TWI447340B - 水冷式散熱裝置 - Google Patents

Description

水冷式散熱裝置

本發明涉及一種散熱裝置，特別涉及一種用於電子裝置之水冷式散熱裝置。

電子裝置之中央處理器(CPU)等元器件，工作時會產生大量之熱量，如果不及時散熱就會造成元器件溫度過高。由於元器件於高溫下工作時，其工作效率會降低，甚至燒毀。故，為降低元器件之溫度，通常於元器件上設有散熱裝置，以加快散熱。

一種水冷式散熱裝置，其用於加快電子裝置之元器件散熱。該水冷式散熱裝置包括箱體、設於該箱體內之驅動件及從動件、設於該從動件上方且用於封閉該箱體之蓋體。該蓋體上形成有一吸水口及一排水口。該驅動件包括轉軸、定子線圈、感應磁鐵環及防水隔板。該從動件包括設於該吸水口與該排水口之間之葉輪。該葉輪及感應磁鐵環分別固定於該轉軸之兩端。該防水隔板設於定子線圈與感應磁鐵環之間，且與箱體之側壁連接，以用於封閉該定子線圈。該水冷式散熱裝置工作時，該定子線圈與感應磁鐵環相互作用，驅動轉軸帶動葉輪轉動，將冷卻液體從吸水口導入，同時將吸收元器件之熱量後之冷卻液體從排水口導出，從而達到快速進行熱交換之冷卻循環目的。

然，上述之水冷式散熱裝置之防水隔板與箱體側壁並非一體成型 ，於驅動件之長時間之震動下，防水隔板與箱體之側壁之間容易出現縫隙，使液體從該縫隙滲透到防水隔板下方，而浸濕該定子線圈，導致該驅動件短路而燒毀。

鑒於上述狀況，有必要提供一種防水性較好之水冷式散熱裝置。

一種水冷式散熱裝置，其包括散熱座、固定於該散熱座上之箱體、固定於箱體內之從動件及固定於箱體與散熱座之間之驅動件，箱體內容納有冷卻液體，驅動件包括第一磁體，散熱座上開設有流道，從動件包括設於箱體內壁上之缸體、設於缸體內且中部開設有通孔之活塞、固定於活塞上之第二磁體及設於通孔內之閥門，散熱座與缸體及箱體之間設有相互連通之循環管道，第一磁體與第二磁體相互作用，驅動活塞於該缸體內往復滑動，使閥門處於關閉或打開狀態，從而將箱體中之液體導入缸體，並從缸體內壓入到散熱座之流道內。

上述水冷式散熱裝置之驅動件設置於箱體外，並藉由驅動件之第一磁體與從動件之第二磁體相互作用，驅動從動件之活塞往復滑動，驅動件無需與箱體內之從動件接觸，從而避免箱體內之液體浸濕驅動件，其防水性較好。

10‧‧‧散熱座

11‧‧‧散熱鰭片

12‧‧‧收容部

13‧‧‧流道

20‧‧‧循環管道

30‧‧‧驅動件

31‧‧‧馬達

312‧‧‧轉軸

33‧‧‧轉輪

331‧‧‧穿孔

332‧‧‧固定孔

35、70、90‧‧‧第一磁體

40、80‧‧‧箱體

41‧‧‧開口

43‧‧‧收容槽

50‧‧‧從動件

51‧‧‧缸體

52‧‧‧第二磁體

53‧‧‧閥門

54‧‧‧活塞

541、562‧‧‧通孔

542‧‧‧定位槽

545‧‧‧固定槽

55‧‧‧彈簧

56‧‧‧蓋體

561‧‧‧固定部

60‧‧‧散熱片

61‧‧‧底板

63‧‧‧第一散熱鰭片

65‧‧‧第二散熱鰭片

81‧‧‧蓋板

100、200、300‧‧‧水冷式散熱裝置

102‧‧‧元器件

101‧‧‧固定板

圖1係本發明實施方式一之水冷式散熱裝置之立體分解圖。

圖2係本發明實施方式一之水冷式散熱裝置之另一視角之立體分.解圖。

圖3係圖1所示之水冷式散熱裝置應用於一電子裝置之元器件之立 體示意圖。

圖4係沿圖3中IV-IV線之剖面示意圖。

圖5係本發明實施方式二之水冷式散熱裝置之剖面示意圖。

圖6係本發明實施方式三之水冷式散熱裝置之剖面示意圖。

下面結合附圖及實施方式對本發明之水冷式散熱裝置作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本發明實施方式一之水冷式散熱裝置100包括散熱座10、循環管道20、驅動件30、箱體40、從動件50及散熱片60。箱體40設於散熱座10上，箱體40內設有容納腔(未標示)，其內容納有水等冷卻液體(圖未示)。驅動件30設於箱體40內。循環管道20將散熱座10與驅動件30及箱體40連通。從動件50固定於散熱座10與箱體40之間。散熱片60封閉箱體40之開口。

