CN110941314B - 液冷导热装置、液冷循环系统以及漏液检测方法 - Google Patents

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CN110941314B CN201910405765.6A CN201910405765A CN110941314B CN 110941314 B CN110941314 B CN 110941314B CN 201910405765 A CN201910405765 A CN 201910405765A CN 110941314 B CN110941314 B CN 110941314B
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Abstract

本发明公开一种液冷导热装置、液冷循环系统以及漏液检测方法,用以接触一热源,并提供冷却液流通于液冷导热装置内部。液冷导热装置包含一液冷导热件、一检测电极以及一判断电路。液冷导热件内部具有连通外部的一腔室,腔室用于容置冷却液,并且液冷导热件的表面设置有连通腔室的至少一连通口;其中,液冷导热件由至少二个组合块接合而成,并且至少二个组合块的至少其中之一是金属导体。检测电极设置于液冷导热件上,并且常态地与金属导体之间保持电性断路。判断电路电性连接于金属导体与检测电极,在金属导体与检测电极之间电性导通时产生一漏液警示信号。

Description

液冷导热装置、液冷循环系统以及漏液检测方法
技术领域
本发明有关于电子装置的液冷系统,特别是关于一种液冷导热装置、液冷循环系统以及漏液检测方法。
背景技术
随着计算机芯片运作功率越来越高,气冷、热管等散热手段已经逐渐无法应付中央处理器或绘图处理器运作过程中产生的热能。特别是对于超频使用的计算机而言,若无法有效地散热,将使得计算机装置的保护机制启动,而降低中央处理器、绘图处理器,甚至是内存的运作频率。
液冷系统可以快速地大量移除热量,可以作为有效的散热手段。对于液冷导热件(或称水冷头)而言,它内部需要有腔室供冷却液循环流动,同时又至少需要局部是高导热性金属制成。因此,液冷导热件是由至少二个组合件接合而成,二个组合件之间会形成接缝。前述的接缝,不论是否经过水密处理,在水密材质劣化后还是会发生漏液现象。此外,腔室内的冷却液必须不断与储液槽进行循环,以确保腔室内的冷却液保持低温。而连接腔室的管路接头也形成另一个可能的漏液点。
冷却液通常以逆渗透纯水为基础,并添加适当的添加剂。不论是纯水,或是混合添加剂之后的冷却液,其电阻虽高但仍有一定的导电度。一旦发生漏液并流向芯片周遭的电路,仍会造成短路而导致计算机装置损坏。但前述的漏液现象由于是发生在计算机机壳内部,往往无法及时发现而停止计算机主机以避免短路。甚至提供液冷循环的液体泵浦在漏液现象发生后仍在持续运作中,而导致漏液状况加速且加重,让漏液现象更难及时被发现。
发明内容
本发明提出一种液冷导热装置、液冷循环系统以及漏液检测方法,可实时检测漏液状况而产生漏液警示信号,以关闭必要元件的运作。
本发明提出一种液冷导热装置,包含一液冷导热件、一检测电极以及一判断电路。液冷导热件内部具有连通外部的一腔室,腔室用于容置冷却液,并且液冷导热件的表面设置有连通腔室的至少一连通口;其中,液冷导热件由至少二个组合块接合而成,并且至少二个组合块的至少其中之一是金属导体。检测电极设置于液冷导热件上,并且常态地与金属导体之间保持电性断路。判断电路电性连接于金属导体与检测电极,在金属导体与检测电极之间电性导通时产生一漏液警示信号。
在本发明一或多个实施例中,至少二个组合块之间形成接缝,且检测电极设置于接缝旁;或者检测电极环绕至少一连通口设置。
在本发明一或多个实施例中,至少二个组合块其中之一为金属导体,另一个组合块为绝缘体,检测电极设置于绝缘体但不接触金属导体;或者,至少二个组合块都是金属导体,液冷导热装置更包含一绝缘贴片,贴附金属导体,并且检测电极贴附于绝缘贴片上。
在本发明一或多个实施例中,液冷导热装置还包含一密封件,环绕接缝或连通口,并且位于检测电极的内侧。
在本发明一或多个实施例中,液冷导热装置还包含另一密封件,环绕接缝或连通口设置,并且位于检测电极的外侧。
在本发明一或多个实施例中,另一密封件为一导电橡胶圈;并且导电橡胶圈与检测电极电性导通。
在本发明一或多个实施例中,液冷导热装置还包含一毛细结构,设置于检测电极与密封件之间。
在本发明一或多个实施例中,毛细结构是一流体吸附材。
在本发明一或多个实施例中,毛细结构是形成于绝缘体表面的一表面结构。
