專利名稱：散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱系統(tǒng)(heat-dissipating system)，且特別是涉及一種具有 泵(pump)以推動(dòng)熱交換流體(heat-exchanging fluid)的散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來隨著電腦科技的突飛猛進(jìn)，使得電腦的運(yùn)作速度不斷地提高，并且電腦主 機(jī)內(nèi)部的電子元件(electronic element)的發(fā)熱功率(heat ge證ationrate)也不斷地 攀升。為了預(yù)防電腦主機(jī)內(nèi)部的電子元件過熱，而導(dǎo)致電子元件發(fā)生暫時(shí)性或永久性的失 效，所以提供足夠的散熱效能至電腦內(nèi)部的電子元件將變得非常重要。
以中央處理單元(central processing unit, CPU)為例，中央處理單元在高速運(yùn) 作之下，當(dāng)中央處理單元的本身的溫度一旦超出其正常的工作溫度范圍時(shí)，中央處理單元 極有可能會(huì)發(fā)生運(yùn)算錯(cuò)誤，或是暫時(shí)性地失效，如此將導(dǎo)致電腦主機(jī)當(dāng)機(jī)。此外，當(dāng)中央處 理單元的本身的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其正常的工作溫度范圍時(shí)，甚至極有可能損壞中央處理單元 內(nèi)部的電晶體，因而導(dǎo)致中央處理單元永久性失效。 因此，電腦主機(jī)板上的主要電子元件，例如中央處理單元，通常需要散熱系統(tǒng) (heat-dissipating system)來加以散熱?，F(xiàn)有散熱系統(tǒng)包括一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵(motor-driven pump)、一流道(pipeline)與一熱交換流體。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵具有一殼體、一活塞、一馬達(dá)與一 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵的運(yùn)作原理為通過馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括一偏心輪與一 連桿機(jī)構(gòu))，使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞在殼體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。熱交換流體(例如為水)通過馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)泵的作用而流動(dòng)于流道上。此外，部分流道熱耦接一電子元件。因此，熱交換流體可 將電子元件運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱帶離。 然而，馬達(dá)的體積較大，馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音較大，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用日久會(huì)造成殼體 內(nèi)的熱交換流體滲漏。因此，現(xiàn)有的散熱系統(tǒng)實(shí)有改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種散熱系統(tǒng)，其所占空間較小、噪音較小且熱交換流體 不易滲漏。 本發(fā)明提出一種散熱系統(tǒng)，適于對(duì)于一熱源(heat source)進(jìn)行散熱。散熱系統(tǒng) 包括一電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵(electromagnetic driven piston pump)、一流道與一熱交換流 體。電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵包括一殼體(casing)、一磁性中空活塞(magnetic hollow piston) 與一電磁裝置(electromagnetic device)。殼體具有一入口 (inlet)、一出口 (outlet) 與一第一止回閥(non-return valve)，且第一止回閥配置于入口 。磁性中空活塞配置于 殼體內(nèi)且適于在入口與出口之間沿著一軸向(axis)作往復(fù)移動(dòng)。磁性中空活塞具有一沿 著此軸向延伸的貫孔(through hole)與一第二止回閥，且第二止回閥配置于貫孔。電磁 裝置配置于殼體且適于驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞作往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)磁性中空活塞由入口移動(dòng)至出 口時(shí)，第一止回閥開啟且第二止回閥關(guān)閉。