CN202811383U - 扁平式液冷泵 - Google Patents

Abstract

一种扁平式液冷泵，包括：壳体、吸热模块、叶轮、磁性元件及定子，吸热模块设置在壳体内并热接触电子发热元件，叶轮设置在壳体内并堆叠于吸热模块上，叶轮邻近吸热模块的表面成型有多个叶片，磁性元件固设于叶轮远离叶片的表面上，定子设置于壳体的外表面并与磁性元件上、下对应，定子与磁性元件之间的激磁作用驱动叶轮在壳体内旋转以带动冷却流体；藉此，能够减少流动阻力并符合薄性化需求。

Description

扁平式液冷泵

技术领域

本实用新型涉及一种液冷式散热装置，尤其涉及一种扁平式液冷泵。 

背景技术

随着科技的日新月异，电子装置内的电子元件的效能与功率均大幅提升，连带地这些电子元件在运作时所产生的热能也大量增加，所以必须对应地考虑到这些高效能电子元件(例如：CPU)的散热问题。 

在现有的液冷式散热装置中，已知有运用冷却流体与风扇马达的设计(称之为「液冷泵」)，液冷泵包括一壳体，壳体内置有一马达、一叶轮及一吸热模块。电子元件所产生的热量被吸热模块吸收，而冷却流体流过吸热模块并与吸热模块进行热交换，藉此带走吸热模块所吸收的热量。利用马达带动叶轮旋转以增加冷却流体的流动性而离开壳体。从壳体内流出并吸附有热量的冷却流体流经一散热模块，藉此将热量散逸至外界。如此重复循环，便可对一电子元件持续进行导热。 

一般来说马达是由定子、磁铁与转子所构成，定子内含有多个线圈，磁铁与线圈之间的电磁感应作用(或称为「激磁作用」)能够驱动转子旋转，进而带动叶轮转动。叶轮上设有叶片，故能搅动冷却流体而增加流体的流动性。 

然而，现有的液冷泵的马达结构中，定子与磁铁之间是沿着马达的径向方向上彼此对应，也就是说，定子势必位于整个马达的内部，而占据马达内部的空间。另外，定子包覆缠绕有许多线圈，所以必须将定子与冷却流体(通常是水)完全隔开才能避免定子短路烧毁，如此一来，为了隔开定子又进一步限缩了马达内可供冷却流体流过的空间。而且，从流体力学的角度来看，这样的结构会增加冷却流体流动时的阻力，进而影响冷却效率，着实有改善的必要。 

另一方面，随着电子装置的薄型化趋势，液冷泵的厚度也必须对应地变小，但其整体周缘尺寸却不能加大。如此一来，对现有的液冷泵的马达结构来说，增加冷却流体的流动空间势必无法满足薄型化的需求，此二项需求似乎很难兼顾。 

因此，如何解决上述的问题点，即成为本实用新型所改进的目标。 

实用新型内容

本实用新型的一目的，在于提供一种扁平式液冷泵，其能够减少流动阻力并符合薄性化需求。 

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种扁平式液冷泵，包括： 

一壳体，具有一进水口及一出水口； 

一叶轮，旋转设置在该壳体内，该叶轮一表面成型有与该出水口相通的多个叶片； 

多个磁性元件，固设于该叶轮远离该多个叶片的另一表面上；以及 

多个定子，固设于该壳体的外表面并与该多个磁性元件上、下对应，该多个定子与该多个磁性元件之间的激磁作用驱动该叶轮在该壳体内旋转。 

上述的扁平式液冷泵，其中该壳体具有一中空的容置空间，且容置空间与该叶轮呈偏心设置。 

上述的扁平式液冷泵，其中该壳体具有一上表面及围设于该上表面周围的一周围面，该上表面的中央成型有一定位凸起，该壳体的内部在对应该定位凸起的位置处成型有一定位凹槽，用以供该叶轮的一转轴定位。 

