TWM616956U - 液流式散熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種液流式散熱裝置包含底座、封蓋、導流板、導熱盒、葉輪及驅動組件。底座包含相連的底部及環形牆部，且底部與環形牆部共同圍繞出存放腔室。封蓋包含頂部、凸部及圍部。頂部裝設於環形牆部。凸部與圍部凸出於頂部之同一側。凸部於遠離底部之一側圍繞有與存放腔室不相連通的驅動組件容置空間。導流板之相對兩側分別疊設於底座與圍部以圍繞出葉輪容置腔室。導熱盒裝設於底座，並具有熱交換腔室。外接入口透過連通道連通熱交換腔室，熱交換腔室透過連通口連通葉輪容置腔室，連通口位於葉輪之旋轉軸線至不超過葉輪之1/2半徑的範圍內。

Description

液流式散熱裝置

本新型係關於一種散熱裝置，特別是一種液流式散熱裝置。

在電腦運作時，電腦內部之熱源，如中央處理器，會因高速運算而產生熱量。因此，電腦勢必需裝設冷卻裝置，以將熱源產生的熱量快速且有效地帶走，並使熱源的溫度保持在製造商指定的設計範圍內。冷卻裝置一般分成氣冷式與液冷式。氣冷式冷卻裝置是指在熱源上裝設散熱鰭片，以及在電腦裝設風扇，藉以透過風扇所產生之氣流將熱源產生之熱量帶走。不過由於風扇運轉時會產生噪音，且難以對高發熱量之熱源，如競技用電腦的處理器，進行冷卻處理。因此，目前競技用之電腦一般採用液冷式。液冷式冷卻裝置是指在電腦裝設水冷頭與水冷排，水冷頭熱接觸於熱源，並透過流管與水冷排相連。水冷頭內具有泵浦，透過泵浦之驅動可帶動吸收熱量之冷卻液自水冷頭流向水冷排，在水冷排進行散熱後再從水冷排回流至水冷頭。

然而，因目前水冷頭的殼件數量繁多，故組裝效率不彰，且防水設計上較難周全。舉例來說，若將原設計應用於單一熱源之水冷頭改裝變更成應用於多熱源之水冷頭，則可能因結構變更後防水性能難以補強，使改裝後之水冷頭喪失防水效果而導致水冷液洩漏。

本新型在於提供一種液流式散熱裝置，藉以提升水冷頭的組裝效率以及讓水冷頭增加日後改裝的靈活度。

本新型之一實施例所揭露之液流式散熱裝置包含一底座、一封蓋、一導流板、一導熱盒、一葉輪及一驅動組件。底座包含一底部及一環形牆部。環形牆部連接於底部，且底部與環形牆部共同圍繞出一存放腔室。封蓋包含一頂部、一凸部及一圍部。頂部裝設於環形牆部。凸部與圍部凸出於頂部之同一側，且圍部將凸部圍繞於內。凸部於遠離底部之一側圍繞有一驅動組件容置空間。驅動組件容置空間與存放腔室不相連通。導流板之相對兩側分別疊設於底座與圍部。圍部、凸部與導流板共同圍繞出一葉輪容置腔室。導熱盒裝設於底座之底部遠離環形牆部之一側，且導熱盒具有一熱交換腔室。葉輪容置腔室透過存放腔室連通於熱交換腔室。葉輪可轉動地位於葉輪容置腔室。驅動組件位於驅動組件容置空間，並用以驅動葉輪相對底座轉動。底部與環形牆部為一體成型，以及封蓋之凸部、圍部、導流板及葉輪皆位於存放腔室而被環形牆部圍繞於內。底座之環形牆部具有一外接出口及一外接入口，底部具有一連通道及一連通口，外接入口透過連通道連通熱交換腔室，熱交換腔室透過連通口連通葉輪容置腔室，葉輪容置腔室透過存放腔室連通外接出口，連通葉輪容置腔室與熱交換腔室之連通口位於葉輪之旋轉軸線至不超過葉輪之1/2半徑的範圍內。

