液冷散热装置的制作方法

本发明与散热装置有关，特別是指一种液冷散热装置。

背景技术：

关于液冷式散热装置，包括水室、水泵、吸热块以及散热器，能以水泵带动工作流体流动，通过工作流体的循环流动，以将来自热源的热带走并加以散逸，由此达到液冷散热的效果。

然而，现有液冷式散热装置的水箱、水泵和吸热块之间系通过长条软管与其接头连接使三者之间相互连通，因此软管与接头之间的结合点成为工作流体洩漏高风险点，且此一组合复杂导致体积加大不少，无法满足小空间设备应用；

其次，现有液冷散热装置产品一旦投入专门模具制作，仅限于生产其特定产品，无法做到在同一模具投入成本下，让水泵与吸热装置因应使用环境与要求做自由选择或调整位置。举例而言，不同电子产品的热源位置都不尽相同，现有液冷式散热装置的吸热块，由于位置固定，导致无法选择或自由调整到正确所需位置；另一方面无法因应使用环境而扩充增设多组水泵和多组吸热块。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液冷散热装置，可达成紧凑缩小结构之效果。

为了达成上述目的，本发明是提供一种液冷散热装置，包括：一水箱结构，包含彼此间隔并排的一第一水箱和一第二水箱，该第一水箱与该第二水箱用于储存与周转液冷散热装置工作流体；一散热结构，设置于该第一水箱和该第二水箱之间并相互连通而形成有一散热弯绕水路，该散热结构用以将工作流体所吸收的热量与外界作热交换而消散热量；一安装部，由该散热结构与该第一水箱与该第二水箱之间的间隔内所共同形成以及该散热结构与该第一水箱与该第二水箱的并排延伸方向所共同形成；一泵送结构，连通该第一水箱、该第二水箱；一吸热结构，连通该第一水箱、该第二水箱；以及其中，该泵送结构和该吸热结构设置于该至少一安装部内且该泵送结构驱动工作流体于该散热弯绕水路中依序于该第一水箱、该散热结构以及该第二水箱之间来回流动。

【附图说明】

图1为本发明液冷散热装置之第一实施例的立体图。

图2为本发明第一实施例的立体分解图示意图，图中显示简易型的水箱结构和散热结构。

图3为本发明第一实施例的部分分解图，图中显示复杂型的水箱结构和散热结构。

图4为本发明第一实施例的部分分解图，图中显示泵送结构、吸热结构和二架桥。

图5为本发明依据图1的5-5剖视图。

图6为本发明依据图1的6-6剖视图。

图7为本发明依据图1的7-7剖视图。

图8a、8b、8c为本发明第一实施例中的吸热结构的示意图，图中分别显示不同构造的吸热体。

图9a、9b为本发明第一实施例在不同位置配置风扇的示意图。

图10a、10b为本发明液冷散热装置之第二实施例的立体图。

图11为本发明液冷散热装置之第三实施例的立体分解图。

图12为本发明液冷散热装置之第四实施例的立体图。

图13为本发明液冷散热装置之第五实施例的立体分解示意图。

图14为本发明液冷散热装置之第六实施例的立体分解示意图。

图15为本发明液冷散热装置之第七实施例的剖视示意图；

附图符号说明

1-水箱结构，11-第一水箱，11a1、11a2-第一上水室，

11b1、11b2、11b3-第一下水室，115-上水室，116-下水室，

12-第二水箱，12a1-第二上水室，12b1、12b2-第二下水室，

125-左水室，126-右水室，13-间隔空间；

2-散热结构，21-散热件排，211-散热件，22-流体管排，221-流体管，2211-散热入液口，2212-散热出液口，23-上盖，24-下盖，241-风口；

3-泵送结构，31-水泵座，311-水泵腔室，32-水泵，321-内盖，322-叶轮，，323-隔板，324-驱动件，325-外盖；

4-吸热结构，41-吸热座，411-吸热腔室，42-吸热体，421-吸热板，422a、422b、422c-吸热鳍片，43-密封件，44-焊接部；

5a-第一架桥，5b-第二架桥，5c-架桥，51-第一腔室，515-泵出液口，516-泵入液口，52-第二腔室，5d-架桥，6a、6b、6c、6d-邻接管，f1、f2-风扇，g-安装部。

