[go: up one dir, main page]

TWI876895B - 液冷散熱系統及電子裝置 - Google Patents

液冷散熱系統及電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI876895B
TWI876895B TW113107387A TW113107387A TWI876895B TW I876895 B TWI876895 B TW I876895B TW 113107387 A TW113107387 A TW 113107387A TW 113107387 A TW113107387 A TW 113107387A TW I876895 B TWI876895 B TW I876895B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heat
liquid
liquid cooling
cooling
cooling fluid
Prior art date
Application number
TW113107387A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202536345A (zh
Inventor
李啟東
趙晶南
Original Assignee
英業達股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英業達股份有限公司 filed Critical 英業達股份有限公司
Priority to TW113107387A priority Critical patent/TWI876895B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI876895B publication Critical patent/TWI876895B/zh
Publication of TW202536345A publication Critical patent/TW202536345A/zh

Links

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

一種電子裝置，用以容納一第一冷卻流體以及一第二冷卻流體，並包含一熱源以及一液冷散熱系統。液冷散熱系統包含一液冷腔體以及一立體傳熱裝置。液冷腔體用以容納第一冷卻流體。立體傳熱裝置設置於液冷腔體內，並用以容納第二冷卻流體。立體傳熱裝置包含一均溫板以及至少一熱管。均溫板透過液冷腔體熱耦合於熱源，且至少一熱管設置於均溫板。

