TWM470293U - 液冷式散熱模組 - Google Patents

Description

液冷式散熱模組

本創作係有關於一種液冷式散熱模組，尤指一種用以冷卻發熱電子元件溫度的液冷式散熱模組。

由於電子產品於運轉使用時，其內部部分的電子元件會產生高溫的熱能，其熱能會影響周邊的電子零件，導致周邊的電子零件損壞，故會使用散熱器來冷卻發熱的電子元件；而一般常用的液冷式散熱器，主要係以液冷式散熱模組熱接觸發熱的電子元件，以藉由液冷式散熱模組帶動液體流動而帶走由發熱的電子元件傳遞而來的熱能，以達到冷卻發熱的電子元件的效果。

習知液冷式散熱模組，主要包括一泵浦及一散熱構件；泵浦包含一殼體、一馬達及一葉輪，殼體具有一容腔且開設有連通容腔的一進水口、一出水口及一開口，馬達及葉輪安裝在容腔內，且馬達位在葉輪的上方，進水口及開口位在葉輪的下方，出水口位在葉輪的上方，散熱構件對應開口蓋合葉輪；使用時利用馬達帶動葉輪轉動，以自進水口汲取低溫液體進入容腔內以和散熱構件做熱交換，而帶走發熱的電子元件傳遞給散熱構件的熱能，後使低溫液體轉變為高溫液體後側向進入葉輪再軸向的從葉輪的上方流出，最後經由出水口流出。

然而習知液冷式散熱模組仍具有以下缺點，第一點，由於低溫液 體係由葉輪的底下進入容腔內，因此低溫液體內部所夾帶的氣泡會囤積在葉輪的下方而無法排出，將會導致葉輪空轉的狀況發生；第二點，因為低溫液體係由葉輪底下進入容腔內對散熱構件冷卻後再向上進入葉輪內，最後向上軸向流出葉輪，因此液體係由下往上流動，無法直接冷卻熱源，進而導致冷卻效果無法提升的狀況，藉此，如果想要達到良好的冷卻效果則必須增加葉輪的轉速，進而造成能源的浪費。

本創作之一目的，在於提供一種液冷式散熱模組，其係利用使液體自離心葉片軸進側出，再從下容室的環圍流入該等增壓葉片之間並通過開口流出而增壓，直接沖擊熱源，以提升冷卻效果。

為了達成上述之目的，本創作係另提供一種液冷式散熱模組，用以供一液體通過，該液冷式散熱模組包括一泵浦及一散熱構件；該泵浦包含一殼體、一離心扇及一導流結構；該殼體具有供所述液體進入其內的一容腔；該離心扇設在該容腔內且包含一載板及複數葉片，該等葉片設在該載板，該離心扇用以帶動所述液體由該離心扇的上方軸向進入各該葉片之間且由該等葉片的側周圍流出；該導流結構設在該容腔內且位在該載板的下方，該導流結構設有一開口以及設在該開口周緣的複數增壓葉片，該導流結構用以供由該等葉片側周圍流出的所述液體，從該等增壓葉片的環圍流入該等增壓葉片之間並通過該開口流出而增壓；該散熱構件對應該開口蓋合該殼體。

本創作還具有以下功效，第一點，低溫液體所夾帶的氣泡僅會囤積在離心扇的上方，而不會影響離心扇的轉動，進而可達到防止 離心扇受囤積氣泡產生氣室的影響而空轉的狀況發生；第二點，經由增壓結構之設計改變低溫液體流向增壓後直接沖擊熱源提高熱交換效率。

