TW202045879A - 水冷頭 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種水冷頭，包括：吸熱空間，係供工作介質填充於其中；傳熱結構，設於底座上並位於該吸熱空間中，用以將與該底座接觸之熱源所產生之熱能傳遞至該工作介質；以及導流結構，位於該吸熱空間中，用以導流該工作介質。本發明之水冷頭之導流結構可有效提昇工作介質吸附熱能之效率。

Description

水冷頭

本發明涉及散熱領域，尤指一種水冷頭。

因應現代化需求，電腦與各種電子裝置發展快速且效能不斷地提昇，但在此過程中，高效能之硬體所帶來之散熱問題亦隨之而來。一般而言，電腦與各種電子裝置通常會使用散熱元件來進行散熱，例如使用散熱膏或散熱片來貼附於欲散熱之電子元件上，以將熱吸出並逸散。然而，此種散熱方式效果有限，因而發展出使用液體冷卻方式之散熱模組。

現有之使用液體冷卻方式之散熱模組一般是採用冷卻液來吸附熱能，例如將冷卻液流體連接至欲散熱之電子元件，已受熱之冷卻液可往較低溫處流動來進行熱交換，熱交換後之冷卻液即可再流動至欲散熱之電子元件來吸附熱能，如此可形成一散熱循環。

惟現有之散熱模組在將冷卻液運送至欲散熱之電子元件中用以吸附熱能之空間時，往往會因為泵浦位在吸附熱能之空間上方而導致冷卻液受到泵浦吸力之影響，冷卻液無法有效地往吸附熱能之空間中更貼近欲散熱之電子元件處(例如鰭片之間的間隙)移動，進而有著冷卻液吸附熱能之效率差，無法有效帶走熱能之問題。

是以，如何提出一種可解決上述問題之水冷頭，為目前業界亟待解決的課題之一。

本發明之一目的在於提供一種水冷頭，包括：殼體；底座，係與該殼體組合以形成一作用空間，以供工作介質流動於其中；傳熱結構，係設於該底座之內側，用以將與該底座之外側接觸之熱源所產生之熱能經由該底座及該傳結構形成之路徑傳遞至該作用空間內之該工作介質；泵浦，係設於該傳熱結構上方，用以將該作用空間區隔為吸熱空間及排水空間，以驅動該工作介質從吸熱空間流動至該排水空間；以及導流結構，設於該吸熱空間中，以導流該工作介質。

前述之水冷頭中，該導流結構包括導流架，該導流架係由頂部以及從該頂部之二端垂直延伸之二側壁所構成。

前述之水冷頭中，設於該底座之內側的該傳熱結構之周圍形成有凹槽，供該二側壁卡合至該凹槽。

前述之水冷頭中，該凹槽具有定位凹部，且該側壁具有用以卡合在該定位凹部的定位凸部。

前述之水冷頭中，該定位凹部及該定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。

前述之水冷頭中，該導流結構更包括用以減少該工作介質停留在該吸熱空間之邊緣的時間之阻擋塊。

前述之水冷頭中，該阻擋塊包括頂件以及從該頂件之二端垂直延伸之二側柱，且該二側柱係卡合於該凹槽內。

前述之水冷頭中，該凹槽具有定位凹部，且該側柱具有用以卡合在該定位凹部的定位凸部。

前述之水冷頭中，該定位凹部及該定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。

前述之水冷頭中，該阻擋塊的該頂件在面向該底座之內側及鄰接該傳熱結構之側面，形成有至少一導引斜面。

前述之水冷頭中，該導流架係透過至少一連接部來連接該阻擋塊，且該導流架、該阻擋塊及該連接部共同界定出位於該泵浦下方的開口。

前述之水冷頭中，該導流架、該阻擋塊及該連接部係一體成形。

前述之水冷頭中，面向該傳熱結構之該頂部之邊緣具有至少一導引斜面。

前述之水冷頭中，面向該傳熱結構之該頂部之邊緣具有至少一缺口。

前述之水冷頭中，面向該傳熱結構之該頂部之內側具有用以降低流體之流動壓力的至少一邊界層破壞結構。

前述之水冷頭中，該邊界層破壞結構之形成方向垂直或水平於該工作介質之流動方向。

前述之水冷頭中，該邊界層破壞結構為凹槽。

前述之水冷頭中，該傳熱結構之一部分的上方設有該導流結構，而該傳熱結構之另一部分的上方設有該泵浦。

前述之水冷頭中，該導流結構為從該殼體向該傳熱結構所延伸之凸塊結構。

前述之水冷頭中，該導流結構為該傳熱結構之延伸結構，以使該傳熱結構之高度貼近於該殼體之內側。

本發明之另一目的在於提供一種水冷頭，包括：吸熱空間，係供工作介質流動於其中；傳熱結構，係設於底座上並位於該吸熱空間中，用以將與該底座接觸之熱源所產生之熱能傳遞至該工作介質；以及導流結構，係設於部分該傳熱結構上方並位於該吸熱空間中，用以導流該工作介質。

