CN113556914A - 散热导管、散热模组及液冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种散热导管、散热模组及液冷系统，用以解决现有散热导管弯曲段较为脆弱易发生破裂的问题。包括：一管体，具有一第一端及一第二端，该管体具有至少一弯曲段位于该第一端与该第二端之间；及一金属补强层，附着于该弯曲段的外壁。
Description
技术领域
本发明关于一种导管，尤其是一种可以加强弯曲段结构强度的散热导管、散热模组及液冷系统。
背景技术
随着资讯产业的快速发展，电脑装置的资料处理速度也越快，其运作时所产生的热量也越来越高，导致元件温度上升；而为了抑制电子元件运作时过度的温度上升，遂有使用散热导管来进行散热，该散热导管可以是散热模组的导热管或液冷系统的管件，均已广泛应用于电子元件散热领域。该现有的散热导管具有一管体，该管体内注入一工作流体；如此，该管体可用以连接一发热源及一散热体，将该发热源产生的热量传导至该散热体，借此达到散热的作用。
然而，上述现有的散热导管，由于该发热源与该散热体设置于不同位置，且该发热源与该散热体之间的路径尚装设有其他元件，使得现有的散热导管必须考量空间的使用限制，因此，须将现有的散热导管弯曲成所需的角度来闪避其他元件，才得以配合各式各样的安装场合，且增加散热导管的弯曲次数，可以使热在管体里的时间拉长进而可以增加散热效率；但现有的散热导管在经过弯曲作业后，常会因弯曲段较为脆弱而发生破裂的情形，严重者甚至在弯曲段发生断裂，导致散热导管的损毁而无法使用。
有鉴于此，现有的散热导管确实仍有加以改善的必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种散热导管、散热模组及液冷系统，可以加强弯曲段的结构强度而不易发生破裂或断裂。
本发明的次一目的是提供一种散热导管、散热模组及液冷系统，可以降低制造成本。
本发明的又一目的是提供一种散热导管、散热模组及液冷系统，可以提升使用便利性。
本发明的再一目的是提供一种散热导管、散热模组及液冷系统，可以提升良好散热效能。
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。
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。
本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包含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，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。
本发明的散热导管，包括：一管体，具有一第一端及一第二端，该管体具有至少一弯曲段位于该第一端与该第二端之间；及一金属补强层，附着于该弯曲段的外壁。
本发明的散热模组，包括：一前述的散热导管；及一散热鳍片组，连接该管体的第一端与第二端之间。
本发明的液冷系统，包括：一泵浦；一散热单元；及一前述的散热导管，串接该泵浦及该散热单元。
因此，本发明的散热导管、散热模组及液冷系统，利用该金属补强层附着于该弯曲段的外壁，使该弯曲段可以具有足够的结构强度；如此，使该管体的弯曲段不易发生破裂或断裂的情形，具有制造及安装便利性的功效。
其中，该管体可以结合于一导热板，该弯曲段凸伸出该导热板外。如此，本发明散热导管能够通过该导热板间接地连接一发热源，具有可以对该发热源进行散热的功效。
其中，该管体可以具有多个弯曲段，多个弯曲段分别位于一传热区的两侧。如此，可以适用于不同的安装空间，具有提升安装便利性的功效。
其中，该管体可以具有多个传热段位于该传热区，任两个相邻的传热段之间的间距小于或等于1mm。如此，可以使该传热区的整体范围缩小，具有节省空间的功效。
其中，任两个相邻的传热段之间可以至少有局部相接触。如此，可以使该传热区的整体范围缩小，具有节省空间的功效。
其中，任两个相邻的传热段之间可以以焊接相连接。如此，具有提升多个传热段的结构强度的功效。
其中，该管体的截面可以为扁管形。如此，本发明散热导管能够用以直接地连接该发热源，可以增加该管体与该发热源的接触面积，具有提升散热效率的功效。
该管体的外壁具有多个径向沟槽，该弯曲段具有相对的一个弯曲外侧及一个弯曲内侧，多个径向沟槽位于该弯曲外侧或该弯曲内侧。
