TWM634997U - 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。底座包含底部及環形牆部。環形牆部連接於底部。底部具有入水流道及出水流道。封蓋之相對兩側分別具有葉輪容置腔室與驅動組件容置腔室。封蓋裝設於底座。封蓋具有進水通道及出水通道。出水通道連通葉輪容置腔室。葉輪容置腔室位於導流板之一側，以及入水流道及出水流道位於導流板之另一側。導流板具有入水連通口及出水連通口。導熱盒裝設於底座，且導熱盒具有熱交換腔室。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腔室。

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空間。底部具有一入水流道及一出水流道。封蓋之相對兩側分別具有一葉輪容置腔室與一驅動組件容置腔室。封蓋裝設於底座。葉輪容置腔室較驅動組件容置腔室靠近存放空間。驅動組件容置腔室與存放空間及葉輪容置腔室皆不相連通。封蓋具有一進水通道及一出水通道。出水通道連通葉輪容置腔室。導流板介於底部與封蓋之間，且葉輪容置腔室位於導流板之一側，以及入水流道及出水流道位於導流板之另一側，導流板具有一入水連通口及一出水連通口。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。進水通道透過入水連通口與入水流道連通於熱交換腔室。葉輪容置腔室透過出水連通口與出水流道連通於熱交換腔室。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腔室，並用以驅動葉輪相對封蓋轉動。其中，底部與環形牆部為一體成型，以及導流板及至少部分葉輪皆位於存放空間而被環形牆部圍繞於內。

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，且存放空間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入 水流道與出水流道。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。

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。

10:液流式散熱裝置

100:底座

110:底部

111:入水流道

1111:弧形段

1112:直線段

112:出水流道

1121:中央部

1122:延伸部

120:環形牆部

200:封蓋

210:進水通道

220:出水通道

300:導流板

310:入水連通口

320:出水連通口

330:第一引流道

340:第二引流道

400:導熱盒

410:盒體

411:散熱鰭片

420:蓋體

421:第一開口

422:第二開口

500:葉輪

600:驅動組件

710:第一密封件

720:第二密封件

730:第三密封件

740:第四密封件

800:控制電路板

850:發光元件

910:入水接頭

920:出水接頭

950:遮罩

S1:存放空間

S2:葉輪容置腔室

S3:驅動組件容置腔室

S4:熱交換腔室

C1、C2:中心

A~N:方向

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之另一視角的分解示意圖。

圖4至圖10為圖1之液流式散熱裝置的工作流體流動示意圖。

請參閱圖1至圖3。圖1為根據本新型第一實施例所述之液流式散熱裝置10的立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。圖3為圖2之另一視角的分解示意圖。

本實施例之液流式散熱裝置10例如為水冷頭，並用以熱耦合於至少一熱源(未繪示)，以透過工作流體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400、一葉輪500及一驅動組件600。底座100包含一底部110及一環形牆部120。環形牆部120連接於底部110，且底部110與環形牆部120共同圍繞出一存放空間S1。

底部110具有一入水流道111及一出水流道112。底部110之入水流道111包含一弧形段1111及一直線段1112。弧形段1111以底部110之中心C1為圓心。直線段1112連接於弧形段1111之中段，並朝遠離底部110之中心C1的方向延伸，使得入水流道例如呈Y狀。底部110之出水流道112包含一中央部1121及一延伸部1122。中央部1121例如呈圓孔狀並位於底部110之中心C1。弧形段1111圍於中央部1121之外側。延伸部1122連接於中央部1121，並朝底部110之周緣延伸。

在其他實施例中，入水流道之直線段亦可改為非直線段，只要朝遠離底部110之中心C1的方向延伸即可。

封蓋200之相對兩側分別具有一葉輪容置腔室S2與一驅動組件容置腔室S3。封蓋200裝設於底座100。葉輪容置腔室S2較驅動組件容置腔室S3靠近存放空間S1。驅動組件容置腔室S3與存放空間S1及葉輪容置腔室S2皆不相連通。封蓋200具有一進水通道210及一出水通道220。出水通道220連通葉輪容置腔室S2。

導流板300介於底部110與封蓋200之間，且葉輪容置腔室S2位於導流板300之一側。以及入水流道111及出水流道112位於導流板300之另一側。導流板300具有一入水連通口310及一出水連通口320。導流板300之出水連通口320較入水連通口310靠近導流板300之中心C2。此外，導流板300之出水連通口320，導流板300具有一第一引流道330及一第二引流道340。第一引流道330的形狀匹配於入水流道111的形狀並連通導流板300之入水連通口310與蓋體420之第一開口421，第二引流道340的形狀匹配於出水流道112之延伸部1122的形狀，並連通導流板300之出水連通口320與蓋體420之第二開口422。