前述之水冷頭中，該傳熱結構周圍形成有凹槽。

前述之水冷頭中，該導流結構包括導流架，該導流架包括頂部以及從該頂部之二端垂直延伸之二側壁，且其中，該二側壁係卡合於該凹槽內。

前述之水冷頭中，該導流結構更包括阻擋塊，該阻擋塊包括頂件以及從該頂件之二端垂直延伸之二側柱，且其中，該二側柱係卡合於該凹槽內。

前述之水冷頭中，該凹槽具有用以卡合該側壁之第一定位凸部之第一定位凹部，以及具有用以卡合該側柱之第二定位凸部之第二定位凹部。

前述之水冷頭中，該第一定位凹部及該第一定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向，且其中，該第二定位凹部及該第二定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。

前述之水冷頭中，該頂件之側面具有至少一導引斜面。

前述之水冷頭中，該導流架係透過至少一連接部來連接該阻擋塊。

前述之水冷頭中，該導流架、該阻擋塊及該連接部係一體成形。

前述之水冷頭中，該頂部之邊緣具有至少一導引斜面或缺口。

前述之水冷頭中，該頂部之內側具有至少一邊界層破壞結構。

前述之水冷頭中，該邊界層破壞結構之形成方向垂直或水平於該工作介質之流動方向。

前述之水冷頭中，該邊界層破壞結構為凹槽。

前述之水冷頭中，該導流結構為從位於該傳熱結構上方之殼體向該傳熱結構所延伸之凸塊結構。

前述之水冷頭中，該導流結構為該傳熱結構之延伸結構，以使該傳熱結構之高度貼近於位於該傳熱結構上方之殼體之內側。

1:水冷頭

10:連接部

11:墊片

11A:開口

2:殼體

21:機電腔室

22:進水通道

23:排水通道

24:注液通道

25:進水接頭

26:排水接頭

27:容置槽

28:凹槽

29:凸塊結構

3:外罩

4:底座

41:吸熱面

42:傳熱結構

43:內側

44:凹槽

44A:第一定位凹部

44B:第二定位凹部

5:泵浦

51:電路板

52:第一磁性元件

53:扇葉

531:頂壁

532:底盤

533:間隔牆

534:軸套

535:軸棒

536:鏤空部

537:肋條

538:排水腔

539:固定件

5391:盲孔

54:第二磁性元件

6:導流架

61:頂部

61A:缺口

61A1:導引斜面

61B、61C:凹槽

62、63:側壁

63A:第一定位凸部

65、66:導引斜面

7:作用空間

71:吸熱空間

711:迴轉空間

72:排水空間

8:扣具

9:阻擋塊

91:頂件

91A:導引斜面

92、93:側柱

93A:第二定位凸部

第1圖為本發明之水冷頭之示意圖；

第2圖為第1圖之爆炸示意圖；

第3A圖為第1圖中沿3A-3A剖面線之剖面示意圖；

第3B圖為第1圖中沿3A-3A剖面線並繪製有工作介質流向之剖面示意圖；

第4A及4B圖為本發明之水冷頭中泵浦之不同視角之示意圖；

第5A至5C圖為本發明之水冷頭中工作介質流向之不同視角之示意圖；

第6A、6D及6E圖為本發明之水冷頭中導流結構與底座結合後之不同視角之示意圖；

第6B圖為第6A圖之爆炸示意圖；

第6C圖為本發明之水冷頭中導流結構之不同視角之示意圖；

第6F及6G圖為本發明之水冷頭中導流結構之不同實施例之示意圖；

第7A圖為本發明之水冷頭中導流結構之不同實施例之剖面示意圖；

第7B圖為第7A圖之不同視角之示意圖；

第7C圖為第7A圖中之導流結構之示意圖；

第7D圖為本發明之水冷頭中導流結構與底座結合後之示意圖；

第7E圖為第7D圖之爆炸示意圖；

第8A圖為本發明之水冷頭中導流結構之再一實施例之示意圖；

第8B圖為第8A圖之爆炸示意圖；

第8C圖為第8A圖中之導流結構之示意圖；

第9圖為本發明之水冷頭中導流結構之又一實施例之示意圖；以及

第10圖為本發明之水冷頭中導流結構之另一實施例之示意圖。

以下藉由特定之具體實施例加以說明本發明之實施方式，而熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點和功效，亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。

