CN115145376A - 复合式冷却系统 - Google Patents

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CN115145376A CN202110425607.4A CN202110425607A CN115145376A CN 115145376 A CN115145376 A CN 115145376A CN 202110425607 A CN202110425607 A CN 202110425607A CN 115145376 A CN115145376 A CN 115145376A
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林文贤
刘腾隆
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Abstract

本发明公开了一种复合式冷却系统包含一热交换器及一冷冻系统。一种复合式冷却系统，包含：一热交换器，用于冷热能量的交换；及一冷冻系统，连接热交换器，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：至少一膨胀阀，通过控制膨胀阀，使得主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器对高发热量热源进行二次散热，且副冷冻循环对其他热源进行散热。热交换器具有一冷端入口、一冷端出口、一热端入口及一热端出口。冷端入口与冷端出口相连通。热端入口与热端出口相连通，并与冷端入口与冷端出口不相连通。冷冻系统包含一膨胀阀、一散热单元及一压缩机。膨胀阀连接于冷端入口。散热单元连接于膨胀阀。压缩机衔接散热单元与冷端出口。

Description

复合式冷却系统
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，特别涉及一种复合式冷却系统。
背景技术
现今科技飞速发展的时代中，计算机产业的进步成为了科技发展的指标。为了提升计算机的效能，世界各大计算机公司不断地研发出新的主板与芯片(例如中央处理器、显示适配器、声卡与内存等)。举例来说，中央处理器从原来的单核心处理器演变成双核心处理器，并演变成现今的多核心处理器。
虽然计算机主板上的各种电子元件不断地推陈出新，但是仍无法避免在流通电流时，因为电子元件本身的内电阻所产生的热能。热能过高时会使电子元件的温度升高，而容易造成电子元件的运作效能降低。更甚者，当电子元件的温度达到一临界温度时，电子元件会因为高温而被破坏，进而使计算机当机。
为了解决热能在电子元件上产生的负面影响，人们会在电子元件或主板上安装散热器。其中又以两种类型的散热器最为普遍。这两种类型的散热器为气冷式散热器与水冷式散热器。然而，不论是气冷式散热器、水冷式散热器等单一形式的散热系统皆难以符合目前电子元件的高散热需求。因此，如何让散热系统符合目前电子元件的高散热需求即为研发人员应解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种复合式冷却系统，藉以让散热系统符合目前电子组件的高散热需求。
本发明提出了一种复合式冷却系统，包含：一热交换器，用于冷热能量的交换；及一冷冻系统，连接所述热交换器，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：至少一膨胀阀，通过控制所述膨胀阀，使得所述主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器对高发热量热源进行二次散热，且所述副冷冻循环对其他热源进行散热。
进一步的，上述复合式冷却系统，所述热交换器，包括：一冷端入口、一冷端出口、一热端入口及一热端出口，所述冷端入口与所述冷端出口相连通，所述热端入口与所述热端出口相连通，并与所述冷端入口与所述冷端出口不相连通；以及
冷冻系统，包含：
一压缩机，连接于所述冷端出口，用于压缩及驱动冷媒，形成高压高温气态冷媒；
一散热单元，连接所述压缩机出口，用于对所述高压高温气态冷媒冷凝形成高压常温液态冷媒；
一第一膨胀阀，连接于所述散热单元出口及所述冷端入口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒，经所述冷端入口进入所述热交换器吸热转变成低压低温气态冷媒，以对高发热量热源进行第二次散热；
