CN101001514A - 液冷式散热装置及散热单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液冷式散热装置及散热单元，该液冷式散热装置包括：一个吸热单元；一个散热单元，所述散热单元包括一个水箱、设于所述水箱中的泵浦、至少一个致冷芯片和至少一组散热片，所述致冷芯片的冷端与水箱外壁贴接，热端与所述散热片贴接，靠近致冷芯片的水箱内壁延伸有多个鳍片；连接所述吸热单元和所述散热单元的连接导管；和流动于所述吸热单元、散热单元和连接导管中的冷却液。本发明提供的液冷式散热装置体积小、散热效率良好。

Description

液冷式散热装置及散热单元

【技术领域】

本发明涉及热传领域，尤其涉及一种液冷式散热装置及散热单元。

【背景技术】

近年来电子技术迅速发展，电子元件的运行频率和速度不断提升。然而，电子元件产生的热量也愈来愈多，温度也愈来愈高，严重威胁电子元件运行时的性能和稳定性，为确保电子元件能正常工作，需对电子元件进行有效散热。目前风冷式散热装置广泛地运用于电子元件散热中，其一般是通过散热鳍片将发热电子元件产生的热量传导出，再以风扇强迫空气热对流来带走热量。虽然风冷式散热装置结构简单，与目前电子元件兼容性较好，且成本低廉，得到广泛应用，但是，其噪声和振动大，且因其散热原理为空气热对流，而空气的热传导效率很低，散热能力受到限制，很难满足高频高速电子元件的散热需求。液冷式散热装置以其散热高效、快速等特点，适合解决目前电子元件因性能提升所衍生的散热问题。

但是，现有技术提供的液冷式散热装置，都是通过一系列分散设置的单元连接而成，一则安装拆卸极为不便，易造成主机振动或电子元件受损；二则占用空间较大，难以适应如今计算机朝小型化发展的趋势。

有鉴于此，提供一种体积小、散热效率良好的液冷式散热装置实为必要。

【发明内容】

以下，将以实施例说明一种液冷式散热装置及散热单元。

一种液冷式散热装置，其包括：一个吸热单元；一个散热单元，所述散热单元包括一个水箱、设于所述水箱中的泵浦、至少一个致冷芯片和至少一组散热片，所述致冷芯片的冷端与水箱外壁贴接，热端与所述散热片贴接，靠近致冷芯片的水箱内壁延伸有多个鳍片；连接所述吸热单元和所述散热单元的连接导管；和流动于所述吸热单元、散热单元和连接导管中的冷却液。

一种散热单元，其特征在于包括：一个水箱；设于所述水箱中的泵浦；至少一个致冷芯片；和至少一组散热片；所述致冷芯片的冷端与水箱外壁贴接，热端与所述散热片贴接，靠近致冷芯片的水箱内壁延伸有多个鳍片。

相对于现有技术，所述液冷式散热装置中的散热单元设计集中，可安装于计算机机箱内的插接槽中，占用空间小且便于拆卸。所述散热单元中的水箱内壁向水箱内延伸形成有多个鳍片，从而可增大冷却液和水箱之间的热交换面积，提高热交换效率，从而提高整个液冷式散热装置的散热效率。

【附图说明】

图1是本发明的实施例提供的液冷式散热装置的立体示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明提供的液冷式散热装置作进一步详细说明。

请参阅图1，为本发明的实施例提供的液冷式散热装置1的立体示意图。所述液冷式散热装置1包括一个吸热单元10；一个散热单元20，所述散热单元20包括一个水箱21、设于所述水箱21中的泵浦25、两个致冷芯片22、22’和两组散热片23、23’，致冷芯片22、22’一般有冷热两端，所述致冷芯片22、22’的冷端与水箱21外壁贴接，热端与所述散热片23、23’贴接，靠近致冷芯片22、22’的水箱21内壁延伸有多个鳍片211；连接所述吸热单元10和散热单元20的连接导管30；和流动于所述吸热单元10、散热单元20和连接导管30中的冷却液(图未示)。

