CN215529706U - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及计算机散热技术领域，公开了一种散热装置。所述散热装置包括第一散热单元、第二散热单元及冷却管路；第一散热单元包括冷却腔室、半导体制冷片及主散热风扇，冷却腔室内流通有冷却液且可与发热器件接触，以冷却发热器件，半导体制冷片包括冷端和热端，冷端与冷却腔室接触，以冷却冷却腔室内的冷却液，热端与主散热风扇接触，以将热端的热量散出；第二散热单元包括冷排及辅助散热风扇，冷排与冷却腔室连通，冷却液可在冷却腔室及冷排间流通，辅助散热风扇与冷排接触，用于冷却冷排内的冷却液；冷却管路连接于冷却腔室与冷排之间。本实用新型提供的散热装置可用于冷却电子设备内的发热器件，冷却效果好，可辅助发热器件快速散热降温。

Description

散热装置

技术领域

本实用新型涉及计算机散热技术领域，尤其涉及一种散热装置。

背景技术

随着科技的进步，计算机等电子设备的性能不断提升，其耗散功率及散热需求也不断提高。

现有技术中，常利用水冷散热装置对计算机等电子设备进行散热。水冷散热装置通常包括冷却液管道及水排，其中，冷却液管道与电子设备的发热器件接触，例如，冷却液管道可与CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor，场效应管)及显存等元件贴合设置，以用于冷却发热器件；水排与冷却液管道连通，用于冷却在冷却液管道内流通的冷却液。

然而，冷却液的温度受限于水排结构及环境温度，当环境温度较高时，冷却液温度也较高，散热装置的冷却效果较差，无法及时对电子设备进行散热，影响电子设备的使用性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热装置，所述散热装置冷却效果好，可辅助发热器件快速散热降温。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种散热装置，包括：

第一散热单元，所述第一散热单元包括冷却腔室、半导体制冷片及主散热风扇，所述冷却腔室内流通有冷却液，所述冷却腔室可与所述发热器件接触，用于冷却所述发热器件，所述半导体制冷片包括冷端及热端，所述半导体制冷片的冷端与所述冷却腔室接触，以将所述冷却腔室内的所述冷却液进行冷却，所述半导体制冷片的热端与所述主散热风扇接触，以将所述热端的热量散出；

第二散热单元，所述第二散热单元包括冷排及辅助散热风扇，所述冷排与所述冷却腔室连通，以使所述冷却液可在所述冷却腔室及所述冷排间流通，所述辅助散热风扇与所述冷排接触，用于冷却所述冷排内的所述冷却液；

冷却管路，连接于所述冷却腔室及所述冷排之间。

在一实施例中，所述冷却腔室包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体连通且所述冷却液可由所述第一腔体流向所述第二腔体，所述第一腔体与所述半导体制冷片的冷端接触，所述第二腔体与所述发热器件接触。

在一实施例中，所述第一散热单元还包括间隔设置的吸冷块、隔板及吸热块，所述隔板的一侧与所述吸冷块相对设置且形成所述第一腔体，另一侧与所述吸热块相对设置且形成所述第二腔体，所述隔板上还设有连通所述第一腔体与所述第二腔体的流通孔。

在一实施例中，所述吸冷块位于所述第一腔体内的一侧设有散热鳍片。

在一实施例中，所述吸热块位于所述第二腔体内的一侧设有散热鳍片。

在一实施例中，所述冷却腔室还包括连接于所述第一腔体的进水接头及连接于所述第二腔体的回水接头。

在一实施例中，所述第一散热单元还包括热管散热器，所述热管散热器设置于所述半导体制冷片及所述主散热风扇之间，用于辅助所述主散热风扇冷却所述半导体制冷片。

在一实施例中，所述热管散热器包括导热管及热管散热片，所述热管散热片上设有用于安装所述导热管的安装孔，所述导热管连接于所述半导体制冷片，所述热管散热片连接于所述主散热风扇。

在一实施例中，所述半导体制冷片与所述导热管间设有密封垫片。

在一实施例中，所述第一散热单元还包括安装座，所述安装座固定连接于所述冷却腔室，且可用于连接所述发热器件。

本实用新型提供的散热装置，通过设置冷排及辅助散热风扇，初步降低冷却液温度，同时，通过设置半导体制冷片，并利用半导体制冷片的冷端进一步降低冷却液温度。利用该散热装置冷却发热器件时，由于冷却液温度较低且与发热器件间温差较大，冷却液吸热能力强、降温效果好，从而能够快速冷却发热器件，使得发热器件能够及时散热降温。另外，上述散热装置中，通过在半导体制冷片的热端设置主散热风扇，还能够辅助半导体制冷片的热端散热，确保半导体制冷片的热端温度合理，能够长时间连续使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种散热装置的结构示意图；

