TWM559401U - 水冷裝置 - Google Patents

Abstract

一種水冷裝置，適於連接電子裝置以進行散熱。水冷裝置包括散熱組件、泵、快拆接頭、循環管路、熱交換組件及致冷模組。散熱組件的内部具有冷卻液。泵配置於散熱組件內。循環管路連接散熱組件及快拆接頭。快拆接頭連接循環管路。熱交換組件配置於散熱組件與快拆接頭之間且連通循環管路。致冷模組具有冷端及熱端，冷端及熱端分別貼靠於熱交換組件。冷卻液透過泵的驅動，而依序流入循環管路、熱交換組件、快拆接頭以進入電子裝置，並經由循環管路回流至散熱組件。

Description

水冷裝置

本新型創作是有關於一種散熱裝置，且特別是有關於一種用於電腦的水冷裝置。

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裝置，水冷裝置主要通過液體吸收熱源(如中央處理器、顯示晶片)的熱能，再將吸熱後的液體傳遞給散熱組件與空氣進行熱交換，並依此循環進行散熱。

現有的水冷裝置具有致冷組件並用以提升散熱組件的空氣散熱效率，致冷組件主要用以冷卻進入散熱組件前的空氣流體，以利於提升空氣流體與散熱組件熱交換效率。現有的致冷組件在水冷裝置中，主要用於冷卻空氣流體，但空氣流體的熱傳導係數較小，故冷卻後的空氣流體對於水冷裝置之散熱效率的提升幅度有限。

本新型創作提供一種水冷裝置，結合致冷模組以提升散熱效能。

本新型創作的一種水冷裝置，適於連接電子裝置以進行散熱，水冷裝置包括散熱組件、泵、循環管路、快拆接頭、熱交換組件及致冷模組。散熱組件的内部具有冷卻液。泵配置於散熱組件內。循環管路連接散熱組件及快拆接頭。快拆接頭連接循環管路。熱交換組件配置於散熱組件與快拆接頭之間且連通循環管路。致冷模組具有冷端及熱端，冷端及熱端分別貼靠於熱交換組件。冷卻液透過泵的驅動，而依序流入循環管路、熱交換組件、快拆接頭以進入電子裝置，並經由循環管路回流至散熱組件。

基於上述，本新型創作的水冷裝置，可透過循環管路將散熱組件內的冷卻液送入熱交換組件中，當冷卻液通過致冷模組的冷端時，冷卻液與冷端可進行熱交換以吸收冷卻液的熱能，據此致冷模組可再度降低冷卻液的溫度，以提升冷卻液對於電子裝置的散熱功效。此外，熱交換組件也同時對致冷模組的熱端進行散熱，可讓致冷模組運作順暢。

為讓本新型創作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。

圖1A是本新型創作一實施例的一種水冷裝置的立體外觀示意圖。圖1B是圖1A之致冷模組的元件分解示意圖。圖1C是圖1A之水冷裝置的俯視及冷卻液流動方向示意圖。圖1D是圖1A之致冷模組的剖面示意圖。

參考圖1A、1B及1C，本新型創作的水冷裝置100適於連接電子裝置200以進行散熱。於一實施例中，電子裝置200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。水冷裝置100包括散熱組件110、泵120、快拆接頭130、循環管路140、熱交換組件150及致冷模組160。散熱組件110具有用以接觸空氣以進行熱交換的散熱鰭片。散熱組件110的内部用以裝載冷卻液W，冷卻液W接觸散熱鰭片並將熱能傳導至散熱鰭片。泵120配置於該散熱組件110內並用以驅動冷卻液W產生循環流動。快拆接頭130位於散熱組件110的一側且固定連接於電子裝置200。散熱組件110朝向快拆接頭130的一側面S1配置有第一風扇111。第一風扇111用以抽取環境中的空氣沿第一方向D1流動並接觸散熱組件110，透過空氣與散熱組件110的熱交換以降低散熱鰭片的溫度。

循環管路140連接散熱組件110及快拆接頭130且循環管路140具有一輸出管141、一輸入管142及一回流管143。輸出管141及輸入管142分別配置於散熱組件110及快拆接頭130之間且相互平行。回流管143配置於快拆接頭130且位於電子裝置200內，回流管143藉由快拆接頭130連通輸出管141及輸入管142。

熱交換組件150配置於散熱組件110與快拆接頭130之間且連通循環管路140的輸出管141。在本實施例中，熱交換組件150具有一第一水冷板151及一第二水冷板152。輸出管141連通第一水冷板151，冷卻液W可沿著第一流動方向F1流入第一水冷板151。第二水冷板152分別連通第一水冷板151及輸入管142，使得部分的冷卻液W可自第一水冷板151流經第二水冷板152，並沿著第二流動方向F2進入輸入管142。