Description

液冷散熱系統及電子裝置
本發明係關於一種電子裝置，特別是一種具有液冷散熱系統的電子裝置。
均溫板係一種液冷裝置，其技術原理類似於熱管，但在傳導方式上有所區別。熱管為一維線性熱傳導，而真空腔均熱板中的熱量則是在一個二維的面上傳導，因此效率更高。具體來說，均溫板主要包含腔體與毛細結構。腔體內部具有中空腔室，且中空腔室用以供工作流體填注。毛細結構佈設在中空腔室內。腔體受熱部分稱為蒸發區。腔體散熱的部分稱為冷凝區。工作流體在蒸發區吸收熱量汽化並迅速擴張至整個腔體。在冷凝區放出熱量冷凝成液態。接著，液態工作流體透過毛細結構返回蒸發區，而形成冷卻循環。
一般來說，在大部分的液冷裝置中，均溫板與熱管為個別獨立運作，導致個別就均溫板或個別就熱管而言，皆僅是平面式或直線式的個別傳熱，而非整體式的立體傳熱，使得散熱效果尚未完全發揮。目前已有製造廠商整合均溫板與熱管而製造出可立體傳熱的傳熱裝置。然而，目前的立體傳熱裝置的傳熱效率仍有不足，使得散熱效率不符使用者的需求。因此，如何進一步提升液冷裝置的散熱效率，即為研發人員應解決的問題之一。
本發明在於提供一種液冷散熱系統及電子裝置，藉以進一步提升液冷散熱系統的散熱效率。
本發明之一實施例所揭露之液冷散熱系統，用以容納一第一冷卻流體以及一第二冷卻流體，並熱耦合於一熱源。液冷散熱系統包含一液冷腔體以及一立體傳熱裝置。液冷腔體用以容納第一冷卻流體。立體傳熱裝置設置於液冷腔體內，並用以容納第二冷卻流體。立體傳熱裝置包含一均溫板以及至少一熱管。均溫板用以透過液冷腔體熱耦合於熱源，且至少一熱管設置於均溫板。
本發明之另一實施例所揭露之電子裝置用以容納一第一冷卻流體以及一第二冷卻流體，並包含一熱源以及一液冷散熱系統。液冷散熱系統包含一液冷腔體以及一立體傳熱裝置。液冷腔體用以容納第一冷卻流體。立體傳熱裝置設置於液冷腔體內，並用以容納第二冷卻流體。立體傳熱裝置包含一均溫板以及至少一熱管。均溫板透過液冷腔體熱耦合於熱源，且至少一熱管設置於均溫板。
根據上述實施例之液冷散熱系統及電子裝置，由於立體傳熱裝置設置於液冷腔體而共同構成液冷散熱系統，故除了可透過第二冷卻流體於立體傳熱裝置的冷卻循環來對熱源進行散熱之外，還可透過第一冷卻流體於液冷腔體的流動來進一步帶走第二冷卻流體自吸收熱源之熱量。如此一來，即可提升液冷散熱系統的散熱效率。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例所述之電子裝置省略熱源之立體示意圖。圖2為圖1之電子裝置之剖視示意圖。圖3為圖1之電子裝置的立體傳熱裝置之俯視示意圖。
本實施例之電子裝置10用以容納一第一冷卻流體(未繪示)以及一第二冷卻流體(未繪示)。第一冷卻流體與第二冷卻流體例如為水等冷卻流體。電子裝置10包含一熱源11、一液冷散熱系統12以及一熱界面材料13(thermal interface material, TIM)。熱源11例如為中央處理器(central processing unit, CPU)，但不以此為限。
液冷散熱系統12包含一液冷腔體121以及一立體傳熱裝置122。液冷腔體121用以容納第一冷卻流體，並包含一腔體本體1211以及一頂板1212。頂板1212設置於腔體本體1211。腔體本體1211與頂板1212共同圍繞出一容置空間S。液冷腔體121具有一進液口1213以及一出液口1214。進液口1213以及出液口1214位於頂板1212，並與容置空間S相連通。也就是說，第一冷卻流體於頂板1212之進液口1213與出液口1214進出容置空間S。立體傳熱裝置122位於容置空間S遠離頂板1212之一側，並用以容納第二冷卻流體，且第一冷卻流體與第二冷卻流體例如不相接觸。
