TWI673842B - 散熱組件及主機板模組 - Google Patents

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Abstract

一種散熱組件，包括一殼體與一分隔結構。殼體包括一腔室、一第一水孔及一第二水孔，其中腔室包括相互連通的一第一區與一第二區。第一水孔與第二水孔連通於第一區。分隔結構包括相連的一隔牆與一隔層，其中隔牆垂直地配置於第一區內，以區隔出第一區內左右配置的一第一流道與一第二流道。隔層水平地配置於第二區內，以區隔出第二區內上下配置的一第三流道與一第四流道。

Description

散熱組件及主機板模組
本發明是有關於一種散熱組件，且特別是有關於一種應用於主機板模組的散熱組件。
現今的電腦玩家著重於良好的電腦運作效能，高效能的電腦零件需要更高的功耗。高功耗的電腦零件在高速運算的使用環境下，其運作溫度隨之提高，進而影響了電腦系統的運作流暢性。目前常見的散熱方法是採用水冷的散熱組件，散熱組件主要通過液體吸收熱源(如主機板、中央處理器或顯示晶片)的熱能，再將吸熱後的液體排出進行熱交換冷卻，並依此循環進行散熱。現有的水冷的散熱組件通常受限於熱源的空間限制，而只能針對單一熱源進行散熱。
本發明提供一種散熱組件，其可對多個熱源散熱。
本發明的一種散熱組件，包括一殼體以及一分隔結構。 殼體包括一腔室、一第一水孔及一第二水孔，其中腔室包括相互連通的一第一區與一第二區。第一水孔與第二水孔連通於腔體的第一區。分隔結構包括相連的一隔牆與一隔層，其中隔牆垂直地配置腔體的第一區內，以區隔出第一區內左右配置的一第一流道與一第二流道。隔層水平地配置於腔體的第二區內，以區隔出第二區內上下配置的一第三流道與一第四流道，其中第一流道連通於第三流道，第三流道連通於第四流道，且第四流道連通於第二流道。
在本發明的一實施例中，上述的隔牆配置於第一區的一部分。第一水孔靠近隔牆旁的第一流道。第二水孔遠離於隔牆。
在本發明的一實施例中，在第二區內的第三流道位於第四流道的下方。
在本發明的一實施例中，在第二區內的第三流道位於第四流道的上方。
在本發明的一實施例中，上述的殼體的第一區與第二區存在一高度差。
在本發明的一實施例中，上述的分隔結構更包括兩擋板，其中一個擋板位於第一流道與第四流道之間，以阻隔第一流道與第四流道，且另一個擋板位於第二流道與第三流道之間，以阻隔第二流道與第三流道。
本發明的一種主機板模組，包括一主機板、配置於主機板的一第一熱源、配置於主機板的一第二熱源以及一散熱組件。 散熱組件包括一殼體以及一分隔結構。殼體包括一腔室、一第一水孔及一第二水孔，其中腔室包括相互連通的一第一區與一第二區。第一水孔與第二水孔連通於腔體的第一區。殼體在對應於第一區的部位配置於第一熱源，且殼體在對應於第二區的部位配置於第二熱源。分隔結構包括相連的一隔牆與一隔層，其中隔牆垂直地配置於腔體的第一區內，以區隔出第一區內左右配置的一第一流道與一第二流道。隔層水平地配置於腔體的第二區內，以區隔出第二區內上下配置的一第三流道與一第四流道。第一流道連通於第三流道，第三流道連通第四流道，且第四流道連通於第二流道。
在本發明的一實施例中，上述的隔牆配置於第一區的一部分。第一水孔靠近隔牆旁的第一流道及第一熱源。第二水孔遠離於隔牆及第一熱源。
在本發明的一實施例中，在第二區內的第三流道位於第四流道的下方。
在本發明的一實施例中，在第二區內的第三流道位於第四流道的上方。
在本發明的一實施例中，上述的殼體的第一區與第二區存在一高度差。
在本發明的一實施例中，上述的分隔結構更包括兩擋板，其中一個擋板位於第一流道與第四流道之間，以阻隔第一流道第四流道，且另一個擋板位於第二流道與第三流道之間，以阻 隔第二流道與第三流道。
