TW202334598A - 液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統 - Google Patents

Abstract

一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，用以解決習知液冷散熱裝置散熱效率不佳的問題。係包含：一殼體，具有一容槽，該殼體具有一單向閥結構位於該容槽；及一導熱器，結合於該殼體，該導熱器與該殼體之間形成一相變化腔室，該相變化腔室用以填充一工作流體，使該工作流體沿該單向閥結構朝一順流方向流動。

Description

液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統

本發明係關於一種散熱裝置及具有該散熱裝置的散熱系統，尤其是一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統。

現今科技工業的產品發展趨於精密化，如積體電路或電腦等裝置，除了體積設計小型化外，運作速度也大幅地增加，使電流頻繁地在元件間流動，故其運作時所產生的熱量也相當的可觀。針對各種電子發熱元件皆設有相對應的熱交換裝置，以能維持其在許可的溫度下正常運作。

對於高功率電子發熱元件來說，一般會使用液冷散熱裝置（例如：水冷頭、水冷散熱器）協助散熱，習知的液冷散熱裝置具有一殼體及一導熱板，該殼體及該導熱板相結合以形成一相變化腔室，該導熱板可以接觸一熱源，該相變化腔室填充一流動流體，該流動流體由該殼體的一流入孔流入，該流動流體由該殼體的一流出孔流出；如此，該熱源處的熱能可以自該導熱板傳遞至該相變化腔室內，再藉由該流動流體的循環流動帶走該熱源處的熱能而達到散熱之目的。

然而，上述習知的液冷散熱裝置，由於該流動流體的流動方向會因該液冷散熱裝置的使用狀態（例如：平躺放置或站立放置）而不同，使該流動流體會受重力影響而造成不穩定，使該流動流體無法有效率地朝該流出孔的方向流動，造成該流動流體對該熱源的散熱效果有限，進而使得該流動流體難以對該熱源有效地散熱，導致散熱效率不佳。

有鑑於此，習知的液冷散熱裝置確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，係可以使工作流體有效率地朝單一方向流動，以提供良好散熱效率者。

本發明的次一目的是提供一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，係可以提升熱交換效率者。

本發明的又一目的是提供一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，係可以降低製造成本者。

本發明的再一目的是提供一種液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，係可以提升製造便利性者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的液冷散熱裝置，包含：一殼體，具有一容槽，該殼體具有一單向閥結構位於該容槽；及一導熱器，結合於該殼體，該導熱器與該殼體之間形成一相變化腔室，該相變化腔室用以填充一工作流體，使該工作流體沿該單向閥結構朝一順流方向流動。

本發明的液冷散熱系統，包含：一前述之液冷散熱裝置；一冷卻單元；及一管件組，串接該液冷散熱裝置及該冷卻單元，該工作流體沿該管件組於該液冷散熱裝置及該冷卻單元之間循環流動。

據此，本發明的液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，該相變化腔室中的工作流體可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，以便由該相變化腔室中的工作流體吸收該熱源處的熱能，由於設置有該單向閥結構，使該工作流體可以有效率地沿該單向閥結構朝單一方向（即該順流方向）流動並蒸散，如此一來，無論該液冷散熱裝置的使用狀態為何（例如：平躺放置或站立放置），該工作流體僅以單向流動的狀態，即能克服重力隨著使用狀態而對該工作流體造成各種程度的影響，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，藉此，係可以達到提供良好散熱效率的功效。又，該熱源處的熱能可以被帶離且在通過該冷卻單元時冷卻降溫，並於降溫後再次被導向該液冷散熱裝置，如此不斷地循環，係可以使該熱源處有效降溫，係具有提升散熱效能的功效，且本發明液冷散熱系統不需設置泵浦，即可使該工作流體循環流動，係具有降低製造成本的功效。

其中，該容槽可以具有一槽面朝向該導熱器，該單向閥結構可以一體成形於該槽面。如此，該單向閥結構可以穩固連接該槽面，係具有提升該單向閥結構的結構強度的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部及數個分流部，該數個分流部可以交錯地位於該主流部兩側。如此，該單向閥結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該單向閥結構與該導熱器之間可以具有一間隙。如此，該間隙可以使該熱源的面積完全被該工作流體覆蓋，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，係具有提供良好散熱效率的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部，該間隙可以小於或等於該主流部的寬度。如此，該工作流體可以穩定流入該數個流道，係具有提升流動順暢性的功效。

