TWI794811B - 液流式散熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種液流式散熱裝置包含一底座、一封蓋、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。環形牆部一體地連接於底部，且底部與環形牆部共同圍繞出一存放腔室。封蓋裝設於環形牆部。導熱盒裝設於底座之底部遠離環形牆部之一側，且導熱盒圍繞出一熱交換腔室。熱交換腔室連通存放腔室。葉輪可轉動地位於存放腔室。驅動組件裝設於封蓋，並位於存放腔室之外，以及用以驅動葉輪相對底座轉動。其中，葉輪位於存放腔室而被環形牆部圍繞於內。

Description

液流式散熱裝置

本發明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。

本發明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。

本發明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。其中，底部與環形牆部為一體成型，以及封蓋之凸部與圍部、導流板及葉輪皆位於存放腔室而被環形牆部圍繞於內。其中，底座之環形牆部具有一外接出口及一外接入口，底部具有一第一連通口及一第二連通口。外接入口透過存放腔室連通葉輪容置腔室。葉輪容置腔室透過第一連通口連通熱交換腔室。熱交換腔室透過第二連通口連通外接出口。連通葉輪容置腔室與熱交換腔室之第一連通口偏離葉輪之旋轉軸線。

本發明之另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。環形牆部一體地連接於底部，且底部與環形牆部共同圍繞出一存放腔室。封蓋裝設於環形牆部。導熱盒裝設於底座之底部遠離環形牆部之一側，且導熱盒圍繞出一熱交換腔室。熱交換腔室連通存放腔室。葉輪可轉動地位於存放腔室。驅動組件裝設於封蓋，並位於存放腔室之外，以及用以驅動葉輪相對底座轉動。其中，葉輪位於存放腔室而被環形牆部圍繞於內。

本發明之另一實施例所揭露之液流式散熱裝置包含一底座、一封蓋、一導熱盒、一密封件、一葉輪及一驅動組件。底座具有一存放腔室。封蓋裝設於底座。導熱盒包含一盒體及一蓋體。蓋體封蓋盒體，以令盒體與蓋體共同圍繞出一熱交換腔室。導熱盒裝設於底座之底部遠離環形牆部之一側，且蓋體具有至少一開口，並透過至少一開口與存放腔室相連通。密封件的尺寸匹配於至少一開口的尺寸。密封件夾設於蓋體與底座之間，並將至少一開口圍繞於內。葉輪可轉動地位於存放腔室。驅動組件裝設於封蓋，並位於存放腔室之外，以及用以驅動葉輪相對底座轉動。

本發明之另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。其中，底部與環形牆部為一體成型，以及封蓋之凸部與圍部、導流板及葉輪皆位於存放腔室而被環形牆部圍繞於內。其中，底座之環形牆部具有一外接出口及一外接入口。底部具有一第一連通口及一第二連通口。導流板具有連通葉輪容置腔室的一葉輪腔入口及一葉輪腔出口。外接入口透過存放腔室連通葉輪腔入口。葉輪腔出口透過第一連通口連通熱交換腔室。熱交換腔室透過第二連通口連通外接出口。第一連通口與葉輪腔入口在底部的投影不相重疊。

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第一連通口與第二連通口。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。

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

請參閱圖1至圖2。圖1為根據本發明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與圖3，圖3為圖2之底座的立體剖面示意圖。底座100包含一底部110及一環形牆部120。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。

在本實施例中，底部110具有一第一連通口111及一第二連通口112。第一連通口111與第二連通口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之下方空間分成兩個部分。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)。外接出口122與外接入口121皆連通存放腔室S1，並透過存放腔室S1連通第一連通口111與第二連通口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、一環形凹槽124及多個分隔凸部125。環形凹槽124位於頂面123，且環形凹槽124容設一密封環150。分隔凸部125之功用容後一併說明。

請參閱圖2與圖4，圖4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。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150，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5，圖5為圖1之剖面示意圖。封蓋200之圍部230之局部抵壓於底座100之環形牆部120之這些分隔凸部125，以將存放腔室S1之上方空間區分成兩部分。