在本发明一或多个实施例中,毛细结构覆盖绝缘体表面上设置密封件以外的部分。
在本发明一或多个实施例中,表面结构为一拉丝纹路,至少包含两组方向交错的拉丝。
在本发明一或多个实施例中,检测电极贴附于表面结构上。
在本发明一或多个实施例中,毛细结构包含一流体吸附材以及形成于绝缘体表面的一表面结构。
在本发明一或多个实施例中,检测电极是毛细结构型态,且检测电极覆盖绝缘体表面上设置密封件以外的部分。
在本发明一或多个实施例中,液冷导热件由至少三个组合块接合而成,三个组合块至少包含一金属导体、一第一绝缘体以及一第二绝缘体;第一绝缘体具有一穿孔及一第一凹槽,第一凹槽位于第一绝缘体的一第一侧面,且穿孔连通第一凹槽与第一绝缘体的一第二侧面;第二绝缘体接合于第一绝缘体的第一侧面,而覆盖第一凹槽;金属导体接合于第一绝缘体的第二侧面,而覆盖穿孔,使得第一凹槽及穿孔被密封为腔室。
在本发明一或多个实施例中,第二绝缘体面向第一凹槽的一面设置一第二凹槽,增加腔室的容积。
在本发明一或多个实施例中,连通口由第二绝缘体的外表面延伸至第二凹槽,而通过第二凹槽连通腔室;或连通口由第二绝缘体的外表面,贯通第一绝缘体与第二绝缘体的实体部分而连通于第一绝缘体的第二侧面。
在本发明一或多个实施例中,第一绝缘体的第二侧面设置一对应于连通口的第四凹槽。
在本发明一或多个实施例中,金属导体更包含一第三凹槽,金属导体接合于第一绝缘体的第二侧面,并以第三凹槽朝向穿孔。
本发明还提出一种液冷循环系统,包含前述的液冷导热装置、一液体泵浦以及一驱动电路。液体泵浦通过一管路连接于至少一连通口。驱动电路电性连接于液体泵浦以及判断电路,用于驱动液体泵浦,并于接收漏液警示信号时关闭液体泵浦。
在本发明一或多个实施例中,液冷循环系统更包含一储液单元以及管路,液体泵浦通过管路连接于连通口以及储液单元。
在本发明一或多个实施例中,液冷循环系统更包含一警示装置,电性连接于判断电路,且警示装置接收漏液警示信号而产生一对应的警示信息。
本发明还提出一种漏液检测方法,包含:设置一检测电极于一接缝旁,或环绕至少一连通口设置检测电极,其中,接缝为一液冷导热件上由至少二个组合块接合而形成,至少一连通口连通液冷导热件内部;对检测电极提供一第一检测电位,并且对液冷导热件上的一金属导体提供一第二检测电位;以及判断检测电极与金属导体是否导通,并于导通时产生一漏液警示信号。
在本发明一或多个实施例中,设置检测电极于接缝旁的步骤包含将检测电极设置在液冷导热件的绝缘体部分。
通过检测电极以及液冷导热件自身的金属导体作为漏液探针,并可通过相对简单的触发电路作为判断电路,使得漏液警示功能可以整合为既有的液冷导热装置的一部分,不需复杂的检测系统,也不需改变液冷导热件的结构。此外,漏液警示信号可以用于实时关闭液体泵浦,避免漏液持续发生而对周遭电子元件造成破坏,不需使用者实时的介入,使得本发明兼具漏液保护功能。
附图说明
图1是本发明第一实施例中液冷导热装置的分解立体图。
图2是本发明第一实施例中液冷导热装置的立体图。
图3是本发明第一实施例中液冷导热装置的电路示意图。
图4是本发明第一实施例中液冷导热装置的局部元件的放大立体图。
图5是本发明第二实施例中液冷导热装置的分解立体图。
图6是本发明第三实施例中液冷导热装置的立体图。
图7是本发明第四实施例中液冷循环系统的立体图。
图8及图9是本发明第五实施例中液冷导热装置的分解立体图。
图10是本发明第五实施例中液冷导热装置的立体图。
图11是本发明第五实施例中第一绝缘体的上视图。
图12是本发明第五实施例中第一绝缘体的另一上视图。
图13是本发明第六实施例中第一绝缘体的上视图。
图14是本发明第七实施例中第一绝缘体的上视图。
图15是本发明第八实施例中第一绝缘体的上视图。
图16是本发明第八实施例中第一绝缘体的局部上视图。
图17是本发明第九实施例中第一绝缘体的局部上视图。
图18是本发明第十实施例中第一绝缘体的局部上视图。
图19以及图20是本发明第十一实施例中第一绝缘体的局部上视图。
图21是本发明第十二实施例中第一绝缘体的局部上视图。
图22是本发明漏液检测方法的方法流程图。
其中,附图标记:
100液冷导热装置 110液冷导热件
110a腔室 110b接缝
110c连通口 111第一绝缘体
111a穿孔 111b第一凹槽
111c第四凹槽 112金属导体
112a第三凹槽 113第二绝缘体
113a第二凹槽 114绝缘体
120检测电极 122导线段
130判断电路 140绝缘贴片
150警示装置 160、160a密封件
