TWI783680B

TWI783680B - 散熱組件以及電子組件

Info

Publication number: TWI783680B
Application number: TW110134030A
Authority: TW
Inventors: 童凱煬; 陳虹汝
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-11-11
Also published as: TW202312847A

Abstract

一種散熱組件以及電子組件。散熱組件用以供一工作流體流動並包含多個冷凝器以及風扇。冷凝器各包含第一箱體、第二箱體以及多個流管。於各個冷凝器中，各個流管的相對兩端分別連通於第一箱體以及第二箱體，相鄰的二個流管之間形成有散熱間隙，且工作流體用以透過流管從第一箱體流動到第二箱體。冷凝器的第一箱體、第二箱體以及流管共同圍繞出散熱通道。散熱通道連通於流管之間的散熱間隙。風扇設置於冷凝器並連通於散熱通道而用以導引散熱氣流於散熱通道以及冷凝器的流管之間的散熱間隙之間流動，進而用以冷卻流動於流管中的工作流體。

Description

散熱組件以及電子組件

本發明係關於一種散熱組件以及電子組件，特別係關於一種包含圍繞出散熱通道的多個冷凝器之散熱組件以及包含這種散熱組件的電子組件。

一般來說，在浸沒式冷卻系統或滴淋式冷卻系統中，淹沒或是滴至熱源的介電液在蒸發成氣態之後會流動到設置在機架的單片式冷凝器中冷凝成液態。

然，傳統的單片式冷凝器已不足以滿足高發熱量的熱源之散熱需求。雖然增加單片式冷凝器的尺寸能提升單片式冷凝器的散熱能力，但卻會壓縮到機架中供伺服器設置之空間。也就是說，目前的浸沒式冷卻系統或滴淋式冷卻系統存在難以在提升冷凝器的散熱能力之同時有效地利用機架中有限的空間之問題。

此外，單片式冷凝器排出的熱風會從伺服器中包含維修口的一側排出。因此，熱風可能會在維修人員維修伺服器的元件時吹到維修人員身上，進而造成維修人員難以順利地進行維修。

本發明在於提供一種散熱組件以及電子組件，以在提升冷凝器的散熱能力之同時有效地利用機架中有限的空間，並防止電子裝置排出的熱風影響維修人員對電子裝置進行之維修。

本發明一實施例所揭露之一種散熱組件用以供一工作流體流動並包含多個冷凝器以及一風扇。冷凝器各包含一第一箱體、一第二箱體以及多個流管。於各個冷凝器中，各個流管的相對兩端分別連通於第一箱體以及第二箱體，相鄰的二個流管之間形成有一散熱間隙，且工作流體用以透過流管從第一箱體流動到第二箱體。冷凝器的第一箱體、第二箱體以及流管共同圍繞出一散熱通道。散熱通道連通於流管之間的散熱間隙。風扇設置於冷凝器並連通於散熱通道而用以導引一散熱氣流於散熱通道以及冷凝器的流管之間的散熱間隙之間流動，進而用以冷卻流動於流管中的工作流體。

本發明另一實施例所揭露之一種電子組件用以供一工作流體流動並包含一機櫃、一機架、一電子裝置、一散熱組件以及一過濾元件。機架設置於機櫃。電子裝置設置於機架中。散熱組件包含多個冷凝器以及一風扇。冷凝器各包含一第一箱體、一第二箱體以及多個流管。於各個冷凝器中，各個流管的相對兩端分別連通於第一箱體以及第二箱體，相鄰的二個流管之間形成有一散熱間隙，且工作流體用以透過流管從第一箱體流動到第二箱體。冷凝器的第一箱體、第二箱體以及流管共同圍繞出一散熱通道。散熱通道連通於流管之間的散熱間隙。風扇設置於冷凝器並連通於散熱通道而用以導引一散熱氣流於散熱通道以及冷凝器的流管之間的散熱間隙之間流動，進而用以冷卻流動於流管中的工作流體。散熱組件設置於機櫃並位於機架的一側。散熱組件的冷凝器連通於電子裝置。過濾元件設置於散熱組件遠離機架的一側而使得散熱組件的風扇所導引的散熱氣流在通過散熱通道之前先通過過濾元件。