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及多個支撐柱320。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，且板部310抵靠於橫向分隔結構113。如此一來，橫向分隔結構113將間隙SG分成不直接連通的兩個區域，且透過橫向分隔結構113與分隔凸部125之分隔，將存放腔室S1區分成一入口腔室S11及一出口腔室S12。入口腔室S11連通外接入口121。出口腔室S12連通外接出口122，且入口腔室S11與出口腔室S12透過封蓋200之圍部230的阻隔而不直接相連通。板部310具有一葉輪腔入口311及一葉輪腔出口312。外接入口121透過存放腔室S1中入口腔室S11與間隙SG以及葉輪腔入口311連通葉輪容置腔室S3。葉輪容置腔室S3透過葉輪腔出口312與存放腔室S1之出口腔室S12連通外接出口122。

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。此外，再搭配圖5，連通葉輪容置腔室S3與熱交換腔室S4之第一連通口111位於葉輪700之1/2半徑的範圍外。

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透過存放腔室S1之入口腔室S11連通葉輪容置腔室S3，葉輪容置腔室S3透過葉輪腔出口312以及第一連通口111連通熱交換腔室S4，熱交換腔室S4透過第二連通口112與存放腔室S1之出口腔室S12連通外接出口122。此外，連通葉輪容置腔室S3與熱交換腔室S4之第一連通口111偏離葉輪700之旋轉軸線AR，且位於葉輪容置腔室S3的切線位置。葉輪腔入口311亦偏離葉輪700之旋轉軸線AR。

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遮蓋至少部分第一連通口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(未繪示)。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例如透過焊接、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之封閉蓋。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。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對準第一開口622，且葉輪容置腔室S3透過第一開口622與第二開口510連通熱交換腔室S4。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。外接出口122透過缺口621連通熱交換腔室S4。第二開口510的尺寸小於第一開口622的尺寸，且第二開口510與第一連通口111錯位。

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，並控制電路板800電性連接驅動組件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，當液流式散熱裝置10運轉時，首先，冷卻液沿方向A自外接入口121流入存放腔室S1之入口腔室S11。接著，位於入口腔室S11之冷卻液依序沿方向B、C、D流入導流板300之板部310與底座100之底部110間之間隙SG。接著，位於間隙SG之冷卻液沿方向E經葉輪腔入口311流入葉輪容置腔室S3。接著，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F、G甩至葉輪容置腔室S3之切線處，再沿方向H依序流經葉輪腔出口312與第一連通口111。

接著，如圖2與圖9所示，冷卻液再沿方向I依序經蓋體620之第一開口622與流入熱交換腔室S4。透過第二開口510控制冷卻液的流動狀態，使冷卻液能夠按熱交換的需求流入散熱鰭片612間之微流道。舉例來說，在設計上可依據吸熱面611的溫度分佈來調整開口的長度設計值、寬度設計值或形狀，以集中冷卻液流向吸熱面611之高溫處，進而提高對吸熱面611之高溫處的熱交換效率。接著，位於熱交換腔室S4再依序沿方向J、K、L、M流動，並經蓋體620之缺口621與第二連通口112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為根據本發明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600更換成大尺寸導熱盒600a。

請參閱圖11至圖12。圖11為根據本發明第三實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。圖12為圖11之分解示意圖。

本實施例之液流式散熱裝置10b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10b包含一底座100b、一封蓋200b、一導流板300b、一導熱盒600b、一葉輪700b及一驅動組件750b。

請參閱圖12與圖13，圖13為圖12之底座的立體剖面示意圖。底座100b包含一底部110b及一環形牆部120b。環形牆部120b例如一體成型地連接於底部110b，且底部110b與環形牆部120b共同圍繞出一存放腔室S1。舉例來說，底座100b為透過射出成型的手段製作而成之一體成型結構。

在本實施例中，底部110b具有一第一連通口111b及一第二連通口112b。第一連通口111b與第二連通口112b連通存放腔室S1。底部110b還可以具有一環形分隔結構113b及一橫向分隔結構114b。環形分隔結構113b與橫向分隔結構114b共同將存放腔室S1之下方空間分成三個部分，容後一併說明。底座100b之環形牆部120b具有一外接入口121b及一外接出口122b。外接入口121b與外接出口122b分別用以透過第一水嘴20b、第二水嘴30b來連接管路(未繪示)，並透過管路連接於水冷排(未繪示)。外接出口122b與外接入口121b皆連通存放腔室S1，並透過存放腔室S1連通第一連通口111b與第二連通口112b，詳細連通關係容後一併說明。此外，環形牆部120b還可以具有一頂面123b及一環形凹槽124b。環形凹槽124b位於頂面123b，且環形凹槽124b容設一密封環150b。