图3为图1所示散热装置中第一散热单元的结构示意图；

图4为图3所示第一散热单元的侧视图；

图5为图3所示第一散热单元的后视图；

图6为图3所示第一散热单元的分解图之一；

图7为图3所示第一散热单元的分解图之二。

主要元件符号说明：

100、散热装置；

110、第一散热单元；120、第二散热单元；130、冷却管路；140、循环泵；

1、冷却腔室；2、半导体制冷片；3、主散热风扇；4、冷排；5、辅助散热风扇；6、热管散热器；7、密封垫片；8、安装座；9、紧固件；11、第一腔体；12、第二腔体；13、吸冷块；14、吸热块；15、隔板；16、进水接头；17、回水接头；18、散热鳍片；19、密封圈；61、导热管；62、热管散热片；151、流通孔；152、第一挡板；153、第二挡板；1301、进水管；1302、回水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供了一种散热装置，用于对计算机等电子设备的发热器件进行散热。如图1、图2和图3所示，该散热装置100包括第一散热单元110、第二散热单元120及冷却管路130。如图4、图5和图6所示，第一散热单元110 包括冷却腔室1、半导体制冷片2及主散热风扇3，其中，冷却腔室1与发热器件(图中未示出)接触且冷却腔室1内具有流通的冷却液(图中未示出)，冷却液流经发热器件时可冷却发热器件；半导体制冷片2包括冷端(例如图6中 a所示)及热端(例如图7中b所示)，半导体制冷片2的冷端与冷却腔室1 接触，以将冷却腔室1内的冷却液进行冷却，半导体制冷片2的热端与主散热风扇3接触，以将半导体制冷片2的热端的热量散出。如图2和图5所示，第二散热单元120包括冷排4及辅助散热风扇5，冷排4与冷却腔室1连通，冷却液可在冷却腔室1与冷排4间流通，辅助散热风扇5与冷排4接触，可冷却流经冷排4的冷却液。冷却管路130连接于冷却腔室1及冷排4之间，用于连通冷却腔室1与冷排4，使得冷却液可在第一散热单元110及第二散热单元120 间流通。

可以理解，为确保冷却液能够正常流通，如图2所示，冷却管路130上还设有循环泵140。另外，上述发热器件可以为CPU、MOS管及显存等计算机发热元件，但不限于此。

利用上述散热装置100冷却发热器件时，可将第一散热单元110连接于发热器件上，并使冷却腔室1的一侧与发热器件接触，循环泵140开启后，冷却液在第一散热单元110与第二散热单元120内流通，且冷却液流经冷却腔室1 时可冷却发热器件。具体地，冷却液流通包括以下三个过程：首先，冷却液流经第二散热单元120，在冷排4及辅助散热风扇5的共同作用下，冷却液与外界发生热交换，冷却液温度降低至环境温度；而后，冷却液由第二散热单元120 流入第一散热单元110，在冷却腔室1内与半导体制冷片2的冷端发生热交换，在半导体制冷片2的作用下，冷却液温度进一步降低；最后，冷却腔室1内的冷却液与发热器件发生热交换，发热器件散热且温度降低、冷却液吸热且温度升高。冷却液由冷却腔室1流出后，通过冷却管路130重新流入冷排4，冷却液在第一散热单元110与第二散热单元120内循环且不断重复上述三个过程，可保证流入冷却腔室1内的冷却液温度较低，从而冷却液流经冷却腔室1时还可用于冷却发热器件。

本实用新型提供的散热装置100，通过设置冷排4及辅助散热风扇5，初步降低冷却液温度，同时，通过设置半导体制冷片2，并利用半导体制冷片2的冷端进一步降低冷却液温度。利用该散热装置100冷却发热器件时，由于冷却液温度较低且与发热器件间温差较大，冷却液吸热能力强、降温效果好，从而能够快速冷却发热器件，使得发热器件能够及时散热降温。另外，上述散热装置100中，通过在半导体制冷片2的热端设置主散热风扇3，还能够辅助半导体制冷片2的热端散热，确保半导体制冷片2的热端温度合理，能够长时间连续使用。

本实用新型提供的散热装置100中，冷却腔室1的结构不唯一。

例如，在一些实施例中，如图4和图6所示，冷却腔室1包括第一腔体11 和第二腔体12，第一腔体11与第二腔体12连通且冷却液可由第一腔体11流向第二腔体12，第一腔体11与半导体制冷片2的冷端接触，流经第一腔体11 的冷却液与半导体制冷片2的冷端发生热交换，冷却液温度降低；第二腔体12 与发热器件接触，流经第二腔体12的冷却液与发热器件发生热交换，冷却液温度升高、发热器件温度降低。采用上述结构设计，可控制冷却液降温及升温独立进行，即冷却液在第一腔体11内降温冷却后才会流入第二腔体12内，这样，能够确保进入第二腔体12内、用于冷却发热器件的冷却液已被充分冷却，冷却液温度足够低，从而能够确保冷却液的冷却降温效果。

