CN2772025Y

CN2772025Y - 微型液体冷却装置

Info

Publication number: CN2772025Y
Application number: CN 200520000204
Authority: CN
Inventors: 陈永国; 邱全成
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2015-01-05

Abstract

本实用新型的一种微型液体冷却装置包括一散热器、热导体、驱动器及循环路径，该驱动器具有一封设薄膜的腔体、一接通腔体的吸入扩散部、一接通腔体的排出扩散部、一结合在该薄膜的磁性体以及一作用在该磁性体的磁极，驱动冷却液在循环路径中流通；本实用新型利用吸入扩散部及排出扩散部的设计达到驱动方向的限制，可提升可靠性、降低振动与噪音，且无须使用可动式逆止阀。与现有技术相比，由于没有使用压电泵，也就无须增设可动式逆止阀，相对可减少所需的设置空间与相对降低成本，并且因采用吸入扩散部及排出扩散部的设计可提升可靠性、降低振动与噪音。

Description

微型液体冷却装置

技术领域

本实用新型是关于一种散热装置的设计，特别是关于一种应用在发热元件上、具有散热用途的微型液体冷却装置。

背景技术

随着半导体技术的演进，各种电子装置日益向小型化的趋势发展，其中例如功率晶体管等发热元件的工作温度也逐渐上升，因此，发展该发热元件使用的散热装置，也是电子装置能够稳定运行的关键因素。

常见的计算机的中央处理器散热装置中，多半是运用包括散热器与风扇的散热装置。该例如是铝质或铜质的散热器是贴靠在该中央处理器表面，利用散热器的热传导特性带走中央处理器的工作热量；该风扇是安装在该散热器上，利用风冷的热对流方式带走散热器上的热量。此方法使用的散热器必须具有足够的散热表面，因此该散热器的体积通常远大于该中央处理器，再加上风扇的设置，使得整体散热装置的体积过大，难以应用在例如笔记本型计算机等便携式电子装置中。

如图1所示，台湾第509349号专利公告案中，提出一种意图改善上述现有技术的液冷式计算机组件散热装置1，该散热装置1包括一座体11、一导体13及一机械泵15。该导体13可紧贴在计算机元件的表面，该座体11是组装在该导体13上并区隔出引入道及一引出道，该机械泵则用以强制将冷却液导经该引入道及一引出道，以对内部的该导体13进行热交换。此专利案虽提出一种运用液冷式的散热装置，其散热效率要大于上述风冷散热装置，但它采用了机械泵15传送冷却液的方式，显然使得整体的体积过大，仍难以应用在例如笔记本型计算机等便携式电子装置中。

台湾第544568号发明公告提出一种液冷系统及使用该系统的个人计算机，以及第569661号发明公告提出一种具有冷却液充填结构的液冷系统及包括该系统的电子装置。上述二个专利案中均共同利用一种压电泵作为冷却液的驱动源，且该液冷装置可实现应用在例如笔记本型计算机等便携式电子装置中。

如图2所示，上述现有液冷装置2包括一压电泵21、一循环路径22、一热导体23、一散热器24及一储存容器25。该循环路径22是用来流通冷却液的，该热导体23是用于吸收发热元件的热量，该压电泵21则是通过该循环路径22循环给该热导体23供应冷却液，该散热器24是散发冷却液的热量，并且可增设一风扇以提升其散热效率，该储存容器25是用以补给冷却液。由于上述压电泵21的厚度大约只有5mm，该散热器24可设计为大面积但厚度小于3mm的铝片或铜片，因此可应用在例如笔记本型计算机等便携式电子装置的中。

上述现有液冷装置2是采用压电泵21作为冷却液的驱动源，该压电泵21是借由一压电致动器的作用使泵室的容积变化，将冷却液吸进泵室内或从泵室排出，且在连通于泵室的吸入侧及排出侧的管路中，均需设置利用压力差进行开闭的可动式逆止阀。然而，由于需要在管路中设置可动式逆止阀，不仅增加额外的成本与设置空间，也因为可动式逆止阀的可动式开闭特性而产生振动与噪音，且相对降低驱动冷却液的可靠性。

因此，对于上述现有技术而言，如何改善运用压电泵作为冷却液的驱动源造成的问题，进而克服现有技术的产生震动与噪音、降低可靠度以及增加额外的成本与设置空间等问题，实已成目前亟待解决的课题。

实用新型内容

为克服上述现有技术的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种可降低震动与噪音的微型液体冷却装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种提升可靠性的微型液体冷却装置。

