本實用新型涉及一種散熱裝置，尤其涉及一種用于提升整體散熱效能的液體冷卻式散熱裝置。

背景技術：

隨著電子產業(yè)蓬勃發(fā)展，電子產品內如中央處理器、圖形處理器等發(fā)熱元件產生的熱量日益增加，導致一般散熱器無法達到發(fā)熱元件的散熱需求，而必須利用具有液冷循環(huán)功效的水冷式散熱器，才能有效地對發(fā)熱元件進行散熱，傳統(tǒng)水冷裝置包含有相互連通的一水冷頭、一水冷排及一水泵，水冷頭內部、水冷排內部、及水泵構成一循環(huán)回路，此循環(huán)回路內填充水等工作流體，水冷頭接觸發(fā)熱元件并利用工作流體將熱量帶走，水冷排將熱量發(fā)散至外部以冷卻工作流體，水泵再驅動工作流體于循環(huán)回路中循環(huán)流動。

然而，長期使用下水冷裝置內的工作流體會減少，所以如何讓水冷裝置具有補水功效，并補水過程中具有方便補水及不易弄濕其他元件，是水冷式散熱器需要改善的重點之一，再者，因散熱裝置裝配于不同的電子裝置上有不同規(guī)格需求，為因應各種規(guī)格需求則具有多種不同的結構設計，如何對應各種不同的規(guī)格需求以對應不同的要求，亦是水冷式散熱器需要改善的重點之一。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的，在于提供一種液冷式散熱裝置，水冷頭結合獨立可分離式的儲水箱，而水泵具有可連通儲水箱及水冷頭的通道以使冷卻循環(huán)液體于其間回路流通，以達到獨立儲水、管路排氣的功效。

為達上述目的，本實用新型提供一種液冷式散熱裝置，其包括：

一水冷模塊，包含：

一座體，一側設有一容泵槽，另一側組接一熱交換元件且與該熱交換元件之間形成有一熱交換腔室，該座體具有連通該容泵槽內部的一進水流道、 連通該熱交換腔室的一排水流道及連通該容泵槽內部與該熱交換腔室的一第一流道；及

一水泵組，配置于該容泵槽中，該水泵組包含一轉子組件及動力連接該轉子組件的一葉輪組件，該葉輪組件套接于該轉子組件中且與該葉輪組件之間共構出一第二流道以連通該容泵槽內部；以及

一儲液箱，能夠組卸地疊置于該水冷模塊具有該容泵槽的一側，該儲液箱具有一容水腔室及連通于該容水腔室的一補水流道，該補水流道連通該第二流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該轉子組件包含一轉子基座以及凸設于該轉子基座的一轉子軸套，該轉子軸套一側開設有一軸套孔且于該轉子軸套內配置有一轉軸，該葉輪組件包含一葉輪基座及連接該葉輪基座的一輪葉盤，該葉輪組件以該葉輪基座套設于該轉子軸套且該輪葉盤軸接該轉軸，而該葉輪基座開設有貫通該葉輪基座的至少一流道孔，該轉子軸套內部與該流道孔共構成該第二流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該轉子組件包含一轉子基座以及凸設于該轉子基座的一轉子軸套，該轉子軸套一側開設有一軸套孔且于該轉子軸套內配置有一轉軸，該葉輪組件包含一葉輪基座及連接該葉輪基座的一輪葉盤，該葉輪組件以該葉輪基座套設于該轉子軸套且該輪葉盤軸接該轉軸，而該葉輪基座與該轉子軸套之間具有間隙以構成該第二流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該容泵槽中設有一配位軸套，該配位軸套開設有一軸套孔且該輪葉盤開設有一輪葉貫孔，而該輪葉貫孔和該軸套孔共構成一第三流道以連通該第二流道以及該進水流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該儲液箱包含一透明材質的箱體及組接于該箱體的一底罩，該箱體為一殼蓋結構且開設有一補水口，該補水口開設于該箱體外周壁任意一側且以一封蓋封閉該補水口。

上述的液冷式散熱裝置，其中該底罩設有一配位軸套以供該轉子軸套嵌固于其中，而該配位軸套具有一配位貫孔以構成該補水流道，該補水流道連通該容水腔室以及該第二流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該儲液箱包含一透明材質的箱體及分別組接于該箱體的一底罩與一頂罩，該箱體為二端具有開口的中空管體，該中空管體 的其一開口端組接該底罩，而另一開口端為一補水口且以該頂罩組接形成密封，該底罩設有一配位軸套以供該轉子軸套套設于其中，該配位軸套具有一配位貫孔并以一鎖接件穿設于該配位貫孔以鎖固該轉子組件，該鎖接件具有一配位貫孔以構成該補水流道，該補水流道連通該容水腔室以及該第二流道。