基於上述，本發明的一實施例中的散熱組件可透過分隔結構的隔牆以將第一區的空間區隔出左右配置的第一流道與第二流道，且透過分隔結構的隔層以將第二區的空間區隔出上下配置的第三流道與第四流道，並透過第一流道連通於第三流道，第三流道連通於第四流道，且第四流道連通於第二流道，來使冷卻流體在從第一區流經第二區再回到第一區時可以從左右流道中的一者經過上下流道(或下上流道)再回到左右流道的另一者。本發明的一實施例中的散熱組件適於對兩熱源散熱，其中一個熱源適於配置在殼體上對應於第一區的位置，另一個熱源適於配置在殼體上對應於第二區的位置，以使冷卻流體在流經第一區與第二區的過程中對主機板上的兩熱源進行散熱，提升散熱組件對電子裝置的散熱能力。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧主基板模組
50‧‧‧鰭片
100‧‧‧主機板
200‧‧‧散熱組件
210‧‧‧殼體
211‧‧‧腔室
211a‧‧‧第一區
211b‧‧‧第二區
212‧‧‧第一水孔
213‧‧‧第二水孔
220‧‧‧分隔結構
221‧‧‧隔牆
222‧‧‧隔層
300‧‧‧第一熱源
400‧‧‧第二熱源
A-A’‧‧‧剖面線
B1、B1’‧‧‧第一擋板
B2、B2’‧‧‧第二擋板
C1、C1’‧‧‧第一流道
C2、C2’‧‧‧第二流道
C3、C3’‧‧‧第三流道
C4、C4’‧‧‧第四流道
H‧‧‧孔洞
O‧‧‧開口
圖1是本發明的一實施例的主機板模組的立體外觀示意圖。
圖2是圖1的的主機板模組在剖面線A-A’處的截面圖。
圖3是圖1的散熱組件的爆炸示意圖。
圖4是圖1的散熱組件內的流體由第二水孔流入且由第一水 孔流出時的流體方向的示意圖。
圖5是圖1及圖4的多個流道配置關係示意圖。
圖6是本發明的另一實施例的多個流道配置關係示意圖。
圖1是本發明的一實施例的主機板模組的立體外觀示意圖。圖2是圖1的的主機板模組在剖面線A-A’處的截面圖。圖3是圖1的散熱組件的爆炸示意圖。要說明的是，為清楚顯示內部結構，圖1及圖2中的殼體210以虛線繪示。
請參考圖1至圖3，本發明的一實施例包括了一種主機板模組10。主機板模組10包括一主機板100、一散熱組件200、一第一熱源300(圖2)以及一第二熱源400(圖2)。於此實施例中，第一熱源300與第二熱源400配置於主機板100，且散熱組件200適於連接至主機板並對第一熱源300與第二熱源400進行散熱。在本實施例中，主機板100可包括電腦的中央處理器(CPU)、記憶體、南橋晶片、北橋晶片以及繪圖晶片等。
散熱組件200配置於主機板100上。如圖3所示，散熱組件200包括一殼體210與一分隔結構220。殼體210包括一腔室211、一第一水孔212及一第二水孔213，其中腔室211包括相互連通的一第一區211a與一第二區211b，第一水孔212與第二水孔213連通於腔室211的第一區211a。一流體適於從第一水孔212或第二水孔213流入腔室211，並在由於另一水孔沒有流體流入因 此流體壓力較小的情況下，因為流體壓力差而由相對的另一水孔流出。
另外，在本實施例中，由於主機板100上有很多元件(未繪示)，由圖3可看到，散熱組件200的殼體210的腔室211可以對應地有寬窄或是彎曲的變化，以讓位給主機板100上的元件。當然，在其他實施例中，殼體210的腔室211在不同的區域上也可以具有相同的寬度，並不以此為限制。
如圖2所示，殼體210在對應於第一區211a的部位配置於第一熱源300，且殼體210在對應於第二區211b的部位配置於第二熱源400。在本實施例中，第一熱源300例如是運算效能較高的中央處理器、北橋晶片或是北橋晶片與中央處理器的整合晶片等，而第二熱源400例如是進行低速訊號處理的周邊裝置介面、多媒體控制器、通訊介面或是上述所整合而成的南橋晶片等。此外，在本實施例中，由於第一熱源300體積較大，因此，在圖2的截面圖中，第一熱源300在散熱組件200及主機板100的厚度方向上具有相較於第二熱源400較大的厚度。在一些實施例中，散熱組件200為了增強散熱的能力貼合於主機板100，造成散熱組件200的殼體210為配合主機板100上不同位置的高度，而使腔室211的第一區211a與第二區211b之間存在一高度差。
