TW201916282A

TW201916282A - 水冷散熱系統及水冷頭

Info

Publication number: TW201916282A
Application number: TW106133427A
Authority: TW
Inventors: 陳建安; 范牧樹; 陳建佑
Original assignee: 雙鴻科技股份有限公司
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-16
Also published as: TWI632650B; US10330397B2; US20190093963A1

Abstract

本發明為一種水冷散熱系統及水冷頭。該系統包含循環輸送一液體的一幫浦。該水冷頭包含一底部、一第一腔室及一第二腔室。底部用以接觸一電子元件。第一腔室與第二腔室形成於底部之上方並相互隔離。第一腔室具有對外流動連通的一第一入口與一第一出口，第一入口流動連通於幫浦，用以輸入液體至第一腔室。第二腔室具有對外流動連通的一第二入口與一第二出口，第二入口流動連通於第一出口，用以輸入液體至第二腔室。液體流動於兩腔室，且電子元件的熱量將經由底部而被位於兩腔室內的液體吸收，並分別經由第一出口與第二出口流出以釋放。

Description

水冷散熱系統及水冷頭

本發明是有關於一種水冷散熱系統及水冷頭，尤其是有關於一種應用於一電子裝置中並具有一至多個水冷頭的水冷散熱系統，且每一該水冷頭具有至少兩相互隔離的腔室。

在科技的進步與普及下，各種電子裝置或電腦設備早已成為人們日常生活中不可或缺的角色，例如筆記型電腦、桌上型電腦、網路伺服器等。一般來說，這些產品的內部的電子元件在運作時都會提升溫度，而高溫容易造成元件的損壞。因此，散熱機制便是這些電子產品相當重要且必須的設計。一般的散熱設計除了以風扇提供氣流作對流冷卻，或是以特殊材質的散熱單元進行貼附而產生傳導降溫之外，水冷式機制亦是一種有效而常見的散熱設計。

水冷式散熱的原理簡單來說，一般是以液體(例如水或冷卻劑)作為散熱媒介，並利用一個持續運作的幫浦在所應用的系統內形成不斷的循環。液體在密閉的管路內流動，而這些管路則分佈至系統內的各電子元件(例如中央處理單元)的表面上。當溫度相對較低的液體流經這些溫度相對較高的電子元件時，便會吸收其熱量以減緩其溫度的升高。接著，再隨著管路對外界或其他散熱機制進行熱交換來釋放熱量以降低液體的溫度，並再使液體重新回到系統內進行循環與散熱。

由於一般電子裝置或電腦設備的機體內部空間有限，且水冷式散熱須具有管路之流進與流出的設計，而管路的彎曲又會造成水壓阻抗而不易流動，故如何於其系統內設計管路的路徑便是其水冷式技術的重要課題。

詳細來說，為有效利用每一次循環的散熱效果，水冷式的管路通常會在系統內設計成同時接觸多個熱源(即電子元件)。請參見第1圖，為習知技術的一水冷式架構100的俯視示意圖。該架構100設有四個水冷頭11~14(其內形成有腔室與水道，通常以銅或鋁製成)以分別對應四個待散熱的電子元件15~18。各水冷頭11~14的面積可對應各電子元件15~18的尺寸，且各電子元件15~18可於各水冷頭11~14的下方形成接觸。

如第1圖所示，其中箭號代表一液體的流動方向，且該架構100的四個水冷頭11~14為串聯設計，也就是一幫浦10輸送的該液體輸進其中的第一個水冷頭11並輸出後，才會再進入下一個連接的水冷頭12中，依此類推。可理解的是，液體進入該水冷頭11時是具有相對較低的溫度，因此能形成較好的散熱效果。然而，液體從第一個水冷頭11吸收並帶走的熱量不會被即時釋放，而是會繼續帶往下一個水冷頭12，以至於是第三、第四個水冷頭13、14之中。

