TWM548683U - 液體補充裝置及液冷系統 - Google Patents

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TWM548683U
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陳信宏
廖本宏
黃世偉
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Description

液體補充裝置及液冷系統
本創作有關於一種液體補充裝置及液冷系統，尤指一種可在液冷系統中的冷卻液不足時即時補充冷卻液之液體補充裝置。
一般而言，液冷系統主要係由複數個管路連接液冷頭、散熱器、泵浦以及儲液箱所構成。液冷系統在對電子元件進行散熱時，係由泵浦將冷卻液打入液冷頭，冷卻液吸收電子元件所產生的熱量，再由散熱器對冷卻液進行冷卻。液冷系統在長時間使用後，冷卻液會因為遇熱蒸發而減少，造成冷卻液的不足。若使用者未適時地補充冷卻液，冷卻系統在冷卻液不足的情況下持續運作，便有可能發生損壞。
本創作提供一種液體補充裝置及具有此液體補充裝置之液冷系統，以解決上述之問題。
根據一實施例，本創作之液體補充裝置包含一殼體、一蓋體、一活塞以及一驅動單元。殼體具有一液體出口。蓋體連接於殼體。一腔室形成於殼體與蓋體之間。腔室與液體出口相連通。活塞可移動地設置於腔室中。驅動單元相對活塞設置，且驅動單元用以驅動活塞移動。
根據另一實施例，本創作之液冷系統包含一液冷頭、一散熱器、複數個管路以及一液體補充裝置。管路連接於液冷頭與散熱器之間。液體補充裝置選擇性地連接於液冷頭、散熱器與管路的其中之一。液體補充裝置包含一殼體、一蓋體、一活塞以及一驅動單元。殼體具有一液體出口。蓋體連接於殼體。一腔室形成於殼體與蓋體之間。腔室與液體出口相連通。活塞可移動地設置於腔室中。驅動單元相對活塞設置，且驅動單元用以驅動活塞移動。
綜上所述，本創作可將液體補充裝置選擇性地連接於液冷頭、散熱器與管路的其中之一，在冷卻液減少而使得液冷系統內之液壓降低時，液體補充裝置即可利用驅動單元驅動活塞移動，進而將腔室內的冷卻液注入液冷系統。換言之，本創作之液體補充裝置可在冷卻液不足時自動補充冷卻液，進而避免冷卻系統因冷卻液不足而發生損壞。
關於本創作之優點與精神可以藉由以下的創作詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第1圖至第6圖，第1圖為根據本創作一實施例之液冷系統1的示意圖，第2圖為根據本創作另一實施例之液冷系統1'的示意圖，第3圖為根據本創作一實施例之液體補充裝置20的示意圖，第4圖為第3圖中的液體補充裝置20的爆炸圖，第5圖為第3圖中的液體補充裝置20於另一視角的爆炸圖，第6圖為第3圖中的液體補充裝置20沿X-X線的剖面圖。
如第1圖所示，液冷系統1包含一液冷頭10、一散熱器12、一泵浦14、一儲液箱16以及複數個管路18。管路18連接於液冷頭10、散熱器12、泵浦14與儲液箱16之間，用以於液冷頭10、散熱器12、泵浦14與儲液箱16之間輸送一冷卻液。冷卻液係充斥於液冷頭10、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18中（未繪示於第1圖中）。當本創作之液冷系統1用來對電子元件（未顯示）進行散熱時，液冷系統1之液冷頭10係貼設於電子元件上。由泵浦14將冷卻液打入液冷頭10，冷卻液吸收電子元件所產生的熱量，再由散熱器12對冷卻液進行冷卻。
相較於第1圖所示之液冷系統1，第2圖所示之液冷系統1'包含一液冷頭10'、一散熱器12以及複數個管路18。於液冷系統1'中，液冷頭10'可兼具泵浦功能。換言之，液冷系統1中的泵浦14係可整合於液冷系統1'之液冷頭10'中。此外，液冷系統1'可省略液冷系統1中的儲液箱16。換言之，本創作之液冷系統可根據實際應用選擇性地設置或不設置儲液箱16。於液冷系統1'中，管路18連接於具有泵浦功能之液冷頭10'與散熱器12之間，用以於液冷頭10'與散熱器12之間輸送一冷卻液。冷卻液係充斥於液冷頭10'、散熱器12與管路18中（未繪示於第2圖中）。當本創作之液冷系統1'用來對電子元件（未顯示）進行散熱時，液冷系統1'之液冷頭10'係貼設於電子元件上。由液冷頭10'中的冷卻液吸收電子元件所產生的熱量，再由散熱器12對冷卻液進行冷卻。
如第3圖至第6圖所示，上述之液冷系統1或液冷系統1'另包含一液體補充裝置20，其中液體補充裝置20可選擇性地連接於第1圖中的液冷頭10、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一，或連接於第2圖中的液冷頭10'、散熱器12與管路18的其中之一，視實際應用而定。