另外，在本實施例中，由於第一熱源300所產生的熱較多，在腔室211的第一區211a內對應於第一熱源300的部位設有一鰭片50以增強散熱的效率。
在本實施例中，為使流體能順利地帶走第一熱源300以及第二熱源400的熱量，散熱組件200具有一分隔結構220。分隔結構220包括相連的一隔牆221與一隔層222，其中隔牆221垂直地配置於腔室211的第一區211a內，以區隔出第一區221a內左右配置的一第一流道C1與一第二流道C2，隔層222水平地配置於腔室211的第二區211b內，以區隔出第二區221b內上下配置的一第三流道C3與一第四流道C4。第一流道C1連通於第三流道C3，第三流道C3連通於第四流道C4，且第四流道C4連通於第二流道C2。
請繼續參考圖1至圖3，在本實施例中，隔牆221配置於第一區211a的一部分，且隔牆221會從鰭片50旁向上延伸至殼體210的頂部以確實地區分出第一流道C1與第二流道C2，防止流體由第一流道C1及第二流道C2同時流向第二區211b。另外，在本實施例中，第一水孔212靠近隔牆221旁的第一流道C1及第一熱源300，且第二水孔213遠離於隔牆221及第一熱源300，以增加流體流動時的方向傾向。例如，由第一水孔212流入的一部分流體會因靠近第一流道C1而傾向於由第一流道C1流入第二區211b中。
圖1及圖2中除了有清楚標號的虛線箭頭外，其餘未標號的虛線箭頭可視為流體在腔室211內的流動方向。當流體由第一水孔212流入時，流體會流入位於鰭片50上方的一孔洞H並接觸鰭片50，並透過鰭片50吸收第一熱源300的熱量。相較於第一 水孔212是入水口而存在流體注入的壓力，第二水孔213由於是出水口而使得第二水孔213內的流體壓力較低。一部分的流體在通過鰭片50之後會在第一區211a中直接流向第二水孔213，直接將流體所吸收的一部份熱量先行帶離殼體210。
另一部分的流體則因靠近第一流道C1而流入第一流道C1中。要說明的是，由於第二流道C2較第一流道C1靠近第二水孔213，而使得第二流道C2的壓力較小，且第一流道C1靠近第一水孔212，而使得第一流道C1的壓力較大。因此，在本實施例中，進入第一流道C1的流體會因為壓力差自動沿著第三流道C3、第四流道C4而流至第二流道C2。也就是說，流入第一流道C1的流體透過壓力差的影響，流入腔室211內流體壓力較小的第二區211b的第三流道C3中。
在本實施例中，第二區211b內的第三流道C3位於第四流道C4的下方而靠近第二熱源400。因此，殼體210所接觸的第二熱源400藉由流體流經第三流道C3時將熱量傳遞至流體，以達成散熱組件200對第二熱源400所產生的熱量的熱交換，而對第二熱源400進行散熱。
接著，流體透過第三流道C3與第四流道C4之間的開口O流入第四流道C4中。須注意的是，開口O不宜過小，以避免造成流體流動的流阻過大使得流體產生流動障礙。最後，流體流入與第四流道C4相連的第一區211a的第二流道C2，並流向流體壓力較低的第二水孔213，將另一部分的流體帶離殼體210。於此， 流體完成了在本實施例中的散熱組件200內的流動路線。
值得一提的是，雖然未具體示出，第一水孔212與第二水孔213在殼體210外部通常具有管路彼此連通，且會加裝冷凝器(未示出)與泵(未示出)在第一水孔212與第二水孔213在殼體210外部的管路中。流體在流經第一熱源300或第二熱源400時會造成溫度的上升，並在由第二水孔213流出後接觸冷凝器(未示出)以進行熱交換降低流體溫度，並由泵(未示出)增加流體的壓力以將流體打入第一水孔212中。藉由上述，來達成流體的循環而對主機板100進行散熱。