當(dāng)磁性中空活塞由出口移動(dòng)至入口時(shí)，第一止回閥關(guān)閉且第二止回閥開啟。流道連接入口與出口且配置于殼體外，并且部分流道熱耦接 (thermally coupled to)熱源。熱交換流體流動(dòng)于流道上與殼體內(nèi)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的散熱系統(tǒng)更包括一均溫板(uniformtemperature plate)。流道穿過均溫板，且均溫板熱耦接熱源。此外，熱源包括一電路板與一電子元件。 電子元件配置于且電連接于電路板，并且均溫板配置于電路板且鄰近電子元件。另外，散熱 系統(tǒng)更包括一散熱器(heat sink)，其具有一熱耦接均溫板的底座(base)與多個(gè)熱耦接底 座的鰭片(fin)。這些鰭片由底座以遠(yuǎn)離均溫板的方向延伸。再者，散熱系統(tǒng)更包括一熱電 元件(thermoelectric element)，配置于散熱器與均溫板之間且具有一熱端(hotside)與 一冷端(cold side)。熱端熱耦接底座，且冷端熱耦接均溫板。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的散熱系統(tǒng)更包括一高壓控制單元(highpressure control unit)、——散熱單兀(heat—dissipating unit)與——低壓控制單兀(low pressure control unit)。流道依序連接出口 、高壓控制單元、散熱單元、低壓控制單元與入口 ，且位 于入口與低壓控制單元之間的部分流道熱耦接熱源。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述熱交換流體為水、酒精、或冷媒。 由于本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵是通過電磁裝置驅(qū)動(dòng)磁性 中空活塞。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相較，電磁裝置的體積較小使得散熱系統(tǒng)所占據(jù)的空間較小且 電磁裝置驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞所產(chǎn)生的噪音較小。此外，由于本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)的 電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵不采用傳統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式，所以電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵可避免殼體 內(nèi)部的熱交換流體滲漏。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖， 作詳細(xì)說明如下。


圖1A繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖；圖IB繪示圖1A的流道穿過均溫板的示意圖；圖ic繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種散熱系統(tǒng)的示意2繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖；圖3A繪示本發(fā)明第三實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖；圖3B繪示圖3A的熱電元件的示意圖；圖4繪示本發(fā)明第四實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖；圖5繪示本發(fā)明第五實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。主要元件符號(hào)說明20 :熱源22 、22':電路板24 :電子元件200、200'、300、400、500、600 :散熱系統(tǒng)210 :電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵212 :殼體212a :入口
212c:第一止回閥 214:磁性中空活塞 214a :貫孔 214b:第二止回閥 214c :本體 214d :磁鐵 216:電磁裝置 216a:電磁線圈 220 、220，流道 230 :熱交換流體 240、240， 250、250， 252 、252' 254、254， 260:熱電元件 262 :熱端 264 :冷端 266 :N型半導(dǎo)體 268 :P型半導(dǎo)體 270 :高壓控制單元 280 :散熱單元 290:低壓控制單元 A:軸向 C:直流電流
