水排单元及其装置的制作方法

本实用新型是有关于一种水排单元及其装置，尤指一种减少热阻抗并可大幅提升热交换效率之水排单元及其装置。

背景技术：

散热装置在现代化科技产品应用非常普遍，尤其在电脑、资讯及通信等产业应用更为广泛，由于科技产品中具有许多精密电子元件，因此其运作稳定性非常重要，特别是散热效果尤其重要。

目前常见可安装于各种电子元件上其有散热效果之散热装置，并于该散热装置上方设有风扇装置，以将散热装置内部之热量吹散，达散热之功效。一般而言，较高阶的电子装置通常会采用水冷排装置，其原理使用工作流体在泵浦的带动下强制循环带走水冷排装置上的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等优点。

详而言之，请参阅图8，该水冷排装置1包含复数呈弯绕状的散热鳍片10、复数水流扁管11间隔排列及二侧水箱12所构成，该等散热鳍片10设于该等扁管11彼此之间，且该等散热鳍片10呈弯绕状并以弯折点外侧与对应相邻该等扁管11的外侧之间是透过焊锡焊接而成，二者仅有点的接触(非面的接触)，前述二侧水箱12与相焊接后的该等散热鳍片10与该等扁管11的两侧也是透过焊锡焊接而成，令该二侧水箱12与该等散热鳍片10及该等扁管11连接构成所述水冷排装置1，其中该水冷排装置1具有一进水口13及一出水口14分别连接两水导管(图中未示)，前述之散热鳍片10及水流扁管11及水箱12必须透过焊接处理将各部件相互密封接合，焊接是一种以加热方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，然而于焊接的过程所加入的熔填料于加热时，往往会有熔化之熔填料流出而阻塞部分流体出入口、或密封不实造成流体运行时部分流体有溢出的现象，或熔化之熔填料于硬化时残留余料造成水冷排装置1外观不佳的现象。

再者，已知水冷排装置1的该等扁管11内的工作液体其上热量会传导至该等散热鳍片10上来散热，但却延伸出另一问题，就是工作液体的热量传导至该等散热鳍片11的热传效率不佳，因该等散热鳍片10与该等扁管11是两个独立组件透过焊锡焊接而成，所以该等散热鳍片10并不是该等扁管11本身的一部分，使得该等扁管11将热量传导至该等散热鳍片10之间会有热阻现象，以造成该等扁管11将吸收到水冷液的热量传导至两旁该等散热鳍片10上的热传导效率不佳，进而导致整个水冷排1的解热效能降低(或热交换效率降低)的问题。另外，由于该等散热鳍片10是透过弯折点的外侧与两旁的扁管11外侧相焊接，使该等散热鳍片10的中间部位结构强度是较为薄弱，容易受到外力碰撞而损坏(如变形)的问题，且在等扁管11与该等散热鳍片10之间的热传导效果也非常不尽理想。

此外已知之水冷排装置1之制造方法亦必须花费过多工时及生产成本，且制造步骤非常繁复，并且由于该水冷排装置1需焊接处理，使得在组装制程上繁杂且也相当花费时间及人力的问题，此外易有漏水的疑虑。

技术实现要素：

至此，为有效解决上述之问题，本实用新型之主要目的在于提供一种可改善已知热阻抗问题之水排单元。

本实用新型之次要目的，在于提供一种具有多元灵活设计之水排单元。

本实用新型之次要目的，在于提供一种可大幅提升热交换效率之水排单元。

为达上述目的，本实用新型提供一种水排单元，包括一本体及一工作流体及一第一板体及一第二板体及一泵浦，该本体由复数薄片状之第一片体及第二片体及第三片体堆叠所组成，所述第一、二、三片体分别具有复数第一条状导流区及复数第二条状导流区及一环形状转换区，该等第一条状导流区相对该环形状转换区纵向延伸排列，该等第二条状导流区设于该环形状转换区两侧横向延伸设置，所述第一、二、三片体两端分别具有一第一凹孔及一第二凹孔，所述第一、二、三片体之前述结构对应堆叠组合构成一流道组及一转换槽及一第一凹槽及一第二凹槽，该流道组具有间隔排列的复数第一流道及复数第二流道，每一第一、二流道之间共同界定一鳍片部，所述第二条状导流区共同界定一间隔部并与所述转换槽共同界定一第一区域及一第二区域，一第一弯形状导流区形成于所述第一、二片体的环形状转换区外侧并对应堆叠组合构成一第一导流道，并与该等第一流道及该第一凹槽设置于该第一区域且相互连通，一第二弯形状导流区形成于所述第一、二、三片体的环形状转换区外侧并对应堆叠组合构成一第二导流道，并与该等第二流道及该第二凹槽设置于该第二区域且相互连通，所述第二片体于该环形状转换区处形成具有一通孔之一环形隔板，并与所述第三片体间共同界定一容水腔室，该第一导流道之壁面开设复数第一穿孔连通所述第一流道，该第二区域之转换槽壁面开设复数第二穿孔连通所述第二导流道，该第二导流道之壁面开设复数第三穿孔连通所述第二流道，所述工作流体填充于该本体内，所述第一板体及第二板体分别贴设于该本体之两侧，该泵浦插设于该第一板体上并容置于所述转换槽内，并该泵浦具有复数扇叶，该泵浦驱动所述工作流体于该本体内部进行循环。

