CN102843896B - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却装置，其包含两流管、一热交换器及两连通管。流管通过连通管连通热交换器。其中，流管或热交换器具有相交的两壁面，其中一壁面上具有一组配孔，另一壁面上具有一焊料进口，焊料进口连通组配孔。连通管插设于组配孔，焊料进口用以供一焊锡进入组配孔并进而封闭住连通管与组配孔之间的一间隙。藉此，连通管与流管或热交换器的结合处即可获得良好的密闭效果。

Description

冷却装置

技术领域

本发明是关于一种冷却装置，特别是一种用于电子设备的冷却装置。

背景技术

目前用于服务器内的散热模块，多采用气冷式的散热模式。其原理于热源上设置一散热鳍片，并搭配一散热风扇所产生的强制热对流而协助热源进行散热。然而，在散热鳍片对热源散热的同时，也相对造成其它热源散热的问题。举例而言，当一气流流经前端的热源而移除此热源所产生的热能时，气流的温度即被升高，如此一来将不利于后端热源的散热。

相较之下，液冷式的散热模式提供了另一种的散热模式。液冷式的散热模式由于并非以空气进行冷却降温，因此不需考虑气流流动所需的流道空间，流场的设计可以单纯化，且服务器的高度需求可再降低。现有液冷式的散热模式，将冷却装置的热交换器设置于一主机板的热源上，而将热能通过于其内部流动的冷却流体带走。

然而，由于冷却装置靠其内部流动的冷却流体而进行热交换，因此冷却装置的热交换器、以及连接于热交换器的流管，其彼此之间必须要有良好的接合性以及密闭效果，以避免冷却流体外漏。

现有一般流管与热交换器之间的结合方式，若靠焊锡而将两者焊接起来，由于需确保流管与热交换器之间的接缝处能够完全密合，因此需要较高的人工焊接技术以及工时，进而造成制造成本的提高。并且，流管与热交换器之间的接合处需要预留较大的空间，以利人员进行焊接作业。因此，对于小型的冷却装置，流管与热交换器的结合若以人工焊接的方式来实施，将难以达成。

发明内容

本发明在于提供一种冷却装置，藉以解决现有流管与热交换器的结合要较高的人工焊接技术，造成制作上的不便的问题。

依据本发明的一实施例所提供的冷却装置，其包含一第一流管、一第二流管、至少一热交换器及至少两连通管。第一流管具有一第一流道，第二流管具有一第二流道，热交换器具有一腔室。并且，其中一连通管连接热交换器及第一流管，另一连通管则连接热交换器及第二流管，腔室通过这些连通管而连通第一流道及第二流道。其中，第一流管、第二流管或热交换器的其一具有相交的两壁面，其中一壁面上具有一组配孔，另一壁面上具有一焊料进口，焊料进口连通组配孔。连通管的其一插设于组配孔，且部分的连通管自焊料进口而曝露于外，焊料进口用以供一焊锡进入组配孔并进而封闭住连通管与组配孔之间的一间隙。

依据本发明的另一实施例所提供的冷却装置，其包含一第一流管、一第二流管及至少两连通管。第一流管具有一第一流道，第二流管具有一第二流道。第一流管及第二流管具有相交的两壁面，其中一壁面上具有一组配孔，另一壁面上具有一焊料进口。焊料进口连通组配孔，每一连通管插设于每一组配孔，焊料进口用以供一焊锡进入组配孔并进而封闭住该连通管与组配孔之间的一间隙。并且，第一流管位于第二流管具有焊料进口的壁面上，第一流管遮蔽住部分壁面，且第一流管未遮蔽住焊料进口。

根据上述实施例所提供的冷却装置，通过两流管或热交换器上的两相交壁面分别设置组配孔及焊料进口，并令焊料进口连通组配孔。因此工程人员只需将焊锡经由焊料进口而倒入至组配孔内，并对冷却装置进行后续加热回焊动作，即可完成连通管、热交换器及流管间的焊接程序。是以这样的冷却装置，可降低制作时的加工复杂度及减少加工工时。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为根据一实施例的冷却装置的结构示意图；

图2A为根据一实施例的冷却装置的局部结构示意图；

图2B为根据一实施例的冷却装置的局部结构分解图；

图2C为图2A沿2C-2C剖面线的剖视图；

图2D为图2C的局部放大图；

图3为根据另一实施例的冷却装置的结构示意图。

其中，附图标记：

10 冷却装置

100 第一流管

101 第一管体壁面

1011 组配孔

102 第二管体壁面

1021 焊料进口

109 第一流道

200 第二流管

203 第三管体壁面

2031 组配孔

204 第四管体壁面

2041 焊料进口

209 第二流道

300 热交换器

301 第一壳体壁面

3011 组配孔

3012 组配孔

302 第二壳体壁面

3021 焊料进口

303 第三壳体壁面

3031 焊料进口

304 热交换面

305 第四壳体壁面

309 腔室

310 结合部

312 锁固件

410 第一连通管

4101 开口

4102 开口

412 环型凹槽

420 第二连通管

422 环型凹槽

500 支撑柱

510 第一传输管

520 第二传输管

600 焊锡

具体实施方式

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。

请参照图1，图1为根据本发明一实施例的冷却装置的结构示意图。本实施例的冷却装置10以服务器主机上的散热装置为例，但不以此为限。举例来说，冷却装置10也可以是用在其它领域的散热装置。

