TWI772092B - 浸沒式冷卻系統 - Google Patents

Abstract

一種浸沒式冷卻系統，用以解決習知浸沒式冷卻系統組裝不便的問題。係包含：一密封殼，具有一金屬筒體；一循環層，由填裝於該金屬筒體內的一第一工作液所形成；一散熱模組，具有一內散熱單元及一外散熱單元，該內散熱單元及該外散熱單元分別連接該金屬筒體；及一循環管路，位於該金屬筒體內，該循環管路具有一吸熱段及一冷凝段位於一第一端口及一第二端口之間，該第一端口連通該循環層，且該第一工作液流動於該循環管路中。

Description

浸沒式冷卻系統

本發明係關於一種冷卻系統，尤其是一種浸沒式冷卻系統。

浸沒式冷卻(Immersion cooling)是將電氣單元(例如伺服器或電腦的主機板)沉浸於不導電液中，使電氣單元工作時所產生的高溫熱能可直接由該不導電液吸收，使電氣單元能夠維持適當的工作溫度，以達到預期的工作效能與使用壽命。

習知的浸沒式冷卻系統具有一密封槽及一循環管路，該密封槽具有一腔室，該腔室內填裝有一工作液，需要冷卻的電氣單元係沉浸於該工作液中，該循環管路可以連通該腔室及位於該密封槽外的一散熱單元，該循環管路具有一吸熱段及一冷凝段，該吸熱段及該冷凝段位於該循環管路的一第一端口及一第二端口之間，該第一端口及該第二端口位於該腔室中，該第一端口連通該工作液，該冷凝段係位於該密封槽外且結合於該散熱單元。如此，在該電氣單元運作而產生熱能時，該工作液可以吸收熱能並藉由該循環管路以將熱能帶至位於該密封槽外的散熱單元。

然而，上述習知的浸沒式冷卻系統，由於該循環管路的冷凝段係位於該密封槽外，以及該第一端口及該第二端口位於該腔室中，因此，通常會選擇在該密封槽開設二穿伸孔，並分別將一塞環設置於該二穿伸孔內以防該工作液洩漏，再使該循環管路通過該塞環並連接該散熱單元，才能達到 將熱能帶至位於該密封槽外的散熱單元的需求，使得習知的浸沒式冷卻系統的組裝作業較為耗時且繁瑣，導致組裝效率難以提升。

有鑑於此，習知的浸沒式冷卻系統確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種浸沒式冷卻系統，係可以快速且方便地完成組裝作業者。

本發明的次一目的是提供一種浸沒式冷卻系統，係可以降低該浸沒式冷卻系統的整體體積者。

本發明的又一目的是提供一種浸沒式冷卻系統，係可以提升散熱效率者。

本發明的再一目的是提供一種浸沒式冷卻系統，係可以降低製造成本者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇 者。

本發明的浸沒式冷卻系統，包含：一密封殼，具有一金屬筒體；一循環層，由填裝於該金屬筒體內的一第一工作液所形成；一散熱模組，具有一內散熱單元及一外散熱單元，該內散熱單元及該外散熱單元分別連接該金屬筒體，該內散熱單元貼接於該金屬筒體的內壁，該外散熱單元貼接於該金屬筒體的外壁，且該外散熱單元與該內散熱單元相對位；及一循環管路，位於該金屬筒體內，該循環管路具有一吸熱段及一冷凝段位於一第一端口及一第二端口之間，該第一端口連通該循環層，且該第一工作液流動於該循環管路中。

據此，本發明的浸沒式冷卻系統，利用該內散熱單元及該外散熱單元分別連接該金屬筒體，且該循環管路位於該金屬筒體內，使熱能可以由該內散熱單元傳遞至該外散熱單元，如此，該循環管路不需如習知先貫穿該金屬筒體再連接至散熱單元，係可以簡化組裝該浸沒式冷卻系統的繁瑣程序，可以迅速完成該浸沒式冷卻系統的組裝作業，同時還可以降低該浸沒式冷卻系統的整體體積，係具有提升組裝效率及空間利用性，以及，該結構簡易而便於組裝，係具有組裝便利的功效。