本發明所提供的水冷頭可安裝於電腦主機或伺服器等電子裝置中，水冷頭內部可充填工作介質(例如冷卻液)，該工作介質可吸收發熱源(例如晶片或是記憶體等電子元件)所產生的熱能，升溫後的工作介質可傳送至冷凝裝置予以降溫，而降溫後的工作介質可再傳回至水冷頭，以進行下一次的吸熱與循環流動。

請參閱第1、2、3A及3B圖，本發明之水冷頭1可包括殼體2、外罩3、底座4以及泵浦5。殼體2可作為水冷頭1主要的結構件，其上方與外罩3結合，其下方與底座4結合，其側邊則可與一進水接頭25以及一排水接頭26結合。上述殼體2與各部件之結合，可在殼體2之不同部位上形成有例如螺孔或螺柱等固定結構，以利組裝時通過鎖固方式來結合外罩3、底座4、進水接頭25或排水接頭26，但本發明並不限於此種結合方式。

在本實施例中，殼體2在結構上可界定出不同的腔室以及通道，包括機電腔室21、進水通道22、排水通道23以及注液通道24等，其中，機電腔室21開口於殼體2的頂側並面向外罩3，且該機電腔室21係獨立於水冷頭1中工作介質流動的路徑，因而能夠保護設置在機電腔室21內的通電元件，避免因工作介質之介入而發生短路情況。

在本實施例中，泵浦5可包括電路板51、第一磁性元件52、扇葉53以及第二磁性件54，其中，電路板51與第一磁性元件52可設置在機電腔室21內，而扇葉53以及第二磁性元件54則設置在機電腔室21之另一側(例如位在工作介質流經的路徑內)，且其中，電路板51用以提供泵浦5運轉所需的電力，例如利用電線的有線連接方式，或是以電磁感應等其他無線連接方式來連接一電源(圖未示)。於本實施例中，電路板51與第一磁性單元52藉由殼體2而與扇葉53 與第二磁性元件54分隔開來，但第一磁性元件52與第二磁性元件54仍是共軸設置。於一實施例中，第一磁性元件52與第二磁性元件54可以選自磁鐵或是其他可以被磁場所驅動或吸引的材料。此外，第二磁性元件54與扇葉53結合在一起，當泵浦5通電時，在電路板51、第一磁性元件52以及第二磁性元件54的共同作用下，與第二磁性元件54連接在一起的扇葉53就可被驅動而轉動，進而可導引工作介質來產生流動。

於本實施例中，底座4用以吸收熱能，其材質可選自金屬或其他導熱性良好的材料。底座4在結構上可以是一件式(一體成形)的結構，也可是複數層或複數個元件所組成的複合結構，本發明並不以此為限。底座4之外側(遠離殼體2之側)具有一吸熱面41，底座4的內側43(面向殼體2之側)上形成有(或可設置)一傳熱結構42，其中，吸熱面41可與熱源直接或間接接觸，使得吸熱面41可吸收熱源所產生之熱能後，將熱能傳遞至傳熱結構42，傳熱結構42則會再透過與工作介質(圖未示)之接觸，而將熱能傳遞至工作介質。

於一實施例中，底座4的傳熱結構42可為切削式鰭片(skived fin)，或是其他柱狀、片狀、甚至於是不規則的形狀的鰭片，只要能夠增加與工作介質接觸的面積，讓熱能更快傳遞至工作介質即可，本發明並不限制傳熱結構42之具體結構。