<本創作>

1‧‧‧液冷式散熱模組

10‧‧‧泵浦

11‧‧‧殼體

111‧‧‧容腔

1111‧‧‧上容室

1112‧‧‧下容室

112‧‧‧安裝室

113‧‧‧進水口

114‧‧‧出水口

12‧‧‧離心扇

121‧‧‧載板

122‧‧‧葉片

1221‧‧‧流道

13‧‧‧導流結構

131‧‧‧導流板

1311‧‧‧開口

1312‧‧‧立牆

1313‧‧‧斜面

132‧‧‧增壓葉片

1321‧‧‧增壓流道

14‧‧‧馬達

15‧‧‧圍牆

20‧‧‧散熱構件

21‧‧‧盤體

211‧‧‧間隔空間

22‧‧‧散熱體

221‧‧‧鰭片

222‧‧‧凹溝

2211‧‧‧缺口

91‧‧‧液體

911‧‧‧低溫液體

912‧‧‧高速低溫液體

913‧‧‧高壓低溫液體

914‧‧‧高溫液體

915‧‧‧急速低溫液體

92‧‧‧發熱元件

93‧‧‧液體輸入管

94‧‧‧冷卻器

95‧‧‧液體輸出管

L1‧‧‧第一方向

L2‧‧‧第二方向

第一圖係本創作第一實施例之立體分解圖。

第二圖係本創作第一實施例之立體分解示意圖。

第三圖係本創作第一實施例之組合剖面圖。

第四圖係本創作第一實施例之立體組合圖。

第五圖係本創作第一實施例之使用參考圖。

第六圖係本創作第一實施例之使用狀態圖(一)。

第七圖係本創作第一實施例之使用狀態圖(二)。

第八圖係本創作第一實施例之使用狀態圖(三)。

第九圖係本創作第一實施例之使用狀態圖(四)。

第十圖係本創作第一實施例之使用狀態圖(五)。

第十一圖係本創作第二實施例之使用狀態圖。

第十二圖係本創作第三實施例之使用狀態圖。

有關本創作之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

請參照第一至三圖所示，係分別為本創作第一實施例之立體分解 圖、立體分解示意圖及組合剖面圖，本創作係提供一種液冷式散熱模組1，用以供一液體91通過，液冷式散熱模組1包括一泵浦10及一散熱構件20。

泵浦10包含一殼體11、一離心扇12、一導流結構13、一馬達14及一圍牆15。

殼體11具有供液體91進入其內的一容腔111，且殼體於容腔111的上側更開設有連通容腔111的一安裝室112；另外，殼體11的開設有一進水口113及一出水口114；馬達14安裝在安裝室112內。

一離心扇12設在殼體11的容腔111內，離心扇12包含一載板121及複數葉片122；載板121將容腔111分隔成一上容室1111及一下容室1112，上容室1111和下容室1112之間的環圍彼此相連通；各葉片122分別自載板121朝安裝室112的方向凸伸而出且位在殼體11的上容室1111內，各葉片122係呈漩渦狀排列且分別沿一第一方向L1彎曲，各葉片122之間形成有自外向內漸縮且連通上容室1111的一流道1221；殼體11的進水口113位在各葉片122的上方且連通上容室1111；馬達14連接離心扇12的載板121以帶動離心扇12轉動，使離心扇12帶動液體9由離心扇12的上方軸向進入各葉片122之間的各流道1221內，再經由各葉扇122的側周圍流出；第一方向L1係為一順時針方向。

導流結構13設在殼體11的下容室1112內，導流結構13包含有一導流板131及複數增壓葉片132；導流板131的中間部位開設有一開口1311，殼體11的出水口114連通開口1311，殼體11的出水口114位在導流板131的下方；導流板131於開口1311的外側朝遠離上容 室1111的方向凸伸有呈間隔配設的一對立牆1312。

該等增壓葉片132係自導流板131朝離心扇12方向凸伸而出，各增壓葉片132分別沿著開口1311的周緣設置，且該等增壓葉片132呈漩渦狀排列且分別沿第二方向L2彎曲，第二方向L2係為一逆時針方向，第一方向L1和第二方向L2互為相反方向；導流板131的設有該等增壓葉片132的表面係自導流板131的側周緣朝開口1311傾斜的一斜面1313；各增壓葉片132之間形成有自外向內漸縮且連通下容室1112及開口1311的一增壓流道1321；導流結構13用以供由該等葉片122側周圍流入下容室1112的液體91，從下容室1112的環圍流入該等增壓葉片132之間通過開口1311流出而增壓。

圍牆15係自導流板131的外周緣沿著容腔111的內部側表面延伸而出，圍牆15位在離心扇12及該等增壓葉片132的外部。

散熱構件20對應開口1311蓋合殼體11；散熱構件20包含一盤體21及一散熱體22，盤體21對應導流板131的開口1311蓋合殼體11，盤體21和導流板131之間形成有連通開口1311的一間隔空間211，散熱體22夾設在盤體21和導流板131之間且位在間隔空間211內，並散熱體22對應導流板131的開口1311配設，導流板131的各立牆1312位分別在散熱體22的兩側；散熱體22包含呈間隔排列的複數鰭片221，每一鰭片221鄰近導流板131的開口1311的一側開設有一缺口2211，各缺口2211形成和每一立牆1312垂直的一凹溝222，且每一鰭片221和每一立牆1312互為平行。