當然，流體通過散熱組件200的流動路線不以此為限制。圖4是圖1的散熱組件內的流體由第二水孔流入且由第一水孔流出時的流體方向的示意圖。請參考圖4，在本實施例中，除流體流動方向與圖1的實施例不同外，其餘結構之間的配置並無差異，此處不再贅述。圖4中除了有清楚標號的虛線箭頭外，其餘未標號的虛線箭頭可視為流體在腔室211內的流動方向。
在圖4中，流體由第二水孔213流入，並且，一部分的流體會在第一區211a中流向第一水孔212下方的鰭片50後，直接流向相較於第二水孔213的流體壓力較低的第一水孔212，將流體所吸收的一部分熱量先行帶離殼體210。另一部分的流體則流入較靠近於第二水孔213的第二流道C2中。要說明的是，在本實施例中，由於第一流道C1較第二流道C2靠近第一水孔212(出水孔)，而使得第一流道C1的壓力較小，且第二流道C2靠近第二水 孔213(入水孔)，而使得第二流道C2的壓力較大。因此，在本實施例中，進入第二流道C2的流體會因為壓差自動沿著第四流道C4、第三流道C3而流至第一流道C1。
也就是說，進入第二流道C2的流體會流入腔室211內流體壓力較小的第二區211b的第四流道C4中。接著，流體透過第四流道C4與第三流道C3之間的開口O流入位於第四流道C4下方的第三流道C3中。最後，流體流入與第三流道C3相連的第一區211a的第一流道C1，並流向流體壓力較低的第一水孔212，將另一部分的流體帶離殼體210。
值得一提的是，在上面的實施例中，殼體210的第一區211a與第二區211b之間存在高度差，但第一區211a與第二區211b也可以是位在相同高度上。圖5是圖1的多個流道配置關係示意圖。請參考圖5，分隔結構220更包括第一擋板B1以及第二擋板B2，第一擋板B1位於第一流道C1與第四流道C4之間，以阻隔第一流道C1與第四流道C4。第二擋板B2位於第二流道C2與第三流道C3之間，以阻隔第二流道C2與該第三流道C3。第一擋板B1以及第二擋板B2皆分別與隔牆211與隔層222接觸，並與殼體210相連。目的是為了防止流體在多個流道中流向不正確的流道。例如，由第一水孔212流入的流體由第一流道C1流入會因第一擋板B1的阻隔，而僅能往第三流道C3的方向流動，而不會跨越隔層222直接往第四流道C4的方向流動。以此方式來確保流體的流動性。
當然，擋板的配置不限於此。圖6是本發明的另一實施例的多個流道配置關係示意圖，與圖5不同之處在於，圖6的兩個擋板的配置位置不同，其餘元件的配置方式皆與圖5相同，此處不再贅述。請參考圖6，在本實施例中，第三流道C3’定義為位於第四流道C4’的上方。第一擋板B1’位於第一流道C1’與第四流道C4’之間，且第二擋板B2’位於第二流道C2’與第三流道C3’之間。如此配置限制流體的流動。流體只能如箭頭所示的順序流經第一流道C1’、第三流道C3’、第四流道C4’以及第二流道C2’。當然，若使用者調整流體的流動方向，流體也可以沿著相反於箭頭的方向依序流經第二流道C2’、第四流道C4’、第三流道C3’以及第一流道C1’。
綜合上述，本發明的實施例中的主機板模組，可透過殼體的第一水孔及第二水孔使液體進出散熱組件，並透過分隔結構將腔體區分出多個流道，以決定出流體的流動方向。本發明的一實施例中的散熱組件可透過分隔結構的隔牆以將第一區的空間區隔出左右配置的第一流道與第二流道，且透過分隔結構的隔層以將第二區的空間區隔出上下配置的第三流道與第四流道，並透過第一流道連通於第三流道，第三流道連通於第四流道，且第四流道連通於第二流道，來使冷卻流體在從第一區流經第二區再回到第一區時可以從左右流道中的一者經過上下流道(或下上流道)再回到左右流道的另一者。由於流體在散熱組件內各個部分存在壓力差，而使液體在散熱組件內順暢地流動，並使流體流經主機板 上這些熱源，以將這些熱源所產生的熱量帶走。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