170毛细结构 170a流体吸附材
170b表面结构 200循环装置
10储液单元 220液体泵浦
230管路 240驱动电路
V1第一检测电位 V2第二检测电位
Step 110~Step 140步骤
具体实施方式
请参阅图1及图2所示,为本发明第一实施例所揭露的一种液冷导热装置100,用以接触一热源,并提供冷却液流通于液冷导热装置100内部,以快速对热源进行散热冷却。所述热源可为但不限定于中央处理器(CPU)、绘图处理器(GPU)等高功率电子芯片。
如图1及图2所示,液冷导热装置100包含至少一液冷导热件110、一检测电极120以及一判断电路130。
如图1所示,液冷导热件110的内部具有连通外部的一腔室110a,用于供外部的冷却液流入其中而容置冷却液。基于实际机械加工技术的限制,液冷导热件110一般由二个或二个以上的组合块接合而成,才能形成腔室110a。同时,为了作为良好的热传导媒介,至少二个组合块的至少其中之一是金属导体112,用以接触热源,将发热源发出的热快速地传导到在腔室110a内的冷却液。以第一实施例为例,一个组合块为金属导体112,另一个组合块为绝缘体114,例如压克力制成的容器状结构件。
当然,不排除所有的组合块都是金属导体112。至少二个组合块接合而成的液冷导热件110,在二个组合块之间会形成一接缝110b。此接缝110b可能造成漏液,进而造成周遭电路的伤害。此外,在腔室110a内流动的冷却液是不断与外部的冷却器或冷却水箱进行循环交换,因此液冷导热件110的表面还设置一或多个连通腔室110a的连通口110c,以供管路230连接腔室110a至一循环装置200(请见图7)。于第一实施例中,液冷导热件110的表面设置二个连通腔室110a的连通口110c,其中一个连通口110c用于供冷却液由冷却器或冷却水箱等储液单元210流入腔室110a,而另一个连通口110c用于供吸热后的冷却液离开腔室110a,而回送到储液单元210进行冷却。而连通口110c周围,也形成可能漏液的接缝110b。
如图1以及图2所示,检测电极120设置于液冷导热件110上,并且常态地与金属导体112之间保持电性断路。由于第一实施例中,另一个组合块是绝缘体114;因此,检测电极120可以直接设置在绝缘体114,但不接触金属导体112,就可以使得检测电极120常态地与金属导体112之间保持电性断路。
如图1与图2所示,液冷导热件110的绝缘体114部分,是经过车铣加工而具有一凹槽,为容器状结构件。金属导体112则为一板体,可以密封凹槽而形成腔室110a。如图2所示,金属导体112局部地覆盖于绝缘体114的表面;此时,理想的检测电极120设置,是检测电极120设置于绝缘体114表面,并环绕金属导体112但不接触金属导体112,例如,让检测电极120平行地设置于接缝110b旁。
此时,接缝110b位于金属导体112的边缘,不论液冷导热件110的摆设方向为何(液冷导热件110的摆设方向配合金属导体112接触热源的需求),渗漏的冷却液都能流动并接触到检测电极120,而使得检测电极120与金属导体112电性导通。
如图2与图3所示,判断电路130电性连接于金属导体112与检测电极120,用以在金属导体112与检测电极120之间电性导通时产生一漏液警示信号。于一具体实施例中,判断电路130对检测电极120以及金属导体112施加一电位差,例如对检测电极120施加一第一检测电位V1,并且对金属导体112进行电性接地以作为一第二检测电位V2,而形成V1减去V2的电位差。判断电路130并判断检测电极120与金属导体112之间是否有电流产生。冷却液在腔室110a中常态地接触金属导体112,渗漏的冷却液若接触到检测电极120,将导通检测电极120与金属导体112而产生电流,从而触发判断电路130产生一漏液警示信号。图3所示的电路为电流检测的一种具体实施方法,但检测电极120与金属导体112之间是否导通的检测手段并不以图3所揭露的为限。
请参阅图4所示,连通口110c周围也形成可能漏液的接缝110b,因此,于第一实施例中,也设置另一个检测电极120,环绕至少一连通口110c。连通口110c周围的接缝110b若发生漏液,同样会导通检测电极120与金属导体112从而触发判断电路130产生漏液警示信号。
如图5所示,第二实施例的液冷导热件110的组合块都是金属导体112,因此,液冷导热装置100更包含一绝缘贴片140,贴附于金属导体112其中之一,并且检测电极120贴附于绝缘贴片140上,使得检测电极120设置于液冷导热件110,而又能通过绝缘贴片140常态地与金属导体112之间保持电性断路。
