CN202975954U - 双相变化循环式水冷模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种双相变化循环式水冷模块，包括一集热体、一散热体、一导气管、一导液管及一散热介质。其中该集热体的内部设有一第一气液共存区，该散热体的内部设有一第二气液共存区，其高度高于等于该集热体，该导气管连接于该集热体及该散热体之间而形成一气体通道，该导液管连接于该集热体及该散热体之间而形成一液体通道，该散热介质填充设于其内。使用时，利用该散热介质于该集热体受热汽化而移动至该散热体内，并于该散热体内降温而重新变成液态而重新移动回该集热体，而形成封闭的循环行程以有效驱散热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子装置散热设备的领域，尤指一种利用液相及气相来达到快速驱散热量的双相变化循环式水冷模块。
背景技术
现行的计算机或电子产业中，大量运用各种处理芯片，如：中央处理器及绘图芯片，或是其它如南北桥处理芯片等，随着集成密度越来越高，且运作频率越来越快，相对在运作时所产生的热能也随之增高，也称之为发热组件。由于该发热组件在运作温度太高时会导致运作不正常的问题，甚至有可能发生烧毁的情况，因此，为了能够有效降低热量，市面上也出现了各式各样的散热装置，其紧密贴设于该发热组件的溢热表面，从而利用传导、对流或辐射等方式协助其散热，以保持该复数个发热组件在正常的工作温度下运作。
一般最常见的散热装置利用易导热金属（如：铝或铜等）经各种加工而制得，其由一底座、复数个散热鳍片及一散热风扇所构成，利用该底座紧密接触该发热组件后，将热能直接传导至该复数个散热鳍片，并利用其表面与外界空气产生热对流，进而将热能散逸至外界。或有结合一热导管而加强散热效果的，该热导管在一封闭管体内填充有呈液态的一散热介质，该散热介质的主要成分为水，其余则是能增加液体热传输能力的特殊成分所构成。该热导管的一端是蒸发端而与该发热组件相接触，供以吸收其热量而使该散热介质吸热后蒸发成气态，并移动至该热导管另一端的冷凝端驱散热量，使之形成一个封闭的散热循环行程，且可利用该散热介质一次带走大量的热量，进而达到提升散热效率的目的。另外，还有单纯利用液体循环散热的水冷散热模块，利用一循环泵带动比热大且可吸热的一散热液体（通常为水），其流经该发热组件时可同时吸附热量，并利用该散热液体的流动将热量带离该发热组件，而于行经的管路间或储水槽内排放热量，以达到驱散热量的目的。
然而，以上各种散热装置或水冷散热模块，都有各自在使用上的缺点，最常见的问题是受到空间的限制，而造成其使用效能不彰。尤其是针对具有大发热量的该发热组件，要如何在受空间限制的条件下，增加散热装置或水冷散热模块的热传导面积（Thermal Conduction Area）或散热面积，并利用热对流效应（Heat Convection）以有效地提升散热效率，一直是各家厂商努力的目标。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的一目的，旨在提供一种双相变化循环式水冷模块，俾于一集热体及一散热体之间利用一散热介质的气、液二相变化，而能够随着管路的设计而快速驱散大量热量的功效。
本实用新型的次一目的，旨在提供一种双相变化循环式水冷模块，俾利用该集热体及该散热体之间的管路设计对应该散热进行二相变化时的体积变化量，同时还能依据空间制作出最大的变化效果。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种双相变化循环式水冷模块，安装于一发热组件以驱散热量，其特征在于，其包括：
一集热体，其内部设有一第一气液共存区，且该第一气液共存区在该集热体表面形成有至少一个出气口及至少一个入液口；
一散热体，其高度高于等于该集热体，该散热体设有一第二气液共存区，且该第二气液共存区在该散热体上形成有至少一个入气口及至少一个出液口；
至少一根导气管，其一端接设于该出气口，另一端接设于该入气口，而利用该导气管形成该集热体及该散热体之间的一气体通道；
至少一根导液管，其一端接设于该出液口，另一端接设于该入液口，而利用该导液管形成该集热体及该散热体之间的一液体通道；及
散热介质，呈液态而以一设定量填充于该第一气液共存区和/或该第二气液共存区内，该散热介质在该集热体受热后而汽化成气态，通过该气体通道而进入该散热体内，并在该散热体内降温而重新变成液态，该散热介质受到相变化的体积变化及重力等的推动，再通过该液体通道重新回到该集热体内。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该散热体是一散热水箱，且包含该第二气液共存区及复数个散热鳍片，该复数个散热鳍片包覆于该散热体外部。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该散热介质在常温常压下的汽化点介于30℃～68℃。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：还具有至少一散热风扇，设于该散热体上，用来加速驱散该散热体的热量。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该导气管的管径大于等于该导液管的管径。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该发热组件是中央处理器，该散热体设于该集热体的上方，且该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该发热组件是中央处理器，该散热体设于该集热体的一侧且与该集热体高度相同，该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
