TWI819889B - 循環式水冷板之流阻檢測裝置 - Google Patents

Abstract

一種循環式水冷板之流阻檢測裝置，包含有：一水箱；一泵浦，藉由一引水管連接於該水箱；一注水管，連接於該泵浦；一注氣管，連接於一氣體源；一共通管，一端藉由一注入三通閥連接於該注水管以及該注氣管，該共通管的另一端具有一流出接頭；一流量計，該流量計係設於該注水管或該共通管二者其中之一；一回流管，一端具有一流入接頭，另一端則直接或間接連接於該水箱；以及一差壓計，藉由二差壓管分別連接於該共通管以及該回流管，用以量測該共通管與該回流管之間的壓力差。

Description

循環式水冷板之流阻檢測裝置

本發明係與水冷式散熱板有關，特別是指一種循環式水冷板之流阻檢測裝置。

目前已知的水冷式散熱板，其基本結構是一個腔室，而具有一入液口以及一出液口，藉由注入冷卻液體來將該水冷式散熱板的熱帶走，而可用來貼接於電腦CPU或其他待散熱物，進而提供散熱效果。例如中華民國M630876號「水冷板模組」新型專利，即揭露了類似上述結構之水冷式散熱板。

為了讓進入的水或液體能夠更完整的帶走散熱板的熱量，設計者通常會在腔室內部設置曲折的流路或擾流結構，以使水或液體能夠存留在腔室內更長時間，並且接觸更多腔室內的結構，以增加熱交換效果，進而達到更好的散熱效果。然而，這樣的增加曲折流路或擾流結構的方式，會加大液體流過時的流阻，因此，對於設計者而言，其用來提供液體的供液裝置其單位時間內的流量，與腔室本身的流阻，就必須在設計時就要有良好的匹配，才能達到最有效且經濟的散熱效果。若是流阻過大，則需提供供液裝置的功率或減少流阻，若是流阻不大但流速過慢，則需選用較大功率的供液裝置。

關於水冷式散熱板的流阻，業者有必要了解其流阻大小，以利後續的供液裝置匹配選擇，並且也有利於其散熱效率的確定。而目前已知的流阻檢測技術，乃是對水冷板通入水，再觀察入水與出水的水壓差異，進而計算出流阻值。然而，目前僅有針對流阻檢測的技術，但並沒有在檢測完成後，可方便將水冷式散熱板內部的水迅速排除，以利更換下一個待測水冷式散熱板的技術。

習知技術所遭遇的問題在於，目前的技術中並沒有在對水冷板進行流阻檢測後，迅速將水冷板內部的水排除，以利更換下一個水冷板的技術，因此，為了解決這個問題，本發明提出可以對水冷板進行流阻檢測且可迅速排水而方便更換的技術。

為了解決前述問題，本發明之主要目的即在於提出一種循環式水冷板之流阻檢測裝置，其可對水冷板進行流阻檢測，並可迅速排水而方便更換下一個待檢測水冷板。

為了達成上述目的，本發明提出一種循環式水冷板之流阻檢測裝置，包含有：一水箱，內部可供填入及儲存液體及空氣；一泵浦，藉由一引水管連接於該水箱，該水箱內的水係藉由該引水管流至該泵浦；一注水管，連接於該泵浦，該泵浦係驅動水流入該注水管；一注氣管，連接於一氣體源，該氣體源係提供空氣；一共通管，一端藉由一注入三通閥連接於該注水管以及該注氣管，而以該注入三通閥切換兩種流通狀態，其一種流通狀態是該注水管連通該共通管但該注氣管不連通該共通管，另一種流通狀態是該注水管不連通該共通管但該注氣管連通該共通管，該共通管的另一端具有一流出接頭；一流量計，該流量計係設於該注水管或該共通管二者其中之一；一回流管，一端具有一流入接頭，另一端則直接或間接連接於該水箱；以及一差壓計，藉由二差壓管分別連接於該共通管以及該回流管，用以量測該共通管與該回流管之間的壓力差。

