TWI580344B - 水冷系統 - Google Patents

Description

水冷系統

本發明係有關於一種散熱裝置，尤指一種水冷系統。

隨著科技蓬勃發展，3C產品之功能越來越多元，使3C產品內的電子元件之熱量也越來越高，若電子元件溫度過高則會影響運作時的性能及穩定性，所以為了確保電子元件能正常運作，對電子元件進行散熱是必要之作業。

然而，一些特殊的電子元件，例如：顯示卡，需要更快速地降溫，但現在3C產品之體積追求輕薄短小，所以如何在有限的空間中安裝高散熱速率的散熱裝置，以將熱量快速散逸到外部環境，是散熱裝置業者共同追求之重點。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人開發之目標。

本發明之一目的，在於提供一種水冷系統，其係利用水冷頭被夾置在散熱鰭片組與電路板之間，使電路板、水冷頭及散熱鰭片組相互層疊再一起，導液管穿固於散熱鰭片組且與散熱鰭片組相互熱貼接，以達到水冷系統具有體積縮減及高散熱效率之優點。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種水冷系統，用於一電路板，所述電路板安裝有一發熱元件，該水冷系統包括：一散熱鰭片組，設置在所述電路板上，該散熱鰭片組設有至少一穿設孔，該穿設孔自該散熱鰭片組的頂面向內開設成型；一水冷頭，被夾置在該散熱鰭片組與所述電路板之間，該水冷頭的一側熱貼接於所述發熱元件，且該水冷頭具有一入液端及一出液端；至少一導液管，連通於該入液端及該出液端，該導液管穿固於該穿設孔且與該穿設孔的內壁相互熱貼接，該導液管之部分暴露於該散熱鰭片組的該頂面；以及一風扇，對應該散熱鰭片組配置。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種水冷系統，用於一顯示卡，所述顯示卡安裝有一圖形處理器，該水冷系統包括：一散熱鰭片組，設置在所述顯示卡上，該散熱鰭片組設有至少一穿設孔，該穿設孔自該散熱鰭片組的頂面向內開設成型；一水冷頭，被夾置在該散熱鰭片組與所述顯示卡之間，該水冷頭的頂部熱貼接於該散熱鰭片組，該水冷頭的底部熱貼接於所述圖形處理器，該水冷頭具有一入液端及一出液端；一導液管，一末端連通於該入液端，另一末端連通於該出液端，該導液管穿固於該穿設孔且與該穿設孔的內壁相互熱貼接，該導液管之部分暴露於該散熱鰭片組的該頂面；一風扇，安裝在該散熱鰭片組的該頂面。

本發明還具有以下功效，散熱鰭片組的底面一部分設有凹陷槽，水冷頭容置於凹陷槽中，使散熱鰭片組的受熱面積大於水冷頭的受熱面積，且降低散熱鰭片組的受熱面積與水冷頭的受熱面積之間的高度差，讓散熱鰭片組的底面另一部分能順利熱貼接於電子元件，進而增加水冷系統之熱交換效率。

10‧‧‧水冷系統

1‧‧‧散熱鰭片組

11‧‧‧穿設孔

12‧‧‧底面

121‧‧‧凹陷槽

13‧‧‧頂面

2、2’‧‧‧水冷頭

21‧‧‧入液端

22‧‧‧出液端

3‧‧‧導液管

4‧‧‧風扇

5‧‧‧泵浦

6‧‧‧固定板

61‧‧‧第一透空口

62‧‧‧第二透空口

7‧‧‧外接泵浦

8‧‧‧散熱鰭片組

81‧‧‧底面

9‧‧‧輔助風扇

100‧‧‧電路板

101‧‧‧發熱元件

102‧‧‧電子元件

103‧‧‧圖形處理器

圖1 係本發明水冷系統第一實施例之立體分解圖。

圖2 係本發明水冷系統第一實施例之立體組合圖。

圖3 係本發明水冷系統第一實施例之另一立體組合圖。

圖4 係本發明水冷系統第二實施例之立體組合圖。

圖5 係本發明水冷系統第二實施例之另一立體組合圖。

圖6 係本發明水冷系統第三實施例之立體組合圖。

圖7 係本發明水冷系統第三實施例之側視圖。

圖8 係本發明水冷系統第四實施例之立體組合圖。

圖9 係本發明水冷系統第四實施例之另一立體組合圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本發明。

