CN208126327U - 水冷控制系统及电脑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷控制系统及电脑。其中，水冷控制系统，应用于一电子设备，电子设备包括发热模块和散热模块，水冷控制系统包括：热交换模块，热交换模块与发热模块接触，使热交换模块内的水冷剂与发热模块进行热交换；和水循环系统，水循环系统与热交换模块构成循环回路；散热模块用于驱动水循环系统的驱动机构带动水冷剂在循环回路内循环流动，使与发热模块热交换的水冷剂由热交换模块流入水循环系统，并在水循环系统内降温。电脑包括：处理单元、散热装置和水冷控制系统，处理单元作为发热模块，散热装置作为散热模块，热交换模块固定于处理单元底部。本实用新型的水冷控制系统及电脑，能在减小体积的同时，提高散热效果。

Description

水冷控制系统及电脑

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种水冷控制系统及电脑。

背景技术

随着电子设备的发展，用户对于笔记本电脑的运行和处理效率的要求越来越高，尤其是对于电竞笔记本产品的图形处理器(GPU)效率。但是，当笔记本电脑的运行和处理效率提升的时候，会使CPU与GPU的运算能力加快，导致笔记本电脑会产生更多的热量，因此，具有良好的散热效果是保证具有较高效率的笔记本电脑正常运行的必备条件。而现有的笔记本电脑所使用的散热模块，一般在使用环境的温度较高时，即无法满足笔记本电脑的散热需求，当笔记本电脑的自身温度升高时，现有的散热模块将更加无法为笔记本电脑进行有效的散热，从而无法保证笔记本电脑的正常使用，并且可能导致缩短笔记本电脑的寿命。

为了解决笔记本电脑散热的问题，现有的笔记本电脑开始应用散热效果更好的水冷式散热系统。但是，目前的带有水冷式散热系统的笔记本电脑由于研发、生成的成本高，导致笔记本电脑价格昂贵。并且，现有的带有水冷式散热系统的笔记本电脑由于加入了结构较为复杂、占用空间较大的水冷装置，导致产品的体积和重量较大，为用户的携带造成了影响。

因此，针对现有的水冷式笔记本电脑的成本高、体积大以及重量大，导致笔记本电脑价格昂贵、不易携带的问题，需要提供一种应用于笔记本电脑的微型化的水冷控制系统、该水冷控制系统的控制方法以及具有该水冷控制系统的笔记本电脑。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种水冷控制系统及电脑，利用自身的散热模块结合水冷模块构成水冷控制系统，从而在降低成本、减小体积的同时，提高了散热效果。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种水冷控制系统，应用于一电子设备，电子设备包括发热模块和散热模块，水冷控制系统包括：

热交换模块，热交换模块与发热模块接触，使热交换模块内的水冷剂与发热模块进行热交换；和

水循环系统，水循环系统与热交换模块构成循环回路；其中，

散热模块用于驱动水循环系统的驱动机构带动水冷剂在循环回路内循环流动，使与发热模块热交换的水冷剂由热交换模块流入水循环系统，并在水循环系统内降温。

进一步地，散热模块包括散热风扇，驱动机构内设有驱动扇叶，散热风扇转动时，带动驱动扇叶转动并驱动水冷剂流动。

进一步地，散热风扇通过转动轴与驱动扇叶连接；转动轴两端分别设有第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮垂直于散热风扇并且与散热风扇啮合，第二传动齿轮垂直于驱动扇叶并且与驱动扇叶啮合。

进一步地，散热模块上设有固定部，转动轴穿过固定部的通孔。

进一步地，水循环系统包括依次连通的进水管、水冷槽和出水管，进水管的一端与达到水冷槽连接，进水管的另一端作为水循环系统的入水口，出水管的一端与水冷槽连接，出水管的另一端作为出水口，入水口和出水口分别与热交换模块连通。