进一步地，如图4和图6所示，第一散热单元110还包括间隔设置的吸冷块13、隔板15及吸热块14，隔板15的一侧与吸冷块13相对设置且形成第一腔体11，隔板15的另一侧与吸热块14相对设置且形成第二腔体12，隔板15 上还设有连通第一腔体11与第二腔体12的流通孔151。采用上述结构设计，第一腔体11与第二腔体12相邻分布，第一腔体11与第二腔体12间的间隔较短，冷却液在第一腔体11及第二腔体12间流通时与外界热交换低、损耗少，从而能够确保进入第二腔体12内的冷却液温度较低，确保冷却液的冷却降温效果。

可选地，隔板15包括贴合设置的第一挡板152及第二挡板153，第一挡板 152与吸冷块13对合形成第一腔体11，第二挡板153与吸热块14对合形成第二腔体12，第一挡板152及第二挡板153上设有流通孔151。为保证第一腔体 11及第二腔体12的密封性，吸冷块13与第一挡板152、第一挡板152与第二挡板153、第二挡板153与吸热块14间均设有密封圈19。隔板15的具体结构可根据实际情况进行设计，此处仅给出一种示例，但不限于此。

进一步地，如图1、图3和图4所示，冷却腔室1还包括连接于第一腔体11的进水接头16及连接于第二腔体12的回水接头17，冷却管路130包括连接于进水接头16的进水管1301及连接于回水接头17的回水管1302。可选地，如图1所示，循环泵140可设置于进水管1301上，或者，如图2所示，循环泵 140可同时设置于进水管1301及回水管1302上。

或者，在一些实施例中，第一散热单元110包括换热管，换热管内部空间形成冷却腔室1，且换热管的一侧贴合半导体制冷片2设置，另一侧贴合发热器件设置，冷却液在换热管内流动时，同时与半导体制冷片2及发热器件进行热交换。

当第一散热单元110包括第一腔体11及第二腔体12，且第一腔体11通过吸冷块13连接于半导体制冷片2的冷端时，为提高半导体制冷片2与冷却液间的换热效果，在一些实施例中，如图4和图6所示，吸冷块13位于第一腔体 11内的一侧设有散热鳍片18。设置散热鳍片18能够增大吸冷块13与冷却液间的换热面积，吸冷块13与冷却液可充分接触，从而能够提高吸冷块13与冷却液间的换热速度，使得冷却液可在短时间内被充分冷却。

当第一散热单元110包括第一腔体11及第二腔体12，且第二腔体12通过吸热块14连接于发热器件时，为提高发热器件与冷却液间的换热效果，在一些实施例中，如图4和图7所示，吸热块14位于第二腔体12内的一侧设有散热鳍片18。设置散热鳍片18能够增大吸热块14与冷却液间的换热面积，吸热块 14与冷却液可充分接触，从而能够提高吸热块14与冷却液间的换热速度，使得冷却液可在短时间吸收吸热块14上的热量。

为提高半导体制冷片2的热端的散热效果，确保半导体制冷片2能够正常使用，在一些实施例中，如图1和图6所示，第一散热单元110还包括热管散热器6，热管散热器6设置于半导体制冷片2及主散热风扇3之间，用于辅助主散热风扇3冷却半导体制冷片2。

热管散热器6的工作原理如下：热管散热器6的液芯内填充有能够挥发的换热介质，热管散热器6运行时，低温液态的换热介质在蒸发段吸收热源(即半导体制冷片2的热端)热量并转化为高温蒸汽，而后此部分高温蒸汽移动至冷却段，在冷却段放热并冷凝成低温液体，冷凝后的低温液体通过液芯的毛细管作用返回至蒸发段，如此循环上述过程，实现散热。

本实用新型提供的散热装置100中，通过在半导体制冷片2的热端及主散热风扇3间设置热管散热器6，能够加快半导体制冷片2的热端的散热速度，使得半导体制冷片2能够快速散发大量热量，从而确保半导体制冷片2能够长时间使用。

进一步地，如图6所示，热管散热器6包括导热管61及热管散热片62，导热管61连接于半导体制冷片2的热端，用于辅助半导体制冷片2与换热介质进行换热，当换热介质流向靠近半导体制冷片2的位置处时，换热介质吸热蒸发，当换热介质流向远离半导体制冷片2的位置处时，换热介质放热冷凝。热管散热片62连接于主散热风扇3且热管散热片62上设有用于安装导热管61 的安装孔，导热管61的冷凝段安装于热管散热片62上，热管散热片62用于增强导热管61与环境及主散热风扇3间的换热。