本發明的液冷散熱裝置可以另包含一多孔結構層位於該導熱器，該間隙可以形成於該單向閥結構與該多孔結構層之間。如此，該間隙可以使該熱源的面積完全被該工作流體覆蓋，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，係具有提供良好散熱效率的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部及數個分流部，該數個分流部可以兩兩相對地位於該主流部兩側。如此，該單向閥結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部及數個分流部，該數個分流部位於該主流部兩側，該主流部可以形成直線狀。如此，該工作流體能夠於各該主流部中以直線方向流動，係具有提升工作流體蒸散效率的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部及數個迴流部，該數個迴流部位於該主流部兩側，該數個迴流部在該順流方向上可以形成漸縮。如此，該工作流體在該主流部中欲朝逆流方向流動時將會受到阻擋，使該工作流體在該單向閥結構中可以被限制成僅能朝單一方向流動，即本發明所示的順流方向，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，係具有提升散熱效率的功效。

其中，各該迴流部可以具有一彎弧端及一連通端，該彎弧端可以較該連通端鄰近該殼體的一流入孔，該連通端可以較該彎弧端鄰近該殼體的一流出孔，該迴流部可以由該連通端連通該主流部，該迴流部可以由該彎弧端朝該連通端形成漸縮。如此，該單向閥結構簡易而便於製造，係具有製造便利性的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個三角柱體，在該順流方向上，相鄰的三角柱體之間可以形成一迴流部，該順流方向正交於一橫方向，在該橫方向上，相鄰的三角柱體之間可以形成一主流部，該迴流部可以連通該主流部。如此，該數個迴流部所形成的迴流實質上可以順向於該主流部的順流方向，使該工作流體在該主流部中欲朝該逆流方向流動時將會受到阻擋，使該工作流體在該單向閥結構中可以被限制成僅能朝單一方向流動，即本發明所示的順流方向，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，係具有提升散熱效率的功效。

其中，該數個三角柱體於該順流方向上可以形成數個三角柱群組，任三個相鄰的三角柱群組依序定義為第一群、第二群及第三群，各該三角柱體可以具有一左尖部、一右尖部及一下尖部，該下尖部可以較該左尖部與該右尖部鄰近該殼體的一流入孔，該左尖部與該右尖部可以較該下尖部鄰近該殼體的一流出孔，該左尖部與該右尖部之間可以具有一凹弧部，該左尖部與該下尖部之間可以具有一左壁部，該右尖部與該下尖部之間可以具有一右壁部，在該順流方向上，各該三角柱群組的該下尖部可以對位相鄰三角柱體的凹弧部，在該橫方向上，位於第二群的三角柱體的該左尖部可以對位位於第一群的相鄰三角柱體的右壁部，位於第二群的三角柱體的該右尖部可以對位位於第三群的相鄰三角柱體的的左壁部。如此，該單向閥結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該單向閥結構可以為特斯拉閥結構。如此，該單向閥結構簡易而便於製造，係具有製造便利性的功效。

本發明的液冷散熱裝置可以另包含一多孔結構層位於該導熱器，該多孔結構層接觸該工作流體。如此，可以增加該多孔結構層與該工作流體之間的接觸面積，係具有提升熱交換效率的功效。

其中，該單向閥結構可以抵接該多孔結構層，該單向閥結構與該導熱器之間具有一隙縫部。如此，該相變化腔室中的工作流體從液態吸收熱能而蒸發成氣態後，可以馬上經由該隙縫部進入該數個流道，並沿該單向閥結構朝該順流方向流動，係具有提升散熱效率的功效。

其中，該單向閥結構可以具有數個流道，各該流道可以具有一主流部，該隙縫部可以小於或等於該主流部的寬度。如此，該工作流體可以穩定流入該數個流道，係具有提升流動順暢性的功效。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。

