TWM605454U - 無線供電之液冷式散熱模組及具有該液冷式散熱模組的電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種無線供電之液冷式散熱模組及具有該液冷式散熱模組的電子裝置，用以解決習知液冷式散熱系統使用電源線的配置容易造成密封不易及整線配置不便的問題。該液冷式散熱模組包含：一外殼，該外殼內具有相連通的一動力腔室及一循環流道；一泵浦，位於該動力腔室中，用以使一工作液由該動力腔室流入該循環流道再流回該動力腔室；及一無線供電接收模組，位於該外殼內並電性連接該泵浦。該電子裝置具有一無線供電器用以朝該無線供電接收模組發送一無線電力訊號。

Description

無線供電之液冷式散熱模組及具有該液冷式散熱模組的電子裝置

本創作係關於一種散熱模組及電子裝置，尤其是一種可幫助電子裝置維持適當工作溫度的無線供電之液冷式散熱模組及具有該液冷式散熱模組的電子裝置。

請參照第1圖，其係一種習知的液冷式散熱系統9，該習知的液冷式散熱系統9具有一吸熱單元91、一散熱單元92、一泵浦93及一管件組94。該吸熱單元91可以貼接於電子裝置的熱源Z處，該管件組94由一管件941連通該泵浦93與該吸熱單元91，由一管件942連通該泵浦93與該散熱單元92，再由一管件943連通該吸熱單元91與該散熱單元92。

據由前述結構，該泵浦93可驅動工作液在該管件組94中流動，且通過該吸熱單元91而吸熱升溫的工作液，可在通過該散熱單元92時，藉由一風扇F吹送氣流以助該工作液冷卻降溫，並使該工作液再次被導向該吸熱單元91；如此不斷循環，使該熱源Z處能維持在適當的工作溫度，避免該電子裝置發生過熱的問題。

然而，該習知液冷式散熱系統9的構件較為繁多，且構件之間又因組裝結合之需求而必要佔用掉一定的設置空間，使整體液冷式散熱系統9所需佔用的空間難以減縮，對輕薄化的電子裝置而言，常遇到設置空間配置困難的問題。再且，該習知液冷式散熱系統9的管件組94若未與對應的構件準確組裝，將可能導致內部工作液滲漏的情況，故需要謹慎組裝，相對較為費工耗時。

此外，該習知液冷式散熱系統9的泵浦93若選用將其定子設於供工作液流通的空間外的配置方式，將因為該泵浦93的定子需利用電源線電性連接外部電源來獲取運作所需的電能，而必需將該泵浦93的電源線貫穿該泵浦93的殼體，不僅配置上較為麻煩，且拉出該電源線後仍有整線配置不便的問題。另一方面，該泵浦93若選用防水型定子而將其定子配置於殼體內，則經常會在該電源線貫穿該殼體處，因密封不良而額外造成漏液問題。

有鑑於此，習知以液冷方式幫助電子裝置散熱的物件確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本創作的目的是提供一種無線供電之液冷式散熱模組，可接收無線電力訊號以對泵浦供電，而無需經由電源線電性連接外部電源，可有效改善漏液及整線配置不便等問題。

本創作的次一目的是提供一種無線供電之液冷式散熱模組，可減少所需構件數量，並減縮構件之間組裝結合所需佔用的空間。

本創作的又一目的是提供一種無線供電之液冷式散熱模組，可確保其工作液不會因為構件之間未準確組裝而滲漏。

本創作的再一目的是提供一種無線供電之液冷式散熱模組，可預先完成組裝，以便後續能快速地組裝至電子裝置之預定位置。

本創作的另一目的是提供一種電子裝置，具有上述無線供電之液冷式散熱模組。

本創作全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本創作的各實施例，非用以限制本創作。

本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本創作全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本創作的無線供電之液冷式散熱模組，包含：一外殼，該外殼內具有相連通的一動力腔室及一循環流道；一泵浦，位於該動力腔室中，用以使一工作液由該動力腔室流入該循環流道再流回該動力腔室；及一無線供電接收模組，位於該外殼內並電性連接該泵浦。

本創作的電子裝置，包含：一機殼；一電子模組，位於該機殼中；前述的一液冷式散熱模組，位於該機殼中；及一無線供電器，位於該機殼中，用以朝該無線供電接收模組發送一無線電力訊號。

