CN219812416U - 浸没式水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种浸没式水冷系统，包括：密封壳件，内部填充有冷却液，并具有发热源；以及散热装置，设置于该密封壳件内部及浸泡在该冷却液中，并包含：底座，接触该发热源；传热结构，对应位于该发热源上方；壳体，与该底座相互组合以形成供该冷却液流动的作用空间；泵，设于该壳体，用以驱动该冷却液进出该散热装置；及通道，形成于该壳体并连通该密封壳件及该作用空间。

Description

浸没式水冷系统

技术领域

本实用新型涉及散热领域，尤其涉及一种浸没式水冷系统。

背景技术

根据现代化需求，计算机与各种电子装置发展快速且效能不断地提升，但在此过程中，高效能的硬件所带来的散热问题亦随之而来。一般而言，计算机与各种电子装置通常会使用散热元件来进行散热，例如使用散热膏或散热片来贴附于欲散热的电子元件上，以将热吸出并逸散。然而，此种散热方式效果有限，因而发展出使用液体冷却方式的散热模块，甚至是将散热模块沉浸在冷却液中。

浸没式水冷(Immersion cooling)是一种将电子元件(例如具有芯片的母板或电路板)沉浸在不导电的冷却液中以进行散热的冷却方式。现有的浸没式水冷系统一般具有密封槽及循环管路，密封槽内装填有冷却液及电子元件，循环管路连接密封槽。电子元件的发热源(例如芯片)上设置有传热结构(例如鳍片)。在热能由传热结构吸收后，冷却液可借由流经传热结构来带走热能，而已升温的冷却液则可借由循环管路来将热能带至密封槽外的散热单元。也就是说，现有的浸没式水冷系统是依靠系统对流的方式来进行散热。然而，这种系统存在着散热效率不佳、冷却液无法有效通过传热结构的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种浸没式水冷系统，以解决上述至少一个问题。

本实用新型提供一种浸没式水冷系统，包括：密封壳件，内部填充有冷却液，并具有发热源；以及散热装置，设置于该密封壳件内部及浸泡在该冷却液中，并包含：底座，接触该发热源；传热结构，设于该底座的内侧，并对应位于该发热源上方；壳体，与该底座相互组合以形成供该冷却液流动的作用空间，且其底侧具有入口，其中，该入口邻接于该壳体的侧边并连通该作用空间；泵，设于该壳体，用以将该作用空间区隔为吸热空间及排水空间，借此驱动该密封壳件的该冷却液从该入口进入该吸热空间，并在流经该传热结构后进入该排水空间；及通道，形成于该壳体并连通该密封壳件及该排水空间。

如前述的浸没式水冷系统中，其中，该壳体还具有凸部，该凸部位于该底侧的中间处并邻接该入口，且抵靠该传热结构。

如前述的浸没式水冷系统中，该壳体还具有导流斜面，位于该入口及该凸部之间，用以导引该冷却液流入该传热结构。

如前述的浸没式水冷系统中，该壳体具有相对应的容置槽及排水槽，该排水槽自该壳体的该底侧凹陷形成，该容置槽自该壳体的顶侧凹陷形成，该泵具有转子及定子，该转子容设于该排水槽，该定子容设于该容置槽。

如前述的浸没式水冷系统中，该传热结构为多个鳍片，该入口对应位于该多个鳍片的一端，该泵对应位于该多个鳍片的另一端。

如前述的浸没式水冷系统中，该底座还包括供该泵设置于其上的接合部及轴棒固定部，该接合部凹陷有多个沟槽以导引该冷却液，该轴棒固定部位于该多个沟槽的交接处且用以固定该泵的轴棒。