請參照第1、3圖所示，其係本發明液冷散熱裝置J的第一實施例，係包含一殼體1及一導熱器2，該導熱器2結合於該殼體1並形成一相變化腔室S，該相變化腔室S用以填充一工作流體3。

該殼體1的材質本發明不加以限制，舉例而言，該殼體1可選擇由可透視的材質製成，以便使用者透過該殼體1觀察內部的狀況，同時可以具有提升美觀的視覺效果。或者，該殼體1可以例如為銅或鋁等高導熱性能之金屬材質所製成，係可以具有提升導熱效率的作用，該殼體1具有一容槽11，該容槽11係可以以射出成形、沖壓、壓鑄、乾式蝕刻、濕式蝕刻或電漿蝕刻等加工方式形成，該容槽11可以具有一槽面11a，該槽面11a可以朝向該導熱器2。

請參照第1、2、3圖所示，該殼體1可以具有至少一流入孔12及至少一流出孔13，該流入孔12及該流出孔13設置於該殼體1的不同側，該流入孔12係可用以供該工作流體3朝該殼體1內的方向流入，該流出孔13係可用以供該工作流體3朝遠離該殼體1的方向流出，在本實施例中，該工作流體3的入液方向和出液方向相同，且該流入孔12至該流出孔13的方向定義為一順流方向E1，該流出孔13至該流入孔12的方向定義為一逆流方向E2。

請參照第1、3圖所示，該殼體1具有一單向閥結構14，該單向閥結構14位於該容槽11，該單向閥結構14可以與該容槽11分別製造後再以組裝的方式結合於該容槽11，該結合可以以鎔接或銲接方式結合於該容槽11，或者，該殼體1可以一體成形有該單向閥結構14，例如，可以在蝕刻形成該容槽11時一併形成該單向閥結構14，使該單向閥結構14可以一體成形於該槽面11a，該單向閥結構14的成形方式，本發明不加以限制。

請參照第5、6圖所示，詳言之，該單向閥結構14可以為特斯拉閥（tesla valve）結構，該單向閥結構14可用以限制該工作流體3沿該順流方向E1流動，以阻擋該工作流體3沿該逆流方向E2流動，該單向閥結構14可以具有數個流道P，該數個流道P可以連通該流入孔12與該流出孔13，各該流道P可以具有一主流部P1及數個分流部P2，該數個分流部P2可以具有一弧形段P21，各該弧形段P21可以鄰近該流入孔12，且該分流部P2可以由該弧形段P21連通該主流部P1，該數個分流部P2可以僅位於該主流部P1的其中一側，或者，該數個分流部P2可以分別位於該主流部P1的兩側，在本實施例中，該數個分流部P2係交錯地位於該主流部P1兩側。

請參照第1、2、3圖所示，該導熱器2與該殼體1的結合方式本發明不加以限制，例如：該導熱器2可以選擇黏貼、鑲入或鎖固等方式結合於該殼體1；在本實施例中，係選擇使該導熱器2雷射銲接於該殼體1，使該導熱器2與該殼體1能夠確實銲接結合而不會產生縫隙，以提升該導熱器2與該殼體1的結合強度。其中，該導熱器2可以為導熱係數高的材質，例如銅或鋁等金屬或另鍍有石墨烯層等，該導熱器2可以對位於該容槽11，使該導熱器2與該殼體1之間形成該相變化腔室S。

請參照第1、3圖所示，另外說明的是，該導熱器2可以位於該殼體1與一電子裝置（圖未繪示）的熱源H之間，該熱源H可以例如為伺服器、電腦、通訊界面板、顯示卡或其他電器產品的中央處理器，或者電路板上因運作而產生熱之晶片等電子元件，該導熱器2可用以熱接觸該熱源H，該導熱器2可將該熱源H的熱能傳遞至該相變化腔室S中的工作流體3。其中，該導熱器2可以具有一熱源接觸面2a，該導熱器2係由該熱源接觸面2a熱連接該熱源H。

此外，該相變化腔室S用以填充該工作流體3，使該工作流體3沿該單向閥結構14朝該順流方向E1流動，該工作流體3可以為水或其他流體，較佳地，該工作流體3可以為酒精、氟化液或其他低沸點之相變化液，藉此，該工作流體3可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，進而利用氣液相變化的機制來達成熱能傳遞。該工作流體3亦可以為不導電之流體，藉此，即使該工作流體3發生洩漏，亦不會使電氣線路產生短路的情形，係可以具有使用的安全性。

