TW202409500A - 具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其具有一散熱基底、以及多個非垂直式鰭片。散熱基底具有相對的鰭片面與非鰭片面，非鰭片面用以與浸沒於兩相冷卻液的發熱元件形成接觸，鰭片面連接有多個非垂直式鰭片。非垂直式鰭片的斷面具有相對的頂端點以及與鰭片面連接的底端點，並且從頂端點至底端點所定義出的斷面輪廓線長度是大於從頂端點至鰭片面所定義出的垂直線長度。
Description
本發明涉及一種散熱結構，具體來說是涉及一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構。
浸沒式冷卻技術是將發熱元件(如伺服器、磁碟陣列等)直接浸沒在不導電的冷卻液中，以透過冷卻液吸熱氣化帶走發熱元件運作所產生之熱能。然而，如何透過浸沒式冷卻技術更加有效地進行散熱一直是業界所需要解決的問題。
有鑑於此，本發明人本於多年從事相關產品之開發與設計，有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構。
本發明實施例公開了一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其具有一散熱基底、以及多個非垂直式鰭片，所述散熱基底是一用以浸沒於兩相冷卻液且孔隙率大於8%的多孔金屬散熱板，並且具有相對的鰭片面與非鰭片面，所述非鰭片面用以與浸沒於兩相冷卻液的發熱元件形成接觸，所述鰭片面連接有所述多個非垂直式鰭片，且所述非垂直式鰭片的斷面具有相對的頂端點以及與所述鰭片面連接的底端點，並且從所述頂端點至所述底端點所定義出的斷面輪廓線長度是大於從所述頂端點至所述鰭片面所定義出的垂直線長度。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片是由銅、銅合金、鋁合金的其一金屬所製成。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片是針鰭片及板鰭片的其一。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片的斷面為圓弧狀斷面。
在一優選實施例中，每個所述非垂直式鰭片的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的圓弧狀斷面。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成的圓弧狀鰭片。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片的斷面為彎折狀斷面。
在一優選實施例中，每個所述非垂直式鰭片的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的彎折狀斷面。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成的彎折狀鰭片。
在一優選實施例中，所述非垂直式鰭片具有一體連接的第一區段與第二區段，所述第二區段與所述鰭片面之間形成有第一夾角，並且所述第二區段與所述第一區段之間形成有第二夾角，所述第一夾角為銳角且所述第二夾角為銳角及鈍角的其一。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1所示，其為本發明的第一實施例，本發明實施例提供一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，用於接觸浸沒於兩相冷卻液中的發熱元件。如圖1所示，根據本發明實施例所提供的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其包括有一散熱基底10、以及多個非垂直式鰭片20a(non-vertical fins)。
在本實施例中，散熱基底10可採用高導熱性材所製成，例如鋁、銅或其合金。散熱基底10可以是非多孔散熱材或是多孔散熱材。較佳來說，散熱基底10可以是浸沒於兩相冷卻液(如電子氟化液)中且孔隙率大於8%的多孔金屬散熱板，用於增加氣泡的生成量，以加強浸沒式散熱效果。
在本實施例中，散熱基底10具有相背對的鰭片面101與非鰭片面102。散熱基底10的非鰭片面102用以與浸沒於兩相冷卻液900的發熱元件800(如伺服器主機板)形成接觸，這接觸可以是直接形成接觸或是透過中介層間接形成接觸。散熱基底10的鰭片面101則連接有多個非垂直式鰭片20a，並且散熱基底10與非垂直式鰭片20a可以是以金屬射出成型(Metal Injection Molding，MIM)方式或以鏟削成型方式(Skiving process)一體地連接、或是以焊接方式連接。再者，非垂直式鰭片20a可以是由銅、銅合金或鋁合金所製成，並且非垂直式鰭片20a可以是針鰭片(pin fin)或是板鰭片(plate fin)。
進一步說，本實施例的非垂直式鰭片20a的斷面或側面具有相對的頂端點A以及與鰭片面101連接的底端點B，並且從頂端點A沿著非垂直式鰭片20a的斷面至底端點B所定義出的斷面輪廓線長度是要大於從頂端點A至鰭片面101所定義出的垂直線長度L。藉此，相較於垂直線長度L所定義出的垂直式假想鰭片，本實施例的非垂直式鰭片20a能夠在有限的垂直高度下(尤其是在有限的空間中有多個散熱基底10分別對應接觸多個伺服器主機板且呈小間距的堆疊狀排列時)，獲得比垂直式假想鰭片更大的表面積讓氣泡去成核沸騰，以更加強浸沒式散熱效果。
