CN114340297A - 水冷装置及其集流器 - Google Patents

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CN114340297A CN202011055008.XA CN202011055008A CN114340297A CN 114340297 A CN114340297 A CN 114340297A CN 202011055008 A CN202011055008 A CN 202011055008A CN 114340297 A CN114340297 A CN 114340297A
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Abstract

一种水冷装置及其集流器，水冷装置包含第一集流器、第二集流器以及多个流体管。第一集流器包含接收腔以及多个整流腔。接收腔具有入口用以接收工作流体。每一整流腔包含第一壁部及第二壁部，第二壁部与第一壁部相对。第一壁部具有开口与接收腔连接，第二壁部有出口。流体管的一端分别对应连接整流腔的出口，流体管的另一端连通第二集流器。

Description

水冷装置及其集流器
技术领域
本发明涉及一种水冷装置及其集流器。
背景技术
近年来，伺服器装置的记忆体需求持续成长，主板上设置的记忆体模块数目也相应地增加。使用水冷的方式对记忆体模块进行散热时，因各记忆体模块与水冷装置的入水口距离不同，使得流过各记忆体模块旁与其进行热交换的水量也不同，造成记忆体模块之间出现温差。一般而言，距离水冷装置的入水口较远的记忆体模块因冷却效率相对较差而温度较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种能均匀地冷却记忆体模块的水冷装置。
为达成上述目的，依据本发明的一些实例，一种水冷装置包含第一集流器、第二集流器以及多个第一流体管。第一集流器包含接收腔以及多个整流腔。接收腔具有入口用以接收工作流体。每一整流腔包含第一壁部及第二壁部，第二壁部与第一壁部相对。第一壁部具有开口与接收腔连接，第二壁部有出口。第一流体管的一端分别对应连接整流腔的出口，第一流体管的另一端连通第二集流器。
于本发明的一或多个实例中，整流腔的开口的尺寸与其距接收腔的入口的距离成正相关。
于本发明的一或多个实例中，至少一整流腔内更包括凸管，凸管自第一壁部朝向第二壁部突伸。
于本发明的一或多个实例中，当至少二个整流腔内形成有凸管时，凸管具有相异的管径、截面积、长度或内管壁粗糙度。
于本发明的一或多个实例中，接收腔形成有至少一整流槽道。整流槽道具有第一端部及至少一第二端部，第一端部朝向接收腔的入口，第二端部朝向其中一整流腔的开口。
于本发明的一或多个实例中，整流槽道深入接收腔的一壁部。
于本发明的一或多个实例中，整流槽道的数量为两个以上，整流槽道的尺寸与其所对应的开口距接收腔的入口的距离成正相关；或是，整流槽道的截面积随着远离接收腔的入口而增加；或是，第二端部的数量为两个以上，第二端部的尺寸与其所对应的开口距接收腔的入口的距离成正相关。
于本发明的一或多个实例中，水冷装置进一步包含第三集流器以及多个第二流体管。第一集流器、第二集流器以及第三集流器沿着一方向依序排列。第二流体管用以连通第二集流器与第三集流器。
于本发明的一或多个实例中，第二集流器具有多个第一通孔以及多个第二通孔。第一通孔对应连接第一流体管，且第二通孔对应连接第二流体管。
于本发明的一或多个实例中，第二集流器相对的两内壁间具有一或二个以上的隔板，且相邻两隔板或任一内壁及与其相邻的隔板间的区域涵盖至少一第一通孔及至少一第二通孔。
依据本发明的一些实例，一种集流器包含接收腔以及多个整流腔。接收腔具有入口用以接收工作流体。每一整流腔包含第一壁部及第二壁部，第二壁部与第一壁部相对。第一壁部具有开口与接收腔连接，第二壁部有出口。
依据本发明的一些实例，一种集流器包含壳体，壳体具有入口、多个出口以及壁部。入口用以接收工作流体。壁部具有至少一整流槽道，整流槽道具有第一端部及至少一第二端部，第一端部朝向入口，第二端部朝向其中一出口。
于本发明的一或多个实例中，整流槽道深入壁部。
于本发明的一或多个实例中，整流槽道的数量为两个以上，整流槽道的尺寸与其所对应的出口距入口的距离成正相关；或是，整流槽道的截面积随着远离入口而增加；或是，第二端部的数量为两个以上，第二端部的尺寸与其所对应的出口距入口的距离成正相关。
综上所述，本发明的集流器运用整流腔或整流槽道的结构将接收的工作流体分配至出口，藉此均匀化通过各流体管的流体流量。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
为使本发明的上述及其他目的、特征、优点与实例能更明显易懂，所附的附图的说明如下：
