CN107978574B - 浸入式冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸入式冷却系统包括一储液容器、一导管、一组接座及一变容积式储存容器。储液容器包括一槽体及一盖板，槽体具有一储液空间及位于储液空间相对两侧的一开口及一容器底面，开口连通储液空间，盖板设置于开口处且遮蔽储液空间。组接座具有一卡槽及一通孔，卡槽与通孔相连通。导管的相对两端连接于通孔及槽体。变容积式储存容器包括相连的一气嘴及一储气本体，储气本体具有一储气空间，气嘴插设卡槽，以令储气空间通过通孔连通储液空间。其中，变容积式储存容器及槽体至容器底面所处的平面的投影不重叠，气嘴相较于储气本体邻近容器底面。

Description

浸入式冷却系统

技术领域

本发明关于一种浸入式冷却系统，特别是一种具有变容积式储存容器的浸入式冷却系统。

背景技术

目前电子设备常利用电子元件浸泡于冷却液中的浸入式液冷系统达到散热的效果，以令冷却液可直接吸取电子元件的热量，并藉由冷却液吸热后的相变化将电子元件的热量带离，而使得电子元件得以冷却。

由于浸入式液冷系统常需开盖维护，故浸入式液冷系统的盖体为非密封的设置，使得电子元件在启动的过程中，冷却液吸热后产生的冷却液蒸气迅速累积而使得浸入式液冷系统内部的压力增加，进而造成部分的冷却液蒸气逸漏于外部而损失。有鉴于此，厂商于浸入式液冷系统上方加装一储气容器，通过储气容器暂时储存汽化后的冷却液蒸汽。

然而，为了避免位于浸入式液冷系统上方的储气容器阻挡了浸入式液冷系统的盖体的开合，厂商仅能将盖体缩小且侧移，以令盖体可顺畅地开关。但是，将盖体缩小的设计也使得盖体所遮蔽的开口也相对应地缩小，进而造成维护人员对于位于浸入式液冷系统内部的电子元件维护所需的空间不足，以令维修人员难以进行作业。

发明内容

本发明在于提供一种浸入式冷却系统，藉以解决现有技术中浸入式液冷系统的开口大小受到储气容器的限制而导致维修人员难以进行维护的问题。

本发明的一实施例所公开的一种浸入式冷却系统，适用于储存冷却一电子元件的一液体。浸入式冷却系统包括一储液容器、一导管、一组接座及一变容积式储存容器。储液容器包括一槽体及一盖板，槽体具有一储液空间及位于储液空间相对两侧的一开口及一容器底面，开口连通储液空间，盖板设置于开口处且遮蔽储液空间，储液空间用以储存液体。导管的一端连接于槽体。组接座具有一卡槽及一通孔，卡槽与通孔相连通，且导管的另一端连接于通孔。变容积式储存容器包括相连的一气嘴及一储气本体，储气本体具有一储气空间，气嘴插设卡槽，以令储气空间通过通孔连通储液空间。其中，变容积式储存容器及槽体至容器底面所处的平面的投影不重叠，气嘴相较于储气本体邻近容器底面，且液体吸热汽化的气体经过导管、通孔、气嘴而储存至储气空间。

根据上述实施例所公开的浸入式冷却系统，因变容积式储存容器及槽体至容器底面所处的平面的投影不重叠的设置，即变容积式储存容器设置于槽体旁且不会遮蔽设置于槽体的开口的盖板，使得厂商可将槽体的开口设计为维护人员可轻易地对于位于浸入式冷却系统内部的电子元件维护的大小。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例所公开的浸入式冷却系统装载液体的立体示意图。

图2为图1的变容积式储存容器分离于组接座的示意图。

图3为图2的剖视图。

图4为图1的剖视图。

图5为图4的液体于储气空间冷却的剖视示意图。

图6为根据本发明第二实施例所公开的浸入式冷却系统装载液体的立体示意图。

其中，附图标记：

10、10’ 浸入式冷却系统

11 液体

12 电子元件

100、100’ 储液容器

110、110’ 槽体

111 储液空间

112 开口

113 容器底面

120 盖板

200、200’ 组接座

210 第一表面

220 第二表面

230 卡槽

231 内壁面

2311 内螺纹

232 槽底面

240 通孔

300、300’ 导管

400、400’ 变容积式储存容器

410 气嘴

411 凸缘部

412 连接柱部

420 储气本体

421 储气空间

430 固定环

431 外螺纹

W1、W2、W4 宽度

W3 内径

R 径向

N 方向

A1、A2、A3 箭头

S 平面

P1、P2 投影

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参阅图1。图1为根据本发明第一实施例所公开的浸入式冷却系统装载液体的立体示意图。

本实施例的浸入式冷却系统10，适用于储存冷却一电子元件12的一液体11。在本实施例中的液体11例如为介电液，且介电液具备低沸点的特性，以避免电子元件12在液体沸腾之前便因为过热而损坏。

