CN207164691U - 换热装置及具有换热装置的设备 - Google Patents

Abstract

一种换热装置及具有换热装置的设备，其于一管路单元内充填有热传媒介，透过一蒸气或气体加压器、散热装置及节流装置的循环，将热传媒介流向一吸热器，该吸热器上设有一吸热面，该吸热面可与一热源接触，而流经吸热器的热传媒介会经过吸热面将该热源的热量带走；而且，该换热装置可以设置于一设备内，该设备具有至少一供电单元及至少一工作单元，该工作单元会运作时会形成该热源，该工作单元与该吸热器的该吸热面接触，直接进行吸热作用并可进行一有效的换热循环以达到散热效果。

Description

换热装置及具有换热装置的设备

技术领域

本实用新型与一种换热装置有关，其并适用于具有该换热装置的设备，例如一电脑主机的散热，但所述的具有该换热装置的设备不限于只应用在电脑主机。

背景技术

按，早期的散热***，例如装设于一电脑的一CPU(central processing unit，中央处理器)及其他晶片上等热源的散热***，通常会在上方装设有具有散热及导热功能的一鳍片(或称散热鳍片)，透过该鳍片将热源导引出来，以完成一散热的程序，但是科技的进步，使得热源的接触面积缩小，而指令周期增加，更进一步导致整个热源发热的温度提升，仅用散热鳍片的散热方式，除了效率不佳外，因为电脑的主机壳为半密闭式，散热不易，长时间使用后，内部的积尘更会降低散热效果，所以现在有更多散热***的改良。

目前业界已发展出两种散热方式，首先第一种散热方式请参阅图1所示，其为一液体冷却***40，该液体冷却***40直接与一电脑主机50内的一中央处理器51连接，一管路***41将温度较低的一液体从该液体冷却***40输入至与该中央处理器51接触的一导热部42后，该液体会吸收该中央处理器51所产生的热量而使得该液体的温度上升；接着，该液体再经由该管路***41导出至一散热端43，并透过一散热风扇44对该散热端43内的该液体进行散热并使该液体温度下降，再接着透过该管路***41再度将该液体输送至该液体冷却***40及该导热部42而产生一内循环并达到对该中央处理器51的散热效果。

惟，以该液体冷却***40进行冷却的机制，其流动的循环会受到该电脑主机50内部空间的限制，因而通常流动距离很短，而且线路是固定的，除了安装的位置受限之外，过短的循环会使得该散热端43的液体无法将热有效的排除，因而在长时间的使用下，流入该导热部42的液体会逐渐升温，进而无法对该中央处理器51产生有效的散热作用。

又或者，第二种散热方式请配合参阅图2所示的风扇冷却***，其为一主机单元60，该主机单元60在该中央处理器51及一图形处理器(GPU，graphics processing unit)62上各设置有一个该散热风扇44，同时，在该主机单元60上并设有一排风扇64，透过该散热风扇44可以将该中央处理器51及该图形处理器62产生的热能导引出来，并且透过该排风扇64将热空气排出该主机单元60以达到一排热的作用。

以该散热风扇44的方式进行散热机制，该散热风扇44及该排风扇64为了要产生良好的散热功效，需于该主机单元60开机过程中保持运转状态，然而运转时该散热风扇44及该排风扇64会消耗大量的电量，同时该散热风扇44与该排风扇64的运转也会产生噪音，而且经过长时间使用后，该中央处理器51及该图形处理器62的温度会升高；另外，该散热风扇44产生空气的流动带走热量，装设在该中央处理器51及该图形处理器62上的散热风扇44无法直接对于周边运算晶片直接做一有效的排热，因此整体散热效果有限。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种换热装置及一种具有换热装置的设备。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

本实用新型主要目的提供快速且有效降温的一种换热装置及一种具有换热装置的设备，该换热装置其至少包含有：一管路单元，该管路单元内能够充填一热传媒介；一蒸气或气体加压器，该蒸气或气体加压器与该管路单元连接；一散热装置，该蒸气或气体加压器与该散热装置以该管路单元连接；一节流装置，该散热装置与该节流装置以该管路单元连接；一吸热器，该节流装置与该吸热器以该管路单元连接，且该吸热器与该蒸气或气体加压器以该管路单元连接，该吸热器设有一吸热面；一控制单元，其与该蒸气或气体加压器、该散热装置、该节流装置及该吸热器讯号连接。