上述的扁平式液冷泵，其中该进水口及该出水口设置于该周围面上，该出水口的水平高度比该进水口的水平高度更高。 

上述的扁平式液冷泵，其中还包括一设置在该壳体内下方处的吸热模块，该吸热模块具有与该进水口相通的一入口、以及与该壳体内部相通的一出口，且该叶轮堆叠于该吸热模块上。 

上述的扁平式液冷泵，其中该吸热模块包含一底座、设置在该底座上的一鳍片组、及罩盖于该底座的一罩体，所述入口及出口即位于该罩体上。 

上述的扁平式液冷泵，其中所述出口为多个地排列设置。 

上述的扁平式液冷泵，其中所述排列为扩散状排列。 

上述的扁平式液冷泵，其中该多个叶片在该罩体上的垂直高度相同，并从该叶轮的中心以放射状朝外延伸而出。 

上述的扁平式液冷泵，其中该多个叶片的一端在该叶轮的中心处与该罩体的该出口相通连，相邻二该叶片之间构成一流道。 

上述的扁平式液冷泵，其中每一该磁性元件为一扁平磁铁，该多个磁性元件围绕该转轴排列，相邻二该磁性元件之间的磁极呈相反配置。 

上述的扁平式液冷泵，其中还包括供该多个定子装设的一安装板，该多个定子装设于该安装板与该壳体之间。 

上述的扁平式液冷泵，其中该安装板的中央设有一定位孔，该壳体的该定位凸起穿出该定位孔。 

相较于先前技术，本实用新型具有以下功效： 

由于本实用新型将定子设置在壳体的外表面且对应于叶轮上表面的磁性元件，所以叶轮的内部没有定子与磁性元件，故冷却流体流过这些叶片时，不会受到定子与磁性元件的阻挠，故能降低冷却流体的流动阻力，而增加冷却效率。 

由于本实用新型的磁性元是设置在叶轮的上表面，其可呈平面的环状排列，而定子则设置在壳体的上表面且对应地也呈环状排列，因此，本实用新型的定子与磁性元件之间呈扁平的平面相向，而非如现有技术中呈直立式圆弧面相向，故能缩减整个液冷泵的厚度，而符合薄型化需求。 

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。 

附图说明

图1本实用新型的操作示意图； 

图2本实用新型的分解立体图； 

图3本实用新型从另一角度看来的分解立体图； 

图4本实用新型的组合透视图； 

图5本实用新型的组合剖视图； 

图6沿着图5的直线6-6所作的剖视图； 

图7沿着图5的直线7-7所作的剖视图； 

图8本实用新型另一实施例的分解立体图； 

图9本实用新型又一实施例的部面图。 

其中，附图标记 

1    液冷泵 

10   壳体 

11   上表面 

111  定位凸起 

112  定位凹槽 

12   周围面 

121  进水口 

122  出水口 

20   吸热模块 

21   底座 

22   鳍片组 

23   罩体 

231  入口 

232  出口 

30   叶轮 

31   转轴 

32   叶片 

40   磁性元件 

50   定子 

60   安装板 

61   定位孔 

100  电子发热元件 

200  电路板 

300  散热模块 

310  散热鳍片 

400  导管 

500  导管 

S    容置空间 

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，将配合附图说明如下，然而所附的附图仅作为说明用途，并非用于局限本实用新型。 

请参考图1，本实用新型提供一种扁平式液冷泵1，用以对一电子发热元件100进行导热，电子发热元件100是安装于一电路板200上。冷却流体呈透明状而未在图形中绘出，冷却流体流过此液冷泵1而将电子发热元件100所产生的热量带走，最后流过一散热模块300，散热模块300利用散热鳍片310而将冷却流体所吸收的热量散逸出去，冷却流体在此回路中循环而持续地将电子发热元件100所产生的热量带走，以确保电子发热元件100的正常运作。 

以下，将参考图2及图4说明本实用新型的结构。本实用新型的扁平式液冷泵1包括：一壳体10、一吸热模块20、一叶轮30、多个磁性元件40、及多个定子50。 

壳体10的外型大致呈圆盘状且具有一中空的容置空间S，用以容纳吸热模块20、叶轮30与磁性元件40。壳体10具有一上表面11及围设于该上表面11周围的一周围面12，在上表面11的中央成型有一定位凸起111，壳体10的内部在对应该定位凸起111的位置处成型有一定位凹槽112，用以供叶轮30的一转轴31定位于其中。壳体10的周围面12设有一进水口121及一出水口122，二导管400、500的一端如图1所示分别连接至进水口121与出水口122，而二导管400、500的另一端连接至散热模块300，藉此形成供冷却流体流通的一封闭回路。要特别说明的是，进水口121与出水口122分别处于不同的水平高度，在本实用新型的实施例中，出水口122的水平高度比进水口121的水平高度更高。 

吸热模块20设置在壳体10内下方处以供热接触电子发热元件100，吸热模块20包含一底座21、设置在底座21上的一鳍片组22、及罩盖于该底座21的一罩体23，在罩体23上设置与该进水口121相通的一入口231及与该壳体10内部相通的一出口232。 

叶轮30呈圆盘状，其旋转设置在壳体10内并堆叠于吸热模块20上，更明确地说，叶轮30设置在该罩体23上并可于其上旋转，叶轮30邻近罩体23的一表面成型有多个叶片32，这些叶片32的垂直高度相同，致使叶轮30能够平稳地在罩体23上旋转。从图3可以看出，叶片32是从叶轮30的中心以放射状方式延伸而出，这些叶片32的一端在叶轮30的中心处与罩体23的出 口232相通连，且相邻叶片32之间构成可供冷却流体流过的流道。 