藉由上述技術特徵，本發明可以對水冷板進行流阻檢測。此外，還可以藉由該氣體源來對水冷板內輸送氣體，進而將水冷板內的水排出，進而方便更換下一個待測水冷板。

本發明之再一目的即在於提出一種循環式水冷板之流阻檢測裝置，其可進一步的偵測水冷板所連接的偵測管路是否有洩漏。

較佳地，本發明更包含有一偵漏壓力計，該偵漏壓力計係通過一壓力管藉由一偵漏三通閥連接於該共通管以及該回流管二者其中之一。

藉此，可以藉由該偵漏壓力計來偵測待測水冷板所連接的管路是否有洩漏的狀況，進而可以確保所檢測所得的流阻結果的正確性。

為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：

如圖1至圖2所示，本發明藉由第一較佳實施例來提出一種循環式水冷板之流阻檢測裝置10，其主要由一水箱11、一泵浦12、一注水管14、一注氣管16、一共通管18、一流量計21、一回流管22以及一差壓計24所組成，其中：

該水箱11，內部可供填入及儲存液體及空氣，液體可以是油或水，於本第一實施例中係以水為例。

該泵浦12，藉由一引水管121連接於該水箱11，該水箱11內的水係藉由該引水管121流至該泵浦12。

該注水管14，連接於該泵浦12，該泵浦12係驅動水流入該注水管14。

該注氣管16，連接於一氣體源17，該氣體源17係提供空氣。

該共通管18，一端藉由一注入三通閥181連接於該注水管14以及該注氣管16，而以該注入三通閥181切換兩種流通狀態，其一種流通狀態是該注水管14連通該共通管18但該注氣管16不連通該共通管18，另一種流通狀態是該注水管14不連通該共通管18但該注氣管16連通該共通管18，該共通管18的另一端具有一流出接頭19。

該流量計21，該流量計21係設於該注水管14或該共通管18二者其中之一，用以測量由該流出接頭19流出的水的流量。

該回流管22，一端具有一流入接頭23，另一端則直接或間接連接於該水箱11。

該差壓計24，藉由一差壓管241分別連接於該共通管18以及該回流管22，用以量測該共通管18與該回流管22之間的壓力差。於本第一實施例中，該二差壓管241分別連接於該共通管18以及該回流管22的位置係同高，且該共通管18與該回流管22係呈水平且位於相同高度，如此一來，可以在量測該共通管18與該回流管22之間的壓力差時，不需計算兩者之間因高度不同所產生的自然壓力差。亦即，在該共通管18與該回流管22高度不同時，則會需要將該差壓計24的結果再扣除高度不同的自然壓力差。

其中，該共通管18與該回流管22均可以使某一段呈透明狀，亦即，具有一透明段185，該透明段185可以使用一透明壓克力管或玻璃管。又，還可以在該注水管14設置一個膨脹水箱111，藉以穩定該注水管14內的液體壓力。

以上說明了本第一實施例的結構，接下來說明本第一實施例的操作狀態。

如圖3所示，在使用前，先將一待測水冷板91藉由二管體92分別連接於該流出接頭19以及該流入接頭23，如此一來，就可以讓水流入及流出該待測水冷板91。

在實際檢測時，係先控制該注入三通閥181切換為該注水管14連通該共通管18但該注氣管16不連通該共通管18的狀態，接著藉由該泵浦12的驅動，將該水箱11內的水由該引水管121驅動至該注水管14，並經過該注入三通閥181而進入該共通管18，再由該流出接頭19流出而進入該待測水冷板91，再由該流入接頭23流入該回流管22，而進入該水箱11，藉此即可循環使用該水箱11內的水進行檢測。在水流經該待測水冷板91的過程，會因該待測水冷板91本身的流阻而造成該共通管18內的水壓較該回流管22內的水壓高。此時，該差壓計24即藉由該二差壓管241來測量該共通管18與該回流管22之間的壓力差，使用者可藉由這個測量得到的壓力差及該流量計21所測得的流量，藉由目前已知的公式來換算出該待測水冷板91的流阻。