一第二膨胀阀，连接于所述散热单元出口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒；
一气冷单元，连接于所述第二膨胀阀，用于对所述低压低温液气混合冷媒进行吸热，转变成低压低温气态冷媒，以对其他热源进行散热。
进一步的，本发明提出一种复合式冷却系统，冷冻系统包含一第一膨胀阀、一第一分歧管、一第二膨胀阀、一气冷单元、一第二分歧管、一压缩机及一散热单元。第一膨胀阀连接于冷端入口。第一分歧管具有一第一管部、一第二管部及一第三管部。第一管部连接于第一膨胀阀。第二管部与第三管部皆连通于第一管部。第二膨胀阀连接于第二管部。气冷单元连接于第二膨胀阀。第二分歧管具有一第四管部、一第五管部及一第六管部。第四管部与第五管部皆连通于第六管部。第四管部连接于气冷单元，且第五管部连接于冷端出口。压缩机连接于第六管部。散热单元衔接压缩机与第一分歧管之第三管部。
本发明还提出一种复合式冷却系统，其特征在于，包含：一热交换器，用于冷热能量的交换；及一冷冻系统，连接所述热交换器，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：至少一膨胀阀，通过控制所述膨胀阀，使得所述主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器对高发热量热源进行二次散热。
进一步的，上述复合式冷却系统，包含：
所述热交换器，包括：一冷端入口、一冷端出口、一热端入口及一热端出口，所述冷端入口与所述冷端出口相连通，所述热端入口与所述热端出口相连通，并与所述冷端入口与所述冷端出口不相连通；以及
一冷冻系统，包含：
一压缩机，连接于所述冷端出口，用于压缩及驱动冷媒，形成高压高温气态冷媒；
一散热单元，连接所述压缩机出口，用于对所述高压高温气态冷媒冷凝形成高压常温液态冷媒；
一膨胀阀，连接于所述散热单元出口及所述冷端入口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒，经所述冷端入口进入所述热交换器吸热转变成低压低温气态冷媒，以对高发热量热源进行第二次散热。
本发明相对于现有技术其功效在于：
(1)上述复合式冷却系统，通过冷冻系统来对水冷系统进行第二次散热，藉以进一步降低水冷系统的回水温度，使得水冷系统能应用于高发热量的热源，如经超频的中央处理器。
(2)此外，在部分实施例中，冷冻系统分成主冷冻循环与副冷冻循环，通过对二膨胀阀的控制，冷冻系统所产生的冷能除了能够通过热交换器来对水冷系统进行散热外，亦可选择地通过蒸发器来对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
以上关于本新型内容的说明及以下实施方式的说明系用以示范与解释本新型的原理，并且提供本新型的专利申请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述的复合式冷却系统的立体示意图；
图2为图1另一视角的立体示意图；
图3为图1的复合式冷却系统的方块示意图；
图4为根据本发明第二实施例所述的复合式冷却系统的立体示意图；
图5为图4另一视角的立体示意图；
图6为图4的复合式冷却系统的方块示意图；
图7为根据本发明第二实施例所述的复合式冷却系统的立体示意图；
图8为图7的复合式冷却系统的方块示意图。
其中，附图标记：
10、10a、10b...复合式冷却系统
100、100a、100b...热交换器
110、110a、110b...冷端入口
120、120a、120b...冷端出口
130、130a、130b...热端入口
140、140a、140b...热端出口
200、200a、200b...冷冻系统
210、210a、210b...第一膨胀阀
220、220a、220b...第一分歧管
221、221a、221b...第一管部
222、222a、222b...第二管部
223、223a、223b...第三管部
230、230b...第二膨胀阀
240、240b...气冷单元
241、241b...蒸发器
242、242b...气冷风扇
250、250a、250b...第二分歧管
251、251a、251b...第四管部