进一步地，驱动扇叶位于水冷槽内。

进一步地，水冷控制系统还包括：

降温模块，降温模块用于对水循环系统内的水冷剂降温。

本实用新型实施例还提供了一种水冷控制系统，包括：

散热模块，散热模块用于为发热模块进行风冷散热；

热交换模块，热交换模块与发热模块接触，使热交换模块内的水冷剂与发热模块进行热交换；和

水循环系统，水循环系统与热交换模块构成循环回路；其中，

散热模块还能用于驱动水循环系统的驱动机构带动水冷剂在循环回路内循环流动，使与发热模块热交换的水冷剂由热交换模块流入水循环系统，并在水循环系统内降温。

进一步地，散热模块包括散热风扇，驱动机构内设有驱动扇叶，散热风扇转动时，带动驱动扇叶转动并驱动水冷剂流动。

进一步地，水冷控制系统还包括：

降温模块，降温模块用于对水循环系统内的水冷剂降温。

本实用新型实施例还提供了一种电脑，包括：发热模块、散热模块和上述的水冷控制系统，发热模块包括处理单元，水冷控制系统的热交换模块固定于处理单元底部。

进一步地，处理单元分别与散热模块和水冷控制系统的降温模块连接，能够根据当前温度控制散热模块，根据散热模块检测的水冷剂的流动速度控制降温模块。

进一步地，处理单元根据散热模块的散热风扇的转速确定水冷剂的流动速度。

本实用新型实施例的水冷控制系统及电脑，利用水冷控制系统对发热模块进行降温，能够提高电子设备及电脑的散热效果，及时降低发热模块的温度，保证电子设备及电脑的正常使用，提高电子设备及电脑的寿命。同时，本实用新型实施例的水冷控制系统及电脑，利用自身的散热模块控制驱动机构驱动水冷剂进行循环流动，无需再额外增加驱动水冷剂流动的驱动设备，能够降低水冷控制系统及电脑的成本，同时减小水冷控制系统及电脑的体积及重量。

附图说明

图1为本实用新型实施例的水冷控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的散热模块与驱动扇叶的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例的笔记本电脑的电路模块示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本实用新型实施例的结构以及工作原理等作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型实施例的一种水冷控制系统，其应用于一电子设备。

电子设备包括发热模块210和散热模块220。其中，发热模块210包括显示组件、处理器组件、电池组件等。当电子设备在正常运行使用时，上述的发热模块210在使用或者运行的过程中会产热，使发热模块210的温度上升，并且可能高于其正常的工作温度，从而降低电子设备的运行速率，或者使电子设备的相应的组件寿命降低。电子设备的散热模块220，主要包括散热风扇221，通过加速空气流动，以达到促进发热模块210进行散热的效果。

在本实用新型实施例中，水冷控制系统主要用于辅助发热模块210中的处理器组件进行快速散热，其主要包括热交换模块110和水循环系统。具体地，热交换模块110可以与发热模块210接触，使热交换模块110内的水冷剂与发热模块210进行热交换。水循环系统可以与热交换模块110构成循环回路。并且，通过散热模块220驱动水循环系统的驱动机构带动水冷剂在循环回路内循环流动，使与发热模块210热交换的水冷剂由热交换模块110流入水循环系统，以使水冷剂在水循环系统内降温。

在本实用新型实施例中，驱动机构可以为驱动扇叶150，设置于水循环系统内，用于驱动循环回路内的水冷剂流动。具体地，水循环系统包括水冷槽130以及分别与所述水冷槽130连通的进水管120和出水管140。热交换模块110可以为散热片，散热片具有冷水入口和热水出口。进水管120的一端与水冷槽130连接，进水管120的另一端作为水循环系统的入水口，水循环系统的入水口与散热片的冷水入口连通，用于使水冷槽130内的水冷剂流入散热片。出水管140的一端与水冷槽130连接，出水管140的另一端作为水循环系统的出水口，水循环系统的出水口与散热片的热水出口连通，用于使散热片内的水冷剂流入水冷槽130内。驱动扇叶150位于水冷槽130内并且位于靠近进水管120的位置，以通过其转动，使水冷剂按照由水冷槽130靠近出水管140的一侧向靠近进水管120的一侧流动，从而使水冷剂按照水冷槽130-进水管140-散热片-出水管120-水冷槽130的顺序循环流动。

