具有均匀流道路径的液冷头结构

摘要

本发明提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，其包括上盖、本体及底板。上盖包括流体入口及流体出口。本体包括上表面、下表面及第一腔室至第五腔室。第一腔室邻设于上表面且沿中央连线方向延伸，并与流体入口连通。第二腔室邻设于下表面，并与第一腔室连通。第三腔室与第四腔室贯穿上表面与下表面，且分别设置于本体的两相对侧，并且以中央连线为对称轴而呈镜像对称。第五腔室邻设于上表面，且与流体出口、第三腔室及第四腔室连通。底板包括多个导沟彼此平行，且将第二腔室连接至第三腔室及第四腔室，以于底板上形成一具有等长路径的均匀流道。

权利要求

1.一种具有均匀流道路径的液冷头结构，包括：

一上盖，包括一流体入口及一流体出口，其中该流体入口与该流体出口形成一中央连线；

一本体，设置于该上盖的下方，且包括一上表面、一下表面、一第一腔室、一第二腔室、一第三腔室、一第四腔室以及一第五腔室，其中该第一腔室邻设于该上表面且沿部分的该中央连线方向延伸，并与该流体入口连通，该第二腔室邻设于该下表面，且沿该中央连线的方向延伸，并与该第一腔室连通，该第三腔室与该第四腔室贯穿该上表面与该下表面，且分别设置于该本体的两相对侧，并且以该中央连线为对称轴而呈镜像对称，该第五腔室邻设于该上表面，且与该流体出口、该第三腔室及该第四腔室连通；以及一底板，包括多个导沟、一第一凹槽及一第二凹槽，其中该第一凹槽与该第二凹槽分别相对于该第三腔室与该第四腔室而设置于该底板的两相对侧，该多个导沟彼此平行，且连接于该第一凹槽与该第二凹槽之间，并且相对于该第二腔室设置，其中该第二腔室通过该多个导沟、该第一凹槽及该第二凹槽而连通至该第三腔室与该第四腔室，且于该底板上形成一具有等长路径的均匀流道。

2.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该第二腔室与该多个导沟相连通，且该第三腔室与该第四腔室分别与该第一凹槽及该第二凹槽相连通。

3.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该底板还包括一密封组件，设置于该底板与该本体之间，且环设于该多个导沟及该第一凹槽与该第二凹槽的外围。

4.如权利要求3所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该密封组件包括：

一限位渠道，凹设于该底板，且环绕于该多个导沟及该第一凹槽与该第二凹槽的外围；

以及

一密封环，容置于该限位渠道。

5.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该第二腔室具有一长圆孔状正投影，沿该中央连线方向延伸，且位于该第三腔室与第四腔室之间。

6.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该第三腔室及该第四腔室分别具有一梯形正投影，且该梯形正投影的一长底边与该多个导沟连接。

7.如权利要求6所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该底板包括多个第一锁固孔，邻设于该梯形正投影的一短顶边的两端侧。

8.如权利要求7所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该上盖具有多个第二锁固孔，分别相对于该底板的该多个第一锁固孔，以及该本体具有多个第三锁固孔，分别相对于该底板的该多个第一锁固孔。

9.如权利要求8所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其还包括多个锁固元件，分别通过对应的该第一锁固孔，该第二锁固孔及该第三锁固孔而锁固该上盖，该本体与该底板。

10.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该底板是由一金属材质所构成。

11.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该上盖与该本体是由一可透光材质所构成。

12.如权利要求11所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其还包括一发光元件，且该本体还包括一容置槽，设置于该本体的一侧边缘，其中该发光元件设置于该容置槽，以组配提供一照射光源。

13.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该本体包括多个锁固穿孔，分别设置于该本体的多个周边延伸部，以与多个锁固单元相互组配，而将该液冷头结构锁固至一电子元件的一热源表面。

14.如权利要求1所述的具有均匀流道路径的液冷头结构，其中该第五腔室分别连通于该第三腔室至该流体出口与该第四腔室至该流体出口之间，以构成一汇流流道，其中该汇流流道的截面分别由该第三腔室与该第五腔室连通处，以及该第四腔室与该第五腔室连通处向该流体出口与该第五腔室连通处逐渐递减。

说明书

具有均匀流道路径的液冷头结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液冷式散热结构，特别涉及一种具有均匀流道路径的液冷头结构。

