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TWI844831B - 核狀沸騰設備以及計算系統 - Google Patents

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TWI844831B
TWI844831B TW111109826A TW111109826A TWI844831B TW I844831 B TWI844831 B TW I844831B TW 111109826 A TW111109826 A TW 111109826A TW 111109826 A TW111109826 A TW 111109826A TW I844831 B TWI844831 B TW I844831B
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tubes
pipes
nucleate boiling
flat
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TW111109826A
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陳朝榮
黃玉年
永慶 林
莊天睿
Original Assignee
廣達電腦股份有限公司
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F28F13/187Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
    • H10W40/73
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

揭露一種核狀沸騰設備,包括一底座,配置以裝配於一發熱物體上,以在一液體冷卻計算環境中為所述物體提供浸沒式冷卻。所述設備更包括第一組以及第二組複數個管路,自底座之相反側延伸。第一組以及第二組複數個管路各自包括一分別的過渡區域以及一分別的平坦區域。在過渡區域中,第一組以及第二組複數個管路向上延伸遠離底座,並且在平坦區域中,第一組以及第二組複數個管路以一扇形向外排列延伸遠離底座。其中第二組複數個管路之平坦區域與底座之距離大於第一組複數個管路之平坦區域與底座之距離。

Description

核狀沸騰設備以及計算系統
本發明總體上關於一種設備,用以促進核狀沸騰,以冷卻在一計算系統內產生熱之一部件,並且更具體地,關於一種核狀沸騰設備,提供兩個單獨核狀沸騰點層。
二相沸騰熱傳是用於計算系統內之密集功率部件之最先進之一熱解決方案。相變之潛熱容易地消散大量熱量,同時保持部件溫度在飽和溫度。第1圖顯示此情況,其中一核狀沸騰板100與一計算系統(未顯示)內產生熱的一部件(未顯示)接觸。由於此極好的散熱性能,沸騰熱傳在未來熱解決方案中扮演著很關鍵的角色。然而,大量散熱和分佈不均勻造成局部過熱點,導致汽泡在一下游區域合併成一汽泡膜,這會降低沸騰熱傳,並且在最壞的情況下會造成部件燒毀。在第1圖中顯示汽泡膜101相對於核狀沸騰板100。
為防止此問題,請參照第2圖,普遍使用一增強的核狀沸騰板200使汽泡更均勻地產生在表面上。這種增強的核狀沸騰板200通常由一高導熱性材料製成(例如銅),並且包括一表面處理,例如覆以小微粒或衝壓凹窩202以增強核狀沸騰。如第2圖顯示,與第1圖的核狀沸騰板100相比,增強的核狀沸騰板200成功地使蒸汽汽泡更均勻地形成在其幾乎所有表面區域上。仍然,它並不能完全防止中心大變形蒸汽汽泡201,影響整個增強的核狀沸騰板200的散熱。
本揭露旨在提供解決上述問題和其他需要的核狀沸騰設備。
實施例的用語以及相似的用語(例如,實施方式、配置、特點、示例、以及選項)意在廣義地泛指所有本揭露之標的以及以下申請專利範圍。數個包含這些用語的陳述項應被理解為不限制在此所述的標的或限制以下申請專利範圍的含義或範圍。在此所涵蓋本揭露的實施例由以下申請專利範圍定義,而非本發明內容。此發明內容是本揭露多種特點的上位(high-level)概述,且介紹以下的實施方式段落中所更描述的一些概念。此發明內容非意在確認申請專利範圍標的的關鍵或必要特徵,也非意在被獨立使用以決定申請專利範圍標的的範圍。本標的經由參考本揭露的完整說明書的適當部分、任何或所有附圖以及每一申請專利範圍,應當被理解。