请参阅图6所示,为本发明第三实施例所揭露的一种液冷导热装置100。第三实施例的液冷导热装置100同样包含至少一液冷导热件110、一检测电极120以及一判断电路130。
如图6所示,检测电极120并不需要连续延伸而在液冷导热件110上环绕一圈。渗漏的冷却液,通常会受随重力向下流动。理想的检测电极120位置是位于接缝110b下方,并且尽可能地接近接缝110b,而并不需要形成环绕状态,以在漏液发生时就立即接触到冷却液。也就是说,至少局部的检测电极120在重力方向上位于接缝110b下方。因此,在设置检测电极120时,需考虑液冷导热件110实际安装于热源上的状态,并确认接缝110b位置,从而决定检测电极120的位置。
此外,一般自来水的导电度约350μS/cm,逆渗透纯水的导电度仅有10μS/cm,而经过添加剂调制的冷却液则可能提升或降低导电度;虽然低导电度下由冷却液导通的微弱电流或电压仍在可以适度的信号放大后检测到,检测电极120与接缝110b之间的距离也必须可能地缩短,以减少检测电极120至金属导体112之间的导电路径而加大导通时的电流大小,以简化判断电路130对于导电状态检测的灵敏度需求。
请参阅图7所示,基于前述实施例,本发明第四实施例提出一种液冷循环系统,包含如前述各实施例提出的液冷导热装置100以及一循环装置200。液冷导热装置100包含液冷导热件110、检测电极120以及判断电路130,结构及连接关系如前述各实施例所述,以下不再赘述。
如图7所示,循环装置200包含一储液单元210、一液体泵浦220、管路230以及一驱动电路240。
液体泵浦220通过管路230连接于连通口110c以及储液单元210,以泵送冷却液在液冷导热件110的腔室110a与储液单元210之间循环。
驱动电路240电性连接于液体泵浦220以及液冷导热装置100的判断电路130。驱动电路240用于提供驱动电力,以驱动液体泵浦220泵送冷却液,驱动电路240并于接收漏液警示信号时关闭液体泵浦220,以停止泵送冷却液,避免漏液持续发生。
前述的驱动电路240可以是一个独立的电路,由计算机主机的电源供应器直接取得电力,并直接以针脚接收来自判断电路130的漏液警示信号。驱动电路240以及判断电路130也可以通过计算机主板的嵌入式控制器(Embedded Board Controller,EBC)进行桥接;此时,漏液警示信号除了传送到驱动电路240之外,也可以进一步传送给主板,以利用操作系统内建功能或所加载的监视程序产生警示信息通知用户。当然,驱动电路240以及判断电路130也可以局部或全部整合于嵌入式控制器中,成为主板的一部分。
此外,如图7所示,液冷导热装置100可进一步包含一警示装置150,例如指示灯装置、警示音装置,电性连接于判断电路130。当发生漏液而判断电路130发出漏液警示信号时,警示装置150可接收漏液警示信号而产生一对应的警示信息,例如以指示灯装置发出指示灯光或警示音装置发出警示音。
请参阅图8、图9及图10所示,为本发明第五实施例所揭露的一种液冷导热装置100。液冷导热装置100包含至少一液冷导热件110、一检测电极120以及一密封件160。
于第五实施例中,液冷导热件110由三个组合块接合而成。三个组合块中至少包含一金属导体112、一第一绝缘体111以及一第二绝缘体113。第一绝缘体111大致为一板体,具有一或多个穿孔111a以及一第一凹槽111b。第一凹槽111b位于第一绝缘体111的第一侧面,且穿孔111a连通第一绝缘体111的第一侧面以及第二侧面。第二绝缘体113接合于第一绝缘体111的第一侧面,而覆盖第一凹槽111b,并且穿孔111a连通第一凹槽111b与第一绝缘体111的第二侧面。金属导体112接合于第一绝缘体111的第二侧面,而覆盖穿孔111a,使得第一凹槽111b及穿孔111a被密封为腔室110a,并且可使流通于腔室110a的冷却液可以接触金属导体112。第二绝缘体113面向第一凹槽111b的一面也可以设置投影型态相同或略大于第一凹槽111b的第二凹槽113a,而增加腔室110a的容积。于此第五实施例中,第一凹槽111b及第二凹槽113a为U字形,并且二个穿孔111a是分别对应于U字型开口处的两端设置,使得通过二个穿孔111a的冷却液可以充分流通于U字型腔室110a的不同部位;因此,腔室110a包含互相连通的穿孔111a、第一凹槽111b以及第二凹槽113a。也可以仅设置第一凹槽111b或第二凹槽113a,由第一凹槽111b或第二凹槽113a单独成为腔室110a。
