CN111197693B - 储气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种储气装置包含中空壳体、储气袋、输气管以及连杆滑轨机构模块。中空壳体包含壳顶、壳壁及壳底。储气袋设置于中空壳体内。输气管穿设于壳底，且流体连通储气袋与外部空间。连杆滑轨机构模块连接储气袋的顶面与中空壳体的壳顶。当流体透过输气管进入储气袋时，储气袋膨胀而使得连杆滑轨机构模块收合。当流体透过输气管离开储气袋时，储气袋收缩而使得连杆滑轨机构模块展开。

Description

储气装置

技术领域

本发明涉及一种储气装置，特别是关于常压两相浸入式冷却设备的储气装置。

背景技术

常压两相浸入式冷却设备是将组件置入低沸点的介电液体中，再利用介电液体的相变化来将热能带离组件。具体而言，当介电液体吸收组件的热能后，介电液体将会气化而产生介电液蒸气。因此，目前习知的常压两相浸入式冷却设备系配有风箱型或铝箔袋型的储气装置。透过上述的储气装置的设置，介电液蒸气可被暂时的容置而避免其溢散浪费。

风箱型储气装置具有如手风琴的风箱的储气结构。透过上述的风箱储气结构，储气装置可随着高度变化而产生线性的体积变化。此特征有利于观测介电液蒸气的容置量。惟，风箱结构的折叠设计不仅造成生产上的困难，亦容易使得折线或接缝处发生破损，进而丧失储气的功能。此外，由于折叠结构难以精确地对称制作，风箱结构亦常出现如不对称膨胀的非预期变形，进而影响介电液蒸气容置量的观测。

另一方面，铝箔袋型储气装置则采用扁平的铝箔袋作为储气结构。详言之，相较于风箱型储气装置，铝箔袋的设置较为简单且可减少黏贴与折叠处，进而降低破损的发生。惟，当介电液蒸气进入铝箔袋时，铝箔袋将膨胀而形成不规则形状的袋体。因此，铝箔袋型储气装置将难以观测其内的介电液蒸气的容置量。

也就是说，习知的储气装置不仅容易发生结构破损，亦难以透过观测其的体积变化而得知其内的介电液蒸气的容置量。因此，目前业界亟欲投入资源研发一种可解决上述问题的储气装置。

发明内容

根据本案的一或多种实施方式，本案提供一种储气装置，其包含中空壳体、储气袋、输气管以及连杆滑轨机构模块。中空壳体包含壳顶、壳壁及壳底。储气袋设置于中空壳体内。输气管穿设于壳底，且流体连通储气袋与外部空间。连杆滑轨机构模块连接储气袋的顶面与中空壳体的壳顶。其中，当流体透过输气管进入储气袋时，储气袋膨胀而使得连杆滑轨机构模块收合，当流体透过输气管离开储气袋时，储气袋收缩而使得连杆滑轨机构模块展开。

于本案的一些实施方式中，上述的连杆滑轨机构模块包含多个连杆滑轨机构以及底板，底板连接储气袋的顶面，且该些连杆滑轨机构的至少其中之一包含滑轨、滑块以及连接杆。滑轨固定于中空壳体的壳顶。滑块连动地连接滑轨。连接杆具有两端，且两端分别地枢接滑块及底板。其中，滑块是因应连接杆之运动而相对于中空壳体的壳顶平行地滑动。

于本案的一些实施方式中，上述的连杆滑轨机构模块是包含第一、二连杆滑轨机构。第一连杆滑轨机构邻近储气袋的顶面的外周缘设置，且连接中空壳体的壳顶。第二连杆滑轨机构邻近储气袋的顶面的外周缘并平行于第一连杆滑轨机构设置，且连接中空壳体的壳顶。

