CN2664192Y - 水冷式散热装置 - Google Patents

Abstract

一种水冷式散热装置，包括一水槽、一冷却水筒和一泵。该水槽为中空盒状体，内部具有一腔室，该腔室通过一入水口与外部相通，且腔室内壁延伸有多数个导热片；该冷却水筒呈两端开放的圆筒状而具有一中空部，其横置在水槽上方，该中空部内由筒壁伸设出多数个散热鳍片，筒壁内部具有与水槽相连通的腔室，该腔室内延伸出多数个传热片，冷却水筒上设有一出水口，使筒壁内部腔室与外部相通；该泵安装在冷却水筒的中空部，通过二水管与上述水槽的入水口和冷却水筒的出水口连接，从而由泵、水槽、冷却水筒和水管连成一封闭回路，该回路中充有水，以泵为动力源使水在该回路中循环流动。

Description

水冷式散热装置

【技术领域】

本实用新型是关于一种水冷式散热装置，特别是指一种结构紧凑、集成度高，拆装便利、可靠性好，而且散热效率高的水冷式散热装置。

【背景技术】

中央处理器是计算机系统中的核心部件，其性能的优劣直接影响整机运行的性能，随着对计算机性能需求的不断提高，必然要求中央处理器的性能也不断提高，因此，高频高速中央处理器不断推出，而中央处理器运行速度越快，则单位时间产生的热量越多；另一方面，如今计算机正朝小型化便携式方向发展，主机的尺寸越来越小，而空间越小越影响热量的散发，伴随发热量的剧增及可利用的散热空间减小，热量的累积更加严重，从而引起中央处理器温度不断升高，其运行的稳定性以及其它性能受到很大影响，如今散热问题也成为高频高速中央处理器推出的一大障碍。

业界通常在中央处理器表面加装一散热器辅助散热，以及时排除中央处理器产生的热量，使其温度维持在可正常运行的范围内，随着中央处理器运行速度的提高，必然要求散热器具有更加高效的散热能力，同时为适应空间日渐减小的发展趋势，也需要散热器占用空间小，使其在有限空间内发挥最大散热效能。

最初，散热器大多为铝挤型，其采用金属材料一体挤出成型，该散热器具有一基座和设于基座上的多数个散热鳍片，由基座吸收热量传到散热鳍片再散发到周围环境中，随着技术的发展，业者也不断对这种散热器作改进，如对散热鳍片或基座具体结构和形状上作优化设计，或分开制造基座和散热鳍片再组装等等，但无论怎样改造，这种单纯利用金属热传导方式的散热效果均无法获得突破性提高，随着高速中央处理器的不断推出，这种散热器日渐不胜应用。

随后，便有业界人士设计了利用液体循环进行散热的装置，即水冷散热系统。其在计算机主机内热源与散热区之间设置一水路循环通道，通过液体在通道内循环将热量由热源带到散热区并散发出去。如图1所示，其在中央处理器1上方设一内部具有空腔的散热座2，在其它较为宽敞而便于安装且通风良好的位置安装一散热器3，该散热器3也具有一腔室，通过多个管路4密封连接散热器3的腔室与散热座2的腔室，因此，由上述二腔室和二管路4形成一封闭的循环回路，该回路内充有水等循环液体，为使水在该回路内循环，另需在管路适当位置安装一泵体5，用以提供动力，使水在上述循环回路中循环流动，将热量由散热座传到散热器，并散发出去。其典型的具体应用另请参见中国专利第98248834.3号、第99210734.2号揭露的技术内容。

参照图1和上述专利不难看出现有水冷散热系统都是由一系列分散布设的元件连接而成，一则安装拆卸极为不便；二则占用空间较大，较不适应如今计算机朝小型化发展的趋势；三则，由于各腔室孔道间连接较多，且各功能元件均分散布置，拆装时及主机工作时产生的振动易造成管路接口的损坏，从而引起泄漏，其后果是难以估计的。而且，管路系统中仅有一小部分长度经由散热器，因此，单位时间管路到散热器的传热量较少，引起管路内热量累积，也使得与电子元件接触的散热座2到管路的传热速度减慢，因此，其虽然利用水冷散热的优点，却未使该原理得到很好的发挥，加之成本考量而言，性价比不令人满意。

因此，即便有好的创作原理，仍然需要有较佳的具体的结构设计使其既能充分利用水冷散热的优势，又可避免元件分散安装而导致的诸多问题，同时保持高效的散热性能。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种水冷式散热装置，特别是指一种结构紧凑、集成度高，拆装便利、可靠性好且散热效率高的水冷式散热装置。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：