在此情況下，連接順序愈是後段的水冷頭在液體的連續吸熱後所累積的熱量將是最高的，也就是其散熱效果將是最差的。舉例來說，若第1圖中的每一個水冷頭的吸熱能力是相同的攝氏4度，在前三個水冷頭11~13同時吸熱下，所串聯的最後一個水冷頭14可簡單地線性計算成將會升溫攝氏16度，而這已可能造成電子元件的過熱與損壞。可理解的是，若此種管路所串聯的水冷頭愈多，其熱量累積的情形會更嚴重。

是以，如何解決此一習知技術的問題便為本案發展的主要目的。

本發明之目的在於提出一種水冷散熱系統及水冷頭。其中該水冷散熱系統應用於一電子裝置中並具有一至多個水冷頭，且每一該水冷頭具有至少兩相互隔離的腔室。其中一腔室內的液體在循環一開始之時便會帶走所吸收的熱量，因而能避免造成熱量過度累積。

本發明為一種水冷散熱系統，應用於一電子裝置中。該系統包含有：一幫浦以及一水冷頭。該幫浦用以循環輸送一液體。該水冷頭包含有：一底部、一第一腔室以及一第二腔室。該底部用以接觸該電子裝置的一電子元件。該第一腔室形成於該底部之上方，且該第一腔室具有對外流動連通的一第一入口與一第一出口，該第一入口流動連通於該幫浦，用以輸入該液體至該第一腔室。該第二腔室形成於該底部之上方並與該第一腔室相互隔離，且該第二腔室具有對外流動連通的一第二入口與一第二出口，該第二入口流動連通於該第一出口，用以輸入該液體至該第二腔室。其中，該液體連續地流動於該第一腔室與該第二腔室，且該電子元件於運作時所產生的熱量將經由該底部而被位於該第一腔室與該第二腔室內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口與該第二出口向外流出以釋放。

本發明另一方面為一種水冷頭，應用於一幫浦與一電子裝置之間。該幫浦用以循環輸送一液體，該電子裝置具有一電子元件。而該水冷頭包含有：一底部、一第一腔室以及一第二腔室。該底部用以接觸該電子元件。該第一腔室形成於該底部之上方，且該第一腔室具有對外流動連通的一第一入口與一第一出口，該第一入口流動連通於該幫浦，用以輸入該液體至該第一腔室。該第二腔室形成於該底部之上方並與該第一腔室相互隔離，且該第二腔室具有對外流動連通的一第二入口與一第二出口，該第二入口流動連通於該第一出口，用以輸入該液體至該第二腔室。其中，該液體連續地流動於該第一腔室與該第二腔室，且該電子元件於運作時所產生的熱量將經由該底部而被位於該第一腔室與該第二腔室內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口與該第二出口向外流出以釋放。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧水冷式架構

10‧‧‧幫浦

11~14‧‧‧水冷頭

15~18‧‧‧電子元件

200、300、400‧‧‧水冷散熱系統

20‧‧‧幫浦

2、2’、2”、3‧‧‧水冷頭

21、21’‧‧‧第一腔室

22、22’‧‧‧第二腔室

23、31‧‧‧第三腔室

32‧‧‧第四腔室

21a、21a’‧‧‧第一入口

21b、21b’‧‧‧第一出口

22a、22a’‧‧‧第二入口

22b、22b’‧‧‧第二出口

23a、31a‧‧‧第三入口

23b、31b‧‧‧第三出口

32a‧‧‧第四入口

32b‧‧‧第四出口

271、272‧‧‧凸出結構

28、28’‧‧‧殼體

281、281’、282‧‧‧分隔結構

29、29’、39‧‧‧底部

70‧‧‧散熱排

81、82、82’、83、83’、83”、84、84’、85、86‧‧‧水管

91、92‧‧‧電子元件

第1圖，為習知技術的一水冷式架構100的俯視示意圖。

第2圖，為本發明第一實施例所提出的一水冷散熱系統200的俯視示意圖。

第3圖，為第2圖中的該水冷散熱系統200的一水冷頭2的側面剖視示意圖。

第4圖，為本發明第二實施例所提出的一水冷散熱系統300的俯視示意圖。

第5圖，為第4圖中的該水冷散熱系統300的一水冷頭2’的側面剖視示意圖。

第6圖，為本發明第三實施例所提出的一水冷散熱系統400的俯視示意圖。

第7圖，為本發明第四實施例所提出的一水冷頭2”的側面剖視示意圖。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要或以通常技術即可完成之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