根據本揭露之一特點,揭露一種核狀沸騰設備,包括一底座,配置以裝配於一發熱物體上,以在一液體冷卻計算環境中為所述物體提供浸沒式冷卻。底座藉由一上表面、一下表面、以及複數個側表面定義。所述複數個側表面包括一第一側表面以及一第二側表面。所述核狀沸騰設備更包括一第一組複數個管路,自第一側表面延伸。第一組複數個管路包括一第一過渡區域以及一第一平坦區域。在第一過渡區域中,第一組複數個管路沿相對於底座之一第一傾斜方向,延伸遠離底座。在第一平坦區域中,第一組複數個管路以一扇形向外排列延伸遠離底座。所述核狀沸騰設備更包括一第二組複數個管路,自第二側表面延伸。第二組複數個管路包括一第二過渡區域以及一第二平坦區域。在第二過渡區域中,第二組複數個管路沿相對於底座之一第二傾斜方向,延伸遠離底座。在第二平坦區域中,第二組複數個管路以一扇形向外排列延伸遠離底座。第二平坦區域與底座之上表面的距離大於第一平坦區域與底座之上表面的距離。
根據以上特點之一實施例,在第一平坦區域中,第一組複數個管路之表面包括一個或多個增強核狀沸騰的特徵件。根據以上特點之另一實施例,在第二平坦區域中,第二組複數個管路之表面包括一個或多個增強核狀沸騰的特徵件。根據以上特點之另一實施例,第一組複數個管路通過底座連接第二組複數個管路,使得第一組複數個管路之各個管路連接第二組複數個管路之一相應管路以構成一單一管路。根據以上特點之另一實施例,第一組複數個管路排列於一單一層中。根據以上特點之另一實施例,第二組複數個管路排列於一單一層中。根據以上特點之另一實施例,第一組複數個管路包括八個管路。根據以上特點之另一實施例,第二組複數個管路包括八個管路。根據以上特點之另一實施例,在第一過渡區域中,第一組複數個管路相對於底座傾斜一第一角度,並且在第二過渡區域中,第二組複數個管路相對於底座傾斜一第二角度,並且第二角度與第一角度不同。根據以上特點之另一實施例,在第一平坦區域中,第一組複數個管路之各個管路之一橫截面積大於在第一過渡區域中之一橫截面積。根據以上特點之另一實施例,在第一平坦區域中,第一組複數個管路之各個管路之橫截面積愈遠離底座而所述橫截面積愈增大。根據以上特點之另一實施例,在第二平坦區域中,第二組複數個管路之各個管路之一橫截面積大於在第二過渡區域中之一橫截面積。根據以上特點之另一實施例,在第二平坦區域中,第二組複數個管路之各個管路之橫截面積愈遠離底座而所述橫截面積愈增大。根據以上特點之另一實施例,在第一過渡區域中,第一組複數個管路之所有管路互相平行。根據以上特點之另一實施例,在第二過渡區域中,第二組複數個管路之所有管路互相平行。根據以上特點之另一實施例,在第一平坦區域中,第一組複數個管路之外側管路的間隔,較第一組複數個管路之內側管路的間隔更遠。根據以上特點之另一實施例,在第二平坦區域中,第二組複數個管路之外側管路的間隔,較第二組複數個管路之內側管路的間隔更遠。根據以上特點之另一實施例,第一組複數個管路以及第二組複數個管路之各個管路為包含一工作流體之密封中空金屬管路。根據以上特點之另一實施例,第一組複數個管路以及第二組複數個管路橫跨小於底座之一寬度。
根據以本揭露之另一特點,揭露一種計算系統,包括一處理器、以及一核狀沸騰設備。所述核狀沸騰設備具有一底座,藉由一上表面、一下表面、以及複數個側表面定義。複數個側表面包括一第一側表面以及一第二側表面。下表面與處理器接觸或靠近處理器。所述核狀沸騰設備更包括一第一組複數個管路,自第一側表面延伸。第一組複數個管路包括一第一過渡區域以及一第一平坦區域。在第一過渡區域中,第一組複數個管路沿相對於底座之一第一傾斜方向上,延伸遠離底座。在第一平坦區域中,第一組複數個管路以垂直於第一側表面之一第一扇形向外排列延伸。所述核狀沸騰設備更包括一第二組複數個管路,自第二側表面延伸。第二組複數個管路包括一第二過渡區域以及一第二平坦區域。在第二過渡區域中,第二組複數個管路沿相對於底座之一第二傾斜方向上,延伸遠離底座。在第二平坦區域中,第二組複數個管路以垂直於第二側表面之一第二扇形向外排列延伸。第二平坦區域與底座之上表面的距離大於第一平坦區域與底座之上表面的距離。
