【技術實現步驟摘要】
本專利技術系關于一種液冷散熱器，尤其是指一種整合噴淋式噴頭并兼具兩相流循環的液冷散熱器。
技術介紹
1、當前電子產品的需求日漸提升，為滿足消費者需求以及因應大數據的趨勢下，應用于電子裝置內的晶片性能要求也越來越高。針對主熱源例如ai晶片、cpu或gpu上的熱能，單顆晶片的功率已達500w或700w，甚至將來會有功率超過2,000w的高算力晶片產品的設計需求。一般情況下，晶片的計算速度越快其性能越是強大，但同時晶片的熱設計功率及發熱量也大增。如果不能有效地將晶片的熱量散出，可能造成晶片超溫進而導致晶片降頻工作甚至燒毀。除此之外，隨著高算力晶片的高功率及具備多功能運算的狀況下，高算力晶片周邊配置的次熱源溫度逐漸增高以一并搭配整體高計算力的功能。因此，現今的散熱技術已不是僅要針對主熱源的高算力晶片解熱，次熱源亦需要散熱。
2、習知目前常見的散熱技術分為氣冷散熱技術以及液冷散熱技術。氣冷散熱技術目前業界常用的多為熱管(heat?pipe)以及蒸氣腔均溫板(vapor?chamber,vc)加上散熱鰭片。然而隨著單顆晶片功率日漸提高，熱管幾乎已達解熱極限。蒸氣腔均溫板(vaporchamber,vc)一般多為平面板形，可以用于解決二維熱擴散問題。但也隨著晶片的功率越來越大，平板式的蒸氣腔均溫板元件也無法滿足散熱需求，進而產生三維立體的蒸氣腔均溫板元件結構。由將兩相流循環的吸熱區及冷凝區分別位于不同平面上，以增加立體散熱的功能。
3、此外，習知液冷散熱技術主要有冷板式的液冷散熱技術以及浸沒式的液泠散熱技術。冷板式的液
4、因此，為了解決習知技術因晶片功率及功率密度越來越高以及晶片本身功率分配不均導致的熱點(hot?spot)問題，有必要提供一種更有效率的散熱及均熱解決方案，以提高晶片整體的散熱效率。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于，提供一種兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其能克服現有技術的缺陷，有效實現雙重散熱效果，可有效提供散熱效率，還可適用針對未來更高功率的熱源，更具創新性。
2、為實現上述目的，本專利技術公開了一種兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于包含有：
3、一三維蒸氣腔元件，包含有：
4、一上蓋，包含有一上殼體，該上殼體具有一貫穿開口、一殼體內表面以及一環型殼體空腔；
5、一下蓋，相對于該上蓋，具有一下內表面以及一下外表面，當該上蓋接合于該下蓋時，該環型殼體空腔形成一環型密閉氣腔，以及該下蓋的該下外表面用以接觸一熱源；
6、一多孔隙毛細結構，連續設置于該殼體內表面以及位于該環型密閉氣腔中的該下內表面；以及
7、一工作流體，設置于該環型密閉氣腔中，并且該環型密閉氣腔的壓力小于一大氣壓；以及
8、一半開放殼體，耦合于該三維蒸氣腔元件的下蓋而形成一熱交換腔體，該半開放殼體包含有一噴淋頭并具有一輸入口以及一輸出口，該輸入口用以輸入一冷卻液，該噴淋頭相對于該貫穿開口而連接于該輸入口，用以將該冷卻液先噴淋于該貫穿開口中的該下蓋的該下內表面，而后流經該熱交換腔體并經由該輸出口以輸出該冷卻液。
9、其中，該半開放殼體另具有一頂板以及一側板，該輸入口設置于該頂板，以及該輸出口設置于該側板。
10、其中，該下蓋具有至少一相對于該噴淋頭的第一凹槽以及多個第二凹槽，該第一凹槽具有一第一底表面，該噴淋頭將該冷卻液先噴淋位于該貫穿開口中的該第一凹槽的該第一底表面，以及該些第二凹槽之間形成一凹槽肋壁，該凹槽肋壁具有一肋壁表面，并且每一第二凹槽具有一凹槽內表面。
11、其中，該多孔隙毛細結構連續設置于該殼體內表面、該環型密閉氣腔中的該下內表面、該凹槽肋壁的該肋壁表面以及該些第二凹槽的該些凹槽內表面上。
12、其中，該下蓋具有一第三凹槽，該第三凹槽中設有至少一相對于該噴淋頭的第四凹槽以及多個第五凹槽，該第四凹槽具有一第四底表面，該噴淋頭用以將該冷卻液先噴淋位于該貫穿開口中的該第四凹槽的該第四底表面，以及該些第五凹槽之間形成一凹槽肋壁，該凹槽肋壁具有一肋壁表面，并且每一第五凹槽具有一凹槽內表面。
13、其中，該多孔隙毛細結構連續設置于該殼體內表面、該環型密閉氣腔中的該下內表面、該凹槽肋壁的該肋壁表面以及該些第五凹槽的該些凹槽內表面上。
14、其中，該半開放殼體另具有一頂板以及一側板，該頂板中設有一流道并具有一頂板側端，該輸入口設于該頂板側端，該流道用以連接該輸入口以及該噴淋頭，以及該輸出口設置于該側板。
15、其中，該上殼體另具有一注口封合結構，該注口封合結構是由預先設置于該上殼體的一液注口，經由該液注口以將該工作流體注入于該密閉氣腔中之后，并封合該液注口所形成。
16、其中，另包含有多個具多孔隙毛細結構的支撐柱，分別設置于該上殼體與該下蓋之間。
17、其中，該熱源為一高算力晶片，該高算力晶片具有一熱點，該貫穿開口系相對于該熱點而形成于該上殼體。
