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液冷裝置及系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12632186閱讀:396來源:國知局
液冷裝置及系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明有關(guān)于液冷裝置。



背景技術(shù):

在電子裝置運(yùn)行中,CPU或其他處理器運(yùn)作過程中產(chǎn)生的熱必須快速且有效的消散。而目前被廣泛應(yīng)用CPU或其他處理器的冷卻手段以空氣冷卻裝置為主,主要以散器及風(fēng)扇作為散熱的手段。另外一種利用冷卻液來冷卻CPU或其他處理器,這樣的水冷技術(shù)例如美國公告專利號(hào)8245764(US 8245764)揭示一種發(fā)熱元件之冷卻系統(tǒng),包括:一雙面基座,用來容置一泵浦使一冷卻冷卻液體循環(huán),該泵浦包括一定子及一推動(dòng)器,該推動(dòng)器設(shè)在該基座底側(cè),該定子設(shè)在該基座的頂側(cè)與該冷卻冷卻液體隔離;一儲(chǔ)液室,供該冷卻冷卻液體通過其內(nèi),該儲(chǔ)液室包括:一泵浦腔室,包括該推動(dòng)器并形成在該基座的下方,至少一推動(dòng)器蓋體界定該泵浦腔室,且具有一或數(shù)個(gè)流道供該冷卻冷卻液體流通;一熱交換腔室,形成在該泵浦腔室的下方且垂直的與該泵浦腔室間隔,該泵浦腔室及該熱交換腔室為分開的腔室并經(jīng)該一或數(shù)個(gè)通道流動(dòng)地的連接一起;一熱交換介面,該熱交換介面形成該熱交換腔室之一側(cè)邊,且與一發(fā)熱元件接觸;及一散熱器,流動(dòng)地連接該儲(chǔ)液室以令該冷卻冷卻液體散熱。又如美國專利公開20050069432A1揭示一種具有泵浦的電子裝置,該電子裝置包括一儲(chǔ)液殼體具有一發(fā)熱元件、一散熱部用以對該發(fā)熱元件散熱,一泵浦單元具有一推動(dòng)器及一吸熱部熱連接該發(fā)熱元件,其中該泵浦單元藉由該推動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)供應(yīng)冷卻液體至該散熱部,且該冷卻液體在該吸熱部及該散熱部之間的一循環(huán)路徑循環(huán),以透過該冷卻液體將該發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱傳遞到散熱部。該泵浦單元的推動(dòng)器的中央跟發(fā)熱元件的中央分離設(shè)置。但是已知的零件多,零件間的結(jié)構(gòu)處容易損壞,造成容易漏水。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明之主要目的在提供一種單一熱交換腔室內(nèi)容設(shè)泵浦及復(fù)數(shù)散熱鰭片的液冷結(jié)構(gòu),比目前液冷裝置的體積更小,且冷卻效率更高,并且能夠降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)量的液冷裝置及系統(tǒng)。

本發(fā)明之另一目的在提供一種推動(dòng)器設(shè)置在偏離一熱交換腔室的一中央?yún)^(qū)域內(nèi),且復(fù)數(shù)鰭片配合該推動(dòng)器的位置設(shè)置,以使被該推動(dòng)器推動(dòng)的冷卻液體迅速循環(huán)通過該復(fù)數(shù)散熱鰭片的液冷裝置及系統(tǒng)。

為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種液冷裝置,包括:一儲(chǔ)液殼體,具有一熱交換腔室及一入口及一出口,該入口及該出口連通該熱交換腔室,該熱交換腔室供一冷卻液體通過其內(nèi);一泵浦元件,用以循環(huán)該冷卻液體,包括一定子及一轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子連接一推動(dòng)器,且該轉(zhuǎn)子及該推動(dòng)器設(shè)置在偏離該熱交換腔室的一中央位置,其中該推動(dòng)器對應(yīng)該入口且暴露在該熱交換腔室的冷卻液體中;一熱交換元件,連接該儲(chǔ)液殼體,形成該熱交換腔室的一底邊,具有一熱接觸面及一熱交換面,該熱交換面與該熱交換腔室內(nèi)的冷卻液體接觸,且該熱交換面上界定一入水區(qū)域?qū)?yīng)該推動(dòng)器,并且在該熱交換面上的其余區(qū)域設(shè)有復(fù)數(shù)散熱鰭片。