導熱盒400裝設於底座100之底部110遠離環形牆部120之一側，且導熱盒400具有一熱交換腔室S4。詳細來說，導熱盒400包含一盒體410及一蓋體420。蓋體420例如透過焊接、壓合、膠合、螺合等結合方式固定於盒體410。盒體410例如透過焊接、壓合、膠合、螺合等結合方式固定於底座100之底部110。盒體410具有多個散熱鰭片411，以增加盒體410與工作流體間的熱交換效率。蓋體420具有一第一開口421及一第二開口422。第一開口421例如呈長條狀。第二開口422例如呈孔狀，且蓋體420之第二開口422的尺寸小於第一開口421的尺寸。

在本實施例中，底座100之入水流道111之弧形段1111之相對兩端皆透過蓋體420之第一開口421連通於熱交換腔室S4。直線段1112遠離弧形段1111之一端連通於導流板300之入水連通口310，且導流板300之入水連通口310連通封蓋200之進水通道210。也就是說，進水通道210透過入水連通口310、入水流道111之弧形段1111與蓋體420之第一開口421連通於熱交換腔室S4。底座100之出水流道112之中央部1121透過出水連通口320連通葉輪容置腔室S2，且出水流道112之延伸部1122遠離中央部1121的一端透過蓋體420之第二開口422連通熱交換腔室S4。也就是說，葉輪容置腔室S2透過出水連通口320、出水流道112與第二開口422連通於熱交換腔室S4。

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含一第一密封件710、一第二密封件720、一第三密封件730及一第四密封件740。第一密封件710夾設於底座100與導流板300之間，以避免自導流板300之入水連通口310流向底板之入水流道111之工作流體外洩，或是避免自底座100之出水流道112流向導流板300之出水連通口320之工作流體外洩。第二密封件720夾設於導流板300與封蓋200之間，以避免自封蓋200之進水通道210流向導流板300之入水連通口310之工作 流體外洩，或是避免自導流板300之出水連通口320流向封蓋200之葉輪容置腔室S2之工作流體外洩。第三密封件730夾設於蓋體420與底座100之底部110之間，並圍繞第一開口421，以避免自底座100之入水流道111流向熱交換腔室S4的工作流體外洩。第四密封件740夾設於蓋體420與底座100之底部110之間，並圍繞第一開口421與第二開口422，以避免自底座100之入水流道111流向熱交換腔室S4的工作流體外洩或自熱交換腔室S4流向底座100之出水流道112的工作流體外洩。

葉輪500可轉動地位於葉輪容置腔室S2，以帶動工作流體自進水通道210流入並自出水通道220流出。驅動組件600位於驅動組件容置腔室S3。驅動組件600例如包含定子與轉子。定子與轉子分別設置於封蓋200與葉輪500，且定子與轉子用以產生帶動轉子轉動的旋轉磁場，以令驅動組件600驅動葉輪500相對封蓋200轉動。

在本實施例中，底部110與環形牆部120例如為透過射出成型的手段製作而成之一體成型結構，以及導流板300及至少部分葉輪500皆位於存放空間S1而被環形牆部120圍繞於內。不過，底部110與環形牆部120為一體成型之設計並非用以限制本新型，在其他實施例中，底部110與環形牆部120也可以由獨立二構件相組合成。

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含一控制電路板800。控制電路板800固定於封蓋200，並電性連接於驅動組件600，以透過驅動組件600控制葉輪500的轉速。

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含多個發光元件850。些發光元件850設置於控制電路板800，並用以朝遠離封蓋200的方向照射。

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含一入水接頭910及一出水接頭920。入水接頭910之一端設置於封蓋之進水通道210，且入水接頭910之另一端用以連接於流管。出水接頭920之一端設置於封蓋之出水通道220，且出水接頭920之另一端用以連接於流管。

在本實施例中，液流式散熱裝置10還可以包含一遮罩950。遮罩950例如透過卡扣固定於底座100之環形牆部120，並遮蓋封蓋200及驅動組件600。遮罩950兼有保護控制電路板800及驅動組件600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950，但並不以此為限。在其他實施例中，亦可省略遮罩950。

在本實施例中，因為底座100與導熱盒400間僅透過第一開口421與入水流道111對接，以及透過第二開口422與出水流道112對接，其配對簡便，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10增加了日後改裝的靈活度。

請參閱圖4至圖10。圖4至圖10為圖1之液流式散熱裝置10的工作流體流動示意圖。如圖4所示，當液流式散熱裝置10運轉時，工作流體沿方向A、B、C流過進水通道210後，再沿方向D通過導流板300之入水連通口310。接著，如圖5所示，通過導流板300之入水連通口310之工作流體再受第一引流道330與入水流道111之導引而沿方向E流經入水流道111之直線段1112與弧形段1111。接著，如圖5與圖6所示，工作流體於弧形段1111之相對兩端沿方向F流動，並通過蓋體420之第一開口421。接著，如圖6與圖7所示，通過蓋體420之第一開口421之工作流體先沿方向F流入散熱鰭片411之間隙，再沿方向G流向散熱鰭片411周圍 的通道。接著，散熱鰭片411周圍的通道之工作流體再依序沿方向H、I流過蓋體420之第二開口422。

