专利名称：液冷式散热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液冷式散热装置，特别是涉及一种可以提升液管冷却能力 的散热装置。
背聚技术
计算机设备内的中央处理单元芯片与功率集成电路等电子组件会在执行 运算过程时产生热量，随之升高工作温度，由于工作温度对于计算机设备是否 正常运行的影响极大，所以为了降低发热电子组件的工作温度并保持有效运 作，通过散热设计来设计出各式的散热装置，例如液冷式散热装置就是其中一 种，此液冷式散热装置包含有散热器、冷却循环装置及风扇，因冷却循环装置 须设置有马达，以提供水或冷却液的循环动力，另外风扇也需要设有马达，用 以转动风扇，如此一来，两组马达的设置将使得构件增多及整体组装体积增加， 而且需要两组电源供应马达电力，造成浪费。
因此，为縮小体积及节省电源，有一种液冷式散热装置，可使得冷却循环
装置与风扇共享一组马达，请参考图1，液冷式散热装置包含有马达装置10a、 散热扇装置20a与冷却循环装置30a，马达装置10a的二端分别连结有散热扇 装置20a与冷却循环装置30a，并使得马达装置10a、散热扇装置20a与冷却 循环装置30a位于同一轴心，因而马达装置10a可同时提供给散热扇装置20a 及冷却循环装置30a动力，用以转动散热扇装置20a与冷却循环装置30a的扇 叶。再有，冷却循环装置30a包含有管道33a，管道33a还包含有进液管36a 及出液管37a，此外，管道33a连接有散热器38a及热交换器39a，其中散热 器38a接触于中央处理单元芯片100a上，用以对中央处理单元芯片100a进行 散热。而热交换器39a则设于进液管36a，因此在进液管36a中的工作液体会 将中央处理单元芯片100a的热量带走并在通过此热交换器39a的设置段时， 受到散热扇装置20a的风力冷却作用，同时，热交换器39a会对工作液体进行 排热降温作用，这样，工作液体在进液管36a流动时可借助散热扇装置20a
与热交换器39a共同排热降温，此冷却后的工作液体再经马达装置10a的驱动 而进入出液管37a，工作液体便不断地在进液管36a与出液管37a内循环散热。
由于工作液体在进液管36a流动时，是借助散热扇装置20a与热交换器 39a对其进行温降，当工作液体在进液管36a内蓄积空间不足，也就是进液管 36a的散热面积减少时，工作液体的温降时间便减少，进而降低散热效率。
再有，上述的散热扇装置20a在产生风力以冷却进液管36a时，气流沿着 散热扇装置20a的轴向方向进出，再有，马达装置10a位于散热扇装置20a 的中心，造成了气流在散热扇装置10a轴向方向进出时受阻碍，以致最大风量 风压并非在马达装置10a的中心轴而是在扇叶外缘上，导致散热扇装置20a 以风力作用于进液管36a时，其风阻增加而大幅降低冷却效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提升散热效果的液冷式散热装置，来解决 上述公知技术中，由于管道的蓄积空间不足而减少其散热面积，及散热扇装置 具有较大风阻而降低风力冷却效果等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液冷式散热装置，其包含有一散热 风扇、 一泵、 一液管、 一马达及一散热块，其中马达的二相对端连结有散热风 扇及泵，而液管的二端连通于泵并形成流体回路，液管与散热块接触，散热块 则设置于热源上，而液管在离开散热块的区段则连续弯折出一弯曲部，此弯曲 部相应于散热风扇的出风位置，而受其正向吹拂。