據此，本創作的無線供電之液冷式散熱模組，可利用無線供電接收模組接收無線電力訊號以對泵浦供電，使該泵浦無需另行設置電源線電性連接外部電源，可易於確實地密封該外殼而避免產生漏液，並可免去規劃與外部電源的整線問題，提升使用便利性。此外，本創作的無線供電之液冷式散熱模組，還可藉由直接在外殼內形成相連通的動力腔室與循環流道，減少所需構件數量，並減縮構件之間組裝結合所需佔用的空間；且還能預先完成組裝，以便後續能快速地組裝至電子裝置之預定位置，並確保其工作液不會因為構件之間未準確組裝而滲漏。因此，本創作的無線供電之液冷式散熱模組具有提升空間利用率及組裝效率等功效，有助具有該液冷式散熱模組的電子裝置之輕薄化發展。

其中，該外殼內可以具有一容室，該無線供電接收模組可以位於該容室，且該容室可以不位於該動力腔室或該循環流道中。如此，可視該循環流道的型態彈性設置該容室，並充分利用該外殼內的空間。

其中，該外殼內可以具有一容室，該無線供電接收模組可以位於該容室，且該容室可以位於該動力腔室中。如此，可充分利用該動力腔室內的空間，並減縮該無線供電接收模組與該定子電性連接的導線長度，以簡化配線問題。

其中，該泵浦可以具有一基座，一葉輪可以位於該基座的一液室中，該基座與該外殼的內壁之間可以形成該容室。如此，可利用該外殼與該基座共同形成該容室，而不需額外的隔板，具有降低該液冷式散熱模組軸向高度的功效。

其中，該基座可以具有一環牆圈圍形成該液室，該液室連通該基座的一出液口與一入液口，該環牆可以在該出液口的上方形成一置物平台，該置物平台與該外殼的內壁之間可以形成該容室。如此，具有提升空間利用效率與配線便利性等功效。

其中，該環牆的頂面位於該液室與該容室之間的部位可以抵接該外殼的內壁。如此，該工作液將不會流經該容室，具有確保該工作液達到良好驅動效率的功效。

其中，該外殼可以包含一第一板及一第二板，該動力腔室及該循環流道各可以成型於該第一板或／及該第二板，該第一板與該第二板相對結合以共同形成該動力腔室及該循環流道，並使該動力腔室及該循環流道均可以被封閉於該外殼內。如此，該外殼可易於製造，並能有效防止工作液滲漏，具有提升製造便利性及防漏效果等功效。

其中，該無線供電接收模組可以由至少一導線電性連接至該泵浦的一定子，該定子驅動一葉輪旋轉。如此，可以由簡易的構件對該泵浦提供電力，具有降低成本的功效。

其中，該工作液可以為不導電液。如此，該定子可不必額外設置防水結構，具有簡化該液冷式散熱模組結構以提升製造便利性等功效。

其中，該電子模組具有一發熱區，該外殼可以具有一吸熱區及一冷卻區，該外殼可以由該吸熱區接觸該電子模組的發熱區。如此，該工作液可以在流經該吸熱區時吸收熱源處的熱能，具有提升散熱效果的功效。

其中，該無線供電器與該無線供電接收模組可以呈局部或全部軸向對位。如此，具有提升供電效率的功效。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2圖所示，其係本創作無線供電之液冷式散熱模組M的第一實施例，係包含一外殼1、一泵浦2及一無線供電接收模組3，該泵浦2及該無線供電接收模組3均可以位於該外殼1內，且該泵浦2電性連接該無線供電接收模組3。

請參照第2、3圖所示，該外殼1可例如由銅、鋁、鈦、不鏽鋼或其他導熱材料所製成。該外殼1內具有相連通的一動力腔室11及一循環流道12，該動力腔室11可用以容置該泵浦2，以由該泵浦2驅使一工作液L（標示於第4圖）循環流動，由該動力腔室11流入該循環流道12，再流回該動力腔室11。在本實施例中，該循環流道12可以使其第一端E1與第二端E2分別連通該動力腔室11，使該工作液L可藉由該泵浦2之驅動，不斷地從該循環流道12的第一端E1流到第二端E2，或也可以反向流動。

