CN116483186A - 一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，涉及计算机及服务器的散热技术领域，其包括一内循环式液冷排，其具有第一集液盒、第二集液盒及连接在第一与第二集液盒之间的多个第一排管与多个第二排管；一设置在第一集液盒端面的液冷头，用于贴合在处理器进行冷却；及一设置在第二集液盒内的液泵，驱使工作液在内循环式液冷排循环流动。第一集液盒内部设有一空气隔热空间，将第一集液盒的内部区隔成一冷液腔和一热液腔，使流进热液腔的热液不能热传导给冷液腔的冷液，防止冷液被不正常加热升温而减损冷却效果，并改进现有技术中液冷散热器结构强度不足等问题。

Description

一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置

技术领域

本发明涉及计算机及服务器的散热技术领域，具体为一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，能防止一体式液冷散热装置内部流通的热液热传导至冷却处理器用的冷液。

背景技术

现今应用在计算机及服务器上的液冷散热器是一种使用液体在液泵的带动下强制流动以带走处理器热量的散热装置，与现有技术中的风冷散热器相比具有安静、冷却效率高、处理器运作温度更低、及对环境依赖小等优点。液冷散热器的散热性能与其中冷却液(水或其他液体)流速成正比，冷却液的流速又与制冷系统的液泵功率相关，而且液体的热容量大，就使得液冷冷却系统有着更好的热负载能力。

目前的液冷散热器通常由分离的液冷排、液冷头、液泵和液管组成，液管连接于液冷排和液冷头之间，利用液管使得液冷排和液冷头内的冷却液循环流动，冷却液在液冷头上吸收热量后，进入液冷排上进行散热，散热后的冷却液回流至液冷头内。然而，上述的液冷散热器的液冷排与液冷头分开设置，其结构不紧凑，使用起来较为的不便。并且，液冷排的集液槽上均没有液泵功能，使得冷却液在液冷排的流动速度较慢，散热效率较低，并且集液槽中没有进行分隔，使得冷却液在液冷排内的流动行程较短，导致冷却液不能有效降温散热。

基于上述原因，本发明人曾经提出申请号为TW110115232的中国台湾发明专利的“一体式液冷散热器”，解决现有技术中分离式液冷散热器的缺点。然而，一体式液冷散热器的液冷排通常只用一个金属隔板将其集液盒分隔成一冷液腔与一热液腔，当流过液冷头的液体吸热变成热液并流到热液腔时，会通过金属隔板热传导给相邻的冷液腔的冷液，造成准备流进液冷头的冷液先被不正常加热，因此影响其流入液冷头后的冷却效果。再者，现有技术中的液冷排的排管与集液盒相结合的构造并未考虑到液体流进与流出的流畅性，造成紊流与流速影响。另外，现有技术中的液冷排如果只依赖排管连接在两端的集液盒，其结构强度易受排管的管壁强度影响，越薄的管壁将导致整体液冷排结构更不稳定。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

本发明之主要目的在提供一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其通过内循环式液冷排的集液盒内部设有阻热结构，能阻止热液热传导给冷液，防止冷液不正常的吸热升温。

本发明之次一目的在提供一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其通过内循环式液冷排的组装结构设计，使得循环式液冷排具有更优良的结构强度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明之具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其较佳的技术方案包括一内循环式液冷排、一液冷头及一液泵；该内循环式液冷排具有一第一集液盒、一第二集液盒，及多个第一排管与多个第二排管，该第一集液盒与该第二集液盒分别为一中空的金属盒；该多个第一排管与多个第二排管为两端部分别固定地结合于该第一集液盒和该第二集液盒的扁形金属管，并连通到该第一集液盒和该第二集液盒内，该多个第一排管与多个第二排管外面均设置有多个散热鳍片；该液冷头固定地结合在该第一集液盒的外面，用于接触在一处理器的表面以对该处理器进行冷却；该液泵设置在该第二集液盒内，用以驱使该内循环式液冷排内的一工作液循环流通过该液冷头进行吸热及散热；