于本案的一些实施方式中，上述的连杆滑轨机构模块更包含第三连杆滑轨机构，连接中空壳体的壳顶的中间。

于本案的一些实施方式中，上述的第一、二、三连杆滑轨机构中的各连接杆与底板的枢接位置非位于同一直在线。

于本案的一些实施方式中，上述的连杆滑轨机构模块中的底板是为单一板状元件，且中空壳体的壳壁的横截面以及底板的顶面皆呈圆形。

于本案的一些实施方式中，上述的底板的顶面的面积是小于中空壳体的壳壁的横截面的面积。

于本案的一些实施方式中，上述的底板的顶面及底面具有相同面积，且底板的底面与储气袋的顶面具有相同面积。

于本案的一些实施方式中，当上述的连杆滑轨机构模块收合或展开时，多个连杆滑轨机构中的各连接杆与底板的枢接位置是位在各滑轨于底板的投影区域之外。

于本案的一些实施方式中，上述的储气袋的侧面的下半部是黏合部分的壳壁。

于本案的一些实施方式中，上述的储气装置更包含传感器，其设置于中空壳体内，且配置以量测储气袋的体积。

综上所述，本案的储气装置可藉由中空壳体及连杆滑轨机构模块来限制储气袋的伸缩并方便观察储气袋的体积变化。详言之，中空壳体可限制储气袋于水平方向上的膨胀，使得储气袋仅能于垂直方向上伸展。由于连杆滑轨机构模块中的底板完整地连接储气袋的顶面，当储气袋于垂直方向上伸展时，储气袋可将底板垂直地抬升。另一方面，储气袋的侧面可于特定高度以下黏合中空壳体。当储气袋于垂直方向上收合时，底板将随着储气袋的体积的减少而垂直地下降。进一步来说，当底板的高度下降至上述的特定高度时，储气袋于上述的特定高度以下的侧面将不再收合。而后，随着底板继续下降，储气袋于上述的特定高度以上的侧面将陆续地贴合其在特定高度以下的侧面，进而形成一双层壁面的结构。因此，使用者可简单地透过观察底板于垂直方向上的位置，来得知储气袋的体积及其变化。再者，本案的储气装置是利用一体成形的储气袋来储存流入的流体，因而降低其结构破损的发生。

以上所述仅是用以阐述本案所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本案的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。

附图说明

为让本案的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1为绘示根据本案一些实施方式的储气装置于收合状态下的立体示意图。

图2为绘示图1中的储气装置的侧视示意图。

图3为绘示根据本案一些实施方式的储气装置于部分展开状态下的立体示意图。

图4为绘示根据本案一些实施方式的储气装置于全展开状态下的立体示意图。

图5为绘示图4中的储气装置的侧视示意图。

图6为绘示根据本案一些实施方式的一组连杆滑轨机构与底板的立体示意图。

符号说明：

D1、D2：方向

10：储气装置

100：中空壳体

102：顶部

104：侧部

1022、1042：内壁

1044：横截面

106：底部

110：储气袋

112、114、116：面

120：输气管

122：接头

130：连杆滑轨机构模块

132、134、136：连杆滑轨机构

1362：滑轨

1364：滑块

1366：连接杆

1366a、1366b：端

138：底板

138a、138b：面

1386：固定端

140：传感器

具体实施方式

以下将以图式公开本案的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本案。亦即，在本案部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示。

请一同参照图1以及图2。图1为根据本案一些实施方式的储气装置10于收合状态下的立体示意图。图2为图1中的储气装置10于方向D1上的侧视示意图。储气装置10包含中空壳体100、储气袋110、输气管120、连杆滑轨机构模块130以及传感器140。储气袋110设置于中空壳体100内。输气管120穿设于中空壳体100，且流体连通储气袋110与外部空间。连杆滑轨机构模块130连接储气袋110的顶面112与中空壳体100的顶部102。传感器140设置于中空壳体100内。当流体透过输气管120进入储气袋110时，储气袋110是膨胀而使得连杆滑轨机构模块130同步收合。相反地，当流体透过输气管120离开储气袋110时，储气袋110收缩而使得连杆滑轨机构模块130同步展开。

于一些实施方式中，中空壳体100包含顶部102、侧部104及底部106。具体来说，侧部104为中空管状结构，且具有两开口分别位于中空管的两端上。顶部102及底部106分别地覆盖中空管的两开口。透过上述的顶部102、侧部104及底部106的结构配置，一容置空间形成于其中且用以容纳储气袋110及连杆滑轨机构模块130。于一些实施方式中，侧部104内由上而下的各横截面1044皆呈圆形并大小一致，且顶部102与底部106彼此平行，进而产生圆柱状的容置空间。当储气袋110置入圆柱状的容置空间时，中空壳体100可限制储气袋110于水平方向上的膨胀，使得储气袋110仅能于垂直方向上伸展。需说明的是，中空壳体100的结构并不以此为限，例如：中空壳体100亦可为一体成形或具有非圆形横截面的壳体结构。需再说明的是，本案的中空壳体100的顶部102、侧部104及底部106亦可分别地称为壳顶、壳壁及壳底，其中上述对应的名称仅为命名差异而不影响其的功能或位置。

