CN209964514U - 水冷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水冷头，包括一壳体、一导流斜面以及一底板组件。该壳体具有一进水口与一出水口，该进水口用以流入一液体。该导流斜面设置于该壳体中。该导流斜面具有多个第一穿孔。该导流斜面的一底端位于该进水口之下，该导流斜面的一顶端相邻于该出水口，该顶端高于该底端，且一第二穿孔形成于该底端。该底板组件组接于该壳体并位于该导流斜面之下，且该底板组件具有一散热鳍片组。其中，该液体经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流入该散热鳍片组中，进而从该出水口流出。本实用新型能对多个电子元件的热源进行接触与散热应用并具有良好的均温效果。

Description

水冷头

技术领域

本实用新型是有关于散热装置，尤其是关于一种水冷头。

背景技术

在科技的进步与普及下，各种电子装置或电脑设备早已成为人们日常生活中不可或缺的角色，例如笔记型电脑、桌上型电脑、网络服务器等。一般来说，这些产品的内部的电子元件在运行时都会提升温度，而高温容易造成元件的损坏。因此，散热机制便是这些电子产品相当重要且必须的设计。一般的散热设计包括以风扇提供气流进行对流冷却，或是以特殊材质的散热单元进行贴附而产生传导降温，除此之外，水冷式机制亦是一种有效而常见的散热设计。

水冷式散热的原理，简单来说，一般是以液体(例如水或冷却剂)作为散热媒介，并利用一个持续运作的水泵或泵浦在所应用的系统内形成不断的循环。液体在密闭的管路内流动，而这些管路则分布至系统内的各电子元件(例如中央处理单元)的表面上。当温度相对较低的液体流经这些温度相对较高的电子元件时，便会吸收其热量以减缓其温度的升高。接着，再随着管路对外界或其他散热机制进行热交换来释放热量以降低液体温度，并再使液体重新回到系统内进行循环与散热。

举例来说，水冷头是水冷式管路中的一个主要的散热元件。现有的水冷头通常是以铜或铝制成，且其内部形成有腔室与水道等结构，用以提供温度较低的冷却液流入。利用将水冷头与电子元件形成直接的接触，使其温度较低的冷却液能在腔室或水道内进行吸热后再流出水冷头，如此就可将电子元件运行时所产生的热量加以带出。

此外，为了充分发挥每一次循环的散热效果，目前的技术可设计成在系统内以一个较长的水冷头同时接触多个热源(即电子元件)的方式进行散热。此一水冷头的底面积可对应各电子元件排列后所呈现的尺寸，且各电子元件可分别于该水冷头的下方形成接触。

可以理解的是，液体在刚进入水冷头时其温度是相对较低的，也就是在水冷头前段(较靠近水冷头进水口)的位置能形成较好的散热效果。然而，由于同一液体在同一腔室中吸收的热量是会累积的，因此，愈是在水冷头后段(较靠近水冷头出水口)的位置，其液体连续吸热后所累积的热量将是最高的，造成局部温度出现过高的情形。换句话说，设置在水冷头前段的电子元件的散热效果会较好，但设置在水冷头后段的电子元件的散热效果将是最差的。

是以，如何解决此一现有技术存在的问题便为本实用新型发展的主要目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有导流斜面的水冷头，能对多个电子元件的热源进行接触与散热应用并具有良好的均温效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种水冷头，包括一壳体、一导流斜面以及一底板组件。该壳体具有一进水口与一出水口，该进水口用以流入一液体。该导流斜面设置于该壳体中。该导流斜面具有多个第一穿孔。该导流斜面的一底端位于该进水口之下，该导流斜面的一顶端相邻于该出水口，该顶端高于该底端，且一第二穿孔形成于该底端。该底板组件组接于该壳体并位于该导流斜面之下，且该底板组件具有一散热鳍片组。其中，该液体经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流入该散热鳍片组中，进而从该出水口流出。