其中，该管体可以具有多个纵向沟槽，多个纵向沟槽位于该管体的外壁或/及内壁。如此，使该管体的外壁或/及内壁可以形成凹凸不平的形式，可以增加散热面积，具有提升热传性能的功效。
其中，多个纵向沟槽可以成型于该管体的整个外壁或/及整个内壁。如此，具有适用于不同散热需求的功效。
其中，多个纵向沟槽可以成型于该管体的整个外壁或/及局部内壁。如此，具有适用于不同散热需求的功效。
其中，多个纵向沟槽可以成型于该管体的局部外壁或/及整个内壁。如此，具有适用于不同散热需求的功效。
其中，多个纵向沟槽可以成型于该管体的局部外壁或/及局部内壁。如此，具有适用于不同散热需求的功效。
其中，该弯曲段沾附锡液以形成该金属补强层。该结构简易而便于制造，具有降低制造成本的功效。
本发明的散热导管可以另外包括一工作流体，该工作流体填充于该管体内。如此，本发明散热导管可以应用于液冷系统的管件，具有提升使用便利性的功效。
其中，该工作流体可以为不导电液。如此，即使该工作流体发生泄漏，也不会使系统电路产生短路的功效。
本发明的散热导管可以另外包括一毛细结构，该毛细结构位于该管体内，该管体的第一端及第二端系形成封闭。如此，本发明散热导管可以应用于散热模组的导热管，具有提升使用便利性的功效。
附图说明
图1：本发明第一实施例结合导热板的分解立体图；
图2：本发明第一实施例结合导热板的上视图；
图3：沿图2的A-A线剖面图；
图4：本发明第一实施例管体具有径向沟槽的局部平面图；
图5：本发明散热导管应用于散热模组的导热管的立体图；
图6：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体整个外壁的立体图；
图7：沿图6所示的截面图；
图8：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体整个内壁的截面图；
图9：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体整个外壁及整个内壁的截面图；
图10：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体整个外壁及局部内壁的截面图；
图11：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体局部外壁及整个内壁的截面图；
图12：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体局部外壁及局部内壁的截面图；
图13：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体局部内壁的截面图；
图14：本发明第一实施例纵向沟槽成型于管体局部外壁的截面图；
图15：本发明第二实施例的立体图；
图16：本发明散热导管应用于液冷系统的管件的架构图。
附图标记说明
【本发明】
1:管体
1a:第一端
1b:第二端
1c:外壁
1d:内壁
101:第一管部
102:第二管部
103:第三管部
11:弯曲段
111:弯曲外侧
112:弯曲内侧
12:传热段
13:径向沟槽
14:纵向沟槽
2:金属补强层
3:毛细结构
4:工作流体
5:散热鳍片组
5a:底层鳍片组
5b:顶层鳍片组
E:传热区
J:导热板
J1:定位槽
P:泵浦
Q:散热单元。
具体实施方式
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1所示，其是本发明散热导管的第一实施例，包括一管体1及一金属补强层2，该金属补强层2附着于该管体1。其中，本发明散热导管可以应用于散热模组的导热管或液冷系统的管件，当本发明散热导管应用于散热模组的导热管时，该管体1的两端可以形成封闭，该管体1内部可以如图3所示具有一毛细结构3及一工作流体4；当本发明散热导管应用于液冷系统的管件时，该管体1的两端可以形成开放，该管体1内部可以仅具有该工作流体4，以下以散热模组的导热管为例进行说明，但不以此为限。
该管体1具有一第一端1a及一第二端1b，该第一端1a及该第二端1b可以形成封闭或开放；在本实施例中，该第一端1a及该第二端1b如图1所示形成开放，该管体1可以例如为铜或铝等高导热性能的材质所制成，该管体1的截面可以为圆形、扁管形或多边形等任何几何形状，本发明在此不限，本实施例管体1的截面较佳可以为正圆形，以方便成型来简化制作步骤。