請參考圖1至圖3所示，本發明係提供一種水冷系統之第一實施例，此水冷系統10主要包括一散熱鰭片組1、一水冷頭2、一或複數導液管3及一風扇4。

如圖1所示，水冷系統10用於一電路板100，電路板100可以是顯示卡或其他介面卡，電路板100安裝有一發熱元件101及複數電子元件102，發熱元件101可以是圖形處理器(GPU)103、記憶體、數位微鏡(Digital Micro-mirror Device，DMD)晶片或其他元件。其中，本實施例之電路板100為顯示卡、發熱元件101為圖形處理器103。

如圖1至圖3所示，散熱鰭片組1設置在電路板100上，散熱鰭片組1設有一或複數穿設孔11且具有一底面12及一頂面13，散熱鰭片組1的底面12一部 分設有一凹陷槽121，散熱鰭片組1的底面12另一部分熱貼接於電子元件102。其中，本實施例之穿設孔11的數量為複數，各穿設孔11分別自散熱鰭片組1的頂面13向內開設且彼此平行間隔並列，但不以此為限制。

如圖1至圖3所示，水冷頭2被夾置在散熱鰭片組1與電路板100之間，水冷頭2的一側熱貼接於發熱元件101，且水冷頭2具有一入液端21及一出液端22。其中，本實施例之水冷頭2的頂部熱貼接於散熱鰭片組1，水冷頭2的底部熱貼接於發熱元件101。

詳細說明如下，水冷頭2容置於凹陷槽121中，水冷頭2的頂部熱貼接於凹陷槽121的內壁，使水冷頭2能夠與散熱鰭片組1快速進行熱交換。

如圖1至圖3所示，導液管3一末端連通於入液端21，另一末端連通於出液端21，導液管3穿固於穿設孔11且與穿設孔11的內壁相互熱貼接。

如圖1至圖3所示，風扇4對應散熱鰭片組1配置，進一步說明如下，本實施之風扇4安裝在熱鰭片組1的頂面13，但不以此為限制，風扇4也能安裝在熱鰭片組1的側面。其中，因圖形處理器103上方空間不多，所以散熱鰭片組1、水冷頭2與風扇4的厚度總和介於2.0公分至5.4公分。

如圖1至圖3所示，本發明水冷系統10更包括一泵浦5，泵浦5容置於水冷頭2內部，泵浦5帶動工作流體(例如：水、冷媒)循環流動於水冷頭2內部及導液管3內部。

如圖1所示，本發明水冷系統10更包括一固定板6，固定板6固定在電路板100上，散熱鰭片組1固定在固定板6上，固定板6設有一第一透空口61及一第二透空口62，水冷頭2透過第一透空口61固定於電路板100且熱貼接於發熱元件101，散熱鰭片組1的底面12透過第二透空口62以熱貼接於電子元件102。

如圖1至圖3所示，本發明水冷系統10之組合，其係利用散熱鰭片組1設置在電路板100上，散熱鰭片組1設有穿設孔11；水冷頭2被夾置在散熱鰭片 組1與電路板100之間，水冷頭2的頂部熱貼接於散熱鰭片組1，水冷頭2的底部熱貼接於發熱元件101，水冷頭2具有入液端21及出液端22；導液管3一末端連通於入液端21，另一末端連通於出液端21，導液管3穿固於穿設孔11且與穿設孔11的內壁相互熱貼接；風扇4對應散熱鰭片組1配置，或風扇4安裝在散熱鰭片組1的頂面13。

如圖1至圖3所示，本發明水冷系統10之使用狀態，其係利用電路板100、水冷頭2及散熱鰭片組1相互層疊再一起，使水冷系統10具有體積縮減之功效；並且，導液管3穿固於散熱鰭片組1且與散熱鰭片組1相互熱貼接，使發熱元件101產生的熱量傳遞給水冷頭2時，水冷頭2的頂部及導液管3內的工作流體(例如：水、冷媒)皆能快速地將熱量再傳遞至散熱鰭片組1，最後散熱鰭片組1與風扇4將熱量散逸至外部環境，以達到水冷系統10具有優良地散熱效率之優點。