現以一第一實施例進行本發明之實施說明。請參見第2圖，為此第一實施例所提出的一水冷散熱系統200的俯視示意圖。如第2圖所示，該水冷散熱系統200主要包含有一幫浦20和一水冷頭2。該水冷散熱系統200應用於一電子裝置中(未顯示於圖式)，例如一電腦裝置；而該幫浦20可根據條件或需求而設置在該電子裝置之內部或外部，用以循環輸送提供進行水冷式散熱的一液體。

需注意的是，在此第一實施例中並未示意出其他的散熱機制以及詳細的水管路徑，例如提供該液體進行對外熱交換的散熱排、用以儲存該液體的水箱等。但可以理解的是，這些設備與規劃可依習知技術與使用需求加以設置完成。在第2圖中以箭號方式示意了該液體的流動方向，而該水冷散熱系統200所還包含的三條水管81、82、83可根據上述的散熱排或水箱的設置情形分佈在該電子裝置之內部或外部。

承上所述，在此第一實施例中的該水冷頭2以接觸方式設置於該電子裝置的一電子元件91上。該電子元件91可為一般電腦裝置的中央處理單元，而為電腦裝置在運作時的主要熱源之一。由第2圖可知，本發明的一個水冷頭2對應於一個電子元件(熱源)91，且將在該電子元件91上作設置的該水冷頭2設計成對外連接有該三水管81、82、83，即該水冷頭2包含兩出口與兩入口以供流動，也就是一第一入口21a、一第一出口21b、一第二入口22a與一第二出口22b。是以，在第2圖中的該液體在同一個電子元件91上呈現有兩種方向相反的流向。

請參見第3圖，為第2圖中的該水冷散熱系統200的該水冷頭2的側面剖視示意圖。此第3圖是從第2圖中的該第一入口21a與該第二出口22b的方向進行剖視示意。由第2圖與第3圖所示可知，該水冷頭2具有一殼體28、一底部29、一第一腔室21與一第二腔室22，而該水冷頭2是以該底部29以接觸該電子元件91的方式設置於該電子元件91上。於此第一實施例中，該底部29為一散熱板，例如採用銅或鋁等金屬材料所製成的底板，能夠吸收該電子元件91運作時所產生的熱量。而該底部29的尺寸可相應於該電子元件91的尺寸。

承上所述，於此第一實施例中，該殼體28與該底部29是兩不同的元件，能分別進行製造後再加以完成組裝而構成該水冷頭2之主體。其次，該殼體28具有一分隔結構281，使得當該殼體28設置於該底部29上時，該分隔結構281能將該殼體28與該底部29之間的空間形成出相互隔離的該第一腔室21與該第二腔室22；也就是該第一腔室21與該第二腔室22皆形成於該底部29之上方並相互隔離。同時，該第一腔室21具有對外流動連通的該第一入口21a與該第一出口21b，該第二腔室22具有對外流動連通的該第二入口22a與該第二出口22b。

該第一入口21a流動連通於該幫浦20，且於此第一實施例中的該第一入口21a是直接以該水管81連接於該幫浦20，從而將該液體輸入至該第一腔室21。其次，該第二入口22a流動連通於該第一出口21b，且於此第一實施例中的該第二入口22a是直接以該水管82連接於該第一出口21b，從而將流出該第一出口21b的該液體輸入至該第二腔室22。最後，該液體流出該第二出口22b。