如图8及图9所示,金属导体112通常为一金属板,并且面积小于第一绝缘体111的第二侧面的面积。金属导体112更包含一第三凹槽112a。金属导体112接合于第一绝缘体111的第二侧面,并以第三凹槽112a朝向穿孔111a。第第三凹槽112a可用于增加腔室110a的体积。
于连通腔室110a的连通口110c,可设置于第二绝缘体113。连通口110c用以供管路230连接腔室110a至一循环装置200(请见图7)。连通口110c可由第二绝缘体113的外表面延伸至第二凹槽113a,而通过第二凹槽113a连通腔室110a。连通口110c也可以由第二绝缘体113的外表面,贯通第二绝缘体113的实体部分,并进一步贯通第一绝缘体111的实体部分,而连通于金属导体112的第三凹槽112a,以连通于腔室110a。第一绝缘体111的第二侧面可进一步设置一对应于连通口110c的第四凹槽111c,以延伸腔室110a的容积。
如图8及图11所示,检测电极120设置于液冷导热件110上,并且常态地与金属导体112之间保持电性断路。由于第五实施例中,第一绝缘体111与第二绝缘体113都是电性绝缘,且沿着腔室110a的边界形成接缝110b。因此,检测电极120可以设置在第一绝缘体111或第二绝缘体113,就不会与金属导体112接触,使得检测电极120常态地与金属导体112之间保持电性断路。
如图8及图11所示,检测电极120是设置于第一绝缘体111或第二绝缘体113,并环绕第二凹槽113a的边界,并且位于接缝110b的外侧。大致上每一段检测电极120是平行地设置于接缝110b旁。图11是以检测电极120设置于第一绝缘体111为例示(位于第一绝缘体111具有该第一凹槽111b的一面)。检测电极120可采用印刷导电漆的方式制作,并延伸形成导线段122。导线段122延伸至不被第一绝缘体111覆盖而可外露的位置,例如第一绝缘体111的外缘面,而可用于连接至第一检测电位V1的供应源。
如图8与图11所示,密封件160可为橡胶圈或软性的环形贴片,型态大致与检测电极120或接缝110b的投影型态相同,但是尺寸略大于接缝110b的投影而略小于检测电极120。密封件160是环绕接缝110b,而位于检测电极120的内侧,也就是位于检测电极120与接缝110b之间。一般而言,当密封件160为橡胶圈时,第一绝缘体111或第二绝缘体113上可设置对应于橡胶圈的嵌槽,以暂时性固定于第一绝缘体111或第二绝缘体113上。
密封件160的作用在于对第一绝缘体111或第二绝缘体113接合的界面进行密封,以进一步对接缝110b产生密封效果,而避免接缝110b渗漏冷却液。若密封件160老化之后,冷却液渗漏的第一时间,将会先接触检测电极120,使得检测电极120与金属导体112电性导通。此时,搭配如图3的电路或其他判断检测电极120与金属导体112之间是否导通的检测手段,就能立刻得到漏液警示,而停止循环装置200的运作,避免漏液对计算机系统造成伤害。
如图8与图11所示,连通口110c周围也形成可能漏液的接缝110b,因此,检测电极120也可以环绕连通口110c。同样地,连通口110c周围的接缝110b与检测电极120之间,同样设置环绕接缝110b的密封件160。连通口110c贯通第一绝缘体111或第二绝缘体113之间的接合界面时,连通口110c实质上就成为腔室110a的一部分,并且连通口110c的周缘通过接合界面的部分即为接缝110b。
密封件160位于检测电极120的内侧,以对连通口110c周围的接缝110b进行密封,而避免连通口110c周围渗漏冷却液。若发生漏液,同样会导通检测电极120与金属导体112从而触发判断电路130而得到漏液警示。如前所述,若第一绝缘体111或第二绝缘体113由金属导体112取代,则金属导体112与检测电极120之间可通过绝缘贴片140隔离,使得检测电极120能通过绝缘贴片140常态地与金属导体112之间保持电性断路。
请参阅图12所示,为本发明第五实施例中,第一绝缘体111的另一上视图。第五实施例大致与第四实施例相同,差别在于检测电极120并不连续延伸于液冷导热件110上环绕一圈。考虑液冷导热件110实际安装于热源上的状态,并确认接缝110b位置后,检测电极120是局部地设置于接缝110b下方,并且尽可能地接近接缝110b。也就是说,局部的检测电极120在重力方向上位于接缝110b下方,当发生漏液时,受重力影响渗漏的冷却液将向下流动而接触位于接缝110b下方的检测电极120。在此实施例中,密封件160仍须环绕接缝110b,并且通过检测电极120与接缝110b之间。