於一實施例中，水冷頭1可藉由位於殼體2外緣並鄰近底座4之扣具8而固定於熱源上(例如會發熱的電子元件等)，但本發明並不限制水冷頭1固定於熱源上之方式。

請再配合參閱第3A及3B圖，當底座4結合至殼體2後，殼體2與底座4兩者可共同界定出一個作用空間7，該作用空間7可填充工作介質並供工作介質流動。於一實施例中，作用空間7可由泵浦5之扇葉53來區隔出一吸熱空間71以及一排水空間72，而不依靠其他的隔牆或是隔間等元件，因而能夠簡化水冷頭1內部的結構。於本實施例中，殼體2之進水通道22係與吸熱空間71連通，用以讓冷卻後的工作介質流入吸熱空間71內，使工作介質吸收由傳熱結構42所傳遞之熱能。扇葉53可將工作介質直接從吸熱空間71吸取到排水空間72。另外，排水通道23則與排水空間72連通，故可將已升溫的工作介質傳送至水冷頭1的外部來進行冷卻。此外，進水通道22與排水通道23可分別再向外延伸或是連接進水接頭25與排水接頭26，進水接頭25與排水接頭26則再藉由管路(圖未示)來與冷凝裝置(例如水冷排、風扇等)做連通。進水接頭25與排水接頭26可垂直或水平地連接於殼體2上，或是採用彎頭的設置，以符合水冷頭1內部不同的空間配置需求，本發明並不以此為限。

以下進一步說明本發明水冷頭1中泵浦5之扇葉53的整體結構，請進一步同時參閱第4A及4B圖。如前所述，本發明之水冷頭1中的作用空間7係由泵浦5之扇葉53來區隔出吸熱空間71以及排水空間72，因此，扇葉53本身同時具備有吸取工作介質以及排出工作介質的雙重功能。為了達成上述的功能，扇葉53係設置在作用空間7內並鄰近排水通道23，用以將工作介質直接從吸熱空間71吸取到排水空間72後，經由排水通道23將工作介質排出水冷頭1。扇葉53包括頂壁531、底盤532、間隔牆533、軸套534以及軸棒535，而底盤532與軸套534之間形成有鏤空部536，並且底盤532與軸套534可透過在鏤空部536中之至少一肋條537來連接。底盤532是扇葉53中主要將作用空間7劃分為吸熱空間71與排水空間 72的結構，而吸熱空間71與排水空間72則藉由鏤空部536來進行液體的耦合(fluidly coupling)，也就是工作介質得以從吸熱空間71經由鏤空部536而進入排水空間72。頂壁531與底盤532係間隔設置，兩者之間連接有複數個隔間牆533，因而能夠區隔出複數個排水腔538。當工作介質從吸熱空間71經由鏤空部536而向上傳遞至排水空間72的過程中，工作介質會先碰觸到頂壁531後轉向，往各個排水腔538移動，然後因為離心力的作用而讓各排水腔538內的工作介質依序被甩入排水通道23後排出水冷頭1。扇葉53的頂壁531除了具有可以改變流向的導引功能之外，同時也可防止間隔牆533直接碰觸到殼體2，降低磨耗發生的機會。

於本實施例中，扇葉53是藉由第一磁性元件52與第二磁性元件54彼此間的電磁感應而被驅動，並非經由軸棒535來驅動，因此扇葉53與軸棒535之間沒有連動的關係。但為了能夠維持扇葉53的耐用度與穩定度，使其旋轉時不致偏軸或是碰觸到殼體2而產生磨耗，因此，扇葉53內部可設置有中空結構的軸套534，可供軸棒535套設。又，為了將軸棒535予以固定，軸棒535之一端可容設在作用空間7的頂部(也就是殼體2的內側)的容置槽27中，而另一端可藉由固定件539來加以固定。固定件539具有一盲孔5391(或是一穿孔)以供軸棒535架設。此外，固定件539可收納並固定於殼體2底面的一凹槽28內(如第5C圖所示)，或是將固定件539直接安裝在底座上，本發明並不以此為限。於一實施例中，當軸棒535安裝於作用空間7內時，較佳的方式是要與固定件539一起延伸或深入到吸熱空間71內，此舉將使得扇葉53轉動時更加穩固，但本發明並不以此為限。

於一實施例中，考量到扇葉53本身的材質，若需要時可在軸套534內再套設並固定一軸管(圖未示)，此軸管與軸套534跟軸棒535共軸設置，並 且位於軸套534跟軸棒535之間。軸管的材質可選用抗磨耗或是較耐磨的材質，從而能降低扇葉53與軸棒535在相對轉動時的磨損，延長扇葉53的壽命。

