CN209765429U - 散热系统及其冷却液分配模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热系统及其冷却液分配模组，应用于电子计算机设备的多个电子元件，散热系统包括多个水冷头、散热器以及冷却液分配模组。多个水冷头分别对应设置于多个电子元件。散热器对通过的流体介质进行热交换。冷却液分配模组连接于多个水冷头与散热器之间。冷却液分配模组包括模组本体以及动力模组。模组本体包括冷水腔室。冷水腔室具有多个第一出液口，且多个第一出液口分别对应于多个水冷头。动力模组配置于模组本体内，动力模组驱动流体介质从多个第一出液口流出，使得流体介质于多个水冷头、散热器以及冷却液分配模组中循环流动。由此，本实用新型能够适用于空间相对狭小的电子计算机设备中。

Description

散热系统及其冷却液分配模组

技术领域

本实用新型是关于一种散热系统，尤其是关于一种具有冷却液分配模组的散热系统及其冷却液分配模组。

背景技术

在科技的进步与普及下，各种电子装置或电脑设备早已成为人们日常生活中不可或缺的角色，例如笔记本电脑、桌上型电脑、网络服务器等。一般来说，这些产品内部的电子元件在运行时都会提升温度，而高温容易造成元件的损坏。因此，散热机制便是这些电子产品相当重要且必须的设计。一般的散热设计包括以风扇提供气流进行对流冷却，或是以特殊材质的散热单元进行贴附而产生传导降温，除此之外，水冷式机制亦是一种有效而常见的散热设计。

水冷式散热的原理简单来说，一般是以液体(例如水或冷却剂)作为散热媒介，并利用一个持续运作的泵在所应用的系统内形成不断的循环。液体在密闭的管路内流动，而这些管路则分布至系统内的各电子元件(例如中央处理单元)的表面上。当温度相对较低的液体流经这些温度相对较高的电子元件时，便会吸收其热量以减缓其温度的升高。接着，再随着管路对外界或其他散热机制进行热交换来释放热量以降低液体的温度，并使液体重新回到系统内进行循环与散热。

举例来说，机架式冷却液分配装置(Rack Coolant Distribution Unit，简称RackCDU)是目前一种使用在服务器设备上的水冷式装置。此种分配装置可直接将冷却液同时经由多个管路带往一服务器机架中的多个冷盘(Cold Plate)上，并进行流量调节以均匀分配冷却液到各个冷盘，从而同时对其上的各电子元件(例如中央处理单元)进行冷却。该分配装置再经由相关的泵、密闭回路与后端的热交换机制等，使冷却液不断地输入至该服务器机架中并带走其内部的热量。

承上所述，该分配装置以一组外循环的冷水入口与热水出口与后端的冷却管路做衔接(延伸至该服务器机架之外)，而所有的冷盘可采垂直层状排列。每一冷盘亦各具有一组冷水入口与热水出口，并借由一歧管装置(位于该服务器机架之内)并联衔接至其余冷盘的冷水入口与热水出口。

然而，上述使用在服务器设备上的水冷式散热系统，其冷却液分配装置必需借由一组外循环来达到热交换的目的以及借由歧管装置来达到均匀分配冷却液到各个冷盘的目的，如此会导致整个散热系统的体积过大，而无法使用在内部空间相对较为狭小的电子设备(如个人电脑的主机)内，因此，如何针对这一问题进行改善，实为本领域相关人员所关注的焦点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种散热系统，其冷却液分配模组的结构设计能够适用于空间相对狭小的电子计算机设备中。

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种冷却液分配模组，其结构设计能够适用于空间相对狭小的电子计算机设备中。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种散热系统，应用于电子计算机设备，电子计算机设备包括多个电子元件，散热系统包括多个水冷头、散热器以及冷却液分配模组。该多个水冷头分别对应设置于该多个电子元件。散热器对通过其中的流体介质进行热交换。冷却液分配模组连接于该多个水冷头与散热器之间。冷却液分配模组包括模组本体以及动力模组。模组本体包括冷水腔室。冷水腔室具有多个第一出液口，且该多个第一出液口分别对应连接于该多个水冷头。动力模组配置于模组本体内，动力模组驱动流体介质从该多个第一出液口流出，使得流体介质于该多个水冷头、散热器以及冷却液分配模组中循环流动。