于一些实施方式中，储气袋110包含一体成形的袋状结构，其具有密闭的储气空间。当储气袋110置入中空壳体100内时，储气袋110的储气空间与中空壳体100的容置空间是彼此隔离。换言之，上述的两空间内的流体不会互相连通，因而降低了流体交互污染及逸散的发生。另一方面，储气袋110包含可挠性材料。当储气袋110因流体的进入或离开而产生形状变化时，可伸缩的储气袋110可有效地降低因材料疲劳所造成的结构破损的发生。

于一些实施方式中，如图2所示，输气管120穿设于中空壳体100的底部106。输气管120的两端分别地连接储气袋110与外部空间。透过输气管120的配置，如介电液蒸气的流体可无阻碍地由外部空间进入储气袋110而储存。于一些实施方式中，输气管120包含竹节状接头122，其位于输气管120连接外部空间的一端上。当一外部管体连接输气管120时，竹节状接头122可有效地加强外部管体与输气管120的连接，进而防止外部管体的滑脱以及流体的泄漏。于一些实施方式中，输气管120设置于中空壳体100的底部106的中心点上。因此，当流体经由输气管120而进入储气袋110时，流体可均匀而快速地填充于储气袋110内。

于一些实施方式中，如图1及图2所示，储气装置10的连杆滑轨机构模块130包含多个连杆滑轨机构与底板138。详言之，连杆滑轨机构模块130包含第一连杆滑轨机构132、第二连杆滑轨机构134以及第三连杆滑轨机构136。底板138连接储气袋110的顶面112。透过第一、二、三连杆滑轨机构与底板138的设置，储气袋110于垂直方向上的伸缩可进一步被限制，进而使得储气袋110的体积及其变化更便于观察与分析。关于上述特征的描述将于下文中更详细地呈现与解释。

请同时参照图2以及图6。图6为绘示根据本案一些实施方式的一组连杆滑轨机构与底板138的立体示意图。于一些实施方式中，第一、二、三连杆滑轨机构中的每一个是包含相同的组件以及具有相同的组件配置。因此，第三连杆滑轨机构136单独地引用于下文中，以更清楚地说明每一个连杆滑轨机构包含的组件以及其配置。

具体来说，第三连杆滑轨机构136包含滑轨1362、滑块1364以及连接杆1366。底板138的底面138b连接储气袋110的顶面112。滑轨1362固定于中空壳体100的顶部102的内壁1022上，且与底板138彼此平行设置。滑块1364连接滑轨1362且可于其上滑动。连接杆1366具有第一端1366a及第二端1366b。第一端1366a枢接由底板138的顶面138a凸出的固定端1386。第二端1366b枢接滑块1364。当流体充入储气袋110时，储气袋110因受中空壳体100的限制而仅于垂直方向上膨胀，进而垂直地抬升底板138。此时，底板138透过连接杆1366而将滑块1364沿第一方向D1推动。相反地，当流体离开储气袋110时，储气袋110仅于垂直方向上收缩，进而使得底板受重力作用而垂直向下移动。此时，底板138透过连接杆1366而将滑块1364沿第二方向D2拉动。换言之，滑块1364可因应连接杆1366的作动而相对于中空壳体100的顶部102的内壁1022平行地滑动。因此，当流体充入或离开储气袋110时，储气袋110的顶面112可透过上述的第一、二、三连杆滑轨机构与底板138的运作而保持水平且仅于垂直方向上移动。

于一些实施方式中，当流体完全充满储气袋110时，底板138被储气袋110垂直地抬升至最高位置。此时，滑轨1362、连接杆1366以及底板138彼此平行。于一些实施方式中，枢接连接杆1366的底板138的固定端1386位在滑轨1362于底板138的投影区域外。当储气袋110内的流体完全泄出时，底板138受重力作用而垂直地下降至最低位置，使得滑块1364停留在滑轨1362靠近固定端1386的一端上。此时，连接杆1366朝向第一方向D1倾斜，进而有利于连杆滑轨机构的收合运作。

请再次参照图1及图2。于一些实施方式中，如图所示，连杆滑轨机构模块130包含的底板138为单一板状元件。底板138具有面积相同的顶面138a及底面138b，且底板138的底面138b的面积同等于储气袋110的顶面112的面积。因此，储气袋110于垂直方向上的膨胀可准确地传递至连杆滑轨机构模块130。