其中，該內散熱單元可以具有一內熱交換器，該外散熱單元具有一外熱交換器及一管件組，該外熱交換器可以貼接該金屬筒體的外壁，該管件組中可以具有一循環液體且熱連接該外熱交換器。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該外散熱單元可以具有數個外熱交換器及數個管件組，該數個外熱交換器可以分別貼接該金屬筒體的外壁，該數個管件組中可以各具有一循環液體且分別熱連接該數個外熱交換器。如此，當其中一外熱交換器損壞而無法作動時，其他的外熱交換器可以保持正常運作，或者可易於隨 散熱需要而增加該外熱交換器的數量，係具有可以維持該浸沒式冷卻系統的散熱效果的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含一第一逆止閥位於該吸熱段與該第一端口之間。如此，可以防止該循環管路中的第一工作液由該第一端口流出，係具有固定該第一工作液循環方向的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含一第二逆止閥位於該吸熱段與該冷凝段之間。如此，確保該循環管路中的第一工作液可以往該第二端口的方向流動，防止該第一工作液由該冷凝段回流至該吸熱段，係具有固定該第一工作液循環方向的功效。

其中，該冷凝段及該第二端口的數量可以為數個，該內散熱單元可以具有數個內熱交換器分別連接該數個冷凝段。如此，該數個內散熱單元可以將熱能藉由該金屬筒體傳遞至該外散熱單元，係具有提升散熱效能的功效。

其中，該密封殼可以具有一延伸部，該延伸部可以連接該金屬筒體，該外散熱單元的局部可以貼接於該延伸部。如此，當該外散熱單元具有數個外熱交換器或選用較大型的外熱交換器時，該金屬筒體可以具有足夠的面積供該外散熱單元貼接，係具有增加散熱面積及使用便利的功效。

其中，該密封殼可以具有一蓋體及一延伸部，該蓋體可以結合該金屬筒體，該延伸部可以連接該蓋體，該外散熱單元的局部可以貼接於該延伸部。如此，當選用較大型的散熱鰭片組或當該外散熱單元具有數個散熱鰭片組時，該延伸部可以具有足夠的面積供該散熱鰭片組貼接，係具有增加散熱面積及使用便利的功效。

其中，該外散熱單元可以具有一散熱鰭片組，該散熱鰭片組貼接該金屬筒體的外壁。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本 的功效。

其中，該外散熱單元可以具有至少一風扇單元，該至少一風扇單元可以導引氣流通過該散熱鰭片組。如此，該至少一風扇單元的氣流可以帶走由該內散熱單元傳遞至該散熱鰭片組的熱能，係具有使空氣加速流通及達到良好散熱效能的功效。

其中，該散熱模組的數量可以為數個，該數個散熱模組可以分別分佈於該金屬筒體。如此，該數個內散熱單元可以將熱能藉由該金屬筒體傳遞至該數個外散熱單元，係具有提升散熱效能的功效。

其中，該密封殼可以具有一蓋體結合該金屬筒體，一冷卻模組可以連接於該蓋體的外表面。如此，可以將該金屬筒體內的熱能帶走，係具有增加散熱效能的功效。

其中，該內散熱單元可以具有一多孔結構。如此，可以增加該多孔結構與工作液之間的接觸面積，係具有提升熱交換效率及散熱效能的功效。

其中，該外散熱單元可以具有一外水冷裝置及一外鰭片單元，該外水冷裝置可以貼接該金屬筒體的外壁，該外鰭片單元可以接觸該外水冷裝置中的一循環液體。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該內散熱單元可以具有一內水冷裝置及一內鰭片單元，該內水冷裝置可以貼接該金屬筒體的內壁，該內鰭片單元可以接觸流經於該內水冷裝置中的第一工作液。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該外散熱單元可以具有一外水冷裝置及一外鰭片單元，該外水冷裝置可以貼接該金屬筒體的外壁，該外鰭片單元可以接觸該外水冷 裝置中的一循環液體，該外鰭片單元可以貫穿該金屬筒體，且該外鰭片單元的一外底座可以結合該內鰭片單元的一內底座。如此，熱能除了可以由該內水冷裝置經由該金屬筒體傳遞至該外水冷裝置外，還可以直接由該內鰭片單元傳遞至該外鰭片單元，係具有提供良好散熱效能的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含一幫浦位於該循環層，該幫浦連通該第一端口。如此，該幫浦可以驅使該第一工作液易於進入該循環管路並增加循環速度，也相對的可以增加帶走熱能的速度，係具有提升散熱效率的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含至少一水冷頭結合於該吸熱段。如此，一發熱源的熱能可以直接由該水冷頭傳遞至該吸熱段，再藉由該第一工作液的相變化造成循環流動以帶走該發熱源的熱能，係具有提升散熱效率的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含一工作層，該工作層由填裝於該金屬筒體內的一第二工作液所形成，該第一工作液與該第二工作液可以不互相溶解。如此，係具有使該第一工作液及該第二工作液可自然形成分層且提升熱交換性能的功效。