请参阅图13所示,为本发明第六实施例中,第一绝缘体111的上视图。液冷导热装置100包含至少一液冷导热件110、一检测电极120以及多个密封件160。第六实施例大致与第五实施例相同,差别说明如下。
在多个密封件160中(图中例示为二个),至少一个密封件160是环绕接缝110b,并且位于接缝110b与检测电极120之间,且至少另一个密封件160是环绕接缝110b,并且是位于检测电极120外侧。因此,当内圈的密封件160老化之后,检测电极120可以实时检测到漏液状态,同时外圈的密封件160又可以作为备用手段,避免已经渗漏的冷却液继续外流。本发明第六实施例的检测电极120也可以修改为不连续延伸而不在液冷导热件110上环绕一圈。亦即,检测电极120是局部地设置于接缝110b下方,而且位于两个密封件160之间。
请参阅图14所示,为本发明第七实施例中,第一绝缘体111的上视图。液冷导热装置100包含至少一液冷导热件110、一检测电极120以及多个密封件160、160a。第七实施例大致与第六实施例相同,差别说明如下。
在多个密封件160、160a中(图中例示为二个),至少一个密封件160a可为导电橡胶圈,并且与检测电极120电性导通或是与检测电极120连接到同一个检测电路。作为此密封件160a的导电橡胶圈可位于检测电极120外侧。当内圈的密封件160老化之后,检测电极120可以实时检测到漏液状态,同时外圈的密封件160a又可以作为备用密封手段,避免已经渗漏的冷却液继续外流。此外,外圈的密封件160a同时也是备用检测手段,避免检测电极120因为各种因素(例如表面氧化而导电性不佳)而失效。第七实施例的检测电极120也可以修改为不连续延伸而不在液冷导热件110上环绕一圈。亦即,检测电极120是局部地设置于接缝110b下方,而且位于两个密封件160、160a之间。
请参阅图15及图16所示,为本发明第八实施例所揭露的一种液冷导热装置100。液冷导热装置100包含至少一液冷导热件110、一检测电极120、一密封件160以及一毛细结构170。第八实施例的液冷导热件110大致与第五实施例相同。
如图15及图16所示,于第八实施例中,检测电极120与密封件160之间保持一间隔距离。而毛细结构170设置于检测电极120与密封件160之间。于第八实施例中,由于检测电极120系环绕密封件160/接缝110b设置,因此,毛细结构170也是呈现环绕密封件160/接缝110b的配置。若检测电极120是如同图12的不连续延伸局部配置,毛细结构170也可以是局部地配置,而与检测电极120有大致相等的长度。
如图15及图16所示,毛细结构170可以是流体吸附材,例如泡绵、纤维片、多孔隙烧结材料。若密封件160老化之后,冷却液渗漏的第一时间,将会先被毛细结构170吸收,使得毛细结构170的至少局部充分湿润,并且确保渗漏的冷却液,不会因为内聚力形成水珠而切断与腔室110a内的冷却液的连接。充分被湿润的毛细结构170因接触检测电极120,使得检测电极120通过冷却液与金属导体112电性导通。此时,搭配如图3的电路或其他判断检测电极120与金属导体112之间是否导通的检测手段,就能立刻得到漏液警示,而停止循环装置200的运作,避免漏液对计算机系统造成伤害。
请参阅图17所示,为本发明第九实施例中,第一绝缘体111的局部上视图。第九实施例大致与第八实施例相同,差别在于毛细结构170是形成于绝缘体(第一绝缘体111或第二绝缘体113)表面的表面结构。该表面结构可以是多个微沟槽,由密封件160延伸至检测电极120。该表面结构同样可以充分地吸收渗漏的冷却液,并且避免渗漏的冷却液因为内聚力形成水珠,而切断与腔室110a内的冷却液的连接。一般而言,密封件160不论是直接黏贴于绝缘体(第一绝缘体111或第二绝缘体113)表面,或是嵌入绝缘体表面的嵌槽,最后都会突出于绝缘体的表面,使其高度高于微沟槽,同时,当密封件160被压缩密封后,其高度仍须高于表面结构的高度,以避免密封件160因为表面结构高度过高而无法被压缩。
请参阅图18所示,为本发明第十实施例中,第一绝缘体111的局部上视图。第十实施例大致与第八实施例相同,差别在于毛细结构170包含流体吸附材170a以及表面结构170b,例如微沟槽配置于接近密封件160,而泡绵配置于接近检测电极120,借以充分导引渗漏的冷却液接触检测电极120。
请参阅图19及图20所示,为本发明第十一实施例中,第一绝缘体111的局部上视图。第十一实施例大致与第八实施例相同,差别在于毛细结构170是绝缘体(第一绝缘体111或第二绝缘体113)表面的表面结构,并且覆盖密封件160以外的部分。