252、252a、252b...第五管部
253、253a、253b...第六管部
260、260a、260b...储液单元
270、270a、270b...压缩机
280、280a、280b...散热单元
281、281a、281b...冷凝器
282、282a、282b...散热风扇
300、300a、300b...水冷系统
310、310a、310b...水冷头
320、320a、320b...水冷排
330、330a、330b...水冷风扇
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图2的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
请参阅图1至图3。图1为根据本发明第一实施例所述的复合式冷却系统的立体示意图。图2为图1另一视角的立体示意图。图3为图1的复合式冷却系统的方块示意图。
本实施例的复合式冷却系统10包含一热交换器100及一冷冻系统200。
一种复合式冷却系统，包含：热交换器100，用于冷热能量的交换；及冷冻系统200，连接所述热交换器100，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：至少一膨胀阀，通过控制膨胀阀，使得主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器100对高发热量热源进行二次散热，且副冷冻循环对其他热源进行散热。此外，复合式冷却系统10还可以包含一水冷系统300。
热交换器100例如为板式热交换器100，并具有一冷端入口110、一冷端出口120、一热端入口130及一热端出口140。冷端入口110与冷端出口120相连通。热端入口130与热端出口140相连通，并与冷端入口110与冷端出口120不相连通。
冷冻系统200包含一第一膨胀阀210、一第一分歧管220、一第二膨胀阀230、一气冷单元240、一第二分歧管250、一压缩机270及一散热单元280。此外，冷冻系统200还可以包含一储液单元260。
第一膨胀阀210连接于热交换器100之冷端入口110。第一分歧管220具有一第一管部221、一第二管部222及一第三管部223。第二管部222与第三管部223皆连通于第一管部221。第一管部221连接于第一膨胀阀210。第二膨胀阀230连接于第二管部222。气冷单元240例如包含一蒸发器241及一气冷风扇242。蒸发器241例如为鳍管式蒸发器，并连接于第二膨胀阀230。气冷风扇242装设于蒸发器241，且气冷风扇242产生的气流例如用以吹向机壳以对机壳进行散热。
第二分歧管250具有一第四管部251、一第五管部252及一第六管部253。第四管部251与第五管部252皆连通于第六管部253。第四管部251连接于气冷单元240。第五管部252连接于热交换器100的冷端出口120。
储液组件260例如为储液筒，并连接于第二分歧管250的第六管部253。压缩机270连接于储液组件260。
散热单元280例如包含一冷凝器281及一散热风扇282。冷凝器281衔接压缩机270与第一分歧管220之第三管部223。散热风扇282装设于冷凝器281。
在本实施例中，有额外设置储液组件260来避免液体流入压缩机270，但储液组件260的设置并非用以限制本新型。在其他实施例中，亦可无需设置储液组件260。
水冷系统300包含一水冷头310及一水冷排320。此外，水冷系统300还可以包含一水冷风扇330。
水冷头310与水冷排320呈串联配置，且水冷头310连接热交换器100的热端出口140，以及水冷排320连接热交换器100的热端入口130。也就是说，水冷头310、水冷排320与热交换器100通过管路连接而构成一冷却流道。在本实施例中，水冷头310设置有泵浦，以驱动冷却液在冷却流道中循环。水冷风扇330装设于水冷排320，以对水冷排320进行散热。
在本实施例中，水冷系统300是藉由水冷排320搭配水冷风扇330来对冷却液进行散热，但非用以限制本新型。在其他实施例中，水冷系统亦可无设置水冷风扇，即单靠水冷排来对冷却液进行散热。
在本实施例中，水冷头310内建有泵浦，但并不以此为限。在其他实施例中，水冷头亦可无内建有泵浦，而是另外通过外部泵浦来驱动冷却液进行冷却循环。
