液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置的制作方法

1.本发明关于一种散热模组及电子装置，尤其是一种可帮助电子装置维持适当工作温度的液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置。


背景技术：

2.请参照图1，其为一种公知的液冷式散热系统9，该现有的液冷式散热系统9具有一吸热单元91、一散热单元92、一泵浦93及一管件组94。该吸热单元91可以贴接于电子装置的热源z处，该管件组94由一管件941连通该泵浦93与该吸热单元91，由一管件942连通该泵浦93与该散热单元92，再由一管件943连通该吸热单元91与该散热单元92。
3.根据前述结构，该泵浦93可驱动工作液在该管件组94中流动，且通过该吸热单元91而吸热升温的工作液，可在通过该散热单元92时冷却降温，并再次被导向该吸热单元91；如此不断循环，使该热源z处能维持在适当的工作温度，避免该电子装置发生过热的问题。
4.然而，该现有的液冷式散热系统9的构件较为繁多，且构件之间又因组装结合的需求而必要占用掉一定的设置空间，使整体液冷式散热系统9所需占用的空间难以减缩，对轻薄化的电子装置而言，常遇到设置空间配置困难的问题。再者，该现有液冷式散热系统9的管件组94若未与对应的构件准确组装，将可能导致内部工作液渗漏的情况，故需要谨慎组装，相对较为费工耗时。
5.有鉴于此，现有的液冷式散热系统确实仍有加以改善的必要。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，可减少所需构件数量，并减缩构件之间组装结合所需占用的空间。
7.本发明的次一目的是提供一种液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，可确保其工作液不会因为构件之间未准确组装而渗漏。
8.本发明的又一目的是提供一种液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，可预先完成组装，以便后续能快速地组装至电子装置的预定位置。
9.本发明的再一目的是提供一种液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，使工作液能充分与该外壳进行热交换。
10.本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。
11.本发明全文所记载的元件及构件使用“一”或“一个”的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括多个的情况，除非其明显意指其他意思。
12.本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包括连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态，是本领域中技术人员可以依据欲相连
的构件材质或组装需求予以选择的。
13.本发明的液冷式散热模组，包括：一外壳，该外壳内具有相连通的一动力腔室及一流道，该外壳具有一吸热区及一冷却区；一泵浦，位于该动力腔室中，该泵浦具有一出液口连通该流道的第一端，该泵浦具有一入液口连通该流道的第二端；及一工作液，由该泵浦的出液口流入该流道，流经该吸热区及该冷却区，并通过该泵浦的入液口流回该泵浦内。
14.本发明的电子装置，包括：一机壳；一电子模组，位于该机壳中并具有一发热区；一前述的液冷式散热模组，设于该机壳中，且该吸热区接触该发热区。
15.因此，本发明的液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，可通过直接在该液冷式散热模组的外壳内形成相连通的动力腔室与流道，减少所需构件数量，并减缩构件之间组装结合所需占用的空间；此外，本发明的液冷式散热模组还能预先完成组装，以便后续能快速地组装至电子装置的预定位置，并确保其工作液不会因为构件之间未准确组装而渗漏。因此，本发明的液冷式散热模组具有提升空间利用率及组装效率等功效，有助具有该液冷式散热模组的电子装置的轻薄化发展。
16.其中，该吸热区及该冷却区各对位于该流道，该外壳另外可以具有一预备区对位于该流道的第一端与该吸热区之间。如此，该吸热区可以与该泵浦保持适当的间距，具有提升散热效果等功效。