本发明所公开的液冷式散热装置，其功效在于通过增加液管的散热面积， 可提升液管的散热效率，且散热风扇借助轴向方向进风并从径向方向出风，有 效地降低风阻而利于气流进出，并能以风力直接作用于液管，以提升液管的冷 却降温能力。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为公知液冷式散热装置的操作示意图2A及图2B为本发明液冷式散热装置第一实施例的分解示意图3为本发明液冷式散热装置第一实施例组合示意图4为本发明液冷式散热装置第一实施例剖视图5为本发明液冷式散热装置第一实施例正向风力吹拂示意图6为本发明液冷式散热装置第二实施例正向风力吹拂示意图7A及图7B为本发明液冷式散热装置第三实施例搭配齿轮组的分解示意
其中，附图标记
10a马达装置
20a散热扇装置
30a冷却循环装置
33a管道
36a进液管
37a出液管
38a散热器
39a热交换器
100a中央处理单元芯片
10马达
11第一定子
111、121 轴孔
12第二定子
14电源线
16心轴
17、18偏心轴
20散热风扇
21框体
211轴向入风口
212径向出风口
22扇座
24扇轮
25第一导磁组件 26、 36轴杆
30泵
31循环座
311入口段
312出口段
33扇叶
34容室
35第二导磁组件
40壳体
41、 42通孔
50液管
51进液段
511笛^總 菊 顺
512果一顺
513弯曲部
52出液段
60中央处理单元芯片
70散热块
80热交换器
90第一齿轮组
90，第二齿轮组
91第一齿轮
92第二齿轮
93第三齿轮
94第四齿轮
95第五齿轮
96第六齿轮
具体实施例方式
本发明所公开的液冷式散热装置，应用在发热电子组件上，其中，发热电
子组件为中央处理单元芯片，但并不限于中央处理单元芯片，诸如可产生热量 的集成电路芯片都可应用本发明所公开的技术，在以下本发明的具体实施例 中，将以中央处理单元芯片作为应用实施例。
请参考图2A、图2B，并结合参考图3，其包含有马达IO，散热风扇20、 泵30及液管50，其中，马达10与泵30位于壳体40内，壳体40设有二通孔 41、 42，马达10的二侧分别凸设有第一定子11与第二定子12，而第一定子 11的顶侧及第二定子12的底侧，各具有一轴孔lll、 121，以使得马达10的 二侧可连结于散热风扇20与泵30，但并非以轴孔为限，第一定子ll的顶侧 及第二定子12的底侧也可分设有轴杆26、 36来实现连结，此为相应的凹凸关 系所以不再赘述，在此以第一定子11顶侧及第二定子12底侧各设有轴孔111、 121为例。此外，马达10伸出有电源线14，电源线14可接电源，以向第一定 子ll与第二定子12提供电力。
而散热风扇20相应于第一定子11的位置处而位于壳体的顶面，且散热风 扇20包含有一框体21、 一扇座22及一扇轮24，框体21将扇座22与扇轮24 框围于内，且框体21设有一轴向入风口 211及一径向出风口 212，以供扇轮 24导入气流和排出气流，但其入风方向与出风方向并不以此为限。扇轮24相 应于轴向入风口 211而环设于扇座22外周缘，扇座22内壁设置有一第一导磁 组件25，此第一导磁组件25为磁铁。在扇座22内壁的轴心处相应于第一定 子11的轴孔111位置处则凸伸有一轴杆26，以插接于第一定子11的轴孔111 内，而使得扇座22内壁可收置第一定子11，便于第一导磁组件25与第一定 子U的相互感应。
泵30设于马达10的底面，泵30包含有一循环座31与数个扇叶33，循 环座31设有一供工作液体进入的入口段311，及一供工作液体流出的出口段 312，循环座31的顶面还设有一呈凹陷状的容室34，容室34的内壁设置有一 第二导磁组件35，此第二导磁组件35为磁铁，且容室34相应于第二定子12 的轴孔121位置处设有轴杆36，以插接于第二定子12的轴孔121，而使得容 室34内壁可收置有第二定子12，便于第二导磁组件35与第二定子12的相互 感应。再有，数个扇叶33环设于容室34外周缘，用以转动来自于入口段311 的工作液体流至出口段312。
液管50内载有工作液体(可为吸热效果佳的冷却液)，其包含有进液段