为达上述目的，本实用新型提供一种水排装置，包括一水排单元及一水冷头及一第一管体及一第二管体，该本体由复数薄片状之第一片体及第二片体及第三片体堆叠所组成，所述第一、二、三片体分别具有复数第一条状导流区及复数第二条状导流区及一环形状转换区，该等第一条状导流区相对该环形状转换区纵向延伸排列，该等第二条状导流区设于该环形状转换区两侧横向延伸设置，所述第一、二、三片体两端具有一第一凹孔及一第二凹孔，所述第一、二、三片体之前述结构对应堆叠组合构成一流道组及一转换槽及一第一凹槽及一第二凹槽，该流道组具有间隔排列的复数第一流道及复数第二流道，每一第一、二流道之间共同界定一鳍片部，所述第二条状导流区共同界定一间隔部并与所述转换槽共同界定一第一区域及一第二区域，一第一弯形状导流区形成于所述第一、二片体的环形状转换区外侧并对应堆叠组合构成一第一导流道，并与该等第一流道及该第一凹槽设置于该第一区域且相互连通，一第二弯形状导流区形成于所述第一、二、三片体的环形状转换区外侧并对应堆叠组合构成一第二导流道，并与该等第二流道及该第二凹槽设置于该第二区域且相互连通，所述第二片体于该环形状转换区处形成具有一通孔之一环形隔板，并与所述第三片体间共同界定一容水腔室，该第一导流道之壁面开设复数第一穿孔连通所述第一流道，该第二区域之转换槽壁面开设复数第二穿孔连通所述第二导流道，该第二导流道之壁面开设复数第三穿孔连通所述第二流道，所述工作流体填充于该本体内，所述第一板体及第二板体分别贴设于该本体之两侧，所述泵浦插设于该第一板体上并容置于所述转换槽内，该泵浦具有复数扇叶，该泵浦驱动所述工作流体于该本体内部进行循环，该水冷头具有一壳体，该壳体具有至少一容水部及一热交换介面及一进水口及一出水口，该热交换介面设置于该壳体之一侧，所述进、出水口与该容水部相连通，该第一、二管体之两端分别连接该水排单元及该水冷头。

透过本实用新型的结构设计，藉由复数薄片状之第一、二、三片体所堆叠组成的本体，并于叠合过程中形成前述之各部结构，改善已知散热鳍片及水流通道等相关部件必须透过焊接方式接合成散热装置所导致热阻抗的问题，大幅提升热交换效率，并且减少已知散热装置制造时所花费的时间及生产成本之缺点，此外亦具有多灵活设计的特性。