如上所述的换热装置，其中该换热装置更包含一壳体，该壳体的内部装设有该蒸气或气体加压器、该散热装置、该节流装置及该控制单元，而该吸热器设于该壳体的外部。

如上所述的换热装置，其中该散热装置为一鳍片式散热排、一风扇或一水冷散热装置所构成。

如上所述的换热装置，其中该节流装置为一毛细管、一感温式膨胀阀、一电子式膨胀阀或一流孔限流板。

该具有换热装置的设备，其至少包含有：一设备及如上所述的该换热装置，其中，该设备的内部设置有至少一工作单元；该吸热器与该工作单元接触。

于另一实施例中，该具有换热装置的设备，其至少包含有：一设备及一换热装置；其中，该换热装置至少包含有：一管路单元，该管路单元内能够充填一热传媒介；一蒸气或气体加压器，该蒸气或气体加压器与该管路单元连接；一散热装置，该蒸气或气体加压器与该散热装置以该管路单元连接；一节流装置，该散热装置与该节流装置以该管路单元连接；复数个吸热器，该节流装置与该吸热器以该管路单元连接，且该吸热器与该蒸气或气体加压器以该管路单元连接，每一该吸热器设有一吸热面；一控制单元，其与该蒸气或气体加压器、该散热装置、该节流装置及该吸热器讯号连接；其中，该设备的内部设置有至少一工作单元；该吸热面与该工作单元接触。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，复数个该吸热器以该管路单元连接。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，复数个该吸热器以该管路单元串连。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，复数个该吸热器以该管路单元依序串连。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，复数个该工作单元具有复数个晶片，该吸热面与该晶片接触。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，复数个该吸热面与对应的该晶片接触。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，每一该吸热面与对应的每一该晶片接触。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，该晶片为一中央处理器或一图形处理器。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，该设备更设置有至少一供电单元，该供电单元与该工作单元电性连接。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，该供电单元与该换热装置电性连接。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，该工作单元更接设有一温度传感器于该吸热面与该工作单元之间，并与该吸热器及该工作单元接触。

如上所述的具有换热装置的设备，其中，该工作单元并设有一脉冲宽度调变调速装置，该控制单元讯号连接该脉冲宽度调变调速装置。

本实用新型所产生的技术效果：本实用新型所提供的该换热装置及该具有换热装置的设备，该换热装置的该吸热器可直接与一热源接触，产生直接降温散热的作用，因此可以提升冷却效果。而且，该热传媒介经过循环之后，该热传媒介的温度在该吸热器皆可以保持低温状态，因此即使长时间使用也不会丧失其降温效果。同时，该具有换热装置的设备，该工作单元可直接与该吸热器接触，而可达直接有效的散热效果，而该换热装置装设于该设备内也不会另外增加体积，且因该吸热器可供直接且持续的散热效果，使该工作单元的操作温度可以在较佳的温度内，因此可以避免过热所产生的迟缓或损坏。

附图说明

图1习知液体冷却***的示意图。

图2习知风扇冷却***的示意图。

图3为本实用新型换热装置的立体外观图。

图4为本实用新型具换热装置的设备第一实施例的立体外观分解图。

图5为本实用新型具换热装置的设备第二实施例的示意图。

图6为本实用新型具换热装置的设备第二实施例的立体外观图。

图号说明：

本实用新型

10 换热装置

11 管路单元

12 蒸气或气体加压器

13 散热装置

131 鳍片式散热排

132 风扇

14 节流装置

15 吸热器

151 吸热面

16 控制单元

20 壳体

30 设备

31 外壳

32 供电单元

33 工作单元

331 主机板

3311 中央处理器

3312 温度传感器

3313 脉冲宽度调变调速装置

3321 图形处理器

H 热源

习知

40 液体冷却***

41 管路***

42 导热部

43 散热端

44 散热风扇

50 电脑主机

51 中央处理器

60 主机单元

62 图形处理器

64 排风扇。

具体实施方式

实用新型实用新型实用新型实用新型请参阅图3所示，其为本实用新型换热装置的立体外观图，所称“换热”指能够进行冷热交换，该换热装置10包含有：一管路单元11，该管路单元11内能够充填有一热传媒介(heat-transfer medium)(图未绘出)，该热传媒介为可以进行气态-液态之间转换的物质，例如可以是冷媒或水。