根據上述實施例所揭露之散熱組件以及電子組件，這些冷凝器的第一箱體、第二箱體以及流管共同圍繞出散熱通道，且散熱通道連通於流管之間的散熱間隙。因此，連通於散熱通道的風扇得以導引散熱氣流於散熱通道以及流管之間的散熱間隙之間流動，進而有效地冷卻流動於流管中的工作流體。如此一來，便能在提升冷凝器的散熱能力之同時有效地利用機架中有限的空間。

此外，風扇能導引散熱氣流從流管之間的散熱間隙流動到散熱通道。如此一來，風扇所導引的散熱氣流得以朝遠離電子裝置的方向被排出而不會影響維修人員對電子裝置進行之維修。

再者，風扇能導引散熱氣流從散熱通道流動到流管之間的散熱間隙，且過濾元件設置於散熱組件遠離機架的一側。因此，風扇所導引的散熱氣流在通過散熱通道之前會先通過過濾元件。如此一來，過濾元件便能防止灰塵堆積在風扇或是冷凝器，進而防止風扇或是冷凝器的性能因灰塵而降低。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例的散熱組件之立體圖。圖2為圖1中的散熱組件之分解圖。圖3為圖1中的散熱組件的冷凝器之分解圖。

於本實施例中，散熱組件10用以供一工作流體(未繪示)流動並例如連通於浸入式冷卻系統(未繪示)。工作流體例如為介電液。需注意的是，浸入式冷卻系統可為熱源(未繪示)整個浸泡於工作流體之浸沒式冷卻系統或是工作流體滴至熱源的滴淋式冷卻系統。

於本實施例中，散熱組件10包含多個冷凝器100、多個第一連接管200、多個第二連接管300、一流入管400、一流出管500、一風扇架600、多個風扇700以及一遮風板800。

於本實施例中，冷凝器100各包含一第一箱體110、二第一蓋板115、一第二箱體120、二第二蓋板125、多個流管130、一散熱鰭片組140、一第一安裝板150以及一第二安裝板160。

這些冷凝器100的第一箱體110、第二箱體120以及流管130共同圍繞出一散熱通道170。這些冷凝器100的第一箱體110共同圍繞出一第一開口180。這些冷凝器100的第二箱體120共同圍繞出一第二開口190。第一開口180以及第二開口190分別連通於散熱通道170的相對兩端。這些冷凝器100的第一箱體110透過第一連接管200彼此相連通。這些冷凝器100的第二箱體120透過第二連接管300彼此相連通。流入管400連通於其中一個第一連接管200且用以供氣態的工作流體流入。流出管500連通於其中一個第二連接管300且用以供液態的工作流體流出。

於其他實施例中，散熱組件亦可無需包含第一連接管200以及第二連接管300，在這樣的實施例中，這些冷凝器的第一箱體亦可無需彼此相連通，這些冷凝器的第二箱體亦可無需彼此相連通，且冷凝器亦可各自包含流出管以及流入管。

由於這些冷凝器100於結構上相似，因此以下以僅詳細說明單個冷凝器100的結構。第一箱體110具有一第一穿槽1100。二第一蓋板115分別固定於第一箱體110的相對兩側而遮蔽第一穿槽1100，進而防止工作流體從第一穿槽1100漏出。第二箱體120具有一第二穿槽1200。二第二蓋板125分別固定於第二箱體120的相對兩側而遮蔽第二穿槽1200，進而防止工作流體從第二穿槽1200漏出。於本實施例中，流管130例如為圓管。各個流管130的相對兩端分別連通於第一箱體110的第一穿槽1100以及第二箱體120的第二穿槽1200，且工作流體用以透過流管130從第一箱體110的第一穿槽1100流動到第二箱體120的第二穿槽1200。相鄰的二個流管130之間形成有連通於散熱通道170的一散熱間隙1300。流管130貫穿散熱鰭片組140且散熱鰭片組140的相對兩端分別透過第一安裝板150以及第二安裝板160固定於第一箱體110以及第二箱體120。請參閱圖4，圖4為圖1中的散熱組件之剖面示意圖的局部放大圖。於本實施例中，流管130包含多個第一流管1301以及多個第二流管1302。這些第一流管1301於一第一基準面P1上彼此平行地排列。這些第二流管1302於一第二基準面P2上彼此平行地排列。第一基準面P1平行於第二基準面P2。這些第一流管1301以及第二流管1302彼此錯位。

於其他實施例中，冷凝器亦可無需包含第一安裝板150以及第二安裝板160而直接將散熱鰭片組的相對兩端分別焊接於第一箱體以及第二箱體。於在其他實施例中，冷凝器亦可無需包含散熱鰭片組140。