如前述的浸没式水冷系统中，该多个沟槽呈等角设置，且该多个沟槽的一个的延伸方向平行于该传热结构的延伸方向。

如前述的浸没式水冷系统中，该泵与该多个沟槽之间还设有环形片，且该泵与该轴棒固定部之间还设有环形麦拉片。

如前述的浸没式水冷系统中，该底座的内侧形成有凹槽，该凹槽环绕该传热结构。

如前述的浸没式水冷系统中，该散热装置还包括多个弹性体，分别设于该凹槽中并抵靠于该传热结构的相对两侧，借此使该冷却液直接流入该传热结构。

附图说明

图1为本实用新型浸没式水冷系统的整体示意图。

图2为本实用新型浸没式水冷系统中散热装置的整体示意图。

图3为本实用新型浸没式水冷系统中散热装置的分解示意图。

图4为本实用新型浸没式水冷系统中散热装置的部分分解示意图。

图5为本实用新型浸没式水冷系统中壳体的不同视角的示意图。

图6为图2中A-A剖线的剖面示意图。

图7为图2中B-B剖线的剖面示意图。

附图标记如下：

1 浸没式水冷系统

2 密封壳件

3 散热装置

31 底座

311 凹槽

312 接合部

313 沟槽

314 轴棒固定部

32 传热结构

33 壳体

331 底侧

332 顶侧

333 入口

334 凸部

335 导流斜面

336 容置槽

337 排水槽

338 通道

34 作用空间

341 吸热空间

342 排水空间

35 泵

351 定子

352 转子

3521 扇叶

3522 底盘

353 轴棒

36 环形片

37 环形麦拉片

38 密封环

381 开口

39 弹性体

4 冷却液

5 发热源

6 扣具

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例加以说明本实用新型的实施方式，而本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本实用新型的其他优点和功效，亦可借由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1及图2，本实用新型浸没式水冷系统1包括密封壳件2及散热装置3，密封壳件2内部填充有不导电的冷却液4，并具有浸泡在冷却液4中的发热源5，散热装置3设置在密封壳件2内部及浸泡在冷却液4中，并接触发热源5，发热源5例如可以是设置在密封壳件2内电路板上的芯片，散热装置3可借由四扣具6锁固于电路板上。

如图2、图3、图4及图6所示，散热装置3包含底座31、传热结构32、壳体33、作用空间34、泵35、环形片36、环形麦拉片37、密封环38及二弹性体39。

底座31的外侧接触发热源5，而底座31的内侧具有凹槽311、接合部312、三沟槽313及轴棒固定部314。凹槽311自底座31的内侧凹陷形成。接合部312位于凹槽311内。三沟槽313凹陷在接合部312内，并呈等角设置(例如120度)或非等角设置，接合部312形状以及沟槽313数量亦不限定，只要沟槽313能导引冷却液4至轴棒固定部314，皆不脱离本实用新型所提技术方案的范围内。轴棒固定部314位于接合部312的中心处或三沟槽313的交接处。在本实施例中，底座31的材质可选自金属(例如铜)或其他导热性良好的材料。

传热结构32设于底座31的内侧并对应位于发热源5上方，且使凹槽311环绕传热结构32。在底座31的外侧吸收发热源5所产生的热能后，可将热能传递至底座31内侧的传热结构32，传热结构32则会再通过与冷却液4的接触，而将热能传递至冷却液4。传热结构32具体可以是多个鳍片，例如可以是切削式鳍片(skived fin)，或是其他柱状、片状、甚至于是不规则的形状的鳍片，但并不以此为限，只要能增加与冷却液4接触的面积，让热能更快传递至冷却液4即可。另外，三沟槽313的其中一个的延伸方向平行于多个鳍片的延伸方向，也就是多个鳍片彼此之间所形成的通路能直接连通三沟槽313的其中一个。

请一并参阅图3、图5及图6，壳体33具有相对应的底侧331及顶侧332，并能以其底侧331与底座31相互组合，以形成供冷却液4流动的作用空间34。另外，壳体33还具有入口333、凸部334、导流斜面335、容置槽336、排水槽337及通道338。入口333是自底侧331凹陷形成的凹部，并邻接于壳体33的一侧边且连通作用空间34，且对应位于多个鳍片的一端。凸部334自底侧331的中间处朝外凸出形成，并邻接入口333。在壳体33与底座31相互组合后，凸部334可抵靠传热结构32。导流斜面335位于入口333及凸部334之间，可用以导引冷却液4流入传热结构32。容置槽336自壳体33的顶侧332凹陷形成，而排水槽337自壳体33的底侧331凹陷形成，且容置槽336与排水槽337为彼此相对应的结构，并对应位于接合部312上方。

泵35设于壳体33中，并对应位于多个鳍片的另一端，且包含定子351、转子352及轴棒353。定子351容设于容置槽336，并浸泡于冷却液4中。轴棒353穿设转子352，其一端固定于排水槽337内的盲孔中，另一端固定于轴棒固定部314上(例如盲孔)，借此将转子352容设于排水槽337中并位于接合部312上，且转子352能借由与定子351之间的电磁感应，而在轴棒353上转动。转子352具有扇叶3521及底盘3522，扇叶3521形成于底盘3522上。在转子352转动时，扇叶3521能驱动冷却液4的流动，故扇叶3521本身同时具备有吸取冷却液4以及排出冷却液4的双重功能。另外，底盘3522邻近于接合部312，可将作用空间34区隔为吸热空间341及排水空间342，且中央具有通孔以连通吸热空间341及排水空间342。吸热空间341对应位于传热结构32所在空间，排水空间342对应位于排水槽337，且排水空间342也是扇叶3521所在空间。通道338形成于壳体33，并连通密封壳件2及排水空间342(如图7)。