较佳地，该液体由一水泵循环输送，且该水泵流体连通于该进水口。

较佳地，该水冷头是应用于一个或多个电子元件，且该水冷头以该底板组件接触该一个或多个电子元件。

较佳地，该壳体具有一上盖与一下盖，该上盖组接于该下盖上，该进水口形成于该上盖上，该出水口形成于该下盖上。

较佳地，该进水口与该出水口位于同一水平面上，且该进水口的朝向与该出水口的朝向呈现相互平行。

较佳地，该底板组件具有一底板，而该散热鳍片组形成于该底板上，其中该散热鳍片组与该底板为一体成型，或为不同元件分别制成后加以结合。

较佳地，该水冷头还包括一上腔室以及一下腔室，该上腔室形成于该壳体与该导流斜面之间，且该液体经由该进水口流入该上腔室，并经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流出该上腔室；该下腔室形成于该底板与该导流斜面之间，且该液体经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流入该下腔室，并经由该出水口流出该下腔室；其中，该散热鳍片组容置于该下腔室中。

较佳地，该散热鳍片组的一侧呈现为阶梯状，且该导流斜面具有相应于该侧的一凸出部，该凸出部相邻于该第二穿孔并位于该侧的上方。

较佳地，该散热鳍片组具有多个散热鳍片，且于该多个散热鳍片上形成有多个相应于该多个第一穿孔的凹陷部。

较佳地，该多个第一穿孔以平均分布方式或不规则分布方式形成于该导流斜面的一表面区域中。

较佳地，该多个第一穿孔中的部分第一穿孔是位于相距该底端的同一预设距离处。

较佳地，该多个第一穿孔为圆形、方形、椭圆形或圆矩形。

本实用新型的水冷头可对多个电子元件的热源进行接触与散热应用，且该水冷头利用一导流斜面而能对所流入的液体形成分流，使得较低温的液体可被平均地导引至各段以利于进行热量交换，避免水冷头内的温度出现某处过高或某处较低的情形，而具有良好的均温效果。

为了对本实用新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例并配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的水冷头的立体示意图。

图2A为图1所示水冷头的元件分解示意图。

图2B为图1所示水冷头于另一角度的元件分解示意图。

图3A为图1所示水冷头的立体剖视图。

图3B为图1所示水冷头的正面剖视图。

图4为本实用新型第二实施例的水冷头的立体示意图。

图5A为图4所示水冷头的元件分解示意图。

图5B为图4所示水冷头于另一角度的元件分解示意图。

图6A为图4所示水冷头的立体剖视图。

图6B为图4所示水冷头的正面剖视图。

图6C为图4所示水冷头的部分放大侧面剖视图。

具体实施方式

以下提出实施例以对本实用新型进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本实用新型欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略不必要或以常用技术即可完成的元件，以清楚显示本实用新型的技术特点。

现以一第一实施例进行本实用新型所提出的水冷头的实施说明。请同时参见图1、图2A、图2B、图3A与图3B，其中图1为该第一实施例所提出的一水冷头1的立体示意图；图2A为该水冷头1的元件分解示意图；图2B为该水冷头于另一角度的元件分解示意图；图3A为该水冷头1的立体剖视图；图3B为该水冷头1的正面剖视图。于此第一实施例中，该水冷头1被应用于多个电子元件(未显示于图式)上，该些电子元件可例如是中央处理单元、显示处理芯片或其他功能芯片。

如图1至图3B所示，该水冷头1主要包含有一壳体10、一导流斜面13与一底板组件14，其中该导流斜面13是设置于该壳体10中，而该底板组件14是组接于该壳体10并位于该导流斜面13之下，也就是该壳体10与该底板组件14共同将该导流斜面13夹设于其中。须说明的是，虽然图2A和图2B是以结合的该壳体10与该导流斜面13进行示意，但两者可为不同元件分别制成后加以结合。

承上所述，该壳体10具有一进水口11与一出水口12，其中该进水口11将与一水泵(未显示于图式)形成流体连通，也就是该水泵会循环输送用以提供冷却的一液体，使得该液体能从该进水口11流入。其次，该出水口12则可与一水冷排或其他散热机制(未显示于图式)形成流体连通，也就是进入该水冷头1内的该液体能从该出水口12流出。关于水泵或水冷排的管路连接及其循环输送等设计为一般水冷式系统的常见技术，故于此不多赘述。