具體實(shí)施例方式[第一實(shí)施例] 請(qǐng)參考圖1A，其繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。本實(shí)施例的散 熱系統(tǒng)200適于對(duì)于一熱源20進(jìn)行散熱，熱源20例如包括一電路板22與一電子元件24， 電子元件24(例如為集成電路芯片或發(fā)光二極管芯片)配置于且電連接于電路板22。散熱 系統(tǒng)200包括一電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵210、一流道220與一熱交換流體230。
電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵210包括一殼體212、一磁性中空活塞214與一電磁裝置216。 殼體212具有一入口 212a、一出口 212b與一第一止回閥212c，且第一止回閥212c配置于 入口 212a。磁性中空活塞214配置于殼體212內(nèi)且適于在入口 212a與出口 212b之間沿著 一軸向A作往復(fù)移動(dòng)。磁性中空活塞214具有一沿著此軸向A延伸的貫孔214a與一第二 止回閥214b，且第二止回閥214b配置于貫孔214a。在本實(shí)施例中，磁性中空活塞214包括 一本體214c與兩磁鐵214d。貫孔貫穿本體214c，且這些磁鐵214d分別配置于本體214c 的相對(duì)兩端并且分別環(huán)繞貫孔214a的相對(duì)兩端。
反等
插晉
溫?zé)嶙?br> 均散底鰭
詳言之，本實(shí)施例的貫孔214a的相對(duì)兩端分別對(duì)準(zhǔn)入口 212a與出口 212b。換言 之，殼體212的入口 212a、貫孔214a與殼體212的出口 212b是沿著軸向A而排列，且第二 止回閥214b配置于貫孔214a的鄰近出口 212b的那一端。此夕卜，電磁裝置216配置于殼體 212且適于驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞214作往復(fù)移動(dòng)。在本實(shí)施例中，電磁裝置216包括兩電磁線 圈(coil)216a，其分別鄰近于殼體的入口 212a與出口 212b，且配置于殼體212外。另外， 流道220連接入口 212a與出口 212b且配置于殼體212夕卜，并且部分流道220熱耦接熱源 20。熱交換流體230 (例如為水、酒精、或冷媒)流動(dòng)于流道220上與殼體212內(nèi)。
圖IB繪示圖1A的流道穿過均溫板的示意圖。請(qǐng)參考圖1A與圖IB，在本實(shí)施例 中，散熱系統(tǒng)200更包括一均溫板240。流道220穿過均溫板240，且均溫板240熱耦接熱 源20。進(jìn)言之，均溫板240配置于電路板22上且鄰近電子元件24。 以下將針對(duì)散熱系統(tǒng)200的運(yùn)作過程作說明。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙DIA，包括兩電磁線圈 216a的電磁裝置216可負(fù)載電流以產(chǎn)生作用于磁性中空活塞214的磁場(chǎng)。當(dāng)磁性中空活塞 214受一磁場(chǎng)作用而由入口 212a移動(dòng)至出口 212b時(shí)，殼體212的第一止回閥212c開啟且 磁性中空活塞214的第二止回閥214b關(guān)閉，使得殼體212內(nèi)的熱交換流體230被磁性中空 活塞214推動(dòng)而經(jīng)由出口 212b離開殼體212的內(nèi)部。當(dāng)磁性中空活塞214受另一磁場(chǎng)作 用而由出口 212b移動(dòng)至入口 212a時(shí)，第一止回閥212c關(guān)閉且第二止回閥214b開啟，使得 殼體212內(nèi)的熱交換流體230由鄰近入口 212a處的空間流動(dòng)至鄰近出口 212b處的空間。 因此，熱交換流體230流動(dòng)于流道220上，并將熱源20傳遞至均溫板240的熱帶離。
由于本實(shí)施例的散熱系統(tǒng)200的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵210是通過電磁裝置216驅(qū)動(dòng) 磁性中空活塞214。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相較，電磁裝置216的體積較小使得散熱系統(tǒng)200所 占據(jù)的空間較小，且電磁裝置216驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞214所產(chǎn)生的噪音較小。此外，由于本 實(shí)施例的散熱系統(tǒng)200的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵210不采用傳統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式，所以 電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵210可避免殼體212內(nèi)部的熱交換流體230滲漏。 圖1C繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種散熱系統(tǒng)的示意圖。請(qǐng)參考圖1A與圖1C， 散熱系統(tǒng)200'與散熱系統(tǒng)200的主要不同之處在于，均溫板240'是配置于電路板22'內(nèi)。 換言之，均溫板240'嵌入電路板22'內(nèi)，或均溫板240'內(nèi)建于電路板22'。在此必須說明 的是，以下的實(shí)施例僅以均溫板240配置于電路板22上為例說明。
