TWI801792B - 液冷連接器組件 - Google Patents

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Abstract

一種液冷連接器組件，包含導引屏蔽罩、液冷盤、至少一導熱板，以及施壓彈簧。所述導引屏蔽罩具有至少一插頭容置空間，所述插頭容置空間具有開口朝前的插口。所述液冷盤跨設於所述插頭容置空間的上方，所述液冷盤具有位於底部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第一斜向熱耦合面。所述至少一導熱板可移動地設置在所述至少一插頭容置空間與所述液冷盤之間，所述導熱板具有位於頂部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第二斜向熱耦合面，以及位於底部且朝下伸入至所述插頭容置空間的插頭熱耦合面。所述施壓彈簧連接於所述導熱板以提供彈性作用力給所述導熱板。

Description

液冷連接器組件
本發明是有關於一種連接器組件，特別是指一種液冷連接器組件。
中國發明專利公開號CN110139534A(對應美國發明專利公開號US2019/0246523A1)公開一種冷卻裝置，其包括歧管及多個基座。所述歧管包括包圍內腔的殼體，內腔用以容納冷卻液體並供冷卻液體流動循環。每一基座單獨且柔性地通過用以密封且呈環狀的波紋管耦接至所述歧管的殼體。每一基座被配置為當所述內腔內存在流體壓力時從所述歧管的殼體的底表面朝外延伸。然而，此先前技術的波紋管僅提供基座與歧管之間的柔性連接，需要在歧管的內腔存在流體壓力時，基座才有足夠的力量從歧管的殼體的底表面朝外延伸。首先，波紋管作為基座與歧管之間的連接密封件，構造不但複雜且製造難度高；其次，由於基座需藉由流體壓力才能朝外延伸，因此當流體壓力不足或壓力不穩定時，容易造成基座相對於歧管的朝外突出量不夠，而使基座接觸於電氣模組的壓力不夠甚至無法接觸電氣模組，進而降低散熱效率。並且，當多個電氣模組需要同時與歧管上的各基座接觸時，在基座相對於歧管的朝外突出量不夠且基座相對於歧管的彈性回復力不足的情況下，容易因各個電氣模組的公差問題使各個電氣模組無法同時接觸歧管上的各基座。
中國發明專利公開號CN110658595(對應美國發明專利號US10,749,288) 公開了一種柔性液冷組件，其中，多個連接器籠體中每一個連接器籠體都具有附接到連接器籠體的頂面的散熱板，每一個冷卻子元件的導熱板通過使用螺釘固定到相應的散熱板上，當電纜插頭插入連接器籠體時，每一個散熱板及冷卻子元件的導熱板獨立地垂直移動。也就是說，對於每一個連接器籠體都單獨的設置一個獨立的冷卻子元件，每一個冷卻子元件各自獨立且多個冷卻子元件之間通過互連的軟管來串接以傳送冷卻液。因此，所述柔性液冷組件的整體構造較為複雜、製作難度高且成本較高；其次，多個冷卻子元件之間通過例如是互連的軟管的柔性互連組件連接，雖然軟管具有柔性，但還是會影響其他冷卻子元件的移動及冷卻子元件接觸電纜插頭時的位置及接觸面積，影響液冷散熱效率。
因此，本發明之一目的，即在提供一種能改善先前技術中至少一缺點的液冷連接器組件。
於是，本發明液冷連接器組件在一些實施態樣中，是包含導引屏蔽罩、液冷盤、至少一導熱板，以及施壓彈簧。所述導引屏蔽罩具有至少一插頭容置空間，所述插頭容置空間具有開口朝前的插口。所述液冷盤跨設於所述插頭容置空間的上方，所述液冷盤具有位於底部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第一斜向熱耦合面。所述至少一導熱板可移動地設置在所述至少一插頭容置空間與所述液冷盤之間，所述導熱板具有位於頂部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第二斜向熱耦合面，以及位於底部且朝下伸入至所述插頭容置空間的插頭熱耦合面。所述施壓彈簧連接於所述導熱板以提供彈性作用力給所述導熱板。其中，所述導熱板的第二斜向熱耦合面與所述液冷盤的第一斜向熱耦合面可相對滑動地配合接觸，當所述導熱板受到外力而沿所述第一斜向熱耦合面朝後且朝上斜向地滑動時，所述導熱板的插頭熱耦合面朝上移動；當所述外力解除時，所述施壓彈簧提供的所述彈性作用力使所述導熱板復位。