另一方面，该底板组件14主要是由一散热鳍片组15与一底板141所构成，两者可采用铜或铝等金属材料所制成，而该散热鳍片组15是形成于该底板141上。于此实施例中，该散热鳍片组15与该底板141为一体成型的设计，但本实用新型不限于此。也就是该散热鳍片组15与该底板141可为不同元件分别制成后加以结合。该散热鳍片组15与该底板141的作用在于传导热能，也就是该底板组件14会以置放于该多个电子元件之上的方式与其形成接触。

再者，于此实施例中，该壳体10具有一上盖101与一下盖102，其中该进水口11形成于该上盖101上，而该出水口12形成于该下盖102上，而该上盖101是组接于该下盖102上。如图1至图3B所示，该进水口11与该出水口12是皆以呈现为向外突出的柱状喷嘴做示意。

承上所述，于此实施例中，该进水口11与该出水口12是位于同一水平面上，也就是当该上盖101组接于该下盖102上后，该进水口11与该出水口12相对来说是等高的，同时该进水口11的朝向与该出水口12的朝向是呈现相互平行。该上盖101与该下盖102之间的组接，或是该壳体10与该底板组件14(特别是其中的该底板141)之间的组接，可采用螺丝锁固或是直接焊接固定等方式来完成。

本实用新型的其一特征在于，该导流斜面13在该壳体10中是呈现为倾斜。如图2A至图3B所示，也就是导流斜面13的一底端131是位于该进水口11之下，而其一顶端132是相邻于该出水口12，且该顶端132高于该底端131。换句话说，该导流斜面13是从该进水口11下方的一段距离处开始倾斜，并倾斜至该出水口12附近的位置。如此，倾斜的该导流斜面13就大致将该水冷头1内部分成两个腔室，其中一上腔室10a是形成于该壳体10与该导流斜面13之间，而一下腔室10b则是形成于该底板141与该导流斜面13之间。

本实用新型的另一特征在于，该导流斜面13具有多个第一穿孔130，该多个第一穿孔130能提供该液体加以流动穿过。如图2A至图3B所示，于此实施例中，该些第一穿孔130是以五个做示意说明，并设计成圆形且以一平均分布方式形成于该导流斜面13的一表面区域13a中。是以，该导流斜面13于该水冷头1中不但可作为一分隔结构，还可作为一导流中板。经由该进水口11流入该上腔室10a的液体可依情况(例如水压或流速)，从该些第一穿孔130中的任一者加以流动穿过。

又一方面，该导流斜面13的该底端131并不会完全封闭住该底板组件14(特别是其中的该底板141)或该下盖102，而是会形成有一第二穿孔133，使得该第二穿孔133同样能提供该液体加以流动穿过。

在图3B中还显示了该液体的流动情形(如两箭头方向所示)。由此可知，该液体从该进水口11流入该上腔室10a后会先到达该第二穿孔133附近，因此，该液体可先从该第二穿孔133流入该散热鳍片组15中(须经过该下腔室10b)。而随着液体进入的量的增加，液面升高的该液体便会被导引流动到该导流斜面13上，进而流到该多个第一穿孔130处，并接着流入下方的该散热鳍片组15中。

然而，该液体亦有可能会先从多个第一穿孔130流入而不是先从该第二穿孔133流入。举例来说，当该液体流动的速度较大时，或是输送的水压较大时，该液体就可能会先被导引流动到该导流斜面13上。

总之，在该导流斜面13的作用下，该液体会经由该第二穿孔133或该多个第一穿孔130流入该散热鳍片组15中。其中，该液体是经由该第二穿孔133或该多个第一穿孔130流出该上腔室10a和流入该下腔室10b，并在通过该散热鳍片组15后由该出水口12流出该下腔室10b。