其中，为了防止水冷剂流入电子设备，进水管120和出水管140采用防水导管制成，同时，进水管120与水冷槽130、出水管140与水冷槽130、进水管120与散热片以及出水管140与与散热片之间分别设有密封结构。

在本实用新型实施例中，散热模块220包括散热风扇221，当电子设备启动散热风扇221时，散热风扇221转动并带动驱动扇叶150转动，使驱动扇叶150驱动水冷剂流动。具体地，当调整散热风扇221的转动速度时，散热风扇221转动的速度越快，驱动扇叶150的转动速度越快，水冷剂的流动速度越快。

如图2所示，散热风扇221可以通过转动轴160与驱动扇叶150连接。转动轴160的两端分别设置第一传动齿轮161和第二传动齿轮162，第一传动齿轮161垂直于散热风扇221并且与散热风扇221啮合，第二传动齿轮162垂直于驱动扇叶150并且与驱动扇叶150啮合。

具体地，散热风扇221的转轴上可以设置有与其同轴的转动齿轮222，转动齿轮222与第一传动齿轮161啮合，当散热风扇221转动时，带动转动齿轮222同步转动。此时，当散热风扇221在第一平面内旋转时，转动轴160能够在垂直于第一平面的第二平面内转动。驱动扇叶150包括连接齿轮151和转动叶片152，转动叶片152与连接齿轮151同轴连接，第二传动齿轮162能够与连接齿轮151啮合。此时，当转动轴160在第二平面内转动时，转动叶片152能够在第一平面内旋转。转动叶片152用于波动水冷剂，以提供驱动水冷剂流动的驱动力。

在本实用新型实施例中，通过改变第一传动齿轮161与转动齿轮222的齿数比以及第二传动齿轮162与第连接齿轮151的齿数比的比值，能够控制驱动扇叶150与散热风扇221同步或非同步转动。

需要说明的是，由于能够驱动水冷剂流动的扭力矩为1.4N.mm，因此，在本实用新型实施例中，驱动扇叶150的转速应满足下述关系：

其中，N₁为驱动扇叶150的转速，N₂为散热风扇221的转速，D₁为驱动扇叶150产生的扭力矩，D₂为散热风扇221产生的扭力矩。

例如，当散热风扇221的转速为4800r/min，散热风扇221产生的扭力矩为0.7N.mm时，通过上述公式可以计算得到，为了能够驱动水冷剂流动，驱动扇叶150的转速应不低于2400r/min。

因此，在本实用新型实施例中，第一传动齿轮161、第二传动齿轮162、转动齿轮222和连接齿轮151的齿轮数的设计，还应保证驱动扇叶150的转速能够驱动水冷剂流动。

为了保证第一传动齿轮161与散热风扇221、第二传动齿轮162与连接齿轮151可靠地啮合，在本实用新型实施例中，散热模块220上设有固定部223，转动轴160穿过固定部223的通孔，以固定转动轴160相对于散热风扇221、转动齿轮222、驱动扇叶150的位置，防止转动轴160移动而导致其失去传动作用。

在本实用新型实施例中，水冷控制系统还包括降温模块170，降温模块170用于对水循环系统内的水冷剂降温。其中，降温模块170可以包括降温风扇，降温风扇相对于水冷槽130设置，通过控制降温风扇的转速，可以改变水冷槽130内水冷剂的散热速度。即降温风扇的转速越高，水冷槽130内的水冷剂的散热速度越快。