[第二實(shí)施例] 請(qǐng)參考圖2，其繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。與第一實(shí)施例的 散熱系統(tǒng)200相較，散熱系統(tǒng)300更包括一散熱器250。散熱器250具有一熱耦接均溫板 240的底座252與多個(gè)熱耦接底座252的鰭片254。這些鰭片254由底座252以遠(yuǎn)離均溫 板240的方向延伸。因此，散熱系統(tǒng)300的散熱效率(heat dissipation efficiency)得 以提升。[第三實(shí)施例] 請(qǐng)參考圖3A，其繪示本發(fā)明第三實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。與第一實(shí)施例 的散熱系統(tǒng)200相較，散熱系統(tǒng)400更包括一熱電元件260，其配置于均溫板240上。熱電 元件260具有一熱端262與一冷端264，且冷端264熱耦接均溫板240。
請(qǐng)參考圖3B，其繪示圖3A的熱電元件的示意圖。熱電元件260包括多個(gè)N型半 導(dǎo)體266與多個(gè)P型半導(dǎo)體268。這些N型半導(dǎo)體266與這些P型半導(dǎo)體268交錯(cuò)排列且
6依序電連接。當(dāng)直流電流C依照?qǐng)D3B所示的方向通過熱電元件260時(shí)，熱電元件260的熱 端262發(fā)熱，且其冷端264吸熱。熱電元件260的優(yōu)點(diǎn)為體積小、無噪音、無環(huán)保公害(不 使用冷煤)、壽命長(zhǎng)且無方向的限制(可倒立或側(cè)立使用)。
[第四實(shí)施例] 請(qǐng)參考圖4，其繪示本發(fā)明第四實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。與第三實(shí)施例的 散熱系統(tǒng)400相較，散熱系統(tǒng)500更包括一散熱器250'。散熱器250'具有一熱耦接均溫板 240的底座252'與多個(gè)熱耦接底座252'的鰭片254'。這些鰭片254'由底座252'以遠(yuǎn)離 均溫板240的方向延伸。此外，熱電元件260配置于散熱器250'與均溫板240之間。
[第五實(shí)施例] 請(qǐng)參考圖5，其繪示本發(fā)明第五實(shí)施例的一種散熱系統(tǒng)的示意圖。與第一實(shí)施例的 散熱系統(tǒng)200相較，散熱系統(tǒng)600更包括一高壓控制單元270、一散熱單元280與一低壓控 制單元290。流道220'依序連接出口 212b、高壓控制單元270、散熱單元280、低壓控制單 元290與入口 212a。位于入口 212a與低壓控制單元290之間的部分流道220'熱耦接熱源 20。 以下將針對(duì)散熱系統(tǒng)600的運(yùn)作過程作說明。當(dāng)熱交換流體230離開電磁驅(qū)動(dòng)往 復(fù)式泵的出口 212b而流向高壓控制單元270時(shí)，熱交換流體230具有一第一壓力值與一第 一溫度值。當(dāng)熱交換流體230離開高壓控制單元270而流向散熱單元280時(shí)，熱交換流體 230可呈現(xiàn)液態(tài)且具有一第二壓力值與一第二溫度值，其中第二壓力值大于第一壓力值且 第二溫度值大于第一溫度值。換言之，經(jīng)過高壓控制單元270后的熱交換流體230的溫度 上升且壓力增加。當(dāng)呈現(xiàn)液態(tài)的熱交換流體230經(jīng)過散熱單元280(例如包括多個(gè)鰭片) 時(shí)，熱交換流體230將熱傳遞至散熱單元280進(jìn)而傳遞至外界環(huán)境。 當(dāng)熱交換流體230離開散熱單元280而流向低壓控制單元290時(shí)，熱交換流體230 可呈現(xiàn)液態(tài)且具有一第三壓力值與一第三溫度值。當(dāng)熱交換流體230離開低壓控制單元 290而流向均溫板240時(shí)，熱交換流體230具有一第四壓力值與一第四溫度值，其中第四壓 力值小于第三壓力值且第四溫度值小于第三溫度值。換言之，經(jīng)過低壓控制單元290后的 氣態(tài)熱交換流體230的溫度下降且壓力降低。當(dāng)熱交換流體230經(jīng)過均溫板240時(shí)，熱交 換流體230將吸熱而將均溫板240所傳遞的熱帶離。 綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)至少具有以下其中之一的優(yōu)點(diǎn) —、由于本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵是通過電磁裝置驅(qū)動(dòng)磁