換句話說，該第一腔室21與該第二腔室22在該電子元件91之上的範圍中是兩個各自獨立的流道，也就是該液體輸入至該第一腔室21或該第二腔室22之中時，都不會流進隔壁的腔室。在該底部29的尺寸相應於該電子元件91的尺寸之設計下，該電子元件91於運作時所產生的熱量將向上傳導至整個該底部29，且經由該底部29而被位於該第一腔室21與該第二腔室22內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口21b與該第二出口22b向外流出以釋放。

在此一設計之下，該電子元件91的熱量被分散至兩個腔室21、22之中，並由兩個出口21b、22b向不同的目標輸送。換句話說，同一個該電子元件91所產生的熱量就不會盡數傳遞至同一個目標上，避免造成過度的熱量累積。如前所述，第2圖的系統架構僅為示意，也就是系統可再加入相關的散熱機制；或者，該第二入口22a與該第一出口21b之間流動連通的該水管82可外露於電腦裝置之外，並藉由外界空氣散熱降溫。

詳細來說，由於該液體會連續地流動於該第一腔室21與該第二腔室22，或是該液體會於整體系統之管路內不停循環，故同一時間分別位於該第一腔室21和該第二腔室22內的液體並不會全部在下一時間時在該第二腔室22內形成混合，因為原先位於該第二腔室22內的液體也會被向前推動，所以會先帶走部份的熱量。如此，雖然此兩腔室21、22內的液體會同時吸熱，但會分別朝不同的目標(例如另一水冷頭、附加的散熱機制、幫浦或外界環境等)傳遞，所以二者各自帶往下一個目標進行傳遞或散熱的熱量便只佔一部份，使得其升溫的情形或待散的熱量也都相對的較少。

是以，於先前技術中所述的相關習知問題即能夠得到有效地解決。

在第一實施例的第2圖與第3圖中的該第一腔室21與該第二腔室22是以相同尺寸、形狀進行舉例說明，但本發明並不限於此。舉例來說，有的中央處理單元在運作時會有部份位置較熱的不均勻現象(一般稱為熱點(Hot Spot))。因此，於其他的實施方式中可將本發明的兩腔室設計成具有不同的比例，例如尺寸上為一大一小，或者兩腔室之間的分隔結構可呈現為彎曲或特殊形狀，以反應所要應用的電子元件。

另一方面，在第一實施例的第3圖中是以該分隔結構281為該殼體28的一部份進行舉例說明，但本發明並不限於此。

舉例來說，於其他的實施方式中可將本發明的分隔結構設計為該底部所具有，使殼體在設置於該底部上時形成出相互隔離的兩腔室。或者，於其他的實施方式中可將本發明的分隔結構設計為該水冷頭所包含的獨立的一元件，此種分隔結構可採用組裝方式設置於殼體與底部之間，並於殼體設置於該底部上時形成出相互隔離的兩腔室。又或者，於其他的實施方式中可直接將本發明的水冷頭的主體以一體成型方式製作，並以鏤空方式形成出相互隔離的兩腔室。

在第一實施例中的該水冷散熱系統200是以單一水冷頭2和其中的兩腔室21、22對單一電子元件91之應用進行舉例說明，但本發明並不限於此。即本發明還可根據上述的第一實施例所揭露之概念作其他的變化實施，而能在類似的構造設計下達成相近的功效與實施目的。

現以一第二實施例進行本發明之實施說明。請同時參見第4圖與第5圖，其中第4圖為此第二實施例所提出的一水冷散熱系統300的俯視示意圖；第5圖為第4圖中的該水冷散熱系統300的一水冷頭2’的側面剖視示意圖。與第一實施例相似的元件是以類似或相同的元件編號作示意。如第4圖與第5圖所示，此第二實施例與第一實施例的差異主要在於其中的該水冷頭2’是以更多的腔室作實施說明。

