CN2914600Y - 水冷式散热装置 - Google Patents

Abstract

一种水冷式散热装置，包含一基座、一可与该基座相互盖合的壳盖，及一套设于该基座上的套块，该基座具有一底板，及多个间隔的传热立柱，该壳盖具有一顶壁，及一围绕壁，该围绕壁上设有一邻近于该底板的入水孔，及一邻近于该顶壁的出水孔，该套块具有一套块本体、多个可供该多个传热立柱穿设的水流通孔、一设有于该套块本体底部并连通该入水孔与所述水流通孔的连通槽，及一自该套块本体底面向下延伸的阻水壁，该阻水壁邻近于该壳盖的出水孔，借此，让冷却水能沿每一传热立柱的周缘由下向上流动，确实带走最高的热量，以提高其散热效率。

Description

水冷式散热装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种电子组件的散热器，特别是涉及一种水冷式散热装置。

【背景技术】

随着科技的进步，计算机的运算速度也日趋千里，快速地倍增当中，然而，运算速度的增进，所面临的一大问题就是散热问题，对于中央处理器(CPU)及绘图处理器(GPU)更是如此。一般而言，大都是在CPU与GPU电子组件上加装散热器，早期的散热器只需要铝制的散热鳍片，之后，再于散热鳍片上加装风扇，利用加快气流的流动，以提高散热量。近年来，则出现利用冷却水流来增加携热量的水冷式散热装置，以突破传统利用气流散热的限制。

如图1所示，现有的水冷式散热装置1，包含一底座11、一盖合于该底座11的顶盖12，及设置在该顶盖12上的一入水管13与一出水管14。该底座11上设有一呈弯曲状并与该入、出水管13、14连通的水道111，借此使冷却水于该弯曲的水道111中流动，以达到吸热效果。

由上述说明不难发现，在实际使用上，由于底部的冷却水较靠近CPU，较容易吸收热量，因此其温升会较快。众所皆知的是，当两物体的温差减小时，则其吸热效率也会随之降低，该水冷式散热装置1的水流设计并未能有效地将底部较高温的冷却水向上带离，致使其常处于底部而影响吸热效果。再者，冷却水所流经的面积并不大，其散热功能仍然有限。

如图2、3所示，另一现有的水冷式散热装置2，是为改善上述问题而设计，该水冷式散热装置2包含一底板21、一可与该底板21盖合的壳座22、多数密集设置于该底板21上并容置于该壳座22内的散热鳍片23，及设置在该壳座22两侧的一入水管24与一出水管25。使冷却水自该入水管24流入，并通过所述的散热鳍片23进行吸热，再于该出水管25流出，以众多且密集的散热鳍片23，来增加吸热面积。

然而，因为所述的散热鳍片23密集设置的关系，阻碍了冷却水的流动，而迫使大部分的冷却水会沿着阻碍较小的周边空间流动，使得通过所述的散热鳍片23的流量减少，让散热效果的提升变得很有限。同样地，位于底部的冷却水也未能有效地被向上带离，仍然未能有效地发挥该水冷式散热装置2应有的散热效果。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是为了提供一种水冷式散热装置，可以使冷却水被迫地由下向上的流动，将底部较高温部分的热量带走，以提高散热效率。

为达到上述目的，本实用新型的水冷式散热装置，包含一基座、一与该基座相互盖合的壳盖，及一套设于该基座上并容置于该壳盖内的套块，该基座具有一底板，及多个间隔设置在该底板上的传热立柱，该壳盖具有一顶壁，及一自该顶壁周缘向下延伸的围绕壁，该顶壁与围绕壁相配合界定出一容水空间，该围绕壁设有与该容水空间相连通的一入水孔与一出水孔，该入水孔是邻近于该基座的底板，而该出水孔是邻近于该顶壁，该套块具有一套块本体、多个贯通地设于该套块本体并供该多个传热立柱穿伸的水流通孔、一设于该套块本体底部并连通该入水孔与每一水流通孔的连通槽，及一自该套块本体底面向下延伸的阻水壁，该阻水壁是邻近于该壳盖的出水孔，利用冷却水从该壳盖上的入水孔流入该套块的连通槽，并被该阻水壁所挡止，而沿着该基座的每一传热立柱周缘向上流动，再从该出水孔流出，以带走热量。

所述的水冷式散热装置，其特征在于：还包含多个分别套设于该基座的每一传热立柱上并对应容置于该套块的每一水流通孔内且呈螺旋状的引导套件，利用每一引导套件可引导冷却水环绕每一传热立柱周缘流动，增加流动路径以提高吸热量。

所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座的每一传热立柱具有一柱体，及一自该柱体向外螺旋地延伸的引导凸垣，利用每一引导凸垣可引导冷却水环绕每一传热立柱周缘流动，增加流动路径以提高吸热量。

所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座的每一传热立柱上设有一呈螺旋状的引导凹槽，利用每一引导凹槽可引导冷却水环绕每一传热立柱周缘流动，增加流动路径以提高吸热量。

