液冷式散热系统的制作方法

本发明涉及一种液冷式散热系统，特别涉及一种适用于电子装置散热的液冷式散热系统。

背景技术：

现有的电子装置中设置许多高功率的电子元件，例如中央处理器或图像处理器。这些电子元件具有优异的数据处理效能，但在运转时会产生惊人的热能，若没有经过适当的散热机制来排除热能，热能会让这些电子元件超过其安全操作温度而降低运作效能，甚至使得整个电子装置因过热而死机。

随着散热技术的进步，液冷式散热系统逐渐成为电子装置散热的主流之一。所谓液冷式散热，是以液体作为散热媒介。传统上，液冷式散热系统主要是由流管、液冷头及液冷排所组成，流管将液冷头与液冷排串连连通，其中填充有冷却液做为热交换的媒介。

然而，流管的材质通常为塑胶，例如为铁氟龙，会吸收冷却液并将冷却液向外蒸散。温度越高，冷却液在单位时间内的蒸散量越高。根据实验数据统计，在约为摄氏60度的使用环境下，每年经由流管向外蒸散的冷却液的量约为8～10克不等。而在冷却液向外蒸散的过程中，流管内压将下降，使得外界空气中较小的气体分子，如氦气，在冷却液蒸散的同时经由流管管材置换进入流管中而溶解于冷却液，当溶解饱和后，空气将以气泡的方式存在于该循环中，然而这些气泡会增加循环的流阻而影响散热效能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液冷式散热系统，藉以降低冷却液向外蒸散的机率。

本发明所揭露的液冷式散热系统，包含液冷排、液冷头、至少一流管及至少一金属层。其中，液冷头热接触于至少一热源，流管连通于液冷头与液冷排之间，金属层覆盖于至少一流管的内管壁和/或外管壁上。

本发明所揭露的液冷式散热系统，藉由流管内或外覆盖有金属层的设计，可降低冷却液向外蒸散的情形发生，以避免空气置换进入流管而增加流阻，进而可维持散热系统的散热效能。

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

图1为根据本发明的第一实施例所绘示的液冷式散热系统的示意图；

图2为图1的局部放大剖视示意图；

图3为根据本发明的第二实施例所绘示的液冷式散热系统的局部放大剖视示意图。

其中，附图标记为：

1a、1b液冷式散热系统

9热源

10液冷头

20液冷排

31流管

31a外管壁

31b内管壁

40、50金属层

410金属环

411贴覆段

412非贴覆段

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述。

本发明实施方式提供了一种液冷式散热系统，包含液冷排、液冷头、至少一流管及至少一金属层。液冷头热接触于至少一热源。流管连通于液冷头与液冷排之间。金属层覆盖于至少一流管的内管壁和/或外管壁上。藉由流管内或外覆盖有金属层的设计，可降低冷却液向外蒸散的情形发生，以避免空气置换进入流管而增加流阻，进而可维持散热系统的散热效能。

一种实例中，金属层为可挠性金属管，套设于该至少一流管的外管壁上。进一步地，可挠性金属管贴覆于外管壁的总面积占外管壁的面积70％以上，得以大幅降低冷却液向外蒸散的机率。

另一种实例中，金属层镀于流管的内管壁，以解决低冷却液向外蒸散的问题。

以下通过具体实施例详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域普通技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，本领域普通技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

需注意的是，本发明的附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。因此，在附图中仅标示与本发明有关的元件，且所显示的元件并非以实际实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且其元件布局形态可能更为复杂，先予叙明。

首先，请参阅图1～2，图1为根据本发明的第一实施例所绘示的液冷式散热系统的示意图，而图2为图1的局部放大剖视示意图。

本实施例提出了一种液冷式散热系统1a，适用于对电子装置散热。电子装置可以是例如桌上型电脑，但本发明并非以此为限。

具体来说，于本实施例中，液冷式散热系统1a包含液冷头10、液冷排20、流管31及金属层40。

液冷头10可用以热接触于至少一热源9。热源9可以是例如指前述电子装置中的中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、图形处理器(graphicsprocessingunit，gpu)等运转时会产生大量热能的电子元件，但本发明并非以此为限。液冷排20可以是例如由多个散热鳍片(未绘示)及穿过这些散热鳍片中的输送管(未绘示)所构成。而流管31，是以塑胶材质所构成的中空管路，具有可挠性，其两端分别连通液冷头10与液冷排20，用以让冷却液流通于液冷头10与液冷排20。