液體補充裝置20包含一殼體200、一蓋體202、一活塞204、一驅動單元205以及一墊圈206。殼體200具有一液體出口2000。蓋體202連接於殼體200，且一腔室208形成於殼體200與蓋體202之間。腔室208與液體出口2000相連通且容納一冷卻液22。於實際應用中，冷卻液22可為水或其它液體。活塞204可移動地設置於腔室208中。墊圈206套設於活塞204之外壁且與殼體200之內壁抵接。藉此，墊圈206可防止冷卻液22進入蓋體202與活塞204之間的空間。
當液體補充裝置20連接於第1圖中的液冷頭10、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一，或連接於第2圖中的液冷頭10'、散熱器12與管路18的其中之一時，液體出口2000與液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一相連通，使得腔室208中的冷卻液22可經由液體出口2000充填至液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。
驅動單元205相對活塞204設置，且驅動單元205用以驅動活塞204移動。於此實施例中，驅動單元205包含一第一磁性區2050以及一第二磁性區2052，其中第一磁性區2050設置於蓋體202上，第二磁性區2052設置於活塞204上，且第一磁性區2050之位置對應第二磁性區2052之位置。如第6圖所示，第一磁性區2050面向第二磁性區2052之一端的磁極與第二磁性區2052面向第一磁性區2050之一端的磁極相同，使得第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生一磁斥力。需說明的是，第一磁性區2050面向第二磁性區2052之一端的磁極與第二磁性區2052面向第一磁性區2050之一端的磁極可為N極或S極，視實際應用而定。於此實施例中，第一磁性區2050可為一磁鐵或一電磁鐵，且第二磁性區2052可為一磁鐵。
在液體補充裝置20組裝完成且腔室208容納有冷卻液22時，第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力與冷卻液22產生的液壓達到平衡。此時，活塞204於腔室208中靜止不動。當液冷系統1、1'中的冷卻液減少而使得液壓降低時，第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力即會推動活塞204，進而將腔室208內的冷卻液22注入液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。換言之，本創作之液體補充裝置20可在冷卻液不足時自動補充冷卻液，進而避免液冷系統1、1'因冷卻液不足而發生損壞。當第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力與冷卻液22產生的液壓再次達到平衡時，活塞204即會停止移動。
請參閱第7圖，第7圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置20'的剖面圖。液體補充裝置20'與上述的液體補充裝置20的主要不同之處在於，液體補充裝置20'之驅動單元205另包含一第三磁性區2054，且第三磁性區2054設置於殼體200上，其中第二磁性區2052介於第一磁性區2050與第三磁性區2054之間。如第7圖所示，第二磁性區2052面向第三磁性區2054之一端的磁極與第三磁性區2054面向第二磁性區2052之一端的磁極相異，使得第二磁性區2052與第三磁性區2054之間產生一磁吸力。需說明的是，第二磁性區2052面向第三磁性區2054之一端的磁極可為N極或S極，且第三磁性區2054面向第二磁性區2052之一端的磁極可為S極或N極，視實際應用而定。於此實施例中，第三磁性區2054可為一導磁性材料（例如，鐵或其它金屬）、一磁鐵或一電磁鐵。需說明的是，第7圖中與第6圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