循環管路140具有一第一分流管144及一第二分流管145。第一分流管144彎折地配置於第二水冷板152及第一水冷板151之間且相對遠離輸入管141，使得位在第一空間1511內的部分冷卻液W可沿著第一分流管144流入第二水冷板152的第二空間1521。第二分流管145配置於第二水冷板152及輸入管142之間，使得流入第二水冷板152的冷卻液W可沿著第二分流管145流進輸入管142。

參考圖1B及圖1D，致冷模組160具有一冷端161及一熱端162。冷端161及熱端162分別貼靠於熱交換組件150，於本實施例中，第一水冷板151貼靠致冷模組160的冷端161，且第二水冷板152貼靠致冷模組160的熱端162。於本實施例中，致冷模組160例如是透過一N型半導體元件和一P型半導體元件聯結而成的電子元件，並提供一外部電源。當致冷模組160接通外部電源後，電流由N型半導體元件流向P型半導體元件的部位成為冷端以吸收熱量，電流由P型元件流向N型元件的部位成為熱端以釋放熱量，從而產生導熱功效。

以下簡述本實施例之水冷裝置的運作流程，參考圖1A至圖1D。冷卻液W於散熱組件110中進行散熱，以完成冷卻液W的第一次降溫。泵120開始運作並驅動冷卻液W流入循環管路140的輸出管141，並沿著第一流動方向F1流入第一水冷板151中，由於第一水冷板151接觸致冷模組160的冷端161，使得冷卻液W再被吸取熱量而完成第二次降溫。

第二次降溫後的冷卻液W於第一水冷板151開始分流。一部分的冷卻液W繼續沿著第一流動方向F1通過快拆接頭130，而進入電子裝置200吸收熱源，以維持電子裝置200的低溫運作環境。吸收熱源後的一部分冷卻液W經由回流管143流入輸入管142。另一部分的冷卻液W沿著第一分流管144流入第二水冷板152，而與致冷模組160的熱端162產生熱交換並帶走部分熱量，以維持致冷模組160的運作溫度，熱交換後的另一部分的冷卻液W沿著第二分流管145流進輸入管142。進入輸入管142的所有冷卻液W均已吸收熱量而升溫，因此升溫後的所有冷卻液W再沿著第二流動方向F2流進散熱組件110，以達成冷卻液W的循環流動。

以下將列舉其他實施例以作說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2是本新型創作另一實施例的一種水冷裝置的平面示意圖。參考圖2、圖1C及圖1B，本實施例的水冷裝置100B與上述實施例的水冷裝置100A的差異在於：水冷裝置100B的輸出管141b具有上下延伸的兩分流段1411b。兩分流段1411b分別配置於第一水冷板151b與第二水冷板152b，且兩分流段1411b分別連通第一水冷板151b與第二水冷板152b。第一次降溫後的冷卻液W沿著第一流動方向F1自散熱組件110流入輸出管141b，接著於兩分流段1411b分流進入第一水冷板151b與第二水冷板152b，使致冷模組160b的冷端161b對於一部分的冷卻液W進行第二次降溫，而另一部分的冷卻液W對於熱端162b進行散熱。第二次降溫後的冷卻液W與升溫後的冷卻液W分別流出第一水冷板151b與第二水冷板152b，可於輸出管141b內混合後再沿著第一流動方向F1流入電子裝置200。於本實施例中，混合後之冷卻液W的溫度較第二次降溫後之冷卻液W的溫度稍高，但是低於第一次降溫後之冷卻液W的溫度。

圖3是本新型創作再一實施例的一種水冷裝置的平面示意圖。參考圖3及圖1C，本實施例的水冷裝置100C與上述實施例的水冷裝置100A的差異在於：水冷裝置100C的熱交換組件150c具有一水冷板151c、一散熱板152c及一第二風扇153c。水冷板151c貼靠致冷模組160c的冷端161c。散熱板152c貼靠致冷模組160c的熱端162c。第二風扇153c配置在散熱板152c相對於熱端162c的一外表面S2上。冷卻液W自散熱組件110並沿著第一流動方向F1進入第一水冷板151c，使冷端161c對於冷卻液W進行第二次降溫，接著，第二次降溫後的冷卻液W再沿著第一流動方向F1流入電子裝置200。第二風扇153c抽取環境中的空氣沿第二方向D2流動並接觸散熱板152c，透過空氣與散熱板152c的熱交換以對於致冷模組160c的熱端162c進行散熱。