本發明的浸沒式冷卻系統可以另包含至少一電氣單元，該電氣單元具有至少一發熱源位於該循環層或該工作層中。如此，可使該電氣單元被確實降溫，係具有使該電氣單元穩定運作的功效。

1:密封殼

11:金屬筒體

11a:內壁

11b:外壁

12:蓋體

13:延伸部

2:循環層

3:散熱模組

31:內散熱單元

311:內熱交換器

312:多孔結構

313:內水冷裝置

313a:內殼座

313b:內蓋板

314:內鰭片單元

314a:內底座

32:外散熱單元

321:外熱交換器

322:管件組

323:散熱鰭片組

324:風扇單元

325:外水冷裝置

325a:外殼座

325b:外蓋板

326:外鰭片單元

326a:外底座

4:循環管路

4a:第一端口

4b:第二端口

41:吸熱段

42:冷凝段

5:工作層

6:冷卻模組

E:電氣單元

G:儲液箱

H:發熱源

K:貫孔

L1:第一工作液

L2:第二工作液

M:幫浦

N:水冷頭

Q1:第一逆止閥

Q2:第二逆止閥

R:循環液體

S:腔室

U:開口

V:加壓馬達

〔第1圖〕本發明第一實施例的組合剖視圖。

〔第2圖〕本發明第二實施例的組合剖視圖。

〔第3圖〕本發明第三實施例的組合剖視圖。

〔第4圖〕本發明第四實施例的組合剖視圖。

〔第5圖〕本發明第五實施例的組合剖視圖。

〔第6圖〕本發明第六實施例的組合剖視圖。

〔第7圖〕本發明第七實施例的組合剖視圖。

〔第8圖〕本發明第八實施例的組合剖視圖。

〔第9圖〕本發明第九實施例的組合剖視圖。

〔第10圖〕本發明第十實施例的組合剖視圖。

〔第11圖〕本發明第十一實施例的組合剖視圖。

〔第12圖〕本發明第十二實施例的組合剖視圖。

〔第13圖〕本發明第十三實施例的組合剖視圖。

〔第14圖〕本發明第十四實施例的組合剖視圖。

〔第15圖〕本發明第十五實施例的組合剖視圖。

〔第16圖〕本發明第十六實施例的組合剖視圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第一實施例，係包含一密封殼1、一循環層2、一散熱模組3及一循環管路4，該密封殼1具有一金屬筒體11，該循環層2位於該金屬筒體11內，該散熱模組3連接該金屬筒體11，該循環管路4位於該金屬筒體11內。

該金屬筒體11可以具有一內壁11a及一外壁11b，該金屬筒體11內可以形成一腔室S，該金屬筒體11可以具有一開口U連通該腔室S， 該開口U可用以對該腔室S輸入液體，或取放待冷卻的物件，該密封殼1可以具有一蓋體12，該蓋體12可以遮蓋該開口U，該蓋體12的周緣可例如由膠圈等密封件來與該金屬筒體11形成氣密，以確保該腔室S中的氣體或液體不會從該蓋體12的周緣洩漏至外界。

該循環層2由填裝於該金屬筒體11內的一第一工作液L1所形成，該第一工作液L1可以選擇為不導電液。

該散熱模組3具有一內散熱單元31及一外散熱單元32，該內散熱單元31及該外散熱單元32分別連接該金屬筒體11。詳言之，該內散熱單元31可以具有一內熱交換器311，該內散熱單元31可以貼接於該金屬筒體11的內壁11a。此外，該外散熱單元32可以為氣冷式或液冷式的散熱器，本發明均不加以限制，在本實施例中，該外散熱單元32可以為液冷式的散熱器。

更詳言之，該外散熱單元32可以具有一外熱交換器321及一管件組322，該外熱交換器321可以貼接該金屬筒體11的外壁11b，該管件組322可以熱連接該外熱交換器321，該管件組322中可以具有一循環液體R，且該管件組322另可以連通一加壓馬達V及一儲液箱G，該儲液箱G可以儲存該循環液體R，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動，其中，該循環液體R的成份，係可以與該第一工作液L1不同，本發明不加以限制，在本實施例中，該循環液體R可例如為水。