其中，由于流管的材质通常是使用铁氟龙(teflon)所构成，其聚合物之间的链结长度会让少量的冷却液通过而经由管材蒸散至外界环境。而在蒸散的过程中，流管内的压力将下降，进而让外界空气中较小的空气分子(如氦气)一并经由管材吸引进入流管并可能溶解于冷却液。若溶解的空气饱和，则出现气泡。这些气泡存在于冷却液中，会提高流阻而影响散热效能。更严重的是，在配置有泵的液冷系统中，若这些气泡经液冷循环进入泵，会受到泵的桨叶的撞击而产生噪音，且会干扰泵桨叶的转动而影响泵的效能，甚至，气泡会让桨叶在旋转时过度晃动而造成桨叶的轴承损坏，使得泵停止运作，进而缩短了整个液冷系统的使用寿命。

为了避免发生前述的问题，本实施例的液冷式散热系统1a的流管31上配置有金属层40。一种具体实例中，金属层40为可挠性金属管，套设于流管31的外壁面31a上。详细来说，金属层40是由依序排列的多个金属环410所构成，这些金属环410间隔排列，且可相对彼此活动以配合流管31的挠动弯曲。更详细来说，每一金属环410包含彼此相连的贴覆段411与非贴覆段412。对于其中一个金属环410，其贴覆段411贴覆于流管31的外壁面31a，而非贴覆段412覆盖于相邻的另一金属环410的贴覆段411的一部分之上。

值得注意的是，于本实施例中，这些金属环410的贴覆段411贴覆于流管31的外管壁31a的总面积占外管壁31a的面积70％以上。藉此，可在配合流管31的挠动弯曲的需求前提下，同时大幅度的降低冷却液自流管31蒸散的机率，进而可避免冷却液向外蒸散时置换空气而造成流阻增加等前述问题的发生，以维持液冷式散热系统1a的散热效能。

需声明的是，本发明并非以附图所绘示的金属环410的外形为限，只要是可套设且覆盖于流管31外，且贴覆于流管31的总面积可达流管31外管壁31a的面积70％以上的设计，均属于本发明的范畴。

接着，请参阅图3，图3为根据本发明的第二实施例所绘示的液冷式散热系统的示局部放大剖视示意图。本实施例提出了一种液冷式散热系统1b，但由于本实施例的液冷式散热系统1b与前述实施例的液冷式散热系统1a相似，故以下仅针对差异处进行说明。

本实施例与前述实施例的差异在于，在液冷式散热系统1b中，金属层50是直接镀在流管31的内管壁31b。藉此，同样可防止冷却液经由流管31的管壁向外蒸散的情形发生。

此外，在此实施例中，金属层50本身仍具有可挠性，因而流管31仍可在此金属特性许可下做挠动弯曲。即使金属层50因流管31弯曲而有稍微的破裂，流管31的内管壁31b仍有绝大部分是被金属层50所贴覆，因此还是可有效地防止冷却液向外界蒸散。

在又一种实施例中，金属层可以具有弯折部和非弯折部，其中，弯折部位套设于流管的外管壁上的可挠性金属管，非弯折部贴覆于至少一流管的内管壁和/或外管壁。具体实现时，非弯折部为涂覆于内管壁和/或外管壁的金属涂覆层，而可挠性金属管包含依序排列的多个金属环，多个金属环可相对彼此活动，其中每一金属环包含彼此相连的贴覆段与非贴覆段，于其中一个金属环中，贴覆段贴覆于流管的外管壁，而非贴覆段覆盖于相邻的另一金属环的贴覆段的一部分之上，一种优选的实现中，多个金属环的贴覆段贴覆于外管壁的总面积占外管壁的面积70％以上。

另外，需声明的是，本发明并非以流管与金属层的材质为限。并且，本发明也非以流管的数量为限制，使用者可据实际需求对液冷系统增减流管的数量，例如于其他实施例中，流管的数量也可以为两条。

由上述可知，在本发明所揭露的液冷式散热系统中，藉由流管内或外覆盖有金属层的设计，可降低冷却液向外蒸散的情形发生，以避免空气置换进入流管而增加流阻，进而可维持散热系统的散热效能。

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。