詳細來說，該水冷頭2’具有一殼體28’、一底部29’、一第一腔室21’、一第二腔室22’與一第三腔室23，且該殼體28’的兩分隔結構281’、282於該殼體28’設置於該底部29’上時形成出相互隔離的該第一腔室21’、該第二腔室22’與該第三腔室23。同時，該第一腔室21’具有對外流動連通的一第一入口21a’與一第一出口21b’，該第二腔室22’具有對外流動連通的一第二入口22a’與一第二出口22b’，該第三腔室23具有對外流動連通的一第三入口23a與一第三出口23b。

於此第二實施例中，該第一入口21a’連接一水管81而完成與一幫浦20之間的流動連通，以將該液體輸入至該第一腔室21’；該第二入口22a’連接一水管82而完成與該第一出口21b’之間的流動連通，以將流出該第一出口21b’的該液體輸入至該第二腔室22’；該第三入口23a連接一水管83’而完成與該第二出口22b’之間的流動連通，以將流出該第二出口22b’的該液體輸入至該第三腔室23。最後，該液體流出該第三出口23b，並進入所連接的一水管84進行循環。

類似地，該電子元件91於運作時所產生的熱量將向上傳導至整個該底部29’，且經由該底部29’而被位於該第一腔室21’、該第二腔室22’與該第三腔室23內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口21b’、該第二出口22b’與該第三出口23b向外流出以釋放。由此可知，此第二實施例更將該電子元件91的熱量分散至三個腔室21’、22’、23之中，並由三個出口21b’、22b’、23b向不同的目標輸送。在其熱量被分散傳遞至不同目標，且部份熱量可先被較靠末端的腔室的液體帶走之情形下，使得升溫情形可被有效改善。

由上述兩實施例所揭露之概念可推知，本發明的水冷散熱系統特別能針對是在具有多個水冷頭進行串聯，也就是應用在對同一電子裝置內的多個電子元件(例如在同一電路板上的兩個中央處理單元或其他晶片單元)進行散熱的設置上，將可達到相較於先前技術更加顯著的散熱改善效果。

現以一第三實施例進行本發明之實施說明。請參見第6圖，為此第三實施例所提出的一水冷散熱系統400的俯視示意圖。與第一實施例相似的元件是以類似或相同的元件編號作示意。如第6圖所示，此第三實施例與第一實施例的差異主要在於其中所串聯的水冷頭是以複數個作實施說明，並於循環的管路中加入了散熱機制。

承上所述，該水冷散熱系統400包含有兩水冷頭2、3與一散熱排70，且此兩水冷頭2、3呈現為串聯，並再串聯該散熱排70進行散熱。於此第三實施例中的兩水冷頭2、3為相同的裝置，每一水冷頭並採用了與第一實施例相同的具有兩個腔室的設計。而該散熱排70則可為一般的風扇及/或散熱鰭片的裝置組，藉由將液體吸收的熱量和外界相對較冷的空氣進行熱交換以散熱降溫。

詳細來說，於此第三實施例中，其中的一水冷頭2的一第一腔室21的一第一入口21a連接一水管81而完成與一幫浦20之間的流動連通，而另一水冷頭3的一第三腔室31的一第三入口31a連接一水管82’而完成與該第一腔室21的一第一出口21b之間的流動連通；其次，該散熱排70分別以兩水管83”、84’ 完成該第三腔室31的一第三出口31b與該另一水冷頭3的一第四腔室32的一第四入口32a之間的流動連通；接著，該水冷頭2的一第二腔室22的一第二入口22a連接一水管85而完成與該第四腔室32的一第四出口32b之間的流動連通。因此，該液體將依序流經該第一腔室21、該第三腔室31、該散熱排70、該第四腔室32與該第二腔室22。最後，該液體流出該第二腔室22的一第二出口22b，並進入所連接的一水管86進行循環。

