TWM440463U - Flat liquid cooling pump - Google Patents

Description

M440463 101年.08月24日修正替換頁 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本創作係有關於一種液冷式散熱裝置，尤指一種扁平式 液冷泵。 【先前技術】

[0002] 隨著科技的曰新月異，電子裝置内的電子元件之效能與 功率均大幅提升，連帶地這些電子元件在運作時所產生 的熱能也大量增加，所以必須對應地考慮到這些高效能 電子元件（例如：CPU)的散熱問題。 [0003] 在習知的液冷式散熱裝置中，已知有運用冷卻流體與風 扇馬達之設計（稱之為「液冷泵」），液冷泵包括一殼體

，殼體内置有一馬達、一葉輪及一吸熱模組。電子元件 所產生的熱量被吸熱模組吸收，而冷卻流體流過吸熱模 組並與吸熱模組進行熱交換，藉此帶走吸熱模組所吸收 的熱量。利用馬達帶動葉輪旋轉以增加冷卻流體的流動 性而離開殼體。從殼體内流出並吸附有熱量的冷卻流體 流經一散熱模組，藉此將熱量散逸至外界。如此重複循 環，便可對一電子元件持續進行導熱。 [0004] 一般來說馬達是由定子、磁鐵與轉子所構成，定子内含 有複數線圈，磁鐵與線圈之間的電磁感應作用（或稱為「 激磁作用」）能夠驅動轉子旋轉，進而帶動葉輪轉動。葉 輪上設有葉片，故能攪動冷卻流體而增加流體的流動性 [0005] 然而，習知的液冷泵之馬達結構中，定子與磁鐵之間是 HH2腿#單驗删1 第3頁/共20頁 1013325120-0 M440463 101年08月24日修正替換頁 沿著馬達的徑向方向上彼此對應，也就是說，定子勢必 位於整個馬達的内部，而占據馬達内部的空間。另外， 定子包覆纏繞有許多線圈，所以必須將定子與冷卻流體（ 通常是水）完全隔開才能避免定子短路燒毁，如此一來， 為了隔開定子又進一步限縮了馬達内可供冷卻流體流過 的空間。而且，從流體力學的角度來看，這樣的結構會. 增加冷卻流體流動時的阻力，進而影響冷卻效率，著實 有改善的必要。 [0006] 另一方面，隨著電子裝置的薄型化趨勢，液冷泵的厚度 也必須對應地變小，但其整體周緣尺寸卻不能加大。如 此一來，對習知的液冷泵之馬達結構來說，增加冷卻流 體的流動空間勢必無法滿足薄型化的需求，此二項需求 似乎很難兼顧。 [0007] 因此，如何解決上述之問題點，即成為本創作人所改良 之目標。 【新型内容】 [0008] 本創作之一目的，在於提供一種扁平式液冷泵，其能夠 減少流動阻力並符合薄性化需求。 [0009] 為了達成上述之目的，本創作係提供一種扁平式液冷泵 ，用以對一電子發熱元件進行導熱，該液冷泵包括： [0010] 一殼體，具有一進水口及一出水口； [0011] 一葉輪，旋轉設置在該殼體内，該葉輪一表面成型有與 該出口相通的複數葉片； [0012] 複數磁性元件，固設於該葉輪遠離該等葉片的另一表面 10121065^^^^ A〇101 ^ 4 I / ^ 20 I 1013325120-0 M440463 101年_08月24日修正替换頁 [0013] 複數定子，設置於該殼體的外表面並與該等磁性元件上 、下對應，該等定子與該等磁性元件之間的激磁作用驅 動該葉輪在該殼體内旋轉。 [0014] 相較於先前技術，本創作具有以下功效：

[0015] 由於本創作將定子設置在殼體的外表面且對應於葉輪上 表面的磁性元件，所以葉輪的内部沒有定子與磁性元件 ，故冷卻流體流過這些葉片時，不會受到定子與磁性元 件的阻撓，故能降低冷卻流體的流動阻力，而增加冷卻 效率。 [0016] 由於本創作的磁性元係設置在葉輪的上表面，其可呈平 面的環狀排列，而定子則設置在殼體的上表面且對應地 亦呈環狀排列，因此，本創作的定子與磁性元件之間呈 扁平的平面相向，而非如習知技術中呈直立式圓弧面相 向，故能縮減整個液冷泵之厚度，而符合薄型化需求。