上述的液冷式散熱裝置，其中該葉輪基座具有一容軸槽以供該轉軸穿設以軸接該輪葉盤，而該容軸槽的內周壁形成有至少一內齒部。

上述的液冷式散熱裝置，其中該熱交換元件為一金屬板體，該金屬板體對應該座體的一側設置有相互平行間隔排列的多個鰭片，而該座體于對應該熱交換元件的一側具有一空腔以構成該熱交換腔室。

上述的液冷式散熱裝置，其中該熱交換元件包含一金屬板體及分別組接該金屬板體和該座體的一載座，該金屬板體對應該座體的一側設有一凹槽且該凹槽的底面設置有相互平行間隔排列的多個鰭片，該座體于對應該熱交換元件的一側具有一空腔，而該載座開設有一貫通該載座的通道孔連通該空腔以構成該熱交換腔室。

相較于現有技術，本實用新型具有以下功效：儲水箱可選用透明材質以即時觀察水位情況進行補水，而且通過儲液箱的獨立分離結構設計，可因應不同模塊化需求而可變更配置設計，以同時達成獨立儲水、管路排氣、及時補水以及高靈活性設計的目的。

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

附圖說明

圖1為本實用新型液冷式散熱裝置的一側分解圖；

圖2為本實用新型液冷式散熱裝置的另一側分解圖；

圖3為本實用新型水泵組的一側分解圖；

圖4為本實用新型水泵組的另一側分解圖；

圖5為本實用新型液冷式散熱裝置的組合圖；

圖6為本實用新型液冷式散熱裝置的一側剖視圖；

圖7為本實用新型液冷式散熱裝置的另一側剖視圖；

圖8為本實用新型液冷式散熱裝置另一實施例的組合圖；

圖9為本實用新型液冷式散熱裝置另一實施例的一側剖視圖；

圖10為本實用新型水冷模塊的另一實施例的局部分解圖；

圖11為本實用新型水泵組的另一實施例的一側剖視圖；

圖12本實用新型液冷式散熱裝置連接水冷排的配置圖。

其中，附圖標記

1…水冷模塊

11…熱交換元件

11a…熱接觸面

11b…熱交換面

110…凹槽

111…鰭片

112…載座

1120…承載面

1121…通道孔

12…座體

12a…上凹槽

12b…下凹槽

121…容泵槽

1211…配位軸套

1211a…軸套孔

1211b…腔室

122…承載部

123…定位部

124…翼部

125…內環(huán)壁

13…隔板

130…隔板套孔

2…水泵組

21…轉子組件

211…轉子基座

2110…定子容槽

212…轉子軸套

212a…軸套孔

212b…套接槽

213…轉軸

22…定子組件

221…定子基座

2210…套接孔

222…定子

23…葉輪組件

231…葉輪基座

2310…容軸槽

2311…流道孔

2312…內齒部

232,232’…輪葉盤

2320…輪葉貫孔

2321…葉片

3…儲水箱

31…箱體

310…補水口

32…頂罩

320…補水孔

33…底罩

33a…上凹溝

33b…下凹溝

331…配位軸套

3310…配位貫孔

332…鎖接件

3320…貫孔

4…儲水箱

41…箱體

410…容置部

411…補水端

412…封蓋

413…補水口

42…底罩

421…配位軸套

4210…貫孔

9…水冷排

91…進水管

92…排水管

93…分支管

G1…進水流道

G2…排水流道

G3…補水流道

G4…補水流道

G10…第一流道

G20,G20’…第二流道

G21…第三流道

M1,M2,M3…獨立模塊

R,R’…容水腔室

S1,S2,S3,S4…密封墊圈

T…熱交換腔室

具體實施方式

有關本實用新型的詳細說明和技術內容，配合附圖說明如下，然而所附的附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本實用新型。

請參閱圖1至圖7所示，本實用新型提供一種液冷式散熱裝置，包括一水冷模塊1以及一儲液箱3，其中儲液箱3可組卸地疊置于水冷模塊1上，而水冷模塊1具有一水泵組2，該水泵組2設置于水冷模塊1及儲液箱3之間。

水冷模塊1包含一座體12及連接該座體12的一熱交換元件11，該座體12的上下二側分別具有一上凹槽12a以及一下凹槽12b，而座體12的一側外周壁設有一進水通道G1及一排水流道G2，其中上凹槽12a中設有一容泵槽121且于該容泵槽121中設有一配位軸套1211，配位軸套1211具有一連通進水流道G1的一軸套孔1211a，而于容泵槽121至上凹槽12a配置有呈放射狀排列的多個承載部122，而于該些承載部122之間配置有一定位部123。