該循環管路4可以為銅、鋁、鈦或不鏽鋼等導熱材料所製成，該循環管路4係用以供該第一工作液L1循環流動，該循環管路4具有一第一端口4a及一第二端口4b，該循環管路4的一吸熱段41及一冷凝段42位於該第一端口4a與該第二端口4b之間，且該第一端口4a可以連通該吸熱段41，該吸熱段41可以連通該冷凝段42，該冷凝段42再連通該第二端口4b， 該第一端口4a連通該循環層2，該第一工作液L1可以由該第一端口4a進入該循環管路4，使該第一工作液L1流動於該循環管路4中，該第二端口4b係用以使冷卻後的該第一工作液L1回流至該腔室S。

本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含至少一電氣單元E，該電氣單元E為需要冷卻的對象，該電氣單元E可例如為主機板、通訊界面板、顯示卡或資料儲存板等裝置，該電氣單元E可以具有至少一發熱源H。該發熱源H可以位於該循環層2，使該電氣單元E能浸入而接觸該第一工作液L1，例如，可以使整個電氣單元E都沉浸於該循環層2中，或至少使該電氣單元E的發熱源H沉浸於該循環層2中，本發明均不加以限制。又，該循環管路4的吸熱段41可以較鄰近於該發熱源H，藉此，使該吸熱段41可易於吸收該發熱源H的熱能。

本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含一幫浦M，該幫浦M可以位於該循環層2，該幫浦M可以連通該循環管路4的第一端口4a，使該第一工作液L1可以進入該循環管路4，如此，藉由該幫浦M的設置，可以驅使該第一工作液L1易於進入該循環管路4並增加循環速度，也相對的增加帶走熱能的速度，具有提升散熱效率的作用。

本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含至少一水冷頭N，該至少一水冷頭N可以結合於該循環管路4的吸熱段41，在本實施例中，該水冷頭N的數量係以一個來做說明，該循環層2的第一工作液L1可以與該水冷頭N內部連通。詳言之，該水冷頭N係可用以熱連接一發熱源H，該發熱源H的熱能可以直接由該水冷頭N傳遞至該吸熱段41，再藉由該第一工作液L1的相變化造成循環流動以帶走該發熱源H的熱能，藉此，係具有提升散熱效率的作用。

在該電氣單元E運作而產生熱能時，可以由該電氣單元E周 遭的第一工作液L1及該循環管路4中的第一工作液L1吸收熱能，使該電氣單元E得以維持在適當的工作溫度，且該第一工作液L1可用以冷卻該電氣單元E及與該循環管路4進行熱交換，以該維持該循環層2的環境溫度，以及該第一工作液L1可用以加速帶走該發熱源H的熱能。其中，該吸熱段41中的該第一工作液L1係可以吸收該發熱源H的熱能，而汽化成氣態並流動進入該冷凝段42，以將熱能帶離該發熱源H。

接著，氣態的該第一工作液L1進入該冷凝段42後，係得以冷卻降溫而再凝結回液態，並往該第二端口4b流動，並同時將熱能由該內熱交換器311經由該金屬筒體11傳遞至該外熱交換器321，藉由該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動，使該循環液體R可以帶離該外散熱單元32處的熱能，使該外散熱單元32接收的熱能可以有效降溫。此外，冷卻後的該第一工作液L1通過該第二端口4b可以回流至該循環層2，並再次進入該第一端口4a流向該吸熱段41，如此不斷循環，以持續吸收該發熱源H的熱能。

請參照第2圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第二實施例，與第一實施例相較，在本實施例中，本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含一工作層5，該工作層5可以由填裝於該金屬筒體11內的一第二工作液L2所形成，該第二工作液L2可以選擇為不導電液，且該第一工作液L1與該第二工作液L2可以不互相溶解，該循環管路4的第一端口4a係位於該循環層2中，該循環管路4的第二端口4b係位於該工作層5中，而該發熱源H可以位於該工作層5，使該電氣單元E能浸入而接觸該第二工作液L2。

詳言之，該第二工作液L2的密度可以低於該第一工作液L1的密度，較佳地，該第一工作液L1的密度可以高於水，而該第二工作液L2的密度可以低於水，藉此，使該第一工作液L1及該第二工作液L2可自然在該 腔室S中分層，且由於該第一工作液L1與該第二工作液L2不互相溶解，使該工作層5可以鄰接於該循環層2上方。又，該第二工作液L2的沸點可以高於該第一工作液L1的沸點，較佳地，該第一工作液L1的沸點可以低於水，係可以提升該浸沒式冷卻系統的熱交換性能。

