JP3217608U - 液冷伝熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の熱伝導及び熱対流式と比較して更にスピーディに発熱源が発した熱エネルギーを作動流体へ伝導する液冷伝熱装置を提供する。
【解決手段】液冷伝熱装置は、ベイパーチャンバー１００、筐体２００、流動構造３００を含む。筐体はベイパーチャンバーの一面に被せ流通チャンバー２１０を形成して囲み、筐体上には流通チャンバーに連通する入水口２１１及び出水口２１２を設置する。流動構造は流通チャンバーの内部に設置し、流動構造は相互間隔で排列設置した複数のフィン３１０を含み且つフィンは入水口及び出水口の間に排列し、各フィンの縦方向がベイパーチャンバーに沿った表面に向けて延びる。更に各フィンはベイパーチャンバー及び筐体にそれぞれ連接する。ベイパーチャンバーは発熱源にしっかりと貼着し、作動流体は筐体の入水口から流通チャンバーを通り、ベイパーチャンバーと十分に熱交換した後流出する。
【選択図】図１

Description

本考案は、液冷システムを使用した液冷伝熱装置に関するものであり、特に一種ベイパーチャンバーの統合流動構造の液冷伝熱装置である。

高機能の電子装置を作動させる時、一般に大量の熱エネルギーが発生するが、ファンの送風だけでは発生した大量の熱エネルギーは排除することができない。そのため、液冷式放熱装置は常に高機能の電子装置に応用される。現在の液冷式放熱装置は、一般に水冷ヘッド及び水冷ヘッドに連通する循環管路を含み、循環管路内には作動流体を注入する。水冷ヘッドは電子装置内の発熱源に接触し、作動流体が水冷ヘッドと発熱源を通じ熱交換を進める。一般的に作動流体の温度を下げ、作動流体通量を増やして液冷放熱に依る降温を助ける。

解決しようとする問題点は、システム交換は水冷ヘッドと発熱源間の熱抵抗に制限を受ける点である。

上述を鑑み、本考案者は現在の技術に対し、研究と学理的運用を合わせ、上述の問題点を改善することを本考案の目的とする。

本考案は、ベイパーチャンバー、筐体、流動構造を含む。筐体はベイパーチャンバーの一面に被せ流通チャンバーを形成して囲み、筐体上には流通チャンバーに連通する入水口及び出水口を設置する。流動構造は流通チャンバーの内部に設置し、流動構造は相互間隔で排列設置した複数のフィンを含み且つフィンは入水口及び出水口の間に排列し、各フィンの縦方向がベイパーチャンバーに沿った表面に向けて延びる。更に各フィンはベイパーチャンバー及び筐体にそれぞれ連接する。ベイパーチャンバーは発熱源にしっかりと貼着し、作動流体は筐体の入水口から流通チャンバーを通り、ベイパーチャンバーと十分に熱交換した後流出することを最も主要な特徴とする。

本考案の液冷伝熱装置は、従来の熱伝導及び熱対流式と比較して更にスピーディに発熱源が発した熱エネルギーを作動流体へ伝導するという利点がある。

本考案の第一実施例の液冷伝熱装置を示す図である。 本考案の第一実施例の液冷伝熱装置を示す図である。 本考案の第一実施例の液冷伝熱装置を示す図である。 本考案の第二実施例の液冷伝熱装置を示す図である。

本考案は、ベイパーチャンバーが流動構造を整合する液冷伝熱装置を提供する。

本考案は液冷伝熱装置を提供し、液冷伝熱装置はベイパーチャンバー、筐体、及び流動構造を含む。筐体はベイパーチャンバーの一面に被せ流通チャンバーを形成し、筐体上には流通チャンバーに連通する入水口及び出水口を設置する。流動構造は流通チャンバーの内部に設置し、且つ該入水口及び該出水口の間を仲介する。

流動構造は相互間隔で排列設置した複数のフィンを含み、且フィンは入水口及び出水口の間に排列し、各フィンの縦方向はベイパーチャンバーの表面沿って延びる。更に各フィンはベイパーチャンバー及び筐体にそれぞれ連接する。