散熱座10之一側基本垂直設有複數散熱鰭片11，該複數散熱鰭片11之中部形成大體為圓形之一收容部12。散熱座10上還開設有複數相互平行之流道13。

循環管道20為彎曲之圓形管道，其可與流道13相連通。

驅動件30包括一馬達31、與馬達31軸接之一轉輪33及固定於轉輪33上之複數第一磁體35。馬達31具有轉軸312。轉輪33之中部開設有一穿孔331，馬達31之轉軸312自由端固定於穿孔331內。轉輪33上還開設有收容第一磁體35之複數固定孔332，該複數固定孔332相對於穿孔331呈中心對稱分佈。具體於本實施方式中，第 一磁體35為大致呈圓柱形之永久磁鐵。

箱體40大致呈矩形體，其具有一開口41。箱體40之底板形成有容置驅動件30之一收容槽43。具體於本實施方式中，收容槽43凹陷形成於箱體40底部之外表面。

從動件50包括一缸體51、複數第二磁體52、一閥門53、一活塞54、一彈簧55及一蓋體56。缸體51大致呈圓筒形，其固定於箱體40容納腔之底部。本實施方式中，缸體51與箱體40一體成型。從動件50之第二磁體52為永久磁鐵，且與驅動件30之第一磁體35相對之磁極相同。活塞54可於缸體51內往復滑動。活塞54一端開設有通孔541及圓環形之定位槽542。通孔541為階梯孔，其位於活塞54端面之中部。定位槽542環繞該通孔541。活塞54之另一端開設有複數收容第二磁體52之固定槽545。閥門53容納於通孔541內，其與活塞54柔性連接。蓋體56固定於缸體51之開口端。蓋體56包括設於其一側之固定部561及形成於中部之通孔562。彈簧55抵持於蓋體56與活塞54之間。

散熱片60包括底板61及設於底板61兩側之第一散熱鰭片63及第二散熱鰭片65。第一散熱鰭片63及第二散熱鰭片65均基本垂直於底板61，其中第二散熱鰭片65之尺寸小於第一散熱鰭片63之尺寸，第二散熱鰭片65收容於箱體40內。

請同時參閱圖3，組裝水冷式散熱裝置100時，首先，將驅動件30放置於散熱座10之收容部12內。然後，將箱體40固定於散熱座10之散熱鰭片11上，且使驅動件30對應於箱體40之收容槽43，從而將驅動件30密封於箱體40與散熱座10之間。接著，將閥門53固定於活塞54之通孔541內，將第二磁體52固定於活塞54之固定槽545 內，將彈簧55之一端放置於活塞54之定位槽542內，將蓋體56固定於缸體51之開口端，從而完成從動件50之組裝。接著，採用循環管道20將箱體40與散熱座10之流道13、從動件50之缸體51與散熱座10之流道13連通。最後，將散熱片60封閉箱體40之開口41，並使第二散熱鰭片65收容於箱體40內。

安裝水冷式散熱裝置100時，將散熱座10固定於電子裝置之元器件102上，電子裝置之元器件102固定於固定板101上。具體於本實施方式中，元器件102為電腦之CPU晶片，固定板101為電腦之主板。工作時，冷卻液體藉由散熱座10之散熱鰭片11吸收電子裝置之元器件102之熱量後，導入到箱體40內，並藉由散熱片60及箱體40側壁向外界散發熱量；同時，冷卻後之液體導入從動件50之缸體51內，並藉由驅動件30與從動件50相互作用，將冷卻後之液體壓入散熱座10之流道13內。故，冷卻液體於上述過程中循環吸熱與放熱，從而加快電子裝置之元器件102散熱。

請參閱圖3及圖4，水冷式散熱裝置100工作過程包括二行程：第一行程，驅動件30之轉輪33轉動到第一位置，驅動件30之第一磁體35與從動件50之第二磁體52作用產生一排斥力，促使從動件50之活塞54朝向蓋體56滑動，彈簧55發生彈性形變，從動件50之閥門53打開，冷卻液體從箱體40流入從動件50之缸體51內；第二行程，驅動件30之轉輪33轉動到第二位置，驅動件30之第一磁體35與從動件50之第二磁體52之間之作用力減小，彈簧55恢復形變而抵持活塞54，活塞54朝向驅動件30滑動，閥門53關閉，而將冷卻液體從動件50之缸體51內壓入散熱座10之流道13內。