特別說明的是，由於該殼體1具有該單向閥結構14，依特斯拉閥原理（tesla valve，流體由正向進入管路時，可暢通無阻而不會受到阻礙；但由另一個方向進入時，從支流道流出的流體會與主流道的流體相撞，從而阻礙流體的流動，進而達到止逆流的作用）。請參照第6圖所示，在該順流方向E1上，即使各該流道P具有該數個分流部P2，僅有少部分的工作流體3選擇繞路經由該弧形段P21而沿該數個分流部P2流動，而大部分的工作流體3都會直接沿該數個主流部P1流動，使該工作流體3可以朝該順流方向E1流動。又，請參照第7圖所示，在該逆流方向E2上，該工作流體3（如第5圖所示）直接分流於該主流部P1與該分流部P2中，該分流部P2中的工作流體3於該弧形段P21與該主流部P1中的工作流體3相撞，使該工作流體3在該主流部P1中欲朝該逆流方向E2流動時將會受到阻擋，因此，該工作流體3在該單向閥結構14中被限制成僅能朝單一方向流動，即本發明所示的順流方向E1。

請參照第1、3圖所示，本發明液冷散熱裝置J還可以另包含一多孔結構層4，該多孔結構層4位於該導熱器2，該多孔結構層4可以完全位於該相變化腔室S中，該多孔結構層4可以接觸該工作流體3；藉由該多孔結構層4的設置，係可以增加該多孔結構層4與該工作流體3之間的接觸面積，係可以提升熱交換效率，進而可以提升散熱效能。其中，該多孔結構層4係可以由一粉末燒結（powder sintering process）而製成，例如：該多孔結構層4可以為由銅粉燒結形成，或是將銅網以錫膏鋪設於該導熱器2再回焊熔接等，係具有製程簡單、容易加工的優點，本發明均不加以限制，只要能形成多孔性結構即可。

另外說明的是，請參照第3、6圖所示，該多孔結構層4可以未接觸該單向閥結構14，該多孔結構層4與該單向閥結構14之間可以具有一間隙G1，該間隙G1較佳可以小於或等於該主流部P1的寬度G2，使該工作流體3可以穩定流入該數個流道P，如此，該間隙G1可以使該熱源H的面積完全被該工作流體3覆蓋，使該工作流體3可以對該熱源H有效地散熱，係可以提供良好散熱效率。而在其他實施例中，該液冷散熱裝置J亦可以如第4圖所示未包含該多孔結構層4，該間隙G1可以形成於該導熱器2與該單向閥結構14之間。

請參照第3、5圖所示，該液冷散熱裝置J運作時，可以由該導熱器2的熱源接觸面2a熱連接該熱源H，該相變化腔室S中的工作流體3可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，以便由該相變化腔室S中的工作流體3吸收該熱源H處的熱能；此時，由於設置有該單向閥結構14，該相變化腔室S中的工作流體3可以流經該數個流道P，且該工作流體3可以僅朝該流出孔13的方向流動，即，該工作流體3可以有效率地沿該單向閥結構14朝該順流方向E1流動並蒸散，如此一來，無論該液冷散熱裝置J的使用狀態（例如：平躺放置或站立放置）為何，該工作流體3僅以單向流動的狀態，即能克服重力隨著使用狀態而對該工作流體3造成各種程度的影響，使該工作流體3可以對該熱源H有效地散熱，藉此，係可以達到提供良好散熱效率的作用。

請參照第8圖所示，其係本發明液冷散熱系統的一較佳實施例，係包含至少一前述的液冷散熱裝置J、一冷卻單元Q及一管件組U，該管件組U串接該液冷散熱裝置J及該冷卻單元Q。

詳言之，該管件組U可以由一管件U1連通該液冷散熱裝置J的流入孔12與該冷卻單元Q；該管件組U另可以由一管件U2連通該液冷散熱裝置J的流出孔13與該冷卻單元Q，該管件組U中具有該工作流體3，該工作流體3可以沿該管件組U於該液冷散熱裝置J及該冷卻單元Q之間循環流動。

