液冷式熱交換改良模塊的製作方法
2023-10-11 17:35:49 1
專利名稱：液冷式熱交換改良模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型有關一種冷卻系統，尤指一種液冷式熱交換改良模塊。
背景技術：
目前由於電子產業的快速發展，且為解決電子發熱組件在高效能上帶來的熱量等散熱問題，以往的散熱器從通過空氣的自然對流，到運用散熱風扇、甚至通過如熱管(Heat pipe)等高熱傳導組件，至液冷式的散熱系統等等。傳統的液冷式散熱系統通過與發熱組件接觸的熱交換模塊進行冷卻。其中主要是利用冷卻液注入該熱交換模塊內，以吸收發熱組件產生的熱後，再帶離至該熱交換模塊外進行散熱；如圖1所示，即為一種現有的熱交換模塊Ia的內部構造示意圖該熱交換模塊 Ia具有殼體10a、以及設於殼體IOa內的冷卻結構11a，在殼體IOa上兩相對處分別設有入口 IOOa與出口 101a，所述冷卻結構Ila上形成有兩個以上溝槽110a，以供冷卻液由入口 IOOa進入後，可通過冷卻結構1 Ia上的各溝槽1 IOa將熱帶走，並由出口 IOla流出以進行循環冷卻。然而，在現有技術的考慮上，仍以如何增加冷卻液停留於熱交換模塊內的時間作為改良目標，因此傳統的熱交模塊內多會設計彎曲複雜的流道，藉以使冷卻液需通過較長的流道來增加其停留時間。但是，無論如何增加流道長度，仍然有其硬體尺寸上的限制，因此並不能有效解決此問題而有待提出其它更適合的解決方案。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種液冷式熱交換改良模塊，該改良模塊主要能夠增加冷卻液停滯於熱交換模塊內的時間，進而提高散熱效率。有鑑於此，本實用新型的另一目的在於提供一種液冷式熱交換改良模塊，該改良模塊能夠進一步使冷卻液需要通過較長的流道來增加其停留時間。為達到上述目的，本實用新型提供一種液冷式熱交換改良模塊，用以供冷卻液注入，該改良模塊包括殼體與冷卻結構；其中，殼體內部呈中空狀，且殼體上設有與其內部相通的入口與出口，而冷卻結構設於殼體內部，且冷卻結構相對於出口處形成錐狀的渦流產生區；使冷卻液在渦流產生區內形成渦流而流入出口。進一步地，所述殼體包含上蓋與底座，且所述冷卻結構設在該底座上。進一步地，所述上蓋包含外罩部、以及設於該外罩部內的內隔部，該外罩部供所述入口設置，該內隔部供所述出口設置，且所述冷卻結構更進一步設於該內隔部內。進一步地，所述外罩部上相對於所述出口處設有通孔，且所述入口突起而形成接管狀，該通孔供該出口相通連。進一步地，所述冷卻結構由兩個以上第一鰭片與兩個以上第二鰭片彼此相互穿插以疊置而成，且各該第一、二鰭片上分別設有相對應的渦流孔以構成所述渦流產生區。進一步地，各所述第一、二鰭片的渦流孔位於各所述第一、二鰭片中心位置處。[0013]進一步地，各所述第一、二鰭片的渦流孔依彼此的疊置順序，而呈愈接近所述出口的渦流孔的孔徑愈小、愈遠離該出口的渦流孔的孔徑愈大的設置。進一步地，各所述第一、二鰭片都具有相同形狀的兩個以上流通孔，且相鄰的該第一、二鰭片之間以錯位的角度排列並使彼此的流通孔臨接而相通，以相臨接至各該第一、二鰭片的渦流孔。進一步地，各所述第一鰭片外緣處上都環設有兩個以上凹入的缺口，且各該第一、 二鰭片上都設有環繞其渦流孔的兩個以上流通孔，且各該第一鰭片的缺口與各該第二鰭片的流通孔錯位臨接，而各該第二鰭片的流通孔又與各該第一鰭片的流通孔錯位臨接，以相臨接至各該第一、二鰭片的渦流孔。進一步地，各所述第一、二鰭片的流通孔呈兩個以上圈繞環列。相較於現有技術，本實用新型的改良模塊能夠使冷卻液在熱交換模塊內產生渦流，進而能夠增加冷卻液停滯於熱交換模塊內的時間，以有效運用冷卻液的冷卻效果，進而提高散熱效率。
[0018]圖1為現有的熱交換模塊的內部構造示意圖；[0019]圖2為本實用新型的立體示意圖；[0020]圖3為本實用新型應用於液冷散熱統的示意圖；[0021]圖4為本實用新型的第--實施例的立體分解示意圖；[0022]圖5為本實用新型的第--實施例的冷卻結構的分解示意圖；[0023]圖6為本實用新型的第--實施例使用時的內部構造示意圖；[0024]圖7為本實用新型的第二二實施例的立體分解示意圖；[0025]圖8為本實用新型的第二二實施例的冷卻結構的分解示意圖；[0026]圖9為本實用新型的第二二實施例使用時的內部構造示意圖。[0027]附圖標記說明[0028]熱交換模塊Ia殼體IOa[0029]入口 IOOa出口 IOla[0030]冷卻結構Ila溝槽IlOa[0031]熱交換模塊1殼體10[0032]入口 100出口 101[0033]冷卻結構11渦流產生區[0034]上蓋12外罩部120[0035]內隔部121通孔122[0036]底座13第一鰭片14[0037]渦流孔140缺□ 141[0038]流通孔142第二鰭片15[0039]渦流孔150流通孔151[0040]液冷散熱系統2泵20[0041]散熱器21輸送迴路22[0042]輸入管220輸出管221液冷箱222發熱組件具體實施方式