請再次參閱圖1至圖3。於本實施例中，風扇架600包含一第一板體610、多個支撐柱620、一第二板體630以及多個凸塊640。第一板體610設置於第一開口180並具有多個安裝口611。這些安裝口611連通於散熱通道170。各個支撐柱620的相對兩端分別固定於第一板體610以及第二板體630。凸塊640凸出於第二板體630。

這些風扇700分別設置這些安裝口611並連通於散熱通道170而用以導引散熱氣流F1、F2於散熱通道170以及流管130之間的散熱間隙1300之間流動，進而用以冷卻流動於流管130中的工作流體。於本實施例中，風扇700用以導引散熱氣流F1從散熱通道170流動至冷凝器100的流管130之間的散熱間隙1300，或是用以導引散熱氣流F2從流管130之間的散熱間隙1300流動到散熱通道170。於其他實施例中，風扇架的第一板體亦可設置於散熱通道中並與第一開口彼此相間隔，進而使得風扇位於散熱通道中並與第一開口彼此相間隔。

於本實施例中，遮風板800夾設於凸塊640以及第二箱體120之間並位於第二開口190。因此，遮風板800得以防止工作流體與風扇700導引之散熱氣流F1、F2之間的熱交換效率因散熱氣流F1、F2從第二開口190流出而下降。於其他實施例中，散熱組件亦可無需包含遮風板800。

於本實施例中，由於這些第一流管1301以及第二流管1302彼此錯位，因此冷凝器100便能包含較多的流管130而使更多個工作流體流動到流管130。如此一來，便能提升工作流體與風扇700導引之散熱氣流F1之間的熱交換效率。

需注意的是，本發明並不以流管的排列方式為限。請參閱圖5，圖5為根據本發明第二實施例的散熱組件之剖面示意圖的局部放大圖。於本實施例中，各個冷凝器100a的流管130a僅包含沿第一基準面P1a彼此平行排列的多個第一流管1301a而沒有包含於第二基準面上彼此平行排列的第二流管。

請參閱圖6，圖6為根據本發明一實施例的電子組件之側面示意圖。於本實施例中，電子組件20用以供一工作流體流動並包含一機櫃21、一機架22、一電子裝置23、如以上參照圖1至圖4說明之根據本發明第一實施例的散熱組件10以及一過濾元件24。機架22設置於機櫃21。電子裝置23設置於機架22中並例如為伺服器。散熱組件10設置於機櫃21並位於機架22的一側。散熱組件10的冷凝器100連通於電子裝置23而用以冷卻電子裝置23中的熱源(未繪示)。過濾元件24設置於散熱組件10遠離機架22的一側而使得散熱組件10的風扇700所導引的散熱氣流F1在通過散熱通道170之前先通過過濾元件24。

在本發明的一實施例中，本發明之散熱組件以及電子組件係可應用於伺服器，該伺服器係可用於人工智慧(英語：Artificial Intelligence，簡稱AI)運算、邊緣運算(Edge Computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。

雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10:散熱組件 100:冷凝器 110:第一箱體 1100:第一穿槽 115:第一蓋板 120:第二箱體 1200:第二穿槽 125:第二蓋板 130:流管 1300:散熱間隙 1301:第一流管 1302:第二流管 140:散熱鰭片組 150:第一安裝板 160:第二安裝板 170:散熱通道 180:第一開口 190:第二開口 200:第一連接管 300:第二連接管 400:流入管 500:流出管 600:風扇架 610:第一板體 611:安裝口 620:支撐柱 630:第二板體 640:凸塊 700:風扇 800:遮風板 P1:第一基準面 P2:第二基準面 F1、F2:散熱氣流 100a:冷凝器 130a:流管 P1a:第一基準面 1301a:第一流管 20:電子組件 21:機櫃 22:機架 23:電子裝置 24:過濾元件

圖1為根據本發明第一實施例的散熱組件之立體圖。圖2為圖1中的散熱組件之分解圖。圖3為圖1中的散熱組件的冷凝器之分解圖。圖4為圖1中的散熱組件之剖面示意圖的局部放大圖。圖5為根據本發明第二實施例的散熱組件之剖面示意圖的局部放大圖。圖6為根據本發明一實施例的電子組件之側面示意圖。