承上所述，下凹槽12b于中心位置設有一內凹的空腔1211b，下凹槽12b于該空腔1211b外圍環(huán)設多個螺孔(未標示)以供熱交換元件11鎖固于該座體12，而熱交換元件11可為一金屬板體或者一均溫板，在此不限定，本實施例以金屬板體作說明，該金屬板體對應座體12的一側以鏟刀鏟出一凹溝110，該凹溝110的底側面為一熱交換面11b，而另一側為一熱接觸面11a以接觸發(fā)熱源，例如中央處理器或圖形處理器，其中該凹溝110與座體12的空腔1211b共構的空間為一熱交換腔室T且其連通排水流道G2，其中容泵槽121至配位軸套1211之間的容泵槽121表面開設有一第一流道G10以連通容泵槽121內部以及熱交換腔室T，從而使排水流道G2、熱交換腔室T、第一流道G10以及容泵槽121相連通；進一步說明，該第一流道G10連通熱交換腔室T該處的流道口位置配置于遠離排水流道G2連通熱交換腔室T該處流道口的位置，以使經由進水流道G1進入熱交換腔室T的冷卻水能完整流過整個熱交換面11b。

承上所述，前述該金屬板體中于該凹溝110內制作出多個相互平行間隔排列的鰭片111且其各間隔間形成冷卻水流道以增加熱傳導面積而水冷模塊1更包含一隔板13，該隔板13開設有一隔板套孔130且配置于上凹槽12a的一內環(huán)壁125上，而承載部122自上凹槽12a的內壁朝容泵槽121方向形成一片狀階梯結構，定位部122包含相通下凹槽12b的該多個螺孔(未標示)以鎖固熱交換元件11的部分，以及供以鎖附固定水泵組2的部分，而座體12的二側外周壁延伸形成有一翼部124，該翼部124可開設有孔洞以供水冷模塊2固定于電子裝置上，但不依此作為限制。

水泵組2包含一轉子組件21、一定子組件22以及一葉輪組件23，而關于三者間的驅動原理以方式并非本案的重點，在此不另行贅述，其中轉子組件21包含一轉子基座211、凸設于轉子基座211的一轉子軸套212以及配置于轉 子軸套212中的一轉軸213，該轉子基座211對應定子組件22的一側具有環(huán)設于轉子軸套212的一定子容槽2110，另一側則對應葉輪組件23具有一套接槽212b，而轉子軸套212開設有一軸套孔212a以相通該套接槽212b。

承上所述，定子組件22包含一定子基座221及開設于定子基座221中心的一套接孔2210，而多個定子222環(huán)繞于套接孔2210配置于定子基座221內壁，該套接孔2210供轉子軸套212穿設從而使定子基座221安置于定子容槽2110中。

承上所述，葉輪組件23包含一葉輪基座231及連接葉輪基座231的一輪葉盤232，該葉輪基座231對應轉子組件21的一側開設有一容軸槽2310，而葉輪基座231容置于套接槽212b中且轉軸213穿過該容軸槽2310以驅動該輪葉盤232轉動，其中輪葉盤232為相互平行間隔配置的二圓盤體且以轉軸213為中心軸開設有一輪葉貫孔2320，而該二圓盤體之間于該輪葉貫孔2320外周圍依序環(huán)設有多個弧狀葉片2321，再者，以葉輪基座231的容軸槽2310中心位置自容軸槽2310的內周壁向外擴伸至少一流道孔2311，該流道孔2311貫穿該葉輪基座231，請參閱圖3與4所示，圖中雖表示為三個自容軸槽2310內周壁分別外擴的弧狀流道孔2311，但不依此限制其數量及其幾何輪廓，而形成于該葉輪基座的該流道孔2311與該容軸槽2310的內周壁之間形成至少一內齒部2312，以使該水泵組2運轉時強化擾動水流的效果。

承上所述，轉子基座211平置于上述承載部122且抵接該些片狀階梯結構且于前述二者之間配置一密封墊圈S1形成密封，而轉子基座211外周緣開設有多個開孔(未標示)以供螺絲穿過該些開孔以及上述定位部123以鎖固水泵組2于座體12的上凹槽12a中，而輪葉盤232配置于容泵槽121中，該些流道孔2311構成一第二流道G20，輪葉貫孔2320和軸套孔1211a共構成一第三流道G21從而使第二流道G20連通第三流道G21、容泵槽121內部、第一流道G10、熱交換腔室T、進水流道G1以及排水流道G2。