51及出液段52，并连接有散热块70，而散热块70设置于中央处理单元芯片 60上。进液段51及出液段52的一端连接有散热块70，而另端则分别连接于 入口段311及出口段312，这样能使进液段51、出液段52与泵30形成一循环 流体回路。再有，进液段51在离开散热块70的区段上具有第一端511及第二 端512，进液段51相应于径向出风口 212的位置处而于第一端511与第二端 512之间形成有弯曲部513，以使弯曲部513位于散热风扇20的出风路径上， 且弯曲部513呈连续弯折形状，用以增加散热路径与散热面积。另外，进液段 51穿过壳体40的通孔41而连结于入口段311，而出液段52穿过通孔42而连 结于出口段312，使得进液段51与出液段52可连通于泵30的循环座31。
请再参考图2A、图2B，并结合参考图3、图4与图5，本发明液冷式散热 装置第一实施例在组装时，容室34的轴杆36则接设于第二定子12的轴孔121 ， 这样，马达10的第二定子12被泵30的容室34所收置，使得第二定子12能 与容室34内的第二导磁组件35相互感应而驱使扇叶33旋转。另外，扇座22 的轴杆26则接设于第一定子11的轴孔111，使得马达10的第一定子11被收 置于扇座22内，马达10的第一定子11能与扇座22内的第一导磁组件25相 互感应而驱使扇轮24旋转。
当马达10借其电源线14而对第一定子11、第二定子12通电之后，第一 定子11、第二定子12可分别与其周围的第一导磁组件25、第二导磁组件35 产生电磁感应，以驱使扇轮24及扇叶33旋转。
因此，工作液体在流经散热块70时，会将中央处理单元芯片60的热量带 走而流入进液段51的第一端511，此时第一端511的工作液体因带有热量而 具有较高的工作温度。再有，由于电源线14已被通电，马达10能同时驱动扇 轮24及扇叶33旋转。
当工作液体受泵30的引导带动时，位于第一端511的工作液体会开始通 过弯曲部513，此时，扇轮24会自轴向入风口 211引进气流，并自径向出风 口212流出，而正向吹拂于弯曲部513，弯曲部513内的工作液体受到风力作 用后，其温度开始降低，而能冷却工作液体。当进入进液段51的第二端512, 工作液体温度已较位于第一端511位置时低。接着，继续从入口段311进入泵 30内，泵30中扇叶33的旋转，可带动入口段311的工作液体流至出口段312， 工作液体再从出口段312流至出液段52，并继续流往散热块70中。由于工作
液体已经过冷却，所以可再将中央处理单元芯片60的热量带走，工作液体如 此的不断流动，可以顺利的进行热交换，且分别达到风力吹拂的冷却效果及水 泵的排水效果。
请参考图6，为本发明液冷式散热装置第二实施例正向风力吹拂示意图。 由于进液段51中的弯曲部513具有较大的散热面积，且对应于径向出风口212 的位置受散热风扇20的吹拂，而能作为工作液体的温降段，因此再于进液段 51的弯曲部513连接有热交换器80，这样，进液段51内的工作液体可加速冷
却而散除更多热量。
此外，上述的马达10是同轴同速转动扇轮24及扇叶33，马达10也可以 不同轴不同转速来转动扇轮24及扇叶33，因此本发明还提供有第三实施例。
请参考图7A与图7B，为使马达10、扇轮24及扇叶33位于不同的轴线位 置，马达10设有心轴16，心轴16的两端凸出于第一定子11与第二定子12 的端面，在第一定子11与第二定子12的端面邻近心轴151处分别设有偏心轴 17、 18。另外，在马达10与扇轮24，以及马达10与扇叶33之间，分别设有 不同减速比的第一齿轮组90与第二齿轮组90'，这样，在马达10分别转动 扇轮24及扇叶33时，马达10两侧的终端输出动力也不同，而使得扇轮24 及扇叶33有着不同的转速。其中，第一齿轮组90包含有第一齿轮91、第二 齿轮92与第三齿轮93，而第二齿轮组90，包含有第四齿轮94、第五齿轮95 与第六齿轮96,但第一齿轮组90与第二齿轮组90'的组成并不以此为限，在 此，第一齿轮组90与第二齿轮组90'各包含有三个直径不同的齿轮来作为应 用实施例。
