CN213907271U - 液冷头装置 - Google Patents

Abstract

一种液冷头装置包括一底座、一上盖、一入口部、一出口部与一抽水泵。底座包括一导流槽道、一第一腔室与一开口，第一腔室接通导流槽道与开口，内具有一散热鳍片模块。上盖覆盖底座并与底座之间形成一第二腔室。入口部位于底座上，通过导流槽道接通第一腔室。出口部形成于上盖上。抽水泵包含一壳体与一扇叶。壳体覆盖上盖的一面，使得抽水泵与上盖之间定义出一第三腔室。第三腔室分别接通第二腔室与出口部。扇叶位于第三腔室内，且导流槽道位于扇叶与第一腔室之间。通过以上架构，液冷头装置除了能达到良好散热技术效果之外，也有利于应用在相关的电脑设备、主机或服务器设备上。

Description

液冷头装置

技术领域

本实用新型涉及一种散热模块，特别涉及一种液冷头装置。

背景技术

在科技的进步与普及下，各种电子装置或电脑设备早已成为人们日常生活中不可或缺的角色，例如笔记本电脑、台式电脑、网络服务器等。一般来说，这些产品的内部的电子元件在运行时都会提升温度，而高温容易造成元件的损坏。因此，散热机制便是这些电子产品相当重要且必须的设计。一般的散热设计除了以风扇提供气流进行对流冷却，或是以特殊材质的散热单元进行贴附而产生传导降温之外，水冷式机制亦是一种有效而常见的散热设计。

水冷式散热的原理简单来说，一般是以液体(例如水或冷却剂)作为散热媒介，并利用一个持续运行的水泵或泵在所应用的系统内形成不断的循环。液体在密闭的管路内流动，而这些管路则分布至系统内的各电子元件(例如中央处理单元)的表面上。当温度相对较低的液体流经这些温度相对较高的电子元件时，便会吸收其热量以减缓其温度的升高。接着，再随着管路对外界或其他散热机制进行热交换来释放热量以降低液体温度，并再使液体重新回到系统内进行循环与散热。

然而，由于一般电脑设备、主机或服务器设备的内部空间有限，只能以所设置的环境的空间加以利用，且水冷式散热又须具有管路的流入与流出的设计，使得管路的设置会相对复杂。是故，如何设计出具有良好散热技术效果的水冷散热结构，并能同时兼顾整体管路配置、减少占据空间以利在狭小环境中设置，和有效完成与其他管路衔接并避免漏水情况发生，便为本公开发展的主要目的。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种液冷头装置，用以解决以上现有技术所提到的困难。

本实用新型的一实施例提供一种液冷头装置。此液冷头装置包括一底座、一散热鳍片模块、一上盖、一入口部、一出口部与一抽水泵。底座包括一导流槽道、一第一腔室与至少一开口，第一腔室分别接通导流槽道与开口。散热鳍片模块位于第一腔室内。上盖覆盖底座的一面，并与底座之间形成一第二腔室，第二腔室通过开口接通第一腔室。入口部位于底座上，通过导流槽道接通第一腔室。出口部形成于上盖上。抽水泵包含一壳体及一扇叶。壳体覆盖上盖背对底座的一面，使得壳体与上盖之间定义出一第三腔室。第三腔室分别接通第二腔室与出口部。扇叶位于第三腔室内，且导流槽道位于扇叶与第一腔室之间。如此，当一工作流体从入口部送至第一腔室内并流经第二腔室后，扇叶将第二腔室内的工作流体经由第三腔室送出出口部。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，底座包括一导热基板、一下盖与一弹性导流罩。散热鳍片模块位于导热基板的一面。下盖组合至导热基板上。弹性导流罩夹合于导热基板与下盖之间。弹性导流罩包含一第一贯口及至少一第二贯口。第一贯口接通导流槽道与第一腔室，第二贯口接通开口与第一腔室。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，开口与第二贯口皆为两个，且这些开口分别对齐且接通第二贯口，第一贯口位于这些第二贯口之间，且位于下盖的一中央位置。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，壳体具有一机电腔与一下凹槽。下凹槽位于壳体的一面，机电腔位于壳体的内部。上盖具有一上凹槽，上凹槽与下凹槽共同形成第三腔室，第三腔室与机电腔气密隔绝。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，抽水泵还包含一定子、一转子、一轴棒与一电路板。定子位于机电腔内。转子位于第三腔室内，固接扇叶。轴棒穿过转子与扇叶，并连接上盖，用以驱动转子转动以带动扇叶转动。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，转子为一磁铁，定子为一硅钢片、一磁铁与一电磁铁其中之一。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，散热鳍片模块包含多个鳍片部，任意两个相邻的鳍片部之间具有一间隙。弹性导流罩包含一可挠性垫体与多个定位块，这些定位块间隔配置于可挠性垫体面向导热基板的一面，每一定位块伸入其中一间隙内，用以将弹性导流罩固定于导热基板上。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，下盖背对弹性导流罩的一面具有一凹陷部，开口形成于凹陷部内，下盖面向导热基板的一面具有至少一环状凹部，环状凹部围绕开口。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，弹性导流罩还包含至少一环状凸部，环状凸部凸设于可挠性垫体背对导热基板的一面，且插入环状凹部内。