图1为绘示依据本发明一实例的水冷装置的立体***图；
图2为绘示图1所示的水冷装置沿线段1-1’的局部放大剖视图；
图3为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图；
图4为绘示图3所示的水冷装置沿线段5-5’的剖视示意图；
图5为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图；
图6为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图；
图7为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大剖视图；
图8为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的立体***图。
其中，附图标记
10:记忆体模块
100,400:水冷装置
110,410,610,710,810,910:第一集流器
111,611:壳体
111a,111b,911b,911c:侧壁
112:盖体
113,913:接收腔
113a,613a,913a:入口
114,114a,114b:整流腔
114x:第一壁部
114y:第二壁部
115,615,615a,615b:出口
116,116a,116b:开口
117,117a,117b:凸管
118,118a,118b,118c:隔板
120,420:第二集流器
121:第一通孔
122:第二通孔
123,124:侧壁
125:隔板
126,127:内壁
130,430a,430b:第一流体管
132:第二流体管
180:第三集流器
181:出口
190:连接管
440:回流腔
441:隔板
442:出口
611a,611b:侧壁
611x,611y,913x:壁部
614,614a,614b,614z,714,814,914:整流槽道
614u,714u,914u:第一端部
614v,714v,814v,814v1,814v2,914v:第二端部
614w:侧壁
A1,A2,C1,C2,F1,F2:截面积
B1,B2:距离
D1,D2:管径
E1,E2:宽度
X:方向
具体实施方式
为使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实例。图中的各元件未按比例绘制，且仅为说明本发明而提供。以下描述许多实务上的细节，以提供对本发明的全面理解，然而，相关领域具普通技术者应当理解可在没有一或多个实务上的细节的情况下实施本发明，因此，该些细节不应用以限定本发明。
在本发明中，「A与B正相关」是指A变大时，B也变大；A变小时，B也变小。
请参照图1以及图2。图1为绘示依据本发明一实例的水冷装置100的立体***图，而图2为绘示图1所示的水冷装置100沿线段1-1’的局部放大剖视图。水冷装置100用以导引工作流体(例如：水)与记忆体模块10(于图1中省略未绘出)进行热交换，以冷却记忆体模块10。水冷装置100包含彼此流体连通的第一集流器110、第二集流器120以及多个第一流体管130，第一流体管130彼此分离并连接于第一集流器110以及第二集流器120之间，且第一流体管130的侧表面用以与记忆体模块10热接触。于一些实例中，第一流体管130为扁管。于一些实例中，第一流体管130包含金属或其他合适的导热材料。
第一集流器110包含壳体111以及盖体112，壳体111用以容纳工作流体，盖体112覆盖壳体111。壳体111包含接收腔113以及多个整流腔114，接收腔113具有入口113a用以接收工作流体，工作流体由入口113a进入水冷装置100。整流腔114排列于接收腔113的一侧，且整流腔114连通接收腔113，并用以将工作流体分配至每一整流腔114所对应的出口115，并使流出各出口115的流量或流速大致相等。
具体而言，每一整流腔114包含第一壁部114x以及第二壁部114y，第二壁部114y与第一壁部114x相对，第一壁部114x具有开口116，且开口116与接收腔113连接，第二壁部114y有出口115。
举例来说，入口113a与出口115是分别位于壳体111的第一侧壁111a及第二侧壁111b上，且各出口115与入口113a的距离相异。另外，第一集流器110的入口113a外侧也可以额外形成连接管190，第一集流器110可通过连接管190连接外部循环***(未图示)。
第一流体管130的一端分别对应连接整流腔114的出口115，另一端连通第二集流器120，以将工作流体由第一集流器110导引至第二集流器120。