該儲(chǔ)液殼體具有一頂板形成該熱交換腔室的頂邊相對該熱交換元件,該熱交換腔室位于該頂板及該熱交換元件之間。

該散熱鰭片放射狀的間隔排列,且每一該散熱鰭片具有一第一端對應(yīng)該推動(dòng)器,及一第二端放射狀地延伸遠(yuǎn)離該入水區(qū)域。

每一該散熱鰭片從第一端波浪狀的延伸到第二端。

每一該散熱鰭片分別具有相同或不同的一高度。

該熱交換面上設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)流槽,每一該導(dǎo)流槽位于兩散熱鰭片之間。

該定子設(shè)置在該熱交換腔室外,且該頂板阻擋隔離該熱交換腔室內(nèi)的冷卻液體接觸該定子。

該定子設(shè)置在該熱交換腔室內(nèi),且位于該熱交換元件的熱交換面上。

本發(fā)明另外提供一種液冷系統(tǒng),包括:一儲(chǔ)液殼體,具有一熱交換腔室及一入口及一出口,該入口及該出口連通該熱交換腔室,該熱交換腔室供一冷卻液體通過其內(nèi);一泵浦元件,用以循環(huán)該冷卻液體,包括一定子及一轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子連接一推動(dòng)器,且該轉(zhuǎn)子及該推動(dòng)器設(shè)置在偏離該熱交換腔室的一中央?yún)^(qū)域內(nèi),其中該推動(dòng)器對應(yīng)該入口且暴露在該熱交換腔室的冷卻液體中;一熱交換元件,連接該儲(chǔ)液殼體,形成該熱交換腔室的頂邊,具有一熱接觸面及一熱交換面,該熱交換面與該熱交換腔室內(nèi)的冷卻液體接觸,且該熱交換面上界定一入水區(qū)域?qū)?yīng)該推動(dòng)器,并且在該熱交換面上的其余區(qū)域設(shè)有復(fù)數(shù)散熱鰭片;一散熱器,連接該儲(chǔ)液殼體以令該冷卻液體散熱。

該散熱器利用一第一可繞管連接該儲(chǔ)液殼體的入口及一第二可繞管連接該儲(chǔ)液殼體的出口,且該散熱器遠(yuǎn)離該儲(chǔ)液殼體。

【附圖說明】

下列圖式之目的在于使本發(fā)明能更容易被理解,于本文中會(huì)詳加描述該些圖式,并使其構(gòu)成具體實(shí)施例的一部份。透過本文中之具體實(shí)施例并參考相對應(yīng)的圖式,俾以詳細(xì)解說本發(fā)明之具體實(shí)施例,并用以闡述發(fā)明之作用原理。

圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施之立體分解示意圖;

圖1B為本發(fā)明第一實(shí)施之立體組合示意圖;

圖1C為本發(fā)明第一實(shí)施之剖視示意圖;

圖2A~2D為熱交換元件之其他態(tài)樣之示意圖;

圖3為本發(fā)明與散熱器連接之示意圖;

圖4A為本發(fā)明第二實(shí)施之立體分解示意圖;

圖4B為本發(fā)明第二實(shí)施之立體組合示意圖;

圖4C為本發(fā)明第二實(shí)施之框體及熱交換元件組合之俯視示意圖;

圖4D為本發(fā)明第二實(shí)施之組合剖視示意圖;

圖5A為本發(fā)明第二實(shí)施與散熱器連接之第一示意圖;