本实用新型水冷式散热装置，包括一水槽，一冷却水筒和一泵，其中，水槽为一中空盒状体，内部具有一腔室，该腔室通过一入水口与外部相通；冷却水筒呈两端开放的筒状而具有一中空部，在该中空部内由筒壁内侧伸设有多数散热鳍片，该冷却水筒横置在水槽上方，其筒壁内部具有与水槽相连通的腔室，该冷却水筒上设有一出水口，使筒壁内部腔室与外部相通；上述泵安装于冷却水筒之中空部内，并通过二水管与上述水槽的入水口及冷却水筒的出水口连接，从而由泵、水槽、冷却水筒及水管连成一封闭回路，该回路中充有水，以泵为动力源使水在该回路中循环流动。

本实用新型水冷式散热装置将水循环管路集成于冷却水筒的实体上，且泵安装于冷却水筒内，实现水冷式循环系统最大限度的集成，结构紧凑，拆装便利，在充分利用水冷散热优势的同时，使占用空间降到最小；另外，管路全长均与散热鳍片接触，基本上整个管路均在散热，相较前案，管路系统的利用率大大提高。因此，本实用新型水冷式散热装置具有高散热性能。

【附图说明】

图1是一现有水冷式散热装置的立体图。

图2是本实用新型水冷式散热装置的立体图。

图3是本实用新型水冷式散热装置的立体分解图。

图4是本实用新型水冷式散热装置的水循环示意图。

【具体实施方式】

下面参照附图，结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

请参阅图2到图3，本实用新型水冷式散热装置包括一水槽10、一冷却水筒20、一泵80和至少二水管90。

该水槽10为上部开口的中空方盒状体，其具有一槽底(未标示)及两两相对的四侧壁11、11’及12、12’，其中侧壁12左右居中而偏下的位置设有一连通水槽10内部与外部的入水口13。两侧壁12、12’之间设有多数个由槽底向上延伸且与侧壁12、12’垂直的隔板14，这些隔板14与侧壁12、12’等高，相邻两隔板14的一侧边分别与侧壁12、12’相连，而另一侧边则与侧壁12、12’间具有一定间距。在两相邻隔板14之间及侧壁11、11’与相邻隔板14间，从上述槽底上表面向上凸设有多数个平行于隔板14的导热片15，这些导热片15两侧边缘与水槽10侧壁12、12’间均具有一定间距，该间距与隔板14的一侧边与侧壁12、12’的间距相等。上述侧壁11、11’外部上边缘各水平延伸有一铆合边，其上设有连接孔111、111’。

上述冷却水筒20由一散热体30、一罩体40和一端盖50组成。

该散热体30具有一水平盖板31和一设于盖板31上的中空筒体32。该盖板31以锡焊方式固定盖设在水槽10上部开口，使水槽10呈封闭盒状，该盖板31靠向两侧分别开设有上下贯穿的通孔311。

该筒体32呈圆筒状，两端开放而各具有一开口端321、322，筒体32外壁面延伸有多数个与筒体32轴心线平行的传热片323，每一传热片323的宽度均小于筒体32轴向长度，两相邻传热片323的一侧边分别靠向筒体32的二开口端321、322，而另一侧边则与筒体32二开口端321、322分别具有较大间距。另外，在上述任意二相邻传热片323间的重叠部分还设有多数个传热片324，以增加筒体32的外表面积。

该筒体32的轴心线位置设有一中空圆筒形壳体60，在该壳体60与筒体32内壁间设有多数个呈放射状排布的散热鳍片325，这些散热鳍片325均与筒体32内壁紧密接触，其可由多数个鳍片单体组接而成或由一金属片体连续弯折而成，也可由筒体32内壁一体延伸而出。

罩体40具有大致同于上述散热体30的形状，其具有一与筒体32对应的筒形部42和连接该筒形部42而与盖板31对应的二水平部46，该罩体40罩设在散热体30上，筒形部42与筒体32外壁面之间、水平部46与盖板31上表面之间均具有一定距离。该罩体40对应筒体32开口端321的侧边具有向筒体32以及盖板31凸伸的密封边43，该密封边43在罩体40罩设在散热体30上时紧贴筒体32的开口端321周缘以及盖板31的上表面边缘，并与部分传热片323一侧边接触；而罩体40对应筒体32开口端322的侧边则向外翻折出接合边45，该接合边45上设有多数个凸耳(未标号)，凸耳上设有连接孔451，当然，不设凸耳直接在接合边45上设连接孔也可以。上述罩体40水平部46两侧的密封边43各设有与水槽10二侧壁11、11’铆合边上的连接孔111、111’相对应的连接孔431，因此，该罩体40可借助铆合元件穿过罩体40与水槽10上对应的连接孔431与111、431与111’而与水槽10固定连接，并罩设在散热体30上。