在本实施例中，水冷头310用以热耦合于经超频或未经超频中央处理器、图像处理器等热源，以将热源所产生的热量传递至冷却液。接着，吸收热量后的冷却液先流至水冷排320再流至热交换器100以进行散热。如此一来，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320进行第一次散热，再通过冷冻系统200的低温冷媒进行第二次散热(容后一并说明)。散热后的低温冷却液再回流至水冷头310来对中央处理器、图像处理器等热源进行散热。
上述吸收热量后的冷却液经过二次散热的原因例如是为了对经超频或其他高发热量的热源来进行散热。以经过超频的中央处理器、图像处理器等热源来说，超频后的热源所产生的热量会远高于未超频的热源。若超频后的热源所产生的热量仅通过水冷排320来进行散热，则冷却液回流至水冷头310的温度恐难以达到系统的低温需求。因此，在本实施例中，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320进行第一次散热，再通过冷冻系统200的低温冷媒进行第二次散热，以令冷却液的温度能达到系统的低温需求。
此外，本实施例的冷冻系统200分成主冷冻循环与副冷冻循环。主冷冻循环为通过压缩机270来驱动冷媒进行冷冻循环并压缩气态低压低温冷媒，使其成为高压高温气态冷媒。高压高温气态冷媒经冷凝器281散热，凝结成高压常温液态冷媒。高压常温液态冷媒经第一膨胀阀210降压成低压低温液气混合冷媒。低压低温液气混合冷媒经热交换器100吸热转变成低压低温气态冷媒，以对水冷系统的冷却液进行散热。副冷冻循环为通过压缩机270来驱动冷媒进行冷冻循环并压缩气态低压低温冷媒，使其成为高压高温气态冷媒。高压高温气态冷媒经冷凝器281散热，凝结成高压常温液态冷媒。高压常温液态冷媒经第二膨胀阀230降压成低压低温液气混合冷媒。低压低温液气混合冷媒经蒸发器241吸热转变成低压低温气态冷媒，以对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
如此一来，通过对二膨胀阀210、230的控制，冷冻系统200所产生的冷能除了能够通过热交换器100来对水冷系统300进行散热外，亦可选择地通过蒸发器241来对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
在本实施例中，可通过一控制器(未绘示)，如可程序化逻辑控制器(PLC)例如可通过温度传感器所感测出冷却液的温度值来控制水冷风扇330的开启或关闭与气流方向控制，如将电子装置内部空气向外抽或将电子装置外部空气吹向内部。详细来说，当水冷系统300的冷却液的温度较高，则控制器可控制水冷风扇330将电子装置内部空气向外抽，以降低水冷系统300的冷却液的温度。反之，当水冷系统300的冷却液的温度较低，则控制器可控制水冷风扇330将电子装置外部空气向内吹，以降低电子装置内部温度。此外，一般来说泵浦或压缩机270是单向输送流体，并无法通过反转来控制冷却液的温度。因此，当温度传感器所感测出冷却液的温度值达到默认上限值时，控制器亦可令冷媒系统停止运行。
请参阅图4至图6。图4为根据本发明第二实施例所述的复合式冷却系统的立体示意图。图5为图4另一视角的立体示意图。图6为图4的复合式冷却系统的方块示意图。
本实施例的复合式冷却系统10a包含一热交换器100a及一冷冻系统200a。一种复合式冷却系统，包含：热交换器100，用于冷热能量的交换；及冷冻系统200，连接所述热交换器100，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：至少一膨胀阀，通过控制膨胀阀，使得主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器100对高发热量热源进行二次散热。此外，复合式冷却系统10a还可以包含一水冷系统300a。
热交换器100a例如为板式热交换器100a，并具有一冷端入口110a、一冷端出口120a、一热端入口130a及一热端出口140a。冷端入口110a与冷端出口120a相连通。热端入口130a与热端出口140a相连通，并与冷端入口110a与冷端出口120a不相连通。
冷冻系统200a包含一第一膨胀阀210a、一压缩机270a及一散热单元280a。此外，冷冻系统200a还可以包含一第一分歧管220a、一第二分歧管250a及一储液单元260a。