立體傳熱裝置122包含一均溫板1221以及多個熱管1222。均溫板1221透過液冷腔體121熱耦合於熱源11。所謂之熱耦合係指熱接觸或透過其他導熱介質連接。此外，液冷腔體121與熱源11之間塗佈有熱界面材料13，以令進一步將熱源11產生的熱量傳遞至均溫板1221。這些熱管1222設置於均溫板1221，並呈陣列式排列。舉例來說，這些熱管1222可呈3×4、3×5、2×6等陣列式排列，但不以此為限。如此一來，可透過陣列式排列的這些熱管1222來提升散熱效率。這些熱管1222例如為圓管，且這些熱管1222的半徑R1例如為2毫米。
在本實施例中，液冷散熱系統12還可以包含多個鰭片123。這些鰭片123設置於立體傳熱裝置122之這些熱管1222，以進一步提升液冷散熱系統12的散熱效率。其中，這些鰭片123的厚度T1例如為0.2毫米，且這些鰭片123之間的間距D1例如為0.3毫米，但不以此為限。
在本實施例中，立體傳熱裝置122還可以設有一毛細結構124。透過設置毛細結構124，可使第二冷卻流體吸收熱源11之熱量而汽化後經由毛細結構124回流至均溫板1221。
在本實施例中，由於立體傳熱裝置122設置於液冷腔體121而共同構成液冷散熱系統12，故除了可透過第二冷卻流體於立體傳熱裝置122的冷卻循環來對熱源11進行散熱之外，還可透過第一冷卻流體於液冷腔體121的流動來進一步帶走第二冷卻流體自吸收熱源11之熱量。如此一來，即可提升液冷散熱系統12的散熱效率。
在本實施例中，熱管1222的數量為多個，但不以此為限。在其他實施例中，熱管的數量也可以僅為單個。
在本實施例中，這些熱管1222為圓管，但不以此為限。在其他實施例中，這些熱管也可以為扁管或其他形式的熱管。
請一併參閱圖4與圖5。圖4為圖1之電子裝置中第一冷卻流體與第二冷卻流體於液冷散熱系統流動之剖視示意圖。圖5為圖1之電子裝置中第一冷卻流體與第二冷卻流體於液冷散熱系統流動的局部放大之剖視示意圖。
在本實施例中，當熱源11產生的熱量透過液冷腔體121傳遞至均溫板1221時，位於均溫板1221的液態第二冷卻流體吸收熱量而汽化成氣態，並沿方向A流動至這些熱管1222。同時，第一冷卻流體沿方向B自進液口1213流入容置空間S，並沿方向C流經這些熱管1222來冷卻氣態第二冷卻流體。接著，第一冷卻流體再沿方向D透過出液口1214流出容置空間S。
此時，氣態第二冷卻流體被第一冷卻流體冷卻後凝結成液態，並沿方向E至方向H透過毛細結構124回流至均溫板1221。如此一來，即可分別透過第二冷卻流體於立體傳熱裝置122的冷卻循環以及第一冷卻流體於液冷腔體121的流動來對熱源11進行散熱。
根據上述實施例之液冷散熱系統及電子裝置，由於立體傳熱裝置設置於液冷腔體而共同構成液冷散熱系統，故除了可透過第二冷卻流體於立體傳熱裝置的冷卻循環來對熱源進行散熱之外，還可透過第一冷卻流體於液冷腔體的流動來進一步帶走第二冷卻流體自吸收熱源之熱量。如此一來，即可提升液冷散熱系統的散熱效率。
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:電子裝置 11:熱源 12:液冷散熱系統 121:液冷腔體 1211:腔體本體 1212:頂板 1213:進液口 1214:出液口 122:立體傳熱裝置 1221:均溫板 1222:熱管 123:鰭片 124:毛細結構 13:熱界面材料 A~H:方向 D1:間距 R1:半徑 S:容置空間 T1:厚度
圖1為根據本發明第一實施例所述之電子裝置省略熱源之立體示意圖。 圖2為圖1之電子裝置之剖視示意圖。 圖3為圖1之電子裝置的立體傳熱裝置之俯視示意圖。 圖4為圖1之電子裝置中第一冷卻流體與第二冷卻流體於液冷散熱系統流動之剖視示意圖。 圖5為圖1之電子裝置中第一冷卻流體與第二冷卻流體於液冷散熱系統流動的局部放大之剖視示意圖。
10:電子裝置
11:熱源
12:液冷散熱系統
121:液冷腔體
1211:腔體本體
1212:頂板
1213:進液口
1214:出液口
122:立體傳熱裝置
1221:均溫板
1222:熱管
123:鰭片
124:毛細結構
13:熱界面材料
D1:間距
S:容置空間
T1:厚度