請參閱圖12與圖14，圖14為圖12之封蓋的立體示意圖。封蓋200b裝設於底座100b之環形牆部120b以封閉存放腔室S1之一側。舉例來說，封蓋200b包含一頂部210b、一凸部220b及一圍部230b。頂部210b例如透過螺絲鎖附的方式裝設於底座100b之環形牆部120b。頂部210b疊設於環形牆部120b之頂面123b，且頂部210b與環形牆部120b共同夾設密封環150b，以避免存放腔室S1內的液體從頂部210b與環形牆部120b的縫隙洩漏。凸部220b與圍部230b凸出於頂部210b之同一側。具體來說，凸部220b與圍部230b皆自頂部210b朝底座100b之底部110b凸出。圍部230b將凸部220b圍繞於內，且圍部230b與凸部220b相分離。凸部220b於遠離底部110b之一側為凹部，並圍繞有一驅動組件容置空間S2。透過頂部210b的阻隔驅動組件容置空間S2與存放腔室S1不相連通。圍部230b具有沿徑向方向凸出的一分隔凸部231b。

請參閱圖12與圖15，圖15為圖11之剖面示意圖。封蓋200b之圍部230b之分隔凸部231b與至少其他局部抵壓於底座100b之環形牆部120b，以將存放腔室S1之上方空間區分成兩部分。也就是說，當頂部210b疊設於環形牆部120b之頂面123b時，圍部230b之分隔凸部231b抵靠於環形牆部120b，以搭配橫向分隔結構114b共同將存放腔室S1分隔成一入口腔室S11及一出口腔室S12，容後一併說明。

請參閱圖12與圖16，圖16為圖11之局部分解示意圖。導流板300b之相對兩側分別疊設於底座100b之底部110b以及封蓋200b之圍部230b。舉例來說，導流板300b包含一板部310b及多個支撐柱320b。板部310b疊設於圍部230b，且圍部230b、凸部220b與導流板300b共同圍繞出一葉輪容置腔室S3。

這些支撐柱320b凸出於板部310b遠離圍部230b之一側並抵靠於底部110b，以令板部310b與底部110b保持一間隙SG，且板部310b抵靠於環形分隔結構113b與橫向分隔結構114b。如此一來，環形分隔結構113b分隔出一通道C1，且橫向分隔結構114b將間隙SG分成不直接連通的兩個區域。入口腔室S11連通外接入口121b。出口腔室S12連通外接出口122b，且入口腔室S11與出口腔室S12透過環形分隔結構113b、橫向分隔結構114b與分隔凸部231b的阻隔而不直接相連通。板部310b具有一葉輪腔入口311b及一葉輪腔出口312b。外接入口121b透過存放腔室S1之入口腔室S11與間隙SG以及葉輪腔入口311b連通葉輪容置腔室S3。葉輪容置腔室S3透過葉輪腔出口312b、通道C1連通第一連通口111b。此外，復搭配圖5，第一連通口111b與葉輪腔入口311b在底部110b的投影不相重疊，且第一連通口111b與葉輪腔出口312b在底部110b的投影不相重疊。

請參閱圖12與圖17，圖17為圖11之局部分解示意圖。導熱盒600b裝設於底座100b之底部110b遠離環形牆部120b之一側，且導熱盒600b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121b與外接出口122b的連通關係為，外接入口121b透過存放腔室S1之入口腔室S11連通葉輪容置腔室S3，葉輪容置腔室S3透過葉輪腔出口312b、通道C1以及第一連通口111b連通熱交換腔室S4。熱交換腔室S4透過第二連通口112b與存放腔室S1之出口腔室S12連通外接出口122b。此外，連通葉輪容置腔室S3與熱交換腔室S4之第一連通口111b偏離葉輪700b之旋轉軸線AR。葉輪腔入口311b亦偏離葉輪700b之旋轉軸線AR。葉輪腔出口312b位於葉輪容置腔室S3的切線位置。

在本實施例中，液流式散熱裝置10b還可以包含一擋流件500b，擋流件500b疊設於導熱盒600b。擋流件500b遮蓋至少部分第一連通口111b。詳細來說，導熱盒600b包含一盒體610b及一蓋體620b。盒體610b具有一吸熱面611b。吸熱面611b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610b於遠離吸熱面611b之一側具有多個散熱鰭片612b，以提升液流式散熱裝置10b與熱源的熱交換效率。蓋體620b例如透過焊接、壓合或膠合等結合手段固定於盒體610b而作為熱交換腔室S4之封閉蓋。盒體610b固定於底部110b，且蓋體620b介於盒體610b與底部110b之間。蓋體620b具有一第一開口621b及一第二開口622b。擋流件500b夾設於蓋體620b與這些散熱鰭片612b之間並具有一第三開口510b。第三開口510b對準第二開口622b，且葉輪容置腔室S3透過第二開口622b與第三開口510b連通熱交換腔室S4。擋流件500b例如透過第三開口510b來限制水流方向與水流範圍。外接出口122b透過第二開口622b連通熱交換腔室S4。