该第一集液盒的内部设置一空气隔热空间，该空气隔热空间将该第一集液盒的内部区隔成一冷液腔和一热液腔，该冷液腔的盒壁设有使该工作液从该冷液腔流到该液冷头的一冷液入口，该热液腔的盒壁设有使该工作液从该液冷头回流到该热液腔的一热液入口；以及该空气隔热空间系由设置在该第一集液盒的内部并相间隔一距离的一热液隔板和一冷液隔板构成，该热液隔板和该冷液隔板焊接在该第一集液盒的内壁，并且位于该第一排管与第二排管之间的位置处，使该空气隔热空间形成在该热液隔板和该冷液隔板之间。

作为本发明进一步方案：该第一集液盒包括一第一盒体及一第一盒盖，该第一盒体的第一端为一锥形封闭端，该液冷头固定在该锥形封闭端的外面，该第一盒体的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第一盒盖覆盖住该第一盒体的开放端，且该第一盒盖设有对应该多个第一排管与多个第二排管的第一扁形通孔；及该热液隔板和该冷液隔板的周边密接于该第一盒体的三个内壁与该第一盒盖的内壁。

作为本发明进一步方案：该每个第一排管的第一端以及每个第二排管的第一端从该第一盒盖的外壁穿过该第一扁形通孔后突出至该第一盒盖的内壁，该每个第一排管的第一端以及每个第二排管的第一端管壁形成向外扩张的一喇叭管壁，该喇叭管壁的外壁面抵靠在该第一扁形通孔的周围。

作为本发明进一步方案：该第二集液盒包括一第二盒体及一第二盒盖，该第二盒体为一矩形盒体，该第二盒体的第一端为一封闭端，该第二盒体的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第二盒盖覆盖住该第二盒体的开放端，且该第二盒盖设有对应该多个第一排管与多个第二排管的第二扁形通孔。

作为本发明进一步方案：该多个第一排管与多个第二排管的第二端从该第二盒盖的外壁穿过该第二扁形通孔后突出至该第二盒盖的内壁，该多个第一排管与多个第二排管的第二端管壁形成向外扩张的一喇叭管壁，该喇叭管壁的外壁面抵靠在该第二扁形通孔的周围。

作为本发明进一步方案：更包括两风扇安装架，该两风扇安装架结合在该内循环式液冷排的两侧边，各该风扇安装架的两端分别凸出一卡掣凸片，该卡掣凸片分别嵌入该第一集液盒与该第二集液盒的凹孔。

作为本发明进一步方案：该第二盒体的盒壁设有一注液孔及一孔塞。

作为本发明进一步方案：该第二盒体一体成型有凸出于其盒璧内面或外面的肋条。

作为本发明进一步方案：各该风扇安装架具有对应于该内循环式液冷排两侧边的一侧板，及连接于该侧板至少一边的一面板；该侧板的两端分别弯折有靠合在该第一集液盒与该第二集液盒的外壁面的端板，该端板的自由端弯折出该卡掣凸片；该面板延伸到该内循环式液冷排的一面，并在该面板上设有一风扇固定孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(一)防止热液热传导给相邻的冷液:通过该第一集液盒的内部设置空气隔热空间，以及该空气隔热空间系由相隔一段距离的一热液隔板和一冷液隔板所构成的结构设计，能阻止热液腔内的热液热传导给相邻的冷液腔的冷液，防止冷液不正常的吸热升温，能提升液冷散热装置的冷却效率。

(二)增进工作液流进及流出排管的顺畅性及结合的结构强度:本发明第一排管与第二排管两端的管壁形成向外扩张的喇叭管壁，喇叭管壁的外壁面抵靠在该扁形通孔的周围，因此能卡住第一集液盒与第二集液盒，增进其结合的结构强度，同时喇叭管壁还能提升工作液流进及流出排管的顺畅性。