承上所述，該另一水冷頭3以其底部39(類似於第3圖中的底部29)接觸所應用的一另一電子元件92而設置於該另一電子元件92上。類似地，該另一電子元件92於運作時所產生的熱量將向上傳導至整個該底部39，且經由該底部39而被位於該第三腔室31與該第四腔室32內的該液體所吸收，並分別經由該第三出口31b與該第四出口32b向外流出以釋放。

在此一設計之下，雖然該液體在進入該第三腔室31時會一併帶入在該第一腔室21時所吸收之來自該電子元件91的熱量，但由第一實施例可知，此一熱量僅為該電子元件91運作時的一部份而已，另一部份的熱量於同一時間將會由該第二腔室22內的液體吸收並從該第二出口22b流出帶走。換句話說，雖然累積在該第三腔室31之中的熱量包括了來自該電子元件91的熱量與來自該另一電子元件92的熱量，但因為都只是其中一部份的熱量，所以在該第三腔室31的熱量累積情形並不是將兩電子元件91、92所產生的全部熱量直接相加。

另一方面，在該第二腔室22的熱量累積情形則除了其本身所吸收的部份的該電子元件91的熱量之外，還包括了從該第四腔室32、該第三腔室31與該第一腔室21所釋放的熱量。若考慮該散熱排70的散熱運作，則可減少大部份從該第三腔室31與該第一腔室21所釋放的熱量。

將第6圖不設置該散熱排70的情形下進行一電腦數值模擬可以發現，在第6圖中的該第二腔室22所累積的熱量或溫度的增加情形將是四個腔室裡最高的。其次，位於串聯後段的該另一水冷頭3的整體升溫情形並未最高，或大致和位於串聯前段的該水冷頭2的整體升溫情形相差不多。

可以理解的是，雖然該第二腔室22的升溫情形相對較高，但由於該第一腔室21的溫度最低以及該第二腔室22是位於串聯的前段，該第二腔室22於循環一開始便會立即帶走並向外釋放部份的熱量，使得兩電子元件91、92的總熱量在該水冷頭2與該另一水冷頭3上被平均分攤。因此，即使該第二腔室22會被帶入來自該第四腔室32、該第三腔室31與該第一腔室21的熱量，但各別腔室或各別水冷頭的熱量累積情形也不至於過大，也就是可有效避免如先前技術之第1圖所呈現的問題。

在第三實施例中的該散熱排70是以設置、流動連通於該第四入口32a與該第三出口31b之間作舉例說明。然而，由上述的相關實施說明可知本發明的概念並不限於此，也就是關於該散熱排之設置技術，無論是其設置位置或是設置數量等，皆可再作進一步的變化設計。

舉例來說，針對第一實施例可進一步將一散熱排設置於該第二入口22a與該第一出口21b之間並完成流動連通；或者，可將一散熱排設置於該第二出口22b與該幫浦20之間並完成流動連通。而針對第二實施例可進一步將一散熱排設置於該第二出口22b’與該第三入口23a之間並完成流動連通。再者，針對第三實施例亦可再增加一散熱排(或僅使用一散熱排)而設置於兩個水冷頭2、3之間；在此一設計下，該第三入口31a將經由此一散熱排完成與該第一出口21b的流動連通，而該第二入口22a將經由此一散熱排完成與該第四出口32b的流動連通。

本發明於上述各實施例中的水冷頭之底部主要是以具散熱特性的金屬材料(例如銅或鋁)加以製成，以利於在與電子元件接觸時能有效地將其熱量進行傳導。然而，為使該底部能將熱量轉移至上方的液體中而由其所吸收，所設計的該底部與液體之間的接觸面積大小將是散熱效益的關鍵所在。

現以一第四實施例進行本發明之實施說明。請參見第7圖，為此第四實施例所提出的一水冷頭2”的側面剖視示意圖。與第一實施例相似的元件是以類似或相同的元件編號作示意。如第7圖所示，此第四實施例與第一實施例(特別是第3圖)的差異主要在於其中所使用的該水冷頭2”還包含有兩凸出結構271、272。

