CN1641529A

CN1641529A - 壁流水冷式散热模块

Info

Publication number: CN1641529A
Application number: CN 200410015073
Authority: CN
Inventors: 金敏达
Original assignee: Mitac Computer Shunde Ltd; Mitac Technology Corp
Current assignee: Mitac Computer Shunde Ltd; Getac Technology Corp
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-20

Abstract

一种壁流水冷式散热模块，适用于一笔记本电脑的主机板上，此散热模块主要由一主机壳体以及一水泵所构成。其中，主机壳体具有一密闭夹层，而密闭夹层的内侧壁形成一管状回路，以作为冷却水循环系统之用。此外，水泵连接管状回路，用以提供冷却水循环系统的动力，而管状回路的热源接触窗对应接触主机板的热源，并将热能传输至冷却水循环系统中，以达到水冷式散热的目的。因此，在散热效果上，可突破现有气冷式散热装置的缺点，且不须配置额外的冷却管路以及管路接头、热交换器、风扇等昂贵设备，在维修以及品质上，均可提高水冷式散热系统的可靠度。

Description

壁流水冷式散热模块

技术领域

本发明有关于一种散热系统，且特别是有关于一种壁流水冷式散热模块。

背景技术

现今是信息多媒体的时代，越来越多计算机产品及其计算机外设设备也随之成长，例如打印机、数码相机和光学扫描仪等设备等，无庸置疑，对现今的人类而言几乎其已成为生活中的必需品之一。无论是服务器(server)、工作站(workstation)、桌上型计算机(desktop computer)，笔记本电脑(notebookcomputer)或便携式计算机(portable computer)，甚至工业用计算机(industrial computer)，在一般人中，渐渐地变成不可或缺的重要工具。

以笔记本电脑为例，主机板的中央处理器、北桥芯片及绘图芯片等均为集成电路(IC)的芯片，而IC芯片是计算机处理运算时最大的热源。为了能够迅速移除主机板的IC芯片在高速运作时所产生的热能，使得IC芯片能长期维持正常运作，现有的散热方式以气冷式为主要散热系统。一般而言，气冷式散热模块利用一散热器(Heat Sink)直接接触IC芯片的背面，用以提供较大的散热面积，并配合系统内部的散热风扇(fan)所提供的冷却气流，使得散热器能够迅速地吸收IC芯片在高速运作时所产生的热能，并将热能通过冷却气流流向出风口，而散逸至外界。

值得注意的是，气冷式散热模块利用风扇的冷却气流以及散热器的散热面积，来达到散热的目的。然而，对于内部空间有限的笔记本电脑而言，现有散热器以锁固的方式固定在主机板的IC芯片正上方，甚至还有配置一风扇在散热器上，使得笔记本电脑的内部空间无法有效运用，而风扇为了产生足够的冷却气流，其风扇转动所产生的风切声噪音将伴随而来，同时冷却气流吸收大量热能之后，容易在出风口形成局部高温现象。甚至，当进风口或出风口被堵塞而妨碍冷却气流顺畅时，往往容易造成气冷式系统内部工作温度过高而发生危险，一旦IC芯片或其它内部组件超出其正常的工作温度范围时，恐会发生主机板的运算错误或是暂时性失效等现象。

此外，现有桌上型计算机的散热系统中，亦有水冷式的散热模块，其利用一导热装置(thermal contact)直接接触IC芯片的背面，并以冷却管路(coolantpipe)对应连接导热装置以及热交换器(Heat Transfer)的内部管路，以使热能经由循环水流而传导至热交换器，来达到水冷式散热的目的。其中，热交换器有时必须通过大面积的散热鳍片以及风扇的冷却气流，以提高水流冷却的效果。然而，热交换器的体积过大，不适用于笔记本电脑之中，且这些冷却管路以及管路接头在系统中维护不易，反而增加维修的困难度，影响水冷式散热系统的可靠度以及品质。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种壁流水冷式散热模块，适用于一主机板上，利用主机壳体的内侧壁所形成的管状回路，作为冷却水循环系统，以达到水冷式散热的目的。