如图19所示,前述表面结构较佳地为拉丝加工所形成的拉丝纹路,并且至少包含两组方向交错的拉丝,使得渗漏的冷却液可以充分地扩散于表面结构上。
如图20所示,检测电极120可直接贴附于表面结构上,并接触密封件160或是与密封件160保持一间隔距离。在第十一实施例中,表面结构是大范围的设置于绝缘体(第一绝缘体111或第二绝缘体113)表面,而不是仅设置在密封件160与检测电极120之间的狭窄间隔,可以降低加工难度并避免组装公差。同时,大范围的表面结构可以吸收渗漏的冷却液,而降低冷却液由液冷导热装置100滴落的可能。
如图21所示,为本发明第十二实施例中,第一绝缘体111的局部上视图。在第十二实施例中,检测电极120是设置在绝缘体(第一绝缘体111或第二绝缘体113)表面,并覆盖密封件160以外的部分。同时,检测电极120是毛细结构型态,例如利用丝印工艺将石墨丝印于在绝缘体表面以形成该检测电极120。因此,检测电极120本身即为毛细结构,而可充分地吸收渗漏的冷却液,并且避免渗漏的冷却液因为内聚力形成水珠,而切断与腔室110a内的冷却液的连接。直接将检测电极120制作为大范围的毛细结构,可进一步简化加工程序,且可对冷却液发挥良好的吸附效果。
参阅图22所示,基于上述组合,本发明又提出一种液冷导热件110的漏液检测方法,包含下列步骤。
首先,提供一检测电极120,设置检测电极120于一接缝110b旁,或环绕至少一连通口110c设置检测电极120,如步骤Step 110所示,其中,接缝110b为一液冷导热件110上由至少二个组合块接合而形成,连通口110c连通液冷导热件110内部。液冷导热件110不限于由二个组合块接合而形成,也可以如第五至第七实施例由三个组合块接合而形成。
检测电极120需与液冷导热件110上的一金属导体112常态地保持电性绝缘。若,液冷导热件110包含绝缘体114部分,则将检测电极120设置在绝缘体114。若,液冷导热件110全部为金属导体112所构成,或检测电极120需要设置在金属导体112上,以使得检测电极120在重力方向上位于接缝110b下方,则先在金属导体112上贴附一绝缘贴片140,再贴附检测电极120于绝缘贴片140上。此外,如第五实施例,也可以设置一密封件160,环绕接缝110b或连通口110c,并且位于检测电极120的内侧。或者,进一步如第六实施例及第七实施例,设置另一密封件160、160a,环绕接缝110b或连通口110c,并且位于检测电极120的外侧。该另一密封件160、160a可置换为一导电橡胶圈,以作为检测电极120的备用手段。
对检测电极120提供一第一检测电位V1,并且对金属导体112提供一第二检测电位V2,如步骤Step 120所示。通常,第二检测电位V2可为接地电位,亦即将金属导体112接地即可。当采用导电橡胶圈设置于检测电极120外侧时,也须同时对导电橡胶圈提供第一检测电位V1。对导电橡胶圈提供第一检测电位V1的方式,可以是直接用线路连通检测电极120;例如以印刷导电漆方式制作检测电极120,并延伸形成导线段122,而让导电橡胶圈接触导线段122。或者,以印刷导电漆方式制作单独的导线段122,让导电橡胶圈接触导线段122接触该导线段122,并将该导线段122连接至第一检测电位V1的供应源。
通过检测电极120与金属导体112之间的电流量测,或其他检测手段,判断检测电极120与金属导体112是否导通,如步骤Step 130所示。
当检测电极120与金属导体112导通时,产生一漏液警示信号,以驱动一警示装置150、关闭液体泵浦220,或发送至主板以通过操作系统警告用户,如步骤Step 140所示。
本发明通过检测电极120以及液冷导热件110自身的金属导体112作为漏液探针,并可通过相对简单的触发电路作为判断电路130,使得漏液警示功能可以整合为既有的液冷导热装置100的一部分,不需复杂的检测系统,也不需改变液冷导热件110的结构。此外,漏液警示信号可以用于实时关闭液体泵浦220,避免漏液持续发生而对周遭电子元件造成破坏,不需使用者实时的介入,使得本发明兼具漏液保护功能。
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权利要求的保护范围。

Claims (22)

1.一种液冷导热装置,其特征在于,包含:
一液冷导热件,内部具有连通外部的一腔室,该腔室用于容置冷却液,并且该液冷导热件的表面设置有连通该腔室的至少一连通口;其中,该液冷导热件由至少二个组合块接合而成,并且该至少二个组合块的至少其中之一是金属导体;