所述吸热单元10用于与发热元件40接触，吸收发热元件40产生的热量，并由流经吸热单元10的冷却液带走。

本实施例中，所述散热单元20进一步包括两个风扇24、24’，分别配置于散热片23、23’上，以加快所述散热片23、23’的散热。为提高散热单元20的散热效率，降低水箱21和散热片23、23’之间的热阻，可在所述致冷芯片22、22’与水箱21外壁间以及致冷芯片22、22’与散热片23、23’间设置热界面材料。为便于控制致冷芯片22、22’的热传量，所述散热单元20还可包括一个功率控制元件，通过控制致冷芯片22、22’的功率来达到控制其热传量的效果。本实施例中，所述散热单元20还包括一个与所述水箱21连通的液位观视槽26，该液位观视槽26上设有一个液位窗口261和一个冷却液注入口262，通过该液位窗口261可观察到液位观视槽26中冷却液的液位高低，间接反映出水箱21中的冷却液的液位高低，若由液位窗口261观察到的冷却液的液位低于泵浦25的最低液位时，即可通过冷却液注入口262补充冷却液。本实施例中，所述液位观视槽26具体设于两散热片23、23’之间，在所述液位观视槽26顶部使用透明材料形成液位窗口261，所述冷却液注入口262设于所述液位观视槽26远离水箱21的表面。因而，所述散热单元20整体形成一紧凑组合。

本实施例中，与贴接有致冷芯片22、22’的水箱21外壁对应的水箱21内壁向水箱21内延伸形成多个鳍片211，该多个鳍片211可增大水箱21中冷却液与水箱21间的热交换面积，提高热交换效率，优选地，所述多个鳍片211和水箱21为一体结构，其形成方法可采用模铸方法。所述鳍片211上设有多个通孔212，并且所述鳍片211表面还形成有多个碳纳米管。所述多个通孔212可避免水箱21中出现冷却液流动死角，所述多个碳纳米管可进一步增大冷却液与鳍片211间的热交换面积。

所述连接导管30包括一进液管31和一出液管32，所述进液管31连接吸热单元10和泵浦25，出液管32连接水箱21和吸热单元10。

所述冷却液可采用水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷等中的一种或几种的混合，也可采用含导热粒子的悬浮液。

使用时，先将吸热单元10安装于发热元件40上，再将散热单元20安装于计算机机箱的插接槽中，如5.25寸插接槽中。发热元件40产生的热量传导到吸热单元10，使吸热单元10中的冷却液温度上升，温度上升的冷却液在泵浦25抽送下，经进液管31流到水箱21中，并通过与多个鳍片211和水箱21内壁快速热交换，将其携带的热量依次通过水箱21壁，致冷芯片22、22’传导到散热片22、22’上，通过散热片22、22’与空气的热对流将热量散发出去，然后冷却后的冷却液再通过出液管32流回吸热单元10。如此，循环往复，便可将发热元件40产生的热量不断带走，使发热元件40可在最佳的温度下工作。

当然，根据需要可减少或增加所述散热片和致冷芯片的数目，以达到快速散热的效果。另外，为便于冷却液流动还可采用多个出液管，对称分布于进液管两侧。

相对于现有技术，所述液冷式散热装置中的散热单元设计集中，可安装于计算机机箱内的插接槽中，占用空间小且便于拆卸。所述散热单元中的水箱内壁向水箱内延伸形成有多个鳍片，从而可增大冷却液与水箱之间的热交换面积，提高热交换效率，从而提高整个液冷式散热装置的散热效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种液冷式散热装置，其特征在于包括：一个吸热单元；一个散热单元，所述散热单元包括一个水箱、设于所述水箱中的泵浦、至少一个致冷芯片和至少一组散热片，所述致冷芯片的冷端与水箱外壁贴接，热端与所述散热片贴接，靠近致冷芯片的水箱内壁延伸有多个鳍片；连接所述吸热单元和所述散热单元的连接导管；和流动于所述吸热单元、散热单元和连接导管中的冷却液。

2.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述多个鳍片和水箱为一体结构。

3.如权利要求2所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述一体结构的多个鳍片和水箱采用模铸方法制成。

4.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述鳍片上形成有多个通孔。

5.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述鳍片表面形成有多个碳纳米管。

6.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述散热单元进一步包括一个与所述水箱连通的液位观视槽，该液位观视槽上设有一个液位窗口。

7.如权利要求6所述的液冷式散热装置，其特征在于，所述液位观视槽具有一个冷却液注入口，用于向水箱中补充冷却液。

8.一种散热单元，其特征在于包括：一个水箱；设于所述水箱中的泵浦；至少一个致冷芯片；和至少一组散热片；所述致冷芯片的冷端与水箱外壁贴接，热端与所述散热片贴接，靠近致冷芯片的水箱内壁延伸有多个鳍片。

9.如权利要求8所述的散热单元，其特征在于，所述多个鳍片和水箱为一体结构。

10.如权利要求9所述的散热单元，其特征在于，所述一体结构的多个鳍片和水箱采用模铸方法制成。

11.如权利要求8所述的散热单元，其特征在于，所述鳍片上形成有多个通孔。

12.如权利要求8所述的散热单元，其特征在于，所述鳍片表面形成有多个碳纳米管。

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