請參照第3、8圖所示，具有本實施例液冷散熱裝置J的液冷散熱系統運作時，該相變化腔室S中的工作流體3係可以快速吸收該熱源H處的熱能，該工作流體3可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，係可以對連接於該導熱器2的該熱源H進行散熱；此時，氣態的該工作流體3進入該管件U2中並在通過該冷卻單元Q時冷卻降溫，該工作流體3可以重新凝結成液態，以使液態的該工作流體3可以再被導向該液冷散熱裝置J；如此不斷地循環，可以使該液冷散熱裝置J接收的熱源H能有效降溫，係可以達到提供良好散熱效能的作用。特別說明的是，本發明液冷散熱系統不需另外設置一泵浦，即可使該工作流體3循環流動，係具有可以降低製造成本及節省空間的作用。

請參照第8圖所示，另外說明的是，該冷卻單元Q可以具有一風扇組件Q1及一鰭片組件Q2，該風扇組件Q1可以導引氣流，以便將由該液冷散熱裝置J傳遞至該鰭片組件Q2的熱能帶走，係可以進一步具有良好散熱效能的作用。

請參照第9、10圖所示，其係本發明液冷散熱裝置J的第二實施例，本第二實施例大致上與第一實施例相同，在該第二實施例中，該單向閥結構14可以朝該導熱器2延伸，使該單向閥結構14的局部可以抵接該多孔結構層4，以使該單向閥結構14的局部與該導熱器2之間可以具有一隙縫部G3，該隙縫部G3較佳可以小於或等於該主流部P1的寬度G2，如此，該相變化腔室S中的工作流體3從液態吸收熱能而蒸發成氣態後，可以馬上經由該隙縫部G3進入該數個流道P，並沿該單向閥結構14朝該順流方向E1流動，係可以具有提升散熱效率的作用。又，該單向閥結構14的數個分流部P2可以兩兩相對地位於該主流部P1兩側，且各該主流部P1較佳可以形成直線狀，使該工作流體3能夠於各該主流部P1中以直線方向流動，係可以提升該工作流體3的蒸散效率。

請參照第11圖所示，其係本發明液冷散熱裝置J的第三實施例，本第三實施例大致上與第二實施例相同，在該第三實施例中，各該流道P可以具有數個迴流部P3，該數個迴流部P3可以僅位於該主流部P1的其中一側，或者，該數個迴流部P3可以分別位於該主流部P1的兩側，在本實施例中，該數個迴流部P3係可以交錯地位於該主流部P1兩側，各該迴流部P3可以具有一彎弧端P31及一連通端P32，該彎弧端P31較該連通端P32鄰近該流入孔12（如第1圖所示），該連通端P32較該彎弧端P31鄰近該流出孔13（如第1圖所示），該迴流部P3可以由該連通端P32連通該主流部P1，且該迴流部P3可以由該彎弧端P31朝該連通端P32形成漸縮，使該數個迴流部P3在該順流方向E1上可以形成漸縮。如此，該數個迴流部P3所形成的迴流實質上是順向於該主流部P1的順流方向E1，而逆向於該逆流方向E2，使該工作流體3在該主流部P1中欲朝該逆流方向E2流動時將會受到阻擋，因此，該工作流體3在該單向閥結構14中被限制成僅能朝單一方向流動，即本發明所示的順流方向E1，藉此，該單向閥結構14提供另一種形態，且該單向閥結構14簡易而便於製造，係具有製造便利性的作用。

請參照第12圖所示，其係本發明液冷散熱裝置J的第四實施例，本第四實施例大致上與第三實施例相同，在該第四實施例中，該單向閥結構14可以具有數個三角柱體14a，該數個三角柱體14a可以未相連接，該數個三角柱體14a於該順流方向E1上可以形成數個三角柱群組K，即，各該三角柱群組K均可以具有數個三角柱體14a，且位於同一個三角柱群組K的數個三角柱體14a於該順流方向E1上相間隔排列，為便於說明，任三個相鄰的三角柱群組K依序定義為第一群K1、第二群K2及第三群K3。

