TWI598727B - 外接式功能擴充裝置 - Google Patents

Description

外接式功能擴充裝置

本發明關於一種外接式功能擴充裝置，尤指一種具有液冷系統之外接式功能擴充裝置。

隨著科技的發展與進步，電腦已逐漸成為人們日常生活中所不可或缺之必需品。為了使電腦滿足各式各樣的功能需求，電腦之主機板通常具有多個功能擴充插槽，用以安裝一些如顯示卡、音效卡、網路卡等功能擴充卡來增強其額外的功能。然而，隨著電腦功能的擴展，擴充卡的尺寸亦隨之增加，在有限的空間中設置多張擴充卡將會相互干涉。此外，由於功能擴充卡在運作時，電路中的電流會因阻抗的影響而產生不必要的熱能，如果這些熱能不能有效地排除而累積在功能擴充卡內部的電子元件上，電子元件便有可能因為不斷升高的溫度而損壞。因此，如何避免功能擴充卡佔用電腦中有限的空間，同時又能增進對功能擴充卡的散熱效率，便成為設計上的一大課題。

本發明提供一種具有液冷系統之外接式功能擴充裝置，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之外接式功能擴充裝置包含一殼體、一轉接電路板、一液冷系統以及一電源供應單元。轉接電路板、液冷系統與電源供應單元皆設置於殼體中。轉接電路板具有一轉接插槽。電源供應單元電性連接於轉接電路板與液冷系統。

較佳地，外接式功能擴充裝置可另包含一功能擴充卡，設置於殼體中且插設於轉接插槽。

根據另一實施例，本發明之外接式功能擴充裝置包含一殼體、一轉接電路板、一液冷系統、至少一連接件以及一電源供應單元。轉接電路板、液冷系統與電源供應單元皆設置於殼體中。轉接電路板具有一轉接插槽。連接件連接於液冷系統。連接件用以連接一外部裝置，以使液冷系統對外部裝置進行液冷散熱。電源供應單元電性連接於轉接電路板與液冷系統。電源供應單元包含一電接頭。電接頭用以連接外部裝置，以使電源供應單元對外部裝置進行供電。

綜上所述，本發明係將具有轉接插槽之轉接電路板與液冷系統整合於外接式功能擴充裝置中。使用者可於購買外接式功能擴充裝置後自行將功能擴充卡（例如，顯示卡、音效卡、網路卡等）插設於轉接插槽，或由製造商在外接式功能擴充裝置出貨前將功能擴充卡插設於轉接插槽。之後，使用者即可將外接式功能擴充裝置之功能擴充卡與電腦連接，以增強其額外的功能。由於功能擴充卡係設置於外接式功能擴充裝置中，因此，本發明可避免功能擴充卡佔用電腦中有限的空間。此外，由於外接式功能擴充裝置中設置有液冷系統，因此，本發明可利用液冷系統對功能擴充卡進行散熱，以增進對功能擴充卡的散熱效率。再者，使用者可以連接件連接外部裝置，以使液冷系統對外部裝置進行液冷散熱。更甚者，使用者可以電接頭連接外部裝置，以使電源供應單元對外部裝置進行供電。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖至第4圖，第1圖為根據本發明一實施例之外接式功能擴充裝置1的示意圖，第2圖為第1圖中的外接式功能擴充裝置1移除殼體10後的內部示意圖，第3圖為第2圖中的外接式功能擴充裝置1的爆炸圖，第4圖為第2圖中的外接式功能擴充裝置1於另一視角的爆炸圖。

如第1圖至第4圖所示，外接式功能擴充裝置1包含一殼體10、一轉接電路板12、一液冷系統14、一電源供應單元16以及一功能擴充卡18，其中轉接電路板12、液冷系統14、電源供應單元16與功能擴充卡18皆設置於殼體10中。轉接電路板12具有一轉接插槽120。功能擴充卡18係插設於轉接插槽120。電源供應單元16電性連接於轉接電路板12與液冷系統14，用以提供轉接電路板12、液冷系統14與功能擴充卡18運作時所需之電能。