在一些實施態樣中，所述液冷盤被固定且相對於所述導引屏蔽罩為不可移動。
在一些實施態樣中，所述施壓彈簧提供給所述導熱板的作用力，使所述導熱板的第二斜向熱耦合面作用於所述液冷盤的第一斜向熱耦合面，且使所述導熱板的插頭熱耦合面作用於提供所述外力的物體。
在一些實施態樣中，所述施壓彈簧設置於所述導熱板的後端與所述液冷盤之間。
在一些實施態樣中，所述導引屏蔽罩具有構成所述插頭容置空間的側壁，所述導引屏蔽罩的側壁與所述導熱板的側面之間設有斜向延伸的導引軌道及與所述導引軌道對應配合的導引滑塊，所述導引軌道的斜率與所述第一斜向熱耦合面的斜率及所述第二斜向熱耦合面的斜率相同。
在一些實施態樣中，所述導熱板的前端下緣設有一導引緣。
在一些實施態樣中，還包含插座連接器及插頭，所述插座連接器設於所述插頭容置空間的後端；當所述插頭插入所述插頭容置空間時作用在所述導熱板的前端的導引緣，以推動所述導熱板並使所述導熱板朝後且朝上斜向地滑動；當所述插頭完全插入所述插頭容置空間後與所述插座連接器對接，且通過所述施壓彈簧提供給所述導熱板的所述彈性作用力，使所述導熱板的插頭熱耦合面抵靠在所述插頭的表面，並使所述導熱板的第二斜向熱耦合面抵靠在所述液冷盤的第一斜向熱耦合面。
本發明液冷連接器組件藉由可相對滑動地配合接觸的所述導熱板的第二斜向熱耦合面與所述液冷盤的第一斜向熱耦合面，以及提供彈性作用力給所述導熱板的所述施壓彈簧，使所述導熱板可滑動地緊密接觸所述液冷盤以及施加所述外力的插頭，進而提高液冷散熱效率且簡化整體構造。另外，所述液冷盤能夠被固定地跨設在對應於多個導熱板的多個插頭容置空間，藉此進一步地簡化該液冷連接器組件應用於多個插頭容置空間時的整體構造及提升液冷散熱效率。
參閱圖1至圖4，本發明液冷連接器組件100之一實施例，包含一導引屏蔽罩1、一插座連接器2、一液冷盤3、一導熱板4、一施壓彈簧5，以及一插頭6。
該導引屏蔽罩1具有一插頭容置空間11，該插頭容置空間11具有開口沿一前後方向D1朝向前方的一插口111。在本實施例中該導引屏蔽罩1具有沿一左右方向D2間隔並排的兩側壁12，以及連接於該兩側壁12在一上下方向D3上的底緣的一底壁13，該兩側壁12與該底壁13共同界定出該插頭容置空間11。另外，該插頭容置空間11還具有位於該底壁13後方且由該底壁13與該兩側壁12共同界定的一底部開口112。該插座連接器2自該底部開口112伸入該插頭容置空間11地設於該插頭容置空間11的後端。具體來說，該導引屏蔽罩1的底部與該插座連接器2的底部是可以一同設置在一電路板(圖未示)，但不以此為限。
該液冷盤3伸入該導引屏蔽罩1地跨設於該插頭容置空間11的上方。此外，該液冷盤3舉例來說可以是如同本實施例被固定地安裝在該導引屏蔽罩1的兩側壁12且相對於該導引屏蔽罩1為不可移動，且該液冷盤3具有沿該左右方向D2朝外延伸出且設於該導引屏蔽罩1的兩側壁12的頂緣的兩側翼凸部31，但是，該液冷盤3在其他實施態樣中也可以是固定在其他構件上而且相對於該導引屏蔽罩1為不可移動。詳細來說，該液冷盤3供冷卻液體在內部流動。所述冷卻液體舉例來說可以為水或其他冷卻液，該液冷盤3舉例來說材質為金屬(例如銅、鋁)且具有位於供冷卻液體流入或流出的一流入口(圖未示)及一流出口(圖未示)。該液冷盤3可以搭配一液冷散熱系統(圖未示)的其他構件作使用以組成該液冷散熱系統，藉此使冷卻液體自該液冷盤3吸熱並離開後能通過所述液冷散熱系統的其他構件散出熱量，所述液冷散熱系統舉例來說可以包括有流體導管、散熱排、散熱風扇、幫浦、水箱等等，上述構件舉例來說可以是設於該液冷連接器組件100的導引屏蔽罩1的外部。另外，需要說明的是，在其他的變化實施態樣中，該導引屏蔽罩1也可以具有多個插頭容置空間11，此時該單一個液冷盤3可以是跨設於該等插頭容置空間11，且跨設於該等插頭容置空間11的該液冷盤3可以僅設有一個流入口及一個流出口，構造相對地較為簡單。