一蒸气或气体加压器12，该蒸气或气体加压器12与该管路单元11连接，该蒸气或气体加压器12可将该管路单元11内的该热传媒介压缩成高温高压的气态状态；该蒸气或气体加压器12可以为一压缩机。

一散热装置13，该散热装置13与该管路单元11连接，并接设于该蒸气或气体加压器12后，亦即该蒸气或气体加压器12与该散热装置13以该管路单元11连接；该散热装置13包含有一鳍片式散热排131及一风扇132，该热传媒介流入该鳍片式散热排131后，可透过该风扇132进行降温的动作，进而可将该管路单元11内的该热传媒介转换成低温高压的液态状态；例如，该散热装置13可以为该鳍片式散热排131、该风扇132或一水冷散热装置；所述该水冷散热装置为装填有水的一槽体，而将该鳍片式散热排131 或该管路单元11 浸泡入装填有水的该槽体所构成的该水冷散热装置，以达到散热的功效。

一节流装置14，该节流装置14与该管路单元11连接，并接设于该散热装置13后，亦即该散热装置13与该节流装置14以该管路单元11连接；该节流装置14为一毛细管、一感温式膨胀阀、一电子式膨胀阀或一流孔限流板(oriface)，该节流装置14可将该管路单元11内的热传媒介转换成低温低压的气态状态。

一吸热器15，该吸热器15与该管路单元11连接，该吸热器15设于该节流装置14与该蒸气或气体加压器12之间，亦即该节流装置14与该吸热器15以该管路单元11连接，且该吸热器15与该蒸气或气体加压器12以该管路单元11连接；该吸热器15上设有一吸热面151，该吸热面151能够与一热源H接触并与该热源H进行冷热交换，一般而言该热源H将热量传递给该吸热面151而能够使得该热源H的温度降低或维持于某特定温度；而流经该吸热器15的低温低压的气态该热传媒介会经过该吸热面151并将来自该热源H所传递给该吸热面151的热量带走，并转换成低压高温的气态该热传媒介，再经该管路单元11流向该蒸气或气体加压器12以完成一循环回路。

一控制单元16，其与该蒸气或气体加压器12、该散热装置13、该节流装置14及该吸热器15讯号连接并可提供电力且控制该蒸气或气体加压器12、该散热装置13、该节流装置14及该吸热器15的运作。

一壳体20， 该壳体20内部装设有该蒸气或气体加压器12、该散热装置13、该节流装置14及该控制单元16，而该吸热器15设于该壳体20外部。

请参阅图3所示，该壳体20可将该换热装置10容置成一整体以方便携带及安装，当要进行换热时仅需要将该吸热器15的该吸热面151与该热源H接触，于本实施例中该热源H为一晶片例如一中央处理器，该吸热面151即能够以该管路单元11内充填的低温低压气态该热传媒介来进行热交换，以将该热源H产生的热量吸收，并使该热传媒介转换成高温低压的气态；接着，该热传媒介经由该管路单元11输送至该蒸气或气体加压器12并经由该蒸气或气体加压器12加压形成高温高压的气态该热传媒介后，再度经由该管路单元11输送导入该散热装置13的鳍片式散热排131并经过该风扇132的排热降温后，该管路单元11内的热传媒介会转换成低温高压的液态该热传媒介；再接着，再经由该节流装置14的该毛细管转换后变成低温低压的气态该热传媒介，使导入该吸热器15的该热传媒介为低温低压的状态以完成该循环回路。此该循环回路可以确保该吸热面151的该热传媒介温度可以有效对于该热源H进行散热；是以，长时间的操作下仍可确保该中央处理器的运作仍在一适当的操作温度内。