以上發明內容並非意在呈現本揭露的每一實施例或每個特點。而是,前述發明內容僅提供在此闡述的一些新穎特點以及特徵的示例。當結合附圖以及所附申請專利範圍時,從用以進行實施本發明的代表性實施例以及模式的以下詳細描述,本揭露的以上特徵以及優點以及其他特徵以及優點將變得顯而易見。鑑於參考附圖、以下所提供的符號簡單說明對各種實施例的詳細描述,本揭露的附加的特點對於本領域具有通常知識者將是顯而易見的。
多種實施例被參照附圖描述,在整個附圖中相似的參考符號被用來指定相似或均等元件。附圖並未按比例繪製,且提供附圖僅用以顯示本揭露之特點和特徵。應當理解許多具體細節、關係以及方法被闡述以提供全面的理解。然而,該領域具有通常知識者將容易的想到,多種實施例可在沒有一個或多個特定細節之下或在其他方法下實踐。在一些情況下,為了說明性的目的,未詳細顯示公知的結構或操作。多種實施例不受限於動作或事件的顯示順序,如一些動作可以不同的順序及/或與其他動作或事件同時發生。此外,並非全部所顯示的動作或事件都是實施本揭露之某些特點和特徵所需的。
為了本實施方式的目的,除非明確地說明並非如此,單數包括複數且反之亦然。用語「包括」意為「包括而不限於」。此外,近似詞如「大約(about, almost, substantially, approximately)」以及其相似詞,可在此意為例如「在(at)」、「近於(near , nearly at)」、「在3%到5%之內(within 3-5% of)」、「在可接受的製造公差內(within acceptable manufacturing tolerances)」或任何其邏輯組合。類似地,術語「垂直」或「水平」旨在分別另外包括垂直或水平方向的「3-5%內」。此外,例如「頂部」、「底部」、「左方」、「右方」、「上方」和「下方」等方向詞意在相關於參考圖示中描寫的等效方向;從參考對象或元件上下文中理解,例如從對象或元件的常用位置;或如此的其他描述。
第3A圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備300之一側視圖。核狀沸騰設備300包括一第一組複數個管路302、一第二組複數個管路304、以及一底座306。
底座306被配置以裝配在一計算系統內之一發熱部件10(例如一處理器)上,以在一液體冷卻計算環境中為部件10提供浸沒式(immersion)冷卻。底座306藉由一上表面306a(第3C圖)、一下表面306b(第3B圖)、以及複數個側表面306c至306f定義。複數個側表面306c至306f包括一第一側表面306f以及與第一側表面306f相反之一第二側表面306d。底座306可由一金屬或一金屬合金製成,例如銅或一鋁合金。底座306之主要目的為保持第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304大致靠近或緊靠於部件10。底座306之斜線區域(diamond-hashed region)代表第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304延伸穿過底座306以接觸部件10之區域。在一個或多個實施例中,此接觸可構成底座306以及/或複數個管路302以及複數個管路304與部件10直接接觸。或者,此接觸可構成底座306以及/或複數個管路302以及複數個管路304部分或完全與一熱介面材料318接觸,熱介面材料318於底座306以及部件10之間。熱介面材料318可改善底座306以及/或複數個管路302以及複數個管路304與部件10之間的熱傳。
第一組複數個管路302從底座306之第一側表面306f延伸。第一組複數個管路302包括一第一平坦區域308以及一第一過渡區域310。在第一過渡區域310中,第一組複數個管路302相對於第3A圖中顯示的方位,沿相對於底座306之一第一傾斜方向,延伸遠離底座306。在第一平坦區域308中,第一組複數個管路302以一扇形排列向外延伸遠離底座306,如以下就第3B圖以及第3C圖所顯示以及進一步描述。第一過渡區域310中第一組複數個管路302內所有管路大致上互相平行。