在檢測完成後，通常有必要將該待測水冷板91內的水排除乾淨後再取下該待測水冷板91，否則，在未排水前就取下該待測水冷板91時，該二管體92及該待測水冷板91內的水即會向外滴流，進而造成地上及裝置均沾水，而構成意外的污染。本發明在進行排水時，即切換該注入三通閥181至另一種流通狀態，即該注水管14不連通該共通管18但該注氣管16連通該共通管18。此時，該氣體源17所提供的氣體即會吹入該共通管18，而循上述的水流途循回到該水箱11內，而位於該共通管18、該待測水冷板91及其連接的管體92、以及該回流管22內的水即都會被氣體推動而流回該水箱11中。使用者可以藉由該共通管18與該回流管22的透明段185來觀察水是否已完全排出，若該回流管22的透明段185已排水至不再有水滴出現，則可以判斷該待測水冷板91內的水已完全排出，此時即可拔除該待測水冷板91，並再置換下一個待測水冷板91進行檢測。至於在置換下一個待測水冷板91的過程中是否關閉該氣體源17或關閉該泵浦12，則視操作者的需求而定。

由上可知，本發明係以水可以由該水箱11流出，而再回流至該水箱11的循環方式來供使用者對水冷板進行流阻的檢測，此外，還可以方便使用者將待測水冷板91內的水排除乾淨再置換其他待測水冷板91，而達成了檢測流阻的效果，以及達成了排水而方便更換待測水冷板91的效果。

如圖4至圖5所示，本發明再藉由第二較佳實施例來提出一種循環式水冷板之流阻檢測裝置10’，其主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：

除了前述第一實施例之結構外，還更包含有一偵漏壓力計31’、一輔助泵浦33’、一輔助回流管331’、一輔助三通閥34’、一吸水管35’、一內循環管37’以及一內循環三通閥39’。

該偵漏壓力計31’，係通過一壓力管311’而藉由一偵漏三通閥32’連接於該共通管18’。實質上，在另一種實施狀態中也可以連接於該回流管331’，只是於本實施例中係以連接於該共通管18’為例。

在本第二實施例中，該回流管22’的另一端係不直接連接於該水箱11’，而是先連接於該輔助三通閥34’，該吸水管35’則是兩端分別連接於該輔助三通閥34’以及該輔助泵浦33’，該輔助泵浦33’再藉由該輔助回流管331’連接於該水箱11’，該內循環管37’之兩端則分別連接於該輔助三通閥34’以及該內循環三通閥39’，該內循環三通閥39’係設於該注水管14’，而切換該注水管14’內的水流向該注入三通閥181’或該內循環管37’。

此外，在本第二實施例中還增設二截斷閥183’，該二截斷閥183’分別設置於該共通管18’以及該回流管22’，藉以切換截斷與流通狀態。

在圖5中為了顯示上的方便，未繪製氣體源。

本第二實施例在進行檢測時，除了前述第一實施例的操作動作之外，還有下列的動作及效果。

該偵漏壓力計31’，可以用來偵測該待測水冷板91、該流出接頭19’、該流入接頭23’以及該二管體92連接的架構是否有洩漏狀況。在偵漏時，係先控制該二截斷閥183’切換成該共通管18’及該回流管22’均通暢的狀態。接著即開啟該氣體源(圖中未示)送入氣體，將該共通管18’、該待測水冷板91以及該回流管22’內的水排出。

在水排空之後，在該氣體源持續供氣的情況下，控制該偵漏三通閥32’切換成該共通管18’僅連通於該壓力管311’但不連通於該注入三通閥181’的狀態，並控制該二截斷閥183’切換成截斷狀態。此時，該共通管18’、該待測水冷板91、該回流管22’以及該壓力管311’內即充滿著氣體而不會有流出的出口，而且沒有任何驅動裝置來驅動，正常來說，該偵漏壓力計31’不會偵測到壓力的變化；但若壓力產生了不該有的變化，例如，持續性的降低，則該偵漏壓力計31’即可以測得這種持續性壓力降低的狀況，進而可讓使用者判斷出目前的連接狀態有洩漏，進而得知目前的該待測水冷板91有洩漏的狀況，並採取後續檢查該待測水冷板91洩漏的措施。

該輔助泵浦33’，其驅動可對該回流管22’內的水構成吸力，配合該泵浦12’對水的推力，可以形成較第一實施例更好的水驅動力。

該輔助三通閥34’與該內循環三通閥39’及該內循環管37’，則是在要進行偵漏時，由於該二偵漏三通閥32’的切換狀態會導致該泵浦12’與該輔助泵浦33’所驅動的水被擋住而無處宣洩，因此配合該輔助三通閥34’與該內循環三通閥39’的切換，而可以使得該泵浦12’所驅動的水直接經由該內循環管37’流至該吸水管35’，再經該輔助泵浦33’而由該輔助回流管331’流回該水箱11’。藉此，可以避免在偵漏時水無法宣洩而導致該泵浦12’或該輔助泵浦33’可能過熱的問題。