詳細來說，該兩凸出結構271、272是分別於該第一腔室21與該第二腔室22內形成於該底部29上，也就是呈現出從該底部29而分別向上伸入至該第一腔室21與該第二腔室22中。如此，當該液體流經該第一腔室21與該第二腔室22時，便可分別與該兩凸出結構271、272形成更多面積的接觸，而該電子元件91所產生的熱量便能進一步經由該底部29與該兩凸出結構271、272進行傳導，而能更容易被該液體吸收。

於此第四實施例中，如第7圖所示，該些凸出結構271、272與該底部29之間是採用不同元件分別製成後加以結合的方式作舉例說明。而雖然為不同元件之結合，該些凸出結構271、272與該底部29仍可為相同或不同之材料。

當然，本發明還可作其他的變化實施。於另一實施方式中，該些凸出結構與該底部為一體成型之設計，也就是可直接在一散熱板上進行加工而於所需的位置上形成出凸出結構。於又一實施方式中，該些凸出結構可設計為一散熱鰭片組，或是於該些凸出結構上形成有一至多個穿孔，如此將可增加與該液體的接觸面積。

可以理解的是，此第四實施例的凸出結構的概念及其相關的變化方式亦可應用在第二實施例與第三實施例中，且凸出結構的數目可對應於各個水冷頭所具有的腔室的數目，也就是於每一個腔室中各形成有一凸出結構。

由上述四個實施例所揭露之概念可知，無論是在水管的路徑鋪設或控制水壓以輸送液體等考量，本發明的水冷散熱系統及水冷頭特別能針對在電子裝置內的同一平面上的多個電子元件(例如設置在同一電路板上的多個中央處理單元或晶片單元)進行應用，但本發明也不限於此。

舉例來說，若幫浦產生的水壓可上下輸送液體，則其水管的路徑亦可採用垂直鋪設而分佈在立體空間中，使得本發明的系統也可應用在不同的平面上；例如多個電路板或具有多層線路設計的電路構造。更進一步來說，本發明的水冷頭所具有的多個腔室在水平方向之左右並排的設計下，亦可在垂直方向上再另行疊加並排其他更多的腔室。如此，單一電子元件將具有更多的散熱管路，其散熱效果也能更加提升。

綜上所述，本發明所提出的水冷散熱系統及水冷頭確實能針對目前技術下的串聯式之水冷式架構所具有的散熱問題，提供了良好且具功效的改善手段。由於在本發明中位於管路前段的水冷頭在循環一開始之時，便會由其中一腔室內的液體輸出帶走所吸收的電子元件所產生的部份熱量，因此，習知技術的管路串聯愈多水冷頭所造成的熱量過度累積、升溫情形嚴重的問題將可有效避免。