17.其中，该外壳内可以具有一隔热部，该隔热部可以位于该预备区与该冷却区之间。如此，位于该预备区的工作液将不易与位于该冷却区的工作液热交换，可降低对流入该吸热区的液温影响，具有提升散热效果等功效。
18.其中，该流道在该预备区中的部位可以呈直线设置。如此，可以减少该工作液在流入该吸热区前的动能消耗，具有提升工作液的流动顺畅度等功效。
19.其中，该外壳可以具有多个凸部，多个凸部可以位于该流道中，并可以对位于该吸热区及该冷却区内。如此，可以由多个凸部更进一步地提升该外壳与该工作液的接触面积，具有提升散热效果等功效。
20.其中，该流道可以具有多个直部及多个弯部，位于该吸热区的直部与弯部都可以具有该凸部。如此，该流道在该吸热区中的部位能对该工作液提供更佳的蒸发效率，具有提升散热效果等功效。
21.其中，该流道可以具有多个直部及多个弯部，位于该冷却区的直部可以具有该凸部，位于该冷却区的弯部可以不具有该凸部。如此，可以提升工作液流经该弯部时的顺畅度，具有提升工作液的流动顺畅度等功效。
22.其中，该泵浦可以为离心泵，该流道的第一端可以与该出液口直线相对，该流道的第二端可以与该入液口的切线方向相对。如此，可以提升该工作液流出及流回该泵浦的顺畅度，具有提升工作液的流动顺畅度等功效。
23.其中，该外壳可以包括一第一板及一第二板，该动力腔室及该流道可以各成型于该第一板或/及该第二板，该第一板及该第二板可以相对结合以共同形成该动力腔室及该流道，并使该动力腔室及该流道均可以被封闭于该外壳内。如此，该外壳可易于制造，并能有效防止工作液渗漏，具有提升制造便利性及防漏效果等功效。
24.其中，该外壳内可以具有至少一扰流块位于该流道的第二端，该扰流块的两侧可以分别形成一第一通道，该扰流块的前端可以接触该外壳的内壁，该工作液流入该动力腔
室时，通过各第一通道往该泵浦的入液口流动。如此，该工作液可由适当的流速流动，以充分与该外壳进行热交换，具有提升散热效果等功效。
25.其中，该外壳内可以具有至少一隔墙，该外壳内可以具有一分流块位于该泵浦的出液口前，该分流块与该隔墙之间可以形成一第二通道，该分流块的前端可以接触该外壳的内壁，该工作液由该第二通道流入该流道。如此，该工作液可由适当的流速流动，以充分与该外壳进行热交换，具有提升散热效果等功效。
26.其中，该外壳内可以具有一挡块，该挡块可以具有一中间部连接该外壳的内壁及该泵浦。如此，该工作液将能全部流入该泵浦的入液口，而不会未经该泵浦加压即直接往前流入该流道，具有提升工作液的循环顺畅度等功效。
27.其中，该挡块可以具有至少一侧墙连接于该中间部的侧端，该侧墙可以连接该隔墙，并使该第二通道朝该主道可以形成渐扩。如此，该流道的第一端与第二端可确实分隔，而不会从该隔墙上方相连通，且该工作液可由适当的流速流动，以充分与该外壳进行热交换，具有提升工作液的循环顺畅度及散热效果等功效。
28.其中，该流道可以具有一主道连通两个支道，该主道可以连通该泵浦的出液口，两个支道可以连通该泵浦的入液口，该工作液可以由该主道流入两个支道再流回该泵浦。如此，该液冷式散热模组可以提供另一种型态的散热路径与范围，具有提升对不同电子装置的实用性等功效。
29.其中，该外壳可以包括能够相对结合的一第一板及一第二板，该第一板可以具有一环墙圈围在该第一板的环周缘处，另外可以由两个隔墙在该环墙内划分出该主道及两个支道，该第二板可以局部凸起形成该动力腔室。如此，可以由简易的结构制成，具有提升制造与组装便利性等功效。
30.其中，该外壳可以在对位于该主道连通两个支道处形成该冷却区。如此，具有提升散热效果等功效。
31.其中，该主道可以位于两个支道之间，该外壳在对位于该动力腔室处可以形成该吸热区，该泵浦的出液口可以朝向该主道。如此，该工作液从位于中间的该主道往前流出后，可易于在转向往后流动时，均匀地流向位于两侧的两个支道，让两个支道中的流量较为平均，具有提升散热均匀性等功效。
32.该液冷式散热模组可以另外具有一散热鳍片组，该散热鳍片组可以连接该外壳且可以对位于该冷却区。如此，可以由该散热鳍片组帮助该外壳的冷却区快速散热，具有提升散热效果等功效。
33.其中，该外壳可以蚀刻工艺形成该流道。如此，具有提升成型良率及益于薄型化发展等功效。
34.其中，该工作液可以为不导电液。如此，具有简化该液冷式散热模组结构以提升制造便利性等功效。
附图说明
35.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
36.图1：一种习知液冷式散热系统图；图2：本发明第一实施例的分解立体图；