本考案の液冷伝熱装置において、各フィンは一対が相対して配置し且つベイパーチャンバー及び筐体にそれぞれ連接する側面縁を備える。各フィンはベイパーチャンバーの表面に突出して成形し、且つ横向きに延びて筐体に接触する。各フィンは筐体の内表面に突出して成形し、且つ横向きに延びてベイパーチャンバーに接触しても良い。本考案の液冷伝熱装置において、各フィンの両端は筐体の内壁と相互で間隔配置する。フィンを設置する流通チャンバーの内周囲には入水口及び出水口の間で連通する複数の分流道を成形する。

本考案の液冷伝熱装置のフィンの両端は、それぞれ筐体の内壁に連接する連接端及び筐体の内壁と相互に隔てて配置する分離端とする。フィンの連接端及び分離端は交互に排列する。フィンを設置する流通チャンバーの内周囲には入水口及び出水口の間で連通する単流道を成形する。

本考案の液冷伝熱装置において、筐体の外縁は溝槽を成形し、溝槽で流通チャンバーを囲み、溝槽内にシーリングワッシャーを嵌入し、且つシーリングワッシャーはベイパーチャンバー及び筐体の間で挟持される。

本考案の液冷伝熱装置において、ベイパーチャンバー内は中空であり、且つベイパーチャンバー内には毛細構造を設置する。ベイパーチャンバー内にはベイパーチャンバーの二面の間で連接する複数の支持柱を設置する。支持柱はそれぞれ毛細構造を貫通する。

流動構造は、流通チャンバーの内周囲に入水口及び出水口の間で連通する複数の分流道を設置する。流通チャンバーの内周囲には入水口及び出水口の間で連通する単流道を設置してもよい。

本考案の液冷伝熱装置において、ベイパーチャンバーは発熱源にしっかりと貼着し、作動流体は筐体入水口から単流道もしくは分流道を経て、ベイパーチャンバーと十分に熱交換した後流出する。

図１から図３に示すのは、本考案の第一実施例であり、液冷伝熱装置を提供する。液冷伝熱装置はベイパーチャンバー１００、筐体２００、及び流動構造３００を含む。

本考案の液冷伝熱装置は、ベイパーチャンバー１００が中空板体であり、且つベイパーチャンバー１００内には毛細構造１１０を成形し、毛細構造１１０は網板状が良い。ベイパーチャンバー１００内には、更にベイパーチャンバー１００の二面の間に連接する複数の支持柱１２０を設置し、それに拠ってベイパーチャンバー１００の構造外形を維持する。そのうち各支持柱１２０はそれぞれ毛細構造１１０を貫通するが、それに限らない。ベイパーチャンバー１００内には循環流体１０を納置し、液体の循環流体１０は毛細構造１１０の中で吸着する。ベイパーチャンバー１００の一面は発熱源２０に接触して熱エネルギーを伝導するのに用いる。液体の循環流体１０はそこから発熱源２０が発した熱エネルギーを吸収して気化した後、気体の循環流体１０はベイパーチャンバー１００の別一面へ流動し、熱エネルギーをベイパーチャンバー１００の別一面へ伝動して排出する。気体の循環流体１０の温度が下降して液化した後、再び毛細構造１１０に吸入され、循環流体１０はこのようにベイパーチャンバー１００において循環変化する。

筐体２００は、ベイパーチャンバー１００の熱エネルギーを出す一面に被せ、流通チャンバー２１０を形成して囲み、そこに作動流体３０が通過して熱交換するのに用いられる。筐体２００の外縁には溝槽２０１を形成し、溝槽２０１が流通チャンバー２１０の周りを囲む。溝槽２０１内にはシーリングワッシャー２４０を嵌合し、且つシーリングワッシャー２４０はベイパーチャンバー１００及び筐体２００の間で挟持されて流通チャンバー２１０を密封する。しかしながら、本考案はそれらを制限しない。ベイパーチャンバー１００と筐体２００は一体で相互連通してシーリングワッシャー２４０を設置しなくても良い。筐体２００上には流通チャンバー２１０に連通し、作動流体３０が流通チャンバー２１０に流入するための入水口２１１及び作動流体３０が流通チャンバー２１０から流出するための出水口２１２を設置する。該作動流体３０は出水口２１２を通じて流通チャンバー２１０から流出した後、温度を下げ、再び入水口２１１を通じて流通チャンバー２１０へ流入し循環する。しかしながら、本考案はそれらを制限しない。作動流体３０は出水口２１２を通じて流通チャンバー２１０から流出した後、循環せずに直接排出しても良い。