詳言之，為便於加工製造，本實施例的外殼1可以包含一第一板1a及一第二板1b，該動力腔室11及該循環流道12各可任意選擇成型於該第一板1a或／及該第二板1b，並於該第一板1a及該第二板1b相對結合後，由該第一板1a與該第二板1b共同形成該動力腔室11及該循環流道12，並使該動力腔室11及該循環流道12均被封閉於該外殼1內部，從而有效防止該工作液L滲漏出該外殼1。其中，當該外殼1的厚度極薄（不含該動力腔室11處的厚度小於或等於3 mm）時，該循環流道12可採用蝕刻製程成型。又，本創作並不限制該第一板1a與該第二板1b的結合方式，該第二板1b可選擇如黏合、嵌入、夾固、鎖固或銲接等方式結合該第一板1a。本實施例選擇以雷射銲接法來結合該第一板1a與該第二板1b，可使該第一板1a與該第二板1b確實密接結合而無縫隙，兼具有提升該外殼1的密封性及結構強度等作用。

此外，該外殼1還可以具有一吸熱區H及一冷卻區C，該吸熱區H及該冷卻區C分別對位於該循環流道12的局部。其中，該吸熱區H較佳與該循環流道12的第一端E1及第二端E2都具有適當的間距，該外殼1可以由該吸熱區H貼接電子裝置的熱源處，使該工作液L可以在流經該吸熱區H時吸收熱源處的熱能。該動力腔室11可選擇設於遠離該吸熱區H處，例如但不限制地，本實施例的外殼1可概呈長方形，並可選擇將該動力腔室11與該吸熱區H配置於長方向上的二端。該冷卻區C則可以與該吸熱區H相鄰，用以使離開該吸熱區H的工作液L可以進入該冷卻區C放熱；在本實施例中，該冷卻區C可以位於該吸熱區H與該循環流道12的第二端E2之間。

該外殼1內另可以具有一容室13，以供容置該無線供電接收模組3。舉例而言，本實施例的容室13並不位於該動力腔室11或該循環流道12中；亦即，該容室13可以位於該外殼1內除了該動力腔室11及該循環流道12之外的任意位置，例如設置該循環流道12所剩下的空位處，使該容室13被該循環流道12所圈圍。因此，本實施例的容室13同樣可以選擇成型於該第一板1a或／及該第二板1b，並於該第一板1a及該第二板1b相對結合後，由該第一板1a與該第二板1b共同形成該容室13，並使該容室13被封閉於該外殼1內部。其中，該容室13可以盡量鄰近該動力腔室11，以便該無線供電接收模組3與該泵浦2電性連接。

該泵浦2可以具有一基座21位於該動力腔室11中，該基座21具有一液室211連通一出液口212與一入液口213，該出液口212可以連通該循環流道12的第一端E1，該入液口213則可以連通該循環流道12的第二端E2。該泵浦2另具有一定子22（標示於第4圖）及位於該液室211中的一葉輪23，該無線供電接收模組3電性連接該定子22，以對該定子22供應電能，使該定子22得以驅動該葉輪23旋轉。

如此，請參照第3、4圖所示，該泵浦2之運作可以將流入該動力腔室11的工作液L從該入液口213導入該液室211，再從該出液口212泵出，以通過該第一端E1注入該循環流道12。其中，本創作不限制該泵浦2的型態，以能夠驅動工作液L循環流動為原則，且較佳選用不導電液作為該工作液L，使該泵浦2的定子22可以不必額外設置防水結構。

請參照第2、4圖所示，更詳言之，本實施例的基座21可以由一底板214及一環牆215共同圈圍形成該液室211，該出液口212可以從該環牆215內側鄰接該底板214處連通至該環牆215外側，該環牆215的一側可以呈開放狀以形成該入液口213，使該泵浦2可以形成側進側出式的導流型態，以提升該工作液L流出及流回該泵浦2的順暢度及流量。此外，該基座21還可以具有一軸管216，該軸管216連接該底板214並位於該液室211中，該定子22可以具有一電路板221設於該底板214，一線圈組222可以環設在該軸管216外周，且該線圈組222可電性連接該電路板221。該葉輪23則可以具有一轉軸231可旋轉地設於該軸管216，一輪轂232連接該轉軸231，一磁性件233位於該輪轂232的內表面並與該線圈組222相對，數個葉片234連接該輪轂232的外表面並位於該液室211中。