所述的双相变化循环式水冷模块，其中：该发热组件是一图形处理器，该散热体设于该集热体的一侧且高于该集热体的位置，该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：使用时，利用该散热介质于该集热体受热汽化而移动至该散热体内，并于该散热体内降温而重新变成液态而重新移动回该集热体，而形成封闭的循环行程以有效驱散热量。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型第一实施例的安装示意图；
图3是本实用新型第一实施例使用时的状态示意图；
图4是本实用新型第二实施例的结构示意图；
图5是本实用新型第二实施例的安装示意图；
图6是本实用新型第二实施例使用时的状态示意图；
图7是本实用新型第三实施例的结构示意图；
图8是本实用新型第三实施例的安装示意图；
图9是本实用新型第三实施例使用时的状态示意图。
附图标记说明：
第一实施例：1-双相变化循环式水冷模块；11-集热体；111-第一气液共存区；1111-出气口；1112-入液口；112-固定孔；113-固定组件；12-散热体；121-第二气液共存区；1211-入气口；1212-出液口；122-散热鳍片；123-散热风扇；13-导气管；131-气体通道；14-导液管；141-液体通道；15-散热介质；2-发热组件；S1～S6-步骤；
第二实施例：3-双相变化循环式水冷模块；31-集热体；32-散热体；321-第二气液共存区；322-散热鳍片；33-导气管；34-导液管；35-散热介质；4-发热组件；
第三实施例：5-双相变化循环式水冷模块；51-集热体；52-散热体；521-第二气液共存区；522-散热鳍片；53-导气管；54-导液管；55-散热介质；56-散热风扇；6-发热组件。
具体实施方式
为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容，仅以下列说明搭配图式，敬请参阅。
第一实施例
请参阅图1、图2、图3，是本实用新型第一实施例的结构示意图及安装示意图，以及其使用时的状态示意图。如图中所示，本实用新型的双相变化循环式水冷模块1用来安装于一发热组件2以驱散热量，于第一实施例中，该发热组件2是一中央处理器，而本实用新型的该双相变化循环式水冷模块1包括一集热体11、一散热体12、一对导气管13、一导液管14及一散热介质15。
其中该集热体11是矩形块状结构体，在该集热体11的内部设有一第一气液共存区111，且该第一气液共存区111在该集热体11表面形成有一对出气口1111及一入液口1112，该对出气口1111设于该集热体11的顶面，该入液口1112设于该集热体11的一侧面。再者，该集热体11的四个角落分别设有一固定孔112，供以分别固设一固定组件113于该发热组件2上，使该集热体11与该发热组件2完全紧密地贴合成一体。
该散热体12同样为矩形块体结构体，且垂直设于该集热体11的上方，该散热体12的内部设有一第二气液共存区121，且该第二气液共存区121于该散热体12上形成有一对入气口1211及一出液口1212。如图中所示，其中，该散热体12是一散热水箱，且包含该第二气液共存区121及复数个散热鳍片122，且该复数个散热鳍片122包覆于该第二气液共存区121的外部，该复数个散热鳍片122间隔且平行于该集热体11的设置。应注意的是，在该散热体12的一侧面上设有一散热风扇123，使该散热风扇123的气流可通过该复数个散热鳍片122，而将其热量侧向吹出。
该每一导气管13的一端接设于该每一出气口1111，另一端接设于该每一入气口1211，使该每一导气管13垂直立设于该集热体11，并接设于该散热体12的底面，且通过该对导气管13而形成该集热体11及该散热体12之间的一气体通道131。
该导液管14的一端接设于该出液口1212，另一端接设于该入液口1112，使该导液管14的一端接设于该集热体11的侧面，另一端接设于该散热体12的顶面，形成该集热体11及该散热体12之间的一液体通道141。
该散热介质15于常温常压下的汽化点介于30℃～68℃的液态物质，因此，于室温下呈液态，且以一设定量而填充设于该第一气液共存区111及/或该第二气液共存区121内。应注意的是，由于该散热介质15产生相变化时会有体积变化，故该导气管13的管径大于等于该对导液管14的管径。