该端盖50与上述罩体40的接合边45连接，其对应罩体40的凸耳及连接孔451也设有凸耳及连接孔531，可借助铆接元件穿过罩体40与端盖50上相对应的连接孔451、531使端盖50与罩体40连接，同时端盖50与筒体32的开口端322周缘及盖板31侧边紧密接触，并与部分传热片323一侧边接触。在上述罩体40与水槽10、罩体40与筒体32开口端321周缘、端盖50与罩体40、端盖50与筒体32开口端322周缘的接触面间均夹设有密封垫圈(图未示出)，从而，由散热体30、罩体40、端盖50共同形成一冷却水筒20，该冷却水筒20的筒壁内部具有腔室，且该腔室被其内的传热片323分隔成一弯折的回路，可供水在其内部流动。在上述罩体40的最高位置具有一出水口44，使冷却水筒20腔室内的回路与外部相通。

泵80安装在上述壳体60内，该泵80要求具有优良的减振特性、寿命长、可持续运转时间长且噪音低。该泵80通过二水管90分别与水槽10的入水口13以及罩体40上的出水口44连接。因此，由水槽10、冷却水筒20、泵80及水管90共同形成一封闭的循环回路，该回路中具有水。

请结合参阅图4，该水冷散热装置中，水槽10的槽底下表面可与发热电子组件100接触，吸收其产生的热量，并向水槽10内部的导热片15传导，这些导热片15和槽底将热量传递给水槽10中的水，引起水温升高。而以泵80为动力源使水槽10内被加热的水通过盖板31两侧的通孔311分两路流入冷却水筒20的腔室内，并经过腔室内的回路向上流动，将热量传递给腔室内由筒体32外壁凸伸出的传热片323、324，再通过与筒体32内壁相接触的散热鳍片325将热量散发出去，当两路水流到冷却水筒20最高位置时，其温度降到最低，汇流后由罩体40的出水口44流出，经由水管90、泵80以及入水口13流入水槽10中，周而复始，不断循环，使水槽10从发热电子元件100吸收的热量传递到整个冷却水筒20，再进一步通过散热鳍片325散发出去。

本实用新型水冷式散热装置以泵80为动力源，以水为媒介经由循环回路将电子元件100产生的热量迅速传到整个冷却水筒20，进而传到散热鳍片325，再将热量散发出去。相较传统散热器而言，大大增强了吸热元件到散热元件间热量的传递。同时，如果在冷却水筒20的一端面安装风扇，则筒体32中空部内散热鳍片325的温度分布与风扇的风量以及流速的分布吻合(上述筒体32中空部的放射状散热鳍片325沿筒体32径向靠外温度高，靠内温度低，而风扇沿径向外围风速高，向中心风量减小)，散热鳍片325温度高处风量大，温度低处风量小，可充分利用风扇的辅助散热功能。本实用新型使水冷散热的原理得到充分有效利用，具有集成度高、散热效果好的优点。

Claims (10)

1.一种水冷式散热装置，包括一水槽，一冷却水筒和一泵，其中，水槽为一中空盒状体，内部具有一腔室，该腔室通过一入水口与外部相通，其特征在于：所述冷却水筒呈两端开放的筒状而具有一中空部，该冷却水筒横置在水槽上方，其筒壁内部具有与水槽相连通的腔室，该冷却水筒上设有一出水口，使筒壁内部腔室与外部相通；上述泵通过二水管与上述水槽的入水口及冷却水筒的出水口连接，从而由泵、水槽、冷却水筒及水管连成一封闭回路，该回路中充有水，以泵为动力源使水在该回路中循环流动。

2.根据权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述泵装设在冷却水筒的中空部。

3.根据权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述冷却水筒的中空部内，从筒壁内侧伸设有多数个散热鳍片。

4.根据权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述水槽的腔室内壁延伸有多数个导热片。

5.根据权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述冷却水筒由一散热体、一罩体及一端盖组成。

6.根据权利要求5所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述散热体固设在水槽上方，上述冷却水筒的腔室即形成于该散热体上。

7.根据权利要求6所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述罩体罩设在散热体上，该端盖连接罩体，以密封腔室。

8.根据权利要求7所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述罩体与散热体及水槽上表面间具有一定间距。

9.根据权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：所述冷却水筒的腔室内延伸出多数个传热片。

10.根据权利要求9所述的水冷式散热装置，其特征在于：两相邻传热片的一侧边分别靠向冷却水筒的两开口端，而另一侧边则与冷却水筒的二开口端分别具有一较大间距。

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