在本實施例中，功能擴充卡18可為顯示卡、音效卡、網路卡等，視實際應用而定。此外，功能擴充卡18可以可插拔的方式插設於轉接插槽120，因此，使用者可於購買外接式功能擴充裝置1後自行將功能擴充卡18插設於轉接插槽120，或由製造商在外接式功能擴充裝置1出貨前將功能擴充卡18插設於轉接插槽120。換言之，本發明之外接式功能擴充裝置1於出貨時可預先安裝有功能擴充卡18或未安裝功能擴充卡18，視實際應用而定。之後，使用者即可將外接式功能擴充裝置1之功能擴充卡18與電腦（未顯示）連接，以增強其額外的功能。由於功能擴充卡18係設置於外接式功能擴充裝置1中，因此，本發明可避免功能擴充卡18佔用電腦中有限的空間。

在本實施例中，液冷系統14可包含一液冷頭140、一散熱器142以及至少一風扇144，其中液冷頭140與散熱器142係經由管路相互連接，且風扇144係設置於散熱器142之一側。此外，液冷頭140可具有泵浦功能。需說明的是，若液冷頭140不具有泵浦功能，則可於液冷頭140或散熱器142上增設泵浦（未顯示）。當功能擴充卡18插設於轉接插槽120時，可使液冷頭140貼設於功能擴充卡18之處理晶片180上，以吸收處理晶片180運作時所產生的熱，再藉由散熱器142與風扇144將熱散除。於實際應用中，液冷系統14中容納有冷卻液（例如，水或其它液體，未顯示）。因此，本發明可利用液冷系統14對功能擴充卡18進行散熱，以增進對功能擴充卡18的散熱效率。

請參閱第5圖至第7圖，第5圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置1'與外部裝置3的示意圖，第6圖為第5圖中的外接式功能擴充裝置1'移除殼體10後與外部裝置3移除殼體30後的內部示意圖，第7圖為第6圖中的外接式功能擴充裝置1'的爆炸圖。外接式功能擴充裝置1'與上述的外接式功能擴充裝置1的主要不同之處在於，外接式功能擴充裝置1'另包含至少一連接件20，如第5圖至第7圖所示。在本實施例中，外接式功能擴充裝置1'包含二連接件20，惟本發明並不以此為限。此外，液冷系統14另包含一儲液箱146，連接於散熱器142。連接件20係連接於液冷系統14之儲液箱146。

當功能擴充卡18因長時間使用而發生液冷系統14散熱不足的問題時，連接件20可用以連接一外部裝置3。在本實施例中，外部裝置3可包含一殼體30、一泵浦32、一散熱器34、至少一風扇36以及一儲液箱38，其中泵浦32、散熱器34、風扇36與儲液箱38皆設置於殼體30中，泵浦32、散熱器34與儲液箱38係經由管路相互連接，且風扇36係設置於散熱器34之一側。當連接件20經由管路40連接外部裝置3之儲液箱38時，液冷系統14與外部裝置3係經由連接件20與管路40形成液冷循環通路。此時，外部裝置3即可對外接式功能擴充裝置1'之液冷系統14進行輔助散熱，以增進對功能擴充卡18的散熱效率。在不需使用外部裝置3對外接式功能擴充裝置1'進行散熱時，使用者只要將管路40與連接件20分離即可。

在本實施例中，連接件20可為一快接頭，使得管路40與連接件20可快速與便利地相互連接或分離。於實際應用中，液冷系統14中容納有冷卻液（例如，水或其它液體），因此，在一些實施例中，用來實現連接件20的快接頭可以具有快接或快拆的結構，並且具有在接合或是拆卸時防止冷卻液外洩的結構。因此，當管路40與連接件20分離時，連接件20可防止液冷系統14中之冷卻液外洩。需說明的是，第5-7圖中與第1-4圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