另外，散熱鰭片組1的底面12一部分設有凹陷槽121，水冷頭2容置於凹陷槽121中，使散熱鰭片組1的受熱面積大於水冷頭2的受熱面積，且降低散熱鰭片組1的受熱面積與水冷頭2的受熱面積之間的高度差，讓散熱鰭片組1的底面12另一部分能順利熱貼接於電子元件102，進而增加水冷系統10之熱交換效率。

請參考圖4至圖5所示，係本發明水冷系統10之第二實施例，第二實施例與第一實施例大致相同，但第二實施例與第一實施例不同之處在於將第一實施例之泵浦5改成外接泵浦7。

詳細說明如下，外接泵浦7與導液管3相互連通，外接泵浦7帶動工作流體(例如：水、冷媒)循環流動於水冷頭2內部及導液管3內部，以達到相同於第一實施例之功能及功效。

在一些實施例中，上述的外接泵浦7可以以外接式補水器(未繪示)取代。在這些實施例中，外接式補水器可以連通於導液管3。當導液管3中流通 的冷卻液被蒸散，而少於一預定量時，則此外接式補水器可以供給額外的冷卻液對冷卻系統10進行補充。

請參考圖6至圖7所示，係本發明水冷系統10之第三實施例，第三實施例與第一實施例大致相同，但第三實施例與第一實施例不同之處在於水冷系統10更包括一輔助散熱鰭片組8及一輔助風扇9。

進一步說明如下，散熱鰭片組1與輔助散熱鰭片組8分別設置在電路板100的相對兩面，輔助風扇9對應輔助散熱鰭片組8配置，導液管3穿固於輔助散熱鰭片組8且與輔助散熱鰭片組8相互熱貼接，使導液管3內的工作流體(例如：水、冷媒)皆能快速地將熱量再傳遞至輔助散熱鰭片組8及輔助風扇9，輔助散熱鰭片組8及輔助風扇9再將熱量散逸至外部環境，以加強水冷系統10之散熱效率。

其中，輔助風扇9安裝在輔助散熱鰭片組8的底面81，但不以此為限制，輔助風扇9也能安裝在輔助散熱鰭片組8的側面。

此外，如第一實施例，穿設孔11能自散熱鰭片組1的頂面13向內開設成型外，如第三實施例，穿設孔11也能自散熱鰭片組1的底面12與頂面13之間開設成型。

請參考圖8至圖9所示，係本發明水冷系統10之第四實施例，第四實施例與第三實施例大致相同，但第四實施例與第三實施例不同之處在水冷頭2’未與散熱鰭片組1相互層疊再一起。

詳細說明如下，水冷頭2’僅固定於電路板100上，散熱鰭片組1的底面12未設有凹陷槽121，故水冷頭2’未容置於第三實施之凹陷槽121中，且水冷頭2’的頂部也未熱貼接於散熱鰭片組1；但是，風扇4、散熱鰭片組1與輔助散熱鰭片組8、輔助風扇9仍分別設置在電路板100的相對兩面，以加強水冷系統10之散熱效率。

綜上所述，本發明之水冷系統，亦未曾見於同類產品及公開使用，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

10‧‧‧水冷系統

1‧‧‧散熱鰭片組

11‧‧‧穿設孔

12‧‧‧底面

121‧‧‧凹陷槽

13‧‧‧頂面

2‧‧‧水冷頭

21‧‧‧入液端

22‧‧‧出液端

3‧‧‧導液管

5‧‧‧泵浦

6‧‧‧固定板

100‧‧‧電路板

Claims (19)