可选地，在一些实施例中，如图6所示，导热管61为U形管，U形管的底部连接于半导体制冷片2，U形管的竖直管段上间隔分布有多个热管散热片 62，且多个热管散热片62间形成空气流通通道。

由于半导体制冷片2的热端温度较高，直接暴露于空气中容易与空气发生热交换并在半导体制冷片2表面形成凝结水珠，影响半导体制冷片2的正常使用，为解决上述问题，在一些实施例中，如图6所示，半导体制冷片2与导热管61间设有密封垫片7，利用密封垫片7可在半导体制冷片2与导热管61间围成密闭换热空间。

可选地，密封垫片7为硅胶材质。

为方便连接发热器件，本实用新型提供的散热装置100中，如图1、图4 和图6所示，第一散热单元110还包括安装座8，安装座8固定连接于冷却腔室1，且可用于连接发热器件。

进一步地，如图1、图4和图6所示，安装座8设置于主散热风扇3及热管换热器的导热管61之间，且安装座8远离主散热风扇3的一侧形成有用于安装导热管61的凹槽(图中未示出)，安装座8具有连接部，且连接部上设有连接孔(图中未示出)，在使用时，可利用紧固件9将安装座8连接于发热器件上，实现发热器件与散热装置100的连接。

本实用新型提供的散热装置100中，如图1所示，第二散热单元120包括辅助散热风扇5，利用辅助散热风扇5能够加快空气流通速度，进而强化冷排4 与外界的对流换热，有效冷却流经冷排4的冷却液。其中，辅助散热风扇5的数量可根据实际散热冷却需求进行设计，在此不作限定。

综上，本实用新型提供的散热装置100，通过串联设置第一散热单元110 与第二散热单元120，并在第一散热单元110内设置半导体制冷片2，可有效降低散热装置100内部冷却液的温度，提高冷却液及散热装置100的冷却效果，从而利用该散热装置100可及时冷却发热器件，使得发热器件的热量能够及时散出，进而确保装载发热器件的设备可正常使用。另外，本散热装置100中，第一散热单元110还包括用于冷却半导体制冷片2的主散热风扇3，在主散热风扇3的作用下，半导体制冷片2的热端的热量能够及时散出，半导体制冷片 2的温度可维持在合理范围，从而能够确保该散热装置100能够长时间连续使用。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热装置，用于冷却发热器件，其特征在于，所述散热装置包括：

第一散热单元，所述第一散热单元包括冷却腔室、半导体制冷片及主散热风扇，所述冷却腔室内流通有冷却液，所述冷却腔室可与所述发热器件接触，用于冷却所述发热器件，所述半导体制冷片包括冷端及热端，所述半导体制冷片的冷端与所述冷却腔室接触，以将所述冷却腔室内的所述冷却液进行冷却，所述半导体制冷片的热端与所述主散热风扇接触，以将所述热端的热量散出；

第二散热单元，所述第二散热单元包括冷排及辅助散热风扇，所述冷排与所述冷却腔室连通，以使所述冷却液可在所述冷却腔室及所述冷排间流通，所述辅助散热风扇与所述冷排接触，用于冷却所述冷排内的所述冷却液；

冷却管路，连接于所述冷却腔室及所述冷排之间。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述冷却腔室包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体连通且所述冷却液可由所述第一腔体流向所述第二腔体，所述第一腔体与所述半导体制冷片的冷端接触，所述第二腔体与所述发热器件接触。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热单元还包括间隔设置的吸冷块、隔板及吸热块，所述隔板的一侧与所述吸冷块相对设置且形成所述第一腔体，另一侧与所述吸热块相对设置且形成所述第二腔体，所述隔板上还设有连通所述第一腔体与所述第二腔体的流通孔。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述吸冷块位于所述第一腔体内的一侧设有散热鳍片。

5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述吸热块位于所述第二腔体内的一侧设有散热鳍片。

6.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述冷却腔室还包括连接于所述第一腔体的进水接头及连接于所述第二腔体的回水接头。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热单元还包括热管散热器，所述热管散热器设置于所述半导体制冷片及所述主散热风扇之间，用于辅助所述主散热风扇冷却所述半导体制冷片。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述热管散热器包括导热管及热管散热片，所述热管散热片上设有用于安装所述导热管的安装孔，所述导热管连接于所述半导体制冷片，所述热管散热片连接于所述主散热风扇。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述半导体制冷片与所述导热管间设有密封垫片。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热单元还包括安装座，所述安装座固定连接于所述冷却腔室，且可用于连接所述发热器件。

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