于一些实施方式中，中空壳体100的侧部104的内壁1042的横截面1044及底板138的顶面138a皆为圆形，且两者的圆心是为同轴。亦即，两者为共形设置。因此，当储气袋110分别地连接中空壳体100及底板138时，储气袋110上的皱褶处将可有效地减少，进而降低因皱褶所产生的袋体破损。另一方面，于一些实施方式中，底板138的顶面138a的面积略小于侧部104的内壁1042的横截面1044的面积。因此，底板138可与侧部104的内壁1042彼此分隔，以确保底板138仅受储气袋110的伸缩而移动。再者，藉由此结构配置，当储气袋110的侧面114部分黏合中空壳体100的侧部104的内壁1042时，底板138可于垂直升降时避开储气袋110与侧部104的黏合处，且底板138与侧部104之间隙亦可容置储气袋110收合的袋体。

需说明的是，本案的底板138的设置并不以此为限，例如：根据不同设计，底板138具有不同于圆形的表面形状，或由多个板块连接所构成。

于一些实施方式中，如图1所示，当底板138完整地连接储气袋110的顶面112时，第一连杆滑轨机构132及第二连杆滑轨机构134分别地邻近底板138的外周缘设置，并分别地连接顶部102的周缘部分，且两者相对于底板138或顶部102的中心而呈对称。同时，第三连杆滑轨机构136设置于第一连杆滑轨机构132及第二连杆滑轨机构134之间，且连接顶部102的中央部分。具体来说，第一连杆滑轨机构132及第二连杆滑轨机构134是彼此平行。第三连杆滑轨机构136的滑轨的两端分别地对齐第一连杆滑轨机构132及第二连杆滑轨机构134的滑轨的中点。换言之，该连杆滑轨机构模块130可于俯视图中具有近似于字母H的形状的结构配置。于一些实施方式中，第一、二、三连杆滑轨机构中的各连接杆与底板138的枢接位置非位于同一直在线。详言之，上述的三个枢接位置可定义出一平面，该平面与底板138的顶面138a重合。因此，透过上述的结构配置，当流体充入或离开储气袋110时，底板138可经由第一、二、三连杆滑轨机构而水平地升起或下降。

需说明的是，本案的连杆滑轨机构模块130的设置并不以此为限。举例来说，于一些实施方式中，连杆滑轨机构模块130仅包含彼此平行设置的第一连杆滑轨机构132及第二连杆滑轨机构134。于一些实施方式中，连杆滑轨机构模块130于俯视图中具有多边形(如四边形、五边形等)的结构配置。

请参照图3。图3为绘示根据本案一些实施方式的储气装置10于部分展开状态下的立体示意图。当储气袋110内的流体经由输气管120而逐渐地泄出时，储气袋110收缩并带动连杆滑轨机构模块130逐渐展开。亦即，由图1所示的组件状态逐渐变为图3所示的组件状态。具体来说，储气袋110的顶面112因其体积减少而垂直下降，使得底板138因来自储气袋110的支撑力减少亦垂直向下移动。同时，底板138透过各连接杆而将各滑块由各滑轨的一端拉向另一端。因此，底板138可随着储气袋110的顶面112而一同地水平下降。

请一同参照图4及图5。图4为绘示根据本案一些实施方式的储气装置10于全展开状态下的立体示意图。图5为绘示图4中的储气装置10于方向D1上的侧视示意图。如图4及图5所示，当储气袋110内的流体经由输气管120而完全地泄出后，底板138下降至最低位置，使得连杆滑轨机构模块130呈现全展开状态。同时，底板138亦透过各连接杆而将各滑块由各滑轨的一端拉至另一端。

于一些实施方式中，储气袋110的侧面114的下半部黏合中空壳体100的侧部104的内壁1042。进一步来说，当底板138的高度下降至储气袋110的侧面114的一半时，储气袋110的侧面114的下半部将不再随底板138下降而收合。而后，随着底板138继续下降，储气袋110的侧面114的上半部将陆续地贴合其的侧面114的下半部，因而形成一双层壁面的结构。需说明的是，储气袋110的侧面114与中空壳体100的侧部104的黏合处并不以此为限。于一些实施方式中，储气袋110的侧面114仅于其一半高度处部分地黏合侧部104的内壁1042。于一些实施方式中，储气袋110的底面116更黏合中空壳体100的底部106，使得储气袋110的体积变化可更准确地对应于底板138的高度。

需说明的是，对于常压两相浸入式冷却设备而言，为了降低压力对介电液沸点的影响，设备内的压力变化会控制在一小范围内。因此，使用者难以透过设备内的压力变化而得知设备内的介电液蒸气的状态。惟，透过本案的中空壳体100以及连杆滑轨机构模块130的结构配置，储气袋110的膨胀与收缩可仅限于垂直方向上。当储气袋110因流体的进出而体积变化时，连杆滑轨机构模块130的底板138可保持水平且对应地于垂直方向上移动。因此，使用者可简单地透过观察底板138的位置而清楚知道充入流体的体积以及其体积变化。