【實施方式】 [0017] 有關本創作之詳細說明及技術内容，將配合圖式說明如 下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本創 作。 [0018] 請參考第一圖，本創作係提供一種扁平式液冷泵1，用 以對一電子發熱元件100進行導熱，電子發熱元件100係 安裝於一電路板20 0上。冷卻流體呈透明狀而未在圖形中 繪出，冷卻流體流過此液冷泵1而將電子發熱元件100所 產生的熱量帶走，最後流過一散熱模組300，散熱模組 1012106#單編號 A0101 第5頁/共20頁 1013325120-0 M440463 101年08月24日核正番换頁 300利用散熱鰭片310而將冷卻流體所吸收的熱量散逸出 去，冷卻流體在此迴路中循環而持續地將電子發熱元件 100所產生的熱量帶走，以確保電子發熱元件10〇的正常 運作。 [0019] 以下，將參考第二圖及第四圖說明本創作之結構。本創 作的扁平式液冷泵1包括：一殼體10、一吸熱模組20、_ 葉輪30、複數磁性元件4〇、及複數定子。 [0020] 殼體10的外型大致呈圓盤狀且具有一中空的容置空間S， 用以容納吸熱模組20、葉輪30與磁性元件4〇。殼體1 〇具 有一上表面11及圍設於該上表面11周圍的一周圍面12， 在上表面11的中央成型有一定位凸起丨丨i，殼體1〇的内部 在對應該定位凸起111的位置處成型有一定位凹槽112， 用以供葉輪30的一轉軸31定位於其中。殼體1〇的周圍面 12設有一進水口 121及一出水口 122，二導管4〇〇 ' 500的 一端如第一圖所示分別連接至進水口 121與出水口 122， 而二導管4〇〇 '500的另一端連接至散熱模組3〇〇 ,藉此 形成供冷卻流體流通的一封閉迴路。要特別說明的是， 進水口 121與出水口 122分別處於不同的水平高度，在本 創作的實施例中，出水口 122的水平高度比進水口 121的 水平高度更高。 [0021] 吸熱模組20設置在殼體10内下方處以供熱接觸電子發熱 元件100，吸熱模組20包含一底座21、設置在底座21上 的一鰭片組22、及罩蓋於該底座21的一罩體23，在罩體 23上0又置與該進水口 121相通的一入口 231及與該殼體1〇 内部相通的一出口 232 » 10121065^MSt A〇101 第6頁/共20頁 1013325120-0 M440463 101年08月24日核正替換頁 [0022] 葉輪30呈圓盤狀，其旋轉設置在殼體10内並堆疊於吸熱 模組20上，更明確地說，葉輪30設置在該罩體23上並可 於其上旋轉，葉輪30鄰近罩體23的一表面成型有複數葉 片32,這些葉片32的垂直高度相同，致使葉輪30能夠平 穩地在罩體23上旋轉。從第三圖可以看出，葉片32是從 葉輪30的中心以放射狀方式延伸而出，這些葉片32的一 端在葉輪30的中心處與罩體23的出口 23 2相通連，且相鄰 葉片32之間構成可供冷卻流體流過的流道。 [0023] 複數磁性元件40設置於葉輪30遠離該等葉片32的一表面 上，每一磁性元件40為一扁平扇形磁鐵，這些扇形磁鐵 固設於葉輪30的上表面並繞著轉軸31圍成一扁平環狀結 構。相鄰磁性元件4 0之間的磁極呈相反配置，例如將N極 磁鐵與S極磁鐵間隔配置。

[0024] 複數定子50設置於殼體10的外表面11上，更明確地說， 設有一安裝板60，安裝板60的中央設有一定位孔61，用 以供殼體10的定位凸起111穿出。定子50裝設於此安裝板 60貼近殼體10的表面上，藉此將定子50夾置於安裝板60 與殼體10之間以保護定子50。每一定子50内纏繞有複數 線圈，且其位置分別與複數磁性元件40的位置上、下對 應，定子50與磁性元件40之間的激磁作用能夠驅動葉輪 30在殼體10内旋轉。 [0025] 以下，將參考第五圖至第六圖說明本創作的扁平式液冷 泵1之操作原理。 [0026] 如第五圖與第六圖所示，冷卻流_從殼體10的進水口 121 流入吸熱模組20的入口 231，冷卻流體流過吸熱模組20的 10121065^·^^^* A〇101 ^ 7 I / * 20 I 1013325120-0 M440463 1101年08月三4曰按正替換頁 韓片組22，可將韓>i組22從電子發熱元件1 〇〇所吸收的熱 量帶走。然後，冷卻流體從。及熱模組20的出口 232流出而 進入葉輪30的葉月32中央’然後，如第七圖所示，冷卻 流體以放射狀的方式流入相鄰葉片32之間所形成的流道 。葉輪30旋轉時所產生的離心力可驅使冷卻流體朝葉輪 30的周緣流出，最後從殼體10的出水口 122流出》再如第 一圖所示，冷卻流體循環於液冷泵1與散熱模組300之間 ，以持續帶走電子發熱元件100所產生的熱量。此外，如 第八圖所示，位於罩體23上之出口 232亦可為複數地排列 _ 設置，例如擴散狀排列。再如第九圖所示’殼體1〇内的 容置空間S亦可與葉輪30呈偏心設置’即容置空間S係於 殼體10内偏向出水口 122處設置’如此可增加容置空間s 相對於出水口 122處的空間，以供冷卻流體更容易隨著葉 輪30的轉動而從出水口 122排出° [0027] 综上所述，當知本創作之「扁平式液冷泵」已具有產業 利用性、新穎性與進步性，又本創作之構造亦未曾見於 同類產品及公開使用，完全符合新型專利申請要件，爰 依專利法提出申請。 【圖式簡單說明】 [0028] 第一圖係本創作之操作示意圖。 \ [0029] 第二圖係本創作之分解立體圖。 [0030] 第三圖係本創作從另一角度看來之分解立體圖。 [0031] 第四圖係本創作之組合透視圖。 [0032] 第五圖係本創作之组合剖面圖。 10121065#單编號 A〇1〇l 第 8 頁 / 共 20 頁 1013325120-0 M440463 101年.08月24日梭正替換頁 [0033] 第六圖係沿著第五圖的直線6-6所作之剖面圖。 [0034] 第七圖係沿著第五圖的直線7-7所作之剖面圖。 [0035] 第八圖係本創作另一實施例之分解立體圖。 [0036] 第九圖係本創作又一實施例之部面圖。 【主要元件符號說明】