较佳地，该模组本体还包括一储水腔室，该动力模组设于该储水腔室与该冷水腔室之间，该储水腔室具有一第一入液口，且该储水腔室与该冷水腔室彼此连通，该动力模组驱动从该第一入液口流入该储水腔室的该流体介质从该多个第一出液口流出该冷水腔室。

较佳地，该模组本体还包括一热水腔室，该热水腔室不连通于该冷水腔室与该储水腔室，该热水腔室包括多个第二入液口以及一第二出液口，且该多个第二入液口分别对应于该多个水冷头。

较佳地，该冷水腔室的该多个第一出液口沿着一第一基准线排列，该热水腔室的该多个第二入液口沿着一第二基准线排列，该冷水腔室沿着该第一基准线延伸，该热水腔室沿着该第二基准线延伸，且该冷水腔室与该热水腔室沿着一第三基准线排列，其中该第一基准线与该第二基准线彼此平行，且该第一基准线与该第二基准线分别与该第三基准线垂直。

较佳地，每一水冷头包括一水冷头入液口以及一水冷头出液口，该水冷头入液口与该多个第一出液口的其中之一相对应且流体连通，该水冷头出液口与该多个第二入液口的其中之一相对应且流体连通；其中，该流体介质经由该水冷头出液口流出相应的水冷头，并经由对应的该第二入液口流入该热水腔室，且该流体介质经由该多个第一出液口流出该冷水腔室，并经由对应的该水冷头入液口流入相应的水冷头。

较佳地，该散热器包括一散热器入液口以及一散热器出液口，该散热器入液口与该散热器出液口分别与该第二出液口与该第一入液口流体连通；其中，该流体介质经由该第二出液口流出该热水腔室，并经由该散热器入液口流入该散热器，且该流体介质经由该散热器出液口流出该散热器，并经由该第一入液口流入该储水腔室。

较佳地，该动力模组包括一动力模组出液口，该冷却液分配模组还包括一流量控制装置，该流量控制装置配置于该动力模组出液口与该多个第一出液口之间，该流量控制装置用以控制该流体介质从该多个第一出液口流出的流量。

较佳地，该流量控制装置包括一感测器以及一微控制器，该感测器用以感测该动力模组出液口与该多个第一出液口之间的一流量值，该微控制器根据该流量值而控制该流体介质从该多个第一出液口流出的流量。

较佳地，该冷却液分配模组还包括一热感应器，该热感应器配置于该动力模组出液口与该多个第一出液口之间，该热感应器用以感测该动力模组出液口与该多个第一出液口之间的一温度值。

较佳地，该电子计算机设备为个人电脑主机，而该多个电子元件为配置于该个人电脑主机内的显示卡。

本实用新型亦提供一种冷却液分配模组，应用于散热系统，散热系统用以对电子计算机设备上的多个电子元件进行散热，散热系统包括分别对应该多个电子元件而设置的多个水冷头以及散热器，冷却液分配模组包括模组本体以及动力模组。模组本体连接于该多个水冷头与散热器之间，模组本体包括冷水腔室，冷水腔室具有多个第一出液口，且该多个第一出液口分别对应于该多个水冷头。动力模组配置于模组本体内，动力模组用以驱动流体介质从该多个第一出液口流出，使得流体介质于该多个水冷头、散热器以及冷却液分配模组中进行循环流动。

本实用新型的冷却液分配模组因其结构设计而能够适用于空间相对狭小的电子计算机设备。该冷却液分配模组的冷水腔室具有多个第一出液口，透过动力模组驱动流体介质从这些第一出液口流出冷水腔室至对应的水冷头，以达到冷却液分配的目的；且冷却液分配模组的冷水腔室、储水腔室以及热水腔室整合成一个模组本体，能够有效降低散热系统的体积。因此，本实用新型的散热系统可用于空间相对狭小的电子计算机设备的机壳内，并对配置于电子计算机设备机壳内的多个电子元件进行散热。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的散热系统的功能方块示意图。