類似於第一組複數個管路302,第二組複數個管路304從底座306的第二側表面306d,相反於第一組複數個管路302以及第一側表面306f延伸。第二組複數個管路304包括一第二平坦區域312以及一第二過渡區域314。在第二過渡區域314中,第二組複數個管路304相關於第3A圖中顯示的方位,沿相對於底座306之一第二傾斜方向,延伸遠離底座306。在第二平坦區域312中,第二組複數個管路304以扇形排列向外延伸遠離底座306,也如以下就第3B圖以及第3C圖所顯示以及進一步描述。第二過渡區域314中第二組複數個管路304內所有管路大致上互相平行。
為了達成改善的浸沒式冷卻,第二組複數個管路304的第二平坦區域312與底座306之上表面的距離大於第一組複數個管路302的第一平坦區域308與底座306之上表面的距離。第二平坦區域312較第一平坦區域308、位於底座306更上方,以最小化其中一區域上之汽泡形成對另一區域的影響。在其中一區域上形成之汽泡可通過另一區域的上方或下方,以減少汽泡對相反區域的影響。更具體地,核狀沸騰設備300可定位於部件10上,部件10位於一計算系統內藉由箭頭20指示之一冷卻液體流動內。第一組複數個管路302可構成流體流動20內核狀沸騰設備300的上游區域。第二組複數個管路304可構成流體流動20內核狀沸騰設備300的下游區域。因此,第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304以錯開方式排列,其中下游區域(例如,第二組複數個管路304)相對於底座306高於上游區域(例如,第一組複數個管路302)。其成效為上游區域的汽泡形成,影響下游區域的汽泡的產生、並且因而影響冷卻的情況,較兩個區域位於相同水平面時要少。以此種設計,發生大部分沸騰的兩個平坦區域將變得更加有效。此外,總沸騰面積也可增加。因此,相較於習知的核狀沸騰板100以及200(分別在第1圖、第2圖中),核狀沸騰設備300可顯著改善熱傳。
在一個或多個實施例中,在第一平坦區域308中,第一組複數個管路302的表面可包括一個或多個上述增強核狀沸騰的特徵件,例如小微粒或衝壓凹窩320。類似地,在一個或多個實施例中,在第二平坦區域312中,第二組複數個管路304的表面可以包括一個或多個上述增強核狀沸騰的特徵件,例如小微粒或衝壓凹窩320。
在一個或多個實施例中,第一組複數個管路302可通過底座306連接第二組複數個管路304,使得第一組複數個管路302之各個管路連接第二組複數個管路304之一相應管路以構成一單一管路。在一個或多個實施例中,一熱介面材料(例如,材料318)可在底座306以及部件10之間。
在一個或多個實施例中,第一組複數個管路302可排列於一單一層中,如第3A圖顯示。在一個或多個實施例中,第二組複數個管路304可排列於一單一層中,如第3A圖顯示。理想地,第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304都排列於單一層中,藉由上方或下方不具另一管路以改善成核。然而,在一個或多個實施例中,第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304可排列在多於一層中。
第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304可包括任意數量管路,取決於需要消散的熱量、取決於底座306的尺寸等。在一個或多個實施例中,第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304都可包括八根管路,如第3B圖以及第3C圖顯示。