為了能更進一步地公開本實用新型的特徵及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，然而所附附圖僅作為說明用途，並非用於局限本實用新型。請參閱圖2及圖3，分別為本實用新型的立體示意圖及應用於液冷散熱統的示意圖。本實用新型提供一種液冷式熱交換改良模塊，該熱交換模塊1用以裝設在液冷散熱統2 上，並可對發熱組件3進行冷卻或提供散熱效果；該液冷散熱統2大致可包括泵20、散熱器 21、以及串接前述各組件的輸送迴路22，所述輸送迴路22可分為輸入管220與輸出管221， 並可連接裝載有冷卻液(圖略)的液冷箱222，通過泵20將液冷箱222內的冷卻液以輸入管220注入該熱交換模塊1內，以供該熱交換模塊1可通過冷卻液吸收所述發熱組件3產生的熱，進而可對發熱組件3進行冷卻或提供散熱效果，再由輸出管221將升溫後的冷卻液輸送至散熱器21，由散熱器21幫助冷卻液進行降溫，以回到液冷箱222供泵20循環注入該熱交換模塊1內。請參閱圖4，該熱交換模塊1包括中空殼體10、以及設於該殼體10內部的冷卻結構11 ；其中，殼體10上設有入口 100與出口 101，所述入口 100與出口 101都與該殼體10內部相連通，可分別用以供前述輸入管220與輸出管221連接，進而使冷卻液得以由入口 100 注入該殼體10內部，再由出口 101輸出。在本實用新型所舉的實施例中，所述入口 100與出口 101上都突起形成接管狀，且該殼體10包含上蓋12與底座13，上述冷卻結構11設在底座13上，所述上蓋12可包含外罩部120、以及設於該外罩部120內的內隔部121，其中外罩部120供所述入口 100設置，內隔部121供所述出口 101設置，並在外罩部120上相對於出口 101處設有通孔122，以供具有接管狀的出口 101相通連。承上所述，本實用新型主要在該冷卻結構11上相對於殼體10的出口 101處形成錐狀的渦流產生區110，藉由冷卻液即將通往出口 101而進入輸出管221前，因通過所述渦流產生區110而使冷卻液於該渦流產生區110內形成渦流，藉此延長冷卻液停留在冷卻結構11上的時間，進而有效運用其冷卻效果來提高散熱效率。再請一併參閱圖5，在本實用新型所舉的實施例中，該冷卻結構11可由兩個以上第一鰭片14與兩個以上第二鰭片15彼此相互穿插以疊置而成，且各第一、二鰭片14、15如中心位置處上分別設有疊置後可相對應的渦流孔140、150，各第一、二鰭片14、15的渦流孔140、150依彼此的疊置順序而改變，並以愈接近出口 101的渦流孔140的孔徑愈小、愈遠離出口 101的渦流孔150的孔徑愈大而設置，藉以構成所述的渦流產生區110。此外，各第一鰭片14外緣處上都環設有兩個以上凹入的缺口 141，且各第一、二鰭片14、15上都設有環繞其渦流孔140、150的兩個以上流通孔 142、151，各第一、二鰭片14、15的流通孔142、151可視其面積而呈兩個以上圈繞環列，且在各第一、二鰭片14、15疊置時，第一鰭片14的缺口 141與第二鰭片15的流通孔151錯位臨接，而第二鰭片15的流通孔151又會與第一鰭片14的流通孔142錯位臨接，如此接續地使彼此相臨接的部位通往渦流孔140、150，藉以供冷卻液可順勢進入錯綜複雜的流道並通往由各渦流孔140、150形成的渦流產生區110。因此，藉由上述的構造組成，即可得到本實用新型的液冷式熱交換改良模塊。[0049]據此，請一併參閱圖3及圖6，當泵20將液冷箱222內的冷卻液，以輸入管220由入口 100注入至熱交換模塊1內時，冷卻液會先通過冷卻結構11的各第一鰭片14的缺口 141而進入其內，並通過前述由第一、二鰭片14、15的各流通孔142、151形成的錯綜複雜的流道，來增加冷卻液停留在冷卻結構11內部的時間；最後，由於冷卻液會流向各第一、二鰭片14、15的渦流孔140、150，也即朝向冷卻結構11的渦流產生區110，而該渦流產生區110 又與出口 101相連接，故冷卻液會順著該渦流產生區110形成的錐狀而旋轉並產生渦流，以更進一步增加冷卻液停留在冷卻結構11內部的時間，這樣可使冷卻液有足夠的時間吸收發熱組件3產生的熱(因停留的時間長，可進行熱交換作用的效果也會增加)，進而有效運用冷卻液的冷卻效果，提高發熱組件3的散熱效率。