在本實施例中，水冷頭1可再包括一導流結構，用以在吸熱空間71中導流工作介質。本發明所述之導流結構，具體可藉由幾種結構來達成，其一即是如第3A、3B、6A至6G圖中所示之導流架6，其他如第9圖所示之凸塊結構29之設計或第10圖所示之傳熱結構42之高度變化之設計。以導流結構為導流架6為例，本發明之導流架6可達到之功能如下(其他導流結構亦同樣可達到下述功能)：

1.當工作介質從進水通道22流入吸熱空間71時，由於導流架6設置在殼體2與傳熱結構42之間的空隙或空間上，故可迫使工作介質流往傳熱結構42的內部(例如各兩相鄰鰭片之間的縫隙)，進而可順利帶走傳熱結構42所吸收的熱能。因為有導流架6的存在，就可避免發生工作介質直接通過傳熱結構42上方而不流往傳熱結構42的內部，而無法有效帶走熱能的問題。

2.藉由導流架6本身的導引結構，讓工作介質更容易進入兩相鄰鰭片間的縫隙，並在工作介質離開兩相鄰鰭片間的縫隙後，更容易地被扇葉53所吸入。

3.當殼體2與傳熱結構42在生產過程中有尺寸上的公差，或是尺寸規格改變時，便可直接更換不同尺寸、厚度或是外型的導流架6來予以彌補。此外，由於導流架6在結構上較殼體2簡單，模具的費用也較殼體2的模具費用便宜，因此當水冷頭1變更設計或微調尺寸時，只需重新製作較便宜的導流架6模具即可，而不用重新製作較貴的殼體2模具，從而具有節省成本之功效。

請同時參閱第5A至5C圖，其可了解水冷頭中工作介質在有導流架6時的流向，即水冷頭1內的工作介質從進水通道22流入後，流經導流架6與底 座4的傳熱結構42之間，之後被扇葉53吸附，最後從扇葉53的排水腔538進入排水通道23的整個過程。首先，工作介質從進水通道22進入作用空間7後，會被導流架6導引而沿著箭頭A方向進入傳熱結構42的內部。接著，工作介質會沿著箭頭B的方向，在導流架6內流經傳熱結構42並吸收其熱能。之後，工作介質在離開傳熱結構42之後，會轉向而向上被吸入扇葉53的鏤空部536中，並經由頂壁531的導引而再轉向進入排水腔538，如箭頭C所示。最後，工作介質會隨著排水腔538轉動，被甩入排水通道23而離開水冷頭1，如箭頭D所示。

在本實施例中，如第3A、3B、5A、5B以及5C圖所示，導流架6並未完全覆蓋傳熱結構42。亦即，僅傳熱結構42之一部分上方設有導流架6，而傳熱結構42上方未設有導流架6之另一部分，則可用來設置泵浦5，此係為了確保工作介質在吸收傳熱結構42的熱能之後，可直接被扇葉53的鏤空部536所吸入。以下進一步說明導流架6之具體技術內容。

請同時參考第6A至6E圖，其顯示導流架6在結構上的特徵並可說明導流架6是如何結合在底座4上。於本實施例中，底座4可以沉降的方式來形成傳熱結構42，使得傳熱結構42的底部在水平高度上會低於底座4之內側43的水平高度，並且在傳熱結構42的周圍形成有凹槽44。

在本實施例中，導流架6包括頂部61以及二側壁62、63，側壁62、63係分別從頂部61之二端垂直延伸而形成者，故導流架6可為一ㄇ形結構，但本發明並不以此為限。當導流架6結合至底座4上時，側壁62、63會卡合在凹槽44內。

於一實施例中，底座4的凹槽44可延伸出第一定位凹部44A，導流架6的側壁62、63之其中一者(以側壁63為例)也對應延伸有第一定位凸部 63A，此第一定位凸部63A可卡合在第一定位凹部44A內，以增加導流架6結合至底座4上的穩固性。

再於一實施例中，第一定位凹部44A與第一定位凸部63A的設置(延伸)方向係垂直於工作介質之流動方向。如此一來，當側壁63的第一定位凸部63A卡合於凹槽44的第一定位凹部44A內時，可有效防止導流架6與底座4產生相對的滑動。

又於一實施例中，為了讓工作介質更容易進入傳熱結構42的內部，也就是進入傳熱結構42之兩相鄰鰭片之間的縫隙，或是在工作介質離開傳熱結構42之後，更容易地被扇葉53所吸入，可在導流架6之頂部61內側(面向傳熱結構42之側)之邊緣形成有至少一導引斜面65、66(如第6C至6E圖所示)，以減少入水端與出水端的阻力。此外，在產品設計上若有需要讓工作介質集中流往傳熱結構42的某些部位(例如中央部位)的話，也可視情況於頂部61上形成至少一缺口61A，此缺口61A也可再進一步形成有導引斜面61A1。