依据本实用新型一或多个实施例，在上述的液冷头装置中，弹性导流罩包含可挠性材质。

如此，通过以上各实施例的所述架构，本实用新型除了能达到良好散热技术效果之外，也有利于应用在相关的电脑设备、主机或服务器设备上。

以上所述仅是用以阐述本实用新型所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的技术效果等等，本实用新型的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1A为液冷头装置的立体图；

图1B为液冷头装置的爆炸图；

图2为图1A沿2-2剖面线所得的剖面图；

图3A与图3B是液冷头装置的部分立体图，显示出工作流体从外部进入到下盖的导流槽道的过程；

图4A与图4B是液冷头装置的剖面图以及部分立体图，显示工作流体从下盖流经弹性导流罩后，通过第三腔室并进入第二腔室前的过程；

图4C是液冷头装置的导热基板的立体图；

图5A与图5B是液冷头装置的剖面图以及部分立体图，显示工作流体进入第二腔室后，再集中流往第一腔室的过程；以及

图6A与图6B是液冷头装置的剖面图以及部分立体图，显示工作流体进入第一腔室后，如何被扇叶所导引，最后排出液冷头装置的过程。

附图标记说明：

2-2：剖面线

6：液冷头装置

61：抽水泵

611：壳体

6111：机电腔

6112：下凹槽

612：定子

613：转子

614：轴棒

615：扇叶

62：上盖

62A：第一侧

62B：第二侧

621：轴棒固定架

622：开孔

623：上凹槽

624：出口部

625：开口

63：下盖

63A：第一侧

63B：第二侧

630：底座

631：入口部

632、633：开口

634：导流槽道

635：凹陷部

636：环状凹部

64：弹性导流罩

64A：第一侧

64B：第二侧

640：可挠性垫体

641：第一贯口

642、643：第二贯口

645：定位块

646：环状凸部

65：导热基板

65A：第一侧

65B：第二侧

651：散热鳍片模块

6511：鳍片部

6512：间隙

652：凸台结构

66A：第三腔室

66B：第二腔室

66C：第一腔室

D1～D7：方向

具体实施方式

以下将以附图公开本实用新型的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。

请参考图1A、图1B以及图2，图1A显示本实用新型的一实施例所提供的液冷头装置6的立体图、图1B为图1A的爆炸图以及图2为图1A沿2-2 剖面线所得的剖面图。

在本实施例中，液冷头装置6主要包括一抽水泵61一上盖62与一底座 630，而抽水泵61、上盖62与底座630是由上而下组装而堆叠出液冷头装置 6。底座630包括一导流槽道634、一第一腔室66C与二开口632、633。第一腔室66C分别接通导流槽道634与此二开口632、633。第一腔室66C内设置一散热鳍片模块651。上盖62包括彼此相对的第一侧62A与第二侧62B。上盖62的第二侧62B覆盖底座630的顶面，并与底座630之间形成一第二腔室66B。第二腔室66B通过开口632、633接通第一腔室66C。底座630 上设置有一入口部631。入口部631通过导流槽道634接通第一腔室66C。上盖62的第一侧62A上设置有一出口部624。抽水泵61覆盖至上盖62，以与二者之间定义出一第三腔室66A。