在該電氣單元E運作而產生熱能時，可以由該電氣單元E周遭的第二工作液L2及該循環管路4中的第一工作液L1吸收熱能，使該電氣單元E得以維持在適當的工作溫度，且該第二工作液L2可用以冷卻該電氣單元E及與該循環管路4進行熱交換，以該維持該工作層5的環境溫度，以及該第一工作液L1可用以加速帶走該發熱源H的熱能。其中，由於該第一工作液L1僅用於該循環管路4中進行熱交換，故該第一工作液L1的使用量可以低於該第二工作液L2，因此，使用者可以節省成本。又，由於該第二工作液L2的使用量高於該第一工作液L1，因此，可藉由該第二工作液L2的重量加壓，使該第一工作液L1得以通過該第一端口4a，進入該循環管路4的吸熱段41中。

如此，該吸熱段41中的該第一工作液L1係可以吸收該發熱源H的熱能，而汽化成氣態並流動進入該冷凝段42，以將熱能帶離該發熱源H。氣態的該第一工作液L1進入該冷凝段42後，係得以冷卻降溫而再凝結回液態，並往該第二端口4b流動，並同時將熱能由該內散熱單元31經由該金屬筒體11傳遞至該外散熱單元32。此外，冷卻後的該第一工作液L1通過該第二端口4b可以回流至該工作層5，再藉由該第一工作液L1與該第二工作液L2的密度差，使液態的該第一工作液L1能自然下沉回到該循環層2，而得以再進入該第一端口4a流向該吸熱段41，如此不斷循環，以持續吸收該發熱源H的熱能。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體 R在該管件組322中流動。

又，在本實施例中，本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含一第一逆止閥Q1，該第一逆止閥Q1位於該吸熱段41與該第一端口4a之間，在該幫浦M關閉未作動時，該第一逆止閥Q1係可以防止該循環管路4中的第一工作液L1由該第一端口4a流出，藉此，該第一逆止閥Q1係具有固定該第一工作液L1的循環方向的作用。

請參照第3圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第三實施例，與第一實施例相較，在本實施例中，該電氣單元E可以具有數個發熱源H，在本實施例中，該發熱源H的數量係以二個來做說明，該吸熱段41可依序經過該二發熱源H，並以相對應的二個水冷頭N分別對該二發熱源H散熱，藉此，係具有提升散熱效率的作用。其中，該二個水冷頭N係可以為串接，而在其他實施例中，該二個水冷頭N亦可以為並接，本發明不加以限制，且該循環管路4之結構可依該發熱源H及該水冷頭N分之數量而調整，係本技術領域中具有通常知識者可理解。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第4圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第四實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含一第二逆止閥Q2，該第二逆止閥Q2可以位於該吸熱段41與該冷凝段42之間，該第二逆止閥Q2係確保該循環管路4中的第一工作液L1可以往該第二端口4b的方向流動，防止該第一工作液L1由該冷凝段42回流至該吸熱段41，藉此，該第二逆止閥Q2係具有固定該第一工作液L1的循環方向的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322 中流動。

請參照第5圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第五實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該循環管路4未連接該幫浦M(如第2圖所示)，使該循環管路4的第一端口4a可以直接連通該循環層2，該第一工作液L1可以由該第一端口4a進入該循環管路4，使該第一工作液L1流動於該循環管路4中，並藉由該第一逆止閥Q1位於該吸熱段41與該第一端口4a之間，該第一逆止閥Q1係可以防止該循環管路4中的第一工作液L1由該第一端口4a流出，藉此，該第一逆止閥Q1係具有固定該第一工作液L1的循環方向的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第6圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第六實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該外散熱單元32可以具有數個外熱交換器321及數個管件組322，該數個外熱交換器321可以分別貼接該金屬筒體11的外壁11b，該數個管件組322可以分別熱連接該數個外熱交換器321，該數個管件組322中可以各具有一循環液體R，且該數個管件組322另可以分別連通一加壓馬達V(如第1圖所示)，該數個加壓馬達V可以分別驅使該數個循環液體R在該數個管件組322中流動，藉此，當其中一外熱交換器321損壞而無法作動時，其他的外熱交換器321可以保持正常運作，或者可易於隨散熱需要而增加該外熱交換器321的數量，係具有可以維持該浸沒式冷卻系統的散熱效果的作用。