請參閱第8圖以及第9圖，第8圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置1''與外部裝置3的示意圖，第9圖為第8圖中的外接式功能擴充裝置1''移除殼體10後與外部裝置3移除殼體30後的內部示意圖。外接式功能擴充裝置1''與上述的外接式功能擴充裝置1'的主要不同之處在於，外接式功能擴充裝置1''之液冷頭140係直接經由管路40連接於外部裝置30，使得液冷頭140與外部裝置3經由管路40形成液冷循環通路。此時，外部裝置3即可與液冷頭140配合，以對外接式功能擴充裝置1''之功能擴充卡18進行散熱。需說明的是，第8-9圖中與第5-7圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

請參閱第10圖至第14圖，第10圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置5的示意圖，第11圖為第10圖中的外接式功能擴充裝置5移除殼體50後的內部示意圖，第12圖為第10圖中的外接式功能擴充裝置5移除殼體50後於另一視角的內部示意圖，第13圖為第11圖中的外接式功能擴充裝置5的爆炸圖，第14圖為第11圖中的外接式功能擴充裝置5於另一視角的爆炸圖。

如第10圖至第14圖所示，外接式功能擴充裝置5包含一殼體50、一轉接電路板52、一液冷系統54、至少一連接件55、一電源供應單元56以及一功能擴充卡58，其中轉接電路板52、液冷系統54、電源供應單元56與功能擴充卡58皆設置於殼體50中，連接件55則自殼體50外露。在本實施例中，外接式功能擴充裝置5包含四連接件55，惟本發明並不以此為限。轉接電路板52具有一轉接插槽520。功能擴充卡58係插設於轉接插槽520。電源供應單元56電性連接於轉接電路板52與液冷系統54，用以提供轉接電路板52、液冷系統54與功能擴充卡58運作時所需之電能。

在本實施例中，功能擴充卡58可為顯示卡、音效卡、網路卡等，視實際應用而定。此外，功能擴充卡58可以可插拔的方式插設於轉接插槽520，因此，使用者可於購買外接式功能擴充裝置5後自行將功能擴充卡58插設於轉接插槽520，或由製造商在外接式功能擴充裝置5出貨前將功能擴充卡58插設於轉接插槽520。換言之，本發明之外接式功能擴充裝置5於出貨時可預先安裝有功能擴充卡58或未安裝功能擴充卡58，視實際應用而定。之後，使用者即可將外接式功能擴充裝置5之功能擴充卡58與電腦（未顯示）連接，以增強其額外的功能。由於功能擴充卡58係設置於外接式功能擴充裝置5中，因此，本發明可避免功能擴充卡58佔用電腦中有限的空間。

在本實施例中，液冷系統54可包含一液冷頭540、一散熱器542、一泵浦544、一分流裝置546、複數個管路548a-548e以及至少一風扇550。管路548a連接散熱器542與泵浦544，管路548b連接泵浦544與分流裝置546，管路548c、548d皆連接液冷頭540與分流裝置546，且管路548e連接分流裝置546與散熱器542。此外，風扇550係設置於散熱器542之一側。

當功能擴充卡58插設於轉接插槽520時，可使液冷頭540貼設於功能擴充卡58之處理晶片580上，以吸收處理晶片580運作時所產生的熱，再藉由散熱器542與風扇550將熱散除。於實際應用中，液冷系統54中容納有冷卻液（例如，水或其它液體，未顯示）。因此，本發明可利用液冷系統54對功能擴充卡58進行散熱，以增進對功能擴充卡58的散熱效率。

當液冷系統54對功能擴充卡58進行散熱時，自散熱器542出來的冷卻液係由管路548a流向泵浦544。泵浦544輸出的冷卻液經由管路548b流至分流裝置546。接著，冷卻液再經由管路548c自分流裝置546流向液冷頭540。液冷頭540出來的冷卻液再經由管路548d進入分流裝置546。最後，冷卻液再經由管路548e自分流裝置546流回散熱器542。藉此，液冷頭540、散熱器542、泵浦544、分流裝置546與管路548a-548e即可形成外接式功能擴充裝置5之一內部液冷循環通路。