于此实施例中，该散热鳍片组15是容置于该下腔室10b中，并设计成具有与该导流斜面13的形状相应的外形。进一步来说，该散热鳍片组15具有多个散热鳍片151，且于该多个散热鳍片151上形成有多个相应于该多个第一穿孔130的凹陷部150。为了有利该液体的流动，该多个散热鳍片151的排列是对应该进水口11至该出水口12的走向。

由于多个散热鳍片151之间具有间隙，且相应于多个第一穿孔130的位置上还形成有多个凹陷部150，也就是存在缓冲空间，故从该多个第一穿孔130流入的该液体并不会受阻碍。其次，从该多个第一穿孔130或该第二穿孔133所流入的液体是具有相对较低的温度，且该液体会因重力和水压等因素而不易发生从各第一穿孔130下方逆流回该上腔室10a的情形，故能确保较冷的液体可被往下方输送。

详细来说，在该导流斜面13的作用下，刚从该进水口11所流入的温度相对较低的液体就不会仅局限在其前段(即较靠近进水口11)的位置附近，而是会有部分液体被导引至中段、甚至是后段(即较靠近出水口12)的位置。接着，再由所遇到的第一穿孔130穿过，使得相对低温的液体就可被平均地导引至该多个散热鳍片151的各处或该底板141的各段，从而能平均地与其进行热量交换，让该水冷头1内的温度不会出现某处过高或某处较低的情形，而呈现出良好的均温效果。

本实用新型还可根据上述的第一实施例的技术概念作其他的变化设计，而能达到相同或类似的功能与目的。举例来说，将本实用新型的水冷头设计成特别的尺寸，而可仅对单一电子元件进行应用，也就是其底板可只相应于单一电子元件的尺寸。或者，各第一穿孔能以一不规则分布方式形成于导流斜面的表面区域中，以配合水泵不同的输送情况。又或者，各第一穿孔可设计成其他形状，例如方形、椭圆形或圆矩形等。

再或者，为了避免液体经过导流斜面时可能会错过相应高度的第一穿孔而无法流入，所以可以设计第一穿孔中的多个是位于相距该底端的同一预设距离处。详细来说，第一实施例中的各第一穿孔130是随高度做逐一设置，也就是不同的穿孔相距该底端131有不同的距离。然而，于其他实施例也可将多个穿孔设置在同一高度上，也就是这些穿孔相距该底端的距离是相同的，如此便能增加液体通过时被流入的机会。

现以一第二实施例进行本实用新型所提出的水冷头的实施说明。请同时参见图4、图5A、图5B、图6A、图6B与图6C，其中图4为该第二实施例所提出的一水冷头2的立体示意图；图5A为该水冷头2的元件分解示意图；图5B为该水冷头2于另一角度的元件分解示意图；图6A为该水冷头2的立体剖视图；图6B为该水冷头2的正面剖视图；图6C为部分放大的该水冷头2的侧面剖视图。

此第二实施例的水冷头2设有与第一实施例功能相同的元件，包括一壳体20、一导流斜面23、一底板组件24、一进水口21、一出水口22等，其中该底板组件24由一散热鳍片组25与一底板241所构成，而该壳体20具有一上盖201与一下盖202。其次，该导流斜面23的一顶端232高于其一底端231，且其一表面区域23a中形成有多个第一穿孔230，而于该底端231上则形成有一第二穿孔233。此外，于该导流斜面23之上与之下则分别形成出一上腔室20a与一下腔室20b，而该散热鳍片组25亦具有多个散热鳍片251。

承上所述，此第二实施例与第一实施例主要的差异特征在于该散热鳍片组25的一侧25a呈现为阶梯状，且该导流斜面23具有一凸出部234。如图5A至图6C所示，该凸出部234是相邻于该第二穿孔233并位于散热鳍片组25的该侧25a的上方，而与该侧25a彼此相应而楔合。

详细来说，由于该侧25a的阶梯状让该多个散热鳍片251在此部位的高度是相对较矮，也就是上方的该凸出部234是更加缩减了液体通往该散热鳍片组25的空间，使得该液体在穿过该第二穿孔233流入到该下腔室20b中后会在此增加压力，但相对地也会增加液体的流速，从而能快速通过该散热鳍片组25而提升散热效果。