请一并同时参阅图4所示，为本实用新型具换热装置的设备第一实施例的立体外观分解图，该换热装置与前一实施例同，故不再赘述。其中，该换热装置10直接装设于一设备30内，该设备可以为一电脑主机、一货柜或一建筑物，于本实施例中举例该设备30为该电脑主机。该设备30具有一外壳31，于本实施例中举例该外壳31为电脑机壳，该外壳31的内部或该设备30的内部另具有一供电单元32及一工作单元33，该工作单元33为一主机板331，该主机板331上设有一中央处理器3311(于本实施例中为该热源)，该换热装置10相对于该工作单元33设有该吸热器15，其中该吸热面151与该中央处理器3311接触。同时，该供电单元32可直接供给电力给予该换热装置10，使该换热装置10不需要额外使用电源；一般而言该吸热器15的作用面积较小，所以相对地该蒸气或气体加压器12的耗电亦不大，因此该换热装置10直接使用该供电单元32的电力也不会对于该工作单元33的效能及稳定性产生影响。同时，该工作单元33的该主机板331上更接设有一温度传感器3312设于该吸热器15与该中央处理器3311之间，该温度传感器3312被夹持在该吸热器15与该中央处理器3311之间并与该吸热面151接触。该主机板331上并设有一脉冲宽度调变 (PWM，Pulse WidthModulation)调速装置3313，该控制单元16讯号连接该脉冲宽度调变调速装置3313以控制该换热装置10的运作状态。当该工作单元33刚开始启动时，其温度低于一阈值，因此该控制单元16并不会启动该蒸气或气体加压器12及该风扇132；当一段时间后，该工作单元33上的该中央处理器3311的温度会升高，因此该温度传感器3312会感知该中央处理器3311的温度已经提高；当该温度传感器3312感知该中央处理器3311的温度等于或超过该阈值时，则由该脉冲宽度调变调速装置3313以一讯号通知该控制单元16，该控制单元16即会驱动该蒸气或气体加压器12及该风扇132运转以进行该热传媒介于该循环回路的循环降温。接着当温度下降完成后，例如该温度传感器3312感知该中央处理器3311的温度小于该阈值时，则由该脉冲宽度调变调速装置3313以一另一讯号通知该控制单元16，该控制单元16即可以减缓或停止该换热装置10的运作。因此，该换热装置10可在需要时再进行运转，故可降低能源的损耗及避免该吸热器15过度散热，而造成该中央处理器3311及该工作单元33结霜或温度过低的状况。

请一并同时参阅图5及图6所示，其为本实用新型具有该换热装置的设备的第二实施例，该换热装置10大致与前一实施例同，故不再赘述。其中，该设备30的内部具有复数个该工作单元33，本实施例的该换热装置10具有复数个该吸热器15，复数个该吸热器15以该管路单元11连接以完成该循环回路，较佳为复数个该吸热器15以该管路单元11串连以完成该循环回路，最佳为复数个该吸热器15以该管路单元11依序串连以完成该循环回路；该吸热器15的该吸热面151与该中央处理器3311(于本实施例中为该热源)接触，较佳地该吸热面151与对应的该中央处理器3311(于本实施例中为该热源)接触，最佳地每一该吸热面151与对应的每一该中央处理器3311(于本实施例中为该热源)接触。

于图5及图6的实施例中，该设备30的内部具有两个该工作单元33，两个该工作单元33分别为该主机板331及一显示适配器332，该主机板331上设有该中央处理器3311，该显示适配器332上设有一图形处理器3321，该换热装置10相对于两个该工作单元33设有以该管路单元11依序串连的两个该吸热器15；其中，两个该吸热器15分别透过各自的该吸热面151与该中央处理器3311及该图形处理器3321接触。

当然，该设备30亦可设有复数个该供电单元32，以因应电力调配的需求而切换为将电力供给复数个该工作单元33或该换热装置10。

Claims (18)

1.一种换热装置，其特征在于，至少包含：

一管路单元(11)；

一蒸气或气体加压器(12)，该蒸气或气体加压器(12)与该管路单元(11)连接；

一散热装置(13)，该蒸气或气体加压器(12)与该散热装置(13)以该管路单元(11)连接；

一节流装置(14)，该散热装置(13)与该节流装置(14)以该管路单元(11)连接；

一吸热器(15)，该节流装置(14)与该吸热器(15)以该管路单元(11)连接，且该吸热器(15)与该蒸气或气体加压器(12)以该管路单元(11)连接，该吸热器(15)设有一吸热面(151)；