根據上述實施例之液流式散熱裝置，由於底座之環形牆部與底部為一體成型之結構並呈碗狀，故封蓋之凸部與圍部、導流板及葉輪皆放置於碗狀之底座內而能夠簡化底座、封蓋與導流板間之組裝程序，進而降低液流式散熱裝置的組裝難度。

此外，由於底座之環形牆部與底部為一體成型之結構並呈碗狀，且存放腔室下方大部分被底部所封閉，僅少部分設計有和熱交換腔室相連通的連通道與連通口。因此，若需將液流式散熱裝置之原導熱盒改裝成較大尺寸的導熱盒，則因為配對簡便，僅需要孔對孔，沒有習知設計面臨的整體結構層面的結合問題。也就是說，讓液流式散熱裝置增加了日後改裝的靈活度。反之，習知設計的底座多採用外罩式設計，且導熱板為開放式設計，兩者共同構成一完整的密閉腔體。一旦導熱板的尺寸或形狀改變，底座便無法與導熱板構成密閉腔體，導致必須重新設計的問題。

以上關於本新型內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本新型的原理，並且提供本新型的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1至圖2。圖1為根據本新型第一實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。

本實施例之液流式散熱裝置10例如為水冷頭，用以熱耦合於至少一熱源(未繪示)，並透過液冷帶走熱源產生之熱量。熱源例如為中央處理器或影像處理器。液流式散熱裝置10包含一底座100、一封蓋200、一導流板300、一導熱盒600、一葉輪700及一驅動組件750。

請參閱圖2至圖4，圖3為圖2之底座的立體剖面示意圖。圖4為圖2之底座的立體示意圖。底座100包含一底部110、一環形牆部120及一隔離牆部130。環形牆部120例如一體成型地連接於底部110，且底部110與環形牆部120共同圍繞出一存放腔室S1。舉例來說，底座100為透過射出成型的手段製作而成之一體成型結構。隔離牆部130連接於底部110與環形牆部120。

在本實施例中，底部110具有一連通道111及一連通口112。連通道111與連通口112連通存放腔室S1。底部110還可以具有一橫向分隔結構113，橫向分隔結構113將存放腔室S1之底部空間分成兩個部分。底座100之環形牆部120具有一外接入口121及一外接出口122，外接入口121與外接出口122分別用以透過管路(未繪示)連接於水冷排(未繪示)。外接入口121透過隔離牆部130之阻隔與導引而與連通道111相連通。外接出口122連通連通口112，詳細連通關係容後一併說明。此外，環形牆部120還可以具有一頂面123及一環形凹槽124。環形凹槽124位於頂面123，且環形凹槽124容設一密封環150。

請參閱圖2與圖5，圖5為圖2之封蓋的立體示意圖。封蓋200裝設於底座100之環形牆部120以封閉存放腔室S1之一側。舉例來說，封蓋200包含一頂部210、一凸部220及一圍部230。頂部210例如透過螺絲鎖附的方式裝設於底座100之環形牆部120，且頂部210疊設於環形牆部120之頂面123，且頂部210與環形牆部120共同夾設密封環，以避免存放腔室S1內的液體從頂部210與環形牆部120的縫隙洩漏。凸部220與圍部230凸出於頂部210之同一側。具體來說，凸部220與圍部230皆自頂部210朝底座100之底部110凸出。圍部230將凸部220圍繞於內，且圍部230與凸部220相分離。凸部220於遠離底部110之一側為凹部，並圍繞有一驅動組件容置空間S2。透過頂部210的阻隔驅動組件容置空間S2與存放腔室S1不相連通。

請參閱圖2與圖6，圖6為圖1之局部分解示意圖。導流板300之相對兩側分別疊設於底座100之底部110以及封蓋200之圍部230。舉例來說，導流板300包含一板部310、多個支撐柱320及一側擋凸塊330。板部310疊設於圍部230，且圍部230、凸部220與導流板300共同圍繞出一葉輪容置腔室S3。