更具体地，底座630包括一下盖63、一弹性导流罩64与一导热基板65。导热基板65包含彼此相对的第一侧65A与第二侧65B。散热鳍片模块651 位于导热基板65的第一侧65A。下盖63包括彼此相对的第一侧63A与第二侧63B，下盖63的第二侧63B组合至导热基板65上。入口部631与开口632、 633皆分别贯穿下盖63的第一侧63A与第二侧63B。弹性导流罩64夹合于导热基板65的第一侧63A与下盖63的第二侧63B之间。

弹性导流罩64包含一可挠性垫体640、一第一贯口641及两个第二贯口 642、643。可挠性垫体640包含彼此相对的第一侧64A与第二侧64B。第一贯口641及第二贯口642、643皆贯穿可挠性垫体640的第一侧64A与第二侧64B。第一贯口641接通导流槽道634与第一腔室66C，第二贯口642、 643分别对齐且接通开口632、633，且第二贯口642、643也共同接通第一腔室66C。在本实施例中，但不限于此，第一贯口641位于这些第二贯口642、 643之间，且大约位于下盖63的中央位置。此外，弹性导流罩64还包含多个定位块645与两个环状凸部646。这些定位块645间隔配置于可挠性垫体 640的第二侧64B。每个环状凸部646凸设于可挠性垫体640背对导热基板 65的一面(即可挠性垫体640的第二侧64B)，且环绕第二贯口642或643。

抽水泵61包括一壳体611、一定子612、一电路板(图中未示)、一转子 613、一轴棒614以及一扇叶615。壳体611覆盖上盖62背对底座630的一面，使得壳体611与上盖62之间定义出上述的第三腔室66A。第三腔室66A 分别接通第二腔室66B与出口部624。壳体611形成一机电腔6111，此机电腔6111为一可与工作流体隔绝的空间，其内部收纳有电路板以及定子612。定子612为一磁性元件，例如硅钢片、磁铁或是电磁铁，并且与电路板电性连接。转子613与扇叶615结合在一起，并位在(机电腔6111之外)工作流体流经的作用空间内。转子613采用一磁性元件，例如一磁铁。扇叶615位于上盖62之上凹槽623内，且导流槽道634位于扇叶615与第一腔室66C 之间。而在电路板、定子612以及转子613的共同作用下，扇叶615就可被驱动产生而旋转，进而引导工作流体的移动。此外，轴棒614穿过转子613 跟扇叶615，并安装在上盖62的一轴棒固定架621上，避免转子613跟扇叶 615在转动时产生摆动或偏离旋转轴。

上盖62与抽水泵61的壳体611组装在一起而共同定义出上述的第三腔室66A，上盖62的第二侧62B则面向下盖63，并与下盖63的第一侧63A 组装在一起。在本实施例中，组装手段是采用螺固的方式，通过对应的螺孔与螺丝而将不同的两个组件组装在一起。更具体地，壳体611的一面具有一下凹槽6112。上盖62具有一上凹槽623，下凹槽6112与上凹槽623共同形成第三腔室66A。

此外，上盖62于第一侧62A形成轴棒固定架621，并且在轴棒固定架 621的底部下方形成有至少一开孔622。再者，上盖62于轴棒固定架621的周围，形成有一上凹槽623以及一出口部624(如排水管路)，此上凹槽623 为第三腔室66A的一部分，与扇叶615的底部在大小上互相对应，因而能将扇叶615的底部容纳于其中。而出口部624则与上凹槽623连通，用以将工作流体自上凹槽623排出至液冷头装置6的外部。

其中，下盖63的第一侧63A对应于上盖62的第二侧62B，两者组装在一起并共同定义出一第二腔室66B，而第二腔室66B与第三腔室66A之间通过开孔622而互相连通。下盖63的第二侧63B面向弹性导流罩64与导热基板65，并且下盖63的第二侧63B与导热基板65的第一侧65A组装在一起，而弹性导流罩64则夹设在下盖63与导热基板65之间。此外，弹性导流罩 64与导热基板65共同定义出一第一腔室66C。弹性导流罩64的功能除了能导引工作流体的流向外，材质上可选用具有可挠性以及可形变的橡胶材质，因此同时也兼具了防水垫片以及O型垫圈(O-ring)的功能，不但能够填补下盖63与导热基板65之间的缝隙，同时也能防止液体的渗漏。