本实施例的冷却装置10包含一第一流管100、一第二流管200、一第一连通管410及一第二连通管420。此外，在本实施例与其它实施例当中，冷却装置10还可包含至少一热交换器300。其中，热交换器300可为一蒸发器，且其可设置于服务器主机上的一发热源，并用以使流通热交换器300其间的冷却液体吸收发热源的热能。此外，本实施例以四个热交换器300为例，但不以此为限。且由于此四个热交换器300的结构相同，因此后续将只针对其中一个热交换器300进行说明。

本实施例的第一连通管410连接热交换器300及第一流管100，第二连通管420则连接热交换器300及第二流管200。此外，冷却装置10更可包含一第一传输管510及一第二传输管520，第一传输管510连接第一流管100，第二传输管520连接第二流管200。第一传输管510及第二传输管520用以连接一冷凝器(未绘示)。并且，冷却装置10可供一冷却流体于其内流动，冷却流体可以液态的形式由第二传输管520流入第二流管200，并再经由第二连通管420流入热交换器300。当液态的冷却流体于热交换器300内吸收热能后，便蒸发为气态的冷却流体。气态的冷却流体可经由第一传输管510流入第一流管100，并再经由第一传输管510流出冷却装置10。

接着，将针对第一流管100、第二流管200、热交换器300、第一连通管410及第二连通管420的结构做进一步的说明。请接着参照图2A至图2D，图2A为根据本发明一实施例的冷却装置的局部结构示意图，图2B为根据本发明一实施例的冷却装置的局部结构分解图，图2C为图2A沿2C-2C剖面线的剖视图，图2D为图2C的局部放大图。

本实施例的第一流管100具有一第一流道109，第二流管200具有一第二流道209，而热交换器300则具有一腔室309。其中，腔室309通过第一连通管410及第二连通管420而连通第一流道109及第二流道209。

请继续参照图2B，热交换器300具有一第一壳体壁面301、一第二壳体壁面302、一第三壳体壁面303以及一热交换面304。其中，第一壳体壁面301分别相交于第二壳体壁面302、第三壳体壁面303以及热交换面304。更详细来说，第二壳体壁面302及第三壳体壁面303朝向同一方向，且热交换面304与第二壳体壁面302或第三壳体壁面303位于热交换器300的相对两侧。其中，热交换器300以热交换面304贴覆于主机的发热源上，且第二壳体壁面302至热交换面304的距离大于第三壳体壁面303至热交换面304的距离。

此外，第一壳体壁面301上具有一组配孔3011及一组配孔3012，且组配孔3011至热交换面304的距离可大于组配孔3012至热交换面304的距离。其中，组配孔3011供第一连通管410的一端插设，组配孔3012供第二连通管420的一端插设。此外，第二壳体壁面302上具有一焊料进口3021，焊料进口3021连通组配孔3011。当第二连通管420插设于组配孔3011时，焊料进口3021曝露出部分的第二连通管420。第三壳体壁面303上则具有一焊料进口3031，焊料进口3031连通组配孔3012。当第二连通管420插设于组配孔3011时，部分的第二连通管420自焊料进口3021而曝露于外。其中，焊料进口3021、3031用以供一焊锡600进入而进行焊接，以将第一连通管410及第二连通管420稳固地与热交换器300相结合。至于利用焊锡600将第一连通管410或第二连通管420与热交换器300相结合的方式与细部结构，将于后续进行说明。

需注意的是，本实施例的热交换器300具有高低差的第二壳体壁面302及第三壳体壁面303，然而此热交换器300的结构特征非用以限定本发明。举例来说，也可将第二壳体壁面302及第三壳体壁面303设计成位于同一水平面且互相相连而形成一平坦的第四壳体壁面305，如图3所示。在图3的实施例中，焊料进口3021及焊料进口3031皆位于第四壳体壁面305上。

并且，热交换器300更可具有一结合部310及一锁固件312，锁固件312穿设于结合部310。热交换器300可通过锁固件312而固定于服务器的主机内的发热源上。

请继续参照图2B，本实施例的第一流管100具有相交的一第一管体壁面101及一第二管体壁面102。其中，第一管体壁面101具有一组配孔1011，第二管体壁面102具有一焊料进口1021，焊料进口1021连通组配孔1011。其中，组配孔1011供第一连通管410相对于热交换器300的一端插设。并且，当第一连通管410插设于组配孔1011时，部分的第一连通管410自焊料进口1021而曝露于外。其中，焊料进口1021用以供一焊锡600进入而进行焊接，以将第一连通管410稳固地与第一流管100相结合。

