TWM511640U - 具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構 - Google Patents

Description

具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構

本創作係與一種液冷式散熱系統有關，尤指一種具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構。

按，傳統液冷式散熱系統上，主要係由複數管路串接如水冷頭、泵浦、冷卻模組（如水冷排）與儲液箱所構成，且主要係藉由水冷頭與發熱元件接觸，進而幫助發熱元件進行散熱。其中，一般水冷頭內部的構造，主要係於其中空的腔室內設有複數散熱鰭片，藉由散熱鰭片幫助水冷頭快速吸收發熱元件所產生的熱量，再藉由於腔室內流動的工作流體將熱量帶走，以達到散熱之目的。

惟，由於工作流體於水冷頭內的快速流動，使得工作流體尚未與腔室內達到良好的熱交換時，即排出水冷頭外，因而造成熱交換的效率不佳。

有鑑於此，本創作人係為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。

本創作之主要目的，在於可提供一種具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構，其係可供工作流體在注入水冷頭內時，以分流的方式延長工作流體停滯於水冷頭內的時間，進而提高熱交換效率。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種具有分流設計之液冷式水冷頭，具有一熱交換部，用於接觸一發熱元件；包括一設有該熱交換部的基板、一設於基板上並與基板間形成一中空腔室的蓋板、以及一設於基板上而位於腔室內的散熱結構，蓋板上設有一進水口與一出水口，以供工作流體在腔室內流動，散熱結構介於進水口與出水口之間的位置，散熱結構包含複數從進水口朝向出水口的方向間隔排列的散熱鰭片、以及一連貫至少部分散熱鰭片之間的分流部，分流部自至少部分散熱鰭片凸出，而任二相鄰的散熱鰭片之間則形成有一流道，並對應熱交換部，使得工作流體通過進水口而被分流部分流至至少部分的流道內。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種散熱結構，包括複數散熱鰭片、以及一設置並連貫於至少部分散熱鰭片之間的分流部，散熱鰭片沿一預設方向依序排列，而任二相鄰的散熱鰭片之間則形成有一流道，分流部自至少部分散熱鰭片凸出，以使工作流體藉由分流部分流至少部分的流道內。

為了能更進一步揭露本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

請參閱圖1、圖2及圖3，係分別為本創作之立體分解示意圖、立體組合示意圖、以及本創作應用於液冷式散熱系統之立體示意圖。本創作係提供一種具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構，該水冷頭1係用於接觸一發熱元件2，並與如泵浦3及冷卻模組4等構件，以複數管路5串接而組成一液冷式散熱系統（如圖3所示），其內部主要係透過工作流體（圖略）來幫助所述發熱元件2進行散熱。該水冷頭1包括一基板10、一蓋板11、以及一散熱結構12；其中：

該基板10係為導熱性良好之材質所構成，如鋁或銅等。並如圖4所示，該基板10用於與上述發熱元件2接觸，並具有一對應發熱元件2的熱交換部100，所述熱交換部100與發熱元件2接觸後，即可供發熱元件2所產生的熱通過熱交換部100而傳遞至水冷頭1上。

該蓋板11可呈一蓋狀體，並覆蓋而設置於上述基板10上，以與該基板10間形成一中空腔室110。如圖4及圖5所示，該蓋板11上設有一進水口111與一出水口112，以供上述管路5連接後，能對該水冷頭1提供工作流體由進水口111注入該腔室110內，並依圖4及圖5所示的箭頭方向於該腔室110內流動，再由出水口112流出，進而帶走水冷頭1之熱交換部100對發熱元件2所吸收的熱量，達到幫助發熱元件2進行散熱之目的。