在液體補充裝置20'組裝完成且腔室208容納有冷卻液22時，第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力、第二磁性區2052與第三磁性區2054之間產生的磁吸力與冷卻液22產生的液壓達到平衡。此時，活塞204於腔室208中靜止不動。當液冷系統1、1'中的冷卻液減少而使得液壓降低時，第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力即會推動活塞204，且第二磁性區2052與第三磁性區2054之間產生的磁吸力即會拉動活塞204，進而將腔室208內的冷卻液22注入液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。當第一磁性區2050與第二磁性區2052之間產生的磁斥力、第二磁性區2052與第三磁性區2054之間產生的磁吸力與冷卻液22產生的液壓再次達到平衡時，活塞204即會停止移動。
於此實施例中，第三磁性區2054可拆卸地設置於殼體200之一底部。當使用者欲對液體補充裝置20'補充冷卻液22時，可先將第三磁性區2054自殼體200之底部拆卸下來，以避免第二磁性區2052與第三磁性區2054之間產生的磁吸力阻礙冷卻液22的補充。
請參閱第8圖，第8圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置30的剖面圖。如第8圖所示，液體補充裝置30包含一殼體300、一蓋體302、一活塞304、一驅動單元305以及一墊圈306。殼體300具有一液體出口3000。蓋體302連接於殼體300，且一腔室308形成於殼體300與蓋體302之間。腔室308與液體出口3000相連通且容納一冷卻液32。於實際應用中，冷卻液32可為水或其它液體。活塞304可移動地設置於腔室308中。墊圈306套設於活塞304之外壁且與殼體300之內壁抵接。藉此，墊圈306可防止冷卻液32進入蓋體302與活塞304之間的空間。
當液體補充裝置30連接於第1圖中的液冷頭10、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一，或連接於第2圖中的液冷頭10'、散熱器12與管路18的其中之一時，液體出口3000與液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一相連通，使得腔室308中的冷卻液22可經由液體出口3000充填至液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。
驅動單元305相對活塞304設置，且驅動單元305用以驅動活塞304移動。於此實施例中，驅動單元305包含一第一磁性區3050以及一第二磁性區3052，其中第一磁性區3050設置於殼體300上，第二磁性區3052設置於活塞304上，且第一磁性區3050之位置對應第二磁性區3052之位置。如第8圖所示，第一磁性區3050面向第二磁性區3052之一端的磁極與第二磁性區3052面向第一磁性區3050之一端的磁極相異，使得第一磁性區3050與第二磁性區3052之間產生一磁吸力。需說明的是，第一磁性區3050面向第二磁性區3052之一端的磁極可為N極或S極，且第二磁性區3052面向第一磁性區3050之一端的磁極可為S極或N極，視實際應用而定。於此實施例中，第一磁性區3050可為一導磁性材料（例如，鐵或其它金屬）、一磁鐵或一電磁鐵，且第二磁性區3052可為一磁鐵。
在液體補充裝置30組裝完成且腔室308容納有冷卻液32時，第一磁性區3050與第二磁性區3052之間產生的磁吸力與冷卻液32產生的液壓達到平衡。此時，活塞304於腔室308中靜止不動。當液冷系統1、1'中的冷卻液減少而使得液壓降低時，第一磁性區3050與第二磁性區3052之間產生的磁吸力即會拉動活塞304，進而將腔室308內的冷卻液32注入液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。換言之，本創作之液體補充裝置30可在冷卻液不足時自動補充冷卻液，進而避免液冷系統1、1'因冷卻液不足而發生損壞。當第一磁性區3050與第二磁性區3052之間產生的磁吸力與冷卻液32產生的液壓再次達到平衡時，活塞304即會停止移動。
於此實施例中，第一磁性區3050可拆卸地設置於殼體300之一底部。當使用者欲對液體補充裝置30補充冷卻液32時，可先將第一磁性區3050自殼體300之底部拆卸下來，以避免第一磁性區3050與第二磁性區3052之間產生的磁吸力阻礙冷卻液32的補充。