【附图说明】

图1为本实用新型水排单元之第一实施例之立体图；

图2A为本实用新型水排单元之第一实施例之立体分解图；

图2B为本实用新型水排单元之第一实施例之放大图；

图3为本实用新型水排单元之第一实施例之立体组合图；

图4A为本实用新型水排单元之第一实施例之立体剖视图；

图4B为本实用新型水排单元之第一实施例之剖视图；

图5为本实用新型水排单元之第二实施例之立体分解图；

图6为本实用新型水排装置之第一实施例之立体组合图；

图7为本实用新型水排装置之第一实施例之俯视图；

图8为本实用新型已知水冷排装置之立体图。

【符号说明】

水冷排装置 1

散热鳍片 10

水流扁管 11

水箱 12

进水口 13

出水口 14

水排单元 2

第一片体 21

第二片体 22

通孔 221

环形隔板 222

喷嘴 223

第三片体 23

第一条状导流区 241

第二条状导流区 242

环形状转换区 25

第一弯形状导流区 251

第二弯形状导流区 252

第一凹孔 261

第二凹孔 262

连接部 27

本体 3

流道组 30

第一流道 301

第二流道 302

转换槽 31

第一凹槽 32

第二凹槽 33

鳍片部 34

间隔部 35

第一区域 351

第二区域 352

第一导流道 361

第二导流道 362

容水腔室 363

第一穿孔 371

第二穿孔 372第三穿孔 373

接合部 38

工作流体 4

第一板体 51

第一侧 511

第二侧 512

第二板体 52

第三侧 521

第四侧 522

封闭区 523

开放区 524

入水孔 525

出水孔 526

贯孔 527

组合件 53

泵浦 54

扇叶 541

水冷头 6

壳体 61

容水部 611

热交换介面 612

进水口 613

出水口 614

第一管体 71

第一端 711

第二端 712

第二管体 72

第三端 721

第四端 722

水排装置 8

风扇 9

轴心 91

扇轮 92。

【具体实施方式】

本实用新型之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

请参阅图1、2A、2B、3、4A、4B，为本实用新型水排单元之第一实施例之立体图及立体分解图及放大图及立体组合图及立体剖视图，如图所示，一种水排单元2，包括一本体3及一工作流体4及一第一板体51及一第二板体52及一泵浦54，该本体3由复数薄片状之第一片体21及第二片体22及第三片体23堆叠组合所形成，换言之，所述第一、二、三片体21、22、23为两片以上之薄片状的片体各别堆叠而成的，而再由该各别堆叠组合成的第一、二、三片体21、22、23再行组合以形成所述本体3，所述第一、二、三片体21、22、23可选择铝或铜或铁或钛或不锈钢或其他金属材质其中任一制成，每一第一、二、三片体21、22、23分别具有复数第一条状导流区241及复数第二条状导流区242及一环形状转换区25，该等第一条状导流区241相对该环形状转换区25纵向延伸排列，该等第二条状导流区242设于该环形状转换区25的相对应两侧并横向延伸设置，每一第一、二、三片体21、22、23的两端具有一第一凹孔261及一第二凹孔262，每一第一、二、三片体21、22、23之前述结构对应堆叠组合构成一流道组30及一转换槽31及一第一凹槽32及一第二凹槽33，该流道组30具有间隔排列的复数第一流道301及复数第二流道302，每一第一、二流道301、302之间共同界定一鳍片部34，所述第二条状导流区242共同界定一间隔部35并与所述转换槽31将该本体3分隔为两部份，令该本体3区分为一第一区域351及一第二区域352，一第一弯形状导流区251形成于所述第一、二片体21、22的环形状转换区25外侧并且对应堆叠组合构成一第一导流道361，并与该等第一流道301及该第一凹槽32设置于该第一区域351且相互连通，一第二弯形状导流区252形成于所述第一、二、三片体21、22、23的环形状转换区25外侧并且对应堆叠组合构成一第二导流道362，并与该等第二流道302及该第二凹槽33设置于该第二区域352且相互连通，所述第二片体22于该环形状转换区25处形成具有一通孔221之一环形隔板222，并与所述第三片体23间共同界定一容水腔室363，所述工作流体4填充于该本体3内；

其中，所述第一、二、三片体21、22、23更具有复数连接部27(如图2B所示)，其横向设置于所述第一、二流道301、302之间并呈交错排列设置于所述第一、二、三片体21、22、23上，且所述连接部27之两端与所述鳍片部34相互连接，该等连接部27于本实施例中呈箭状的结构，但并不引以为限，于实际实施时，可依照使用者需求设计所述连接部27之形状，可选择为条状或弯曲状或其他几何形状等；

另外，所述第一、二流道301、302可呈直线型或是弯曲型，换言之，该等第一流道301由该转换槽31处朝该第一凹槽32逐渐向内弯曲，该等第二流道302由该转换槽31处朝该第二凹槽33逐渐向内弯曲，于在一实施例中，该等第一流道301由该转换槽31处朝该第一凹槽32处逐渐向外弯曲，该等第二流道302由该转换槽31处朝该第二凹槽33处逐渐向外弯曲，即，可依照使用者之设计及需求变换所述第一、二流道301、302之形状。

所述第一导流道361之壁面开设有复数第一穿孔371连通所述第一流道301，该第二区域352之转换槽31壁面开设有复数第二穿孔372连通所述第二导流道362，该第二导流道362之壁面开设复数第三穿孔373连通所述第二流道302；

所述第一、二、三穿孔371、372、373分别径向贯设于所述第一导流道361之壁面、第二区域352转换槽31之壁面及第二导流道362之壁面，其中，所述第二、三穿孔372、373具有一高度差，该等第二穿孔372设置位置处高于该等第三穿孔373设置位置处，以令该工作流体4流入该第二导流道362时可先进行汇集后，再经由设置于较低处的第三穿孔373流往所述第二流道302；

前述之第一板体51具有一第一侧511及一第二侧512，该第二侧512对应与该本体3之一侧密封结合，该第二板体52具有一第三侧521及一第四侧522，该第四侧522对应与该本体3之另一侧密封结合，所述第一、二板体51、52更形成有一封闭区523及一开放区524，所述封闭区523相对应形成于所述转换槽31及第一凹槽32及第二凹槽33及第一、二流道301、302位置处，所述开放区524相对应形成于转换槽31及第一凹槽32及第二凹槽33及第一、二流道301、302以外之部份位置处，换言之，所述封闭区523令所述转换槽31及第一、二凹槽及第一、二流道301、302完全封闭密合，使该水排单元2内部之工作流体4可于其内部顺畅运作，在一实施例中，所述第一、二板体也可为一完整无任何结构之片体(图中未示)，同样也能达到前述之作用。