該散熱結構12係包含複數散熱鰭片120、以及一連貫該等散熱鰭片120之間的分流部121，分流部121可以連貫所有散熱鰭片120、也可以僅連貫部分散熱鰭片120，並突出於部分或所有的散熱鰭片120以對應該進水口111。該散熱結構12設於上述基板10上，並位於該腔室110內介於進水口111與出水口112之間的位置，且該等散熱鰭片120係沿一預設方向依序排列，而在本創作所舉之實施例中，該等散熱鰭片120係從進水口111朝向出水口112的方向間隔排列，而任二相鄰的散熱鰭片120之間即形成有一流道122，並對應該基板10之熱交換部100。如圖4及圖5所示，該分流部121係一凸嶺，可呈一角錐狀，並將所連接之該等散熱鰭片120之間的流道122分為一第一側子流道122’及一第二側子流道122’’，且該凸嶺還具有一第一側斜面121’及一第二側斜面121’’，分別對應該第一側子流道122’和該第二側子流道122’’，使得工作流體得通過進水口111後，能被該分流部121分流至該等散熱鰭片120之流道122內。此外，該分流部121亦可視進水口111位於水冷頭1上的位置不同，而位於該等散熱鰭片120的中段（如圖所示）或任一側處（圖略）。

再請一併參閱圖1、圖4及圖5所示，在本創作所舉之實施例中，該蓋板11內設有一對應該分流部121而由進水口111朝向出水口112延伸設置的導引槽113，以供工作流體通過進水口111後，能順著導引槽113而由分流部121上方向下進行分流。另，該蓋板11內更設有一介於散熱結構12與出水口112間的擋板114，擋板114更阻隔於導引槽113末端，以避免工作流體未通過散熱結構12而直接由導引槽113流向出水口112。此外，該蓋板11內還可以設有分別對應於該進水口111二側的二限位板115，以限制工作流體通過進水口111後，可朝向導引槽113的方向流動。

是以，藉由上述之構造組成，即可得到本創作具有分流設計之液冷式水冷頭及其散熱結構。

據此，如圖4所示，當工作流體通過進水口111而注入水冷頭1內時，會先經過散熱結構12之分流部121而順著分流部121被分流至左、右二側的流道122內，以帶走各散熱鰭片120與熱交換部100的熱量。同時，如圖5所示，也由於上述導引槽113與限位板115的設計，使得工作流體可以順著導引槽113而均勻分佈至各散熱鰭片120間的流道122內，並由擋板114阻隔著而避免工作流體直接通往出水口112。俟後，工作流體由各流道122流出時，可於水冷頭1之腔室110內設計環繞於散熱結構12外圈的第一匯流道123與第二匯流道124，以藉由第一匯流道123先將流出於流道122二側外的工作流體各別匯集，再一併藉由第二匯流道124匯流後流向出水口112，以排出水冷頭1外，並經由液冷式散熱系統的冷卻模組4進行降溫與冷卻。

再者，如圖6所示，係為本創作散熱結構另一實施例之立體示意圖。該分流部121之凸嶺除了上述實施例為一角錐狀外，也可以呈一柱塊狀（如圖所示）或圓弧狀（圖略），以能夠使各散熱鰭片120貫連後形成阻隔，進而供工作流體注入時可產生分流，達到延長工作流體停滯於散熱結構12內的時間，進而提高熱交換效率者。

綜上所述，本創作實為不可多得之新型創作產品，其確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。

惟以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即拘限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均同理皆包含於本創作之範圍內，合予陳明。