下盖63的其中一开口632在垂直方向上直接对应弹性导流罩64的其中一第二贯口642或643，而下盖63的开口633在垂直方向上直接对齐弹性导流罩64的开口643。下盖63背对弹性导流罩64的一面(即第一侧63A)具有一凹陷部635，且此些开口632形成于凹陷部635内。下盖63面向导热基板65的一面(即第二侧63B)具有二环状凹部636。每个环状凹部636围绕其中一开口632。每个环状凸部646插入环状凹部636内。此外，在下盖63 的第二侧63B，形成上述的导流槽道634(请同时参照图3B)，此导流槽道 634可在下盖63与弹性导流罩64跟导热基板65组装完成后，负责连通下盖 63的入口部631与弹性导流罩64的第一贯口641。反之，当弹性导流罩64 被移除而远离下盖63时，这些环状凸部646分别被抽离对应的环状凹部636。

导热基板65的第一侧65A上形成有所述的散热鳍片模块651。散热鳍片模块651包含多个鳍片部6511。每个鳍片部6511包含多个鳍片所并列而成 (图中省略)。任意两个相邻的鳍片部6511之间具有一间隙6512。当弹性导流罩64覆盖至导热基板65的第一侧65A时，弹性导流罩64的每个定位块 645伸入其中一间隙6512，用以将弹性导流罩64固定于导热基板65上，并引导工作流体进入这些鳍片部6511，以致让鳍片将工作流体所吸收的热能带走。反之，当弹性导流罩64被移除而远离导热基板65时，这些定位块645 分别被抽离对应的间隙6512。需理解到，在弹性导流罩64与导热基板65所共同定义出的第三腔室66A中，大部分是由散热鳍片模块651以及间隙6512 所填满。

导热基板65的第二侧65B可形成向外凸出的凸台结构652，此凸台结构 652用以跟热源做直接的热接触，或是再通过导热膏或导热片而与热源做间接的热接触。接着说明本公开的液冷头装置，其内部工作流体的流向，同时也对应显示出液冷头装置各组成的对应结构。

图3A与图3B是从液冷头装置6的部分立体图(仅含抽水泵61、上盖 62与下盖63)，显示出工作流体从外部进入到下盖63的导流槽道634的过程。首先请参照图3A，工作流体会从上盖62的开口625沿方向D1进入液冷头装置6，并通过下盖63的入口部631。接着，如图3B所示，工作流体顺着弧形外型的导流槽道634沿方向D2流往下盖63第二侧63B的中央区域，也就是位于弹性导流罩64的第一贯口641上方(图1B)。

图4A与图4B是从液冷头装置6的剖面图以及部分立体图(仅含抽水泵 61、上盖62、下盖63与弹性导流罩64)，对应显示工作流体从下盖63流经弹性导流罩64后，通过第一腔室66C并进入第二腔室66B前的过程。图4C 是液冷头装置6的导热基板65的立体图，其中间隙6512内的定位块645以虚线表示。如图4A至图4C所示，工作流体通过弹性导流罩64的第一贯口 641之后，沿着方向D3而向下进入第一腔室66C，之后工作流体沿着方向 D4，流经鳍片部6511之间的间隙6512后，往弹性导流罩64的两个第二贯口642、643集中并向上准备进入第二腔室66B。(图4A与图4B)

图5A与图5B是从液冷头装置6的剖面图以及部分立体图(仅含抽水泵 61与上盖62)，对应显示工作流体进入第二腔室66B后，再集中流往第三腔室66A的过程。工作流体通过弹性导流罩64的两个第二贯口642、643之后，会再通过下盖63的开口632、633，之后就会进入到第二腔室66B，此时，工作流体会在此空间内重新整理后，沿着方向D5往上盖62的开孔622处汇集，准备进入到第三腔室66A。