這些支撐柱320凸出於板部310遠離圍部230之一側並抵靠於底部110，以令板部310與底部110保持一間隙SG。板部310具有一葉輪腔入口311。葉輪腔入口311銜接連通口112與葉輪容置腔室S3。側擋凸塊330與橫向分隔結構113共同將葉輪腔入口311圍繞於內，以避免流經葉輪腔入口311的流體洩漏至存放腔室S1。封蓋200之圍部230具有一葉輪腔出口231。葉輪腔出口231連通葉輪容置腔室S3與外接出口122，並位於葉輪容置腔室S3外周緣切線位置。

請參閱圖2與圖7，圖7為圖1之局部分解示意圖。導熱盒600裝設於底座100之底部110遠離環形牆部120之一側，且導熱盒600具有一熱交換腔室S4，葉輪容置腔室S3透過存放腔室S1連通於熱交換腔室S4。

上述各腔室、外接入口121與外接出口122的連通關係為，外接入口121透過連通道111連通熱交換腔室S4。熱交換腔室S4透過連通口112連通葉輪容置腔室S3。葉輪容置腔室S3透過存放腔室S1連通外接出口122。此外，葉輪700之旋轉軸線AR貫穿連通葉輪容置腔室S3與熱交換腔室S4之連通口112，但並不以此為限。在其他實施例中，連通口112亦可位於葉輪700之旋轉軸線AR至不超過1/2葉輪半徑的範圍內，或是亦可位於葉輪700之旋轉軸線AR至不超過1/3葉輪半徑的範圍內

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含一擋流件500，擋流件500疊設於導熱盒600。擋流件500遮蓋至少部分連通道111。詳細來說，導熱盒600包含一盒體610及一蓋體620。盒體610具有一吸熱面611。吸熱面611用以熱耦合於至少一熱源。熱源例如為中央處理器或影像處理器。此外，盒體610於遠離吸熱面611之一側具有多個散熱鰭片612，以提升液流式散熱裝置10與熱源的熱交換效率。蓋體620透過焊接、壓合或膠合等結合手段固定於盒體610而作為熱交換腔室S4之封蓋。盒體610固定於底部110，且蓋體620介於盒體610與底部110之間。蓋體620具有一缺口621及一第一開口622。外接入口121透過缺口621連通熱交換腔室S4。擋流件500夾設於蓋體620與這些散熱鰭片612之間並具有一第二開口510。第二開口510對應第一開口622，且熱交換腔室S4透過連通口112、第一開口622與第二開口510連通葉輪容置腔室S3。擋流件500例如透過第二開口510來限制水流方向與水流範圍。葉輪容置腔室S3透過位於葉輪容置腔室S3外周緣切線位置的葉輪腔出口231連通外接出口122。第二開口510的尺寸小於第一開口622的尺寸。

在本實施例中，蓋體620與擋流件500為獨立二構件，但並不以此為限。在其他實施例中，蓋體與擋流件為一體成型結構。

在本實施例中，擋流件500位於導熱盒600內，但不以此為限。在其他實施例中，擋流件也可以位於導熱盒外。

請復參閱圖2。葉輪700可轉動地位於葉輪容置腔室S3。驅動組件750位於驅動組件容置空間S2，並用以驅動葉輪700相對底座100轉動。此外，封蓋200之凸部220、圍部230、導流板300及葉輪700皆位於存放腔室S1而被環形牆部120圍繞於內。

請復參閱圖2。液流式散熱裝置10還可以包含一控制電路板800及一遮罩850。控制電路板800固定於封蓋200之頂部210，並電性連接於驅動組件750以透過控制電路板800來進行驅動組件750之轉速調整。若控制電路板800有加裝燈源及溫度感測器，則控制電路板800亦可一併進行燈效控制與溫度監控。。遮罩850固定於底座100，並遮蓋封蓋200、驅動組件750與部分環形牆部120。遮罩850兼有保護控制電路板800及驅動組件750的功能，也可作為裝飾、燈效的裝設處所。

在本實施例中，液流式散熱裝置10裝設有遮罩850，但並不以此為限。在其他實施例中，亦可省略遮罩。

請參閱圖2、圖8與圖9，圖8為圖1之立體剖面示意圖。圖9為圖1之另一立體剖面示意圖。

如圖2與圖8所示，首先，冷卻液沿方向A、B、C、D、E自外接入口121經連通道111與缺口621流入熱交換腔室S4。接著，位於熱交換腔室S4之冷卻液依序沿方向F、G、H、I經連通口112流入葉輪容置腔室S3。