图2为图1所示的冷却液分配模组的立体结构示意图。

图3为沿图2所示的A-A线的剖面示意图。

具体实施方式

为方便说明，本实用新型图式中的散热系统的各结构、组成或部件不依其应用时的比例绘制，而依据说明需要进行不等比例的放大，此并非用以限制本实用新型的散热系统的实施。

请参见图1至图3，图1为本实用新型一实施例的散热系统1的功能方块示意图，图2为图1所示的冷却液分配模组13的立体结构示意图，图3为沿图2所示的A-A线的剖面示意图。需特别说明的是，为了更清楚呈现冷却液分配模组13的结构，图2采用部分元件透视的方式来呈现外观结构。如图1所示，本实施例的散热系统1应用于电子计算机设备100的多个电子元件101，在本实施例中，电子计算机设备100例如是个人电脑主机，这些电子元件101例如是配置于个人电脑主机的机壳102内的显示卡，也就是说，本实施例的散热系统1是配置于个人电脑主机的机壳102内，并将这些显示卡运行时所产生的热能带往低温处，以达到降温的效果。

如图1所示，本实施例的散热系统1包括多个水冷头11、散热器12以及冷却液分配模组13。这些水冷头11分别用以与配置在机壳102内的多个电子元件101(显示卡)相搭配，且每一水冷头11热接触于相对应的电子元件101，本实用新型并不对每一水冷头11与其相对应的电子元件101之间的连接方式加以限定，每一水冷头11与其相对应的电子元件101之间的连接方式可视实际情况的需求而有所不同，例如，每一水冷头11与电子元件101配置于同一个壳体内。散热器12对通过的流体介质(图未绘示出)进行热交换。冷却液分配模组13连接于这些水冷头11与散热器12之间。

如图1至图3所示，本实施例的冷却液分配模组13包括模组本体131以及动力模组132。模组本体131包括冷水腔室C1，冷水腔室C1具有多个第一出液口C11，且这些第一出液口C11分别对应连接于多个水冷头11。动力模组132配置于模组本体131内，且动力模组132用以驱动流体介质从多个第一出液口C11流出，使得流体介质于多个水冷头11、散热器12以及冷却液分配模组13中进行循环。在本实施例中，动力模组例如是泵浦，但本实用新型并不以此为限。

如图1至图3示，本实施例的模组本体131更包括储水腔室C2，动力模组132位于储水腔室C2与冷水腔室C1之间，储水腔室C2具有第一入液口C12，且储水腔室C2与冷水腔室C1彼此连通，动力模组132驱动从第一入液口C12流入储水腔室C2的流体介质以使其从多个第一出液口C11流出冷水腔室C1。

如图1至图3所示，在本实施例中，模组本体131更包括热水腔室C3，热水腔室C3不连通于冷水腔室C1与储水腔室C2，也就是说，冷水腔室C1与热水腔室C3是直接从模组本体131分隔出两个彼此独立的空间。热水腔室C3包括第二出液口C21以及多个第二入液口C22，且这些第二入液口C22分别对应连接于多个水冷头11。

如图2及图3所示，本实施例的冷水腔室C1的多个第一出液口C11沿着第一基准线L1排列，热水腔室C3的多个第二入液口C22沿着第二基准线L2排列，冷水腔室C1沿着第一基准线L1延伸，热水腔室C3沿着第二基准线L2延伸，且冷水腔室C1与热水腔室C3沿着第三基准线L3排列，其中，第一基准线L1与第二基准线L2彼此平行，且第一基准线L1、第二基准线L2分别与第三基准线L3垂直。

如图1所示，本实施例的散热器12例如是采用冷凝器(condenser)，冷凝器可提供制冷用途，为热交换器的一种，能把气体或蒸汽转换成液体，并将其热管(图未示)中的热量快速地传至散热器12附近的空气以进行放热，但本实用新型并不以此为限，在其它的实施例中，散热器12例如是水冷排。在本实施例中，散热器12包括散热器入液口121以及散热器出液口122，散热器入液口121与热水腔室C3的第二出液口C21流体连通，散热器出液口122与储水腔室C2的第一入液口C12流体连通，具体而言，流体介质经由热水腔室C3的第二出液口C21流出，并经由散热器入液口121流入散热器12，且流体介质经由散热器出液口122流出散热器12，并经由第一入液口C12流入储水腔室C2内。