请参照图1、图4所示，该管体1具有至少一弯曲段11，该弯曲段11位于该第一端1a与该第二端1b之间；在本实施例中，该弯曲段11的数量为多个，各弯曲段11可以如图4所示具有相对的一弯曲外侧111及一弯曲内侧112；又，该管体1可以具有多个传热段12，多个传热段12位于该管体1的一传热区E，多个弯曲段11则可以分别位于该传热区E的两侧。
请参照图4所示，详言之，该管体1的外壁1c具有多个径向沟槽13，多个径向沟槽13可以位于该弯曲外侧111或该弯曲内侧112；在本实施例中，多个径向沟槽13位于该弯曲内侧112。多个径向沟槽13的成型方式本发明不加以限制；该管体1可以通过多个径向沟槽13任意弯曲成L形状、U形状或N形状等任何所需的几何形状，在本实施例中，该管体1以弯曲成U形状来做说明。如此，制造厂商可以通过多个径向沟槽13将该管体1作较大角度的弯曲，使该管体1可易于被弯曲至所需的形状或角度而不易发生变形。
请参照图6所示，该管体1还可以具有多个纵向沟槽14，多个纵向沟槽14成型于该管体1的延伸方向；其中，多个纵向沟槽14的成型方式本发明不加以限制。详言之，多个纵向沟槽14可以位于该管体1的外壁1c或/及内壁1d，例如但不限制地，多个纵向沟槽14可以成型于该管体1的整个外壁1c（请配合参照图6、图7）、成型于该管体1的整个内壁1d（请配合参照图8）、同时成型于该管体1的整个外壁1c及整个内壁1d（请配合参照图9）、同时成型于该管体1的整个外壁1c及局部内壁1d（请配合参照图10）、同时成型于该管体1的局部外壁1c及整个内壁1d（请配合参照图11）、同时成型于该管体1的局部外壁1c及局部内壁1d（请配合参照图12）、成型于该管体1的局部内壁1d（请配合参照图13）、成型于该管体1的局部外壁1c（请配合参照图14）等结构的其一或任意组合，且上述局部外壁1c与局部内壁1d较佳大于或等于该管体1圆周的一半；如此，使该管体1的外壁1c或/及内壁1d可以形成凹凸不平的形式，可以增加散热面积，以提升热传性能。
请参照图1所示，该金属补强层2附着于该弯曲段11的外壁1c，该金属补强层2的形成方式，以能够加强该弯曲段11的结构强度为原则，本发明不加以限制，例如：以沾锡、镀锌或其他可以使金属附着于该弯曲段11等方式来形成该金属补强层2；在本实施例中，该弯曲段11选择沾附锡液以形成该金属补强层2；如此，该结构简易而便于制造，可以降低制造成本。
请参照图3所示，该毛细结构3位于该管体1内，该毛细结构3可以为多孔性网目结构、微型沟槽或烧结粉末等结构，以增加该工作流体4因毛细现象的流动，以帮助凝结后的工作流体4可以重新聚集进行回流，以重新吸收发热源的热量，从而提升良好的散热效能。
该工作流体4填充于该管体1内并接触该毛细结构3，该工作流体4可以渗入该毛细结构3中并以毛细作用来流动，该工作流体4可以为水、酒精或其他低沸点的液体；较佳地，该工作流体4可以为不导电的液体，借此，即使该工作流体4发生泄漏，也不会使系统电路产生短路的情形。该工作流体4可以从液态吸收热量而蒸发成气态，进而利用该工作流体4气液相的变化机制来达成热量传递；并通过该管体1内为封闭状态，可以避免该工作流体4形成气态后散失，以及避免内部因为空气占据，而压缩到该工作流体4形成气态后的空间，进而影响到散热效率。
请参照图1、图4所示，根据前述结构，该管体1可以结合于一导热板J，多个传热段12可以分别位于该导热板J的多个定位槽J1，使该管体1的传热区E可以整个位于该导热板J范围内，多个弯曲段11则可以凸伸出该导热板J外；如此，一发热源（图未绘示）可以位于该导热板J下方，使本发明散热导管能够用以间接地连接该发热源，以对该发热源进行散热，该发热源可以例如为手机、电脑或其他电器产品的中央处理器，或者电路板上因运作而产生热的晶片或其他电子元件。其中，即使该管体1因配合各式各样的安装空间而被弯曲至所需的形状或角度，由于该金属补强层2附着于该弯曲段11的外壁1c，使得多个弯曲段11可以具有足够的结构强度，可以减少多个弯曲段11发生破裂或断裂的情形。
请参照图5所示，当本发明散热导管应用于散热模组的导热管时，该管体1内部具有该毛细结构3（如图3所示），该管体1的第一端1a及第二端1b可以形成封闭，该管体1可例如弯曲形成一T形状，使该管体1可以具有两个弯曲段11，该导热板J则可以连接该管体1的第一端1a及第二端1b，该发热源（图未绘示）可以位于该导热板J下方。此外，该管体1可以连接一散热鳍片组5，该散热鳍片组5可以具有一底层鳍片组5a及一顶层鳍片组5b，该底层鳍片组5a位于该管体1下方，该顶层鳍片组5b位于该管体1上方；如此，可以通过该散热鳍片组5带走该管体1的热能，使该管体1温度下降，进而达到使该发热源降温的效果。