請參閱第9圖，第9圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置40的剖面圖。液體補充裝置40與上述的液體補充裝置20的主要不同之處在於，液體補充裝置40係以驅動單元405取代上述之驅動單元205。如第9圖所示，驅動單元405可為一彈性件（例如，彈簧或其它彈性體），且驅動單元405之二端分別抵接於蓋體202與活塞204。當液體補充裝置40連接於第1圖中的液冷頭10、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一，或連接於第2圖中的液冷頭10'、散熱器12與管路18的其中之一時，液體出口2000與液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一相連通，使得腔室208中的冷卻液22可經由液體出口2000充填至液冷頭10、10'、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。需說明的是，第9圖中與第6圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
在液體補充裝置40組裝完成且腔室208容納有冷卻液22時，驅動單元405係處於壓縮狀態。此時，驅動單元405推抵活塞204於腔室208中向下移動至液冷系統1、1'中的液壓平衡為止。當液冷系統1、1'中的冷卻液減少而使得液壓降低時，液體補充裝置40之驅動單元405即會推動活塞204，進而將腔室208內的冷卻液22注入液冷頭10、10'、散熱器12、泵浦14、儲液箱16與管路18的其中之一中。換言之，本創作之液體補充裝置40可在冷卻液不足時自動補充冷卻液，進而避免液冷系統1、1'因冷卻液不足而發生損壞。需說明的是，除了利用驅動單元405產生之彈性力推動活塞204外，本創作亦可利用其它可產生正向力、剪力或力矩之機構件取代驅動單元405，來推動活塞204，以補充冷卻液。
綜上所述，本創作可將液體補充裝置選擇性地連接於液冷頭、散熱器、泵浦、儲液箱與管路的其中之一，在冷卻液減少而使得液冷系統內之液壓降低時，液體補充裝置即可利用驅動單元驅動活塞移動，進而將腔室內的冷卻液注入液冷系統。換言之，本創作之液體補充裝置可在冷卻液不足時自動補充冷卻液，進而避免冷卻系統因冷卻液不足而發生損壞。
以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。
1、1'‧‧‧液冷系統
10、10'‧‧‧液冷頭
12‧‧‧散熱器
14‧‧‧泵浦
16‧‧‧儲液箱
18‧‧‧管路
20、20'、30、40‧‧‧液體補充裝置
22、32‧‧‧冷卻液
200、300‧‧‧殼體
202、302‧‧‧蓋體
204、304‧‧‧活塞
205、305、405‧‧‧驅動單元
206、306‧‧‧墊圈
208、308‧‧‧腔室
2000、3000‧‧‧液體出口
2050、3050‧‧‧第一磁性區
2052、3052‧‧‧第二磁性區
2054‧‧‧第三磁性區
X-X‧‧‧剖面線
第1圖為根據本創作一實施例之液冷系統的示意圖。 第2圖為根據本創作另一實施例之液冷系統的示意圖。 第3圖為根據本創作一實施例之液體補充裝置的示意圖。 第4圖為第3圖中的液體補充裝置的爆炸圖。 第5圖為第3圖中的液體補充裝置於另一視角的爆炸圖。 第6圖為第3圖中的液體補充裝置沿X-X線的剖面圖。 第7圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置的剖面圖。 第8圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置的剖面圖。 第9圖為根據本創作另一實施例之液體補充裝置的剖面圖。
20‧‧‧液體補充裝置
22‧‧‧冷卻液
200‧‧‧殼體
202‧‧‧蓋體
204‧‧‧活塞
205‧‧‧驅動單元
206‧‧‧墊圈
208‧‧‧腔室
2000‧‧‧液體出口
2050‧‧‧第一磁性區
2052‧‧‧第二磁性區

Claims (24)

  1. 一種液體補充裝置，包含： 一殼體，具有一液體出口； 一蓋體，連接於該殼體，一腔室形成於該殼體與該蓋體之間，該腔室與該液體出口相連通； 一活塞，可移動地設置於該腔室中；以及 一驅動單元，相對該活塞設置，用以驅動該活塞移動。
  2. 如請求項1所述之液體補充裝置，其中該驅動單元包含一第一磁性區以及一第二磁性區，該第一磁性區設置於該蓋體上，該第二磁性區設置於該活塞上，該第一磁性區之位置對應該第二磁性區之位置，該第一磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極與該第二磁性區面向該第一磁性區之一端的磁極相同，使得該第一磁性區與該第二磁性區之間產生一磁斥力。
  3. 如請求項2所述之液體補充裝置，其中該第一磁性區為一磁鐵或一電磁鐵，且該第二磁性區為一磁鐵。