图3：本发明第一实施例的第二板与泵浦组合正面图；图4：本发明第一实施例与电子装置的分解立体图；图5：本发明第二实施例的分解立体图；图6：如图5所示的局部构造放大图；图7：本发明第二实施例另一视角的局部构造放大图；图8：本发明第二实施例的组合正面图；图9：沿图8的a-a线剖面图；图10：沿图8的b-b线剖面图；图11：本发明第三实施例的组合正面图。
37.附图标记说明【本发明】1:外壳1a:第一板1b:第二板11:动力腔室12:流道13:凸部14:隔热部2:泵浦21:出液口22:入液口3:工作液4:机壳5:电子模组51:发热区6:外壳6a:第一板6b:第二板61:动力腔室62:流道621:主道622:支道63:凸墙组631:环墙632:隔墙64:扰流块65:分流块66:挡块661:中间部
662:侧墙7:散热鳍片组c:冷却区e:电子装置e1:第一端e2:第二端f1:第一通道f2:第二通道h:吸热区p:预备区s:直部t:弯部v:前端w:内壁【现有技术】9:液冷式散热系统91:吸热单元92:散热单元93:泵浦94:管件组941,942,943:管件z:热源。
具体实施方式
38.为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文列举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：请参照图2、图3所示，其为本发明液冷式散热模组的第一实施例，包括一外壳1、一泵浦2及一工作液3，该泵浦2位于该外壳1内，并可用以驱动该工作液3在该外壳1内循环流动。
39.该外壳1可例如由铜、铝或其他高导热系数材所制成，该外壳1内具有相连通的一动力腔室11及一流道12，该动力腔室11可用以容置该泵浦2，该工作液3则可被该泵浦2驱动以于该流道12中循环流动。
40.详言之，为便于加工制造，本实施例的外壳1可以包括一第一板1a及一第二板1b，该动力腔室11及该流道12各可任意选择成型于该第一板1a或/及该第二板1b，并于该第一板1a及该第二板1b相对结合后，由该第一板1a与该第二板1b共同形成该动力腔室11及该流道12，并使该动力腔室11及该流道12均被封闭于该外壳1内部，从而有效防止该工作液3渗漏出该外壳1。其中，当该外壳1的厚度极薄（不含该动力腔室11处的厚度小于或等于3 mm）时，该流道12可采用蚀刻工艺成型。又，本发明并不限制该第一板1a与该第二板1b的结合方式，该第二板1b可选择如黏合、嵌入、夹固、锁固或焊接等方式结合该第一板1a。本实施例选择以雷射焊接法来结合该第一板1a与该第二板1b，可使该第一板1a与该第二板1b确实密接
结合而无缝隙，兼具有提升该外壳1的密封性及结构强度等作用。
41.另一方面，本实施例的流道12可以使其第一端e1与第二端e2分别连通该动力腔室11，且该流道12的第一端e1与第二端e2之间并未设分支，使该工作液3可通过该泵浦2的驱动，不断地从该流道12的第一端e1流到第二端e2，或也可以反向流动。该流道12在该第一端e1与该第二端e2之间的部位，可以通过形成多个直部s与多个弯部t的型态来延长该流道12的长度；例如，本实施可由一弯部t连接两个相邻的直部s，以形成蜿蜒状的流道12，并使该流道12几乎可布满该外壳1的内部。
42.此外，该外壳1具有一吸热区h，该吸热区h对位于该流道12的局部，较佳与该流道12的第一端e1及第二端e2都具有适当的间距。该外壳1可以由该吸热区h贴接电子装置的热源处，使该工作液3可以在流经该吸热区h时吸收热源处的热能。该动力腔室11则可选择设于远离该吸热区h处，例如但不限制地，本实施例的外壳1可概呈长方形，并可选择将该动力腔室11与该吸热区h配置于长度方向上的两端。
43.该外壳1另具有一冷却区c，该冷却区c也对位于该流道12的局部，且该冷却区c可以与该吸热区h相邻，用以使离开该吸热区h的工作液3可以进入该冷却区c放热。在本实施例中，该冷却区c可以位于该吸热区h与该流道12的第二端e2之间。该外壳1可由该冷却区c贴接电子装置的金属外壳，以便通过该金属外壳与外界热交换；或者，也可以设一散热风扇组对该冷却区c吹风，或以一散热鳍片组连接该冷却区c，或可同时具有该散热风扇组与该散热鳍片组。