詳言之，各該三角柱體14a可以具有一左尖部141、一右尖部142及一下尖部143，該下尖部143較該左尖部141與該右尖部142鄰近該流入孔12（如第1圖所示），該左尖部141與該右尖部142較該下尖部143鄰近該流出孔13（如第1圖所示），該左尖部141與該右尖部142之間可以具有一凹弧部144，該左尖部141與該下尖部143之間可以具有一左壁部145，該右尖部142與該下尖部143之間可以具有一右壁部146，在該順流方向E1上，各該三角柱群組K的該下尖部143可以對位相鄰三角柱體14a的凹弧部144，在該橫方向E3上，位於第二群K2的三角柱體14a的該左尖部141，可以對位位於第一群K1的相鄰三角柱體14a的右壁部146，位於第二群K2的三角柱體14a的該右尖部142，可以對位位於第三群K3的相鄰三角柱體14a的左壁部145，使該數個三角柱體14a可以形成交錯設置。

又，在該順流方向E1上，相鄰的三角柱體14a之間可以形成該迴流部P3，即，該迴流部P3可以鄰近該凹弧部144，又，該順流方向E1正交於一橫方向E3，在該橫方向E3上，相鄰的三角柱體14a之間可以形成該主流部P1，該迴流部P3可以連通該主流部P1。如此，該數個迴流部P3所形成的迴流實質上是順向於該主流部P1的順流方向E1，而逆向於該逆流方向E2，使該工作流體3在該主流部P1中欲朝該逆流方向E2流動時將會受到阻擋，因此，該工作流體3在該單向閥結構14中被限制成僅能朝單一方向流動，即本發明所示的順流方向E1，藉此，該單向閥結構14提供另一種形態，且該單向閥結構14簡易而便於製造，係具有製造便利性的作用。

綜上所述，本發明的液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統，該相變化腔室中的工作流體可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，以便由該相變化腔室中的工作流體吸收該熱源處的熱能，由於設置有該單向閥結構，使該工作流體可以有效率地沿該單向閥結構朝單一方向（即該順流方向）流動並蒸散，如此一來，無論該液冷散熱裝置的使用狀態為何（例如：平躺放置或站立放置），該工作流體僅以單向流動的狀態，即能克服重力隨著使用狀態而對該工作流體造成各種程度的影響，使該工作流體可以對該熱源有效地散熱，藉此，係可以達到提供良好散熱效率的功效。又，該熱源處的熱能可以被帶離且在通過該冷卻單元時冷卻降溫，並於降溫後再次被導向該液冷散熱裝置，如此不斷地循環，係可以使該熱源處有效降溫，係具有提升散熱效能的功效，且本發明液冷散熱系統不需設置泵浦，即可使該工作流體循環流動，係具有降低製造成本的功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。又，上述之數個實施例能夠組合時，則本發明包含任意組合的實施態樣。

﹝本發明﹞ 1:殼體 11:容槽 11a:槽面 12:流入孔 13:流出孔 14:單向閥結構 14a:三角柱體 141:左尖部 142:右尖部 143:下尖部 144:凹弧部 145:左壁部 146:右壁部 2:導熱器 2a:熱源接觸面 3:工作流體 4:多孔結構層 E1:順流方向 E2:逆流方向 E3:橫方向 G1:間隙 G2:寬度 G3:隙縫部 H:熱源 J:液冷散熱裝置 K:三角柱群組 K1:第一群 K2:第二群 K3:第三群 P:流道 P1:主流部 P2:分流部 P21:弧形段 P3:迴流部 P31:彎弧端 P32:連通端 Q:冷卻單元 Q1:風扇組件 Q2:鰭片組件 S:相變化腔室 U:管件組 U1:管件 U2:管件