於一實施例中，如第6F及6G圖所示，面向傳熱結構42之頂部61之內側具有用以降低流體之流動壓力的至少一邊界層破壞結構，該邊界層破壞結構可為凹槽61B、61C。於本實施例中，邊界層破壞結構之形成方向可垂直或水平於工作介質之流動方向。如第6F圖所示，凹槽61B之形成方向係垂直於工作介質之流動方向。如第6G圖所示，凹槽61C之形成方向係水平平行於工作介質之流動方向。但本發明並不限制凹槽61B、61C之形成方向及數量，亦不限制邊界層破壞結構必須為凹槽61B、61C之實施態樣，只需要在面向傳熱結構42之頂部61之內側形成的非平面表面結構，皆可為邊界層破壞結構，同樣可達到降低流體流動壓力之目的者皆屬之。

請參閱第7A圖，本發明之水冷頭1之導流架6更可搭配一阻擋塊9，用以減少該工作介質停留在該吸熱空間71之邊緣的時間，例如可阻擋工作介質進入吸熱空間71後端的迴轉空間711(如第5C圖所示)並避免工作介質停留在此空間裡打轉，藉此以進一步提升扇葉53吸入工作介質之效率。

請同時參照第5C及7B圖，其分別對應顯示出水冷頭1內沒有設置阻擋塊9以及設置有阻擋塊9的實施態樣。在第5C圖所示之實施例中，在水冷頭1的殼體2底部，於固定件539之一側具有一弧形空間，當殼體2與底座4組裝在一起後，此空間就成為吸熱空間71內位於邊緣處的一迴轉空間711，使得工作介質會在該迴轉空間711內短暫停留並產生迴轉，之後才會被扇葉53的底盤532向上吸入至排水空間72內。不過，考量到若工作介質在此迴轉空間711停留太久，有可能會降低水冷頭1帶走熱能的效率，故在本發明的其他實施例(如第7B圖所示)中可設置阻擋塊9來將此迴轉空間711予以封填，強迫工作介質在流經傳熱結構42後，就經由導流架6與阻擋塊9之間的縫隙而沿箭頭C的方向直接向上被扇葉53吸入，藉此以減少工作介質停留在迴轉空間711內的機會。以下進一步說明阻擋塊9之具體技術內容。

請同時參閱第7C至7E圖，阻擋塊9包括一頂件91以及二側柱92、93，其中，頂件91係對應殼體2的底部而具有一弧形的外型，並且頂件91的厚度大約是殼體2與底座4在該迴轉空間711的相對距離。二側柱92、93係分別從頂件91之兩端垂直延伸而形成者，故阻擋塊9亦可為一ㄇ形結構，但本發明並不以此為限。當導流架6結合至底座4上時，側柱92、93會卡合在凹槽44內。

於一實施例中，底座4的凹槽44可延伸出第二定位凹部44B，阻擋塊9的側柱92、93之其中一者(以側柱93為例)也對應延伸出第二定位凸部93A，此第二定位凸部93A可卡合在第二定位凹部44B內，以增加阻擋塊9結合至底座4上的穩固性。

再於一實施例中，第二定位凹部44B與第二定位凸部93A的設置(延伸)方向係垂直於工作介質之流動方向。如此一來，當側柱93的第二定位凸部93A卡合於凹槽44的第二定位凹部44B內時，可有效防止阻擋塊9與底座4產生相對的滑動。

又於一實施例中，阻擋塊9的頂件91在面向底座4之內側43及鄰接傳熱結構42之側面，可形成有至少一導引斜面91A，以讓工作介質流經傳熱結構42的最尾端時可藉該導引斜面91A而向上翻轉。如第7D圖所示，工作介質在流經傳熱結構42後，可如沿箭頭C的方向，轉而從導流架6與阻擋塊9之間的縫隙而向上流動，並被吸入扇葉53的底盤532中。