性中空活塞。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相較，電磁裝置的體積較小使得散熱系統(tǒng)所占據(jù)的空間較小。 二、由于本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵是通過電磁裝置驅(qū)動(dòng)磁 性中空活塞。因此，電磁裝置驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞所產(chǎn)生的噪音較小。 三、由于本發(fā)明的實(shí)施例的散熱系統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵不采用傳統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
的驅(qū)動(dòng)方式，所以電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵可避免殼體內(nèi)部的熱交換流體滲漏。 雖然以上實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域
中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的
保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種散熱系統(tǒng)，適于對(duì)于一熱源進(jìn)行散熱，包括電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵，包括殼體，具有一入口、一出口與一第一止回閥，其中該第一止回閥配置于該入口；磁性中空活塞，配置于該殼體內(nèi)且適于在該入口與該出口之間沿著一軸向作往復(fù)移動(dòng)，其中該磁性中空活塞具有一沿著該軸向延伸的貫孔與一第二止回閥，且該第二止回閥配置于該貫孔；以及電磁裝置，配置于該殼體且適于驅(qū)動(dòng)該磁性中空活塞作往復(fù)移動(dòng)，其中當(dāng)該磁性中空活塞由該入口移動(dòng)至該出口時(shí)，該第一止回閥開啟且該第二止回閥關(guān)閉，且當(dāng)該磁性中空活塞由該出口移動(dòng)至該入口時(shí)，該第一止回閥關(guān)閉且該第二止回閥開啟；流道，連接該入口與該出口且配置于該殼體外，其中部分該流道熱耦接該熱源；以及熱交換流體，流動(dòng)于該流道上與該殼體內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的散熱系統(tǒng)，還包括一均溫板，其中該流道穿過該均溫板，且該均溫板熱耦接該熱源。
3. 如權(quán)利要求2所述的散熱系統(tǒng)，其中該熱源包括一電路板與一電子元件，其中該電子元件配置于且電連接于該電路板，并且該均溫板配置于該電路板且鄰近該電子元件。
4. 如權(quán)利要求3所述的散熱系統(tǒng)，還包括一散熱器，其具有一熱耦接該均溫板的底座與多個(gè)熱耦接該底座的鰭片，其中該些鰭片由底座以遠(yuǎn)離該均溫板的方向延伸。
5. 如權(quán)利要求4所述的散熱系統(tǒng)，還包括一熱電元件，配置于該散熱器與該均溫板之間且具有一熱端與一冷端，其中該熱端熱耦接該底座，且該冷端熱耦接該均溫板。
6. 如權(quán)利要求l所述的散熱系統(tǒng)，還包括高壓控制單元；散熱單元；以及低壓控制單元，其中該流道依序連接該出口、該高壓控制單元、該散熱單元、該低壓控制單元與該入口 ，且位于該入口與該低壓控制單元之間的部分該流道熱耦接該熱源。
7. 如權(quán)利要求1所述的散熱系統(tǒng)，其中該熱交換流體為水、酒精、或冷媒。
全文摘要
本發(fā)明公開一種包括電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵、流道與熱交換流體的散熱系統(tǒng)。電磁驅(qū)動(dòng)往復(fù)式泵包括殼體、配置于殼體內(nèi)的磁性中空活塞與電磁裝置。殼體具有入口、出口與配置于入口的第一止回閥。磁性中空活塞具有沿著軸向延伸的貫孔與配置于貫孔的第二止回閥。電磁裝置配置于殼體且驅(qū)動(dòng)磁性中空活塞沿著軸向作往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)磁性中空活塞由入口移動(dòng)至出口時(shí)，第一與第二止回閥分別開啟與關(guān)閉。當(dāng)磁性中空活塞由出口移動(dòng)至入口時(shí)，第一與第二止回閥分別關(guān)閉與開啟。流道連接入口與出口且配置于殼體外，并且部分流道熱耦接熱源。熱交換流體流動(dòng)于流道上與殼體內(nèi)。
文檔編號(hào)G06F1/20GK101730440SQ20081017031
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者盧叔東, 陳吉元, 黃崇仁 申請(qǐng)人:智仁科技開發(fā)股份有限公司