該導熱板4可移動地設置在該插頭容置空間11與該液冷盤3之間，需要說明的是，當該導引屏蔽罩1具有多個插頭容置空間11時，所述導熱板4的數量可以是對應於該等插頭容置空間11的數量為多個，且該等導熱板4分別可移動地對應設置於該等插頭容置空間11與該液冷盤3之間。該液冷盤3具有位於底部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的一第一斜向熱耦合面32。該導熱板4具有位於頂部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的一第二斜向熱耦合面41、位於底部且朝下伸入至該插頭容置空間11的一插頭熱耦合面42，以及位於前端下緣處且呈斜面狀的一導引緣43，該導熱板4在本實施例中是形成有朝下伸入至該插頭容置空間11的一熱耦合凸部40，該插頭熱耦合面42與導引緣43是形成於該熱耦合凸部40，但不以此為限。該施壓彈簧5沿該前後方向D1延伸且連接於該導熱板4的後端與該液冷盤3之間，並用以提供彈性作用力給該導熱板4，在本實施例中，該液冷盤3還具有自後端朝下延伸的一設置結構33，該設置結構33具有朝下延伸的一板體331，以及自該板體331的前側面朝前延伸的一設置柱332，該施壓彈簧5是圈狀彈簧且套設於該設置柱332並夾置於該導熱板4的後端與該液冷盤3的板體331之間。但是，需要說明的是，該施壓彈簧5也可以是連接在該導熱板4與其他固定的構件之間以提供彈性作用力給該導熱板4，且該施壓彈簧5也可以是其他形式的彈性元件，不以本實施例為限制。
其中，該導熱板4的第二斜向熱耦合面41與該液冷盤3的第一斜向熱耦合面32可相對滑動地配合接觸。另外，該導引屏蔽罩1的每一側壁12形成有斜向延伸且斜率與該第一斜向熱耦合面32的斜率及該第二斜向熱耦合面41的斜率相同的一導引軌道121，該導熱板4的側面具有與該等導引軌道121對應配合的多個導引滑塊44。在一變化實施例當中，所述導引軌道121可以是形成於該導熱板4，而所述導引滑塊44是形成於該導引屏蔽罩1。
參閱圖2至圖5，當該插頭6尚未插入該插頭容置空間11，該導熱板4的插頭熱耦合面42朝下伸入至該插頭容置空間11，如圖3所示；當該插頭6插入該插頭容置空間11時頂抵並作用在該導熱板4的前端的導引緣43，從圖4到圖5的過程中，該導熱板4被該插頭6推動且因該等導引滑塊44與該等導引軌道121的配合導引而沿該第一斜向熱耦合面32朝後且朝上斜向地滑動，此時，該導熱板4的插頭熱耦合面42將隨之朝上移動；當該插頭6完全插入該插頭容置空間11後與所述插座連接器2對接，該導熱板4朝後壓縮該施壓彈簧5，且通過該施壓彈簧5提供給該導熱板4的所述彈性作用力，使該導熱板4的插頭熱耦合面42具有作用力地抵靠在該插頭6的位於頂部的表面，並使該導熱板4的第二斜向熱耦合面41具有作用力地抵靠在該液冷盤3的第一斜向熱耦合面32，如圖5所示，在這個情況下，藉由該施壓彈簧5提供的作用力，能使該導熱板4的第二斜向熱耦合面41作用於該液冷盤3的第一斜向熱耦合面32，且使該導熱板4的插頭熱耦合面42作用於該插頭6的表面，以確保該導熱板4與該液冷盤3之間以及該導熱板4與該插頭6之間確實且緊密地接觸。此外，當該插頭6自該插頭容置空間11中拔出而使所述外力解除時，該施壓彈簧5提供的所述彈性作用力會使該導熱板4回復至原先的位置。
綜上所述，本發明藉由可相對滑動地配合接觸的所述導熱板4的第二斜向熱耦合面41與所述液冷盤3的第一斜向熱耦合面32，以及提供彈性作用力給所述導熱板4的所述施壓彈簧5，使所述導熱板4可滑動地緊密接觸所述液冷盤3以及施加所述外力的插頭6，進而提高液冷散熱效率且簡化整體構造。另外，所述液冷盤3能夠被固定地跨設在對應於多個導熱板4的多個插頭容置空間11，藉此進一步地簡化該液冷連接器組件100應用於多個插頭容置空間11時的整體構造及提升液冷散熱效率。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100:液冷連接器組件 1:導引屏蔽罩 11:插頭容置空間 111:插口 112:底部開口 12:側壁 121:導引軌道 13:底壁 2:插座連接器 3:液冷盤 31:側翼凸部 32:第一斜向熱耦合面 33:設置結構 331:板體 332:設置柱 4:導熱板 40:熱耦合凸部 41:第二斜向熱耦合面 42:插頭熱耦合面 43:導引緣 44:導引滑塊 5:施壓彈簧 6:插頭 D1:前後方向 D2:左右方向 D3:上下方向