請參閱第8A至8C圖，前述本發明水冷頭1之導流架6之頂部61及阻擋塊9之頂件91可透過至少一連接部10來相互連接在一起，而成為一體成形之設計(如形成一包含有導流架6、阻擋塊9及連接部10之墊片11)。工作介質在流經傳熱結構42之後，便可沿箭頭C的方向經過由導流架6、阻擋塊9以及連接部10所共同界定出的開口11A(位於泵浦5下方)，而向上被扇葉53(圖未示)所吸入排水空間72(圖未示)中。此種將導流架6與阻擋塊9藉由連接部10而構成一件式的設計，可降低模具開發的費用、簡化水冷頭1的整體結構並且便於導流架6與阻擋塊9的組裝。

本發明所述之導流結構的其他實施態樣，如第9圖所示，導流結構可藉由從殼體2向傳熱結構42所直接向下延伸之凸塊結構29來完成，該凸塊結構29可延伸至靠近傳熱結構42之頂端之處，故可使得工作介質在吸熱空間71流動時，因受到凸塊結構29之阻礙而被強制流往傳熱結構42之內部，最終同樣可發揮與前述導流架6相同之功能。另外，如第10圖所示，導流結構亦可藉由使傳熱結構42之高度貼近於殼體2之內側來完成，例如，傳熱結構42之鰭片高度可不同，在靠近進水通道22之吸熱空間71處的鰭片可形成有延伸結構，且該延伸結構之高度高到貼近殼體2之內側，而位於泵浦5下方之傳熱結構42之鰭片高度則可較低，以形成可容置泵浦5之固定件539之空間。雖本發明已列舉上述各種不同之導流結構，惟本發明之導流結構，只要能使工作介質更往傳熱結構42之內部者，皆應包含在內。

藉由本發明之水冷頭中所具有之導流結構，可使工作介質有效地往吸附熱能之空間中更貼近欲散熱之電子元件處移動，例如可往傳熱結構42之內部，具備著可改善工作介質吸附熱能之效率差的問題。此外，工作介質更可有效地被泵浦5所吸入，本發明之水冷頭之工作效率當可提高。又，在完成本發明之導流結構時，模具開發成本可降低，亦可根據情況使用不同尺寸大小之導流架6，來彌補殼體2與傳熱結構42在生產時所造成的公差現象。

上述實施形態僅為例示性說明本發明之技術原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此技術之人士均可在不違背本發明之精神與範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。然任何運用本發明所教示內容而完成之等效修飾及改變，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。而本發明之權利保護範圍，應如下述之申請專利範圍所列。

1:水冷頭

2:殼體

21:機電腔室

22:進水通道

23:排水通道

24:注液通道

25:進水接頭

26:排水接頭

3:外罩

4:底座

42:傳熱結構

5:泵浦

51:電路板

52:第一磁性元件

53:扇葉

539:固定件

5391:盲孔

54:第二磁性元件

6:導流架

8:扣具

Claims (35)