本实用新型的再一目的在于提供一种无须使用逆止阀的微型液体冷却装置，可减少所需的设置空间与相对降低成本。

为达到上述目的以及其它目的，本实用新型提供一种微型液体冷却装置，排出至少一发热元件产生的热量，该微型液体冷却装置包括：一散热器；一热导体，接受来自该发热元件的热量；一驱动器，具有一封设有薄膜的腔体、一接通腔体的吸入扩散部、一接通腔体的排出扩散部、一结合在该薄膜的磁性体以及一作用在该磁性体的磁极；以及一循环路径，冷却液自该排出扩散部经热导体、散热器至该吸入扩散部之间流通。

上述该薄膜是一具有高延展特性的薄膜。该薄膜最好是一高分子薄膜，例如聚乙烯薄膜。

该吸入扩散部相对于腔体的内端口径是大于外端口径，该吸入扩散部是一漏斗型吸嘴。

该排出扩散部相对于腔体的内端口径是小于外端口径，该排出扩散部是一漏斗型喷嘴。

该磁性体是一永磁铁。该永久磁铁是呈薄膜结构或是薄层结构。作用于该磁性体的磁极是一通电线圈，可提供例如间歇式的磁性吸附作用，或者是连续性的磁性吸、斥作用。

该循环路径是一管路，该管路是具有热导特性的金属管。

该热导体可直接接触、吸收来自发热元件的热量。该热导体是呈可罩设在发热元件的罩盖结构或是呈可覆盖在发热元件的平板结构。

另外，该冷却装置还可包括一接通循环路径的储存容器，用以补充冷却液，例如该储存容器是一水箱。

由上述实现本实用新型的微型液体冷却装置可知，本实用新型是利用例如通电线圈的磁极，使腔体的薄膜交替上下运动产生驱动力，并利用吸入扩散部及排出扩散部的设计达到驱动方向的限制，因此可提升可靠性、降低振动与噪音，且无须使用可动式逆止阀。与现有技术相比，由于没有使用压电泵，也就无须增设可动式逆止阀，相对可减少所需的设置空间与相对降低成本，并且因采用吸入扩散部及排出扩散部的设计可提升可靠性、降低振动与噪音。应用本实用新型可克服现有技术的上述诸多缺点，相对可提升产业利用价值。

附图说明

图1是台湾第509349号新型专利公告的散热装置示意图；

图2是现有液冷装置的架构示意图；

图3是本实用新型微型液体冷却装置的架构示意图；以及

图4是本实用新型微型液体冷却装置应用在笔记本型计算机的状态参考图。

具体实施方式

实施例

如图3所示，本实用新型提供一种微型液体冷却装置3，用以排出至少一发热元件的热量，该微型液体冷却装置3包括一微型化的驱动器31、一循环路径32、一热导体33、一散热器34及一储存容器35。该循环路径32是用以流通冷却液，该热导体33是吸收发热元件的热量，该驱动器31是通过该循环路径32给该热导体33循环供应冷却液，该散热器34用以排出冷却液的热量，并且可增设一风扇以提升其散热效率，该储存容器35是用以补给冷却液。

该驱动器31是具有一封设薄膜312的腔体311、一接通腔体311的吸入扩散部315、一接通腔体311的排出扩散部316、一结合在该薄膜312的磁性体313以及一作用在该磁性体313的磁极314。该薄膜312是一具有高延展特性的薄膜，例如聚乙烯材质的高分子薄膜。该磁性体313是一永磁铁，例如呈薄膜结构或是薄层结构的永磁铁。作用于该磁性体313的磁极314是一通电线圈，可提供例如间歇式的磁性吸附作用，或者是连续性的磁性吸、斥作用，令该薄膜313交替上下运动产生驱动力。

在本实施例中，该吸入扩散部315是一漏斗型吸嘴，且该吸入扩散部315是位于该腔体311的吸入侧，其相对于腔体311的内端口径是大于外端口径。该排出扩散部316是一漏斗型喷嘴，且该排出扩散部316相对于腔体311的内端口径是小于外端口径。利用该吸入扩散部315、排出扩散部316相对于该腔体311的设置关系与口径设计，当该薄膜312受磁极314与磁性体313的相对作用而向上运动时，可使吸入扩散部315吸入冷却液的量大于排出扩散部316的吸入量；反之，当该薄膜312受磁极314与磁性体313的相对作用而向下运动时，可使排出扩散部316排出冷却液的量较要大于吸入扩散部315的排出量，因此可对腔体311内部空间的压力形成一种单向性的制衡关系，使冷却液因应薄膜312的上下运动，维持自该吸入扩散部315吸入而自该排出扩散部316排出的驱动方向。因此本实用新型利用该吸入扩散部315与该排出扩散部316的设置关系可实现冷却液驱动方向的限制，无须如现有技术般增设可动式止逆阀，因此可减少所需的设置空间与相对降低成本；同时，因不用增设可动式止逆阀，就可提升驱动冷却液的可靠性，并且降低驱动冷却液的振动与噪音。