圖5B為本發(fā)明第二實(shí)施與散熱器連接之第二示意圖。

附圖中各序號(hào)所代表的組件為:

10液冷裝置

11儲(chǔ)液殼體

111熱交換腔室

112入口

113出口

12、42泵浦元件

121、421定子

122、422轉(zhuǎn)子

123、423推動(dòng)器

13、43熱交換元件

131、431熱接觸面

1311、4311入水區(qū)域

132、432熱交換面

133、433散熱鰭片

1331、4331第一端

1332、4332第二端

134導(dǎo)流槽

1334凹槽

15頂板

151凹槽

152中空凸筒

16第一墊圈

17第二墊圈

18、28電路板

20散熱器

201散熱器入口

202散熱器出口

21第一可繞管

22第二可繞管

30風(fēng)扇

424隔離外殼

45頂板

【具體實(shí)施方式】

本發(fā)明之上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性,將依據(jù)所附圖式之實(shí)施例予以說明。

請參圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施之立體分解示意圖:圖1B為本發(fā)明第一實(shí)施之立體組合示意圖:圖1C為本發(fā)明第一實(shí)施之剖視示意圖。如圖所示液冷裝置10包括一儲(chǔ)液殼體11、一泵浦元件12及一熱交換元件13,該儲(chǔ)液殼體11具有一熱交換腔室111、一入口112及一出口113,該熱交換腔室111形成在該儲(chǔ)液殼體1內(nèi)供一冷卻液體通過,該入口112及該出口113從儲(chǔ)液殼體11的側(cè)邊貫穿該儲(chǔ)液殼體11,且連通該熱交換腔室111,例如但不限制該入口112及該出口113彼此斜對角的方位對應(yīng),這樣設(shè)置可以使該入口112與該出口113有最長的直線距離,冷卻液體從該入口112進(jìn)入該熱交換腔室111,然后從該出口113流出熱交換腔室111。儲(chǔ)液殼體11具有一頂板15形成該熱交換腔室111的一頂邊,該頂板15在本實(shí)施表示跟儲(chǔ)液殼體11為分離的元件,跟該儲(chǔ)液殼體11結(jié)合后構(gòu)成該儲(chǔ)液殼體11的一部份,結(jié)合的方式可以例如螺鎖、黏接或焊接或其他可易于思及的結(jié)合方式等等。頂板15與該儲(chǔ)液殼體11之間具有一第一墊圈16。在其他可能的實(shí)施,該頂板15一體成型的成為儲(chǔ)液殼體11的一部份,這樣可以省略墊圈的設(shè)置。儲(chǔ)液殼體11跟該頂板15可以是金屬或塑料制成。

該泵浦元件12包括一定子121及一轉(zhuǎn)子122及一推動(dòng)器123,該轉(zhuǎn)子122連接該推動(dòng)器123,且轉(zhuǎn)子122及推動(dòng)器123設(shè)置在偏離該熱交換腔室的一中央?yún)^(qū)域位置,該推動(dòng)器123對應(yīng)該入口112且暴露在該熱交換腔室111的冷卻液體中,該定子121設(shè)置在該熱交換腔室111外,且藉由該頂板15阻擋隔離該熱交換腔室111內(nèi)的冷卻液體接觸該定子121。在本實(shí)施該頂板15設(shè)有一凹槽151容納該定子121,且在該凹槽151內(nèi)設(shè)有一中空凸筒152容納在該熱交換腔室111內(nèi)的轉(zhuǎn)子122,藉此該定子121隔著該頂板15對應(yīng)該轉(zhuǎn)子122,以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子122帶動(dòng)該推動(dòng)器123轉(zhuǎn)動(dòng)。再者該定子121連接一電路板18,以獲取產(chǎn)生磁場的電能,該電路板18在例如但不限制設(shè)置在該頂板15上跟該定子121同一側(cè)。