＜本創作＞

1‧‧‧水冷頭

10‧‧‧基板

100‧‧‧熱交換部

11‧‧‧蓋板

110‧‧‧腔室

111‧‧‧進水口

112‧‧‧出水口

113‧‧‧導引槽

114‧‧‧擋板

115‧‧‧限位板

12‧‧‧散熱結構

120‧‧‧散熱鰭片

121‧‧‧分流部

121’‧‧‧第一側斜面

121’’‧‧‧第二側斜面

122‧‧‧流道

122’‧‧‧第一側子流道

122’’‧‧‧第二側子流道

123‧‧‧第一匯流道

124‧‧‧第二匯流道

2‧‧‧發熱元件

3‧‧‧泵浦

4‧‧‧冷卻模組

5‧‧‧管路

圖1係本創作之立體分解示意圖。

圖2係本創作之立體組合示意圖。

圖3係本創作應用於液冷式散熱系統之立體示意圖。

圖4係本創作接觸於發熱元件之剖面示意圖。

圖5係本創作內部構造之俯視示意圖。

圖6係本創作散熱結構另一實施例之立體示意圖。

1‧‧‧水冷頭

10‧‧‧基板

100‧‧‧熱交換部

11‧‧‧蓋板

111‧‧‧進水口

12‧‧‧散熱結構

120‧‧‧散熱鰭片

121‧‧‧分流部

121’‧‧‧第一側斜面

121’‧‧‧第二側斜面

122‧‧‧流道

122’‧‧‧第一側子流道

122’’‧‧‧第二側子流道

123‧‧‧第一匯流道

2‧‧‧發熱元件

Claims (12)

1. 一種具有分流設計之液冷式水冷頭，具有一熱交換部，用於接觸一發熱元件，該液冷式水冷頭包括： 一基板，設有該熱交換部； 一蓋板，設於該基板上並與該基板間形成一中空腔室，且該蓋板上設有一進水口與一出水口，以供工作流體在該腔室內流動；以及 一散熱結構，設於該基板上而位於該腔室內介於該進水口與該出水口之間的位置，該散熱結構包含複數從該進水口朝向該出水口的方向間隔排列的散熱鰭片、以及一連貫至少部分該等散熱鰭片之間的分流部，該分流部自至少部分該等散熱鰭片凸出，而任二相鄰的所述散熱鰭片之間則形成有一流道，並對應該熱交換部，使得所述工作流體藉由該分流部分流至至少部分的所述流道內。
2. 如申請專利範圍第１項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該蓋板係呈一蓋狀體而覆蓋於該基板上。
3. 如申請專利範圍第２項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該蓋板內係設有一對應該分流部而由該進水口朝向該出水口延伸設置的導引槽。
4. 如申請專利範圍第３項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該蓋板內更設有一介於該散熱結構與該出水口間的擋板，且該擋板阻隔於該導引槽末端。
5. 如申請專利範圍第４項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該蓋板內係設有分別對應於該進水口二側的二限位板。
6. 如申請專利範圍第１至５項任一項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該分流部係一凸嶺，並將所連接之該等散熱鰭片之間的流道分為一第一側子流道及一第二側子流道，且該凸嶺還具有一第一側斜面及一第二側斜面，分別對應該第一側子流道和該第二側子流道。
7. 如申請專利範圍第６項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該分流部之凸嶺係呈一角錐狀、柱塊狀或圓弧狀。
8. 如申請專利範圍第１項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該散熱結構之分流部係位於該等散熱鰭片的中段或任一側處。
9. 如申請專利範圍第１項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該腔室內係設有連通於該散熱結構之流道外的第一匯流道。
10. 如申請專利範圍第９項所述之具有分流設計之液冷式水冷頭，其中該腔室內更設有連通於該第一匯流道的第二匯流道，且該第二匯流道係對應該出水口。
11. 一種散熱結構，包括： 複數散熱鰭片，沿一預設方向依序排列，而任二相鄰的所述散熱鰭片之間則形成有一流道；以及 一分流部，設置並連貫於至少部分該等散熱鰭片之間，並自至少部分該等散熱鰭片凸出，以使工作流體藉由該分流部分流至少部分的所述流道內。
12. 如申請專利範圍第１１項所述之散熱結構，其中該分流部係一凸嶺，並將所連接之該等散熱鰭片之間的流道分為一第一側子流道和一第二側子流道，且該凸嶺還具有一第一側斜面和一第二側斜面，分別對應該第一側子流道和該第二側子流道。