于一些实施方式中，储气装置10更包含传感器140，其为距离传感器并设置于底板138上，且透过感测底板138的高度(即底板138与底部106的距离)或感测底板138与顶部102的距离，可进而计算得知储气袋110的体积及其变化。需说明的是，传感器140的种类及位置并不以此为限，例如：传感器140亦可设置于中空壳体100的顶部102的内壁1022，透过量测其与底板138的距离而得知储气袋110的体积及其变化。另一方面，储气袋110的体积变化可代表常压两相浸入式冷却设备内的发热与解热能力的差异。当测得储气袋110的体积上升时，传感器140可得知此时设备内的冷凝器的解热能力不足，即可进一步通知设备内的冷凝器加强解热。相反地，当测得体积下降时，传感器140可通知设备内的冷凝器降低效能而减少能耗。因此，传感器140可加强设备内的冷凝器的调控。

综上所述，本案的储气装置可藉由中空壳体及连杆滑轨机构模块来限制储气袋的伸缩并方便观察储气袋的体积变化。中空壳体可限制储气袋仅于垂直方向上伸展。由于连杆滑轨机构模块中的底板完整地连接储气袋的顶面，当储气袋于垂直方向上伸展时，储气袋可将底板垂直地抬升。另一方面，储气袋的侧面可黏合中空壳体。当储气袋于垂直方向上收合时，底板将随着储气袋的体积的减少而垂直地下降。当底板的高度下降至黏合处时，储气袋于黏合处以下的侧面将不再收合。而后，随着底板继续下降，储气袋于黏合处以上的侧面将陆续地贴合其在黏合处以下的侧面，进而形成一双层壁面的结构。因此，使用者可简单地透过观察底板于垂直方向上的位置，来得知储气袋的体积及其变化。再者，本案的储气装置是利用一体成形的储气袋来储存充入的流体，因而降低其结构破损的发生。

虽本案已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本案，惟任何熟习此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案的保护范围当结合后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种储气装置，其特征在于，包含：

一中空壳体，包含一壳顶、一壳壁及一壳底；

一储气袋，设置于该中空壳体内；

一输气管，穿设于该壳底，且流体连通该储气袋与外部空间；以及

一连杆滑轨机构模块，包含一底板及多个连杆滑轨机构，该底板连接该储气袋的顶面，且该些连杆滑轨机构的至少其中之一包含：

一滑轨，固定于该壳顶；

一滑块，连动地连接该滑轨；以及

一连接杆，具有两端，且该两端分别地枢接该滑块及该底板；其中，该滑块是因应该连接杆的运动而相对于该壳顶平行地滑动；

其中，当流体透过该输气管进入该储气袋时，该储气袋膨胀而使得该连杆滑轨机构模块收合，当流体透过该输气管离开该储气袋时，该储气袋收缩而使得该连杆滑轨机构模块展开。

2.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，其中该连杆滑轨机构模块包含：一第一连杆滑轨机构，邻近该储气袋的顶面的外周缘设置，且连接该壳顶；以及

一第二连杆滑轨机构，邻近该储气袋的顶面的外周缘并平行于该第一连杆滑轨机构设置，且连接该壳顶。

3.如权利要求2所述的储气装置，其特征在于，其中该连杆滑轨机构模块更包含一第三连杆滑轨机构，连接该壳顶的中间。

4.如权利要求3所述的储气装置，其特征在于，其中该第一、二、三连杆滑轨机构中的各该连接杆与该底板的枢接位置非位于同一直在线。

5.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，其中该连杆滑轨机构模块中的该底板为单一板状元件，且该中空壳体的该壳壁的横截面及该底板的顶面皆呈圆形。

6.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，其中该底板的顶面的面积小于该中空壳体的该壳壁的横截面的面积。

7.如权利要求6所述的储气装置，其特征在于，其中该底板的顶面及该底板的底面具有相同面积，且该底板的底面与该储气袋的顶面具有相同面积。

8.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，其中当该连杆滑轨机构模块收合或展开时，该些连杆滑轨机构中的各该连接杆与该底板的枢接位置是位在各该滑轨于该底板的投影区域之外。

9.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，其中该储气袋的侧面的下半部是黏合部分的该壳壁。

10.如权利要求1所述的储气装置，其特征在于，更包含一传感器，其设置于该中空壳体内，且配置以量测该储气袋的体积。

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