TWI404904B - 可拆式液態冷卻散熱模組 - Google Patents

Description

可拆式液態冷卻散熱模組

本發明係一種可拆式液態冷卻散熱模組，其係提供一種將多個導熱塊與管線結合所形成之模組化的結構，以消彌管線紊亂的狀態，並可達到散熱與節能的效果。

長久以來，電腦的散熱問題係為一重要的項目，特別在於伺服器方面，常見的散熱的方式可分為氣冷式與水冷式兩種。

氣冷式散熱：將散熱鰭片組貼合於欲散熱之電子零件處，如中央處理器或記憶體，電子零件所產生的熱能會傳導至散熱鰭片組處，再利用散熱風扇將熱能吹散至空氣中，以達到散熱之效果。

水冷式散熱：將一導熱塊貼合於欲散熱之電子零件處，導熱塊具有水道，水道係分別與一進水管與一出水管連接，電子零件所產生的熱能會傳導至導熱塊處，冷卻液會由進水管進入導熱塊中，再由出水管處離開，藉此帶離前述之熱能，而達到降溫的效果。

雖上述之兩種散熱方式皆可達到散熱之效果，但氣冷式散熱主要係依靠散熱風扇，但散熱風扇於運轉時會產生有相當噪音，若欲改善該噪音問題，則所費不貲，故氣冷式散熱被侷限於設備成本與噪音問題，另外，散熱風扇於運轉時亦會消耗大量的電能。

水冷式散熱主要係使用冷卻液，但目前應用於水冷式散熱的裝置，其僅能使用於單一電子零件，若有多個電子零件需要散熱，則要裝設多組裝置，如此造成電腦或伺服器內部管線紊亂，並有極大的機會可能造成冷卻液洩漏的問題。

綜合上述，常見的氣冷式與水冷式散熱分別具有如上所述之缺點，故現有的散熱方式或結構仍有極大的改善空間。

有鑑於上述之缺點，本發明之目的在於提供一種可拆式液態冷卻散熱模組，其係將多個導熱塊與管線予以模組化，藉以消彌管線紊亂的狀態，並可避免因紊亂的管線所造成之冷卻液洩漏的問題，另外，利用冷媒之相態變化，而使冷媒自動循環，以達到散熱與節能之功效。

為了達到上述之目的，本發明之技術手段在於提供一種可拆式液態冷卻散熱模組，其具有一第一流管、一第二流管與多個導熱塊；第一流管具有一第一流道與多個流出孔，流出孔係分別位於第一流管的兩側，並相通第一流道，第一流管的底端具有一間隙；第二流管係設於第一流管之頂端，第二流管之底端具有一間隙，第二流管具有一第二流道與多個流入孔，流入孔係相通第二流道，並且流入孔係位於第二流管的兩側；各導熱塊具有一水道，水道係分別連接一入管與一出管，入管的自由端係連接相對應之流出孔，出管的自由端係連接相對應之流入孔。

上述之第一流管的一端連接有一流入管，流入管相通第一流道，上述之第二流管的一端連接有一流出管，流出管係相通第二流道，流入管與流出管的另端連接有一快速接頭，快速接頭具有一入孔與一出孔，入孔連接流入管的另端，出孔連接流出管的另端；第一流管的另端與第二流管的另端設有一封板，並於封板與第一流管及第二流管之間設有一防漏墊圈。

上述之第二流道，其孔徑約為出管之管徑的兩倍，出管之管徑係大於入管之管徑，並且第二流道之孔徑等於第一流道之孔徑。

上述之各導熱塊，其兩對角分別具有一穿孔，各穿孔中設有一固定件，固定件設有一彈性體。

如上述之結構，各導熱塊係可設於一伺服器之欲散熱的電子零件處，低溫液態冷媒由流入管依序進入第一流道與水道中，並吸收電子零件所產生的熱能，以將電子零件散熱，並轉變為高溫氣態冷媒，再經由第二流道與流出管，使其離開第二流管，以回復為低溫液態冷媒。

藉由冷媒之相態轉變，以使其產生一自動循環的效果，以達到散熱與節能的效果，並且多個導熱塊與第一流管及第二流管結合之結構，其係使液態冷卻散熱裝置得以模組化，藉此減少伺服器內部於冷卻時所欲配置之管線的數量，以消彌管線紊亂的狀態，並可避免管線所可能造成之冷卻液洩漏的問題。

另外，第二流管的間隙係使第一流管與第二流管之間形成一隔絕與隔熱之結構，如此流動於第二流管中之高溫氣態冷媒對於流動於第一流管中之低溫液態冷媒的影響可降至最低，而使低溫液態冷媒得以發揮最佳的散熱效果。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱圖一及圖二所示，本發明之可拆式液態冷卻散熱模組具有一第一流管1、一第二流管2、多個導熱塊3與一快速接頭4。

第一流管1具有一第一流道10，於第一流管1的兩側分別具有多個流出孔11，流出孔11係與第一流道10相通，第一流管1的一端連接有一流入管12，另端端部具有二固定孔13，第一流管1的底端有一間隙14，此外，流入管12相通第一流道10。

第二流管2係設於第一流管1之頂端處，第二流管2具有一第二流道20，於第二流管2的兩側分別具有多個流入孔21，流入孔21係與第二流道20相通，第二流管2的一端之端部具有二固定孔23，另端連接有一流出管22，第二流管2與第一流管1之間形成有一間隙24，以減少第二流管2與第一流管1之間的接觸面積，並且構成一阻隔且隔熱之結構，此外，流出管22相通第二流道20。