1. 一種水冷系統，用於一電路板，所述電路板安裝有一發熱元件，該水冷系統包括：一散熱鰭片組，設置在所述電路板上，該散熱鰭片組設有至少一穿設孔，該穿設孔自該散熱鰭片組的頂面向內開設成型；一水冷頭，被夾置在該散熱鰭片組與所述電路板之間，該水冷頭的一側熱貼接於所述發熱元件，且該水冷頭具有一入液端及一出液端；至少一導液管，連通於該入液端及該出液端，該導液管穿固於該穿設孔且與該穿設孔的內壁相互熱貼接，該導液管之部分暴露於該散熱鰭片組的該頂面；以及一風扇，對應該散熱鰭片組配置。
2. 如請求項1所述之水冷系統，其中該散熱鰭片組的底面設有一凹陷槽，該水冷頭容置於該凹陷槽，該水冷頭的頂部熱貼接於該凹陷槽的內壁。
3. 如請求項1所述之水冷系統，其更包括一泵浦，該泵浦容置於該水冷頭內部。
4. 如請求項1所述之水冷系統，其更包括一外接泵浦，該外接泵浦與該導液管相互連通。
5. 如請求項1所述之水冷系統，其中所述電路板安裝有複數電子元件，該散熱鰭片組的底面熱貼接於所述電子元件。
6. 如請求項5所述之水冷系統，其更包括一固定板，該固定板固定在所述電路板上，該散熱鰭片組固定在該固定板上，該固定板設有一第一透空口及一第二透空口，該水冷頭透過該第一透空口固定於所述電路板且熱貼接於所述發熱元件，該散熱鰭片組的底面透過該第二透空口以熱貼接於所述電子元件。
7. 如請求項1所述之水冷系統，其中穿設孔的數量為複數，該等穿設孔彼此平行間隔並列。
8. 如請求項1所述之水冷系統，其更包括一輔助散熱鰭片組及一輔助風扇，該散熱鰭片組與該輔助散熱鰭片組分別設置在所述電路板的相對兩面，該輔助風扇對應該輔助散熱鰭片組配置，該導液管穿固於該輔助散熱鰭片組且與該輔助散熱鰭片組相互熱貼接。
9. 如請求項1所述之水冷系統，其中該散熱鰭片組、該水冷頭與該風扇的厚度總和介於2.0公分至5.4公分。
10. 如請求項1所述之水冷系統，其中該風扇安裝在該散熱鰭片組的側面。
11. 一種水冷系統，用於一顯示卡，所述顯示卡安裝有一圖形處理器，該水冷系統包括：一散熱鰭片組，設置在所述顯示卡上，該散熱鰭片組設有至少一穿設孔，該穿設孔自該散熱鰭片組的頂面向內開設成型；一水冷頭，被夾置在該散熱鰭片組與所述顯示卡之間，該水冷頭的頂部熱貼接於該散熱鰭片組，該水冷頭的底部熱貼接於所述圖形處理器，該水冷頭具有一入液端及一出液端；一導液管，一末端連通於該入液端，另一末端連通於該出液端，該導液管穿固於該穿設孔且與該穿設孔的內壁相互熱貼接，該導液管之部分暴露於該散熱鰭片組的該頂面；以及一風扇，安裝在該散熱鰭片組的該頂面。
12. 如請求項11所述之水冷系統，其中該散熱鰭片組的底面設有一凹陷槽，該水冷頭容置於該凹陷槽，該水冷頭的頂部熱貼接於該凹陷槽的內壁。
13. 如請求項11所述之水冷系統，其更包括一泵浦，該泵浦容置於該水冷頭內部。
14. 如請求項11所述之水冷系統，其更包括一外接泵浦，該外接泵浦與該導液管相互連通。
15. 如請求項11所述之水冷系統，其中所述顯示卡安裝有複數電子元件，該散熱鰭片組的底面熱貼接於所述電子元件。
16. 如請求項15所述之水冷系統，其更包括一固定板，該固定板固定在所述顯示卡上，該散熱鰭片組固定在該固定板上，該固定板設有一第一透空口及一第二透空口，該水冷頭透過該第一透空口固定於所述顯示卡且熱貼接於所述發熱元件，該散熱鰭片組的底面透過該第二透空口以熱貼接於所述電子元件。
17. 如請求項11所述之水冷系統，其中穿設孔的數量為複數，該等穿設孔彼此平行間隔並列。
18. 如請求項11所述之水冷系統，其更包括一輔助散熱鰭片組及一輔助風扇，該散熱鰭片組與該輔助散熱鰭片組分別設置在所述顯示卡的相對兩面，該輔助風扇安裝在該輔助散熱鰭片組的底面，該導液管穿固於該輔助散熱鰭片組且與該輔助散熱鰭片組相互熱貼接。
19. 如請求項11所述之水冷系統，其中該散熱鰭片組、該水冷頭與該風扇的厚度總和介於2.0公分至5.4公分。