特別說明的是，該數個外熱交換器321亦可以僅由一個管件組322及一個加壓馬達V相連接，使該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322及該數個外熱交換器321中流動，或者是可以由數個管件組322 連接一個分配器(圖未繪示)及一個加壓馬達V(如第1圖所示)，並且透過該分配器將該循環液體R打到不同的外熱交換器321，本發明均不加以限制。

請參照第7圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第七實施例，與第六實施例相較，在本實施例中，該冷凝段42及該第二端口4b的數量可以為數個，該內散熱單元31可以具有數個內熱交換器311分別連接該數個冷凝段42，在本實施例中，該冷凝段42、該第二端口4b及該內散熱單元31的數量係分別為二個，該二內熱交換器311可以分別貼接該金屬筒體11的內壁11a，該二冷凝段42可以分別連通該吸熱段41，該二第二端口4b可以位於該工作層5中，如此，該吸熱段41中的該第一工作液L1係可以吸收該發熱源H的熱能，而汽化成氣態並分別流動進入該二冷凝段42，以將熱能帶離該發熱源H。

接著，氣態的該第一工作液L1進入該二冷凝段42後，係得以冷卻降溫而再凝結回液態，並往該二第二端口4b流動。冷卻後的該第一工作液L1通過該二第二端口4b可以回流至該工作層5，再藉由該第一工作液L1與該第二工作液L2的密度差，使液態的該第一工作液L1可以自然下沉回到該循環層2，而得以再進入該第一端口4a並流向該吸熱段41，如此不斷循環，以持續吸收該發熱源H的熱能，係可以具有提升該浸沒式冷卻系統的熱交換性能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第8圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第八實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該密封殼1可以具有一延伸部13，該延伸部13可以連接該金屬筒體11並朝遠離該幫浦M的方向延伸，該外散 熱單元32的局部可以貼接於該延伸部13，如此，當該外散熱單元32具有數個外熱交換器321或選用較大型的外熱交換器321時，該金屬筒體11可以具有足夠的面積供該外散熱單元32貼接，係可以具有增加散熱面積及使用便利的作用。在本實施例中，該外熱交換器321的數量係以二個來做說明，且其中一該外熱交換器321的局部係貼接於該延伸部13。

此外，該延伸部13較佳可以選擇由金屬材質所製成，使該內散熱單元31可易於將熱能經由該延伸部13傳遞至該外散熱單元32，係可以進一步具有良好熱傳導效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第9圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第九實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該外散熱單元32可以為氣冷式的散熱器。詳言之，該外散熱單元32可以具有一散熱鰭片組323及至少一風扇單元324，該至少一風扇單元324可以導引氣流通過該散熱鰭片組323，在本實施例中，該風扇單元324的數量係以二個來做說明，該散熱鰭片組323可以貼接該金屬筒體11的外壁11b，熱能可以由該內散熱單元31經由該金屬筒體11傳遞至該散熱鰭片組323，該二風扇單元324的氣流可以帶走由該內散熱單元31傳遞至該散熱鰭片組323的熱能，係可以具有使空氣加速流通及達到良好散熱效能的作用。

請參照第10圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十實施例，與第九實施例相較，在本實施例中，該延伸部13係可以連接該蓋體12，，該延伸部13可以形成彎折並朝遠離該幫浦M的方向延伸，該外散熱單元32的局部可以貼接於該延伸部13，如此，當選用較大型的散熱鰭片組323或當該外散熱單元32具有數個散熱鰭片組323時，該延伸部13可以具有足夠的 面積供該散熱鰭片組323貼接，係可以具有增加散熱面積及使用便利的作用。

請參照第11圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十一實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該散熱模組3的數量可以為數個，該數個散熱模組3可以分佈於該金屬筒體11，在本實施例中，該數個散熱模組3係以分別對稱分佈於該金屬筒體11來做說明，本發明不加以限制。