  1. 一種散熱組件，包括：一殼體，包括一腔室、一第一水孔及一第二水孔，其中該腔室包括相互連通的一第一區與一第二區，該第一水孔與該第二水孔連通於該腔體的該第一區；以及一分隔結構，包括相連的一隔牆與一隔層，其中該隔牆垂直地配置於該腔體的該第一區內，以區隔出該第一區內左右配置的一第一流道與一第二流道，該隔層水平地配置於該腔體的該第二區內，以區隔出該第二區內上下配置的一第三流道與一第四流道，其中該第一流道連通於該第三流道，該第三流道連通於該第四流道，且該第四流道連通於該第二流道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱組件，其中該隔牆配置於該第一區的一部分，該第一水孔靠近該隔牆旁的該第一流道，該第二水孔遠離於該隔牆。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱組件，其中在該第二區內的該第三流道位於該第四流道的下方。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱組件，其中在該第二區內的該第三流道位於該第四流道的上方。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱組件，其中該殼體的該第一區與該第二區存在一高度差。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱組件，其中該分隔結構更包括兩擋板，其中一個該擋板位於該第一流道與該第四流道之間，以阻隔該第一流道與該第四流道，且另一個該擋板位於該第二流道與該第三流道之間，以阻隔該第二流道與該第三流道。
  7. 一種主機板模組，包括：一主機板；一第一熱源，配置於該主機板；一第二熱源，配置於該主機板；以及一散熱組件，包括：一殼體，包括一腔室、一第一水孔及一第二水孔，其中該腔室包括相互連通的一第一區與一第二區，該第一水孔與該第二水孔連通於該腔體的該第一區，該殼體在對應於該第一區的部位配置於該第一熱源，且該殼體在對應於該第二區的部位配置於該第二熱源；以及一分隔結構，包括相連的一隔牆與一隔層，其中該隔牆垂直地配置於該腔體的該第一區內，以區隔出該第一區內左右配置的一第一流道與一第二流道，該隔層水平地配置於該腔體的該第二區內，以區隔出該第二區內上下配置的一第三流道與一第四流道，其中該第一流道連通於該第三流道，該第三流道連通於該第四流道，且該第四流道連通於該第二流道。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的主機板模組，其中該隔牆配置於該第一區的一部分，該第一水孔靠近該隔牆旁的該第一流道及該第一熱源，該第二水孔遠離於該隔牆及該第一熱源。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的主機板模組，其中在該第二區內的該第三流道位於該第四流道的下方。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的主機板模組，其中在該第二區內的該第三流道位於該第四流道的上方。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的主機板模組，其中該殼體的該第一區與該第二區存在一高度差。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的主機板模組，其中該分隔結構更包括兩擋板，其中一個該擋板位於該第一流道與該第四流道之間，以阻隔該第一流道與該第四流道，且另一個該擋板位於該第二流道與該第三流道之間，以阻隔該第二流道與該第三流道。
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