背景技术

[0002] 随着科技发展的日益更新，许多电子元件在提升效能的同时也伴随着更多热量的生成，导致一般风冷式散热装置无法达到发热电子元件的散热需求，而必须采用具有液冷循环技术效果的液冷式散热装置，才能有效地对发热电子元件进行散热。传统液冷式散热装置包含相互连通的一液冷头(liquid cooling block head)、一液冷排(liquid cooling pipe)及一泵(pump)，彼此构成一循环回路，其中循环回路内填充有冷媒流体，通过液冷头接触发热电子元件并通过冷媒流体进行热交换而将热量带走，液冷排将热量发散至外部以冷却冷媒流体，泵再驱动冷媒流体于循环回路中循环流动。

[0003] 然而，冷媒流体自液冷排导入液冷头后，流经液冷头的内部腔体的冷媒流体若无法以均匀的流道路径传输，将会导致液冷头与电子元件接触面的温度分布不均匀，进而影响电子元件的效能。此外，使用中的液冷式散热装置，必须同时确保冷媒流体完全密封于循环回路中，若冷媒流体温度分布不均匀，则可能影响液冷头的闭封结构，造成冷媒流体外漏，进而损害电子元件造成短路。因此，实有必要发展一种具有均匀流道路径的液冷头结构，以改善现有技术所面临的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，以解决现有技术的流道路径不均匀或热交换效率不佳的问题。

[0005] 本发明另一目的在于提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，其中液冷头结构简单，可替换、简易且稳固地组配于电子元件的热源表面上，并以均匀流道路径导送冷媒液体，避免与电子元件接触的底板上产生温度差异而影响电子元件的性能。此外，液冷头结构的部分结构更可以一透光材料构成，并增设一发光元件，使该液冷头结构于逸散电子元件及发光元件产生的热能的同时，更提供一光源照明功能。

[0006] 为达到前述目的，本发明提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，其包括上盖、本体以及底板。上盖包括流体入口及流体出口，其中流体入口与流体出口形成一中央连线。本体设置于上盖的下方，且包括上表面、下表面、第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室以及第五腔室。第一腔室邻设于上表面且沿部分的中央连线方向延伸，并与流体入口连通。
第二腔室邻设于下表面，且沿中央连线的方向延伸，并与第一腔室连通。第三腔室与第四腔室贯穿上表面与下表面，且分别设置于本体的两相对侧，并且以中央连线为对称轴而呈镜像对称。第五腔室邻设于上表面，且与流体出口、第三腔室及第四腔室连通。底板包括多个导沟、一第一凹槽及一第二凹槽，其中第一凹槽与第二凹槽分别相对于第三腔室与第四腔室而设置于底板的两相对侧。多个导沟彼此平行，且连接于第一凹槽与第二凹槽之间，并且相对于该第二腔室，其中第二腔室通过多个导沟、第一凹槽及第二凹槽而连通至第三腔室与第四腔室，且于底板上形成一具有等长路径的均匀流道。

[0007] 本发明的有益效果在于，本发明提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，以解决现有技术的流道路径不均匀或热交换效率不佳的问题。其中液冷头结构简单，可替换、简易且稳固地组配于电子元件的热源表面上，并以均匀流道路径导送冷媒液体，避免与电子元件接触的底板上产生温度差异而影响电子元件的性能。此外，液冷头结构的部分结构更可以一透光材料构成，并增设一发光元件，使该液冷头结构于逸散电子元件及发光元件产生的热能的同时，更提供一光源照明功能。