在一個或多個實施例中,在第一過渡區域310中,第一組複數個管路302在第一傾斜方向相對於底座306,以一第一角度θ1傾斜。在第二過渡區域314中,第二組複數個管路304在第二傾斜方向相對於底座306,以一第二角度θ2傾斜。在一個或多個實施例中,第二角度θ2可大於第一角度θ1,使得第二組複數個管路304可延伸到相對於底座306在第一組複數個管路302上方之一更高水平面或平面處,超過第一組複數個管路302一小段距離。
根據本揭露之特點,第3B圖顯示核狀沸騰設備300之一底視圖,第3C圖顯示核狀沸騰設備300之一頂視圖。為方便起見,就第3B圖至第3C圖描述之實施例,為第一組複數個管路302之各個管路連接第二組複數個管路304之一相應管路以形成橫跨核狀沸騰設備300的單一管路之實施例。因此,核狀沸騰設備300包括八個管路316a至316h。此外,以上描述第一平坦區域308以及第二平坦區域312內之管路316a至316h之部分顯示為扇形散開或分散。管路316a至316h之扇形排列在管路316a至316h之間提供更大的間隙,使得一管路(例如,316a)之成核對一相鄰管路(例如,316b)之成核的影響,與管路316a至316h沒有扇形散開之情況比較起來更小。
在一個或多個實施例中,管路316a至316h之間的間隔相對於距底座306的距離可為不變的。或者,在一個或多個實施例中,在第一平坦區域308中之第一組複數個管路302、在第二平坦區域312中之第二組複數個管路304、或兩者之管路都間隔得更遠。相對於距底座306的距離、相對於距中心管路的距離(在第3B圖顯示的示例中,中心管路為管路316d以及316e)、或相對於距兩者的距離,管路之間的間隔可離得更遠。因此,第3B圖中的距離D1小於第3B圖中的距離D2,因為管路316g以及316h比管路316d以及316e更遠離管路316a至316h的中心或中線,其中管路316d以及316e大致定義管路316a至316h的中心或中線。再次地,這有助於成核並且減少外側管路(例如,316a、316b、316g、以及316h)之汽泡結合。
如在第3B圖以及第3C圖中所進一步顯示,在一個或多個實施例中,在第一平坦區域308中的管路316a至316h的橫截面積、在第二平坦區域312中的管路316a至316h的橫截面積、或在兩者中的管路316a至316h的橫截面積,大於在個別之第一過渡區域310中的管路316a至316h的橫截面積、在個別之第二過渡區域314中的管路316a至316h的橫截面積、或在兩者中的管路316a至316h的橫截面積。在第一平坦區域308中、在第二平坦區域312中、或在兩者中的管路316a至316h的較大橫截面積提供用於成核的額外表面積。
此外,在一個或多個實施例中,並且在第3B圖以及第3C圖中所進一步顯示,在第一平坦區域308中的管路316a至316h的橫截面積、在第二平坦區域312中的管路316a至316h的橫截面積、或在兩者中的管路316a至316h的橫截面積,相對於距底座306之距離而增大。管路316a至316h之橫截面積相對於距底座306之距離增大更提供了用於成核的額外表面積。
在一個或多個實施例中,並且如第3B圖以及第3C圖中所顯示,管路316a至316h為密封的中空金屬管路。在一個或多個實施例中,密封的中空金屬管路可在其中包括一流體,例如工作流體。當管路316a至316h在使用中時,工作流體可被選擇在管路內處於一液態以及一氣態。在一個或多個實施例中,管路316a至316h可為固體(solid)。
在一個或多個實施例中,第一組複數個管路302之結合寬度、第二組複數個管路304之結合寬度、或兩者之管路結合寬度可橫跨小於底座306的寬度。或者,第一組複數個管路302之結合寬度、第二組複數個管路304之結合寬度、或兩者管路之結合寬度可橫跨與底座306大致相同的寬度。
第4圖以及第5圖顯示計算流體動力學模擬結果,顯示錯開的第一組複數個管路302相對於第二組複數個管路304,在核狀沸騰設備300的底座306上的效果。如第4圖所顯示,空泡分率在第一組複數個管路302處產生,隨後在底座306上方流動和集中,但空泡分率相對於液體流動方向,在底座306以及第一組複數個管路302下游的第二組複數個管路304之下。因此,第一組複數個管路302造成的核狀沸騰對第二組複數個管路304造成的核狀沸騰的干擾,小於如果第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304都在底座306上方的相同平面或水平面上,第一組複數個管路302造成的核狀沸騰將對第二組複數個管路304造成的核狀沸騰的干擾。