请参照图15所示，其是本发明散热导管的第二实施例，在本实施例中，可以选择不使用该导热板J（如图1所示），且该管体1的截面可以为扁管形，使得本发明散热导管能够用以直接地连接该发热源（图未绘示），可以增加该管体1与该发热源的接触面积，进而可以提升散热效率。此外，任两个相邻的传热段12之间的间距可以小于或等于1mm，或者，任两个相邻的传热段12之间也可以选择至少有局部相接触；如此，在同样空间下，可以增加该管体1的弯曲密度以提升散热效率；且均可以使该传热区E的整体范围缩小，可以达到节省空间的作用。又，任两个相邻的传热段12之间较佳能够以焊接相连接，在本实施例中，该任两个相邻的传热段12之间选择以焊锡相连接，如此，可以提升多个传热段12的结构强度。
请参照图16所示，另外，当本发明散热导管应用于液冷系统的管件时，该管体1可以由一第一管部101连通一泵浦P与该传热区E的多个传热段12，该发热源（图未绘示）可以位于该传热区E下方；该管体1另外可以由一第二管部102连通该泵浦P与该散热单元Q，再由一第三管部103连通该传热区E的多个传热段12与该散热单元Q；该泵浦P及该管体1中具有该工作流体4。据此，在该管体1中且位于该传热区E处的工作流体4可吸收热能而升温，并通过该泵浦P的运作而被导向该散热单元Q，从而在通过该散热单元Q时冷却降温，并于降温后再次被导向该发热源；如此不断循环，使该发热源能有效降温。
综上所述，本发明的散热导管、具有该散热导管的散热模组及液冷系统，利用该金属补强层附着于该弯曲段的外壁，使该弯曲段可以具有足够的结构强度；如此，使该管体的弯曲段不易发生破裂或断裂的情形，具有制造及安装便利性的功效。
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，因此本发明之保护范围当视权利要求书的保护范围所界定者为准。
Claims (19)
1.一种散热导管，其特征在于，包括：
一个管体，具有一个第一端及一个第二端，该管体具有至少一个弯曲段位于该第一端与该第二端之间；及
一个金属补强层，附着于该弯曲段的外壁。
2.如权利要求1所述的散热导管，其特征在于，该管体结合于一个导热板，该弯曲段凸伸出该导热板外。
3.如权利要求1所述的散热导管，其特征在于，该管体具有多个弯曲段，多个弯曲段分别位于一个传热区的两侧。
4.如权利要求3所述的散热导管，其特征在于，该管体具有多个传热段位于该传热区，任两个相邻的传热段之间的间距小于或等于1mm。
5.如权利要求4所述的散热导管，其特征在于，任两个相邻的传热段之间至少有局部相接触。
6.如权利要求5所述的散热导管，其特征在于，任两个相邻的传热段之间以焊接相连接。
7.如权利要求4所述的散热导管，其特征在于，该管体的截面为扁管形。
8.如权利要求1所述的散热导管，其特征在于，该管体的外壁具有多个径向沟槽，该弯曲段具有相对的一个弯曲外侧及一个弯曲内侧，多个径向沟槽位于该弯曲外侧或该弯曲内侧。
9.如权利要求1所述的散热导管，其特征在于，该管体具有多个纵向沟槽，多个纵向沟槽位于该管体的外壁或/及内壁。
10.如权利要求9所述的散热导管，其特征在于，多个纵向沟槽成型于该管体的整个外壁或/及整个内壁。
11.如权利要求9所述的散热导管，其特征在于，多个纵向沟槽成型于该管体的整个外壁或/及局部内壁。
12.如权利要求9所述的散热导管，其特征在于，多个纵向沟槽成型于该管体的局部外壁或/及整个内壁。
13.如权利要求9所述的散热导管，其特征在于，多个纵向沟槽成型于该管体的局部外壁或/及局部内壁。
14.如权利要求1至13中任一项所述的散热导管，其特征在于，该弯曲段沾附锡液以形成该金属补强层。
15.如权利要求1所述的散热导管，其特征在于，另外包括一个工作流体，该工作流体填充于该管体内。
16.如权利要求15所述的散热导管，其特征在于，该工作流体为不导电液。
17.如权利要求15或16所述的散热导管，其特征在于，另外包括一个毛细结构，该毛细结构位于该管体内，该管体的第一端及第二端形成封闭。
18.一种散热模组，其特征在于，包括：
一个如权利要求1至17中任一项所述的散热导管；及
一个散热鳍片组，连接该管体的第一端与第二端之间。
19.一种液冷系统，其特征在于，包括：
一个泵浦；
一个散热单元；及
一个如权利要求1至16中任一项所述的散热导管，串接该泵浦及该散热单元。
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