如图1所示，本实施例的每一个水冷头11包括水冷头入液口111以及水冷头出液口112。每一个水冷头11的水冷头入液口111与相对应的冷水腔室C1的第一出液口C11流体连通，每一个水冷头11的水冷头出液口112与相对应的热水腔室C3的第二入液口C22流体连通，具体而言，流体介质经由这些水冷头11的水冷头出液口112流出水冷头11，并经由对应的第二入液口C22流入热水腔室C3，且流体介质经由这些第一出液口C11流出冷水腔室C1，并经由对应的水冷头入液口111流入水冷头11内。

值得一提的是，在本实施例中，冷水腔室C1的多个第一出液口C11的口径大小例如是彼此相同，且多个水冷头11的水冷头入液口111例如是彼此相同，但本实用新型并不以此为限，在其它的实施例中，多个第一出液口C11以及多个水冷头入液口111的口径大小可应所对应水冷头11的热阻值大小而有所不同，举例而言，在水冷头11热阻值高的情况下，与之对应连接的第一出液口C11与水冷头入液口111的口径较大，反之，在水冷头11热阻值低的情况下，与之对应连接的第一出液口C11与水冷头入液口111的口径较小，在这样的结构设计下，可确保每一个水冷头11皆能达到良好的散热效率。换言之，在同一个散热系统1中，可分别具有不同口径的第一出液口C11与冷水头入液口111。

需特别说明的是，上述任一流体连通的关系可透过衔接管体(图未示)的方式实施，但不以此为限，且上述流体循环回路内填充的流体介质可为液态介质、气态介质或是气液态共存介质，而冷却液分配模组13在散热系统1中可提供管道连接、承担均流与导通的功能。又，冷却液分配模组13可对通过其中的流体介质进行配置，例如，平均地或智能地依据实际应用情况而将其中的流体介质经由冷水腔室C1的多个第一出液口C11带往各个水冷头11；较佳者，但不以此为限，冷却液分配模组13还具有即时监控与自动调整最佳散热效能的功用。

接下来说明本实施例的散热系统1的运行流程。流经水冷头11的流体介质因与水冷头11相搭配的电子元件101的热源而受热，受热后的流体介质会经由水冷头出液口112流出水冷头11，并经由相应的第二入液口C22流入模组本体131的热水腔室C3内，接着，流体介质再经由热水腔室C3的第二出液口C21流出热水腔室C3，并经由散热器入液口121流入散热器12，如前述所提，流入散热器12的流体介质会在散热器12中进行热交换而冷却降温。接着，在散热器12冷却降温后的流体介质会经由散热器出液口122流出散热器12，并经由第一入液口C12流入模组本体131的储水腔室C2内，接着，动力模组132驱动从第一入液口C12流入储水腔室C2的流体介质从冷水腔室C1的多个第一出液口C11流出冷水腔室C1，并经由对应的水冷头入液口111再次流入水冷头11内。在流体循环回路持续重复进行上述的循环过程下，电子计算机设备100的多个电子元件101的热能可被带往低温处，以达到降温的效果。

如图1所示，本实施例的冷却液分配模组13更包括流量控制装置133。流量控制装置133配置于动力模组132的动力模组出液口1320与冷水腔室C1的多个第一出液口C11之间，流量控制装置133用以控制流体介质从这些第一出液口C11流出的流量。具体而言，在本实施例中，流量控制装置133包括感测器与微控制器(在本图未绘示出)，感测器用以感测动力模组出液口1320与这些第一出液口C11之间的流量值，微控制器根据流量值而控制流体介质从这些第一出液口C11流出的流量，在本实施例中，感测器例如是流量计，但本实用新型并不以此为限。值得一提的是，在其它的实施例中，也可以于动力模组出液口1320与多个第一出液口C11之间配置热感应器(在本图未绘示出)，热感应器用以感测动力模组出液口1320与这些第一出液口C11之间的温度值。

本实用新型实施例的散热系统，因冷却液分配模组的冷水腔室、储水腔室以及热水腔室整合成一个模组本体，有效降低散热系统的体积，且冷水腔室具有多个第一出液口，透过动力模组驱动流体介质从这些第一出液口流出冷水腔室至对应的水冷头，以达到冷却液分配的目的，因此，在这样的结构设计下，本实用新型实施例的散热系统可用于空间相对狭小的电子计算机设备(个人电脑主机)的机壳内，并对配置于电子计算机设备机壳内的多个电子元件(如显示卡)进行散热。