參照第5圖,錯開的第一組複數個管路302以及第二組複數個管路304提供更大之熱傳能力將熱從部件10傳至周圍流體。表1顯示,相較於一習知核狀沸騰板(例如,第2圖中的板200),核狀沸騰設備300提供更好的散熱。核狀沸騰設備300可將熱阻降低多達56%。此外,相較於一習知核狀沸騰板(例如,第2圖中的板200),核狀沸騰設備300將熱傳能力改善多達80%。
Figure 111109826-A0305-02-0017-1
Figure 111109826-A0305-02-0018-2
實施例的前述描述,包括圖示的實施例,僅出於說明和描述的目的而呈現,並不旨在窮舉或限制所揭露的精確形式。對本領域技術人員而言,其多種修改、改編和使用將是顯而易見的。
儘管已關於一個或多個實施方式示出和描述本揭露之實施例,但是本領域具有通常知識者經閱讀和理解本說明書和附圖後,將想到均等物和修改。另外,雖然可能已經關於幾種實施方式的僅一種實施方式揭露本揭露的特定特徵,但是對於任何給予或特定的應用,這種特徵如可能有需求和有利的可與其他實施方式的一個或多個其他特徵組合。
雖然本揭露的多種實施例已由以上所描述,但是應當理解其僅以示例且非限制的方式呈現。在不脫離本揭露的精神或範圍下,可根據本揭露在此所揭露的實施例進行多種改變。因此,本揭露的廣度和範圍不應受到任何上述實施例的限制。相反的,本揭露的範圍應根據以下申請專利範圍及其均等物所界定。
在此使用之術語僅出於描述特定實施例之目的,並不旨在限制本新型。在此所使用之單數形式「一(a,an)」、以及「所述(the)」旨在也包括複數形式,除非上下文另有明確指示。此外,在實施方式以及/或專利申請範圍中使用之術語「包括(including, includes)」、「具有(having, has, with)」或其變體,這些術語旨在以類似於「包括(comprising)」一詞的方式包含在內。
除非另有定義,本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本領域具有通常知識者理解之相同含義。此外,術語(例如在常用詞典中定義的術語),應被解釋為具有與其在相關技術中的含義一致的含義,並且除非明確如此定義,否則不會以理想化或過於正式的意義在此處解釋。
10:部件 20:流體流動(箭頭) 100:核狀沸騰板 101:汽泡膜 200:增強的核狀沸騰板 201:中心大變形蒸汽汽泡 202:衝壓凹窩 300:核狀沸騰設備 302:第一組複數個管路 304:第二組複數個管路 306:底座 306a:上表面 306b:下表面 306c、306e:側表面 306f:第一側表面 306d:第二側表面 308:第一平坦區域 310:第一過渡區域 312:第二平坦區域 314:第二過渡區域 316a-316h:管路 318:熱介面材料 320:衝壓凹窩 θ1:第一角度 θ2:第二角度 D1, D2:距離
從以下示例性實施例的描述並結合參考附圖,將更好地理解本揭露及其優點以及附圖。這些附圖僅描繪了示例性實施例,且因此不應被視為對各種實施例或申請專利範圍的限制。 第1圖為一核狀沸騰板之視圖,核狀沸騰板用於在一計算系統內冷卻。 第2圖為一增強的核狀沸騰板之視圖,增強的核狀沸騰板用於在一計算系統內冷卻。 第3A圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備之側視圖。 第3B圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備之底視圖。 第3C圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備之頂視圖。 第4圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備的一計算流體動力學模擬中之空泡分率分佈。 第5圖顯示根據本揭露之一特點,一核狀沸騰設備的一計算流體動力學模擬之溫度分佈。