为达本发明的上述目的，本发明提出一种壁流水冷式散热模块，其主要由一主机壳体以及一水泵所构成。其中，主机板配置在主机壳体中，且主机壳体具有一密闭夹层，而密闭夹层的内侧壁形成一管状回路，以作为冷却水循环系统之用，且管状回路还具有一热源接触窗，对应接触主机板的热源。此外，水泵连接管状回路，用以提供冷却水循环系统的动力，而热能传输至冷却水循环系统中，以达到水冷式散热的目的。

本发明因采用壁流水冷式设计，将主机板的热源经由一热源接触窗直接与主机壳体的管状回路接触，以使热源经由冷却水循环系统，将热均匀传输到主机壳体的表面，并由主机壳体的表面提供较大的散热面积，使水流加以冷却。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的一种壁流水冷式散热模块的分解示意图。

图2为本发明一较佳实施例的一种壁流水冷式散热模块的组装示意图。

具体实施方式

请同时参考图1及图2，其分别为本发明一较佳实施例的一种壁流水冷式散热模块的分解示意图以及组装示意图。以笔记本电脑而言，主机板10至少具有一中央处理器、一北桥芯片以及一绘图芯片等IC芯片，而IC芯片是计算机处理运算时最大的热源20。为了能够迅速移除主机板10的IC芯片在高速运作时所产生的热能，使得IC芯片能长期维持正常运作，本发明利用壁流水冷式设计以取代现有气冷式的散热方式。请参考图1，此壁流水冷式散热模块100主要由一主机壳体110以及一水泵120所构成。其中，主机板10配置在主机壳体110中，而主机壳体110具有一密闭夹层112，且密闭夹层112的内侧壁形成一管状回路114，以作为冷却水循环系统之用。此外，水泵120连接管状回路114，用以提供冷却水循环系统的动力。

在本实施例中，主机壳体110可为一镁铝合金或铝合金的双层式底壳并可设计一密闭夹层112在主机壳体110之中。其中，密闭夹层112可由一上盖体112a以及一下盖体112b所组成，且上盖体112a的内侧壁以沟渠的方式形成一回路114a，而下盖体112b的内侧壁同样以沟渠的方式形成一回路114b。这些回路114a、114b可以以模铸的方式与上盖体112a、下盖体112b一体成形，而模铸的公模以及母模压铸之后，即构成上下一体的管状回路114。在较佳情况下，管状回路114可利用主机壳体110的实际面积作为布设管状回路114的全部空间，然亦可利用主机壳体110的局部面积，例如主机板10的热源20的周围空间，或其它未加以利用的壳体空间。此外，管状回路114的布设必须避开主机板10的螺孔24及螺柱22的固定位置，且管状回路114可依照实际需求，而改变不同的口径、长度以及回路的密度。

此外，上述的管状回路114还具有至少一热源接触窗(thermal contactportion)116，例如突出在底壳的上盖体112a上方；而热源接触窗116上还可选择性地配置一高导热材质(图中未示)，对应接触主机板10的热源20，以增加热传导的功效。请同时参考图1及图2，在组装上，热源接触窗116的内部可配置多个信道115，并且这些信道115连通管状回路114，以成为冷却水循环系统的一部份。此外，热源接触窗116的顶面116a可以面接触的方式接触主机板10的热源20，以提高热传导的接触面积。另外，在上盖体112a或下盖体112b的周缘，亦可配置鳍片状的散热片118，以增加上盖体112a、下盖体112b与空气接触的面积。在本实施例中，主机板10的热源20例如为中央处理器、北桥芯片或绘图芯片，然此热源亦可为主机板10上其它高功率的电子组件。