惟以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (11)

1.一种散热系统，应用于一电子计算机设备，该电子计算机设备包括多个电子元件，其特征在于，该散热系统包括：

多个水冷头，分别对应设置于该多个电子元件；

一散热器，其对通过该散热器中的一流体介质进行热交换；以及

一冷却液分配模组，连接于该多个水冷头与该散热器之间，该冷却液分配模组包括：

一模组本体，包括一冷水腔室，该冷水腔室具有多个第一出液口，且该多个第一出液口分别对应连接于该多个水冷头；以及

一动力模组，配置于该模组本体内，该动力模组用以驱动该流体介质从该多个第一出液口流出，使得该流体介质于该多个水冷头、该散热器以及该冷却液分配模组中进行循环流动。

2.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，该模组本体还包括一储水腔室，该动力模组设于该储水腔室与该冷水腔室之间，该储水腔室具有一第一入液口，且该储水腔室与该冷水腔室彼此连通，该动力模组驱动从该第一入液口流入该储水腔室的该流体介质从该多个第一出液口流出该冷水腔室。

3.如权利要求2所述的散热系统，其特征在于，该模组本体还包括一热水腔室，该热水腔室不连通于该冷水腔室与该储水腔室，该热水腔室包括多个第二入液口以及一第二出液口，且该多个第二入液口分别对应于该多个水冷头。

4.如权利要求3所述的散热系统，其特征在于，该冷水腔室的该多个第一出液口沿着一第一基准线排列，该热水腔室的该多个第二入液口沿着一第二基准线排列，该冷水腔室沿着该第一基准线延伸，该热水腔室沿着该第二基准线延伸，且该冷水腔室与该热水腔室沿着一第三基准线排列，其中该第一基准线与该第二基准线彼此平行，且该第一基准线与该第二基准线分别与该第三基准线垂直。

5.如权利要求3所述的散热系统，其特征在于，每一水冷头包括一水冷头入液口以及一水冷头出液口，该水冷头入液口与该多个第一出液口的其中之一相对应且流体连通，该水冷头出液口与该多个第二入液口的其中之一相对应且流体连通；其中，该流体介质经由该水冷头出液口流出相应的水冷头，并经由对应的该第二入液口流入该热水腔室，且该流体介质经由该多个第一出液口流出该冷水腔室，并经由对应的该水冷头入液口流入相应的水冷头。

6.如权利要求3所述的散热系统，其特征在于，该散热器包括一散热器入液口以及一散热器出液口，该散热器入液口与该散热器出液口分别与该第二出液口与该第一入液口流体连通；其中，该流体介质经由该第二出液口流出该热水腔室，并经由该散热器入液口流入该散热器，且该流体介质经由该散热器出液口流出该散热器，并经由该第一入液口流入该储水腔室。

7.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，该动力模组包括一动力模组出液口，该冷却液分配模组还包括一流量控制装置，该流量控制装置配置于该动力模组出液口与该多个第一出液口之间，该流量控制装置用以控制该流体介质从该多个第一出液口流出的流量。

8.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于，该流量控制装置包括一感测器以及一微控制器，该感测器用以感测该动力模组出液口与该多个第一出液口之间的一流量值，该微控制器根据该流量值而控制该流体介质从该多个第一出液口流出的流量。

9.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于，该冷却液分配模组还包括一热感应器，该热感应器配置于该动力模组出液口与该多个第一出液口之间，该热感应器用以感测该动力模组出液口与该多个第一出液口之间的一温度值。

10.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，该电子计算机设备为个人电脑主机，而该多个电子元件为配置于该个人电脑主机内的显示卡。

11.一种冷却液分配模组，应用于一散热系统，该散热系统用以对一电子计算机设备上的多个电子元件进行散热，该散热系统包括分别对应该多个电子元件而设置的多个水冷头以及一散热器，其特征在于，该冷却液分配模组包括：

一模组本体，连接于该多个水冷头与该散热器之间，该模组本体包括一冷水腔室，该冷水腔室具有多个第一出液口，且该多个第一出液口分别对应于该多个水冷头；以及

一动力模组，配置于该模组本体内，该动力模组用以驱动一流体介质从该多个第一出液口流出，使得该流体介质于该多个水冷头、该散热器以及该冷却液分配模组中进行循环流动。