第一膨胀阀210a连接于热交换器100a的冷端入口110a。第一分歧管220a具有一第一管部221a、一第二管部222a及一第三管部223a。第二管部222a与第三管部223a皆连通于第一管部221a。第一管部221a连接于第一膨胀阀210a。第二分歧管250a具有一第四管部251a、一第五管部252a及一第六管部253a。第四管部251a与第五管部252a皆连通于第六管部253a。第五管部252a连接于热交换器100a的冷端出口120a。
储液组件260a例如为储液筒，并连接于第二分歧管250a之第六管部253a。压缩机270a连接于储液组件260a。
散热单元280a例如包含一冷凝器281a及一散热风扇282a。冷凝器281衔接压缩机270a与第一分歧管220a的第三管部223。散热风扇282a装设于冷凝器281a。
在本实施例中，有额外设置储液组件260a来避免液体流入压缩机270a，但储液组件260a的设置并非用以限制本发明。在其他实施例中，亦可无需设置储液组件260a。
在本实施例中，储液组件260a连接于第二分歧管250a的第六管部253a，且冷凝器281连接于第一分歧管220a的第三管部223a，但并不以此为限。在其他实施例中，储液组件亦可连接于第二分歧管250a的第四管部251a，且冷凝器亦可连接于第一分歧管220a的第二管部222a。
在本实施例中，采用第一分歧管220a来衔接冷凝器281a与热交换器100a，以及采用第二分歧管250a来衔接储液组件260a与热交换器100a，但并不以此为限。在其他实施例中，亦可采用直管来衔接冷凝器281a与热交换器100a，以及采用直管来衔接储液组件260a与热交换器100a。
水冷系统300a包含一水冷头310a及一水冷排320a。此外，水冷系统300a还可以包含一水冷风扇330a。
水冷头310a与水冷排320a呈串联配置，且水冷头310a连接热交换器100a的热端出口140a，以及水冷排320a连接热交换器100a的热端入口130a。也就是说，水冷头310a、水冷排320a与热交换器100a通过管路连接而构成一冷却流道。在本实施例中，水冷头310a设置有泵浦，以驱动冷却液在冷却流道中循环。水冷风扇330a装设于水冷排320a，以对水冷排320a进行散热。
在本实施例中，水冷系统300a是藉由水冷排320a搭配水冷风扇330a来对冷却液进行散热，但非用以限制本新型。在其他实施例中，水冷系统亦可无设置水冷风扇，即单靠水冷排来对冷却液进行散热。
在本实施例中，水冷头310a内建有泵浦，但并不以此为限。在其他实施例中，水冷头亦可无内建有泵浦，而是另外通过外部泵浦来驱动冷却液进行冷却循环。
在本实施例中，水冷头310a用以热耦合于经超频或未经超频中央处理器、图像处理器等热源，以将热源所产生的热量传递至冷却液。接着，吸收热量后的冷却液先流至水冷排320a再流至热交换器100a以进行散热。如此一来，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320a进行第一次散热，再通过冷冻系统200a的低温冷媒进行第二次散热(容后一并说明)。散热后的低温冷却液再回流至水冷头310a来对中央处理器、图像处理器等热源进行散热。
上述吸收热量后的冷却液经过二次散热的原因例如是为了对经超频或其他高发热量的热源来进行散热。以经过超频的中央处理器、图像处理器等热源来说，超频后的热源所产生的热量会远高于未超频的热源。若超频后的热源所产生的热量仅通过水冷排320a来进行散热，则冷却液回流至水冷头310a的温度恐难以达到系统的低温需求。因此，在本实施例中，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320a进行第一次散热，再通过冷冻系统200a的低温冷媒进行第二次散热，以令冷却液的温度能达到系统的低温需求。
在本实施例中，通过一控制器(未绘示)，如可程序化逻辑控制器(PLC)来控制水冷风扇330a的开启或关闭与气流方向控制，如将电子装置内部空气向外抽或将电子装置外部空气吹向内部。详细来说，当水冷系统300a的冷却液的温度较高，则控制器可控制水冷风扇330a将电子装置内部空气向外抽，以降低水冷系统300a的冷却液的温度。反之，当水冷系统300a的冷却液的温度较低，则控制器可控制水冷风扇330a将电子装置外部空气向内吹，以降低电子装置内部温度。