接著，如圖2與圖9所示，位於葉輪容置腔室S3之冷卻液先受到葉輪700之帶動而沿方向J、K甩至葉輪容置腔室S3之切線處，再沿方向L經位於葉輪容置腔室S3外周緣切線位置的葉輪腔出口231流入存放腔室S1。接著，再依序沿方向M、N、O經存放腔室S1而自外接出口122流出。

因為配對簡便，僅需要孔對孔，沒有習知設計面臨的整體結構層面的結合問題，故可讓液流式散熱裝置增加了日後改裝的靈活度。請參閱圖10。圖10為根據本新型第二實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。本實施例之液流式散熱裝置10a的結構與上述實施例之液流式散熱裝置10的結構相似，其差異僅在於本實施例採用較大尺寸的導熱盒600a。即導熱盒600a的尺寸大於導熱盒600。也就是說，若有更換大尺寸導熱盒600a的需求，組裝人員可直接將小尺寸導熱盒更換成大尺寸導熱盒600a。

根據上述實施例之液流式散熱裝置，由於底座之環形牆部與底部為一體成型之結構並呈碗狀，故封蓋之凸部與圍部、導流板及葉輪皆放置於碗狀之底座內而能夠簡化底座、封蓋與導流板間之組裝程序，進而降低液流式散熱裝置的組裝難度。

此外，由於底座之環形牆部與底部為一體成型之結構並呈碗狀，且存放腔室下方大部分被底部所封閉，僅少部分設計有和熱交換腔室相連通的連通道與連通口。因此，若需將液流式散熱裝置之原導熱盒改裝成較大尺寸的導熱盒，則因為配對簡便，僅需要孔對孔，沒有習知設計面臨的整體結構層面的結合問題，故可讓液流式散熱裝置增加了日後改裝的靈活度。反之，習知設計的底座多採用外罩式設計，且導熱板為開放式設計，兩者共同構成一完整的密閉腔體。一旦導熱板的尺寸或形狀改變，底座便無法與導熱板構成密閉腔體，導致必須重新設計的問題。

雖然本新型以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習相像技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10、10a:液流式散熱裝置

100:底座

110:底部

111:連通道

112:連通口

113:橫向分隔結構

120:環形牆部

121:外接入口

122:外接出口

123:頂面

124:環形凹槽

130:隔離牆部

150:密封環

200:封蓋

210:頂部

220:凸部

230:圍部

231:葉輪腔出口

300:導流板

310:板部

311:葉輪腔入口

320:支撐柱

330:側擋凸塊

500:擋流件

510:第二開口

600、600a:導熱盒

610:盒體

611:吸熱面

612:散熱鰭片

620:蓋體

621:缺口

622:第一開口

700:葉輪

750:驅動組件

800:控制電路板

850:遮罩

A~O:方向

AR:旋轉軸線

S1:存放腔室

S2:驅動組件容置空間

S3:葉輪容置腔室

S4:熱交換腔室

SG:間隙

圖1為根據本新型第一實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。 圖2為圖1之分解示意圖。 圖3為圖2之底座的立體剖面示意圖。 圖4為圖2之底座的立體示意圖。 圖5為圖2之封蓋的立體示意圖。 圖6為圖1之局部分解示意圖。 圖7為圖1之局部分解示意圖。 圖8為圖1之立體剖面示意圖。 圖9為圖1之另一立體剖面示意圖。 圖10為根據本新型第二實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。

10:液流式散熱裝置

100:底座

110:底部

111:連通道

112:連通口

113:橫向分隔結構

120:環形牆部

121:外接入口

122:外接出口

123:頂面

124:環形凹槽

150:密封環

200:封蓋

210:頂部

220:凸部

230:圍部

231:葉輪腔出口

300:導流板

310:板部

311:葉輪腔入口

320:支撐柱

500:擋流件

510:第二開口

600:導熱盒

610:盒體

611:吸熱面

612:散熱鰭片

620:蓋體

621:缺口

622:第一開口

700:葉輪

750:驅動組件

800:控制電路板

850:遮罩

AR:旋轉軸線

S1:存放腔室

S2:驅動組件容置空間

Claims (11)