該無線供電接收模組3可以位於該容室13中，並可以由至少一導線31電性連接至該定子22的電路板221，使該無線供電接收模組3所產生的電能可以提供給該泵浦2的定子22，並作為其運作的電力來源。舉例而言，該無線供電接收模組3可以接收一無線電力訊號，該無線電力訊號可以為電場、磁場或電磁場等交變電磁訊號，當該無線供電接收模組3與該無線電力訊號耦合時，該無線供電接收模組3可對應產生一電力，且該電力可以經由該電路板221對該線圈組222進行供電，進而驅動該葉輪23相對該定子22旋轉，並達到驅動該工作液L流動的效果。

請參照第3、5圖所示，組裝好的液冷式散熱模組M可以置入一電子裝置E的一機殼4中，並使該外殼1的吸熱區H接觸位於該機殼4中的一電子模組5的一發熱區51。該機殼4中另可以具有一無線供電器6，該無線供電器6與該無線供電接收模組3可以呈局部或全部軸向對位設置，以由該無線供電器6朝該無線供電接收模組3發送一無線電力訊號，使該無線供電接收模組3可對該泵浦2的定子22供電，進而驅使該工作液L循環流動。如此，在該電子裝置E運作的過程中，當該發熱區51的溫度上升時，由該外殼1的吸熱區H吸收該發熱區51的熱能，再由通過該吸熱區H的工作液L吸收該熱能，使該工作液L的溫度升高；該工作液L隨後流入該冷卻區C，並可以在接觸到該外殼1相對低溫的部位而放熱降溫，最後通過該泵浦2的入液口213流回該泵浦2內，以藉由該工作液L不斷的循環，有效帶離該發熱區51的熱能，幫助該電子模組5散熱以維持適當的工作溫度。

其中，該機殼4可以全部或局部為金屬材質，並將該外殼1的冷卻區C貼接該機殼4的金屬部位，以便快速地與外界熱交換；或者，也可以在該機殼4內設一散熱風扇組對該冷卻區C吹風，或以一散熱鰭片組連接該冷卻區C，或可同時具有該散熱風扇組與該散熱鰭片組等，均可有助該工作液L在通過該冷卻區C時快速降溫。另，該液冷式散熱模組M所適用的電子裝置E可例如但不限於手機、平板電腦、掌上型遊戲機、筆記型電腦、桌上型電腦、攝相器材、智慧穿戴裝置、AR/VR眼鏡或電子醫療器材等。

請參照第6、7圖所示，其係本創作無線供電之液冷式散熱模組M的第二實施例，本實施例可選擇使該外殼1的容室13位於該動力腔室11中，例如在該基座21與該外殼1的內壁W之間形成該容室13。

詳言之，該基座21的環牆215可以在該出液口212的上方形成凹陷的一置物平台217，以於該置物平台217與該外殼1的內壁W之間形成該容室13，並供設置該無線供電接收模組3，可減縮該無線供電接收模組3與該電路板221電性連接的導線31長度，以簡化配線問題。其中，較佳使該環牆215的頂面T位於該液室211與該容室13之間的部位能夠抵接該外殼1的內壁W，讓該工作液L不會流經該容室13，可確保該工作液L都能從該液室211通過該出液口212流出該動力腔室11，而對該工作液L達到良好的驅動效率。

綜上所述，本創作的無線供電之液冷式散熱模組，可利用無線供電接收模組接收無線電力訊號以對泵浦供電，使該泵浦無需另行設置電源線電性連接外部電源，可易於確實地密封該外殼而避免產生漏液，並可免去規劃與外部電源的整線問題，提升使用便利性。此外，本創作的無線供電之液冷式散熱模組，還可藉由直接在外殼內形成相連通的動力腔室與循環流道，減少所需構件數量，並減縮構件之間組裝結合所需佔用的空間；且還能預先完成組裝，以便後續能快速地組裝至電子裝置之預定位置，並確保其工作液不會因為構件之間未準確組裝而滲漏。因此，本創作的無線供電之液冷式散熱模組具有提升空間利用率及組裝效率等功效，有助具有該液冷式散熱模組的電子裝置之輕薄化發展。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