另一方面，如图5A与图5B所示，可知在该导流斜面23的同一高度上是以多个第一穿孔230的方式做设计，例如在相距该底端231的相同距离上是分别形成了三个第一穿孔230，该多个第一穿孔230呈现向下凸出。是以，该多个第一穿孔230能增加液体流动通过时流入的机会。此外，于该多个散热鳍片251上形成的各凹陷部250则是被设计成横向贯穿并呈现为一倒梯形凹槽，用以相应地容置上方一排三个向下凸出的第一穿孔230。

本实施例的该水冷头2特别是针对多个电子元件(即热源)的应用进行说明，所以该壳体20具有相对较长的长度。于一实际制作中，可设计该壳体20的长度约为300毫米(mm)，而其宽度可约为65毫米(mm)，也就是该壳体20(特别是该下盖202)的长度是数倍于其宽度，但亦不限于此。

综上所述，本实用新型所提出的水冷头确实能对同时接触多个电子元件的热源的架构所具有的后段温度过高、热量累积与冷热不均等问题，提供良好且具功效的改善手段。本实用新型水冷头的导流斜面能对所流入的液体形成分流，并利用其上的穿孔使得液体流入到下方的散热鳍片组，从而使得较低温的液体可被平均地导引至各段以利于进行热量交换，有效避免了水冷头内的温度出现某处过高或某处较低的情形。是故，本实用新型能有效解决背景技术中所提出的相关问题，从而能成功地达到本实用新型发展的主要目的。

虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视其权利要求所界定者为准。

Claims (12)

1.一种水冷头，其特征在于，包括：

一壳体，具有一进水口与一出水口，该进水口用以流入一液体；

一导流斜面，设置于该壳体中，该导流斜面具有多个第一穿孔，该导流斜面的一底端位于该进水口之下，该导流斜面的一顶端相邻于该出水口，该顶端高于该底端，且一第二穿孔形成于该底端；以及

一底板组件，组接于该壳体并位于该导流斜面之下，该底板组件具有一散热鳍片组；

其中，该液体经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流入该散热鳍片组中，进而从该出水口流出。

2.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该液体由一水泵循环输送，且该水泵流体连通于该进水口。

3.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该水冷头是应用于一个或多个电子元件，且该水冷头以该底板组件接触该一个或多个电子元件。

4.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该壳体具有一上盖与一下盖，该上盖组接于该下盖上，该进水口形成于该上盖上，该出水口形成于该下盖上。

5.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该进水口与该出水口位于同一水平面上，且该进水口的朝向与该出水口的朝向呈现相互平行。

6.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该底板组件具有一底板，而该散热鳍片组形成于该底板上，其中该散热鳍片组与该底板为一体成型，或为不同元件分别制成后加以结合。

7.如权利要求6所述的水冷头，其特征在于，该水冷头还包括：

一上腔室，形成于该壳体与该导流斜面之间，且该液体经由该进水口流入该上腔室，并经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流出该上腔室；以及

一下腔室，形成于该底板与该导流斜面之间，且该液体经由该第二穿孔或该多个第一穿孔流入该下腔室，并经由该出水口流出该下腔室；

其中，该散热鳍片组容置于该下腔室中。

8.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该散热鳍片组的一侧呈现为阶梯状，且该导流斜面具有相应于该侧的一凸出部，该凸出部相邻于该第二穿孔并位于该侧的上方。

9.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该散热鳍片组具有多个散热鳍片，且于该多个散热鳍片上形成有多个相应于该多个第一穿孔的凹陷部。

10.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该多个第一穿孔以平均分布方式或不规则分布方式形成于该导流斜面的一表面区域中。

11.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该多个第一穿孔中的部分第一穿孔是位于相距该底端的同一预设距离处。

12.如权利要求1所述的水冷头，其特征在于，该多个第一穿孔为圆形、方形、椭圆形或圆矩形。

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