泵35的转子352与接合部312之间可设有环形片36(中心具有通孔)。泵35的转子352与轴棒固定部314之间可设有环形麦拉片37，其材质可选用抗磨耗或是较耐磨的材质，用以降低轴棒353于轴棒固定部314上相对转动时的磨损。

密封环38夹设于底座31及壳体33之间，并环绕传热结构32、凸部334及泵35，且具有开口381，开口381朝向入口333。如此一来，密封环38可限制冷却液4只能从开口381进入。二弹性体39分别设于凹槽311中，具体为抵靠传热结构32的相对两侧的凹槽311中，借此使冷却液4直接流入传热结构32，而不会在未流入传热结构32的情况下经由凹槽311流至接合部312，此目的是为了增加冷却液4与传热结构32的接触效率。另外，弹性体39可例如为橡胶，可根据需求自订二弹性体39的高度，若弹性体39的高度高于传热结构32时，可提供一缓冲力来避免凸部334直接抵靠传热结构32时可能会造成的损伤。

以下说明本实用新型浸没式水冷系统1的运作情形。请参阅图6及图7，泵35的转子352在转动时，可驱动冷却液4从入口333进入(箭头A)，入口333中的冷却液4受到导流斜面335的导引进入吸热空间341及传热结构32(箭头B)进行热能的吸收。之后，经由沟槽313及底盘3522中央的通孔进入至排水空间342(箭头C)，最后经由通道338流至密封壳件2(箭头D)。密封壳件2可外接循环管路，以将冷却液4通过循环管路流至密封壳件2外侧以进行进一步的冷却，但不以此为限。

综上所述，本实用新型浸没式水冷系统借由泵的驱动，能够让密封壳件中的冷却液强制流入散热装置，且让冷却液在散热装置内部也能通过导流斜面及凸部来强制流经传热结构，最后再由泵将冷却液强制排出散热装置。本实用新型浸没式水冷系统可避免现有技术中冷却液仅依靠系统对流来进行散热所导致散热效率低落的问题。

上述实施形态仅为例示性说明本实用新型的技术原理、特点及其功效，并非用以限制本实用新型的可实施范畴，本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神与范畴下，对上述实施形态进行修饰与改变。然任何运用本实用新型所教示内容而完成的等效修饰及改变，均仍应为本实用新型的权利要求范围所涵盖。而本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种浸没式水冷系统，其特征在于，包括：

密封壳件，内部填充有冷却液，并具有发热源；以及

散热装置，设置于该密封壳件内部及浸泡在该冷却液中，并包含：

底座，接触该发热源；

传热结构，设于该底座的内侧，并对应位于该发热源上方；

壳体，与该底座相互组合以形成供该冷却液流动的作用空间，且其底侧具有入口，其中，该入口邻接于该壳体的侧边并连通该作用空间；

泵，设于该壳体，用以将该作用空间区隔为吸热空间及排水空间，借此驱动该密封壳件的该冷却液从该入口进入该吸热空间，并在流经该传热结构后进入该排水空间；及

通道，形成于该壳体并连通该密封壳件及该排水空间。

2.如权利要求1所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该壳体还具有凸部，该凸部位于该底侧的中间处并邻接该入口，且抵靠该传热结构。

3.如权利要求2所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该壳体还具有导流斜面，位于该入口及该凸部之间，用以导引该冷却液流入该传热结构。

4.如权利要求1所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该壳体具有相对应的容置槽及排水槽，该排水槽自该壳体的该底侧凹陷形成，该容置槽自该壳体的顶侧凹陷形成，该泵具有转子及定子，该转子容设于该排水槽，该定子容设于该容置槽。

5.如权利要求1所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该传热结构为多个鳍片，该入口对应位于该多个鳍片的一端，该泵对应位于该多个鳍片的另一端。

6.如权利要求1所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该底座还包括供该泵设置于其上的接合部及轴棒固定部，该接合部凹陷有多个沟槽以导引该冷却液，该轴棒固定部位于该多个沟槽的交接处且用以固定该泵的轴棒。

7.如权利要求6所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该多个沟槽呈等角设置，且该多个沟槽的一个的延伸方向平行于该传热结构的延伸方向。

8.如权利要求6所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该泵与该多个沟槽之间还设有环形片，且该泵与该轴棒固定部之间还设有环形麦拉片。

9.如权利要求1所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该底座的内侧形成有凹槽，该凹槽环绕该传热结构。

10.如权利要求9所述的浸没式水冷系统，其特征在于，该散热装置还包括多个弹性体，分别设于该凹槽中并抵靠于该传热结构的相对两侧，借此使该冷却液直接流入该传热结构。