18、綜上所述，本專利技術提供一種兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，首先透過將噴淋頭設于半開放殼體之中，讓冷卻液可以沿著噴淋頭噴淋于下蓋的下內表面上，冷卻液直接沖擊緊貼晶片熱點的下蓋下內表面進行有效的熱交換。進一步地，為了更有效搭配冷卻液進行更好的液冷循環，本專利技術提供的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器的三維蒸氣腔元件進一步設計為中間凹洞的型態(即本專利技術所述的貫穿開口)。此貫穿開口處實際上對應于熱源(即高算力晶片)中溫度最高的熱點位置。詳言之，噴淋頭以及貫穿開口的位置皆對應于熱源的熱點處。因此，當冷卻液自噴淋頭噴淋于貫穿開口處時，冷卻液可呈垂直距離直接噴淋沖擊于下蓋的下內表表面，進一步更有效地進行液冷循環，同時圍繞在熱點周圍的環型三維蒸氣腔內的兩相流循環發揮了均熱的作用，降低晶片上的溫差。相較習知技術，本專利技術的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器具有幾項優點，首先，冷卻液噴淋于貫穿開口處時，由于冷卻液可直接于對應熱點的位置進行沖擊直接進行熱交換，高效率的把熱能帶走，同時三維蒸氣腔元件內部透過工作流體的相變進行兩相流循環使晶片達到均溫的目的，降低晶片的溫差。進一步地，冷卻液將沿著半開放殼體內流動，此時三維蒸氣腔元件的上蓋亦做為冷凝端，透過冷卻液一并將三維蒸氣腔元件所吸收的熱能帶走。最后冷卻液將所有于熱交環腔體中進行熱交換的熱能從輸出口輸出。因此，本專利技術提供的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器同時透過三維蒸氣腔元件內部的兩相流循環以及熱交換腔體內的液冷循環，已本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于包含有：
2.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該半開放殼體另具有一頂板以及一側板，該輸入口設置于該頂板，以及該輸出口設置于該側板。
3.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該下蓋具有至少一相對于該噴淋頭的第一凹槽以及多個第二凹槽，該第一凹槽具有一第一底表面，該噴淋頭將該冷卻液先噴淋位于該貫穿開口中的該第一凹槽的該第一底表面，以及該些第二凹槽之間形成一凹槽肋壁，該凹槽肋壁具有一肋壁表面，并且每一第二凹槽具有一凹槽內表面。
4.如權利要求3所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該多孔隙毛細結構連續設置于該殼體內表面、該環型密閉氣腔中的該下內表面、該凹槽肋壁的該肋壁表面以及該些第二凹槽的該些凹槽內表面上。
5.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該下蓋具有一第三凹槽，該第三凹槽中設有至少一相對于該噴淋頭的第四凹槽以及多個第五凹槽，該第四凹槽具有一第四底表面，該噴淋頭用以將該冷卻液先噴淋位
6.如權利要求5所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該多孔隙毛細結構連續設置于該殼體內表面、該環型密閉氣腔中的該下內表面、該凹槽肋壁的該肋壁表面以及該些第五凹槽的該些凹槽內表面上。
7.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該半開放殼體另具有一頂板以及一側板，該頂板中設有一流道并具有一頂板側端，該輸入口設于該頂板側端，該流道用以連接該輸入口以及該噴淋頭，以及該輸出口設置于該側板。
8.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該上殼體另具有一注口封合結構，該注口封合結構是由預先設置于該上殼體的一液注口，經由該液注口以將該工作流體注入于該密閉氣腔中之后，并封合該液注口所形成。
9.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，另包含有多個具多孔隙毛細結構的支撐柱，分別設置于該上殼體與該下蓋之間。
10.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該熱源為一高算力晶片，該高算力晶片具有一熱點，該貫穿開口系相對于該熱點而形成于該上殼體。
...【技術特征摘要】
1.一種兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于包含有：
2.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該半開放殼體另具有一頂板以及一側板，該輸入口設置于該頂板，以及該輸出口設置于該側板。
3.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該下蓋具有至少一相對于該噴淋頭的第一凹槽以及多個第二凹槽，該第一凹槽具有一第一底表面，該噴淋頭將該冷卻液先噴淋位于該貫穿開口中的該第一凹槽的該第一底表面，以及該些第二凹槽之間形成一凹槽肋壁，該凹槽肋壁具有一肋壁表面，并且每一第二凹槽具有一凹槽內表面。
4.如權利要求3所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該多孔隙毛細結構連續設置于該殼體內表面、該環型密閉氣腔中的該下內表面、該凹槽肋壁的該肋壁表面以及該些第二凹槽的該些凹槽內表面上。
5.如權利要求1所述的兼具噴淋與兩相流循環的液冷散熱器，其特征在于，該下蓋具有一第三凹槽，該第三凹槽中設有至少一相對于該噴淋頭的第四凹槽以及多個第五凹槽，該第四凹槽具有一第四底表面，該噴淋頭用以將該冷卻液先噴淋位于該貫穿開口中的該第四凹槽的該第四底表面，以及該些第五凹槽之間形成一凹槽肋壁...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳世明，陳振賢，
申請(專利權)人：廣州力及熱管理科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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