Claims (10)

  1. 一種液冷散熱系統，用以容納一第一冷卻流體以及一第二冷卻流體，並熱耦合於一熱源，該液冷散熱系統包含： 一液冷腔體，用以容納該第一冷卻流體；以及一立體傳熱裝置，設置於該液冷腔體內，並用以容納該第二冷卻流體，該立體傳熱裝置包含一均溫板以及至少一熱管，該均溫板用以透過該液冷腔體熱耦合於該熱源，且該至少一熱管設置於該均溫板；其中，當該液冷腔體用以將該熱源產生的熱量傳遞至該均溫板時，位於該均溫板之液態的該第二冷卻流體吸收熱量而汽化成氣態，並流動至該至少一熱管，且該第一冷卻流體流經該至少一熱管來冷卻氣態的該第二冷卻流體。
  2. 如請求項1所述之液冷散熱系統，其中該液冷腔體具有一容置空間、一進液口以及一出液口，該立體傳熱裝置位於該容置空間，該進液口以及該出液口與該容置空間相連通。
  3. 如請求項2所述之液冷散熱系統，其中該液冷腔體包含一腔體本體以及一頂板，該頂板設置於該腔體本體之一側，並遠離該立體傳熱裝置，且該腔體本體與該頂板共同圍繞出該容置空間，該進液口與該出液口位於該頂板。
  4. 如請求項1所述之液冷散熱系統，其中更包含多個鰭片，該些鰭片設置於該立體傳熱裝置之該至少一熱管。
  5. 如請求項4所述之液冷散熱系統，其中該些鰭片的厚度為0.2毫米。
  6. 如請求項4所述之液冷散熱系統，其中該些鰭片之間的間距為0.3毫米。
  7. 如請求項1所述之液冷散熱系統，其中該至少一熱管係圓管。
  8. 如請求項1所述之液冷散熱系統，其中該至少一熱管的半徑為2毫米。
  9. 如請求項1所述之液冷散熱系統，其中該至少一熱管的數量為多個，且該些熱管呈陣列式排列。
  10. 一種電子裝置，用以容納一第一冷卻流體以及一第二冷卻流體，該電子裝置包含： 一熱源；以及一液冷散熱系統，包含：一液冷腔體，用以容納該第一冷卻流體；以及一立體傳熱裝置，設置於該液冷腔體內，並用以容納該第二冷卻流體，該立體傳熱裝置包含一均溫板以及至少一熱管，該均溫板透過該液冷腔體熱耦合於該熱源，且該至少一熱管設置於該均溫板；其中，當該液冷腔體將該熱源產生的熱量傳遞至該均溫板時，位於該均溫板之液態的該第二冷卻流體吸收熱量而汽化成氣態，並流動至該至少一熱管，且該第一冷卻流體流經該至少一熱管來冷卻氣態的該第二冷卻流體。
TW113107387A 2024-03-01 2024-03-01 液冷散熱系統及電子裝置 TWI876895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW113107387A TWI876895B (zh) 2024-03-01 2024-03-01 液冷散熱系統及電子裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW113107387A TWI876895B (zh) 2024-03-01 2024-03-01 液冷散熱系統及電子裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI876895B true TWI876895B (zh) 2025-03-11
TW202536345A TW202536345A (zh) 2025-09-16

Family

ID=95830662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW113107387A TWI876895B (zh) 2024-03-01 2024-03-01 液冷散熱系統及電子裝置

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI876895B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201727178A (zh) * 2016-01-19 2017-08-01 訊凱國際股份有限公司 液冷式散熱裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201727178A (zh) * 2016-01-19 2017-08-01 訊凱國際股份有限公司 液冷式散熱裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202536345A (zh) 2025-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6085540B2 (ja) 熱放散デバイス
TWI622342B (zh) 散熱裝置
US7331379B2 (en) Heat dissipation device with heat pipe
TWM628647U (zh) 立體傳熱裝置
CN101242729A (zh) 毛细微槽群与热电组合热控制方法及系统
US20100032141A1 (en) cooling system utilizing carbon nanotubes for cooling of electrical systems
WO2015146110A1 (ja) 相変化冷却器および相変化冷却方法
CN110943058A (zh) 一种散热器
CN100583419C (zh) 用于改进的无源液体冷却的系统
TWM586876U (zh) 複合水冷排結構
TWI876895B (zh) 液冷散熱系統及電子裝置
TWM597424U (zh) 散熱裝置
TWM628154U (zh) 用於記憶體模組的氣液雙冷型散熱器
TWM652394U (zh) 複合式散熱組件
CN118019296A (zh) 液冷散热系统及电子装置
CN210808027U (zh) 利用相变化传热的散热装置
TWI715094B (zh) 複合水冷排結構
CN116744635A (zh) 一种散热组件及电梯控制柜
CN115443046A (zh) 均温板和电子设备
TWI842615B (zh) 立體傳熱裝置
CN221959342U (zh) 水平传热装置
CN100590516C (zh) 投影装置
CN221959343U (zh) 立体传热装置
CN1997273B (zh) 环路式散热模组
TWI824132B (zh) 散熱裝置