本实施例的浸入式冷却系统10包括一储液容器100、一组接座200、一导管300及一变容积式储存容器400。

请参阅图2至图4。图2为图1的变容积式储存容器分离于组接座的示意图。图3为图2的剖视图。图4为图1的剖视图。

储液容器100包括一槽体110及一盖板120，槽体110具有一储液空间111及位于储液空间111相对两侧的一开口112及一容器底面113。开口112连通储液空间111，盖板120是通过压合的方式设置于开口112处且遮蔽储液空间111。储液空间111用以储存液体11，且液体11用以冷却电子元件12。在本实施例中，因盖板120是通过压合的方式设置于开口112处，故储液空间111的气压与槽体110外部的气压需保持平衡，以确保盖板120可紧密地压合于槽体110上。

组接座200固定于储液容器100的槽体110，且组接座200具有一第一表面210、一第二表面220、一卡槽230及一通孔240。第一表面210与第二表面220相对。卡槽230自第一表面210凹陷而形成相连的一内壁面231及一槽底面232，且内壁面231具有一内螺纹2311。通孔240自第二表面220凹陷并穿透槽底面232，而令卡槽230与通孔240相连通。卡槽230的宽度W1大于通孔240的宽度W2。

在本实施例中，两个导管300的材质为金属材质，且两个导管300的各相对两端分别连接槽体110与两个通孔240。

在本实施例中，组接座200为固定于储液容器100的槽体110的设置，并非用以限定本发明。在其他实施例中，组接座可设置于其他的架体上。

变容积式储存容器400包括一气嘴410、一储气本体420及一固定环430。在本实施例中，气嘴410例如为具有压动阀件的接头。气嘴410包括一凸缘部411及一连接柱部412，凸缘部411自连接柱部412的径向R凸出，且连接柱部412远离凸缘部411的一端连接于储气本体420。在本实施例中，储气本体420例如为通过热压形成的铝箔袋，且储气本体420各具有一储气空间421。固定环430套设于连接柱部412，且固定环430的内径W3小于凸缘部411的宽度W4，以及固定环430具有一外螺纹431。

在本实施例中，变容积式储存容器400的储气本体420为铝箔袋的设计，并非用以限定本发明。在其他实施例中，储气本体也可为风箱结构。

气嘴410以平行容器底面113的法线方向N，及气嘴410以相较于储气本体420靠近容器底面113的插设方式可分离地插设卡槽230，并通过固定环430的外螺纹431分别与卡槽230的内壁面231的内螺纹2311结合，以令凸缘部411被抵压于固定环430与槽底面232之间，而将气嘴410固定于卡槽230内。当气嘴410固定于卡槽230内时，变容积式储存容器400及槽体110至容器底面113所处的平面S的投影P1、P2不重叠。储气空间421通过通孔240连通储液空间111，以令液体11吸收电子元件12的热量而汽化的气体经过导管300、通孔240及气嘴410而储存至储气空间421。

在本实施例中，变容积式储存容器400是以平行容器底面113的法线方向N插入卡槽230内，但并不以此为限。在其他实施例中，变容积式储存容器可沿与容器底面的法线方向夹一锐角的方向插入卡槽。

本实施例的浸入式冷却系统10中，因变容积式储存容器400插入组接座200时，变容积式储存容器400与槽体110至容器底面113所处的平面S的投影P1、P2不相叠，即变容积式储存容器400设置于槽体110旁且不会遮蔽设置于槽体110的开口112处的盖板120，使得厂商在设计槽体110的开口112时，不会受到变容积式储存容器400的限制，而可将开口112设计为方便维护人员进行维护的大小。

接着说明液体11于浸入式冷却系统10循环的过程，请连同图4一并参阅图5，图5为图4的液体于储气空间冷却的剖视示意图。

如图4所示，位于储液容器100的储液空间111的液体11吸收电子元件12的热量后，会汽化成气体并沿箭头A1上升而累积于储液空间111的上部。当位于储液空间111的上部的气体累积至一定程度后会于储液空间111内形成气体压力，此压力会使气体经由箭头A2所指的路径沿导管300送往组接座200的通孔240。接着，气体再经通过插设于卡槽230(如图3所示)的气嘴410而进入储气空间421储存。

在本实施例的浸入式冷却系统10中，因变容积式储存容器400的设置，使得累积于储液空间111上部的气体得以输送至变容积式储存容器400的储气空间421。也就是说，变容积式储存容器400的储气空间421可调节储液空间111内的压力。如此一来，槽体110的储液空间111的压力可与槽体110外的压力保持平衡，以确保盖板120紧密盖合于槽体110。

如图5所示，待电子元件12停止运作之后，此时位于储液空间111的液体11不再汽化，而造成储液空间111内部的压力降低而形成负压，以令原本位于储气空间421的气体经由箭头A3所指的路径吸回储液空间111，且吸回储液空间111的气体经冷凝后转变成液体11，待电子元件12运作时再进行吸热。

同理地，当储液空间111内部因电子元件12停止运作而形成负压时，原本位于储气空间421的气体被吸回至储液空间111，而又使槽体110的储液空间111的压力恢复到与槽体110外的压力保持平衡的状态。