每一整流腔114或其开口116的尺寸或形式不完全相同，藉此差异让工作流体通过各出口115时的流体流量或流速达到大体一致的结果，进而让水冷装置100的各第一流体管130具有大致相同的解热效率。如此，水冷装置100可提供各记忆体模块10大致相同的解热效率。
整流腔114的开口116的尺寸较佳是与其距接收腔113的入口113a的距离成正相关，换言之，随着整流腔114与入口113a的距离增加，整流腔114的开口116的尺寸(例如是开口116的宽度、高度或截面积)会对应增大。在一实例中，，第一集流器110包含第一整流腔114a以及第二整流腔114b，第一整流腔114a以及第二整流腔114b分别具有第一开口116a以及第二开口116b，第一开口116a与入口113a的距离是小于第二开口116b与入口113a的距离，且第一开口116a的截面积A1是小于第二开口116b的截面积A2。
此外，可以依据实际的需要，在至少一整流腔114内形成凸管117。开口116作为此凸管117的入口，并自第一壁部114x朝向第二壁部114y突伸。当至少二个整流腔114内形成有凸管117时，至少二个凸管117具有相异的管径、截面积、长度或内管壁粗糙度。随着前述凸管117与入口113a间的距离增加，凸管117的管径随的增加、截面积随的增加、长度随的减少或内管壁粗糙度随的降低。于一些实例中，可同时改变两个以上的凸管设计参数(例如：凸管的截面积、管径、长度、内管壁粗糙度等)。
以一实例为例，当第一整流腔114a以及第二整流腔114b分别具有第一凸管117a及第二凸管117b时，第一凸管117a与入口113a的距离小于第二凸管117b与入口113a的距离，第一凸管117a的管径D1小于第二凸管117b的管径D2。
除上述设计之外，第一集流器110也可以进一步形成有多个隔板118，隔板118自整流腔114的第一壁部114x朝向远离第二壁部114y的方向延伸出。相邻的两隔板118间的区域，或隔板118与接收腔113内壁之间的区域，各涵盖至少一个开口116，且隔板118的排列密度较佳是随着与入口113a的距离增加而下降以使前述各区域内的流量均匀。在一具体实例中，第一集流器110包含依序远离入口113a排列的第一隔板118a、第二隔板118b以及第三隔板118c，第一隔板118a与第二隔板118b之间的距离B1是小于第二隔板118b与第三隔板118c之间的距离B2。
此外，如果有需要，水冷装置100可以包含第三集流器180以及多个第二流体管132，第一集流器110、第一流体管130、第二集流器120、第二流体管132以及第三集流器180沿着方向X依序排列。第二流体管132彼此分离并用以连通第二集流器120与第三集流器180，第三集流器180具有出口181用以排出工作流体。在上述配置下，水冷装置100可用以冷却分离排列的记忆体模块。
水冷装置100的入口113a与出口181可以呈对角设置、同侧设置或对侧设置。出口181外侧也可以额外形成连接管190，水冷装置100可通过两连接管190形成循环回路。
当出口181不是设于第二集流器120时，第二集流器120具有多个第一通孔121及多个第二通孔122，第一通孔121以及第二通孔122分别位于第二集流器120相对的两侧壁123、124。第一通孔121对应连接第一流体管130，且第二通孔122对应连接第二流体管132。
如有需要，第二集流器120可以额外形成一或二个以上的隔板125，每一隔板125位于第二集流器120相对的两内壁126、127间，并连接于侧壁123、124之间。隔板125于第二集流器120内隔离出多个区域，相邻的两隔板125间的区域，或任一内壁126、127及与其相邻的隔板125间的区域，涵盖至少一第一通孔121及至少一第二通孔122。于所示的实例中，各腔室具有单个第一通孔121以及单个第二通孔122。
请参照图3以及图4。图3为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图，而图4为绘示图3所示的水冷装置沿线段5-5’的剖视示意图。有别于前述实例运用整流腔分配工作流体的作法，于本实例中，第一集流器610具有至少一整流槽道614以将工作流体分配至多个出口615。具体而言，第一集流器610的壳体611具有第一侧壁611a、异于第一侧壁611a的第二侧壁611b，以及连接第一侧壁611a以及第二侧壁611b的壁部611x，第一侧壁611a具有入口613a，第二侧壁611b具有出口615，壁部611x具有整流槽道614。每一整流槽道614具有第一端部614u以及至少一第二端部614v，第一端部614u朝向入口613a，而第二端部614v朝向其中一个出口615。
于一些实例中，壁部611x位于壳体611的底部，换言之，壁部611x为壳体611的底壁。于一些实例中，整流槽道614深入壁部611x，换言之，整流槽道614的侧壁614w是从壁部611x的表面下凹。于另一些实例中，整流槽道的侧壁可取而代的地从壁部611x的表面上凸以定义出整流槽道。