图6A与图6B是从液冷头装置6的剖面图以及部分立体图(仅含上盖 62与部分扇叶615)，对应显示工作流体进入第三腔室66A后，如何被扇叶 615所导引，最后排出液冷头装置6的过程。工作流体从上盖62的开孔622 下方进入第三腔室66A后，会沿着方向D6而被吸入扇叶615各叶片之间的空间，而当扇叶615旋转至出口部624附近时，工作流体能够穿过出口部624 并沿方向D7而被甩出液冷头装置6，进而传送到其他的降温装置例如水冷排而进行降温的动作。

如此，通过以上各实施例的所述架构，本实用新型除了能达到良好散热技术效果之外，也有利于应用在相关的电脑设备、主机或服务器设备上。

最后，上述所公开的各实施例中，并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，皆可被保护于本实用新型中。因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种液冷头装置，其特征在于，所述液冷头装置包括：

一底座，包括一导流槽道、一第一腔室与至少一开口，该第一腔室分别接通该导流槽道与该开口；

一散热鳍片模块，位于该第一腔室内；

一上盖，覆盖该底座的一面，并与该底座之间形成一第二腔室，该第二腔室通过该开口接通该第一腔室；

一入口部，位于该底座上，通过该导流槽道接通该第一腔室；

一出口部，形成于该上盖上；以及

一抽水泵，包含：

一壳体，覆盖该上盖背对该底座的一面，使得该壳体与该上盖之间定义出一第三腔室，该第三腔室分别接通该第二腔室与该出口部；以及

一扇叶，位于该第三腔室内，且该导流槽道位于该扇叶与该第一腔室之间，

其中，当一工作流体从该入口部送至该第一腔室内并流经该第二腔室后，该扇叶将该第二腔室内的该工作流体经由该第三腔室送出该出口部。

2.如权利要求1所述的液冷头装置，其特征在于，该底座包括：

一导热基板，其中该散热鳍片模块位于该导热基板的一面；

一下盖，组合至该导热基板上；以及

一弹性导流罩，夹合于该导热基板与该下盖之间，

其中该弹性导流罩包含一第一贯口及至少一第二贯口，该第一贯口接通该导流槽道与该第一腔室，该第二贯口接通该开口与该第一腔室。

3.如权利要求2所述的液冷头装置，其特征在于，该至少一开口与该至少一第二贯口皆为两个，且所述开口分别对齐且接通所述第二贯口，该第一贯口位于所述第二贯口之间，且位于该下盖的一中央位置。

4.如权利要求1所述的液冷头装置，其特征在于，该壳体具有一机电腔与一下凹槽，该下凹槽位于该壳体的一面，该机电腔位于该壳体的内部；以及

该上盖具有一上凹槽，该上凹槽与该下凹槽共同形成该第三腔室，该第三腔室与该机电腔气密隔绝。

5.如权利要求4所述的液冷头装置，其特征在于，该抽水泵还包含：

一定子，位于该机电腔内；

一转子，位于该第三腔室内，固接该扇叶；

一轴棒，穿过该转子与该扇叶，并连接该上盖；以及

一电路板，用以驱动该转子转动以带动该扇叶转动。

6.如权利要求5所述的液冷头装置，其特征在于，该转子为一磁铁，该定子为一硅钢片、一磁铁与一电磁铁其中之一。

7.如权利要求2所述的液冷头装置，其特征在于，该散热鳍片模块包含多个鳍片部，任意两个相邻的所述多个鳍片部之间具有一间隙；以及

该弹性导流罩包含一可挠性垫体与多个定位块，所述多个定位块间隔配置于该可挠性垫体面向该导热基板的一面，每一所述多个定位块伸入所述间隙其中之一内，用以将该弹性导流罩固定于该导热基板上。

8.如权利要求7所述的液冷头装置，其特征在于，该下盖背对该弹性导流罩的一面具有一凹陷部，该开口形成于该凹陷部内，该下盖面向该导热基板的一面具有至少一环状凹部，该环状凹部围绕该开口。

9.如权利要求8所述的液冷头装置，其特征在于，该弹性导流罩还包含至少一环状凸部，该环状凸部凸设于该可挠性垫体背对该导热基板的一面，且插入该环状凹部内。

10.如权利要求2所述的液冷头装置，其特征在于，该弹性导流罩包含可挠性材质。

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