【具体实施方式】

有关本发明的详细说明和技术内容，配合图式说明如下，然而所附图示仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

本发明提供一种液冷散热装置，能利用工作流体的循环流动将来自热源的热带走并加以散逸。如图1至图9所示为本发明的第一实施例，如图10、图11和图12所示则分别为本发明的第二、三、四实施例。

如图1和图2所示，本发明液冷散热装置的第一实施例包括一水箱结构1、一散热结构2、一泵送结构3以及一吸热结构4，较佳还包括一第一架桥5a和一第二架桥5b。

水箱结构1包含彼此间隔并排的一第一水箱11和一第二水箱12，以如图2所示在第一水箱11与第二水箱12之间形成一间隔空间13，其中第一水箱11与第二水箱12用于用于储存与周转本发明液冷散热装置的工作流体，由此能够确保液冷散热装置的冷却散热功能正常运作。

散热结构2设置于间隔空间13内，并让散热结构2连通第一水箱11和第二水箱12。于本实施例中，第一水箱11和第二水箱12分别位于散热结构2的两侧，以能如图1所示在散热结构2、第一水箱11与第二水箱12之间的间隔内共同形成一安装部g。

本发明并未限定形成安装部g的型态，于本实施例中，安装部g如图1所示形成于第一水箱11的内面、第二水箱12的内面以及散热结构2的一面之间。

泵送结构3和吸热结构4皆设置于安装部g内，并让泵送结构3连通第一水箱11和第二水箱12，也让吸热结构4连通第一水箱11和第二水箱12。于本实施例中，泵送结构3和吸热结构4是位于散热结构2的同一面上，且如图1所示，安装部g的面积大于泵送结构3和吸热结构4的面积的和。

由此，由于泵送结构3和吸热结构4皆设置于安装部g内，且安装部g内还有设置了泵送结构3和吸热结构4后的剩馀空间可利用，因此在固定泵送结构3和吸热结构4与第一水箱11或第二水箱12相对安装位置之前，能依据实际使用环境而自由调整泵送结构3和吸热结构4在安装部g内的安装位置；且还兼具能让泵送结构3和吸热结构4彼此互不干涉的效果。

再者，通过第一水箱11和第二水箱12皆为一狭长矩形体，散热结构2则为一扁长矩形体，以使安装部g成为一扁长矩形空间，再加上泵送结构3和吸热结构4皆为可收容于扁长矩形空间的小矩形体，因此可让水箱结构1、散热结构2、泵送结构3和吸热结构4如积木般进行纵向堆叠以及横向拼组，进而形成本发明紧凑组合型的液冷散热装置，以具有缩小体积的效果。

水箱结构1和散热结构2可为如图2所示的简易型结构，具体说明如下。

简易型的第一水箱11内是具有复数第一上水室11a1、11a2和复数第一下水室11b1、11b2、11b3，且第一水箱11的各水室也如积木般纵向堆叠和横向拼组，进而构组成能够在固定水箱体积裡取得最大流体容积的狭长矩形体状的第一水箱11；其中：第一上水室11a1与第一下水室11b1上下连通，第一上水室11a2则与第一下水室连通11b3上下连通。简易型的第二水箱12内则具有一第二上水室12a1和复数第二下水室12b1、12b2，且第二水箱12的各水室也如积木般纵向堆叠和横向拼组，进而构组成能够在固定水箱体积裡取得最大流体容积的狭长矩形体状的第二水箱12。接著，泵送结构3连通于第一上水室11a1与第二上水室12a1之间，吸热结构4连通于第一上水室11a2与第二上水室12a1之间，至于散热结构2则连通于各第一下水室11b1、11b2、11b3与各第二下水室12b1、12b2之间。