在本實施例中，蓋體620b與擋流件500b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500b位於導熱盒600b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。

在本實施例中，液流式散熱裝置10b還可以包含一密封件650b。密封件650b包含一外密封環651b、一第一內密封環652b及一第二內密封環653b。第一內密封環652b與第二內密封環653b相連，並連接於外密封環651b內。密封件650b裝設於底座100b之底部110b背向存放腔室S1之一側。第一內密封環652b將第一連通口111b圍繞於內，以避免自第一連通口111b流向第一開口621b之流體外洩。第二內密封環653b將第二連通口112b圍繞於內，以避免自第二開口622b流向第二連通口112b之流體外洩。

在本實施例中，外密封環651b、第一內密封環652b與第二內密封環653b彼此相連，但並不以此為限。在其他實施例中，外密封環、第一內密封環與第二內密封環亦可為各自獨立的三個元件。

請復參閱圖12與圖15。葉輪700b可轉動地位於葉輪容置腔室S3。驅動組件750b位於驅動組件容置空間S2，並用以驅動葉輪700b相對底座100b轉動。此外，封蓋200b之凸部220b、圍部230b、導流板300b及葉輪700b皆位於存放腔室S1而被環形牆部120b圍繞於內。

請復參閱圖12。液流式散熱裝置10b還可以包含一控制電路板800b及一遮罩850b。控制電路板800b固定於封蓋200b之頂部210b，並控制電路板800b電性連接驅動組件750b以透過控制電路板800b來進行驅動組件750b之轉速調整。若控制電路板800b有加裝燈源及溫度感測器，則控制電路板800b亦可一併進行燈效控制與溫度監控。遮罩850b固定於底座100b，並遮蓋封蓋200b、驅動組件750b與部分環形牆部120b。遮罩850b兼有保護控制電路板800b及驅動組件750b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10b裝設有遮罩850b，但並不以此為限。在其他實施例中，亦可省略遮罩。此外，在本實施例中，遮罩850b例如但並限於為一體成型件或多個元件組合而成之組裝件。

請參閱圖12、圖18與圖19，圖18為圖11之立體剖面示意圖。圖19為圖11之另一立體剖面示意圖。

如圖12與圖18所示，當液流式散熱裝置10b運轉時，首先，冷卻液沿方向F1自外接入口121b流入存放腔室S1之入口腔室S11。接著，位於入口腔室S11之冷卻液依序沿方向F2、F3、F4流入導流板300b之板部310b與底座100b之底部110b間之間隙SG。接著，位於間隙SG之冷卻液沿方向F5經葉輪腔入口311b流入葉輪容置腔室S3。接著，位於葉輪容置腔室S3之冷卻液先受到葉輪700b之帶動而沿方向F6甩至葉輪容置腔室S3之切線處，再沿方向F7、F8依序流經位於葉輪容置腔室S3外周緣切線位置的葉輪腔出口312b、通道C1與第一連通口111b。

接著，如圖12、圖18與圖19所示，冷卻液再沿方向F9依序經蓋體620b之第二開口622b與第三開口510b流入熱交換腔室S4。透過第三開口510b控制冷卻液的流動狀態，使冷卻液能夠按熱交換的需求流入散熱鰭片612b間之微流道。舉例來說，在設計上可依據吸熱面611b的溫度分佈來調整開口的長度設計值、寬度設計值或形狀，以集中冷卻液流向吸熱面611b之高溫處，進而提高對吸熱面611b之高溫處的熱交換效率。接著，位於熱交換腔室S4再依序沿方向F10、F11、F12、F13、F14流動，並經蓋體620b之第二開口622b與第二連通口112b而自外接出口122b流出。