本实用新型另一实施例还提供了一种水冷控制系统，包括散热模块、热交换模块和水循环系统。散热模块用于为发热模块进行风冷散热。热交换模块与发热模块接触，使热交换模块内的水冷剂与发热模块进行热交换。水循环系统与热交换模块构成循环回路。其中，散热模块还能用于驱动水循环系统的驱动机构带动水冷剂在循环回路内循环流动，使与发热模块热交换的水冷剂由热交换模块流入水循环系统，并在水循环系统内降温。

在本实用新型实施例中，散热模块包括散热风扇，驱动机构内设有驱动扇叶，散热风扇转动时，带动驱动扇叶转动并驱动水冷剂流动。

在本实用新型实施例中，水冷控制系统还包括降温模块，降温模块用于对水循环系统内的水冷剂降温。

需要说明的是，本实用新型实施例的水冷控制系统与前述实施例的水冷控制系统的原理相同，其区别仅在于散热模块属于本实施例的水冷控制系统的一部分，其他与前述实施例相同的部分，在此不做赘述。

本实用新型实施例还提供了一种电脑，包括处理单元310、散热装置320和本实用新型实施例的水冷控制系统。该电脑例如为台式电脑或笔记本电脑。其中，处理单元310构成电子设备的发热模块(处理器组件)，散热装置320构成所述电子设备的散热模块220，水冷控制系统的热交换模块110固定于处理单元310底部。

在本实用新型实施例中，热交换模块可以为散热片，可以将散热片的散热面与处理单元310的底面贴合，以增大散热片与处理单元310的接触面积，提高散热效率。具体地，散热片可以粘贴于处理单元310的底部，也可以通过连接件与处理单元310可拆卸连接。

为了能够根据电脑的当前温度，更好地控制水冷控制系统对笔记本电脑进行散热，在本实用新型实施例中，如图3所示，处理单元310还分别与散热装置320和水冷控制系统的降温模块170连接。此时，处理单元310能够根据当前温度控制散热装置320，根据散热装置320检测的水冷剂的流动速度控制降温模块170。

当处理单元310得到当前温度后，根据当前温度与预设工作温度的比较结果，控制散热装置320的散热风扇加速或者减速转动。例如，预设工作温度为60°，当前温度超过60°时，控制散热风扇以第一速度转动，控制降温风扇以第二速度转动；当前温度超过70°时，控制散热风扇以第三速度转动，控制降温风扇以第四速度转动；当前温度超过80°时，控制散热风扇以第五速度转动，控制降温风扇以第六速度转动。其中，第五速度>第三速度>第一速度，第六速度>第四速度>第二速度。

具体地，散热装置320根据散热装置320的散热风扇的转速确定水冷剂的流动速度，其具体计算方法如下：

首先，由于第一传动齿轮、第二传动齿轮、转动齿轮和连接齿轮的齿数均固定，因此，可以根据上述齿轮的比例，计算出当转动齿轮旋转多少周时，连接齿轮转动一周(即驱动扇叶转动一周)，处理单元310可以根据转动齿轮的旋转情况，对驱动扇叶在一定时间内的转动周数进行计数，从而确定驱动扇叶的转速。

然后，根据驱动扇叶的转速计算出水冷剂的流量：

Rpm＝α·Q

其中，Rpm为驱动扇叶的转速，α为第二驱动齿的特征系数，Q为水冷剂的流量。

最后，根据水冷剂的流量和进水管的截面积计算出水冷剂的流动速度：

其中，A为进水管的截面积，v为水冷剂的流动速度。

当处理单元310计算出一段时间内的水冷剂的流动速度相较于上一段时间内的水冷剂的流动速度发生变化时，能够根据具体的变化情况，控制降温风扇的转速进行相应改变。

例如，当一段时间内的水冷剂的流动速度相较于上一段时间内的水冷剂的流动速度增加时，根据水冷剂的流动速度增加的比例，确定降温风扇的转速增加的比例，并且根据该比例增加降温风扇的速度。其中，降温风扇的转速增加的比例可以与水冷剂的流动速度增加的比例相同，确也可以与水冷剂的流动速度增加的比例的成正比或者其他函数关系。