在本实施例中，液体11汽化之后所形成的气体具有腐蚀性的特性。因此，本实施例的导管300为金属材质可确保液体11汽化后所形成的气体在经过导管300时，不会对于金属的导管300腐蚀而造成气体外露。

请再参阅图5，当气体储存于储气空间421时，因储气本体的材质为金属铝箔，有利于位于储气空间421的气体与外界进行热交换，使得气体在储气空间421冷凝为液体11。此外，再因变容积式储存容器400的气嘴410较储气本体420邻近储液容器100的容器底面113，且气嘴410是沿平行容器底面113的法线方向N插入卡槽230(如图3所示)的设置。即变容积式储存容器400是以直立地插设于组接座200的方式，使得气体冷凝为液体11后可藉由重力并通过导管300流回储液空间111，而再吸收电子元件12的热量。

此外，储气本体420采用热压的方式所形成的设计，相较于采用黏合胶的方式更可确保液体11或液体11汽化后的气体不会造成储气本体420的密封效果失效。

请再参阅图4，当维护人员需对于位于储液空间111的电子元件12进行维护时，可先将变容积式储存容器400拔除后，使得原本储存于储气空间421的气体或是液体11被封存在储气本体420内。如此一来，待维护人员维修完毕后，将变容积式储存容器400插回组接座200，即可使储存于储气空间421的气体或是液体11再继续循环使用。

在前述实施例中，组接座200上仅设有一变容积式储存容器400。但并不以此为限。请参阅图6，图6为根据本发明第二实施例所公开的浸入式冷却系统装载液体的立体示意图。在本实施例的浸入式冷却系统10’中，组接座200’上设有两个变容积式储存容器400’，且两个变容积式储存容器400’分别通过两个导管300’连接于储液容器100’的槽体110’。

上述实施例的浸入式冷却系统中仅设有一组接座的设置，但并不以此为限。在其他实施例中，组接座可设置多组，且设置于组接座的变容积式储存容器的数量可依据厂商的设计进行增减。

根据上述实施例所公开的浸入式冷却系统，因变容积式储存容器及槽体至容器底面所处的平面的投影不重叠的设置，即变容积式储存容器设置于槽体旁且不会遮蔽设置于槽体的开口的盖板，使得厂商可将槽体的开口设计为维护人员可轻易地对于位于浸入式冷却系统内部的电子元件维护的大小。

此外，通过变容积式储存容器的设置，使得调节储液空间内部的压力得以被调节，藉此可确保槽体的储液空间内部的压力与槽体外的压力保持平衡，以令盖板可紧密地盖合于槽体上。

再者，因储气本体的材质为金属铝箔，使得位于储气空间的气体有利于与外界进行热交换，以令气体在储气空间冷凝为液体。另外，又因变容积式储存容器为直立地插设于组接座的设置，使得冷凝过后的液体可通过重力的帮助而有效地流回槽体的储液空间内再进行吸热。

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当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。

Claims (10)

1.一种浸入式冷却系统，适用于储存冷却一电子元件的一液体，其特征在于，包括：

一储液容器，包括一槽体及一盖板，该槽体具有一储液空间及位于该储液空间相对两侧的一开口及一容器底面，该开口连通该储液空间，该盖板设置于该开口处且遮蔽该储液空间，该储液空间用以储存该电子元件及该液体；

一导管，该导管的一端连接于该槽体；

一组接座，具有一卡槽及一通孔，该卡槽与该通孔相连通，且该导管的另一端连接于该通孔，该组接座具有相对的一第一表面及一第二表面，该卡槽自该第一表面凹陷而形成相连的一内壁面及一槽底面，该通孔自该第二表面凹陷并穿透该槽底面；以及

一变容积式储存容器，包括相连的一气嘴及一储气本体，该储气本体具有一储气空间，该气嘴插设该卡槽，以令该储气空间通过该通孔连通该储液空间；

其中，该变容积式储存容器及该槽体至该容器底面所处的平面的投影不重叠，该气嘴相较于该储气本体邻近该容器底面。

2.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该变容积式储存容器进一步包括一固定环，该气嘴包括一凸缘部及一连接柱部，该凸缘部自该连接柱部的径向方向凸出，该连接柱部远离该凸缘部的一端连接于该储气本体，该固定环套设于该连接柱部，且该固定环抵压该凸缘部并固定于该卡槽的该内壁面，以令该凸缘部被抵压于该固定环与该槽底面之间。

3.根据权利要求2所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该卡槽的宽度大于该通孔的宽度。

4.根据权利要求2所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该固定环的内径小于该凸缘部的宽度。

5.根据权利要求2所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该内壁面具有一内螺纹，该固定环具有一外螺纹，该内螺纹与该外螺纹结合，以令该固定环固定于该卡槽内。

6.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该变容积式储存容器的该储气本体为铝箔袋体。

7.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该变容积式储存容器的该储气本体为风箱结构。

8.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该导管为金属材质。

9.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该盖板是以压合的方式设置于该槽体的该开口处。

10.根据权利要求1所述的浸入式冷却系统，其特征在于，该变容积式储存容器插设于该卡槽的方向平行于该容器底面的法线。

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