多个磁性元件40设置于叶轮30远离该些叶片32的一表面上，每一磁性元件40为一扁平扇形磁铁，这些扇形磁铁固设于叶轮30的上表面并绕着转轴31围成一扁平环状结构。相邻磁性元件40之间的磁极呈相反配置，例如将N极磁铁与S极磁铁间隔配置。 

多个定子50设置于壳体10的外表面11上，更明确地说，设有一安装板60，安装板60的中央设有一定位孔61，用以供壳体10的定位凸起111穿出。定子50装设于此安装板60贴近壳体10的表面上，藉此将定子50夹置于安装板60与壳体10之间以保护定子50。每一定子50内缠绕有多个线圈，且其位置分别与多个磁性元件40的位置上、下对应，定子50与磁性元件40之间的激磁作用能够驱动叶轮30在壳体10内旋转。 

以下，将参考图5至图6说明本实用新型的扁平式液冷泵1的操作原理。 

如图5与图6所示，冷却流体从壳体10的进水口121流入吸热模块20的入口231，冷却流体流过吸热模块20的鳍片组22，可将鳍片组22从电子发热元件100所吸收的热量带走。然后，冷却流体从吸热模块20的出口232流出而进入叶轮30的叶片32中央，然后，如图7所示，冷却流体以放射状的方式流入相邻叶片32之间所形成的流道。叶轮30旋转时所产生的离心力可驱使冷却流体朝叶轮30的周缘流出，最后从壳体10的出水口122流出。再如图1所示，冷却流体循环于液冷泵1与散热模块300之间，以持续带走电子发热元件100所产生的热量。此外，如图8所示，位于罩体23上的出口232也可为多个地排列设置，例如扩散状排列。再如图9所示，壳体10内的容置空间S也可与叶轮30呈偏心设置，即容置空间S是于壳体10内偏向出水口122处设置，如此可增加容置空间S相对于出水口122处的空间，以供冷却流体更容易随着叶轮30的转动而从出水口122排出。 

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (13)

1.一种扁平式液冷泵，其特征在于，包括： 

一壳体，具有一进水口及一出水口； 

一叶轮，旋转设置在该壳体内，该叶轮一表面成型有与该出水口相通的多个叶片； 

多个磁性元件，固设于该叶轮远离该多个叶片的另一表面上；以及 

多个定子，固设于该壳体的外表面并与该多个磁性元件上、下对应，该多个定子与该多个磁性元件之间的激磁作用驱动该叶轮在该壳体内旋转。 

2.根据权利要求1所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该壳体具有一中空的容置空间，且容置空间与该叶轮呈偏心设置。 

3.根据权利要求1所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该壳体具有一上表面及围设于该上表面周围的一周围面，该上表面的中央成型有一定位凸起，该壳体的内部在对应该定位凸起的位置处成型有一定位凹槽，用以供该叶轮的一转轴定位。 

4.根据权利要求3所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该进水口及该出水口设置于该周围面上，该出水口的水平高度比该进水口的水平高度更高。 

5.根据权利要求1所述的扁平式液冷泵，其特征在于，还包括一设置在该壳体内下方处的吸热模块，该吸热模块具有与该进水口相通的一入口、以及与该壳体内部相通的一出口，且该叶轮堆叠于该吸热模块上。 

6.根据权利要求5所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该吸热模块包含一底座、设置在该底座上的一鳍片组、及罩盖于该底座的一罩体，所述入口及出口即位于该罩体上。 

7.根据权利要求6所述的扁平式液冷泵，其特征在于，所述出口为多个地排列设置。 

8.根据权利要求7所述的扁平式液冷泵，其特征在于，所述排列为扩散状排列。 

9.根据权利要求7所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该多个叶片在该罩体上的垂直高度相同，并从该叶轮的中心以放射状朝外延伸而出。 

10.根据权利要求9所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该多个叶片的一 端在该叶轮的中心处与该罩体的该出口相通连，相邻二该叶片之间构成一流道。 

11.根据权利要求3所述的扁平式液冷泵，其特征在于，每一该磁性元件为一扁平磁铁，该多个磁性元件围绕该转轴排列，相邻二该磁性元件之间的磁极呈相反配置。 

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的扁平式液冷泵，其特征在于，还包括供该多个定子装设的一安装板，该多个定子装设于该安装板与该壳体之间。 

13.根据权利要求12所述的扁平式液冷泵，其特征在于，该安装板的中央设有一定位孔，该壳体的该定位凸起穿出该定位孔。 

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