整流槽道614具有不同的流阻，具体而言，整流槽道614的流阻随着其对应的出口615与入口613a之间的距离增加而上升，因此，由入口613a进入第一集流器610的工作流体可以被均匀地分配至各出口615，通过各第一流体管130的流体量也相应地均匀化。
此外，当整流槽道614的数量为两个以上时，整流槽道614的尺寸与其所对应的出口615距入口613a的距离成正相关，换言之，随着出口615与入口613a的距离增加，出口615对应的整流槽道614的尺寸(例如是整流槽道614的宽度、高度或截面积)增大。例如第一集流器610包含第一出口615a、第二出口615b、第一整流槽道614a以及第二整流槽道614b，第一整流槽道614a延伸于入口613a以及第一出口615a之间，第二整流槽道614b延伸于入口613a以及第二出口615b之间，第一出口615a与入口613a的距离是小于第二出口615b与入口613a的距离，且第一整流槽道614a的宽度E1是小于第二整流槽道614b的宽度E2。
此外，壳体611的顶壁为壁部611y，其位置与壁部611x相对，壁部611y上也可以形成有至少一整流槽道614z，整流槽道614z延伸于入口613a以及对应的出口615之间。整流槽道614与整流槽道614z可以同时存在，也可以择一存在。
请参照图5，其为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图。于本实例中，第一集流器710的整流槽道714的截面积随着远离入口613a而增加。具体而言，整流槽道714的第一端部714u(朝向入口613a)的截面积C1小于整流槽道714的第二端部714v(朝向其中一个出口615)的截面积C2。整流槽道714的截面积较佳是随着远离入口613a而逐渐增加。
请参照图6，其为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大俯视透视图。于本实例中，第一集流器810的整流槽道814具有两个以上的第二端部814v(图中以两个为例)，第二端部814v的尺寸与其所对应的出口615距入口613a的距离成正相关，换言之，随着出口615与入口613a的距离增加，出口615对应的第二端部814v的尺寸(包含第二端部814v的宽度、高度或截面积)增大。具体而言，第一集流器810包含第一出口615a与第二出口615b，整流槽道814的第二端部814v1、814v2分别朝向第一出口615a与第二出口615b。因第一出口615a与入口613a的距离小于第二出口615b与入口613a的距离，故第二端部814v1的截面积F1小于第二端部814v2的截面积F2。
请参照图7，其为绘示依据本发明另一实例的水冷装置的局部放大剖视图。本实例与图2所示的实例的差异在于第一集流器910的入口913a与出口115分别设置于相互面对的侧壁911c、911b。另外，相较于图2所示的实例，于本实例中，接收腔913进一步形成有至少一整流槽道914，整流槽道914具有第一端部914u以及至少一第二端部914v，第一端部914u朝向接收腔913的入口913a，而第二端部914v朝向其中一整流腔114的开口116。
整流槽道914较佳是深入接收腔913的壁部913x(例如：接收腔913的顶壁或底壁)。此外，接收腔913也可以具有多个整流槽道914，且整流槽道914的尺寸与其所对应的开口116距接收腔913的入口913a的距离成正相关。例如当一段整流槽道对应的开口距入口913a的距离大于另一段整流槽道对应的开口距入口913a的距离时，此段整流槽道的尺寸大于前述另一段整流槽道914的尺寸。
另外，接收腔的整流槽道的形式可以是类似图5所示的整流槽道714或图6所示的整流槽道814。于一些实例中，接收腔的整流槽道的截面积也可以随着远离接收腔的入口913a而增加。于一些实例中，整流槽道具有两个以上的第二端部，且第二端部的尺寸与其所对应的开口116距接收腔的入口913a的距离成正相关。换言之，前述距离越远，第二端部尺寸越大。
请参照图8，其为绘示依据本发明另一实例的水冷装置400的立体***图。于本实例中，第一集流器410进一步包含回流腔440，回流腔440与接收腔113之间具有隔板441，且回流腔440具有出口442，工作流体经由出口442离开第一集流器410。第一流体管430a的两端分别连接整流腔114以及第二集流器420，而第一流体管430b的两端分别连接第二集流器420与回流腔440。
在上述配置下，工作流体大致上沿着呈U字形的流动路径通过水冷装置400。具体而言，工作流体首先由入口113a进入接收腔113，经由整流腔114分配进入第一流体管430a，通过第一流体管430a后进入第二集流器420，再通过第一流体管430b进入回流腔440而回到第一集流器410，最后通过出口442离开水冷装置400。