1. 一種液流式散熱裝置，包含： 一底座，該底座包含一底部及一環形牆部，該環形牆部連接於該底部，且該底部與該環形牆部共同圍繞出一存放腔室；一封蓋，該封蓋包含一頂部、一凸部及一圍部，該頂部裝設於該環形牆部，該凸部與該圍部凸出於該頂部之同一側，且該圍部將該凸部圍繞於內，該凸部於遠離該底部之一側圍繞有一驅動組件容置空間，該驅動組件容置空間與該存放腔室不相連通；一導流板，該導流板之相對兩側分別疊設於該底座與該圍部，該圍部、該凸部與該導流板共同圍繞出一葉輪容置腔室；一導熱盒，裝設於該底座之該底部遠離該環形牆部之一側，且該導熱盒具有一熱交換腔室，該葉輪容置腔室透過該存放腔室連通於該熱交換腔室；一葉輪，可轉動地位於該葉輪容置腔室；以及一驅動組件，位於該驅動組件容置空間，並用以驅動該葉輪相對該底座轉動；其中，該底部與該環形牆部為一體成型，以及該封蓋之該凸部、該圍部、該導流板及該葉輪皆位於該存放腔室而被該環形牆部圍繞於內；其中，該底座之該環形牆部具有一外接出口及一外接入口，該底部具有一連通道及一連通口，該外接入口透過該連通道連通該熱交換腔室，該熱交換腔室透過該連通口連通該葉輪容置腔室，該葉輪容置腔室透過該存放腔室連通該外接出口，連通該葉輪容置腔室與該熱交換腔室之該連通口位於該葉輪之旋轉軸線至不超過該葉輪之1/2半徑的範圍內。
2. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中該導流板包含一板部及多個支撐柱，該板部疊設於該圍部，該些支撐柱凸出於該板部遠離該圍部之一側並抵靠於該底部，以令該板部與該底部保持一間隙，該葉輪容置腔室透過該間隙連通該外接出口。
3. 如請求項2所述之液流式散熱裝置，其中該板部具有一葉輪腔入口，該熱交換腔室透過該連通口與該葉輪腔入口連通該葉輪容置腔室，該封蓋之該圍部具有一葉輪腔出口，位於該葉輪容置腔室外周緣的切線位置，該葉輪容置腔室透過位於該葉輪容置腔室外周緣切線位置的該葉輪腔出口與該間隙連通該熱交換腔室。
4. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，更包含一遮罩，該遮罩固定於該底座，並遮蓋該封蓋、該驅動組件與部分該環形牆部。
5. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，更包含一控制電路板，該控制電路板固定於該封蓋之該頂部，並電性連接於該驅動組件。
6. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，更包含至少一擋流件，該至少一擋流件疊設於該導熱盒，該至少一擋流件遮蓋至少部分該連通口。
7. 如請求項6所述之液流式散熱裝置，其中該導熱盒包含一盒體及一蓋體，該蓋體固定於該盒體，該盒體固定於該底部，令該蓋體介於該盒體與該底部之間，該盒體具有多個散熱鰭片，該蓋體具有一缺口及一第一開口，該外接入口透過該缺口連通該熱交換腔室，該至少一擋流件夾設於該蓋體與該些散熱鰭片之間並具有一第二開口，該第二開口對準該第一開口，且該葉輪容置腔室透過該連通口、該第一開口與該第二開口連通該熱交換腔室。
8. 如請求項7所述之液流式散熱裝置，其中該第二開口的尺寸小於該第一開口的尺寸，且該第一開口與該第二開口皆對準該連通道。
9. 如請求項7所述之液流式散熱裝置，其中該蓋體與該至少一擋流件為獨立二構件。
10. 如請求項7所述之液流式散熱裝置，其中該蓋體與該至少一擋流件為一體成型結構。
11. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中該底座包含一隔離牆部，該外接入口透過該隔離牆部之導引與隔離而與該連通道相連通，且該外接出口與該連通口相連通。

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