﹝本創作﹞ 1:外殼 1a:第一板 1b:第二板 11:動力腔室 12:循環流道 13:容室 2:泵浦 21:基座 211:液室 212:出液口 213:入液口 214:底板 215:環牆 216:軸管 217:置物平台 22:定子 221:電路板 222:線圈組 23:葉輪 231:轉軸 232:輪轂 233:磁性件 234:葉片 3:無線供電接收模組 31:導線 4:機殼 5:電子模組 51:發熱區 6:無線供電器 C:冷卻區 E:電子裝置 E1:第一端 E2:第二端 H:吸熱區 L:工作液 M:液冷式散熱模組 T:頂面 W:內壁 ﹝習用﹞ 9:液冷式散熱系統 91:吸熱單元 92:散熱單元 93:泵浦 94:管件組 941,942,943:管件 F:風扇 Z:熱源

［第1圖］ 一種習知液冷式散熱系統圖。 ［第2圖］ 本創作第一實施例的分解立體圖。 ［第3圖］ 本創作第一實施例的第二板與泵浦組合正面圖。 ［第4圖］ 沿第3圖的A-A線剖面圖。 ［第5圖］ 本創作第一實施例與電子裝置的分解立體圖。 ［第6圖］ 本創作第二實施例的分解立體圖。 ［第7圖］ 本創作第二實施例比照第3圖沿A-A線的剖面圖。

1:外殼

1a:第一板

1b:第二板

11:動力腔室

12:循環流道

13:容室

2:泵浦

3:無線供電接收模組

4:機殼

5:電子模組

51:發熱區

6:無線供電器

E:電子裝置

M:液冷式散熱模組

Claims (12)

1. 一種無線供電之液冷式散熱模組，包含： 一外殼，該外殼內具有相連通的一動力腔室及一循環流道； 一泵浦，位於該動力腔室中，用以使一工作液由該動力腔室流入該循環流道再流回該動力腔室；及 一無線供電接收模組，位於該外殼內並電性連接該泵浦。
2. 如請求項1之液冷式散熱模組，其中，該外殼內具有一容室，該無線供電接收模組位於該容室，且該容室不位於該動力腔室或該循環流道中。
3. 如請求項1之液冷式散熱模組，其中，該外殼內具有一容室，該無線供電接收模組位於該容室，且該容室位於該動力腔室中。
4. 如請求項3之液冷式散熱模組，其中，該泵浦具有一基座，一葉輪位於該基座的一液室中，該基座與該外殼的內壁之間形成該容室。
5. 如請求項4之液冷式散熱模組，其中，該基座具有一環牆圈圍形成該液室，該液室連通該基座的一出液口與一入液口，該環牆在該出液口的上方形成一置物平台，該置物平台與該外殼的內壁之間形成該容室。
6. 如請求項5之液冷式散熱模組，其中，該環牆的頂面位於該液室與該容室之間的部位抵接該外殼的內壁。
7. 如請求項1之液冷式散熱模組，其中，該外殼包含一第一板及一第二板，該動力腔室及該循環流道各成型於該第一板或／及該第二板，該第一板與該第二板相對結合以共同形成該動力腔室及該循環流道，並使該動力腔室及該循環流道均被封閉於該外殼內。
8. 如請求項1之液冷式散熱模組，其中，該無線供電接收模組由至少一導線電性連接至該泵浦的一定子，該定子驅動一葉輪旋轉。
9. 如請求項1之液冷式散熱模組，其中，該工作液為不導電液。
10. 一種電子裝置，包含： 一機殼； 一電子模組，位於該機殼中； 一如請求項1至9中任一項之液冷式散熱模組，位於該機殼中；及 一無線供電器，位於該機殼中，用以朝該無線供電接收模組發送一無線電力訊號。
11. 如請求項10之電子裝置，其中，該電子模組具有一發熱區，該外殼具有一吸熱區及一冷卻區，該外殼由該吸熱區接觸該電子模組的發熱區。
12. 如請求項10之電子裝置，其中，該無線供電器與該無線供電接收模組呈局部或全部軸向對位。

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