请参阅图7至图8。图7为根据本新型第二实施例所述的复合式冷却系统的立体示意图。图8为图7的复合式冷却系统的方块示意图。
本实施例的复合式冷却系统10b包含一热交换器100b及一冷冻系统200b。此外，复合式冷却系统10b还可以包含一水冷系统300b。
热交换器100b例如为板式热交换器100b，并具有一冷端入口110b、一冷端出口120b、一热端入口130b及一热端出口140b。冷端入口110b与冷端出口120b相连通。热端入口130b与热端出口140b相连通，并与冷端入口110b与冷端出口120b不相连通。
冷冻系统200b包含一第一膨胀阀210b、一第一分歧管220b、一第二膨胀阀230b、一气冷单元240b、一第二分歧管250b、一压缩机270b及一散热单元280b。此外，冷冻系统200b还可以包含一储液单元260b。
第一膨胀阀210b连接于热交换器100b的冷端入口110b。第一分歧管220b具有一第一管部221b、一第二管部222b及一第三管部223b。第二管部222b与第三管部223b皆连通于第一管部221b。第一管部221b连接于第一膨胀阀210b。第二膨胀阀230b连接于第二管部222b。气冷单元240b例如包含一蒸发器241b及一气冷风扇242b。蒸发器241b例如为鳍管式蒸发器，并连接于第二膨胀阀230b。气冷风扇242b装设于蒸发器241b，且气冷风扇242b产生的气流例如用以吹向机壳以对机壳进行散热。
第二分歧管250b具有一第四管部251b、一第五管部252b及一第六管部253b。第四管部251b与第五管部252b皆连通于第六管部253b。第五管部252b连接于热交换器100b的冷端出口120b。
储液组件260b例如为储液筒，并连接于第二分歧管250b的第六管部253b。压缩机270b连接于储液组件260b。
散热单元280b例如包含一冷凝器281b及一散热风扇282b。冷凝器281衔接压缩机270b与第一分歧管220b的第三管部223。散热风扇282b装设于冷凝器281b。
在本实施例中，有额外设置储液组件260b来避免液体流入压缩机270b，但储液组件260b的设置并非用以限制本发明。在其他实施例中，亦可无需设置储液组件260b。
在本实施例中，储液组件260b连接于第二分歧管250b的第六管部253b，且冷凝器281连接于第一分歧管220b的第三管部223b，但并不以此为限。在其他实施例中，储液组件亦可连接于第二分歧管250b的第四管部251b，且冷凝器亦可连接于第一分歧管220b的第二管部222b。
水冷系统300b包含一水冷头310b及一水冷排320b。此外，水冷系统300b还可以包含一水冷风扇330b。
水冷头310b与水冷排320b呈并联配置，且相对两端分别连接于热端出口140b与热端入口130b。也就是说，水冷头310b、水冷排320b与热交换器100b通过管路连接而构成一冷却流道。在本实施例中，水冷头310b设置有泵浦，以驱动冷却液在冷却流道中循环。水冷风扇330b装设于水冷排320b，以对水冷排320b进行散热。
在本实施例中，水冷系统300b是藉由水冷排320b搭配水冷风扇330b来对冷却液进行散热，但非用以限制本新型。在其他实施例中，水冷系统亦可无设置水冷风扇，即单靠水冷排来对冷却液进行散热。
在本实施例中，水冷头310b内建有泵浦，但并不以此为限。在其他实施例中，水冷头亦可无内建有泵浦，而是另外透过外部泵浦来驱动冷却液进行冷却循环。
在本实施例中，水冷头310b用以热耦合于经超频或未经超频中央处理器、图像处理器等热源，以将热源所产生的热量传递至冷却液。接着，吸收热量后的冷却液先流至水冷排320b再流至热交换器100b以进行散热。如此一来，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320b进行第一次散热，再通过冷冻系统200b的低温冷媒进行第二次散热(容后一并说明)。散热后的低温冷却液再回流至水冷头310b来对中央处理器、图像处理器等热源进行散热。
上述吸收热量后的冷却液经过二次散热的原因例如是为了对经超频或其他高发热量的热源来进行散热。以经过超频的中央处理器、图像处理器等热源来说，超频后的热源所产生的热量会远高于未超频的热源。若超频后的热源所产生的热量仅通过水冷排320b来进行散热，则冷却液回流至水冷头310b的温度恐难以达到系统的低温需求。因此，在本实施例中，吸收热量后的冷却液会先通过水冷排320b进行第一次散热，再通过冷冻系统200b的低温冷媒进行第二次散热，以令冷却液的温度能达到系统的低温需求。