流動構造３００は流通チャンバー２１０の内部に設置する。流動構造３００は相互間隔で排列設置した複数のフィン３１０を含み、且つフィン３１０は入水口２１１及び出水口２１２の間に排列し、且つ各フィン３１０の縦方向はベイパーチャンバー１００に沿った表面に沿って延びる。本実施例に於いて、各フィン３１０は一対が相対して配置し且つベイパーチャンバー１００及び筐体２００にそれぞれ連接する側面縁３１１ａ/３１１ｂを備え、且つ各フィン３１０の良好なものとして、筐体２００の内表面に突出して形成し且つ横向きに延びてベイパーチャンバー１００に接触し、各側面縁３１１ａ/３１１ｂによってベイパーチャンバー１００及び筐体２００をそれぞれ連接する。

本実施例に於いて、各フィン３１０の両端は、筐体２００の内壁に連接する連接端３１２ａ及び筐体２００の内壁と相互に隔てて配置する分離端３１２ｂとする。フィン３１０の連接端３１２ａ及び分離端３１２ｂは交互に排列する。フィン３１０は、流通チャンバー２１０の内周囲に入水口２１１及び出水口２１２の間で連通し且つベイパーチャンバー１００の表面に沿って迂回して延びる単流道２２０を設置する。

作動流体３０は入水口２１１を通じて流通チャンバー２１０へ進入し且つ単流道２２０を通じて迂回して流れベイパーチャンバー１００の表面を通過し、ベイパーチャンバー１００と熱交換する。その後、作動流体３０は再び出水口２１２を通じて流通チャンバー２１０から排出される。

本考案の液冷伝熱装置は、フィン３１０によって作動流体３０を導き入水口２１１から出水口２１２へ流れる。更にベイパーチャンバー１００を通過してベイパーチャンバー１００と熱交換を行う。ベイパーチャンバー１００が相互変化する方式で熱エネルギーを伝導する。本考案の方式は従来の熱伝導及び熱対流式と比較して更にスピーディに発熱源２０が発した熱エネルギーを作動流体３０へ伝導する。

図４は、本考案の第二実施例であり、液冷伝熱装置を提供する。液冷伝熱装置はベイパーチャンバー１００、筐体２００、及び流動構造３００を含む。筐体２００はベイパーチャンバー１００の一面に被せて流通チャンバー２１０を形成して囲み、筐体２００上には流通チャンバー２１０に連通する入水口２１１及び出水口２１２を設置する。流動構造３００は流通チャンバー２１０の内に設置し、流動構造３００は相互間隔で排列設置した複数のフィン３１０を含み且つフィン３１０は入水口２１１及び出水口２１２の間に排列し、各フィン３１０の縦方向がベイパーチャンバー１００に沿った表面に沿って延びる。更に各フィン３１０は一対が相対して配置し且つベイパーチャンバー１００及び筐体２００にそれぞれ連接する側面縁３１１ａ/３１１ｂを備える。

本実施例の構造と第一実施例は相似しており、同じ箇所については説明しない。本実施例と第一実施例が異なる箇所は後ほど詳述する。本実施例に於いて、各フィン３１０は凸出形成在ベイパーチャンバー１００の表面に突出して成形し、且つ横向きに延びて筐体２００に接触する。更に各フィン３１０の両端はそれぞれ筐体２００の内壁と相互間隔で配置する。それらに拠ってフィン３１０を設置する流通チャンバー２１０の内周囲には入水口２１１及び出水口２１２の間で連通する複数の分流道２３０を成形する。

作動流体３０は、入水口２１１を通じて流通チャンバー２１０へ進入し更に各分流道２３０を通じて流れ、ベイパーチャンバー１００の表面を経てベイパーチャンバー１００と熱交換を行う。その後、作動流体３０は再び出水口２１２を通じて流通チャンバー２１０から排出される。