儲液箱3包含一箱體31、組接于箱體31對應水冷模塊1一側的一底罩33以及組接于箱體31另一側的一頂罩32，本實施例中，箱體31為一圓筒狀中空管體且其二側分別具有開口，而箱體31于前述組接頂罩32以及底罩33的外周緣形成有外螺牙，頂罩32對應箱體31的幾何形狀而為一環(huán)狀套件且其內環(huán)壁形成有螺牙以供螺接于箱體31且于前述二者間配置一密封墊圈S3形成密 封。

承上所述，底罩33亦對應箱體31的幾何形狀而為一環(huán)狀套件，底罩33于二相對應側形成有一上凹溝33a以及一下凹溝33b，上凹溝33a的內壁面形成有螺牙以螺接于箱體31且于其間配置一密封墊圈S2形成密封，而上凹溝33a內設有一配位軸套331且其對應水泵組2的轉子軸套212的位置配置，該配位軸套331的中心開設有一配位貫孔3310以貫通上凹溝33a及下凹溝33b，從而使轉子軸套212穿設于該配位貫孔3310而套設于該配位軸套331內。

承上所述，儲液箱3更包含一鎖接件332，該鎖接件332為開設有一貫孔3320的螺絲結構，而上述轉子軸套212的內壁形成有螺牙，鎖接件332自上凹溝33a一側穿過配位貫孔3310且螺接轉子軸套212以形成固定，而鎖接件332的貫孔3320連通轉子軸套212的套接槽212b以構成一補水流道G3，進一步說明，箱體31的中空部分為一容水腔室R且箱體可為一透明材質所制成，組接頂罩32的箱體31一側開口為一補水口310，通過將該頂罩卸離后形成一外部補水管道，或者于該頂罩32開設一補水孔320且組接管路以分別連接進水通道G1以及容水腔室R以形成一內部補水管道，關于該內部補水管道的補水方式將于下述詳細說明。

請再同時配合參閱圖12所示，前述補水流道G3是依序連通容水腔室R、第二流道G20、容泵槽121內部、第一流道G10以及排水流道G2，進一步說明，進水流道G1連通水冷模塊1的軸套孔1211a，而該軸套孔1211a與輪葉盤232間具有間隙且對應輪葉貫孔2320的位置，而使進水流道G1亦連通于容泵槽121內部、第一流道G10、熱交換腔室T以及排水流道G2，將進水流道G1以及排水流道G2于座體12外壁開口組接一進水管91以及一排水管92以分別連接一外部的水冷排9從而形成一循環(huán)冷卻回路，而前述該內部補水管道是自連通進水流道G1的一進水管91組接一分支管93，而當容水腔室R的水位下降時，自循環(huán)冷卻回路經進水管91回流的冷卻水可通過分支管93流入容水腔室R中以形成該內部補水管道。

承上所述，本實用新型所述的液冷式散熱裝置是將冷卻水充填于前述循環(huán)冷卻回路中并且使容水腔室R中部分充填有冷卻水，而定子組件22所建立的磁場以驅動葉輪組件23轉動以引導回路中的冷卻水經由進水流道G1進入容泵槽121內部并匯流至第一流道G10進入熱交換腔室T，而容水腔室R中的 冷卻水是經補水流道G3引導至第二流道G20而進入容泵槽121內部，爾后匯流至第一流道G10進入熱交換腔室T，冷卻水吸收熱交換元件11以及鰭片111的熱，吸熱后的冷卻水匯流至排水流道G2并藉由排水管92流至外部的水冷排9降溫后再通過進水管91回流至進水通道G1及/或分支管93形成冷卻循環(huán)回路。

承上所述，浸潤于冷卻水中的葉片2321于高速轉動過程所產生的微氣泡可經由第二流道G20以及補水流道G3懸浮至容水腔室R中的冷卻水液面而溢散到容水腔室R的空間中，以降低輪葉盤232處過多的微氣泡被帶至管路中，甚至形成聚集而影響到整體循環(huán)冷卻回路內的流場狀態(tài)以至于降低整體的散熱效率，再者，因長久運作下的熱逸散至使水位下降，經由透明材質的儲液箱3設計，可通過定時觀察容水腔室R中的冷卻水的水位而及時補充冷卻水，而且通過儲液箱3的獨立分離結構設計而可結合于水冷模塊1上或者另外分離獨立配置，隨時可因應不同模塊化需求而可變更配置設計，以同時達成獨立儲水、管路排氣、及時補水以及高靈活性設計的目的。