此外，本实施例的冷冻系统200b分成主冷冻循环与副冷冻循环。主冷冻循环为通过压缩机270b来驱动冷媒进行冷冻循环并压缩气态低压低温冷媒，使其成为高压高温气态冷媒。高压高温气态冷媒经冷凝器281b散热，凝结成高压常温液态冷媒。高压常温液态冷媒经第一膨胀阀210b降压成低压低温液气混合冷媒。低压低温液气混合冷媒经热交换器100b吸热转变成低压低温气态冷媒，以对水冷系统的冷却液进行散热。副冷冻循环为通过压缩机270b来驱动冷媒进行冷冻循环并压缩气态低压低温冷媒，使其成为高压高温气态冷媒。高压高温气态冷媒经冷凝器281b散热，凝结成高压常温液态冷媒。高压常温液态冷媒经第二膨胀阀230b降压成低压低温液气混合冷媒。低压低温液气混合冷媒经蒸发器241b吸热转变成低压低温气态冷媒，以对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
如此一来，通过对二膨胀阀210b、230b的控制，冷冻系统200b所产生的冷能除了能够通过热交换器100b来对水冷系统300b进行散热外，亦可选择地通过蒸发器241b来对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
根据上述实施例的复合式冷却系统，通过冷冻系统来对水冷系统进行第二次散热，藉以进一步降低水冷系统的回水温度，使得水冷系统能应用于高发热量的热源，如经超频的中央处理器。
此外，在部分实施例中，冷冻系统分成主冷冻循环与副冷冻循环，通过对二膨胀阀的控制，冷冻系统所产生的冷能除了能够通过热交换器来对水冷系统进行散热外，亦可选择地通过蒸发器来对另一需散热的组件，如机壳或其他热源，进行散热。
此外，在部分实施例中，水冷头与水冷排呈串联配置，使得控制器可依水冷系统的冷却液的温度来决定水冷风扇的转向或开关，以优化水冷系统300的散热效能。
虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求的保护范围所界定者为准。

Claims (19)

1.一种复合式冷却系统，其特征在于，包含：
一热交换器，用于冷热能量的交换；及
一冷冻系统，连接所述热交换器，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：
至少一膨胀阀，通过控制所述膨胀阀，使得所述主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器对高发热量热源进行二次散热，且所述副冷冻循环对其他热源进行散热。
2.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，
所述热交换器，包括：一冷端入口、一冷端出口、一热端入口及一热端出口，所述冷端入口与所述冷端出口相连通，所述热端入口与所述热端出口相连通，并与所述冷端入口与所述冷端出口不相连通；以及
冷冻系统，包含：
一压缩机，连接于所述冷端出口，用于压缩及驱动冷媒，形成高压高温气态冷媒；
一散热单元，连接所述压缩机出口，用于对所述高压高温气态冷媒冷凝形成高压常温液态冷媒；
一第一膨胀阀，连接于所述散热单元出口及所述冷端入口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒，经所述冷端入口进入所述热交换器吸热转变成低压低温气态冷媒，以对高发热量热源进行第二次散热；
一第二膨胀阀，连接于所述散热单元出口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒；
一气冷单元，连接于所述第二膨胀阀，用于对所述低压低温液气混合冷媒进行吸热，转变成低压低温气态冷媒，以对其他热源进行散热。
3.根据权利要求1所述一种复合式冷却系统，其特征在于，所述冷冻系统，还包含：
一第一分歧管，具有一第一管部、一第二管部及一第三管部，所述第一管部连接于所述第一膨胀阀，所述第二管部与所述第三管部皆连通于所述第一管部；
一第二分歧管，具有一第四管部、一第五管部及一第六管部，所述第四管部与所述第五管部皆连通于所述第六管部，所述第四管部连接于所述气冷单元，且所述第五管部连接于所述冷端出口。