又，本實施例的散熱模組3的數量係以二個來作說明，即，該二散熱模組3可以分別具有一內散熱單元31及一外散熱單元32，該二內散熱單元31可以分別連接該二冷凝段42，如此，該第一工作液L1係可以吸收該發熱源H的熱能，而汽化成氣態並流動進入該二冷凝段42，以將熱能帶離該發熱源H，同時，該二內散熱單元31可以將熱能藉由該金屬筒體11傳遞至該二外散熱單元32，係可以具有提升散熱效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第12圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十二實施例，與第十一實施例相較，在本實施例中，本發明浸沒式冷卻系統還可以另包含一冷卻模組6，該冷卻模組6可以連接於該蓋體12的外表面，該冷卻模組6可例如為鰭片，該冷卻模組6可以採用導熱係數高的金屬材質製成，藉由該冷卻模組6的設置，可以將該金屬筒體11內的熱能帶走，係可以具有增加散熱效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第13圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十三實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該內散熱單元31可以具有一多孔結構312，該多孔結構312可以接觸該第二工作液L2，該多孔結構312係可 例如為多孔性網目結構或粉末燒結等結構；藉由該多孔結構312的設置，係可以增加該多孔結構312與該第二工作液L2之間的接觸面積，係可以提升熱交換效率，進而可以具有提升散熱效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第14圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十四實施例，與第二實施例相較，在本實施例中，該外散熱單元32可以具有一外水冷裝置325及一外鰭片單元326，該外水冷裝置325可以熱連接該管件組322，該管件組322另可以連通該加壓馬達V(如第1圖所示)，該外水冷裝置325貼接該金屬筒體11的外壁11b，該外鰭片單元326位於該外水冷裝置325內。

詳言之，該外水冷裝置325可以具有相結合的一外殼座325a及一外蓋板325b，該外水冷裝置325可以由該外蓋板325b貼接該金屬筒體11的外壁11b，該外鰭片單元326可以接觸該外水冷裝置325中的循環液體R。如此，該內散熱單元31將熱能經由該金屬筒體11傳遞至該外水冷裝置325時，藉由該加壓馬達V驅使該循環液體R在該管件組322中流動，該循環液體R可以帶離該外水冷裝置325處的熱能，使該外水冷裝置325接收的熱能可以有效降溫，係可以達到提供良好散熱效能的作用。其中，該外蓋板325b與該外鰭片單元326較佳可以為一體成形所製成，係可以具有提升導熱效果的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第15圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十五實施例，與第十四實施例相較，在本實施例中，該內散熱單元31可以具有一內水冷裝置313及一內鰭片單元314，該內鰭片單元314可以位於該內水冷裝 置313內。

詳言之，該內水冷裝置313可以具有相結合的一內殼座313a及一內蓋板313b，該內水冷裝置313可以由該內蓋板313b貼接該金屬筒體11的內壁11a，該內鰭片單元314接觸流經於該內水冷裝置313中的第一工作液L1。如此，該內水冷裝置313可以將熱能經由該金屬筒體11傳遞至該外水冷裝置325，並藉由該循環液體R帶離該外水冷裝置325處的熱能，使該外水冷裝置325接收的熱能可以有效降溫，係可以達到提供良好散熱效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

請參照第16圖所示，其係本發明浸沒式冷卻系統的第十六實施例，與第十五實施例相較，在本實施例中，該外鰭片單元326可以貫穿該金屬筒體11並結合該內鰭片單元314。

詳言之，該金屬筒體11可以具有一貫孔K，該外水冷裝置325可以由該外殼座325a貼接該金屬筒體11的外壁11b，該外鰭片單元326可以貫穿該金屬筒體11的貫孔K，該外鰭片單元326的一外底座326a可以結合該內鰭片單元314的一內底座314a，且該內水冷裝置313中的第一工作液L1與該外水冷裝置325中的循環液體R不相流通。如此，熱能除了可以由該內水冷裝置313經由該金屬筒體11傳遞至該外水冷裝置325外，還可以直接由該內鰭片單元314傳遞至該外鰭片單元326，係可以達到提供良好散熱效能的作用。特別說明的是，在本實施例中，該外散熱單元32亦設有如第1圖所示的加壓馬達V(圖未繪示)，該加壓馬達V可以驅使該循環液體R在該管件組322中流動。

綜上所述，本發明的浸沒式冷卻系統，利用該內散熱單元及該 外散熱單元分別連接該金屬筒體，且該循環管路位於該金屬筒體內，使熱能可以由該內散熱單元傳遞至該外散熱單元，如此，該循環管路不需如習知先貫穿該金屬筒體再連接至散熱單元，係可以簡化組裝該浸沒式冷卻系統的繁瑣程序，可以迅速完成該浸沒式冷卻系統的組裝作業，同時還可以降低該浸沒式冷卻系統的整體體積，係具有提升組裝效率及空間利用性的功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，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。