［第1圖］   本發明第一實施例的分解立體圖。 ［第2圖］   本發明第一實施例的組合正面圖。 ［第3圖］   沿第2圖的A-A線剖面圖。 ［第4圖］   本發明第一實施例間隙形成於導熱器與單向閥結構之間的組合剖面圖。 ［第5圖］   沿第3圖的B-B線剖面圖。 ［第6圖］   如第5圖所示C的放大圖。 ［第7圖］   本發明第一實施例工作流體欲朝逆流方向流動時將會受到阻擋示意圖。 ［第8圖］   本發明具有液冷散熱裝置的液冷散熱系統的架構圖。 ［第9圖］   本發明第二實施例的組合剖面圖。 ［第10圖］ 沿第9圖的D-D線剖面圖。 ［第11圖］ 本發明第三實施例單向閥結構的剖面圖。 ［第12圖］ 本發明第四實施例單向閥結構的剖面圖。

1:殼體

11:容槽

11a:槽面

13:流出孔

14:單向閥結構

2:導熱器

2a:熱源接觸面

3:工作流體

4:多孔結構層

G1:間隙

G2:寬度

H:熱源

J:液冷散熱裝置

P:流道

S:相變化腔室

Claims (17)

1. 一種液冷散熱裝置，包含： 一殼體，具有一容槽，該殼體具有一單向閥結構位於該容槽；及 一導熱器，結合於該殼體，該導熱器與該殼體之間形成一相變化腔室，該相變化腔室用以填充一工作流體，使該工作流體沿該單向閥結構朝一順流方向流動。
2. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該容槽具有一槽面朝向該導熱器，該單向閥結構一體成形於該槽面。
3. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部及數個分流部，該數個分流部交錯地位於該主流部兩側。
4. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構與該導熱器之間具有一間隙。
5. 如請求項4之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部，該間隙小於或等於該主流部的寬度。
6. 如請求項4之液冷散熱裝置，另包含一多孔結構層位於該導熱器，該間隙形成於該單向閥結構與該多孔結構層之間。
7. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部及數個分流部，該數個分流部兩兩相對地位於該主流部兩側。
8. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部及數個分流部，該數個分流部位於該主流部兩側，該主流部形成直線狀。
9. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部及數個迴流部，該數個迴流部位於該主流部兩側，該數個迴流部在該順流方向上形成漸縮。
10. 如請求項9之液冷散熱裝置，其中，各該迴流部具有一彎弧端及一連通端，該彎弧端較該連通端鄰近該殼體的一流入孔，該連通端較該彎弧端鄰近該殼體的一流出孔，該迴流部由該連通端連通該主流部，該迴流部由該彎弧端朝該連通端形成漸縮。
11. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個三角柱體，在該順流方向上，相鄰的三角柱體之間形成一迴流部，該順流方向正交於一橫方向，在該橫方向上，相鄰的三角柱體之間形成一主流部，該迴流部連通該主流部。
12. 如請求項11之液冷散熱裝置，其中，該數個三角柱體於該順流方向上形成數個三角柱群組，任三個相鄰的三角柱群組依序定義為第一群、第二群及第三群，各該三角柱體具有一左尖部、一右尖部及一下尖部，該下尖部較該左尖部與該右尖部鄰近該殼體的一流入孔，該左尖部與該右尖部較該下尖部鄰近該殼體的一流出孔，該左尖部與該右尖部之間具有一凹弧部，該左尖部與該下尖部之間具有一左壁部，該右尖部與該下尖部之間具有一右壁部，在該順流方向上，各該三角柱群組的該下尖部對位相鄰三角柱體的凹弧部，在該橫方向上，位於第二群的三角柱體的該左尖部對位位於第一群的相鄰三角柱體的右壁部，位於第二群的三角柱體的該右尖部對位位於第三群的相鄰三角柱體的的左壁部。
13. 如請求項1之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構為特斯拉閥結構。
14. 如請求項1之液冷散熱裝置，另包含一多孔結構層位於該導熱器，該多孔結構層接觸該工作流體。
15. 如請求項14之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構抵接該多孔結構層，該單向閥結構與該導熱器之間具有一隙縫部。
16. 如請求項15之液冷散熱裝置，其中，該單向閥結構具有數個流道，各該流道具有一主流部，該隙縫部小於或等於該主流部的寬度。
17. 一種液冷散熱系統，包含： 一如請求項1至16中任一項之液冷散熱裝置； 一冷卻單元；及 一管件組，串接該液冷散熱裝置及該冷卻單元，該工作流體沿該管件組於該液冷散熱裝置及該冷卻單元之間循環流動。