使用时，再请一并参阅图3所示，该双相变化循环式水冷模块1设置该集热体11于该发热组件2的表面，使该发热组件2所产生的热量，直接传导至该集热体11内，使该散热介质15于该集热体11的该第一气液共存区内受热后而汽化成气态，呈气态的该散热介质15再通过该气体通道131而进入该散热体12的该第二气液共存区121内，受到该散热鳍片122增加散热面积，以及使用该散热风扇123强制送风后，可更快速使该散热体12内的该散热介质15的温度下降至汽化点以下，则该散热介质15可重新变成液态，因此，呈液态的该散热介质15受到相变化时的体积变化及重力等的推动下，通过该液体通道141重新回到该集热体11内，以形成一封闭的散热循环行程。
第二实施例
再者，请参阅图4、图5、图6，是本实用新型第二实施例的结构示意图及安装示意图，以及其使用时的状态示意图。如图中所示，本实用新型第二实施例的该双相变化循环式水冷模块3同样包括一集热体31、一散热体32、一对导气管33、一导液管34及一散热介质35，且该发热组件4同样为一中央处理器，而使用于一体成型计算机主机（ALL IN ONE）内时，该集热体31以与前一实施例相同的方式而固设于该发热组件4上，而该散热体32设于该集热体31的一侧且与的相同高度，该对导气管33及该导液管34则分别设于该散热体32及该集热体31的二侧，该散热介质35填充设于该集热体31及/或该散热体32内。
应注意的是，该散热体32同样为一散热水箱，且可利用该对导气管33及该导液管34而延伸至一机壳（图中未显示）外部，该散热体32内部具有一第二气液共存区321及复数个散热鳍片322，该复数个散热鳍片322夹设于该第二气液共存区321内部。据而，利用与该第一实施例同样的使用方式，对该发热组件4进行散热故于此不再赘述。或可增加一散热风扇进行强制散热，图中未标示。
第三实施例
再者，请参阅图7、图8、图9，是本实用新型第三实施例的结构示意图及安装示意图，以及其使用时的状态示意图。如图中所示，本实用新型第三实施例的双相变化循环式水冷模块5也同样包括一集热体51、一散热体52、一导气管53、一导液管54及一散热介质55，且该发热组件6是一图形处理器时，该散热体52设于该集热体51的一侧而形成水平迭置的态样，且该散热体52的位置高于该集热体51的位置，该导气管53及该导液管54分设于该散热体52及该集热体51的二侧，该散热介质55填充设于该集热体51及/或该散热体52内。其使用方法与前二实施例相同，故于此不再赘述，并可增加一散热风扇56于该散热体52的一侧，以对该散热体52进行强制散热，进一步提升其散热效率。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双相变化循环式水冷模块，安装于一发热组件以驱散热量，其特征在于，其包括：
一集热体，其内部设有一第一气液共存区，且该第一气液共存区在该集热体表面形成有至少一个出气口及至少一个入液口；
一散热体，其高度高于等于该集热体，该散热体设有一第二气液共存区，且该第二气液共存区在该散热体上形成有至少一个入气口及至少一个出液口；
至少一根导气管，其一端接设于该出气口，另一端接设于该入气口，而利用该导气管形成该集热体及该散热体之间的一气体通道；
至少一根导液管，其一端接设于该出液口，另一端接设于该入液口，而利用该导液管形成该集热体及该散热体之间的一液体通道；及
散热介质，呈液态而以一设定量填充于该第一气液共存区和/或该第二气液共存区内，该散热介质在该集热体受热后而汽化成气态，通过该气体通道而进入该散热体内，并在该散热体内降温而重新变成液态，该散热介质受到相变化的体积变化及重力等的推动，再通过该液体通道重新回到该集热体内。
2.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该散热体是一散热水箱，且包含该第二气液共存区及复数个散热鳍片，该复数个散热鳍片包覆于该散热体外部。
3.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该散热介质在常温常压下的汽化点介于30℃～68℃。
4.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：还具有至少一散热风扇，设于该散热体上，用来加速驱散该散热体的热量。
5.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该导气管的管径大于等于该导液管的管径。
6.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该发热组件是中央处理器，该散热体设于该集热体的上方，且该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
7.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该发热组件是中央处理器，该散热体设于该集热体的一侧且与该集热体高度相同，该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
8.根据权利要求1所述的双相变化循环式水冷模块，其特征在于：该发热组件是一图形处理器，该散热体设于该集热体的一侧且高于该集热体的位置，该导气管及该导液管分设于该散热体及该集热体的两侧。
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