本揭露易於進行多種修改以及替代形式。在附圖中已經藉由示例的方式顯示一些代表性實施例,且將在此詳細描述。然而,應當理解本發明非意在受限於所揭露的特定形式。而是,本揭露將涵蓋落入如申請專利範圍所界定的本發明的精神以及範圍內的所有修改、均等物以及替代形式。
10:部件
20:流體流動(箭頭)
300:核狀沸騰設備
302:第一組複數個管路
304:第二組複數個管路
306:底座
306c:側表面
308:第一平坦區域
310:第一過渡區域
312:第二平坦區域
318:熱介面材料
320:衝壓凹窩
θ1:第一角度
θ2:第二角度

Claims (10)

  1. 一種核狀沸騰設備,包括: 一底座,配置以裝配於一發熱物體上,以在一液體冷卻計算環境中為該物體提供浸沒式冷卻,該底座藉由一上表面、一下表面、以及複數個側表面定義,該等複數個側表面包括一第一側表面以及一第二側表面; 一第一組複數個管路,自該第一側表面延伸,該第一組複數個管路包括一第一過渡區域以及一第一平坦區域,在該第一過渡區域中,該第一組複數個管路沿相對於該底座之一第一傾斜方向,延伸遠離該底座,在該第一平坦區域中,該第一組複數個管路以一扇形向外排列延伸遠離該底座;以及 一第二組複數個管路,自該第二側表面延伸,該第二組複數個管路包括一第二過渡區域以及一第二平坦區域,在該第二過渡區域中,該第二組複數個管路沿相對於該底座之一第二傾斜方向,延伸遠離該底座,在該第二平坦區域中,該第二組複數個管路以一扇形向外排列延伸遠離該底座; 其中該第二平坦區域與該底座之該上表面的距離大於該第一平坦區域與該底座之該上表面的距離。
  2. 如請求項1之核狀沸騰設備,其中該第一組複數個管路通過該底座連接該第二組複數個管路,使得該第一組複數個管路之各個管路連接該第二組複數個管路之一相應管路以構成一單一管路。
  3. 如請求項1之核狀沸騰設備,其中該第一傾斜方向以及該第二傾斜方向,傾斜角度不同。
  4. 如請求項1之核狀沸騰設備,其中在該第一平坦區域中,該第一組複數個管路之各個管路之一橫截面積大於在該第一過渡區域中之一橫截面積。
  5. 如請求項4之核狀沸騰設備,其中在該第一平坦區域中,該第一組複數個管路之各個管路之橫截面積愈遠離該底座而該橫截面積愈增大。
  6. 如請求項4之核狀沸騰設備,其中在該第二平坦區域中,該第二組複數個管路之各個管路之一橫截面積大於在該第二過渡區域中之一橫截面積。
  7. 如請求項6之核狀沸騰設備,其中在該第二平坦區域中,該第二組複數個管路之各個管路之橫截面積愈遠離該底座而該橫截面積愈增大。
  8. 如請求項1之核狀沸騰設備,其中在該第一平坦區域中,該第一組複數個管路之外側管路的間隔,較該第一組複數個管路之內側管路的間隔更遠。
  9. 如請求項8之核狀沸騰設備,其中在該第二平坦區域中,該第二組複數個管路之外側管路的間隔,較該第二組複數個管路之內側管路的間隔更遠。
  10. 一種計算系統,包括: 一處理器;以及 一核狀沸騰設備,具有 一底座,藉由一上表面、一下表面、以及複數個側表面定義,該等複數個側表面包括一第一側表面以及一第二側表面,該下表面與該處理器接觸或靠近該處理器; 一第一組複數個管路,自該第一側表面延伸,該第一組複數個管路包括一第一過渡區域以及一第一平坦區域,在該第一過渡區域中,該第一組複數個管路沿相對於該底座之一第一傾斜方向上,延伸遠離該底座,在該第一平坦區域中,該第一組複數個管路以垂直於該第一側表面之一第一扇形向外排列延伸;以及 一第二組複數個管路,自該第二側表面延伸,該第二組複數個管路包括一第二過渡區域以及一第二平坦區域,在該第二過渡區域中,該第二組複數個管路沿相對於該底座之一第二傾斜方向上,延伸遠離該底座,在該第二平坦區域中,該第二組複數個管路以垂直於該第二側表面之一第二扇形向外排列延伸; 其中該第二平坦區域與該底座之該上表面的距離大於該第一平坦區域與該底座之該上表面的距離。
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