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明液冷連接器組件的一實施例的一立體示意圖； 圖2是類似圖1的一立體示意圖，圖中省略該實施例的導引屏蔽罩的其中一側壁； 圖3是圖2的一側視示意圖； 圖4是類似圖3的一側視示意圖，圖中該實施例的插頭插入導引屏蔽罩的插頭容置空間並頂抵並作用在導熱板；以及 圖5是類似圖3的一側視示意圖，圖中該實施例的插頭完全插入導引屏蔽罩。
100:液冷連接器組件
1:導引屏蔽罩
11:插頭容置空間
111:插口
112:底部開口
12:側壁
121:導引軌道
13:底壁
2:插座連接器
3:液冷盤
31:側翼凸部
32:第一斜向熱耦合面
33:設置結構
331:板體
332:設置柱
4:導熱板
40:熱耦合凸部
41:第二斜向熱耦合面
42:插頭熱耦合面
43:導引緣
44:導引滑塊
5:施壓彈簧
6:插頭
D1:前後方向
D2:左右方向
D3:上下方向

Claims (7)

  1. 一種液冷連接器組件，包含： 導引屏蔽罩，具有至少一插頭容置空間，所述插頭容置空間具有開口朝前的插口； 液冷盤，跨設於所述插頭容置空間的上方，所述液冷盤具有位於底部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第一斜向熱耦合面； 至少一導熱板，可移動地設置在所述至少一插頭容置空間與所述液冷盤之間，所述導熱板具有位於頂部且自前方朝後且朝上傾斜地延伸的第二斜向熱耦合面，以及位於底部且朝下伸入至所述插頭容置空間的插頭熱耦合面；以及 施壓彈簧，連接於所述導熱板以提供彈性作用力給所述導熱板； 其中，所述導熱板的第二斜向熱耦合面與所述液冷盤的第一斜向熱耦合面可相對滑動地配合接觸，當所述導熱板受到外力而沿所述第一斜向熱耦合面朝後且朝上斜向地滑動時，所述導熱板的插頭熱耦合面朝上移動；當所述外力解除時，所述施壓彈簧提供的所述彈性作用力使所述導熱板復位。
  2. 如請求項1所述的液冷連接器組件，其中，所述液冷盤被固定且相對於所述導引屏蔽罩為不可移動。
  3. 如請求項2所述的液冷連接器組件，其中，所述施壓彈簧提供給所述導熱板的作用力，使所述導熱板的第二斜向熱耦合面作用於所述液冷盤的第一斜向熱耦合面，且使所述導熱板的插頭熱耦合面作用於提供所述外力的物體。
  4. 如請求項3所述的液冷連接器組件，其中，所述施壓彈簧設置於所述導熱板的後端與所述液冷盤之間。
  5. 如請求項1所述的液冷連接器組件，其中，所述導引屏蔽罩具有構成所述插頭容置空間的側壁，所述導引屏蔽罩的側壁與所述導熱板的側面之間設有斜向延伸的導引軌道及與所述導引軌道對應配合的導引滑塊，所述導引軌道的斜率與所述第一斜向熱耦合面的斜率及所述第二斜向熱耦合面的斜率相同。
  6. 如請求項1所述的液冷連接器組件，其中，所述導熱板的前端下緣設有一導引緣。
  7. 如請求項6所述的液冷連接器組件，還包含插座連接器及插頭，所述插座連接器設於所述插頭容置空間的後端；當所述插頭插入所述插頭容置空間時作用在所述導熱板的前端的導引緣，以推動所述導熱板並使所述導熱板朝後且朝上斜向地滑動；當所述插頭完全插入所述插頭容置空間後與所述插座連接器對接，且通過所述施壓彈簧提供給所述導熱板的所述彈性作用力，使所述導熱板的插頭熱耦合面抵靠在所述插頭的表面，並使所述導熱板的第二斜向熱耦合面抵靠在所述液冷盤的第一斜向熱耦合面。
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