一检测电极,设置于该液冷导热件上,并且常态地与该金属导体之间保持电性断路;
一判断电路,电性连接于该金属导体与该检测电极,在该金属导体与该检测电极之间电性导通时产生一漏液警示信号;
一密封件,位于该检测电极的内侧;以及
一毛细结构,设置于该检测电极与该密封件之间;
其中,该至少二个组合块之间形成一接缝,且该检测电极设置于该接缝旁;或者,该检测电极环绕该至少一连通口;
其中,该密封件环绕该接缝或该连通口。
2.如权利要求1所述的液冷导热装置,其中,该至少二个组合块其中之一为金属导体,另一个组合块为绝缘体,该检测电极设置于该绝缘体但不接触该金属导体;或者,该至少二个组合块都是金属导体,该液冷导热装置更包含一绝缘贴片,贴附于该金属导体,并且该检测电极贴附于该绝缘贴片上。
3.如权利要求1所述的液冷导热装置,还包含另一密封件,环绕该接缝或该连通口,并且位于该检测电极的外侧。
4.如权利要求3所述的液冷导热装置,其中,该另一密封件为一导电橡胶圈。
5.如权利要求4所述的液冷导热装置,其中,该导电橡胶圈与该检测电极电性导通。
6.如权利要求1所述的液冷导热装置,其中,该毛细结构是一流体吸附材。
7.如权利要求2所述的液冷导热装置,其中,该毛细结构是形成于该绝缘体表面的一表面结构。
8.如权利要求7所述的液冷导热装置,其中,该表面结构覆盖该绝缘体表面上设置该密封件以外的部分。
9.如权利要求8所述的液冷导热装置,其中,该表面结构为一拉丝纹路,至少包含两组方向交错的拉丝。
10.如权利要求8所述的液冷导热装置,其中,该检测电极贴附于该表面结构上。
11.如权利要求2所述的液冷导热装置,其中,该毛细结构包含一流体吸附材以及形成于该绝缘体表面的一表面结构。
12.如权利要求2所述的液冷导热装置,其中,该检测电极是毛细结构型态,且该检测电极覆盖该绝缘体表面上设置该密封件以外的部分。
13.如权利要求1所述的液冷导热装置,其中,该液冷导热件由至少三个组合块接合而成,该三个组合块至少包含一金属导体、一第一绝缘体以及一第二绝缘体;该第一绝缘体具有一穿孔及一第一凹槽,该第一凹槽位于该第一绝缘体的一第一侧面,且该穿孔连通该第一凹槽与该第一绝缘体的一第二侧面;该第二绝缘体接合于该第一绝缘体的该第一侧面,而覆盖该第一凹槽;该金属导体接合于该第一绝缘体的该第二侧面,而覆盖该穿孔,使得该第一凹槽及该穿孔被密封为该腔室。
14.如权利要求13所述的液冷导热装置,其中,该第二绝缘体面向该第一凹槽的一面设置一第二凹槽,增加该腔室的容积。
15.如权利要求14所述的液冷导热装置,其中,该连通口由该第二绝缘体的外表面延伸至该第二凹槽,而通过该第二凹槽连通该腔室;或该连通口由该第二绝缘体的外表面,贯通该第一绝缘体与该第二绝缘体的实体部分而连通于该第一绝缘体的该第二侧面。
16.如权利要求15所述的液冷导热装置,其中,该第一绝缘体的该第二侧面设置一对应于该连通口的第四凹槽。
17.如权利要求13所述的液冷导热装置,其中,该金属导体更包含一第三凹槽,该金属导体接合于该第一绝缘体的该第二侧面,并以该第三凹槽朝向该穿孔。
18.一种液冷循环系统,其特征在于,包含:
权利要求1至权利要求17任一项所述的液冷导热装置;
一液体泵浦,通过一管路连接于该至少一连通口;以及
一驱动电路,电性连接于该液体泵浦以及该判断电路,用于驱动该液体泵浦,并于接收该漏液警示信号时关闭该液体泵浦。
19.如权利要求18所述的液冷循环系统,更包含一储液单元,该液体泵浦通过该管路连接于该连通口以及该储液单元。
20.如权利要求18所述的液冷循环系统,更包含一警示装置,电性连接于该判断电路,且该警示装置接收该漏液警示信号而产生一对应的警示信息。
21.一种漏液检测方法,其特征在于,包含:
设置一检测电极于一接缝旁,或环绕至少一连通口设置该检测电极,其中,该接缝为一液冷导热件上由至少二个组合块接合而成,该至少一连通口连通该液冷导热件内部;
对该检测电极提供一第一检测电位,并且对该液冷导热件上的一金属导体提供一第二检测电位;以及
判断该检测电极与该金属导体是否导通,并于导通时产生一漏液警示信号;
其中,该检测电极的内侧设有一密封件,该检测电极与该密封件之间设置有一毛细结构, 该密封件环绕该接缝或该连通口。
22.如权利要求21所述的漏液检测方法,其中,设置该检测电极于该接缝旁的步骤包含:
将该检测电极设置在该液冷导热件的绝缘体部分。
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