此外，本实施例的第二流管200具有相交的一第三管体壁面203及一第四管体壁面204。其中，第三管体壁面203具有一组配孔2031，第四管体壁面204具有一焊料进口2041，焊料进口2041连通组配孔2031。其中，组配孔2031供第二连通管420相对于热交换器300的一端插设。并且，当第二连通管420插设于组配孔2031时，焊料进口2041曝露出部分的第二连通管420。其中，焊料进口2041用以供一焊锡600进入而进行焊接，以将第二连通管420稳固地与第二流管200相结合。

并且，第一流管100的宽度W1小于第二流管200的宽度W2。因此，当第一流管100叠设于第二流管200的第四管体壁面204上时，第一流管100仅遮蔽住部份的第四管体壁面204，而焊料进口2041则位于未被第一流管100所遮蔽住的部份的第四管体壁面204上。换句话说，通过第一流管100的宽度W1小于第二流管200的宽度W2的设计，使得焊料进口2041并未被第一流管100所遮蔽。如此一来，可令工程人员将焊锡600顺利的倒入焊料进口2041而避免被第一流管100的遮蔽所干扰。

此外，本实施例的第一连通管410与第二连通管420的相对两端更可分别具有两环型凹槽412、422。环型凹槽412、422用以增加焊锡600与第一连通管410或第二连通管420之间的结合效果。

接着，将针对第一连通管410的两端分别与热交换器300及第一流管100相结合的方式与细部结构进行说明。请继续参照图2C及图2D，当工程人员欲将第一连通管410与热交换器300及第一流管100相结合时，只需将第一连通管410的两端分别插设于组配孔3011及组配孔1011。并且，令两端的环型凹槽412分别深入于组配孔3011及组配孔1011内，并使得焊料进口3021介于位于组配孔3011内的环型凹槽412与组配孔3011的开口处之间，以及使得焊料进口1021介于位于组配孔1011内的环型凹槽412与组配孔1011的开口处之间。

接着，将焊锡600分别由焊料进口3021及焊料进口1021倒入组配孔3011及组配孔1011内，并对焊锡600进行加热回焊动作。焊锡600受热而成液态，液态的焊锡600于组配孔3011或组配孔1011内通过毛细作用而流动。此外，当液态的焊锡600于组配孔1011内流向第一连通管410对应于焊料进口3021的一端的开口4101处时，部分的液态焊锡600可被引导而集中于环型凹槽412内。如此可避免过多的液态焊锡600流向开口4101处而造成溢锡的现象，进而造成焊锡600封闭住第一连通管410的开口4101的问题。

待液态的焊锡600凝为固态后，焊锡600即可将第一连通管410与组配孔3011或组配孔1011之间的间隙封闭住。如此可确保腔室309不会经由组配孔3011与第一连通管410之间的间隙而连通于外界，以及确保第一流道109不会经由组配孔1011与第一连通管410之间的间隙而连通于外界。如此一来，当冷却流体于热交换器300及第一流管100之间流动时，可确保避免冷却流体外漏的现象发生。此外，于组配孔3011或组配孔1011的内壁面上更可增设有凹槽、凹痕或凸块，如此可增加焊锡600于组配孔3011或组配孔1011内的结合强度。

因此，本实施例的第一连通管410与热交换器300及第一流管100的结合方式，只需将焊锡600倒入焊料进口3021及焊料进口1021，并进行后续加热回焊动作，即可完成第一连通管410与热交换器300及第一流管100的焊接程序。相较于现有的传统焊接方法需要较高的人工焊接技术以及工时，本实施例的冷却装置10的结构设计可采用回焊式的焊接方法，以降低加工复杂度及减少加工工时。是以这样的冷却装置10的结构设计，针对尺寸较小型的冷却装置10也可轻易的达成第一连通管410与热交换器300及第一流管100的焊接效果。

此外，至于第二连通管420与热交换器300及第二流管200间的结合方式，由于与上述第一连通管410与热交换器300及第一流管100的结合方式相同，因此便不在多做赘述。

请接着继续参照图2B及图2C。值得一提的是，本实施例的第一流管100叠设于第二流管200的第四管体壁面204上。并且，冷却装置10更可包含至少一个以上的支撑柱500。支撑柱500介于第一流管100与第二流管200之间，支撑柱500用以确保第一流管100可与第二流管200保持一间距D(如图2C所示)。由于已吸收热能的气态冷却流体于第一流管100内流动，而未吸收热能的液态冷却流体于第二流管200内流动，故第一流管100的温度势必高于第二流管200的温度。因此通过本实施例的第一流管100与第二流管200之间保持一间距D，即可避免第一流管100与第二流管200之间直接进行热交换而造成冷却装置10的散热效率不佳的问题。