[0037] 1液冷泵 [0038] 10殼體 [0039] 11上表面 [0040] 111定位凸起 [0041] 11 2定位凹槽 [0042] 12周圍面 [0043] 121進水口 [0044] 122出水口 [0045] 2 0吸熱模組 [0046] 21底座 [0047] 22鰭片組 [0048] 23罩體 [0049] 231 入口 [0050] 232 出口 [0051] 30葉輪 10121065^^ A〇101 第9頁/共20頁 1013325120-0 M440463 [0052] 31轉軸 [0053] 32葉片 [0054] 40磁性元件 [0055] 50定子 [0056] 60安裝板 [0057] 61定位孔 [0058] 100電子發熱元件 [0059] 200電路板 [0060] 300散熱模組 [0061] 310散熱鰭片 [0062] 400導管 [0063] 500導管 [0064] S容置空間 10121065^^ A〇101 第10頁/共20頁 101年08月24日梭正替换頁

1013325120-0

Claims (1)

101年08月24日核正替换頁 M440463 六、申請專利範圍： 1 . 一種扁平式液冷泵，包括： 一殼體，具有一進水口及一出水口； 一葉輪，旋轉設置在該殼體内，該葉輪一表面成型有複數 葉片； 複數磁性元件，固設於該葉輪遠離該等葉片的另一表面上 ;以及 複數定子，固設於該殼體的外表面並與該等磁性元件上、 下對應，該等定子與該等磁性元件之間的激磁作用驅動該 I 葉輪在該殼體内旋轉。 2. 如請求項1所述之扁平式液冷泵，其中該殼體具有一中空 的容置空間，且容置空間係與該葉輪呈偏心設置。 3. 如請求項1所述之扁平式液冷泵，其中該殼體具有一上表 面及圍設於該上表面周圍的一周圍面，該上表面的中央成 型有一定位凸起，該殼體的内部在對應該定位凸起的位置 處成型有一定位凹槽，用以供該葉輪的一轉軸定位。 I 4 .如請求項3所述之扁平式液冷泵，其中該進水口及該出水 口係設置於該周圍面上，該出水口的水平高度比該進水口 的水平尚度更南。 5 .如請求項4所述之扁平式液冷泵，其更包括一設置在該殼 體内下方處的吸熱模組，該吸熱模組具有與該進水口相通 的一入口、以及與該殼體内部相通的一出口，且該葉輪係 堆疊於該吸熱模組上。 6 .如請求項5所述之扁平式液冷泵，其中該吸熱模組包含一 底座、設置在該底座上的一雜片組、及罩蓋於該底座的一 罩體，所述入口及出口即位於該罩體上。 10121065^^'^^ A〇101 ^ 11 I / 20 1 1013325120-0 M440463 101年08月24日按正替换頁 .如請求項6所述之扁平式液冷泵，其中所述出口為複數地 排列設置。 .如請求項7所述之扁平式液冷泵，其中所述排列係指擴散 狀排列。 9.如請求項7所述之扁平式液冷泵，其中該等葉片在該罩體 上的垂直高度相同，並從該葉輪的中心以放射狀朝外延伸 而出。 10 .如請求項9所述之扁平式液冷泵，其中該等葉片的一端在 該葉輪的中心處與該罩體的該出口相通連，相鄰二該葉片 之間構成一流道。 11 .如請求項10所述之扁平式液冷泵，其中每一該磁性元件為 一扁平磁鐵，該等磁性元件圍繞該轉軸排列，相鄰二該磁 性元件之間的磁極呈相反配置。 12 .如請求項3至11中任一項所述之扁平式液冷泵，更包括供 該等定子裝設的一安裝板，該等定子裝設於該安裝板與該 殼體之間。 13 .如請求項12所述之扁平式液冷泵，其中該安裝板的中央設 有一定位孔，該殼體的該定位凸起係穿出該定位孔。 體腿^單编號A0101 第12頁/共20頁 1013325120-0