另外，如圖7至圖9所示，為本實用新型所舉的第二實施例。其中，該冷卻結構11 的第一、二鰭片14、15都具有相同形狀的流通孔142、151，且相鄰的第一、二鰭片14、15之間以錯位的角度排列並使彼此的流通孔142、151保持臨接而相通，這樣也可形成有如前述第一實施例中，供冷卻液流入冷卻結構11內部的錯綜複雜的流道。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例的具體說明，並非用以局限本實用新型的保護範圍，其它任何等效變換均應屬於本申請的權利要求範圍。
權利要求1.一種液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，用以供冷卻液注入，該改良模塊包括殼體，內部呈中空狀，且該殼體上設有與其內部相通的入口與出口 ；以及冷卻結構，設於該殼體內部，且該冷卻結構相對於該出口處形成錐狀的渦流產生區；使該冷卻液在該渦流產生區內形成渦流而流入該出口。
2.如權利要求1所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，所述殼體包含上蓋與底座，且所述冷卻結構設在該底座上。
3.如權利要求2所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，所述上蓋包含外罩部、以及設於該外罩部內的內隔部，該外罩部供所述入口設置，該內隔部供所述出口設置，且所述冷卻結構更進一步設於該內隔部內。
4.如權利要求3所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，所述外罩部上相對於所述出口處設有通孔，且所述入口突起而形成接管狀，該通孔供該出口相通連。
5.如權利要求1所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，所述冷卻結構由兩個以上第一鰭片與兩個以上第二鰭片彼此相互穿插以疊置而成，且各該第一、二鰭片上分別設有相對應的渦流孔以構成所述渦流產生區。
6.如權利要求5所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，各所述第一、二鰭片的渦流孔位於各所述第一、二鰭片中心位置處。
7.如權利要求5所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，各所述第一、二鰭片的渦流孔依彼此的疊置順序，而呈愈接近所述出口的渦流孔的孔徑愈小、愈遠離該出口的渦流孔的孔徑愈大的設置。
8.如權利要求5所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，各所述第一、二鰭片都具有相同形狀的兩個以上流通孔，且相鄰的該第一、二鰭片之間以錯位的角度排列並使彼此的流通孔臨接而相通，以相臨接至各該第一、二鰭片的渦流孔。
9.如權利要求5所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，各所述第一鰭片外緣處上都環設有兩個以上凹入的缺口，且各該第一、二鰭片上都設有環繞其渦流孔的兩個以上流通孔，且各該第一鰭片的缺口與各該第二鰭片的流通孔錯位臨接，而各該第二鰭片的流通孔又與各該第一鰭片的流通孔錯位臨接，以相臨接至各該第一、二鰭片的渦流孔。
10.如權利要求9所述的液冷式熱交換改良模塊，其特徵在於，各所述第一、二鰭片的流通孔呈兩個以上圈繞環列。
專利摘要本實用新型提供一種液冷式熱交換改良模塊，用以供冷卻液注入，該改良模塊包括殼體與冷卻結構；其中，殼體內部呈中空狀，且殼體上設有與其內部相通的入口與出口，冷卻結構設於殼體內部，且冷卻結構相對於出口處形成錐狀的渦流產生區；使冷卻液在渦流產生區內形成渦流而流入出口。這樣可增加冷卻液停滯於熱交換模塊內的時間，以有效運用冷卻液的冷卻效果，提高散熱效率。
文檔編號H05K7/20GK202310444SQ20112044319
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者張登凱, 黃哲聖 申請人:保銳科技股份有限公司