因此，在散热功能上，由于热源接触窗116可直接传导主机板10的热能至管状回路114中，并通过一体成形的管状回路114的冷却水循环系统将热能加以吸收，且热能均匀传输到主机壳体110的表面，并由主机壳体110的表面提供较大的散热面积，使水流加以冷却，以达到散热的目的。故不须配置额外的管路以及管路接头、或热交换器、风扇等昂贵设备，在维修以及品质上，均可提高散热系统的可靠度。

另外，如图1所示，冷却水的装填可通过在热源接触窗116上开设一注水孔(图中未示)或在水泵130的连接端开设一注水孔(图中未示)，使冷却水填入管状回路114中。且管状回路114的内部以及注水孔上还以一胶质垫片140或垫圈等防漏材质包覆在管状回路114的边缘，使得一并模铸而成的上盖体112a与下盖体112b在组装后能紧密接合，并呈密封状态，以防止冷却水经由细微的接合空隙中溢出。此外，在水流温度控制上，水泵130的使用还可进一步改变水流流速以及水流流量，而控制水温在预定的工作范围内，或是通过温度控制装置(图中未示)，来开启或关闭水泵130的动力。

值得注意的是，本发明的壁流水流式散热模块100具有安静、无噪音的优点，且利用主机壳体110所提供的大面积的散热效果，将不会占用笔记本电脑的内部空间。此外，相对于气冷式散热模块，由于水冷式的设计小须配置风扇，因此将不会产生因风扇转动所产生的风切声噪音，或因冷却气流吸收大量热能之后，而在出风口形成局部高温现象，甚至会发生因进风口或出风口阻塞的严重后果。

综上所述，本发明的壁流水冷式散热模块，适用于一笔记本电脑的主机板上，此散热模块主要由一主机壳体以及一水泵所构成。其中，主机板配置在主机壳体中，且主机板的热源通过主机壳体的一密闭夹层的内侧壁所形成的一管状回路，作为冷却水循环系统之用，且管状回路还具有一热源接触窗，对应接触主机板的热源。此外，水泵连接管状回路，用以提供冷却水循环系统的动力，而热能可传输至冷却水循环系统中，以达到水冷式散热的目的。因此，在散热效果上，可突破现有气冷式散热装置的缺点，且不须配置额外的冷却管路以及管路接头、热交换器、风扇等昂贵设备，在维修以及品质上，均可提高散热系统的可靠度。

Claims

1.一种壁流水冷式散热模块，适用于一主机板上，其特征在于：至少包括：

一主机壳体，具有一密闭夹层以及一管状回路，而该管状回路是由该密闭夹层的内侧壁所形成的一冷却水循环系统，该管状回路还配置至少一热源接触窗，对应接触该主机板的热源；以及

一水泵，连接该管状回路。

2.如权利要求1所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该密闭夹层由一上盖体以及对应的一下盖体所组成，而该上盖体以及该下盖体的内侧壁分别具有一沟渠的回路，构成该管状回路。

3.如权利要求2所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该沟渠的回路分别与该上盖体、该下盖体为一体成形结构。

4.如权利要求1所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该热源接触窗具有一注水口，与该管状回路相通，且该注水口适合以一防漏材质密封。

5.如权利要求2所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该热源接触窗的内部具有至少一信道，连通该管状回路。

6.如权利要求2所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该热源接触窗面的表面以面接触的方式接触该主机板的热源。

7.如权利要求1所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该管状回路还具有一防漏材质，而该防漏材质呈密封状态包覆在该管状回路的内侧壁上。

8.如权利要求7所述的壁流水冷式散热模块，其特征在于：其中该防漏材质为一胶质垫片。

9.一种笔记本电脑的散热底壳，其特征在于：至少包括：

一上盖体，该上盖体的内侧壁具有一第一沟渠的回路；

一下盖体，连接该上盖体，且该下盖体的内侧壁对应具有一第二沟渠的回路，该第二沟渠的回路与该第一沟渠的回路构成一供冷却水循环用的管状回路；以及

一防漏材质，紧密接合在该上盖体以及该下盖体的间，并对应包覆该管状回路的边缘，以呈密封状态。