一控制单元(16)，其与该蒸气或气体加压器(12)、该散热装置(13)、该节流装置(14)及该吸热器(15)讯号连接；

一壳体(20)，该壳体(20)的内部装设有该蒸气或气体加压器(12)、该散热装置(13)、该节流装置(14)及该控制单元(16)，而该吸热器(15)设于该壳体(20)的外部。

2. 如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，该散热装置(13)为一鳍片式散热排(131)、一风扇(132) 或一水冷散热装置所构成。

3.如权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于，该节流装置(14)为一毛细管、一感温式膨胀阀、一电子式膨胀阀或一流孔限流板。

4.一种具有换热装置的设备，其特征在于，至少包含有：

一设备(30)及一换热装置(10)；

其中，该换热装置(10)至少包含有：

一管路单元(11)；

一蒸气或气体加压器(12)，该蒸气或气体加压器(12)与该管路单元(11)连接；

一散热装置(13)，该蒸气或气体加压器(12)与该散热装置(13)以该管路单元(11)连接；

一节流装置(14)，该散热装置(13)与该节流装置(14)以该管路单元(11)连接；

一吸热器(15)，该节流装置(14)与该吸热器(15)以该管路单元(11)连接，且该吸热器(15)与该蒸气或气体加压器(12)以该管路单元(11)连接，该吸热器(15)设有一吸热面(151)；

一控制单元(16)，其与该蒸气或气体加压器(12)、该散热装置(13)、该节流装置(14)及该吸热器(15)讯号连接；

其中，该设备(30)的内部设置有至少一工作单元(33)；该吸热面(151) 与该工作单元(33)接触。

5.如权利要求4所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该吸热面(151)与该工作单元(33)的一晶片接触。

6.如权利要求5所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该晶片为一中央处理器(3311)或一图形处理器(3321)。

7.一种具有换热装置的设备，其特征在于，至少包含有：

一设备(30)及一换热装置(10)；

其中，该换热装置(10)至少包含有：

一管路单元(11)；

一蒸气或气体加压器(12)，该蒸气或气体加压器(12)与该管路单元(11)连接；

一散热装置(13)，该蒸气或气体加压器(12)与该散热装置(13)以该管路单元(11)连接；

一节流装置(14)，该散热装置(13)与该节流装置(14)以该管路单元(11)连接；

复数个吸热器(15)，该节流装置(14)与该吸热器(15)以该管路单元(11)连接，且该吸热器(15)与该蒸气或气体加压器(12)以该管路单元(11)连接，每一该吸热器(15)设有一吸热面(151)；

一控制单元(16)，其与该蒸气或气体加压器(12)、该散热装置(13)、该节流装置(14)及该吸热器(15)讯号连接；

其中，该设备(30)的内部设置有至少复数个工作单元(33)；该吸热面(151)与该工作单元(33)接触。

8.如权利要求7所述的具有换热装置的设备，其特征在于，复数个该吸热器(15)以该管路单元(11)连接。

9.如权利要求7所述的具有换热装置的设备，其特征在于，复数个该吸热器(15)以该管路单元(11)串连。

10.如权利要求7所述的具有换热装置的设备，其特征在于，复数个该吸热器(15)以该管路单元(11)依序串连。

11.如权利要求7所述的具有换热装置的设备，其特征在于，复数个该工作单元(33)具有复数个晶片，该吸热面(151)与该晶片接触。

12.如权利要求11所述的具有换热装置的设备，其特征在于，复数个该吸热面(151)与对应的该晶片接触。

13.如权利要求11所述的具有换热装置的设备，其特征在于，每一该吸热面(151)与对应的每一该晶片接触。

14.如权利要求11至13任一所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该晶片为一中央处理器(3311)或一图形处理器(3321)。

15.如权利要求4至13任一所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该设备(30)设置有至少一供电单元(32)，该供电单元(32)与该工作单元(33)电性连接。

16.如权利要求15所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该供电单元(32)与该换热装置(10)电性连接。

17.如权利要求15所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该工作单元(33)接设有一温度传感器(3312)于该吸热面(151)与该工作单元(33)之间，并与该吸热器(15)及该工作单元(33)接触。

18.如权利要求15所述的具有换热装置的设备，其特征在于，该工作单元(33)并设有一脉冲宽度调变调速装置(3313)，该控制单元(16)讯号连接该脉冲宽度调变调速装置(3313)。