简易型的散热结构2在图式未绘示的其它实施例中，可为一扁长矩形体状的单件式物体，两侧各以复数接口连通于复数第一下水室11b1、11b2、11b3以及复数第二下水室12b1、12b2。如图2所示，简易型的散热结构2还可为彼此并排的复数散热件211，每一散热件211配设有一流体管221，每一流体管221分别连接第一下水室11b1、11b2、11b3与第二下水室12b1、12b2。

如图2所示，本发明液冷散热装置包含多数弯绕水路，具体说明如后。其中，从泵送结构3的一泵出液口515、第一上水室11a1、与第一上水室11a1连接的第一下水室11b1到散热结构2的一散热入液口2211共同形成一第一弯绕水路(未标示元件符号)，所述散热入液口2211定义于彼此并排的复数散热件211中的第一个散热件211的入液口；从散热结构2的一散热出液口2212、与散热出液口2112连接的第一下水室11b3、第一上水室11a2、吸热结构4、第二上水室12a1到与第二上水室12a1连接的泵送结构3的一泵入液口516共同形成一第二弯绕水路(未标示元件符号)，所述散热出液口2212定义于彼此并排的复数散热件211中的最后一个散热件211的出液口。经由泵送结构3的带动，泵送结构3内的工作流体将在复数第一下水室11b1、11b2、11b3、复数流体管221与复数第二下水室12b1、12b2之间来回弯绕流动而形成一散热弯绕水路(未标示元件符号)，散热弯绕水路较佳是以至少一s形来回弯绕且连通于第一弯绕水路与第二弯绕水路之间。

如图3所示，复杂型的散热结构2详细说明如后。散热结构2包含一上盖23、流体管排22、二散热件排21和一下盖24，流体管排22包含彼此并排的复数流体管221，每一散热件排21包含彼此并排的复数散热件211；如图5所示，流体管排22的上、下两面分别与上盖23和下盖24配合来分别夹设二散热件排21。较佳而言，流体管排22可设置为两排，散热件排21可设置为三排，且以相同方式夹设(如图5所示)。

如图3所示，至于复杂型的水箱结构1则是对应于复杂型散热结构2的二流体管排22，在各下水室位置也设有两排接口，也就是比简易型水箱结构1在各下水室位置多了一排接口。

如图4、图5、图6和图7所示，泵送结构3包含彼此组合的一水泵座31和一水泵32，水泵32可通过水泵座31而连通第一水箱11和第二水箱12；较佳而言，水泵座31可泵送结构3是经由第一架桥5a而连通水箱结构1。第一架桥5a的两端连接于第一水箱11与第二水箱12，第一架桥5a开设有一第一设置口(未标示元件符号)，泵送结构3则以水泵座31对应第一设置口设置且连通，例如将水泵座31一体成型于第一架桥5a，但不以此为限。

吸热结构4包含彼此组合的一吸热座41和一吸热体42，吸热体42可通过吸热座41而连通第一水箱11和第二水箱12；较佳而言，吸热结构4是经由第二架桥5b而连通水箱结构1。第二架桥5b的两端亦连接第一水箱11与第二水箱12，第二架桥5b开设有一第二设置口(未标示元件符号)，吸热结构4则以吸热座41对应第二设置口设置且连通，例如将吸热座41一体成型于第二架桥5b，但不以此为限。

详细而言，水泵座31内具有对应于第一设置口的一水泵腔室311，第一架桥5a具有彼此水平分隔的二第一腔室51，水泵腔室311连通于二第一腔室51之间而上下弯绕，从而具有改变流向的效果，以能由此而提升带动工作流体流动的动能。

吸热结构4具有对应于第二设置口的一吸热腔室411，第二架桥5b具有彼此水平分隔的二第二腔室52，吸热腔室411连通于二第二腔室52之间而上下弯绕，从而具有改变流向的效果，以能由此降低流速，进而提升热交换能力。