接著，如圖7與圖8所示，通過蓋體420之第二開口422的工作流體會流至出水流道112之延伸部1122，再經延伸部1122與導流板300之第二引流道340之導引，而沿方向J流向出水流道112之中央部1121。接著，如圖8與圖9所示，出水流道112之中央部1121的工作流體再沿方向K流過導流板300之出水連通口320。接著，如圖9與圖10所示，流過導流板300之出水連通口320之工作流體會沿方向L甩至葉輪500周圍空間，並沿方向M流入出水通道220，以及沿方向N流出出水通道220。

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，且存放空間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入水流道與出水流道。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:液流式散熱裝置

100:底座

110:底部

111:入水流道

1111:弧形段

1112:直線段

112:出水流道

1121:中央部

1122:延伸部

120:環形牆部

200:封蓋

210:進水通道

220:出水通道

300:導流板

310:入水連通口

320:出水連通口

400:導熱盒

410:盒體

411:散熱鰭片

420:蓋體

421:第一開口

422:第二開口

500:葉輪

600:驅動組件

710:第一密封件

720:第二密封件

730:第三密封件

740:第四密封件

800:控制電路板

850:發光元件

910:入水接頭

920:出水接頭

950:遮罩

S1:存放空間

S3:驅動組件容置腔室

C1、C2:中心

Claims (13)

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空間，該底部具有一入水流道及一出水流道；一封蓋，該封蓋之相對兩側分別具有一葉輪容置腔室與一驅動組件容置腔室，該封蓋裝設於該底座，該葉輪容置腔室較該驅動組件容置腔室靠近該存放空間，該驅動組件容置腔室與該存放空間及該葉輪容置腔室皆不相連通，該封蓋具有一進水通道及一出水通道，該出水通道連通該葉輪容置腔室；一導流板，該導流板介於該底部與該封蓋之間，且該葉輪容置腔室位於該導流板之一側，以及該入水流道及該出水流道位於該導流板之另一側，該導流板具有一入水連通口及一出水連通口；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，該進水通道透過該入水連通口與該入水流道連通於該熱交換腔室，該葉輪容置腔室透過該出水連通口與該出水流道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腔室，並用以驅動該葉輪相對該封蓋轉動；其中，該底部與該環形牆部為一體成型，以及該導流板及至少部分該葉輪皆位於該存放空間而被該環形牆部圍繞於內。
2. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中該底部之該入水流道包含一弧形段及一直線段，該弧形段以該底部之中心為圓心，該直線段連接於該弧形段之中段，並朝遠離該底部之中心的方向延伸，該弧形段之相對兩端皆連通於該熱交換腔室，該直線段遠離該弧形段之一端連通於該導流板之該入水連通口。
3. 如請求項2所述之液流式散熱裝置，其中該底部之該出水流道包含一中央部及一延伸部，該中央部位於該底部之中心，該弧形段圍於該中央部之外側，該延伸部連接於該中央部，並朝該底部之周緣延伸，該延伸部遠離該中央部之一端連通該熱交換腔室，該中央部連通該葉輪容置腔室。
4. 如請求項3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，該盒體固定於該底座之該底部，該盒體具有多個散熱鰭片，該蓋體具有一第一開口及一第二開口，且該弧形段之相對兩端皆透過該第一開口連通於該熱交換腔室，該葉輪容置腔室透過該第二開口連通於該熱交換腔室。
5. 如請求項4所述之液流式散熱裝置，其中該蓋體之該第二開口的尺寸小於該第一開口的尺寸。
6. 如請求項4所述之液流式散熱裝置，更包含一第一密封件與一第二密封件，該第一密封件夾設於該底座與該導流板之間，該第二密封件夾設於該導流板與該封蓋之間。
7. 如請求項6所述之液流式散熱裝置，更包含一第三密封件，該第三密封件夾設於該蓋體與該底座之該底部之間，並圍繞該第一開口。
8. 如請求項6所述之液流式散熱裝置，更包含一第四密封件，該第四密封件夾設於該蓋體與該底座之該底部之間，並圍繞該第一開口與該第二開口。
9. 如請求項4所述之液流式散熱裝置，其中該導流板具有一第一引流道及一第二引流道，該第一引流道的形狀匹配於該入水流道的形狀並連通該導流板之該入水連通口與該蓋體之該第一開口，該第二引流道的形狀匹配於該出水流道之該延伸部的形狀，並連通該導流板之該出水連通口與該蓋體之該第二開口。
10. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中該導流板之該出水連通口較該入水連通口靠近該導流板之中心。
11. 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之該環形牆部，並遮蓋該封蓋及該驅動組件。
12. 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，並電性連接於該驅動組件。
13. 如請求項12所述之液流式散熱裝置，更包含至少一發光元件，該至少一發光元件設置於該控制電路板。

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