44.其中，该外壳1可以具有多个凸部13，多个凸部13位于该流道12中，并对位于该吸热区h及该冷却区c内，以由多个凸部13更进一步地提升该外壳1与该工作液3的接触面积。多个凸部13可例如为分布于该流道12内的凸粒或凸柱，以便于蚀刻成型该流道12时一并成型，且本发明不限制该凸部13的外型。当多个凸部13的高度约同于该流道12的深度时，多个凸部13可以在该第一板1a与该第二板1b相对结合时抵接对向的板体（以本实施例附图为例则是抵接该第一板1a），提供辅助支撑该板体以维持该流道12容积的效果。本实施例可选择使该流道12在该吸热区h中的直部s与弯部t都具有该凸部13，且多个凸部13可以均匀分布，使该流道12在该吸热区h中的部位能对该工作液3提供更佳的吸热效率。另外可以选择使该流道12在该冷却区c中的直部s具有多个凸部13，而弯部t不具有该凸部13，以提升该工作液3流经该弯部t时的顺畅度。
45.该外壳1还可以具有一预备区p，该预备区p约对位于该流道12的第一端e1与该吸热区h之间，该流道12在该预备区p中的部位可以呈直线设置，以减少该工作液3在流入该吸热区h前的动能消耗。较佳地，该外壳1内可以具有一隔热部14，该隔热部14位于该预备区p与该冷却区c之间，使位于该预备区p的工作液3不易与位于该冷却区c的工作液3热交换，可降低对流入该吸热区h的液温影响。举例而言，本实施例可选择使该隔热部14为凹陷或凸出于该第二板1b的长槽，且该长槽不与该流道12连通，以于该第一板1a与该第二板1b相对结合后共同形成一空腔，从而有效降低该预备区p与该冷却区c之间的热传效率，避免两个不同区域内的工作液3互相干扰液温。
46.该泵浦2位于该动力腔室11中，该泵浦2具有一出液口21连通该流道12的第一端e1，该泵浦2具有一入液口22连通该流道12的第二端e2。如此，该泵浦2的运作可以将流入该动力腔室11的工作液3从该入液口22导入该泵浦2内部，再从该出液口21泵出，以通过该第
一端e1注入该流道12。本发明不限制该泵浦2的型态，以能够驱动工作液3循环流动为原则。在本实施例中，该泵浦2可以采用轴进侧出式的离心泵，该流道12的第一端e1可以与该出液口21直线相对，该流道12的第二端e2则可以与该入液口22的切线方向相对，以提升该工作液3流出及流回该泵浦2的顺畅度。其中，可选用不导电液作为该工作液3，使该泵浦2的定子不必额外设置防水结构。
47.请参照图3、图4所示，根据前述结构，组装好的液冷式散热模组可以置入一电子装置e的一机壳4中，并使该外壳1的吸热区h接触位于该机壳4中的一电子模组5的一发热区51。该电子装置e运作的过程中，可以在该发热区51的温度上升时，由该外壳1的吸热区h吸收该发热区51的热能，再由通过该吸热区h的工作液3吸收该热能，使该工作液3的温度升高；随后流入该冷却区c，使该工作液3可以在接触到该外壳1相对低温的部位而放热降温，并通过该泵浦2的入液口22流回该泵浦2内。如此，通过该工作液3不断的循环，可有效带离该发热区51的热能，帮助该电子模组5散热以维持适当的工作温度。其中，该液冷式散热模组所适用的电子装置e可例如但不限于手机、平板电脑、掌上型游戏机、笔记型电脑、桌上型电脑、智慧穿戴装置、ar/vr眼镜或电子医疗器材等。
48.请参照图5、图8所示，其为本发明液冷式散热模组的第二实施例；在本实施例中，外壳6可以在对位于动力腔室61处形成吸热区h，使泵浦2可以设于该外壳6的吸热区h。此外，该外壳6的流道62可以具有分支，以提供不同的散热路径与范围。
49.详言之，本实施例的流道62可以具有一主道621连通两个支道622，该主道621连通该泵浦2的出液口21，两个支道622连通该泵浦2的入液口22，使该工作液3得以由该主道621流入两个支道622再流回该泵浦2；也即，该主道621的始端为该流道62的第一端e1，该主道621的终端连接两个支道622的始端，两个支道622的终端则为该流道62的第二端e2。又，该主道621可以位于两个支道622之间，使该工作液3从位于中间的该主道621往前流出后，可易于在转向往后流动时，均匀地流向位于两侧的两个支道622，让两个支道622中的流量较为平均。
50.例如但不限制地，为达到前述导引工作液3流动的方式，本实施例的外壳6可以包括一第一板6a及一第二板6b，该第一板6a可以具有一凸墙组63，该凸墙组63可以具有一环墙631圈围在该第一板6a的环周缘处，另外由两个隔墙632在该环墙631所圈围的范围内划分出该主道621及两个支道622；该第二板6b则可以在局部凸起形成该动力腔室61。该第一板6a与该第二板6b相对结合后，该第二板6b可以抵接该环墙631，该动力腔室61可以涵盖该主道621的始端及两个支道622的终端。其中，该泵浦2可以设于该动力腔室61中，且该泵浦2的出液口21可以朝向该主道621。