一封板5，其係設於第一流管1與第二流管2具有固定孔13、23處，複數個固定件50係穿過封板5，並螺固於固定孔13、23處，以使封板5固定於第一流管1與第二流管2之端部，而封板5與第一流管1及第二流管2之間設有一防漏墊圈51，以防止第一流道10與第二流道20發生洩漏的現象。

各導熱塊3具有一水道30，水道30係分別連接一入管31與一出管32，入管31的自由端係連接相對應之流出孔11，出管32的自由端係連接相對應之流入孔21，各導熱塊3的兩對角分別具有一穿孔33，各穿孔33設有一固定件34，固定件34穿設有一彈性體35，彈性體35可為彈簧。入管31的管徑係小於出管32的管徑，出管32的管徑約為第二流道20的孔徑的一半，第二流道20的孔徑等於第一流道10的孔徑。

快速接頭4具有一入孔40與一出孔41，入孔40係連接流入管12的另端，出孔41係連接流出管22的另端。

請參閱圖三所示，一伺服器6中設有多個欲散熱之電子零件，各導熱塊3係設於與其相對應之電子零件處，固定件34的一端係固設於伺服器6中，彈性體35迫使導熱塊3與電子零件更加緊密貼合。

快速接頭4係連接一冷媒源60，來自冷媒源60的低溫液態冷媒係依序經由入孔40與流入管12，進入第一流道10中，再由流出孔11與入管31，進入水道30中。

電子零件於運作時，其所產生的熱能會傳導至導熱塊3，水道30中之低溫液態冷媒係吸收熱能，以達到將電子零件散熱之目的，而吸收熱能之低溫液態冷媒會轉變為高溫氣態冷媒。

此高溫氣態冷媒係經由出管32與流入孔21，進入第二流道20中，再經由流出管22回到冷媒源60，以回復至低溫液態冷媒，而當高溫氣態冷媒於第二流道20中流動時，因間隙24減少第二流管2與第一流管1之間的接觸面積，而使間隙24形成一隔絕且隔熱之結構，故高溫氣態冷媒無法對流動於第一流道10之低溫液態冷媒產生任何影響，所以低溫液態冷媒得以發揮其應有之散熱效果。

上述之管徑的差異及管徑與孔徑的差異，其係使呈氣態之冷媒可較易於流動，而於相態轉變時之冷媒所產生的壓力得以有一緩衝空間，並藉由該相態轉變，而使冷媒產一自動循環的效果，進而達到散熱與節能的功效。

再者，本發明係利用快速接頭4，以使本發明可迅速與冷媒源60結合與分離，而使本發明亦具有易於拆卸與組裝之便利性。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

1．．．第一流管

10．．．第一流道

11．．．流出孔

12．．．流入管

13．．．固定孔

14．．．間隙

2．．．第二流管

20．．．第二流道

21．．．流入孔

22．．．流出管

23．．．固定孔

24．．．間隙

3．．．導熱塊

30．．．水道

31．．．入管

32．．．出管

33‧‧‧穿孔

34‧‧‧固定件

35‧‧‧彈性體

4‧‧‧快速接頭

40‧‧‧入孔

41‧‧‧出孔

5‧‧‧封板

50‧‧‧固定件

51‧‧‧防漏墊圈

6‧‧‧伺服器

60‧‧‧冷媒源

圖一係本發明之可拆式液態冷卻散熱模組之局部立體分解圖。

圖二係本發明之可拆式液態冷卻散熱模組之立體外觀圖。

圖三係本發明之可拆式液態冷卻散熱模組裝設於一伺服器中之立體示意圖。

1‧‧‧第一流管

10‧‧‧第一流道

11‧‧‧流出孔

13‧‧‧固定孔

14‧‧‧間隙

2‧‧‧第二流管

20‧‧‧第二流道

21‧‧‧流入孔

23‧‧‧固定孔

24‧‧‧間隙

3‧‧‧導熱塊

30‧‧‧水道

31‧‧‧入管

32‧‧‧出管

33‧‧‧穿孔

34‧‧‧固定件

35‧‧‧彈性體

5‧‧‧封板

50‧‧‧固定件

51‧‧‧防漏墊圈

Claims (9)

1. 一種可拆式液態冷卻散熱模組，其包括有：一第一流管，其具有一第一流道，該第一流管的兩側分別具有多個流出孔，該流出孔係相通該第一流道；一第二流管，其係設於該第一流管之頂端處，該第二流管之底端具有一間隙，該第二流管具有一第二流道，該第二流道的二側分別具有多個流入孔，該流入孔係相通該第二流道；以及多個導熱塊，各導熱塊具有一水道，該水道係分別連接一入管與一出管，該入管的自由端係連接相對應之該流出孔，該出管的自由端係連接相對應之該流入孔，該入管之管徑係小於該出管之管徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該出管的管徑為該第二流道的孔徑的一半。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該第一流道之孔徑等於該第二流道之孔徑。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該第一流管的一端連接有一流入管，該流入管係相通該第一流道，該第二流管的一端連接有一流出管，該流出管相通該第二流道，該流出管的另端與該流入管的另端連接一快速接頭，該快速接頭具有一入孔與一出孔，該入孔係連接該流入管的另端，該出孔係連接該流出管的另端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該第一流管之底端具有間隙。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中於該第一流管的另端與該第二流管的另端設有一封板。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該封板與該第一流管及該第二流管之間設有一防漏墊圈。
8. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中各導熱塊的兩對角分別具有一穿孔，各穿孔中設有一固定件，該固定件設有一彈性體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可拆式液態冷卻散熱模組，其中該第一流管與該二流管的底端之兩側分別具有一突出。