請參閱圖20。圖20為根據本發明第四實施例所述之底座與密封件的分解示意圖。本實施例之密封件650c用以取代上述實施例之密封件650b，其與底座100b及導熱盒600b的連接關係與位置關係類似，故不再贅述。以下僅針對底座100c與密封件650c來進行說明。底座100c包含有一底部110c及一環形牆部120c。底部110c具有一第一連通口111c及一第二連通口112c。環形牆部120c具有一外接入口121c及一外接出口122c。外接入口121c與外接出口122c直接或間接連通第一連通口111c與第二連通口112c。密封件650c例如呈片狀，並具有一第一透孔651c及一第二透孔652c。第一透孔651c對準第一連通口111c與導熱盒600b之第一開口621b(如圖17所示)，且第一透孔651c的尺寸匹配於第一開口621b的尺寸，以避免第一連通口111c與第一開口621b間流通的流體外洩。第二透孔652c對對準第二連通口112c與導熱盒600b之第二開口622b(如圖17所示)，且第二透孔652c的尺寸匹配於第二開口622b的尺寸，以避免第二連通口112c與第二開口622b間流通的流體外洩。

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第一連通口與第二連通口。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。

雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明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、10b:液流式散熱裝置 20b:第一水嘴 30b:第二水嘴 100、100b、100c:底座 110、110b、110c:底部 111、111b、111c:第一連通口 112、112b、112c:第二連通口 113:橫向分隔結構 113b:環形分隔結構 114b:橫向分隔結構 120、120b:環形牆部 121、121b、121c:外接入口 122、122b、122c:外接出口 123、123b:頂面 124、124b:環形凹槽 125:分隔凸部 150、150b:密封環 200、200b:封蓋 210、210b:頂部 220、220b:凸部 230、230b:圍部 231b:分隔凸部 300、300b:導流板 310、310b:板部 311、311b:葉輪腔入口 312、312b:葉輪腔出口 320、320b:支撐柱 500、500b:擋流件 510:第二開口 510b:第三開口 600、600a、600b:導熱盒 610、610b:盒體 611、611b:吸熱面 612、612b:散熱鰭片 620、620b:蓋體 621:缺口 622:第一開口 621b:第一開口 622b:第二開口 650b:密封件 651b:外密封環 652b:第一內密封環 653b:第二內密封環 650c:密封件 651c:第一透孔 652c:第二透孔 700、700b:葉輪 750、750b:驅動組件 800、800b:控制電路板 850、850b:遮罩 A~M:方向 AR:旋轉軸線 S1:存放腔室 S11:入口腔室 S12:出口腔室 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 C1:通道 F1~14:方向

圖1為根據本發明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之封蓋的立體示意圖。 圖5為圖1之剖面示意圖。 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為根據本發明第二實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。 圖11為根據本發明第三實施例所述之液流式散熱裝置的立體示意圖。 圖12為圖11之分解示意圖。 圖13為圖12之底座的立體剖面示意圖。 圖14為圖12之封蓋的立體示意圖。 圖15為圖11之剖面示意圖。 圖16為圖11之局部分解示意圖。 圖17為圖11之局部分解示意圖。 圖18為圖11之立體剖面示意圖。 圖19為圖11之另一立體剖面示意圖。 圖20為根據本發明第四實施例所述之底座與密封件的分解示意圖。

10:液流式散熱裝置

100:底座

110:底部

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

125:分隔凸部

150:密封環

200:封蓋

210:頂部

220:凸部

230:圍部

300:導流板

310:板部

311:葉輪腔入口

312:葉輪腔出口

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 (27)