該熱交換元件13可以例如螺鎖或焊接或黏接的方式連接該儲(chǔ)液殼體11以構(gòu)成該儲(chǔ)液殼體11的一部份,進(jìn)而形成該熱交換腔室111的一底邊,該熱交換腔室111則位于該頂板15及該熱交換元件13之間,且一第二墊圈17設(shè)置在該儲(chǔ)液殼體11與該熱交換元件13之間,用以增加儲(chǔ)液殼體11與熱交換元件13之間的結(jié)合密度,防止熱交換腔室11內(nèi)的冷卻液體滲漏。該熱交換元件13由高導(dǎo)熱金屬如鋁、銅或金或銀等制成,且具有一熱接觸面131與一發(fā)熱元件接觸,及一熱交換面132與該熱交換腔室11內(nèi)的冷卻液體接觸,藉此將發(fā)熱元件的熱透過該熱交換元件13傳導(dǎo)至熱交換腔室111的冷卻液體。

再者,該熱交換面132上界定一入水區(qū)域1311對應(yīng)該推動(dòng)器123,并且在該熱交換面132上的其余區(qū)域設(shè)有復(fù)數(shù)散熱鰭片133,等散熱鰭片133放射狀的間隔排列,且每一散熱鰭片133具有一第一端1331對應(yīng)該推動(dòng)器123,及一第二端1332放射狀地延伸遠(yuǎn)離該入水區(qū)域1311。藉由前述該等散熱鰭片1333的設(shè)置,當(dāng)推動(dòng)器123轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而擾動(dòng)該熱交換腔室111內(nèi)的冷卻液體,該冷卻液體被推動(dòng)器123帶動(dòng)經(jīng)過該等散熱鰭片133然后從該出口113流出。

尤其要說明的,前述該等散熱鰭片133在圖1A表示每一散熱鰭片133分別具有相同的高度。但是在另一實(shí)施如圖2A所示每一散熱鰭片133分別具有不同的高度。在另一實(shí)施如圖2B該熱交換元件13的熱交換面132上設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)流槽134,每一導(dǎo)流槽134位于兩散熱鰭片133之間,以幫助導(dǎo)引冷卻液體。在另一實(shí)施如圖2C該每一散熱鰭片133開設(shè)有凹槽1334。在另一實(shí)施如圖2D該每一散熱鰭片133從第一端1331波浪狀的延伸到第二端1332。

請參圖3為本發(fā)明第一實(shí)施的液冷裝置與散熱器連接構(gòu)成液冷系統(tǒng)之示意圖。如圖所示一散熱器20遠(yuǎn)離該液冷裝置10的儲(chǔ)液殼體11。該散熱器20具有一散熱器入口201及一散熱器出口202,一第一可繞管21及一第二可繞管22連接該散熱器20及液冷裝置10之間。其中該第一可繞管21的一端連接該散熱器出口202,另一端連接該儲(chǔ)液殼體11的入口112。該第二可繞管22的一端連接該散熱器入口201,另一端連接該儲(chǔ)液殼體11的出口113。再者,散熱器20可連接一風(fēng)扇30幫助該散熱器20散熱。在熱交換腔室111內(nèi)的冷卻液體受熱后從出口113排出后經(jīng)由第二可繞管22流至該散熱器20,然后通過散熱器20散熱后,從散熱器出口202經(jīng)過該第一可繞管21,然后從入口112流入儲(chǔ)液殼體11的熱交換腔室111內(nèi)。藉由冷卻液體這樣的循環(huán)已對發(fā)熱元件散熱。