综上所述，本实用新型实施例的水冷控制系统及电脑，能够提高电子设备及电脑的散热效果，并且减小电子设备及电脑的体积和重量。

以上，仅为本实用新型的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本实用新型的工作原理的基础上，可以对本实用新型作出多种改进，这均属于本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种水冷控制系统，应用于一电子设备，所述电子设备包括发热模块和散热模块，其特征在于，所述水冷控制系统包括：

热交换模块，所述热交换模块与所述发热模块接触，使所述热交换模块内的水冷剂与所述发热模块进行热交换；和

水循环系统，所述水循环系统与所述热交换模块构成循环回路；其中，

所述散热模块用于驱动所述水循环系统的驱动机构带动所述水冷剂在所述循环回路内循环流动，使与所述发热模块热交换的水冷剂由所述热交换模块流入所述水循环系统，并在所述水循环系统内降温。

2.如权利要求1所述的水冷控制系统，其特征在于，所述散热模块包括散热风扇，所述驱动机构内设有驱动扇叶，所述散热风扇转动时，带动所述驱动扇叶转动并驱动所述水冷剂流动。

3.如权利要求2所述的水冷控制系统，其特征在于，所述散热风扇通过转动轴与所述驱动扇叶连接；所述转动轴两端分别设有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮垂直于所述散热风扇并且与所述散热风扇啮合，所述第二传动齿轮垂直于所述驱动扇叶并且与所述驱动扇叶啮合。

4.如权利要求3所述的水冷控制系统，其特征在于，所述散热模块上设有固定部，所述转动轴穿过所述固定部的通孔。

5.如权利要求3所述的水冷控制系统，其特征在于，所述水循环系统包括依次连通的进水管、水冷槽和出水管，所述进水管的一端与达到水冷槽连接，所述进水管的另一端作为所述水循环系统的入水口，所述出水管的一端与水冷槽连接，所述出水管的另一端作为出水口，所述入水口和所述出水口分别与所述热交换模块连通。

6.如权利要求5所述的水冷控制系统，其特征在于，所述驱动扇叶位于所述水冷槽内。

7.如权利要求1所述的水冷控制系统，其特征在于，所述水冷控制系统还包括：

降温模块，所述降温模块用于对所述水循环系统内的水冷剂降温。

8.一种水冷控制系统，其特征在于，包括：

散热模块，所述散热模块用于为发热模块进行风冷散热；

热交换模块，所述热交换模块与所述发热模块接触，使所述热交换模块内的水冷剂与所述发热模块进行热交换；和

水循环系统，所述水循环系统与所述热交换模块构成循环回路；其中，

所述散热模块还能用于驱动所述水循环系统的驱动机构带动所述水冷剂在所述循环回路内循环流动，使与所述发热模块热交换的水冷剂由所述热交换模块流入所述水循环系统，并在所述水循环系统内降温。

9.如权利要求8所述的水冷控制系统，其特征在于，所述散热模块包括散热风扇，所述驱动机构内设有驱动扇叶，所述散热风扇转动时，带动所述驱动扇叶转动并驱动所述水冷剂流动。

10.如权利要求8所述的水冷控制系统，其特征在于，所述水冷控制系统还包括：

降温模块，所述降温模块用于对所述水循环系统内的水冷剂降温。

11.一种电脑，其特征在于，包括：发热模块、散热模块和如权利要求1-7任一项所述的水冷控制系统，所述发热模块包括处理单元，所述水冷控制系统的热交换模块固定于所述处理单元底部。

12.如权利要求11所述的电脑，其特征在于，所述处理单元分别与所述散热模块和所述水冷控制系统的降温模块连接，能够根据当前温度控制所述散热模块，根据所述散热模块检测的水冷剂的流动速度控制所述降温模块。

13.如权利要求12所述的电脑，其特征在于，所述处理单元根据所述散热模块的散热风扇的转速确定所述水冷剂的流动速度。