本發明之水冷式散熱裝置100之驅動件30設置於箱體40外，並藉 由驅動件30之第一磁體35與從動件50之第二磁體52相互作用，驅動從動件50之活塞54往復滑動，並且非接觸地作用於從動件50，驅動件30無需與箱體40內之從動件50接觸，從而避免箱體40內之冷卻液體浸濕驅動件30，故，本發明之水冷式散熱裝置100防水性較好。

請參閱圖5，本發明實施方式二之水冷式散熱裝置200與實施方式一之水冷式散熱裝置100相似，其不同之處在於：第一磁體70為一電磁鐵，其通入單極脈衝電流，第一磁體70與第二磁體52相對之磁極相同，使二者之間間斷產生排斥力。

請參閱圖6，本發明實施方式三之水冷式散熱裝置300與實施方式一之水冷式散熱裝置100相似，其不同之處在於：箱體80具有蓋板81，第一磁體90為電磁鐵，其通入雙極脈衝電流，第一磁體90與第二磁體52相對之磁極相同或相反，使得二者之間交替產生排斥力與吸引力。

可理解，第二磁體52亦可為完全密封於活塞54內之電磁鐵。彈簧55亦可省略，此時，活塞54依靠其自身重力朝向驅動件30滑動。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧散熱座

11‧‧‧散熱鰭片

12‧‧‧收容部

13‧‧‧流道

20‧‧‧循環管道

30‧‧‧驅動件

31‧‧‧馬達

312‧‧‧轉軸

33‧‧‧轉輪

331‧‧‧穿孔

332‧‧‧固定孔

35‧‧‧第一磁體

40‧‧‧箱體

41‧‧‧開口

50‧‧‧從動件

51‧‧‧缸體

52‧‧‧第二磁體

53‧‧‧閥門

54‧‧‧活塞

541‧‧‧通孔

542‧‧‧定位槽

55‧‧‧彈簧

56‧‧‧蓋體

561‧‧‧固定部

60‧‧‧散熱片

61‧‧‧底板

63‧‧‧第一散熱鰭片

65‧‧‧第二散熱鰭片

100‧‧‧水冷式散熱裝置

Claims (10)

1. 一種水冷式散熱裝置，其包括箱體、驅動件及固定於該箱體內之從動件，該箱體容納有冷卻液體，該驅動件包括第一磁體，其改良在於：該水冷式散熱裝置還包括位於該箱體下方之散熱座，該驅動件設於該箱體與該散熱座之間，該散熱座上開設有流道，該從動件包括設於該箱體內壁上之缸體、設於該缸體內且中部開設有通孔之活塞、固定於活塞上之第二磁體及設於該通孔內之閥門，該散熱座與該缸體及箱體之間設有相互連通之循環管道，該第一磁體與第二磁體相互作用，驅動該活塞於該缸體內往復滑動，使該閥門處於關閉或打開狀態，從而將箱體中之冷卻液體導入該缸體，並從該缸體內壓入到該散熱座之流道內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水冷式散熱裝置，其中該驅動件還包括馬達及與該馬達軸接之轉輪，該第一磁體為永久磁鐵且固定於該轉輪上，該第一磁體與第二磁體相對之磁極相同，隨著該轉輪之轉動，該活塞於該缸體內往復滑動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之水冷式散熱裝置，其中該從動件還包括設於該缸體之開口端之蓋體及抵持於該蓋體與活塞之間之彈簧。
4. 如申請專利範圍第2項所述之水冷式散熱裝置，其中該轉輪上開設有一穿孔及相對於該穿孔呈中心對稱之複數固定孔，該馬達之轉軸之自由端固定於該穿孔內，該第一磁體為複數且分別收容於該複數固定孔內，該第二磁體為複數且與該第一磁體相對應設置於該活塞上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之水冷式散熱裝置，其中該散熱座之一側設有複數散熱鰭片，該複數散熱鰭片之中部形成有收容該驅動件之收容部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之水冷式散熱裝置，其中該第一磁體為電磁鐵 。
7. 如申請專利範圍第6項所述之水冷式散熱裝置，其中該第一磁體之工作電流為單極脈衝電流，該第一磁體與該第二磁體之間間斷產生排斥力。
8. 如申請專利範圍第6項所述之水冷式散熱裝置，其中該第一磁體之工作電流為雙極脈衝電流，該第一磁體與該第二磁體之間交替產生排斥力與吸引力。
9. 如申請專利範圍第1項所述之水冷式散熱裝置，其中該通孔為階梯孔，該閥門容納於該通孔內，且與該活塞柔性連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之水冷式散熱裝置，其中該水冷式散熱裝置還包括用於封閉箱體開口之一散熱片，該散熱片包括底板及設於底板兩側之第一散熱鰭片及第二散熱鰭片，該第二散熱鰭片收容於該箱體內。