附图说明

[0008] 图1A是为本发明第一较佳实施例的具有均匀流道路径的液冷头结构的结构分解图。

[0009] 图1B是为本发明第一较佳实施例的具有均匀流道路径的液冷头结构的另一视角结构分解图。

[0010] 图2是表示图1A及图1B中具有均匀流道路径的液冷头结构的组合结构图。

[0011] 图3A是表示本发明第一较佳实施例中本体的顶视图。

[0012] 图3B是表示本发明第一较佳实施例中本体的底视图。

[0013] 图4是表示本发明液冷头结构的流道路径示意图。

[0014] 图5是表示本发明第二较佳实施例的液冷头结构的本体结构的底视图。

[0015] 图6是表示本发明第三较佳实施例的液冷头结构的结构分解图。

[0016] 其中，附图标记说明如下：

[0017] 1：液冷头结构

[0018] 11：上盖

[0019] 111：流体入口

[0020] 112：流体出口

[0021] 113：第二锁固孔

[0022] 12：本体

[0023] 120：容置槽

[0024] 121：上表面

[0025] 122：下表面

[0026] 123：第一腔室

[0027] 124：第二腔室

[0028] 125：第三腔室

[0029] 126：第四腔室

[0030] 127：第五腔室

[0031] 128：第三锁固孔

[0032] 129：锁固穿孔

[0033] 13：底板

[0034] 131：导沟

[0035] 132：第一凹槽

[0036] 133：第二凹槽

[0037] 134：密封组件

[0038] 1341：限位渠道

[0039] 1342：密封环

[0040] 135：第一锁固孔

[0041] 14：锁固元件

[0042] 15：锁固单元

[0043] 16：发光元件

[0044] L：中央连线

具体实施方式

[0045] 体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作对其进行说明用，而非用于限制本发明。

[0046] 图1A及图1B是为本发明第一较佳实施例的具有均匀流道路径的液冷头结构的不同视角的结构分解图。图2是表示图1A及图1B中具有均匀流道路径的液冷头结构的组合结构图。图3A及图3B是分别表示本发明第一较佳实施例中本体的顶视图及底视图。如图1A、图1B、图2、图3A及图3B所示，本发明的具有均匀流道路径的液冷头结构1(以下简称液冷头结构)是组装应用于例如但不限于中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等发热电子元件的一热源表面(未图示)。本发明的液冷头结构1包括上盖11、本体12及底板13。上盖11包括流体入口111及流体出口112，其中流体入口111与流体出口112形成一中央连线L。本体
12是设置于上盖11的下方。本体12包括上表面121、下表面122、第一腔室123、第二腔室124、第三腔室125、第四腔室126以及第五腔室127。第一腔室123邻设于上表面121且沿部分的中央连线L方向延伸，并与流体入口111连通。第二腔室124邻设于下表面122，且沿中央连线L的方向延伸，并与第一腔室123连通。第三腔室125与第四腔室126贯穿本体12的上表面121与下表面122，且分别设置于本体12的两相对侧。第五腔室127则邻设于本体12的上表面
121，与流体出口112、第三腔室125及第四腔室126连通。值得注意的是，于本实施例中，第三腔室125及第四腔室126是以中央连线L为对称轴而呈镜像对称的腔室结构。另外，底板13包括多个导沟131、一第一凹槽132及一第二凹槽133。于本实施例中，第一凹槽132与第二凹槽
133分别相对于第三腔室125与第四腔室126而设置于底板13的两相对侧。多个导沟131呈彼此平行，且连接于第一凹槽132与第二凹槽133之间，并且相对于第二腔室124。其中第二腔室124是通过多个导沟131各两侧而连通至第一凹槽132与第二凹槽133，且第三腔室125与第四腔室126分别与第一凹槽132及第二凹槽133相连通，藉此第二腔室124可通过多个导沟
131、第一凹槽132及第二凹槽133而同时连通至第三腔室125与第四腔室126，并藉此于底板
13上形成一具有等长路径的均匀流道。

[0047] 图4是表示本发明液冷头结构的流道路径示意图。于本实施例中，第二腔室124具有一长圆孔状正投影，沿中央连线L方向延伸，且位于第三腔室125与第四腔室126之间，并且分别与第三腔室125与第四腔室126等距。因此，冷媒液体自第二腔室124两旁侧边缘上任一点，经底板13上多个导沟131而导流至第三腔室125或第四腔室126的距离均相同。于本实施例中，第三腔室125与第四腔室126分别具有一梯形正投影，且均以其梯形正投影的长底边与多个导沟131连接。冷媒液体经底板13上多个导沟131分别汇流至第三腔室125与第四腔室126后，朝向第三腔室125与第四腔室126的梯形正投影的短顶边流动，并同时由本体12的下表面122朝上表面121导向第五腔室127。值得注意的是，第三腔室125与第四腔室126的梯形正投影除利于集中冷媒流体并由本体12下表面122传向上表面121的第五腔室127外，底板13更可包括多个第一锁固孔135，邻设于梯形正投影的短顶边的两端侧，藉此可有效利用底板13面积。另一方面，对应于底板13的多个第一锁固孔135，上盖11及本体12更分别具有多个第二锁固孔113及多个第三锁固孔128，均相对于底板13的多个第一锁固孔135，以共同组配将上盖11与底板13分别锁固于本体12的上表面121及下表面122上。于本实施例中，液冷头结构1还包括多个例如是但不限于螺丝的锁固元件14，分别通过对应的第二锁固孔113、第三锁固孔128及第一锁固孔135而锁固上盖11、本体12与底板13。应强调的是，本发明液冷头结构1的本体12中，除第三腔室125与第四腔室126的镜像对称配置关系外，第一腔室
123、第二腔室124、以及第五腔室127的构成亦以中央连线L为对称轴而呈镜像对称配置，其相对的尺寸并非限制本发明液冷头结构1的条件。于不影响镜像对称配置构成的条件下，第一腔室123、第二腔室124以及第五腔室127的尺寸可视需求而调变。图5是表示本发明第二较佳实施例的液冷头结构的本体结构的底视图。于本实施例中，本体12是与图3B所示的本体12相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图3B所示的本体12，本实施例的本体12所包含第二腔室124仅沿中央连线L方向延伸较短的距离，但仍于中央连线L两侧维持类似图4所示的镜像对称的流道路径。应强调的是，前述实施例中，第一腔室123、第二腔室124以及第五腔室127的尺寸可视液冷头结构1所对应的发热电子元件的外形而调变，且底板13上多个导沟131的数量及尺寸亦并非限制本发明特征的条件，其均可于实际应用时视需求调整，以使本发明的液冷头结构1可以镜像对称的均匀流道路径，稳定有效的对发热电子元件进行散热。