综上所述，本发明的集流器运用整流腔或整流槽道的结构将接收的工作流体分配至出口，藉此均匀化通过各流体管的流体流量。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种水冷装置，其特征在于，包含：
一第一集流器，包含：
一接收腔，具有一入口，该入口用以接收一工作流体；及
多个整流腔，每一该些整流腔包含一第一壁部及一第二壁部，且该第二壁部与该第一壁部相对，其中该第一壁部具有一开口且该开口与该接收腔连接，该第二壁部有一出口；
一第二集流器；以及
多个第一流体管，其一端分别对应连接该些整流腔的该些出口，另一端连通该第二集流器。
2.根据权利要求1所述的水冷装置，其特征在于，该开口的尺寸与其距该接收腔的该入口的距离成正相关。
3.根据权利要求1所述的水冷装置，其特征在于，至少一该些整流腔内更包括一凸管，该凸管自该第一壁部朝向该第二壁部突伸。
4.根据权利要求3所述的水冷装置，其特征在于，当至少二个该些整流腔内形成有该凸管时，至少二个该些凸管具有相异的管径、截面积、长度或内管壁粗糙度。
5.根据权利要求1所述的水冷装置，其特征在于，该接收腔形成有至少一整流槽道，该整流槽道具有一第一端部及至少一第二端部，该第一端部朝向该接收腔的该入口，该第二端部朝向该些整流腔的该些开口的其中一者。
6.根据权利要求5所述的水冷装置，其特征在于，该整流槽道深入该接收腔的一壁部。
7.根据权利要求5所述的水冷装置，其特征在于：
该至少一整流槽道的数量为两个以上，该整流槽道的尺寸与其所对应的该开口距该接收腔的该入口的距离成正相关；
该整流槽道的截面积随着远离该接收腔的该入口而增加；或
该至少一第二端部的数量为两个以上，该第二端部的尺寸与其所对应的该开口距该接收腔的该入口的距离成正相关。
8.根据权利要求1所述的水冷装置，其特征在于，进一步包含：
一第三集流器，其中该第一集流器、该第二集流器以及该第三集流器沿着一方向依序排列；以及
多个第二流体管，用以连通该第二集流器与该第三集流器。
9.根据权利要求8所述的水冷装置，其特征在于，该第二集流器具有多个第一通孔以及多个第二通孔，该些第一通孔对应连接该些第一流体管且该些第二通孔对应连接该些第二流体管。
10.根据权利要求9所述的水冷装置，其特征在于，该第二集流器相对的两内壁间具有一或二个以上的隔板，且相邻两隔板或任一内壁及与其相邻的隔板间的区域涵盖至少一该些第一通孔及至少一该些第二通孔。
11.一种集流器，其特征在于，包含：
一接收腔，具有一入口，该入口用以接收一工作流体；以及
多个整流腔，每一该些整流腔包含一第一壁部及一第二壁部，且该第二壁部与该第一壁部相对，其中该第一壁部具有一开口且该开口与该接收腔连接，该第二壁部有一出口。
12.根据权利要求11所述的集流器，其特征在于，该开口的尺寸与其距该接收腔的该入口的距离成正相关。
13.根据权利要求11所述的集流器，其特征在于，至少一该些整流腔内更包括一凸管，该凸管自该第一壁部朝向该第二壁部突伸。
14.根据权利要求13所述的集流器，其特征在于，当至少二个该些整流腔内形成有该凸管时，至少二个该些凸管具有相异的管径、截面积、长度或内管壁粗糙度。
15.根据权利要求11所述的集流器，其特征在于，该接收腔形成有至少一整流槽道，该整流槽道具有一第一端部及至少一第二端部，该第一端部朝向该接收腔的该入口，该第二端部朝向该些整流腔的该些开口的其中一者。
16.根据权利要求15所述的集流器，其特征在于，该整流槽道深入该接收腔的一壁部。
17.根据权利要求15所述的集流器，其特征在于：
该至少一整流槽道的数量为两个以上，该整流槽道的尺寸与其所对应的该开口距该接收腔的该入口的距离成正相关；
该整流槽道的截面积随着远离该接收腔的该入口而增加；或
该至少一第二端部的数量为两个以上，该第二端部的尺寸与其所对应的该开口距该接收腔的该入口的距离成正相关。
18.一种集流器，其特征在于，包含：
一壳体，具有一入口、多个出口以及一壁部，该入口用以接收一工作流体，该壁部具有至少一整流槽道，该整流槽道具有一第一端部及至少一第二端部，该第一端部朝向该入口，该第二端部朝向该些出口的其中一者。
19.根据权利要求18所述的集流器，其特征在于，该整流槽道深入该壁部。
20.根据权利要求18所述的集流器，其特征在于：
该整流槽道的数量为两个以上，该整流槽道的尺寸与其所对应的该出口距该入口的距离成正相关；
该整流槽道的截面积随着远离该入口而增加；或
该至少一第二端部的数量为两个以上，该第二端部的尺寸与其所对应的该出口距该入口的距离成正相关。
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