(三)增进风扇安装架及整体内循环式液冷排的结构强度:本发明通过该风扇安装架两端嵌入第一集液盒与第二集液盒的结构，能增进风扇安装架的结构强度，也能增进该内循环式液冷排的整体结构强度。

附图说明

图1为本发明较佳实施例之立体示意图。

图2为本发明图1较佳实施例之前视示意图。

图3为本发明图2较佳实施例之断面示意图。

图4为本发明图1较佳实施例之分解示意图。

图5为本发明排管端部组装结构之立体示意图。

图6为本发明图3中C处的局部示意图。

图7为本发明第二盒体内部肋条结构之示意图。

图中的附图标记及名称如下：

10:内循环式液冷排；

11:第一集液盒；

110:凹孔；

111:空气隔热空间；

112:冷液腔；

113:热液腔；

114:冷液入口；

115:热液入口；

116:热液隔板；

117:冷液隔板；

118:第一盒体；

119:第一盒盖；

1191:第一扁形通孔；

12:第二集液盒；

120:凹孔；

121:第二盒体；

122:第二盒盖；

1221:第二扁形通孔；

123:肋条；

124:注液孔；

125:孔塞；

13:第一排管；

131、132:喇叭管壁；

14:第二排管；

141、142:喇叭管壁；

15:散热鳍片；

20:液冷头；

30:液泵；

40:风扇安装架；

41:卡掣凸片；

42:侧板；

43:面板；

44:端板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

兹依附图实施例将本发明之结构特征及其他之作用、目的详细说明如下：

本发明一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，系用于安装在计算机或服务器内部的处理器上取代传统的风冷散热器，对该处理器进行液体冷却防止温度过高。如图1及图2所示，其较佳的具体实施例包括一内循环式液冷排10、一液冷头20及一液泵30，其中:

该内循环式液冷排10较佳的实施有一第一集液盒11、一第二集液盒12及多个第一排管13与多个第二排管14；该第一集液盒11与该第二集液盒12为分别用于集液的中空金属盒，例如铝合金材质制成的盒体；该多个第一排管13与多个第二排管14为两端分别固定地结合于该第一集液盒11和第二集液盒12的扁形金属管，并连通到该第一集液盒11和第二集液盒12内，使该第一集液盒11内的工作液能经由第一排管13流至第二集液盒12内，再经由第二排管14流至第一集液盒11内，形成封闭的内循环式液冷排，而且该多个第一排管13与多个第二排管14的外面均设置有多个散热鳍片15，使工作液在流经第一排管13与第二排管14时进行散热。该液冷头20为现有的物品，例如专利公告第I765680号中所示的液冷头或其他能直接结合在液冷排的液冷头，其固定地结合在该第一集液盒11的外面，用于接触在计算机或服务器内的处理器的表面进行冷却。而该液泵30设置在该第二集液盒12内，其具有已知的马达及叶轮结构，能用于驱使该内循环式液冷排10内的工作液循环流通过该液冷头20进行冷却(吸热)，并于该第一排管13与第二排管14内流通时进行散热。

如图3及图4所示，本发明的特征在于上述该第一集液盒11的内部设置一空气隔热空间111，该空气隔热空间111将该第一集液盒11的内部区隔成一冷液腔112和一热液腔113，该冷液腔112的盒壁设有使工作液从该冷液腔112流到该液冷头20的一冷液入口114，该热液腔113的盒壁设有使工作液从该液冷头20回流到该热液腔113的一热液入口115。其中，该空气隔热空间111系由设置在该第一集液盒11的内部并相间隔一距离的一热液隔板116和一冷液隔板117所构成，将该热液隔板116和该冷液隔板117的周边焊接在该第一集液盒11的内壁，并且位于上述该第一排管13与第二排管14之间的位置处(如图3所示)，使上述该空气隔热空间111形成在该热液隔板116和冷液隔板117之间。由于空气的热传导率为0.025W/m.K，而铝的热传导率为237 W/m.K，因此本发明的空气隔热空间111能有效阻止流进该热液腔113的热液热传导给隔壁的冷液腔112的冷液，防止冷液被不正常加热，可确保冷液流进该液冷头20的冷却效率。