在本實施例中，連接件55係連接於液冷系統54之分流裝置546，其中連接件55用以連接一外部裝置（未顯示），以使液冷系統54對外部裝置進行液冷散熱。於實際應用中，外部裝置可為電腦主機或其它電子裝置。連接件55可為一快接頭，使得外部裝置與連接件55可快速與便利地相互連接或分離。於實際應用中，液冷系統54中容納有冷卻液（例如，水或其它液體），因此，在一些實施例中，用來實現連接件55的快接頭可以具有快接或快拆的結構，並且具有在接合或是拆卸時防止冷卻液外洩的結構。因此，當外部裝置與連接件55分離時，連接件55可防止液冷系統54中之冷卻液外洩。

使用者可將外部裝置與連接件55相互連接，使得外部裝置經由連接件55與液冷系統54之分流裝置546形成一外部液冷循環通路。此時，外接式功能擴充裝置5之液冷系統54即可對外部裝置進行液冷散熱。藉由分流裝置546的內部分流結構設計，分流裝置546可使對外部裝置散熱之外部液冷循環通路中的冷卻液與對功能擴充卡58散熱之內部液冷循環通路中的冷卻液隔離開來，以避免兩個通路中的冷卻液在吸熱後相互干擾，而影響整體散熱效率。

在本實施例中，電源供應單元56包含一電接頭560。使用者可以電源線（未顯示）將電接頭560連接外部裝置，以使電源供應單元56對外部裝置進行供電。換言之，外接式功能擴充裝置5之電源供應單元56不僅可提供轉接電路板52、液冷系統54與功能擴充卡58運作時所需之電能，亦可經由電源線的連接對外部裝置進行供電。藉此，本發明之外接式功能擴充裝置5即可選擇性地對外部裝置提供顯卡、液冷散熱及/或供電功能，使得本發明之外接式功能擴充裝置5之功能應用更多樣化。

綜上所述，本發明係將具有轉接插槽之轉接電路板與液冷系統整合於外接式功能擴充裝置中。使用者可於購買外接式功能擴充裝置後自行將功能擴充卡（例如，顯示卡、音效卡、網路卡等）插設於轉接插槽，或由製造商在外接式功能擴充裝置出貨前將功能擴充卡插設於轉接插槽。之後，使用者即可將外接式功能擴充裝置之功能擴充卡與電腦連接，以增強其額外的功能。由於功能擴充卡係設置於外接式功能擴充裝置中，因此，本發明可避免功能擴充卡佔用電腦中有限的空間。此外，由於外接式功能擴充裝置中設置有液冷系統，因此，本發明可利用液冷系統對功能擴充卡進行散熱，以增進對功能擴充卡的散熱效率。再者，使用者可以連接件連接外部裝置，以使液冷系統對外部裝置進行液冷散熱。更甚者，使用者可以電接頭連接外部裝置，以使電源供應單元對外部裝置進行供電。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、1'、1''、5‧‧‧外接式功能擴充裝置
3‧‧‧外部裝置
10、30、50‧‧‧殼體
12、52‧‧‧轉接電路板
14、54‧‧‧液冷系統
16、56‧‧‧電源供應單元
18、58‧‧‧功能擴充卡
20、55‧‧‧連接件
32、544‧‧‧泵浦
34、142、542‧‧‧散熱器
36、144、550‧‧‧風扇
38、146‧‧‧儲液箱
40、548a-548e‧‧‧管路
120、520‧‧‧轉接插槽
140、540‧‧‧液冷頭
180、580‧‧‧處理晶片
546‧‧‧分流裝置
560‧‧‧電接頭