更進一步說，本實施例的非垂直式鰭片20a的斷面為圓弧狀斷面，斷面輪廓線是圓弧狀斷面輪廓線，因此本實施例的非垂直式鰭片20a的斷面輪廓線的長度即是圓弧狀斷面輪廓線的長度。並且，本實施例的每個非垂直式鰭片20a的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的圓弧狀斷面。細部來說，本實施例的每個非垂直式鰭片20a的斷面皆是朝右方向凹入而形成的圓弧狀斷面，當然也可以是朝左方向凹入而形成的圓弧狀斷面。
再者，本實施例的非垂直式鰭片20a的圓弧狀斷面可以是從垂直式鰭片的上方施以向下的推力或是從旁施以側向的推力，使其作圓弧狀的變形而形成，也就是說，本實施例的非垂直式鰭片20a可以是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成的圓弧狀鰭片。
[第二實施例]
請參閱圖2所示，其為本發明的第二實施例。本實施例與第一實施例大致相同，其差異說明如下。
在本實施例中，非垂直式鰭片20b的斷面或側面具有相對的頂端點A以及與鰭片面101連接的底端點B，並且從頂端點A沿著非垂直式鰭片20b的斷面至底端點B所定義出的斷面輪廓線長度是要大於從頂端點A至鰭片面101所定義出的垂直線長度L。並且，本實施例的非垂直式鰭片20b的斷面為彎折狀斷面，斷面輪廓線是彎折狀斷面輪廓線，因此本實施例的非垂直式鰭片20b的斷面輪廓線的長度即是彎折狀斷面輪廓線的長度。並且，本實施例的每個非垂直式鰭片20b的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的彎折狀斷面。細部來說，本實施例的每個非垂直式鰭片20b的斷面皆是朝右方向凹入而形成的彎折狀斷面，當然也可以是朝左方向凹入而形成的彎折狀斷面。
再者，本實施例的非垂直式鰭片20b的彎折狀斷面可以是從垂直式鰭片的上方施以向下的推力或是從旁施以側向的推力，使其作不同角度的變形而形成，也就是說，本實施例的非垂直式鰭片20b可以是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成具多角度的彎折狀鰭片。另外，非垂直式鰭片20b可以是經由多次彎折而形成的彎折狀鰭片，且其各直線段的延伸方向是向斜上方延伸。
細部來說，本實施例的非垂直式鰭片20b可以是具有一體連接的第一直線段201與第二直線段202，第一直線段201的延伸方向是向右斜上方延伸，第二直線段202的延伸方向是向左斜上方延伸。
綜合以上所述，本發明提供的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其至少可以通過「多個非垂直式鰭片」、「散熱基底具有相對的鰭片面與非鰭片面，非鰭片面用以與浸沒於兩相冷卻液的發熱元件形成接觸，鰭片面連接有多個非垂直式鰭片」、「非垂直式鰭片的斷面具有相對的頂端點以及與鰭片面連接的底端點，並且從頂端點至底端點所定義出的斷面輪廓線長度是大於從頂端點至鰭片面所定義出的垂直線長度」的技術方案，得以有效的強化整體浸沒式散熱效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:散熱基底
101:鰭片面
102:非鰭片面
20a,20b:非垂直式鰭片
201:第一直線段
202:第二直線段
A:頂端點
B:底端點
L:垂直線長度
900:兩相冷卻液
800:發熱元件
圖1為本發明第一實施例的結構側視示意圖。
圖2為本發明第二實施例的結構側視示意圖。
10:散熱基底
101:鰭片面
102:非鰭片面
20a:非垂直式鰭片
A:頂端點
B:底端點
L:垂直線長度
900:兩相冷卻液
800:發熱元件
Claims (10)
- 一種具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其具有一散熱基底、以及多個非垂直式鰭片，所述散熱基底具有相對的鰭片面與非鰭片面，所述非鰭片面用以與浸沒於兩相冷卻液的發熱元件形成接觸，所述鰭片面連接有所述多個非垂直式鰭片，且所述非垂直式鰭片的斷面具有相對的頂端點以及與所述鰭片面連接的底端點，並且從所述頂端點至所述底端點所定義出的斷面輪廓線長度是大於從所述頂端點至所述鰭片面所定義出的垂直線長度。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片是由銅、銅合金、鋁合金的其一金屬所製成。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片是針鰭片及板鰭片的其一。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片的斷面為圓弧狀斷面。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，每個所述非垂直式鰭片的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的圓弧狀斷面。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成的圓弧狀鰭片。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片的斷面為彎折狀斷面。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，每個所述非垂直式鰭片的斷面皆是朝同一方向凹入而形成的彎折狀斷面。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片是由垂直式鰭片通過施加壓力之工藝而形成的彎折狀鰭片。
- 如請求項1所述的具非垂直式鰭片的兩相浸沒式散熱結構，其中，所述非垂直式鰭片是經由多次彎折而形成的彎折鰭片，且所述非垂直式鰭片的各直線段的延伸方向是向斜上方延伸。
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