再如图3及图4所示，上述该第一集液盒11具体的包括一第一盒体118及一第一盒盖119，该第一盒体118的第一端为一锥形封闭端，该液冷头20固定在该锥形封闭端的外面，该第一盒体118的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第一盒盖119覆盖住该第一盒体118的开放端，且该第一盒盖119设有对应该多个第一排管13与多个第二排管14的第一扁形通孔1191。上述该热液隔板116和该冷液隔板117的周边密接于该第一盒体118的三个内壁与该第一盒盖119的内壁，进而形成上述的空气隔热空间111。上述该第二集液盒12具体的包括一第二盒体121及一第二盒盖122，该第二盒体121为一矩形盒体，该第二盒体121的第一端为一封闭端，该第二盒体121的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第二盒盖122覆盖住该第二盒体121的开放端，且该第二盒盖122设有对应该多个第一排管13与多个第二排管14的第二扁形通孔1221。

为了增进上述第一排管13与第二排管14结合在上述第一扁形通孔1191与第二扁形通孔1221的组合强度，同时改善液体流进流出的流畅性，以图4、图5及图6所示的第一集液盒11端为例，本发明该每个第一排管13的第一端以及每个第二排管14的第一端从上述该第一盒盖119的外壁穿过该第一扁形通孔1191后突出至该第一盒盖119的内壁，并使该每个第一排管13的第一端以及每个第二排管14的第一端管壁形成向外扩张的一喇叭管壁131、141，该喇叭管壁131、141的外壁面抵靠在该第一扁形通孔1191的周围，因此不仅卡在第一扁形通孔1191，更改善液体的流畅性。同理，本发明该第一排管13与第二排管14第二端的喇叭管壁132、142结合在上述该第二集液盒12的第二扁形通孔1221时，也可采取相同于上述的结构。

再如图1及图4所示，本发明较佳的实施例更包括两风扇安装架40，该两风扇安装架40结合在该内循环式液冷排10的两侧边，各该风扇安装架40的两端分别凸出一卡掣凸片41(如图6所示)，该卡掣凸片41分别嵌入该第一集液盒11与该第二集液盒12相对应位置的一凹孔110、120。更具体的，各该风扇安装架40为铝合金板一体冲压成型，其具有对应于该内循环式液冷排10两侧边的一侧板42，及连接于该侧板42至少一边的一面板43(如图4所示为两面板43) ，该面板43用于延伸到该内循环式液冷排10的一面或两面，并在该面板43上设有一风扇固定孔。而上述该侧板42的两端分别弯折有靠合在该第一集液盒11与该第二集液盒12的外壁面的端板44，该端板44的自由端再弯折出上述该卡掣凸片41，因此能嵌入该第一集液盒11与该第二集液盒12相对应位置的一凹孔110、120，藉此能增进风扇安装架40的组装结构强度，也能增进该内循环式液冷排10的整体结构强度。

再如图3及图7所示，本发明该第二集液盒12的第二盒体121更可一体成型有凸出于其盒璧内面或外面的肋条123，通过该肋条123的结构能增进该第二盒体121的结构强度，同理上述该第一盒体118也可以实施相同的肋条结构。再者，上述该第二盒体121的盒壁还设有一注液孔124及孔塞125，方便供注入及补充液冷散热装置的工作液。