第1圖為根據本發明一實施例之外接式功能擴充裝置的示意圖。 第2圖為第1圖中的外接式功能擴充裝置移除殼體後的內部示意圖。 第3圖為第2圖中的外接式功能擴充裝置的爆炸圖。 第4圖為第2圖中的外接式功能擴充裝置於另一視角的爆炸圖。 第5圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置與外部裝置的示意圖。 第6圖為第5圖中的外接式功能擴充裝置移除殼體後與外部裝置移除殼體後的內部示意圖。 第7圖為第6圖中的外接式功能擴充裝置的爆炸圖。 第8圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置與外部裝置的示意圖。 第9圖為第8圖中的外接式功能擴充裝置移除殼體後與外部裝置移除殼體後的內部示意圖。 第10圖為根據本發明另一實施例之外接式功能擴充裝置的示意圖。 第11圖為第10圖中的外接式功能擴充裝置移除殼體後的內部示意圖。 第12圖為第10圖中的外接式功能擴充裝置移除殼體後於另一視角的內部示意圖。 第13圖為第11圖中的外接式功能擴充裝置的爆炸圖。 第14圖為第11圖中的外接式功能擴充裝置於另一視角的爆炸圖。

5‧‧‧外接式功能擴充裝置

52‧‧‧轉接電路板

54‧‧‧液冷系統

55‧‧‧連接件

56‧‧‧電源供應單元

58‧‧‧功能擴充卡

520‧‧‧轉接插槽

540‧‧‧液冷頭

542‧‧‧散熱器

544‧‧‧泵浦

546‧‧‧分流裝置

548a-548e‧‧‧管路

560‧‧‧電接頭

580‧‧‧處理晶片

Claims (12)

1. 一種外接式功能擴充裝置，包含： 一殼體； 一轉接電路板，設置於該殼體中，該轉接電路板具有一轉接插槽； 一液冷系統，設置於該殼體中；以及 一電源供應單元，設置於該殼體中且電性連接於該轉接電路板與該液冷系統。
2. 如請求項1所述之外接式功能擴充裝置，另包含一功能擴充卡，設置於該殼體中且插設於該轉接插槽。
3. 如請求項2所述之外接式功能擴充裝置，其中該功能擴充卡為一顯示卡。
4. 如請求項1所述之外接式功能擴充裝置，其中該液冷系統包含一液冷頭、一散熱器以及至少一風扇。
5. 如請求項1所述之外接式功能擴充裝置，另包含至少一連接件，連接於該液冷系統，該連接件用以連接一外部裝置。
6. 如請求項5所述之外接式功能擴充裝置，其中該連接件為一快接頭。
7. 一種外接式功能擴充裝置，包含： 一殼體； 一轉接電路板，設置於該殼體中，該轉接電路板具有一轉接插槽； 一液冷系統，設置於該殼體中； 至少一連接件，連接於該液冷系統，該連接件用以連接一外部裝置，以使該液冷系統對該外部裝置進行液冷散熱；以及 一電源供應單元，設置於該殼體中且電性連接於該轉接電路板與該液冷系統，該電源供應單元包含一電接頭，該電接頭用以連接該外部裝置，以使該電源供應單元對該外部裝置進行供電。
8. 如請求項7所述之外接式功能擴充裝置，其中該液冷系統包含一液冷頭、一散熱器、一泵浦、一分流裝置以及複數個管路，該等管路連接該液冷頭、該散熱器、該泵浦與該分流裝置，該液冷頭、該散熱器、該泵浦、該分流裝置與該等管路形成該外接式功能擴充裝置之一內部液冷循環通路。
9. 如請求項8所述之外接式功能擴充裝置，其中當該連接件連接該外部裝置時，該外部裝置經由該連接件與該分流裝置形成一外部液冷循環通路。
10. 如請求項7所述之外接式功能擴充裝置，另包含一功能擴充卡，設置於該殼體中且插設於該轉接插槽。
11. 如請求項10所述之外接式功能擴充裝置，其中該功能擴充卡為一顯示卡。
12. 如請求項7所述之外接式功能擴充裝置，其中該連接件為一快接頭。