必须说明的是，泵送结构3设置于第一架桥5a的安装位置以及吸热结构4设置于第二架桥5b的安装位置，也可依使用环境自由调整，以更具有更佳的自由调整的效果。

如图4所示，水泵32包含一内盖321、一叶轮322、一隔板323、一驱动件324以及一外盖325。

吸热结构4还包含一密封件43，密封件43设置于吸热座41与吸热体42之间而具有水密效果。

吸热体42可通过焊接或螺接等方式固定于吸热座41，如图8a所示，例如可在彼此邻接的吸热座41与吸热体42之间的一焊接部44加以焊接而固定，且吸热体42包含一吸热板421和焊接于吸热板421一面的多数吸热鳍片422a。此外，如图8b所示，吸热鳍片422b可为吸热体42的原生结构；如图8c所示，吸热鳍片422c还可为焊接或螺接于吸热体42的外接结构。

如图9a和图9b所示，本发明液冷散热装置还可包括一风扇。以轴流式的风扇f1为例(见图9a)，风扇f1相对泵送结构3和吸热结构4嵌设于散热结构2内，也就是将风扇f1从散热结构2的另一面嵌入，且在散热结构2的另一面(即：下盖24)开设有一风口241。以涡流式的风扇f2为例(见图9b)，风扇f2设置于散热结构2的一端部，也就是设置于散热结构2的另两侧中的一侧。

如图10a和图10b所示，为本发明液冷散热装置的第二实施例。第二实施例与前述第一实施例大致相同，差异仅在第一架桥5a和第二架桥5b连通水箱的结构有所不同。

如图10a所示，在彼此相邻的第一架桥5a的两端与第一水箱11和第二水箱12之间，分别连接有短管式的二邻接管6a、6b；并在彼此相邻的第二架桥5b的两端与第一水箱11和第二水箱12之间，分别连接有短管式的二邻接管6c、6d。

如图10b所示，或者也可在彼此相邻的第一架桥5a的一端与第二水箱12之间，同时连接有短管式的二邻接管6a、6b；并在彼此相邻的第二架桥5b的一端与第二水箱12之间，同时连接有短管式的二邻接管6c、6d。

特别说明，本实施方式中的二邻接管6a、6b或6c、6d都可选择性的採用硬质材料製成，其中可包括但不限于金属材料。

如图11所示为本发明液冷散热装置的第三实施例。第三实施例与前述第一实施例大致相同，差异仅在第三实施例以单一架桥5c取代第一架桥5a和第二架桥5b。

本发明液冷散热装置第三实施例还包括一架桥5c，架桥5c的两端连接第一水箱11与第二水箱12，架桥5c开设有彼此并排的一第一设置口和一第二设置口(图中皆未示)，泵送结构3以水泵座31对应第一设置口安装，吸热结构4以吸热座41对应第二设置口设置。

如图12所示为本发明液冷散热装置的第四实施例。第四实施例与前述第一实施例大致相同，差异仅在第四实施例的泵送结构3和吸热结构4皆设置为复数。其中，复数泵送结构3是同时设置于同一第一架桥5a，复数吸热结构4则分别设置于复数第二架桥5b。

如图13所示为本发明液冷散热装置的第五实施例。第五实施例与前述第一实施例大致相同，第五实施例与第一实施例的差异在于安装部g、第一架桥5a和第二架桥5b。

在第五实施例中，安装部g形成于第一水箱11的内面、第二水箱12的内面以及散热结构2的一端之间。第一架桥5a和第二架桥5b彼此串接且共同连接连通于第一水箱11与第二水箱12之间。泵送结构3和吸热结构4分别设置于第一架桥5a和第二架桥5b。

如图14所示为本发明液冷散热装置的第六实施例。第六实施例与前述第一实施例大致相同，第六实施例与第一实施例的差异在于安装部g设置为两个。

在第六实施例中，二安装部g分别形成于第一水箱11的内面、第二水箱12的内面以及散热结构2的两端之间。第一架桥5a和第二架桥5b对应各安装部g分别连接于第一水箱11与第二水箱12。泵送结构3和吸热结构4分别设置于第一架桥5a和第二架桥5b。