綜上所述，本新型創作的水冷裝置，可透過循環管路將散熱組件內的冷卻液送入熱交換組件中。當冷卻液通過致冷模組的冷端時，冷卻液與冷端可進行熱交換以吸收冷卻液的熱能，據此致冷模組可再度降低冷卻液的溫度，以提升冷卻液對於電子裝置的散熱功效。熱交換組件也同時對致冷模組的熱端進行散熱，可讓致冷模組運作順暢。詳細而言，水冷裝置的致冷模組對於冷卻液進行第二次降溫，可提升冷卻液對於電子裝置的散熱效率，且透過循環管路將部分冷卻液送入熱交換組件，可同步對於致冷模組進行散熱，而無需安裝其它的散熱元件。此外，相較於現有水冷裝置的致冷晶片主要用於冷卻空氣流體，本新型創作的致冷模組用於冷卻液的降溫，由於冷卻液的熱傳導係數遠大於空氣流體的熱傳導係數，故能大幅度提升水冷裝置的整體散熱功效。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100B、100C‧‧‧水冷裝置
110‧‧‧散熱組件
111‧‧‧第一風扇
120‧‧‧泵
130‧‧‧快拆接頭
140‧‧‧循環管路
141、141b‧‧‧輸出管
1411b‧‧‧分流段
142‧‧‧輸入管
143‧‧‧回流管
144‧‧‧第一分流管
145‧‧‧第二分流管
150、150c‧‧‧熱交換組件
151‧‧‧第一水冷板
151c‧‧‧水冷板
152‧‧‧第二水冷板
152c‧‧‧散熱板
153c‧‧‧第二風扇
160、160b、160c‧‧‧致冷模組
161、161b、161c‧‧‧冷端
162、162b、162c‧‧‧熱端
200‧‧‧電子裝置
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
F1‧‧‧第一流動方向
F2‧‧‧第二流動方向
S1‧‧‧側面
S2‧‧‧外表面
W‧‧‧冷卻液

圖1A是本新型創作一實施例的一種水冷裝置的立體外觀示意圖。 圖1B是圖1A之致冷模組的元件分解示意圖。 圖1C是圖1A之水冷裝置的冷卻液流動方向示意圖。 圖1D是圖1A之致冷模組的剖面示意圖。 圖2是本新型創作另一實施例的一種水冷裝置的平面示意圖。 圖3是本新型創作再一實施例的一種水冷裝置的平面示意圖。

Claims (10)

1. 一種水冷裝置，適於連接一電子裝置以進行散熱，該水冷裝置包括： 一散熱組件，其内部具有冷卻液； 一泵，配置於該散熱組件內； 一循環管路，連接該散熱組件； 一快拆接頭，連接該循環管路； 一熱交換組件，配置在該散熱組件與該快拆接頭之間且連通該循環管路；以及 一致冷模組，具有一冷端及一熱端，該冷端及該熱端分別貼靠於該熱交換組件， 其中該冷卻液透過該泵的驅動，而依序流入該循環管路、該熱交換組件、該快拆接頭以進入該電子裝置，並經由該循環管路回流至該散熱組件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的水冷裝置，其中該循環管路具有一輸出管、一輸入管及一回流管，該輸出管及該輸入管配置於該散熱組件及該快拆接頭之間，且該回流管配置於該快拆接頭，以連通該輸出管及該輸入管。
3. 如申請專利範圍第2項所述的水冷裝置，其中該熱交換組件具有一第一水冷板及一第二水冷板，該第一水冷板貼靠該致冷模組的該冷端，該第二水冷板貼靠該致冷模組的該熱端。
4. 如申請專利範圍第3項所述的水冷裝置，其中該輸出管連通該第一水冷板，且該第二水冷板分別連通該第一水冷板及該輸入管。
5. 如申請專利範圍第4項所述的水冷裝置，其該循環管路具有一第一分流管及一第二分流管，該第一分流管彎折地配置於該第二水冷板及該第一水冷板之間且相對遠離該輸入管，該第二分流管配置於該二水冷板及該輸入管之間。
6. 如申請專利範圍第3項所述的水冷裝置，其中該輸出管分別連通該第一水冷板與該第二水冷板。
7. 如申請專利範圍第6項所述的水冷裝置，其中該輸出管具有上下延伸的兩分流段，該兩分流段分別配置於該第一水冷板與該第二水冷板。
8. 如申請專利範圍第1項所述的水冷裝置，其中該熱交換組件具有一水冷板及一散熱板，該水冷板貼靠該致冷模組的該冷端，該散熱板貼靠該致冷模組的該熱端。
9. 如申請專利範圍第8項所述的水冷裝置，其中該熱交換組件具有一第二風扇，該第二風扇配置在該散熱板相對於該熱端的一外表面上。
10. 如申請專利範圍第1項所述的水冷裝置，其中該散熱組件朝向該快拆接頭的一側面配置有一第一風扇。