  4. 如請求項2所述之液體補充裝置，其中該驅動單元另包含一第三磁性區，該第三磁性區設置於該殼體上，該第二磁性區介於該第一磁性區與該第三磁性區之間，該第二磁性區面向該第三磁性區之一端的磁極與該第三磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極相異，使得該第二磁性區與該第三磁性區之間產生一磁吸力。
  5. 如請求項4所述之液體補充裝置，其中該第三磁性區為一導磁性材料、一磁鐵或一電磁鐵。
  6. 如請求項4所述之液體補充裝置，其中該第三磁性區可拆卸地設置於該殼體之一底部。
  7. 如請求項1所述之液體補充裝置，其中該驅動單元包含一第一磁性區以及一第二磁性區，該第一磁性區設置於該殼體上，該第二磁性區設置於該活塞上，該第一磁性區之位置對應該第二磁性區之位置，該第一磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極與該第二磁性區面向該第一磁性區之一端的磁極相異，使得該第一磁性區與該第二磁性區之間產生一磁吸力。
  8. 如請求項7所述之液體補充裝置，其中該第一磁性區為一導磁性材料、一磁鐵或一電磁鐵，且該第二磁性區為一磁鐵。
  9. 如請求項7所述之液體補充裝置，其中該第一磁性區可拆卸地設置於該殼體之一底部。
  10. 如請求項1所述之液體補充裝置，其中該驅動單元為一彈性件，且該驅動單元之二端分別抵接於該蓋體與該活塞。
  11. 如請求項1所述之液體補充裝置，另包含一墊圈，套設於該活塞之外壁且與該殼體之內壁抵接。
  12. 一種液冷系統，包含： 一液冷頭； 一散熱器； 複數個管路，連接於該液冷頭與該散熱器之間；以及 一液體補充裝置，選擇性地連接於該液冷頭、該散熱器與該等管路的其中之一，該液體補充裝置包含： 一殼體，具有一液體出口； 一蓋體，連接於該殼體，一腔室形成於該殼體與該蓋體之間，該腔室與該液體出口相連通； 一活塞，可移動地設置於該腔室中；以及 一驅動單元，相對該活塞設置，該驅動單元用以驅動該活塞移動。
  13. 如請求項12所述之液冷系統，其中該驅動單元包含一第一磁性區以及一第二磁性區，該第一磁性區設置於該蓋體上，該第二磁性區設置於該活塞上，該第一磁性區之位置對應該第二磁性區之位置，該第一磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極與該第二磁性區面向該第一磁性區之一端的磁極相同，使得該第一磁性區與該第二磁性區之間產生一磁斥力。
  14. 如請求項13所述之液冷系統，其中該第一磁性區為一磁鐵或一電磁鐵，且該第二磁性區為一磁鐵。
  15. 如請求項13所述之液冷系統，其中該驅動單元另包含一第三磁性區，該第三磁性區設置於該殼體上，該第二磁性區介於該第一磁性區與該第三磁性區之間，該第二磁性區面向該第三磁性區之一端的磁極與該第三磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極相異，使得該第二磁性區與該第三磁性區之間產生一磁吸力。
  16. 如請求項15所述之液冷系統，其中該第三磁性區為一導磁性材料、一磁鐵或一電磁鐵。
  17. 如請求項15所述之液冷系統，其中該第三磁性區可拆卸地設置於該殼體之一底部。
  18. 如請求項12所述之液冷系統，其中該驅動單元包含一第一磁性區以及一第二磁性區，該第一磁性區設置於該殼體上，該第二磁性區設置於該活塞上，該第一磁性區之位置對應該第二磁性區之位置，該第一磁性區面向該第二磁性區之一端的磁極與該第二磁性區面向該第一磁性區之一端的磁極相異，使得該第一磁性區與該第二磁性區之間產生一磁吸力。
  19. 如請求項18所述之液冷系統，其中該第一磁性區為一導磁性材料、一磁鐵或一電磁鐵，且該第二磁性區為一磁鐵。
  20. 如請求項18所述之液冷系統，其中該第一磁性區可拆卸地設置於該殼體之一底部。
  21. 如請求項12所述之液冷系統，其中該驅動單元為一彈性件，且該驅動單元之二端分別抵接於該蓋體與該活塞。
  22. 如請求項12所述之液冷系統，其中該液體補充裝置另包含一墊圈，套設於該活塞之外壁且與該殼體之內壁抵接。
  23. 如請求項12所述之液冷系統，另包含一泵浦，該等管路連接於該液冷頭、該散熱器與該泵浦之間，該液體補充裝置選擇性地連接於該液冷頭、該散熱器、該泵浦與該等管路的其中之一。
  24. 如請求項12所述之液冷系統，另包含一儲液箱，該等管路連接於該液冷頭、該散熱器與該儲液箱之間，該液體補充裝置選擇性地連接於該液冷頭、該散熱器、該儲液箱與該等管路的其中之一。
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