本第二實施例的其餘結構及所能達成的功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。

10:循環式水冷板之流阻檢測裝置 11:水箱 111:膨脹水箱 12:泵浦 121:引水管 14:注水管 16:注氣管 17:氣體源 18:共通管 181:注入三通閥 185:透明段 19:流出接頭 21:流量計 22:回流管 23:流入接頭 24:差壓計 241:差壓管 91:待測水冷板 92:管體 10’:循環式水冷板之流阻檢測裝置 11’:水箱 12’:泵浦 14’:注水管 18’:共通管 181’:注入三通閥 183’:截斷閥 19’:流出接頭 22’:回流管 23’:流入接頭 241’:差壓管 31’:偵漏壓力計 311’:壓力管 32’:偵漏三通閥 33’:輔助泵浦 331’:輔助回流管 34’:輔助三通閥 35’:吸水管 37’:內循環管 39’:內循環三通閥

圖1係本發明第一較佳實施例之方塊示意圖。 圖2係本發明第一較佳實施例之立體圖。 圖3係本發明第一較佳實施例之檢測示意圖。 圖4係本發明第二較佳實施例之方塊示意圖。 圖5係本發明第二較佳實施例之立體圖。

10:循環式水冷板之流阻檢測裝置

11:水箱

111:膨脹水箱

12:泵浦

121:引水管

14:注水管

16:注氣管

17:氣體源

18:共通管

181:注入三通閥

185:透明段

19:流出接頭

21:流量計

22:回流管

23:流入接頭

24:差壓計

241:差壓管

91:待測水冷板

92:管體

Claims (8)

1. 一種循環式水冷板之流阻檢測裝置，包含有： 一水箱，內部可供填入及儲存液體及空氣； 一泵浦，藉由一引水管連接於該水箱，該水箱內的水係藉由該引水管流至該泵浦； 一注水管，連接於該泵浦，該泵浦係驅動水流入該注水管； 一注氣管，連接於一氣體源，該氣體源係提供空氣； 一共通管，一端藉由一注入三通閥連接於該注水管以及該注氣管，而以該注入三通閥切換兩種流通狀態，其一種流通狀態是該注水管連通該共通管但該注氣管不連通該共通管，另一種流通狀態是該注水管不連通該共通管但該注氣管連通該共通管，該共通管的另一端具有一流出接頭； 一流量計，該流量計係設於該注水管或該共通管二者其中之一； 一回流管，一端具有一流入接頭，另一端則直接或間接連接於該水箱；以及 一差壓計，藉由二差壓管分別連接於該共通管以及該回流管，用以量測該共通管與該回流管之間的壓力差。
2. 依據請求項1所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：更包含有一偵漏壓力計，該偵漏壓力計通過一壓力管藉由一偵漏三通閥連接於該共通管以及該回流管二者其中之一。
3. 依據請求項2所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：更包含有二截斷閥，該二截斷閥分別設置於該共通管以及該回流管，藉以切換截斷與流通狀態。
4. 依據請求項1所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：該共通管與該回流管均具有一段呈透明狀。
5. 依據請求項1所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：該注水管設有一膨脹水箱。
6. 依據請求項1所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：更包含有一輔助泵浦，該回流管的另一端係不直接連接於該水箱，而是先連接於該輔助泵浦，再以一輔助回流管由該輔助泵浦連接於該水箱。
7. 依據請求項6所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：更包含有一輔助三通閥、一吸水管、一內循環管以及一內循環三通閥，該回流管的另一端係不直接連接於該輔助泵浦，而是先連接於該輔助三通閥，該吸水管則是兩端分別連接於該輔助三通閥以及該輔助泵浦，該內循環管之兩端則分別連接於該輔助三通閥以及該內循環三通閥，該內循環三通閥係設於該注水管，而切換該注水管內的水流向該注入三通閥或該內循環管。
8. 依據請求項1所述之循環式水冷板之流阻檢測裝置，其中：該二差壓管分別連接於該共通管以及該回流管的位置係同高，且該共通管與該回流管係呈水平且位於相同高度。

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