该循环路径32是供流通冷却液的管路，例如具有热导特性的金属管，且该循环路径32是自该驱动器31的排出扩散部316延伸经过该热导体33、散热器34、储存容器35再连接到该驱动器31的吸入扩散部315，冷却液自该排出扩散部316经过热导体33、散热器34、储存容器35到该吸入扩散部315对应腔体311内部的流通，完成一个循环。

该热导体33可直接接触并吸收来自发热元件的热量，并将热量传导到该循环路径32中的冷却液，它可选用例如铝、铜等热传导系数较高的材质。且该热导体33例如是呈可罩设在发热元件的罩盖结构或者是呈可覆盖在发热元件的平板结构。

该散热器34可直接接触该循环路径32吸收来自冷却液的热量，并借其广大的散热面积与室温进行自然的热对流，散发来自冷却液的热量，它可选用例如铝、铜等热传导系数较高的材质。且该散热器34可设计为符合所应用产品的各种形状或结构，例如可以是厚度小于3mm的大面积铝片或铜片，以适用于例如笔记本型计算机中。

该储存容器35是接通该循环路径32，用以补充冷却液，例如一可开启填充冷却液的水箱，或者是具有一弹性填充孔，可用针管填充冷却液的水箱。

如图4所示，当本实用新型的微型液体冷却装置3应用在笔记本型计算机4时，它是将该驱动器31安装在例如计算机主机41的主机板411上，将该例如呈罩盖结构的热导体33罩设在该例如中央处理器等功率晶体管的发热元件413，该循环路径32是盘绕涵盖在该主机板411上方与显示器43的液晶面板431背面，该散热器34是贴设在该显示器43外壳与该循环路径32之间，该储存容器35则接通循环路径32，设置在位于显示器43的一侧(例如显示器43开启时的顶侧)。

虽然图4中是以特定关系位置与形式说明本实用新型微型液体冷却装置3应用在笔记本型计算机4中，然而各组件的配置位置与排列顺序等仍可依实际应用的笔记本型计算机规格差异而更改，并非以该实施例为限制。例如该驱动器31的模块化外型与位置，散热器34、储存容器35的外型与配置位置，循环路径32的盘绕密度等，均可因应不同的笔记本型计算机规格而变化，甚至是因应不同产品的应用而对应变化。

本实用新型的微型液体冷却装置是利用例如通电线圈的磁极使腔体的薄膜交替上下运动产生驱动力，并利用吸入扩散部及排出扩散部的设计达成驱动方向的限制，因此可提升可靠度、降低振动与噪音，且无须使用现有技术中使用的可动式逆止阀。与现有技术相比，由于没有使用压电泵，也就不须增设可动式逆止阀，相对可减少所需的设置空间与相对降低成本，并且因吸入扩散部及排出扩散部的设计可提升可靠性、降低振动与噪音。因此应用本实用新型可克服现有技术的种种缺点，具高度的产业利用价值。

Claims

1.一种微型液体冷却装置，散发至少一发热元件产生的热量，其特征在于，该微型液体冷却装置包括：

一散热器；

一热导体，接受来自该发热元件的热量；

一驱动器，具有一封设有薄膜的腔体、一接通腔体的吸入扩散部、一接通腔体的排出扩散部、一结合在该薄膜的磁性体以及一作用在该磁性体的磁极；以及

一循环路径，冷却液自该排出扩散部经热导体、散热器至该吸入扩散部之间流通。

2.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该薄膜是一高分子薄膜。

3.如权利要求2所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该高分子薄膜是聚乙烯薄膜。

4.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该吸入扩散部相对于腔体的内端口径是大于外端口径。

5.如权利要求4所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该吸入扩散部是一漏斗型吸嘴。

6.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该排出扩散部相对于腔体的内端口径是小于外端口径。

7.如权利要求6所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该排出扩散部是一漏斗型喷嘴。

8.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该磁性体是一永磁铁。

9.如权利要求8所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该永磁铁是呈薄膜结构或薄层结构。

10.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该磁极是一通电线圈。

11.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该循环路径是一管路。

12.如权利要求11所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该管路是热导性金属管。

13.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该热导体是一可罩设在发热元件的罩盖结构。

14.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该热导体是一可覆盖在发热元件的平板结构。

15.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该冷却装置还包括一接通循环路径的储存容器，用于补充冷却液。

16.如权利要求15所述的微型液体冷却装置，其特征在于，该储存容器是一水箱。