以上は本考案の良好な実施例に過ぎず、本考案の請求範囲を制限しない。その他の本考案の特許精神に基づく同効果の変化はすべて本考案の請求範囲に含まれる。

１０ 循環流体
２０ 発熱源
３０ 作動流体
１００ ベイパーチャンバー
１０１ 循環チャンバー
１１０ 毛細構造
１２０ 支持柱
２００ 筐体
２０１ 溝槽
２１０ 流通チャンバー
２１１ 入水口
２１２ 出水口
２２０ 単流道
２３０ 分流道
２４０ シーリングワッシャー
３００ 流動構造
３１０ フィン
３１１ａ 側面縁
３１１ｂ 側面縁
３１２ａ 連接端
３１２ｂ 分離端

Claims (16)

1. 液冷伝熱装置において、
   ベイパーチャンバーと、
   該ベイパーチャンバーの一面に被せ、流通チャンバーを形成して囲み、該流通チャンバーに連通する入水口及び出水口を設置する筐体と、
   該流通チャンバーの内部に設置し、且つ該入水口及び該出水口の間を仲介する流動構造を含むことを特徴とする液冷伝熱装置。
2. 前記流動構造は、相互に間隔排列で設置した複数のフィンを含み且つ該複数のフィンは該入水口及び該出水口の間で排列し、各該フィンの縦向きは該ベイパーチャンバーの表面に沿って延び、且つ各該フィンは該ベイパーチャンバー及び該筐体をそれぞれ連接することを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。
3. 前記各フィンは相対して配置し、且つ該ベイパーチャンバー及び該筐体をそれぞれ連接する一対の側面縁を備えることを特徴とする請求項２記載の液冷伝熱装置。
4. 前記各フィンは該ベイパーチャンバーの表面に突出して成形し、且つ横向きに延びて該筐体に接触することを特徴とする請求項２記載の液冷伝熱装置。
5. 前記各フィンは、該筐体の内表面に突出して成形し、且つ横向きに延びて該ベイパーチャンバーに接触することを特徴とする請求項２記載の液冷伝熱装置。
6. 前記各フィンの両端は、それぞれ該筐体の内壁と相互に間隔配置することを特徴とする請求項２記載の液冷伝熱装置。
7. 前記複数のフィンは、該流通チャンバーの内周囲に設置して該入水口及び該出水口の間に連通する複数の分流道をそれぞれ成形することを特徴とする請求項５記載の液冷伝熱装置。
8. 前記各フィンの両端はそれぞれが該筐体の内壁を連接する連接端及び該筐体の内壁と相互に間隔配置する分離端とすることを特徴とする請求項２記載の液冷伝熱装置。
9. 前記複数のフィンの該複数の連接端及び該複数の分離端は交互に排列することを特徴とする請求項８記載の液冷伝熱装置。
10. 前記該複数のフィンは、該流通チャンバーの内周囲に設置して該入水口及び該出水口の間に連通する単流道を成形することを特徴とする請求項９記載の液冷伝熱装置。
11. 前記筐体の外縁は、溝槽を形成し、該溝槽は該流通チャンバーを囲み、該溝槽内にはシーリングワッシャーを嵌入し、且つ該シーリングワッシャーは該ベイパーチャンバー及び該筐体の間で挟持されることを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。
12. 前記ベイパーチャンバー内は中空であり、且つ該ベイパーチャンバー内には毛細構造を設置することを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。
13. 前記ベイパーチャンバー内は、中空であり、且つ該ベイパーチャンバー内は該ベイパーチャンバーの二面の間に連接し且つ該毛細構造を貫通する複数の支持柱を設置することを特徴とする請求項１２記載の液冷伝熱装置。
14. 前記ベイパーチャンバー内は中空であり、且つ該ベイパーチャンバー内は該ベイパーチャンバーの二面の間に連接する複数の支持柱を設置することを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。
15. 前記流動構造は、該流通チャンバーの内周囲に設置して該入水口及び該出水口の間に連通する複数の分流道をそれぞれ成形することを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。
16. 前記複数の流動構造は、該流通チャンバーの内周囲に設置して該入水口及び該出水口の間に連通する単流道を成形することを特徴とする請求項１記載の液冷伝熱装置。

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