1. 一種水冷頭，包括：

   殼體；

   底座，係與該殼體組合以形成一作用空間，以供工作介質流動於其中；

   傳熱結構，係設於該底座之內側，用以將與該底座之外側接觸之熱源所產生之熱能經由該底座及該傳熱結構形成之路徑傳遞至該作用空間內之該工作介質；

   泵浦，係設於該傳熱結構上方，用以將該作用空間區隔為吸熱空間及排水空間，以驅動該工作介質從吸熱空間流動至該排水空間；以及

   導流結構，設於該吸熱空間中，以導流該工作介質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水冷頭，其中，該導流結構包括導流架，該導流架係由頂部以及從該頂部之二端垂直延伸之二側壁所構成。
3. 如申請專利範圍第2項所述之水冷頭，其中，設於該底座之內側的該傳熱結構之周圍形成有凹槽，供該二側壁卡合至該凹槽。
4. 如申請專利範圍第3項所述之水冷頭，其中，該凹槽具有定位凹部，且該側壁具有用以卡合在該定位凹部的定位凸部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之水冷頭，其中，該定位凹部及該定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。
6. 如申請專利範圍第3項所述之水冷頭，其中，該導流結構更包括用以減少該工作介質停留在該吸熱空間之邊緣的時間之阻擋塊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之水冷頭，其中，該阻擋塊包含有頂件以及從該頂件之二端垂直延伸之二側柱，且該二側柱係卡合於該凹槽內。
8. 如申請專利範圍第7項所述之水冷頭，其中，該凹槽具有定位凹部，且該側柱具有用以卡合在該定位凹部的定位凸部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之水冷頭，其中，該定位凹部及該定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。
10. 如申請專利範圍第7項所述之水冷頭，其中，該阻擋塊的該頂件在面向該底座之內側及鄰接該傳熱結構之側面，形成有至少一導引斜面。
11. 如申請專利範圍第6項所述之水冷頭，其中，該導流架係透過至少一連接部來連接該阻擋塊，且該導流架、該阻擋塊及該連接部共同界定出位於該泵浦下方的開口。
12. 如申請專利範圍第11項所述之水冷頭，其中，該導流架、該阻擋塊及該連接部係一體成形。
13. 如申請專利範圍第2項所述之水冷頭，其中，面向該傳熱結構之該頂部之邊緣具有至少一導引斜面。
14. 如申請專利範圍第2項所述之水冷頭，其中，面向該傳熱結構之該頂部之邊緣具有至少一缺口。
15. 如申請專利範圍第2項所述之水冷頭，其中，面向該傳熱結構之該頂部之內側具有用以降低流體之流動壓力的至少一邊界層破壞結構。
16. 如申請專利範圍第15項所述之水冷頭，其中，該邊界層破壞結構之形成方向垂直或水平於該工作介質之流動方向。
17. 如申請專利範圍第15項所述之水冷頭，其中，該邊界層破壞結構為凹槽。
18. 如申請專利範圍第1項所述之水冷頭，其中，該傳熱結構之一部分的上方設有該導流結構，而該傳熱結構之另一部分的上方設有該泵浦。
19. 如申請專利範圍第1項所述之水冷頭，其中，該導流結構為從該殼體向該傳熱結構所延伸之凸塊結構。
20. 如申請專利範圍第1項所述之水冷頭，其中，該導流結構為該傳熱結構之延伸結構，以使該傳熱結構之延伸結構之高度貼近於該殼體之內側。
21. 一種水冷頭，包括：

    吸熱空間，係供工作介質流動於其中；

    傳熱結構，係設於底座上並位於該吸熱空間中，用以將與該底座接觸之熱源所產生之熱能傳遞至該工作介質；以及

    導流結構，係設於部分該傳熱結構上方並位於該吸熱空間中，用以導流該工作介質。
22. 如申請專利範圍第21項所述之水冷頭，其中，該傳熱結構周圍形成有凹槽。
23. 如申請專利範圍第22項所述之水冷頭，其中，該導流結構包括導流架，該導流架包含有頂部以及從該頂部之二端垂直延伸之二側壁，且該二側壁係卡合於該凹槽內。
24. 如申請專利範圍第23項所述之水冷頭，其中，該導流結構更包括阻擋塊，該阻擋塊包含有頂件以及從該頂件之二端垂直延伸之二側柱，且該二側柱係卡合於該凹槽內。
25. 如申請專利範圍第24項所述之水冷頭，其中，該凹槽具有用以卡合該側壁之第一定位凸部之第一定位凹部，以及具有用以卡合該側柱之第二定位凸部之第二定位凹部。
26. 如申請專利範圍第25項所述之水冷頭，其中，該第一定位凹部及該第一定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向，且其中，該第二定位凹部及該第二定位凸部之設置方向垂直於該工作介質之流動方向。
27. 如申請專利範圍第24項所述之水冷頭，其中，該頂件之側面具有至少一導引斜面。
28. 如申請專利範圍第24項所述之水冷頭，其中，該導流架係透過至少一連接部來連接該阻擋塊。
29. 如申請專利範圍第28項所述之水冷頭，其中，該導流架、該阻擋塊及該連接部係一體成形。
30. 如申請專利範圍第23項所述之水冷頭，其中，該頂部之邊緣具有至少一導引斜面或缺口。
31. 如申請專利範圍第23項所述之水冷頭，其中，該頂部之內側具有至少一邊界層破壞結構。
32. 如申請專利範圍第31項所述之水冷頭，其中，該邊界層破壞結構之形成方向垂直或水平於該工作介質之流動方向。
33. 如申請專利範圍第31項所述之水冷頭，其中，該邊界層破壞結構為凹槽。
34. 如申請專利範圍第21項所述之水冷頭，其中，該導流結構為從位於該傳熱結構上方之殼體向該傳熱結構所延伸之凸塊結構。
35. 如申請專利範圍第21項所述之水冷頭，其中，該導流結構為該傳熱結構之延伸結構，以使該傳熱結構之高度貼近於位於該傳熱結構上方之殼體之內側。

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