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與該圍部、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，該底部具有一第一連通口及一第二連通口，該外接入口透過該存放腔室連通該葉輪容置腔室，該葉輪容置腔室透過該第一連通口連通該熱交換腔室， 該熱交換腔室透過該第二連通口連通該外接出口，連通該葉輪容置腔室與該熱交換腔室之該第一連通口偏離該葉輪之旋轉軸線。
2. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中連通該葉輪容置腔室與該熱交換腔室之該第一連通口位於該葉輪之1/2半徑的範圍外。
3. 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，該外接入口透過該間隙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，其中該板部具有一葉輪腔入口及一葉輪腔出口，該間隙透過該葉輪腔入口連通該葉輪容置腔室，該葉輪容置腔室透過該葉輪腔出口以及該第一連通口連通該熱交換腔室。
5. 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。
6. 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。
7. 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第一連通口。
8. 如請求項7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第一開口與該第二開口連通該熱交換腔室，該外接出口透過該缺口連通該熱交換腔室。
9. 如請求項8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，且該第二開口與該第一連通口錯位。
10. 如請求項8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。
11. 如請求項8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。
12. 如請求項1所述之液流式散熱裝置，其中該底部更具有一橫向分隔結構，該環形牆部更具有至少一分隔凸部，該圍部至少部分抵壓於該環形牆部之該至少一分隔凸部，且該導流板抵靠於該橫向分隔結構，以將該存放腔室分成不相連通的一入口腔室及一出口腔室，該外接入口透過該入口腔室連通該葉輪容置腔室，該外接出口透過該出口腔室連通該熱交換腔室。
13. 一種液流式散熱裝置，包含：一底座，具有一存放腔室；一封蓋，該封蓋裝設於該底座；一導熱盒，包含一盒體及一蓋體，該蓋體封蓋該盒體，以令該盒體與該蓋體共同圍繞出一熱交換腔室，該導熱盒裝設於該底座之該底部遠離該環形牆部之一側，且該蓋體具有至少一開口，並透過該至少一開口與該存放腔室相連通； 一密封件，該密封件的尺寸匹配於該至少一開口的尺寸，該密封件夾設於該蓋體與該底座之間，並將該至少一開口圍繞於內；一葉輪，可轉動地位於該存放腔室；以及一驅動組件，裝設於該封蓋，並位於該存放腔室之外，以及用以驅動該葉輪相對該底座轉動。
14. 如請求項13所述之液流式散熱裝置，其中該密封件包含一外密封環、一第一內密封環及一第二內密封環，該第一內密封環與該第二內密封環連接於該外密封環之內，該至少一開口包含一第一開口及一第二開口，該第一內密封環與該第二內密封環的尺寸分別匹配於該第一開口與該第二開口的尺寸，並分別將該第一開口與該第二開口圍繞於內。
15. 如請求項13所述之液流式散熱裝置，其中該密封件具有一第一透孔及一第二透孔，該至少一開口包含一第一開口及一第二開口，該第一透孔與該第二透孔的尺寸分別匹配於該第一開口與該第二開口的尺寸，並分別將該第一開口與該第二開口圍繞於內。
16. 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與該圍部、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，該底部具有一第一連通口及一第二連通口，該導流板具有連通該葉輪容置腔室的一葉輪腔入口及一葉輪腔出口，該外接入口透過該存放腔室連通該葉輪腔入口，該葉輪腔出口透過該第一連通口連通該熱交換腔室，該熱交換腔室透過該第二連通口連通該外接出口，該第一連通口與該葉輪腔入口在該底部的投影不相重疊。
17. 如請求項16所述之液流式散熱裝置，其中該第一連通口與該葉輪腔出口在該底部的投影不相重疊。
18. 如請求項16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 間隙連通該外接入口，並透過該葉輪腔入口連通該葉輪容置腔室，該葉輪容置腔室透過該葉輪腔出口以及該第一連通口連通該熱交換腔室。
19. 如請求項18所述之液流式散熱裝置，其中該底部具有一環形分隔結構，該環形分隔結構圍繞出一通道，該通道之一端連通該第一連通口，該通道之另一端連通該葉輪腔出口。
20. 如請求項16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。
21. 如請求項16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。
22. 如請求項16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，該蓋體具有一第一開口及一第二開口，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三開口，該第三開口對準該第一開口，且該葉輪容置腔室透過該第一開口與該第三開口連通該熱交換腔室，該外接出口透過該第二開口連通該熱交換腔室。
23. 如請求項22所述之液流式散熱裝置，其中該密封件包含一外密封環、一第一內密封環及一第二內密封環，該第一內密封環與該第二內密封環連接於該外密封環之內，該第一內密封環與該第二內密封環的尺寸分別匹配於該第一開口與該第二開口的尺寸，並分別將該第一開口與該第二開口圍繞於內。
24. 如請求項22所述之液流式散熱裝置，其中該密封件具有一第一透孔及一第二透孔，該第一透孔與該第二透孔的尺寸分別匹配於該第一開口與該第二開口的尺寸，並分別將該第一開口與該第二開口圍繞於內。
25. 如請求項22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。
26. 如請求項22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。
27. 如請求項16所述之液流式散熱裝置，其中該底部更具有一橫向分隔結構，該封蓋之該圍部更具有至少一分隔凸部，該分隔凸部抵壓於該環形牆部，且該導流板抵靠於該橫向分隔結構，以將該存放腔室分成不相連通的一入口腔室及一出口腔室，該外接入口透過該入口腔室連通該葉輪容置腔室，該外接出口透過該出口腔室連通該熱交換腔室。

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