1:密封殼

11:金屬筒體

11a:內壁

11b:外壁

12:蓋體

2:循環層

3:散熱模組

31:內散熱單元

311:內熱交換器

32:外散熱單元

321:外熱交換器

322:管件組

4:循環管路

4a:第一端口

4b:第二端口

41:吸熱段

42:冷凝段

E:電氣單元

G:儲液箱

H:發熱源

L1:第一工作液

M:幫浦

N:水冷頭

R:循環液體

S:腔室

U:開口

V:加壓馬達

Claims (20)

1. 一種浸沒式冷卻系統，包含：一密封殼，具有一金屬筒體；一循環層，由填裝於該金屬筒體內的一第一工作液所形成；一散熱模組，具有一內散熱單元及一外散熱單元，該內散熱單元及該外散熱單元分別連接該金屬筒體，該內散熱單元貼接於該金屬筒體的內壁，該外散熱單元貼接於該金屬筒體的外壁，且該外散熱單元與該內散熱單元相對位；及一循環管路，位於該金屬筒體內，該循環管路具有一吸熱段及一冷凝段位於一第一端口及一第二端口之間，該第一端口連通該循環層，且該第一工作液流動於該循環管路中。
2. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該內散熱單元具有一內熱交換器，該外散熱單元具有一外熱交換器及一管件組，該外熱交換器貼接該金屬筒體的外壁，該管件組中具有一循環液體且熱連接該外熱交換器。
3. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該外散熱單元具有數個外熱交換器及數個管件組，該數個外熱交換器分別貼接該金屬筒體的外壁，該數個管件組中各具有一循環液體且分別熱連接該數個外熱交換器。
4. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，另包含一第一逆止閥位於該吸熱段與該第一端口之間。
5. 如請求項4之浸沒式冷卻系統，另包含一第二逆止閥位於該吸熱段與該冷凝段之間。
6. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該冷凝段及該第二端口的數量為數個，該內散熱單元具有數個內熱交換器分別連接該數個冷凝段。
7. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該密封殼具有一延伸 部，該延伸部連接該金屬筒體，該外散熱單元的局部貼接於該延伸部。
8. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該密封殼具有一蓋體及一延伸部，該蓋體結合該金屬筒體，該延伸部連接該蓋體，該外散熱單元的局部貼接於該延伸部。
9. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該外散熱單元具有一散熱鰭片組，該散熱鰭片組貼接該金屬筒體的外壁。
10. 如請求項9之浸沒式冷卻系統，其中，該外散熱單元具有至少一風扇單元，該至少一風扇單元導引氣流通過該散熱鰭片組。
11. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該散熱模組的數量為數個，該數個散熱模組分別分佈於該金屬筒體。
12. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該密封殼具有一蓋體結合該金屬筒體，一冷卻模組連接於該蓋體的外表面。
13. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該內散熱單元具有一多孔結構。
14. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該外散熱單元具有一外水冷裝置及一外鰭片單元，該外水冷裝置貼接該金屬筒體的外壁，該外鰭片單元接觸該外水冷裝置中的一循環液體。
15. 如請求項1之浸沒式冷卻系統，其中，該內散熱單元具有一內水冷裝置及一內鰭片單元，該內水冷裝置貼接該金屬筒體的內壁，該內鰭片單元接觸流經於該內水冷裝置中的第一工作液。
16. 如請求項15之浸沒式冷卻系統，其中，該外散熱單元具有一外水冷裝置及一外鰭片單元，該外水冷裝置貼接該金屬筒體的外壁，該外鰭片單元接觸該外水冷裝置中的一循環液體，該外鰭片單元貫穿該金屬筒體，且該外鰭片單元的一外底座結合該內鰭片單元的一內底座。
17. 如請求項1至16中任一項之浸沒式冷卻系統，另包含一幫浦位於該循環層，該幫浦連通該第一端口。
18. 如請求項1至16中任一項之浸沒式冷卻系統，另包含至少一水冷頭結合於該吸熱段。
19. 如請求項1至16中任一項之浸沒式冷卻系統，另包含一工作層，該工作層由填裝於該金屬筒體內的一第二工作液所形成，該第一工作液與該第二工作液不互相溶解。
20. 如請求項19之浸沒式冷卻系統，另包含至少一電氣單元，該電氣單元具有至少一發熱源位於該循環層或該工作層中。

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