如图15所示则为本发明液冷散热装置的第七实施例。第七实施例大致与前述第三实施例(见图11)相同，差异在于第七实施例是为一立式的液冷散热装置，详述如下。

散热结构2设置于间隔空间13(参图2所示)内且连通第一水箱11和第二水箱12，藉以形成前述散热弯绕水路，其中，散热结构2与第一水箱11与第二水箱12之间的间隔以及散热结构2与第一水箱11与第二水箱12的并排延伸方向e共同形成安装部g。

本实施例中，安装部g形成于第一水箱11、第二水箱12以及散热结构2的下方外侧；特别说明的是，本实施例所述的并排延伸方向e是指第一水箱11以及第二水箱12虚拟延伸方向之间的间隔范围，并排延伸方向e的定义并不限于本实施例中应用，亦可应用于前述的其他各实施例。

请继续参考图15，泵送结构3连通第一水箱11和第二水箱12，进而使泵送结构3连通于散热弯绕水路。吸热结构4连通第一水箱11和第二水箱12，进而使吸热结构4连通于散热弯绕水路。

由此，以让使用者自由选择将泵送结构3和吸热结构4利用架桥5d安装于水箱结构1和吸热结构2的下端，因此具有相同于第三实施例的所有作用和效果。

在第七实施例中，液冷散热装置较佳还包括一架桥5d，架桥5d的两端连接于第一水箱11的下端与第二水箱12的下端。值得说明的是，第一水箱11和第二水箱12分别连接于散热结构2的两侧而共同组合成一矩形体，架桥5d则承载于矩形体的下端。

架桥5d开设有彼此上下堆叠且皆未标示元件符号的一第一设置口和一第二设置口，泵送结构3以水泵座31对应第一设置口设置且连通，吸热结构4以吸热座41对应第二设置口设置且连通。泵送结构3和吸热结构4还经由架桥5d而彼此连通。

此外，第一水箱11具有彼此上下堆叠的一上水室115和一下水室116，第二水箱12具有彼此左右并排的一左水室125和一右水室126。其中，左水室125的高度等于第一水箱11的高度，右水室126则经由散热结构2而连通于上水室115和下水室116。

如此一来，泵送结构3带动工作流体在第一水箱11的复数水室(指上水室115和下水室116)、散热结构2的复数流体管221与第二水箱12的复数水室(指左水室125和右水室126)之间来回弯绕流动而形成所述的散热弯绕水路。

综合前述各种实施例，本发明的另一功效在于可以透过在同一套模具成本投资下，能够实现液冷散热装置的自由多种组合与应用扩大，例如可以依据使用者的需要，任意的採用第一架桥5a、第二架桥5b等多种架桥的设计，或可仅採用单一架桥5c或者5d等型态，并且各架桥之间与第一水箱11、第二水箱12的连接位置，都可以在将架桥与第一水箱11或第二水箱12进行焊接固定之前依照设计需要进行弹性配置。

依据本发明中各种实施例的内容，本发明可通过将散热结构2、泵送结构3、吸热结构4以及选择性搭配第一架桥5a、第二架桥5b或各类架桥5c/5d等元件共同利用结合工艺技术将各元件与第一水箱11、第二水箱12或两者一同直接结合在一起，使本发明液冷散热装置能够避免现有技术中採用长条软管与其接头连接手段而容易产生的漏液风险；其中关于工艺技术，较佳地可以採用焊接工艺或3d列印工艺。

综上所述，本发明的功效可整理如下：

1.将液冷散热装置整合为一体并缩小体积结构之效果，以利于紧凑有限空间之推广应用。

2.主要制作工艺具备单一性，减少结构零件结合点，大幅降低漏液风险。

3.同时，在同一套主要模具成本投资下，可实现产品泵送结构与吸热结构在数量上、位置上的多种自由组合搭配，扩大应用范围，节约成本，降低品质稳定性风险。。

以上所述者，仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此即局限本发明之专利范围，举凡运用本发明说明书及图式内容所为之等效结构变化，均理同包含于本发明之权利范围内，给与说明。

对于本领域技术人员而言，显然本发明专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明专利的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明专利内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。