前述之第二板体52之两端分别开设一入水孔525及一出水孔526，该入水孔525相对设置于所述第一凹槽32处并与其相连通，该出水孔526相对设置于所述第二凹槽33处并与其相连通，前述之入水孔525及出水孔526并不以一个为限，该出、入水孔525的数量可依照使用者的设计及需求进行调整及变换。

所述泵浦54设置于所述转换槽31内，该泵浦54具有复数扇叶541，该泵浦544驱动所述工作流体4于该本体3内部进行循环。

请参阅图5并一并参阅图1、2A，为本实用新型水排单元之第二实施例之立体分解图，所述水排单元部份元件及元件间之相对应之关系与前述水排单元相同，故在此不再赘述，惟本水排单元与前述最主要之差异为，于所述第一、二、三片体21、22、23两侧更形成一凹陷部，该凹陷部叠合组合构成一接合部38，所述本体3对应该接合部38位置处组设一组合件53，透过该组合件53组设于该本体3的接合部38上(组设方式可直接相卡合，也可透过锁固元件将组合件53锁固于该本体3上)，可增加该本体3之强度，亦可用以保护本体。

请参阅图6、7并一并参阅图2A、4A、4B，为本实用新型水排装置之第一实施例之立体组合图及俯视图，如图所示，一种水排装置，包括一水排单元2及一水冷头6及一第一管体71及一第二管体72，所述水排单元2部份元件及元件间之相对应之关系与前述水排单元2相同，故在此不再赘述，前述之水冷头6具有一壳体61，该壳体61具有至少一容水部611及一热交换介面612及一进水口613及一出水口614，该热交换介面612设置于该壳体61之一侧，所述进、出水口613、614与该容水部611相连通，所述第一管体71具有一第一端711及一第二端712，该第一端711连接该水冷头6的进水口613，该第二端712连接所述第二板体52的出水孔526，所述第二管体72具有一第三端721及一第四端722，该第三端721连接该水冷头6的出水口614，该第四端722连接所述第二板体52的入水孔525。

透过该水排装置8的结构设计，于该水冷头6的热交换介面612处与一电子装置相接触(图中未示)，于该水排装置8相对该水排单元2的一侧装设有一风扇9，于运作时，所述水冷头6的热交换介面612首先吸收电子装置的热量后，透过该容水部611内的工作流体4经由该水冷头6的出水口614流到第二管体72流入该水排单元2，并透过该水排单元2之第二板体52的入水孔525流到该本体3内的第一凹槽32及第一流道301后，再透过所述第一穿孔371流入所述第一导流道361，接着该工作流体4会汇流至该容水腔室363，再透过所述通孔221流往所述转换槽31，此时该工作流体4会藉由设置于转换槽31内的泵浦54将该工作流体4透过该等第二穿孔372驱动至该第二导流道362，再透过该等第三穿孔373将工作流体4导流至所述第二流道302，接着再流至所述第二凹槽33，所述工作流体4于此阶段会透过所述风扇9的设置降低工作流体4的温度，降温后的工作流体4会经由所述第二板体52的出水孔526流至第一管体71，最后再经由第一管体71流至该水冷头6之进水口613以完成热交换循环，故透过本实用新型水排装置8的结构，可改善已知散热鳍片及水流通道等相关部件必须透过焊接方式接合成散热装置所导致热阻抗的问题，大幅提升热交换的效率，除此之外，还可大幅减少已知散热装置制造时所花费的时间及生产成本之缺点。

于在一实施例中，前述之通孔221上可设置一喷嘴(图中未示)，所述喷嘴连通该容水腔室363及该转换槽31，以令该工作流体4由该容水腔室363流至该转换槽31时会产生一水流冲力。

于在一实施例中，前述风扇9之轴心贯穿所述第二板体52并与所述水排单元2之泵浦54相连接组设(图中未示)，换言之，于本实施例中，仅需透过一马达即可同时驱动所述风扇9及水排单元2以令整体水排装置8顺利运作，进以完成热交换循环之作用。

以上所述，本实用新型相较于已知具有下列优点：

1.改善已知热阻抗问题；

2.减少生产成本及制造工时；

3.大幅提升热交换效率；

4.具有多元灵活设计的特性。

以上已将本实用新型做一详细说明，惟以上所述，仅为本实用新型之一较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施之范围。即凡依本实用新型申请范围所作之均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型之专利涵盖范围。