综上所述，本发明一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，已确具实用性与创作性，其技术手段之运用亦出于新颖无疑，且功效与设计目的诚然符合，已称合理进步至明。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其包括一内循环式液冷排、一液冷头及一液泵；该内循环式液冷排具有一第一集液盒、一第二集液盒，及多个第一排管与多个第二排管，该第一集液盒与该第二集液盒分别为一中空的金属盒；该多个第一排管与多个第二排管为两端部分别固定地结合于该第一集液盒和该第二集液盒的扁形金属管，并连通到该第一集液盒和该第二集液盒内，该多个第一排管与多个第二排管外面均设置有多个散热鳍片；该液冷头固定地结合在该第一集液盒的外面，用于接触在一处理器的表面以对该处理器进行冷却；该液泵设置在该第二集液盒内，用以驱使该内循环式液冷排内的一工作液循环流通过该液冷头进行吸热及散热，其特征在于：

该第一集液盒的内部设置一空气隔热空间，该空气隔热空间将该第一集液盒的内部区隔成一冷液腔和一热液腔，该冷液腔的盒壁设有使该工作液从该冷液腔流到该液冷头的一冷液入口，该热液腔的盒壁设有使该工作液从该液冷头回流到该热液腔的一热液入口；

以及该空气隔热空间系由设置在该第一集液盒的内部并相间隔一距离的一热液隔板和一冷液隔板构成，该热液隔板和该冷液隔板焊接在该第一集液盒的内壁，并且位于该第一排管与第二排管之间的位置处，使该空气隔热空间形成在该热液隔板和该冷液隔板之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该第一集液盒包括一第一盒体及一第一盒盖，该第一盒体的第一端为一锥形封闭端，该液冷头固定在该锥形封闭端的外面，该第一盒体的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第一盒盖覆盖住该第一盒体的开放端，且该第一盒盖设有对应该多个第一排管与多个第二排管的第一扁形通孔；及该热液隔板和该冷液隔板的周边密接于该第一盒体的三个内壁与该第一盒盖的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该每个第一排管的第一端以及每个第二排管的第一端从该第一盒盖的外壁穿过该第一扁形通孔后突出至该第一盒盖的内壁，该每个第一排管的第一端以及每个第二排管的第一端管壁形成向外扩张的一喇叭管壁，该喇叭管壁的外壁面抵靠在该第一扁形通孔的周围。

4.根据权利要求1所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该第二集液盒包括一第二盒体及一第二盒盖，该第二盒体为一矩形盒体，该第二盒体的第一端为一封闭端，该第二盒体的相反于其第一端的第二端为一开放端；该第二盒盖覆盖住该第二盒体的开放端，且该第二盒盖设有对应该多个第一排管与多个第二排管的第二扁形通孔。

5.根据权利要求4所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该多个第一排管与多个第二排管的第二端从该第二盒盖的外壁穿过该第二扁形通孔后突出至该第二盒盖的内壁，该多个第一排管与多个第二排管的第二端管壁形成向外扩张的一喇叭管壁，该喇叭管壁的外壁面抵靠在该第二扁形通孔的周围。

6.根据权利要求4所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该第二盒体的盒壁设有一注液孔及一孔塞。

7.根据权利要求4所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中该第二盒体一体成型有凸出于其盒璧内面或外面的肋条。

8.根据权利要求1所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，更包括两风扇安装架，该两风扇安装架结合在该内循环式液冷排的两侧边，各该风扇安装架的两端分别凸出一卡掣凸片，该卡掣凸片分别嵌入该第一集液盒与该第二集液盒的凹孔。

9.根据权利要求8所述的一种具有阻热结构的一体式液冷散热装置，其特征在于，其中各该风扇安装架具有对应于该内循环式液冷排两侧边的一侧板，及连接于该侧板至少一边的一面板；该侧板的两端分别弯折有靠合在该第一集液盒与该第二集液盒的外壁面的端板，该端板的自由端弯折出该卡掣凸片；该面板延伸到该内循环式液冷排的一面，并在该面板上设有一风扇固定孔。