10:散熱組件

100:冷凝器

110:第一箱體

120:第二箱體

130:流管

1300:散熱間隙

140:散熱鰭片組

170:散熱通道

200:第一連接管

300:第二連接管

400:流入管

500:流出管

600:風扇架

640:凸塊

700:風扇

800:遮風板

F1、F2:散熱氣流

Claims

一種散熱組件，用以供一工作流體流動，該散熱組件包含：多個冷凝器，各該冷凝器包含一第一箱體、一第二箱體以及多個流管，於各該冷凝器中，各該流管的相對兩端分別連通於該第一箱體以及該第二箱體，相鄰的二個該些流管之間形成有一散熱間隙，且該工作流體用以透過該些流管從該第一箱體流動到該第二箱體，該些冷凝器的該些第一箱體、該些第二箱體以及該些流管共同圍繞出一散熱通道，該散熱通道連通於該些流管之間的該些散熱間隙；一風扇，設置於該些冷凝器並連通於該散熱通道而用以導引一散熱氣流於該散熱通道以及該些冷凝器的該些流管之間的該些散熱間隙之間流動，進而用以冷卻流動於該些流管中的該工作流體；以及一風扇架，該些冷凝器的該些第一箱體共同圍繞出連通於該散熱通道的一第一開口，該風扇架設置於該第一開口並包含一安裝口，該安裝口連通於該散熱通道，該風扇設置於該安裝口。
如請求項1所述之散熱組件，其中各該冷凝器更包含一散熱鰭片組，於各該冷凝器中，該些流管貫穿該散熱鰭片組且該散熱鰭片組的相對兩端分別固定於該第一箱體以及該第二箱體。
如請求項2所述之散熱組件，其中各該冷凝器更包含一第一安裝板以及一第二安裝板，於各該冷凝器中，該散熱鰭片組的相對兩側分別透過該第一安裝板以及該第二安裝板固定於該第一箱體以及該第二箱體。
如請求項1所述之散熱組件，其中於各該冷凝器中，該些流管包含多個第一流管，該些第一流管於一第一基準面上彼此平行地排列。
如請求項4所述之散熱組件，其中於各該冷凝器中，該些流管更包含多個第二流管，該些第二流管於一第二基準面上彼此平行地排列，該第一基準面平行於該第二基準面，該些第一流管以及該些第二流管彼此錯位。
如請求項1所述之散熱組件，更包含一遮風板，該些冷凝器的該些第二箱體共同形成一第二開口，該第一開口以及該第二開口分別連通於該散熱通道的相對兩端，該風扇架包含一第一板體、多個支撐柱、一第二板體以及多個凸塊，該第一板體設置於該第一開口，該安裝口位於該第一板體，各該支撐柱的相對兩端分別固定於該第一板體以及該第二板體，該些凸塊凸出於該第二板體，該遮風板夾設於該些凸塊以及該些第二箱體之間並位於該第二開口。
如請求項1所述之散熱組件，更包含多個第一連接管以及多個第二連接管，該些冷凝器的該些第一箱體透過該些第一連接管彼此相連通，該些冷凝器的該些第二箱體透過該些第二連接管彼此相連通。
如請求項7所述之散熱組件，更包含一流入管以及一流出管，該流入管連通於其中一個該第一連接管，該流出管連通於其中一個該第二連接管。
一種電子組件，用以供一工作流體流動，該電子組件包含：一機櫃；一機架，設置於該機櫃；一電子裝置，設置於該機架中；一散熱組件，包含：多個冷凝器，各該冷凝器包含一第一箱體、一第二箱體以及多個流管，於各該冷凝器中，各該流管的相對兩端分別連通於該第一箱體以及該第二箱體，相鄰的二個該些流管之間形成有一散熱間隙，且該工作流體用以透過該些流管從該第一箱體流動到該第二箱體，該些冷凝器的該些第一箱體、該些第二箱體以及該些流管共同圍繞出一散熱通道，該散熱通道連通於該些流管之間的該些散熱間隙；以及一風扇，設置於該些冷凝器並連通於該散熱通道而用以導引一散熱氣流於該散熱通道以及該些冷凝器的該些流管之間的該些散熱間隙之間流動，進而用以冷卻流動於該些流管中的該工作流體；其中該散熱組件設置於該機櫃並位於該機架的一側，該散熱組件的該些冷凝器連通於該電子裝置；以及一過濾元件，設置於該散熱組件遠離該機架的一側而使得該散熱組件的該風扇所導引的該散熱氣流在通過該散熱通道之前先通過該過濾元件。