4.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，所述冷冻系统更包含一储液组件，所述储液组件衔接所述压缩机与所述第二分歧管的所述第六管部。
5.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，所述气冷单元包含一蒸发器及一气冷风扇，所述蒸发器连接于所述第二膨胀阀，所述气冷风扇装设于所述蒸发器。
6.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，所述散热单元包含一冷凝器及一散热风扇，所述冷凝器衔接所述压缩机与所述第一分歧管的所述第三管部，所述散热风扇装设于所述冷凝器。
7.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，更包含一水冷系统，所述水冷系统包含一水冷头及一水冷排，所述水冷头与所述水冷排呈串联配置，且所述水冷头连接所述热端出口，所述水冷排连接所述热端入口。
8.根据权利要求7所述复合式冷却系统，其特征在于，所述水冷系统更包含一水冷风扇，所述水冷风扇装设于所述水冷排。
9.根据权利要求1所述复合式冷却系统，其特征在于，更包含一水冷系统，所述水冷系统包含一水冷头及一水冷排，所述水冷头与所述水冷排呈并联配置，且所述水冷头与所述水冷排的两端分别连接于所述热端出口与所述热端入口。
10.根据权利要求9所述复合式冷却系统，其特征在于，所述水冷系统更包含一水冷风扇，该水冷风扇装设于该水冷排。
11.一种复合式冷却系统，其特征在于，包含：
一热交换器，用于冷热能量的交换；及
一冷冻系统，连接所述热交换器，用于形成主冷冻循环和副冷冻循环，包括：
至少一膨胀阀，通过控制所述膨胀阀，使得所述主冷冻循环所产生的冷能能够通过热交换器对高发热量热源进行二次散热。
12.根据权利要求11所述复合式冷却系统，其特征在于，包含：
所述热交换器，包括：一冷端入口、一冷端出口、一热端入口及一热端出口，所述冷端入口与所述冷端出口相连通，所述热端入口与所述热端出口相连通，并与所述冷端入口与所述冷端出口不相连通；以及
冷冻系统，包含：
一压缩机，连接于所述冷端出口，用于压缩及驱动冷媒，形成高压高温气态冷媒；
一散热单元，连接所述压缩机出口，用于对所述高压高温气态冷媒冷凝形成高压常温液态冷媒；
一膨胀阀，连接于所述散热单元出口及所述冷端入口，用于将所述高压常温液态冷媒降压成低压低温液气混合冷媒，经所述冷端入口进入所述热交换器吸热转变成低压低温气态冷媒，以对高发热量热源进行第二次散热。
13.根据权利要求11所述复合式冷却系统，其特征在于，所述冷冻系统更包含一第一分歧管及一第二分歧管，所述第一分歧管具有一第一管部、一第二管部及一第三管部，所述第一管部连接于所述膨胀阀，所述第二管部与所述第三管部皆连通于所述第一管部，所述散热单元连接于所述第二管部或所述第三管部，所述第二分歧管具有一第四管部、一第五管部及一第六管部，所述第四管部与所述第五管部皆连通于所述第六管部，所述第四管部或所述第五管部连接于所述冷端出口，且所述第六管部连接于所述压缩机。
14.根据权利要求13所述复合式冷却系统，其特征在于，所述冷冻系统更包含一储液组件，所述储液组件衔接所述压缩机与所述第二分歧管的所述第六管部。
15.根据权利要求11所述复合式冷却系统，其特征在于，所述散热单元包含一冷凝器及一散热风扇，所述冷凝器衔接所述压缩机与所述膨胀阀，所述散热风扇装设于所述冷凝器。
16.根据权利要求11所述复合式冷却系统，其特征在于，更包含一水冷系统，所述水冷系统包含一水冷头及一水冷排，所述水冷头与所述水冷排呈串联配置，且所述水冷头连接所述热端出口，所述水冷排连接所述热端入口。
17.根据权利要求16所述复合式冷却系统，其特征在于，该水冷系统更包含一水冷风扇，所述水冷风扇装设于所述水冷排。
18.根据权利要求11所述复合式冷却系统，其特征在于，更包含一水冷系统，该水冷系统包含一水冷头及一水冷排，所述水冷头与所述水冷排呈并联配置，且所述水冷头与所述水冷排的两端分别连接于所述热端出口与所述热端入口。
19.根据权利要求18所述复合式冷却系统，其特征在于，所述水冷系统更包含一水冷风扇，所述水冷风扇装设于所述水冷排。
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