是故，本發明能有效解決先前技術中所提出之相關問題，而能成功地達到本案發展之主要目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種水冷散熱系統，應用於一電子裝置中，該系統包含有：一幫浦，用以循環輸送一液體；以及一水冷頭；該水冷頭包含有：一底部，用以接觸該電子裝置的一電子元件；一第一腔室，形成於該底部之上方，且該第一腔室具有對外流動連通的一第一入口與一第一出口，該第一入口流動連通於該幫浦，用以輸入該液體至該第一腔室；以及一第二腔室，形成於該底部之上方並與該第一腔室相互隔離，且該第二腔室具有對外流動連通的一第二入口與一第二出口，該第二入口流動連通於該第一出口，用以輸入該液體至該第二腔室；其中，該液體連續地流動於該第一腔室與該第二腔室，且該電子元件於運作時所產生的熱量將經由該底部而被位於該第一腔室與該第二腔室內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口與該第二出口向外流出以釋放。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該水冷頭還包含有：一第三腔室，形成於該底部之上方並與該第一腔室、該第二腔室相互隔離，且該第三腔室具有對外流動連通的一第三入口與一第三出口，該第三入口流動連通於該第二出口，用以輸入該液體至該第三腔室。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該水冷頭還包含有一殼體，該殼體設置於該底部上，該殼體具有一分隔結構，該分隔結構於該殼體設置於該底部上時形成出相互隔離的該第一腔室與該第二腔室。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該水冷頭還包含有一殼體，該殼體設置於該底部上，該底部具有一分隔結構，該分隔結構於該殼體設置於該底部上時形成出相互隔離的該第一腔室與該第二腔室。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該水冷頭還包含有一殼體與一分隔結構，該殼體設置於該底部上，該分隔結構設置於該殼體與該底部之間，並於該殼體設置於該底部上時形成出相互隔離的該第一腔室與該第二腔室。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中相互隔離的該第一腔室與該第二腔室是以鏤空方式形成於該水冷頭之中。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該系統還包含有一另一水冷頭，該另一水冷頭包含有：一另一底部，用以接觸該電子裝置的一另一電子元件；一第三腔室，形成於該另一底部之上方，且該第三腔室具有對外流動連通的一第三入口與一第三出口，該第三入口流動連通於該第一出口，用以輸入該液體至該第三腔室；以及一第四腔室，形成於該另一底部之上方並與該第三腔室相互隔離，且該第四腔室具有對外流動連通的一第四入口與一第四出口，該第四入口流動連通於該第三出口，用以輸入該液體至該第四腔室；其中，該第二入口流動連通於該第四出口，且該第二入口並經由該第四出口、該第四入口、該第三出口與該第三入口流動連通於該第一出口；其中，該液體連續地流動於該第三腔室與該第四腔室，且該另一電子元件於運作時所產生的熱量將經由該另一底部而被位於該第三腔室與該第四腔室內的該液體所吸收，並分別經由該第三出口與該第四出口向外流出以釋放。
如申請專利範圍第7項所述之水冷散熱系統，其中該系統還包含有一散熱排，設置於該第四入口與該第三出口之間，並流動連通於該第四入口與該第三出口，用以對該液體進行散熱。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該系統還包含有一散熱排，設置於該第二入口與該第一出口之間，並流動連通於該第二入口與該第一出口，用以對該液體進行散熱。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該系統還包含有一散熱排，設置於該第二出口與該幫浦之間，並流動連通於該第二出口與該幫浦，用以對該液體進行散熱。
如申請專利範圍第1項所述之水冷散熱系統，其中該水冷頭還包含有兩凸出結構，分別於該第一腔室與該第二腔室內形成於該底部上，用以接觸該液體以進行熱量之傳導。
如申請專利範圍第11項所述之水冷散熱系統，其中該些凸出結構與該底部為一體成型之設計，或是為不同元件分別製成後加以結合。
如申請專利範圍第11項所述之水冷散熱系統，其中該些凸出結構為一散熱鰭片組，或是於該些凸出結構上形成有一至多個穿孔，以增加與該液體的接觸面積。
一種水冷頭，應用於一幫浦與一電子裝置之間，該幫浦用以循環輸送一液體，該電子裝置具有一電子元件，而該水冷頭包含有：一底部，用以接觸該電子元件；一第一腔室，形成於該底部之上方，且該第一腔室具有對外流動連通的一第一入口與一第一出口，該第一入口流動連通於該幫浦，用以輸入該液體至該第一腔室；以及一第二腔室，形成於該底部之上方並與該第一腔室相互隔離，且該第二腔室具有對外流動連通的一第二入口與一第二出口，該第二入口流動連通於該第一出口，用以輸入該液體至該第二腔室；其中，該液體連續地流動於該第一腔室與該第二腔室，且該電子元件於運作時所產生的熱量將經由該底部而被位於該第一腔室與該第二腔室內的該液體所吸收，並分別經由該第一出口與該第二出口向外流出以釋放。