[0048] 再者，于一些实施例中，前述第五腔室127分别连通于第三腔室125与第四腔室126至流体出口112之间，以构成一汇流流道，即如图1A及图3A所示。其中该第五腔室127构成的汇流流道截面分别由第五腔室127与第三腔室125连通处以及第五腔室127与第四腔室126连通处向其中央的流体出口112连通处逐渐递减，藉以增加冷媒流体的液压而提升流速，顺畅流场，当然本发明并不以此为限。

[0049] 另外，再请参阅图1A及图1B，于本实施例中，底板13还包括一密封组件134，设置于底板13与本体12之间，且环设于多个导沟131、第一凹槽132与第二凹槽133的外围。具体而言，密封组件134包括一限位渠道1341及一密封环1342的对应组合结构，其中密封环1342可为例如但不限于橡胶环。限位渠道1341是凹设于底板13，且环绕于多个导沟131、第一凹槽132与第二凹槽133的外围。密封环1342是组配容置于限位渠道1342上。当底板13与本体12夹合时，通过密封组件134的设置，可形成完全密封，避免冷媒液体自底板13与本体12间的间隙外漏，进而造成电子元件的损害。另一方面，于前述实施例中，本体12更可包括多个锁固穿孔129，分别设置于本体12的多个周边延伸部，并与多个锁固单元15相互组配，而将液冷头结构1锁固至一电子元件的热源表面(未图示)。于一实施例中，多个锁固单元15可例如是但不限于螺丝，分别与本体12的多个锁固穿孔129组配而啮合锁固至电子元件或电子元件设置的载板(未图示)，进而使液冷头结构1的底板13与热源表面接触。应强调的是，液冷头结构1与电子元件热源表面接合的方式，并非限制本发明特征的条件，其他可为的锁固方式亦可适用于锁固本发明的液冷头结构1。本发明并不受限于前述例示，且不再赘述。

[0050] 由于本发明的液冷头结构1是组装应用于例如但不限于中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等发热电子元件的一热源表面(未图示)，故底板13是以一金属材质所构成者较佳。另一方面，上盖11与本体12则可由一可透光材料所构成，当然本发明并不受限于此。而当上盖11与本体12由一可透光材质所构成时，本发明的液冷头结构1更可结合一发光元件而提供照射光源。图6是表示本发明第三较佳实施例的液冷头结构的结构分解图。于本实施例中，液冷头结构1是与图1A及图1B所示之液冷头结构1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图1A及图1B所示的液冷头结构1，于本实施例的液冷头结构1中，本体12还包括一容置槽120，设置于该本体12的一侧边缘，液冷头结构1还包括一发光元件16，设置于容置槽120，用以组配提供一照射光源。因此，液冷头结构1除提供底板13对发热电子元件的一热源表面进行散热外，本体12增设的发光元件16更提供一照射光源，以指示或装饰液冷头结构1。同时流经本体12各腔室的冷媒流体亦有助于本体12逸散发光元件16处生的热能。应强调的是，前述实施例中，发光元件16及容置槽120的数量、尺寸及配置位置并非限制本发明特征的条件，其均可于实际应用时视需求调整，以均匀流道路径提供有效的散热效率，同时兼具指示或装饰的照明。

[0051] 综上所述，本发明提供一种具有均匀流道路径的液冷头结构，以解决现有技术的流道路径不均匀或热交换效率不佳的问题。其中液冷头结构简单，可替换、简易且稳固地组配于电子元件的热源表面上，并以均匀流道路径导送冷媒液体，避免与电子元件接触的底板上产生温度差异而影响电子元件的性能。此外，液冷头结构的部分结构更可以一透光材料构成，并增设一发光元件，使该液冷头结构于逸散电子元件及发光元件产生的热能的同时，更提供一光源照明功能。

[0052] 本发明得由本领域技术人员任意进行构思而进行各种修饰，然而皆不脱如附权利要求的范围。