請參照第四及五圖所示，係分別為本創作第一實施例之立體組合圖及使用參考圖，組合時，利用散熱構件20的盤體21和發熱元件 92熱接觸，後利用一液體輸入管93的兩端分別連通殼體11的進水口113和一冷卻器94，再利用一液體輸出管95的兩端分別連通殼體11的出水口114和冷卻器94。

請參照第六至十圖所示，係分別為本創作第一實施例之使用狀態圖(一)、使用狀態圖(二)、使用狀態圖(三)、使用狀態圖(四)及使用狀態圖(五)，使用時，利用馬達14帶動離心扇12逆時針轉動，以汲取一低溫液體911透過液體輸入管93及進水口113經由容腔111輸入至上容室1111內，使之低溫液體911能夠由離心扇12的上方軸向進入離心扇12的各流道1221內，使低溫液體911變成高速低溫液體912而快速的自離心扇12的中間部位沿著各流道1221朝離心扇12的側周圍移動，且自載板121和圍牆15之間的間隙流入下容室1112內，令高速低溫液體912沿著圍牆15的內表面快速的流入增壓流道1321，使之高速低溫液體912以外向內的方式沿著每一增壓流道1321流至開口1311時變成高壓低溫液體913，最後自開口1311流入間隔空間211內，以沖擊散熱體22的各鰭片221，使之高壓低溫液體913和各鰭片211進行熱交換以帶走各鰭片211自發熱元件92吸收而來的熱能，以達到冷卻發熱元件92的效果，後高壓低溫液體913因吸收熱能後轉變成一高溫液體914，而高溫液體914透過出水口114流入液體輸出管95內，再透過液體輸出管95流至冷卻器94，最後透過冷卻器94將高溫液體914冷卻變成低溫液體911，而達到冷卻循環的效果。

藉此，因為低溫液體911能夠透過離心扇12後再經由導流結構13而將低溫液體911轉變成高壓低溫液體913後再衝擊散熱體22，使之高壓低溫液體913能夠變成急速低溫液體915於散熱體22的各鰭 片221之間流動，使之提升急速低溫液體915和各鰭片221的熱交換效果，使之能夠自各鰭片221帶走更多的熱能，進而達到更佳的冷卻效果。

且由於導流板131具有斜面1313，因此使導流板131具有導流的效果，能更引導高速低溫液體912更快的沿著各增壓流道1321流動並轉變成高壓低溫液體913後自開口1311流出。

再者由於低溫液體911係由進水口113進入上容室1111內，且進水口113位在離心扇12的上方，因此低溫液體911所夾帶的氣體僅會囤積在離心扇12的上方，而不會影響離心扇12的轉動，進而可達到防止離心扇12受囤積空氣的影響而空轉的狀況發生。

另外，由於圍牆15係自導流板131延伸而出且位在離心扇12及各增壓葉片132的外部，因此具有引導自離心扇12軸進側出的高速低溫液體912流入位在下容室1112內的各增壓流道1321內的效果，且能夠避免高速低溫液體912自導流板131和下容室1112之間得間隙洩漏的效果。

此外，由於每一立牆1312和散熱體22的凹溝222垂直，且每一立牆1312和每一鰭片221互為平行，因此，當高壓低溫液體912自開口1311衝擊散熱體22時，其高壓低溫液體913可沿著凹溝222而轉變成急速低溫液體915流入各鰭片221之間的間隔流道，並且每一立牆1312具有阻擋急速低溫液體915往垂直每一鰭片221的方向擴散之效果，以達到避免高壓低溫液體913產生洩壓的狀況，而防止高壓低溫液體913轉換成急速低溫液體915的效果不佳的狀況發生。

請參照第十一圖所示，係為本創作第二實施例之使用狀態圖，與前述實施例主要的區別在於，該等增壓葉片132呈漩渦狀排列且分別沿第一方向L1彎曲，亦具有導流的功效。

請參照第十二圖所示，係為本創作第三實施例之使用狀態圖，與前述各實施例主要的區別在於，該等增壓葉片132係分別以導流板131的開口1311為中心呈間隔放射狀排列，亦具有導流的功效。

綜上所述，當知本創作之泵浦及其液冷式散熱模組已具有產業利用性、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。