马达10的心轴16在第一定子11的一端轴设有第一齿轮91，偏心轴17 轴设有第二齿轮92，而扇座22的轴杆26轴设有第三齿轮93，偏心轴18轴设 有第四齿轮94，而容室34的轴杆36轴设有第五齿轮95，另外，心轴16在第 二定子12的一端轴设有第六齿轮96。再有，第二齿轮92啮合有第一齿轮91 与第三齿轮93，而第四齿轮94啮合有第五齿轮95与第六齿轮96，这样，在 马达10受电磁感应而转动扇轮24及扇叶33时，扇轮24与扇叶33便在不同 的轴线位置上具有不同的转速，以满足使用者的需求。
本发明所公开的液冷式散热装置，通过马达将散热风扇与泵合为一体，可 以縮小占用体积以节省内部空间，而且散热风扇的入风口、出风口沿着扇轮的
轴向方向与径向方向而开设，在气流导入与导出的行进线上不会造成阻碍，而 能降低风阻以达到较大风量，此外，液管内部有散热效果佳的工作液体来散热， 且由于进液段的部分区段中设有弯曲部，弯曲部延长了工作液体的散热路径， 也增加其散热面积，所以能增加温降时间。并且因为其位置位于散热风扇的出 风路径，如径向出风口，所以能减少风阻，而在散热风扇从径向出风口正向吹 拂弯折部时，可以获得更多的风力来冷却液管外部，如此一来，液管通过内外 的散热过程而能达到更好的散热效果。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种液冷式散热装置，对一热源进行散热，其包括有一散热风扇、一泵、一液管、一马达及一散热块，其中该马达驱动该散热风扇及该泵，该液管两端连接于该泵并形成流体回路，该液管并与该散热块接触，该散热块设置于该热源上，其特征在于，该液管离开该散热块的区段连续弯折出一位于该散热风扇出风路径的弯曲部。
2、 根据权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，该液管连接有 一热交换器。
3、 根据权利要求2所述的液冷式散热装置，其特征在于，该热交换器位 于该弯曲部。
4、 根据权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，该液管具有一 进液段及一出液段，该进液段具有一第一端及一第二端，该弯曲部位于该第一 端与该第二端之间。
5、 根据权利要求4所述的液冷式散热装置，其特征在于，该第二端的工 作温度小于该第一端的工作温度。
6、 根据权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，该马达与该散 热风扇，以及该马达与该泵之间，分别设有不同减速比的一第一齿轮组与一第 二齿轮组，该马达以不同转速驱动该散热风扇与该泵。
7、 根据权利要求6所述的液冷式散热装置，其特征在于，该马达设有一 心轴，该心轴延伸出该马达的两相对侧，且该马达在两相对侧的邻近该心ft处 分别设有一偏心轴，该第一齿轮组轴设于该心轴与该偏心轴，该第二齿轮组轴 设于该心轴与另一该偏心轴，借此，该马达以不同转速驱动该散热风扇与该泵。
全文摘要
本发明公开了一种液冷式散热装置，与热源进行热交换，其包括有一散热风扇、一泵、一液管、一马达及一散热块，马达驱动散热风扇及泵，液管两端连接于泵并形成流体回路，液管与散热块接触，散热块设置于该热源上，其中，液管在离开散热块的区段上连续弯折出一位于散热风扇出风路径的弯曲部，借此，散热风扇可风力冷却弯曲部，增加温降速度进而提升液管的散热效能。
文档编号H05K7/20GK101166409SQ200610150518
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月16日 优先权日2006年10月16日
发明者陈文华 申请人:英业达股份有限公司