51.此外，请参照图5、图6所示，本实施例的泵浦2采用轴进侧出式的离心泵，该外壳6内可以具有两个扰流块64及一分流块65，两个扰流块64及该分流块65均可以采用烧结铜粉材料法制成。两个扰流块64可以固设于该第一板6a并分别位于该泵浦2的两侧，各扰流块64的两侧可以分别形成一第一通道f1；即各扰流块64与该环墙631之间具有一第一通道f1，各扰流块64与相邻的隔墙632之间具有另一第一通道f1。各扰流块64的顶端可以低于该泵浦2的入液口22，各扰流块64的前端v则可接触该外壳6的内壁w，以堵住该第一板6a与该第二板6b之间的空隙（请配合参阅图9所示），截断该外壳6内部的前、后空间的连通，使该工作液3流入各支道622后，会在流入该动力腔室61时，只能通过两个第一通道f1往该支道622的终
端流动，及从该动力腔室61内的上方流回该泵浦2的入液口22。
52.相类似地，该分流块65可以固设于该第一板6a并位于该泵浦2的出液口21前，该分流块65的两侧与两个隔墙632之间可以分别形成一第二通道f2。该分流块65的后端可以低于该泵浦2的出液口21，该分流块65的前端v则可接触该外壳6的内壁w，以堵住该第一板6a与该第二板6b之间的空隙（请配合参阅图10所示），使该工作液3仅由两个第二通道f2流入该主道621。
53.请参照图7、图8、图10所示，该外壳6内另外可以具有一挡块66，该挡块66可以具有一中间部661及两个侧墙662，两个侧墙662连接于该中间部661的两侧，该中间部661连接该外壳6的第二板6b内壁w及该泵浦2，以阻断该泵浦2的入液口22与该分流块65上方空间的连通，使该工作液3能全部流入该泵浦2的入液口22，而不会未经该泵浦2加压即直接往前流入该主道621，造成循环不顺的情况。该挡块66的两个侧墙662则可以分别连接该外壳6的第二板6b内壁w及两个隔墙632，并使两个第二通道f2朝该主道621形成渐扩，让该外壳6内的该主道621与两个支道622可确实分隔，而不会从两个隔墙632的上方相连通。
54.请再参照图5、图8所示，该外壳6可以在对位于该主道621连通两个支道622处形成该冷却区c，一散热鳍片组7可以连接该外壳6且对位于该冷却区c，由该散热鳍片组7帮助该外壳6的冷却区c快速散热。
55.请参照图8～图10所示，根据前述结构，本实施例的液冷式散热模组可以该外壳6的吸热区h接触一电子装置的发热区，而该外壳6的冷却区c则位于较远离该发热区处。该泵浦2将已吸收热能而相对高温的工作液3泵出后，该工作液3可以从两个第二通道f2流入该主道621，并分别沿着该两个隔墙632往该冷却区c流去，以逐渐散热降温。该工作液3顺着两个隔墙632而流入两个支道622后，可分别顺着两个支道622再往该吸热区h流去。于各支道622中，在该冷却区c散热而相对低温的工作液3，可以在流入该动力腔室61（进入该吸热区h）时，再次吸收该外壳6的热能，并从位于该扰流块64两侧的两个第一通道f1往该支道622的终端流动，经过该扰流块64的扰流而降低流速，延长该工作液3的吸热时间，最后使相对高温的工作液3从该动力腔室61内的上方流入该泵浦2的入液口22，以完成一次循环。如此，通过该工作液3不断的循环流动，可有效带离该电子装置的发热区的热能，帮助该电子装置散热以维持适当的工作温度。
56.请参照图11所示，其为本发明液冷式散热模组的第三实施例，本实施例的液冷式散热模组的流道62则可以未设支道；换言之，其凸墙组63的隔墙632数量可以仅设一个，使工作液3从泵浦2的出液口21泵出后，可通过该分流块65侧边的第二通道f2，沿着该隔墙632往该外壳6的冷却区c流去，并于转向后流往该外壳6的吸热区h，通过该扰流块64侧边的第一通道f1，最后从该动力腔室61内的上方流入该泵浦2的入液口22。本实施例的液冷式散热模组的结构更加简易，可适用于散热需求面积较小的电子装置中。
57.综上所述，本发明的液冷式散热模组及具有该液冷式散热模组的电子装置，可通过直接在该液冷式散热模组的外壳内形成相连通的动力腔室与流道，减少所需构件数量，并减缩构件之间组装结合所需占用的空间；此外，本发明的液冷式散热模组还能预先完成组装，以便后续能快速地组装至电子装置的预定位置，并确保其工作液不会因为构件之间未准确组装而渗漏。因此，本发明的液冷式散热模组具有提升空间利用率及组装效率等功效，有助具有该液冷式散热模组的电子装置的轻薄化发展。
58.虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视权利要求书的保护范围所界定的为准。