請再參閱圖8和圖9所示，本實用新型再提供一種液冷式散熱裝置的另一實施例，其與前述實施例相似或相近之處在此不再另行贅述，以下主要說明本實施例與前述實施例的主要差異的部分，本實施例中，液冷式散熱裝置包括前述水冷模塊1、前述水泵組2以及一儲液箱4，其中儲液箱4可組卸地疊置于水冷模塊1上，而水泵組2設置于水冷模塊1及儲液箱4之間。

儲液箱4包含一箱體41以及組接于箱體41對應水冷模塊1一側的一底罩42，本實施例中，箱體41為一殼蓋結構且具有一容置部410以構成一容水腔室R’，而于箱體41的外周壁延伸凸設有一補水端411且該補水端411具有開口以形成一補水口413，底罩42對應箱體41的幾何形狀而為一階梯板狀且外周緣可與箱體41的外周端緣相互焊合，例如超音波熔接方式，但不依此為限，其中箱體41的外周端緣抵接于座體12的內環(huán)壁125以直接疊置于水冷模塊1上，補水口413可通過一封蓋412套設于補水端411以密封補水口413，封蓋412可為配有螺牙且以一密封墊圈S4封底的帽蓋螺接具有外螺牙的中空管，并以該中空管套入該補水口413形成密封，進一步說明，補水端411可設置于箱體41的任意位置，圖中僅表示補水端411設置的一實施態(tài)樣，不以此圖作為限制，而箱體41可由透明材質所制成，或者僅有部分箱體41呈透明狀。

承上所述，階梯板狀結構的底罩42是自對應轉子軸套212的位置朝底罩42外周緣方向可形成向下階梯結構，但不依此為限，其中對應轉子軸套212位置的底罩42具有一配位軸套421且其開設有一貫孔4210以構成一補水流道G4連通前述第二流道G20，進一步說明，配位軸套421于對應轉子軸套212的一側形成一凹溝結構，而儲液箱4是以該凹溝結構嵌入轉子軸套212從而使轉子軸套212抵接于該凹溝結構的內壁面以形成定位，本實施例中，僅需將封蓋412旋開即可進行補水作業(yè)，而冷卻水是經由補水流道G4并通過第二流道G20進路循環(huán)冷卻回路中以進行冷卻循環(huán)，并且達成相同于前一實施例所述的功能及功效。

請參閱圖1、2以及圖10所示，本實用新型再提供一種液冷式散熱裝置的另一實施例，其與前述實施例相似或相近之處在此不再另行贅述，以下主要說明本實施例與前述實施例的主要差異的部分，本實施例中，其主要差異在于水冷模塊1更包含一金屬制的載座112且組接前述金屬板體11，該載座112配置于熱交換元件11以及座體12之間且具有一承載面1120，而該承載面1120外周緣形成突出于該承載面112的外環(huán)壁，且承載面112于對應座體12的腔室1211b的位置開設有一通道孔1121，而載座112另一側藉由前述熱交換元件11上的該些孔洞組接固定，其中通道孔1121的斷面面積相符于腔室1211b的斷面面積，而于通道孔1121的外周圍開設多個對應于定位部123位置的孔洞，以供螺絲分別穿設定位部123與載座112的該些孔洞以組接固定，而通道孔1121連通于腔室1211b以共構成熱交換腔室T，本實施例是使載座112結合金屬板體11為一獨立模塊M1、座體12結合水泵組2為一獨立模塊M2，而儲液箱3為一獨立模塊M3且前述該些獨立模塊可形成分拆或組裝的模塊化設計，以因應不同需求前述各模塊的配置設計，亦同時具有前述各實施例所述的功能與功效。

請參閱圖1至4以及圖11所示，本實用新型再提供一種液冷式散熱裝置的另一實施例，其與前述實施例相似或相近之處在此不再另行贅述，以下主要說明本實施例與前述實施例的主要差異的部分，本實施例中，其主要差異在于葉輪組件23的葉輪基座231不開設有貫通該葉輪基座231的該些流道孔2311，但容軸槽2310的內周壁同樣具有該些內齒部2312，而將葉輪基座23的外徑尺寸縮減以使葉輪基座23與軸套槽212b內周壁之間形成有適當的間距，從而 使前述二者之間的間距所產生的環(huán)狀空間連通容泵槽12內部以形成一第二流道G20’，本實施例中的第二流道G20’同前述實施例通過補水流道G3連通容水腔室R，以及連通容泵槽121內部、第一流道G10、進水流道G1以及排水流道G2，以提升冷卻循環(huán)回路中的冷卻循換效率，亦同時具有前述各實施例所述的功能及功效。

當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。