此外，本实施例的第一流道109的截面积大于第二流道209的截面积(如图2C所示)，以符合气态冷却流体于第一流道109内流动以及液态冷却流体于第二流道209内流动的实际需求。

根据上述实施例的冷却装置，通过两流管及热交换器上的两相交壁面分别设置组配孔及焊料进口，并令焊料进口连通组配孔。因此工程人员只需将焊锡经由焊料进口而倒入至组配孔内，并对冷却装置进行后续加热回焊动作，即可完成连通管、热交换器及流管间的焊接程序。相较于现有采用传统焊接方法需要较高的人工焊接技术以及工时，本实施例的冷却装置的结构设计可采用回焊式的焊接方法，以降低加工复杂度及减少加工工时。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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当可根据本发明做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。

Claims (10)

1.一种冷却装置，其特征在于，包含：

一第一流管，具有一第一流道；

一第二流管，具有一第二流道；

至少一热交换器，具有一腔室，该热交换器具有一第一壳体壁面、一第二壳体壁面、一第三壳体壁面以及一热交换面，其中该第一壳体壁面分别相交于该第二壳体壁面、该第三壳体壁面以及该热交换面，该第二壳体壁面及该第三壳体壁面朝向同一方向，且该热交换面与该第二壳体壁面或该第三壳体壁面位于该热交换器的相对两侧；其中，该热交换器以该热交换面贴覆于一主机的发热源上，且该第二壳体壁面至该热交换面的距离大于该第三壳体壁面至热该交换面的距离；以及

至少两连通管，其中一该连通管连接该热交换器及该第一流管，另一该连通管连接该热交换器及该第二流管，该腔室通过所述连通管而连通该第一流道及该第二流道；

其中，该第一流管的宽度小于该第二流管的宽度，该第一流管、该第二流管或该热交换器的其一具有相交的两壁面，其中一该壁面上具有一组配孔，另一壁面上具有一焊料进口，该焊料进口连通该组配孔，该连通管的其一插设于该组配孔，该焊料进口用以供一焊锡进入该组配孔并进而封闭住该连通管与该组配孔之间的一间隙。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，更包含一支撑柱，该第一流管叠设于该第二流管上，且该支撑柱设置于该第一流管与该第二流管之间，令该第一流管与该第二流管保持一间距。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，该第一流管位于该第二流管具有该焊料进口的该壁面上，该第一流管遮蔽住部分该壁面，且该第一流管未遮蔽住该焊料进口。

4.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，该第一流道的截面积大于该第二流道的截面积。

5.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述连通管的其一的一端具有一环型凹槽，该环型凹槽于该组配孔内，该焊料进口介于该环型凹槽与该组配孔的开口处之间。

6.一种冷却装置，其特征在于，包含：

一第一流管，具有一第一流道；

一第二流管，具有一第二流道；

一热交换器，具有一腔室，该热交换器具有一第一壳体壁面、一第二壳体壁面、一第三壳体壁面以及一热交换面，其中该第一壳体壁面分别相交于该第二壳体壁面、该第三壳体壁面以及该热交换面，该第二壳体壁面及该第三壳体壁面朝向同一方向，且该热交换面与该第二壳体壁面或该第三壳体壁面位于该热交换器的相对两侧；其中，该热交换器以该热交换面贴覆于一主机的发热源上，且该第二壳体壁面至该热交换面的距离大于该第三壳体壁面至热该交换面的距离；以及

至少两连通管；

其中，该第一流管的宽度小于该第二流管的宽度，该第一流管及该第二流管具有相交的两壁面，其中一该壁面上具有一组配孔，另一壁面上具有一焊料进口，该焊料进口连通该组配孔，每一该连通管插设于每一该组配孔，该焊料进口用以供一焊锡进入该组配孔并进而封闭住该连通管与该组配孔之间的一间隙，该第一流管位于该第二流管具有该焊料进口的该壁面上，该第一流管遮蔽住部分该壁面，且该第一流管未遮蔽住该焊料进口。

7.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，一该连通管连接该热交换器及该第一流管，另一该连通管连接该热交换器及该第二流管，该腔室通过所述连通管而连通该第一流道及该第二流道。

8.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，更包含一支撑柱，其中该第一流管叠设于该第二流管上，且该支撑柱设置于该第一流管与该第二流管之间，令该第一流管与该第二流管保持一间距。

9.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，该第一流道的截面积大于该第二流道的截面积。

10.根据权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述连通管的其一的一端具有一环型凹槽，该环型凹槽于该组配孔内，该焊料进口介于该环型凹槽与该组配孔的开口处之间。