請繼續(xù)參閱圖4A為本發(fā)明第二實(shí)施之立體分解示意圖:圖4B為本發(fā)明第二實(shí)施之立體組合示意圖:圖4C為本發(fā)明第二實(shí)施之框體及熱交換元件組合之俯視示意圖:圖4D為本發(fā)明第二實(shí)施之剖視示意圖。本實(shí)施與前述第一實(shí)施大致上相同,相同的元件用相同的符號(hào)表示。如圖所示,本實(shí)施與前述實(shí)施的差異在于該泵浦元件42的定子421、轉(zhuǎn)子422及推動(dòng)器423皆設(shè)置在該熱交換腔室111內(nèi),該定子421被包覆在一隔離外殼424內(nèi)防止熱交換腔室111內(nèi)冷卻液體接觸該定子421。如圖所示該泵浦42設(shè)置在該熱交換元件13的熱交換面132上。電路板28可以選擇設(shè)置在該隔離外殼424內(nèi),如圖4D所示,電路板28的電線穿過該隔離外殼424及儲(chǔ)液殼體11連接在外在電源(無圖示)。在其他可行實(shí)施該電路板28可設(shè)置在該頂板45外露在環(huán)境的一側(cè)面上,然后透過電路板28的電線貫穿該儲(chǔ)液殼體11及該隔離外殼422連接該定子421(無圖示)。隔離外殼422及儲(chǔ)液殼體11被貫穿處會(huì)被密封起來,以防止冷卻液體流入隔離外殼422及防止?jié)B漏。

該熱交換元件43具有一熱接觸面431與一發(fā)熱元件接觸,及一熱交換面432與該熱交換腔室11內(nèi)的冷卻液體接觸,藉此將發(fā)熱元件的熱透過該熱交換元件43傳導(dǎo)至熱交換腔室111的冷卻液體。再者,該熱交換面432上界定一入水區(qū)域4311靠近該入口112,該定子421設(shè)置在該入水區(qū)域4311,并且在該熱交換面432上的其余區(qū)域設(shè)有復(fù)數(shù)散熱鰭片433,等散熱鰭片433放射狀的間隔排列,且每一散熱鰭片433具有一第一端4331對應(yīng)該推動(dòng)器423,及一第二端4332放射狀地延伸遠(yuǎn)離該入水區(qū)域4311。藉由前述該等散熱鰭片4333的設(shè)置,當(dāng)推動(dòng)器423轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而擾動(dòng)該熱交換腔室111內(nèi)的冷卻液體,該冷卻液體被推動(dòng)器423帶動(dòng)經(jīng)過該等散熱鰭片4333然后從該出口113流出。

請繼續(xù)參閱圖5A為本發(fā)明第二實(shí)施與散熱器連接之第一示意圖:圖5B為本發(fā)明第二實(shí)施與散熱器連接之第二示意圖。如圖5A所示,散熱器20與液冷裝置10的連接方式與前述的第一實(shí)施的第3圖相同。另外,如圖5B所示,在第二實(shí)施的儲(chǔ)液殼體11的入口112設(shè)置在該頂板45上,且對應(yīng)該泵浦元件42,藉由這樣設(shè)置,該泵浦元件42下入口112的下方,因此泵浦元件42的推動(dòng)器423可將從上方流入的冷卻液體推動(dòng)往復(fù)數(shù)散熱鰭片433流動(dòng)。

藉由上述結(jié)構(gòu),本發(fā)明在單一熱交換腔室內(nèi)容設(shè)泵浦及復(fù)數(shù)散熱鰭片的液冷結(jié)構(gòu),比目前液冷裝置的體積更小,且冷卻效率更高,并且能夠降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)量的液冷裝置及系統(tǒng)。再者將泵浦元件的推動(dòng)器設(shè)置在偏離一熱交換腔室的一中央?yún)^(qū)域內(nèi),且復(fù)數(shù)鰭片配合該推動(dòng)器的位置設(shè)置,以使被推動(dòng)器推動(dòng)的冷卻液體迅速循環(huán)通過該復(fù)數(shù)散熱鰭片的液冷裝置及系統(tǒng)。

惟以上所述,僅本發(fā)明之較佳可行之實(shí)施例而已,舉凡利用本發(fā)明上述之方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為之變化,皆應(yīng)包含于本案之權(quán)利范圍內(nèi)。

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