1‧‧‧液冷式散熱模組

10‧‧‧泵浦

11‧‧‧殼體

112‧‧‧安裝室

113‧‧‧進水口

114‧‧‧出水口

12‧‧‧離心扇

121‧‧‧載板

122‧‧‧葉片

1221‧‧‧流道

13‧‧‧導流結構

131‧‧‧導流板

1311‧‧‧開口

1312‧‧‧立牆

132‧‧‧增壓葉片

1321‧‧‧增壓流道

14‧‧‧馬達

15‧‧‧圍牆

20‧‧‧散熱構件

21‧‧‧盤體

22‧‧‧散熱體

221‧‧‧鰭片

222‧‧‧凹溝

2211‧‧‧缺口

L1‧‧‧第一方向

L2‧‧‧第二方向

Claims (16)

1. 一種液冷式散熱模組，用以供液體通過，該液冷式散熱模組包括：一泵浦，包含：一殼體，具有供所述液體進入其內的一容腔；一離心扇，設在該容腔內且包含一載板及複數葉片，該等葉片設在該載板，該離心扇用以帶動所述液體由該離心扇的上方軸向進入各該葉片之間且由該等葉片的側周圍流出；以及一導流結構，設在該容腔內且位在該載板的下方，該導流結構設有一開口以及設在該開口周緣的複數增壓葉片，該導流結構用以供由該等葉片側周圍流出的所述液體，從該等增壓葉片的環圍流入該等增壓葉片之間並通過該開口流出而增壓；以及一散熱構件，對應該開口蓋合該殼體。
2. 如請求項1所述之液冷式散熱模組，其中該載板將該容腔分隔為彼此環圍相連通的一上容室及一下容室，該等葉片位在該上容室內，該導流結構設在該下容室內。
3. 如請求項2所述之液冷式散熱模組，其中該導流結構更包含有一導流板，該開口開設在該導流板的中間部位，該等增壓葉片自該導流板朝該離心扇方向凸伸而出。
4. 如請求項3所述之液冷式散熱模組，其中該導流板的設有該等增壓葉片的表面係自該導流板的側周緣朝該開口傾斜的一斜面。
5. 如請求項3所述之液冷式散熱模組，其中該等葉片係呈漩渦狀排 列且分別沿一第一方向彎曲。
6. 如請求項5所述之液冷式散熱模組，其中該等增壓葉片呈漩渦狀排列且分別沿第二方向彎曲。
7. 如請求項5所述之液冷式散熱模組，其中該等增壓葉片呈漩渦狀排列且分別沿第一方向彎曲。
8. 如請求項5所述之液冷式散熱模組，其中該等增壓葉片係分別以該開口為中心呈間隔放射狀排列。
9. 如請求項6所述之液冷式散熱模組，其中該第一方向和該第二方向互為反方向。
10. 如請求項6、7或8所述之液冷式散熱模組，其中各該葉片之間形成有自外向內漸縮且連通該上容室的一流道，各該增壓葉片之間形成有自外向內漸縮且連通該下容室的一增壓流道。
11. 如請求項3所述之液冷式散熱模組，其中該泵浦更包含一圍牆，該圍牆係自該導流板的外周緣沿著該容腔的內表面延伸而出，該圍牆位在該離心扇及該等增壓葉片的外部。
12. 如請求項3所述之液冷式散熱模組，其中該泵浦更包含一馬達，該殼體於該容腔的上側更設有連通該容腔的一安裝室，該等葉片係自該載板凸伸而出，該馬達安裝在該安裝室內且連接該載板以帶動該離心扇轉動。
13. 如請求項3所述之液冷式散熱模組，其中該殼體開設有連通該上容室的一進水口及連通該開口的一出水口，該進水口位在各該葉片的上方，該出水口位在該導流板的下方。
14. 如請求項13所述之液冷式散熱模組，其中該散熱構件包含一盤體及一散熱體，該盤體對應該開口蓋合該殼體，該散熱體夾設在該盤體和該導流板之間且對應該開口配設。
15. 如請求項14所述之液冷式散熱模組，其中該導流板於該開口的外側朝該散熱體凸伸有一對立牆，該對立牆位在該散熱體的兩側。
16. 如請求項15所述之液冷式散熱模組，其中該散熱體包含呈間隔排列的複數鰭片，每一該鰭片鄰近該開口的一側開設有一缺口，各該缺口形成和每一該立牆垂直的一凹溝。