所述的水冷式散热装置，其特征在于：

还包含一介于该基座与壳盖之间的密封环，防止冷却水泄漏。

本实用新型的功效在于将该壳座上的入水孔设置在较为靠近于该基座的底板，可使冷却水一开始就进入与电子组件接触而温度较高的底板上，并利用该套块的阻水壁阻挡冷却水直接从该出水孔流出，而使冷却水能沿该基座的每一传热立柱周缘向上流动，再从该出水孔流出，借此让冷却水被迫地能由下向上流动，以较大的温差，提升冷却水的吸热效率，借此提高其散热量。

【附图说明】

图1是一立体分解图，说明一现有的水冷式散热装置的态样。

图2是一俯视图，说明另一现有的水冷式散热装置的态样。

图3是一剖面侧视图，配合说明图2。

图4是一立体分解图，说明本实用新型水冷式散热装置的第一较佳实施例。

图5是一剖面侧视图，配合说明图4。

图6是一立体图，说明该水冷式散热装置的一套块的底部构造。

图7是一立体分解图，说明本实用新型水冷式散热装置的第二较佳实施例。

图8是一剖面侧视图，配合说明图7。

图9是一剖面侧视图，说明本实用新型水冷式散热装置的第三较佳实施例。

图10是一剖面侧视图，说明本实用新型水冷式散热装置的第四较佳实施例。

【具体实施方式】

下面通过较佳实施例及附图对本实用新型水冷式散热装置进行详细说明。在本实用新型被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明中，类似的组件是以相同的编号表示。

如图4、5所示，本实用新型水冷式散热装置的第一较佳实施例，包含一基座4、一可与该基座4相互盖合固定的壳盖5、一套设在该基座4上的套块6，以及一密封环7。

该基座4具有一底板41、多数间隔排列设置在该底板41上的传热立柱42、一设于该底板41顶面并环绕该多数传热立柱42的环槽43，及四设于该底板41上并位于该环槽43外侧的定位穿孔44。在该第一较佳实施例中，所述的传热立柱42是呈圆柱状并由该底板41向上延伸，且是与该底板41为一体成型，当然，前述的传热立柱42也可以另外制造，之后，再予以结合固定于该底板41上。

该壳盖5具有一顶壁51、一自该顶壁51周缘向下延伸的围绕壁52、一设置在该围绕壁52上的入水管53、一设置在该围绕壁52并与该入水管53相对的出水管54，及四设置在该围绕壁52外侧面上并分别对应该基座4的四定位穿孔44的凸块55。该顶壁51与围绕壁52相配合可界定出一容纳冷却水的容水空间50。

该围绕壁52上设有一连通该容水空间50与该入水管53的入水孔521、一连通该容水空间50与该出水管54并与该入水孔521相对的出水孔522，及三设于该围绕壁52内壁面上的凹陷部523。其中，该入水孔521是邻近该基座4的底板41，而该出水孔522则是邻近该顶壁51。每一凸块55上设有一螺孔551，可利用四只螺丝(图未示)分别穿过该基座4的该四定位穿孔44并螺锁于对应的螺孔551中，将该壳盖5固定盖合在该基座4上。

配合图6，该套块6容置于该壳盖5的容水空间50中，并具有一套块本体61、多数贯通地设于该套块本体61上并可供该基座4的每一传热立柱42穿伸的水流通孔62、一设于该套块本体61底部的连通槽63、一自该套块本体61底面向下延伸的阻水壁64、一设于该套块本体61顶面并邻近该出水孔522的容水凹槽65，及三分别设置在该套块本体61外表面上并可分别对应容置于该围绕壁52的三凹陷部523中的凸起部66。该阻水壁64是邻近于该壳盖5上的出水孔522。在该第一较佳实施例中，该阻水壁64是位于该套块本体61的侧缘，使冷却水能流过每一传热立柱42之后，才被该阻水壁64所挡止。

每一个水流通孔62的直径均大于每一传热立柱42，使冷却水能于每一个传热立柱42与水流通孔62之间的空间流动，以带走所述传热立柱42上的热量。该连通槽63是连通该入水孔521与每一水流通孔62。该阻水壁64主要是用来阻挡冷却水从该连通槽63直接流出该出水孔522，迫使冷却水能进入所述的水流通孔62中。该容水凹槽65是与邻近该出水孔522附近的水流通孔62(就是该套块6右半侧的水流通孔62)相连通，可增加等待欲从该出水孔522排出的冷却水。当然，该容水凹槽65实际上是不一定要设置的，不应以此为限。

该三凸起部66是用于防止在组装时安装方位的错误(或称防呆功能)。在实际设计时，也可只使用单一个凸起部66，并配合对应的凹陷部523，同样也可以达到防止组装错误的目的，不应以此局限本实用新型。

该密封环7是设置在该基座4与该壳盖5之间，使两者能达到密合，以防止冷却水从该容水空间50中泄漏。在该第一较佳实施例中，该密封环7是容置于该基座4的环槽43中，并被该壳盖5的围绕壁52所抵压，该密封环7的形状则需配合该环槽43的形状而设计。应注意的是，在实际上，也可以不设置该密封环7，直接将该壳盖5密封地粘固于该基座4的底板41上，或是使该围绕壁52嵌入该环槽43中，再予以胶合固定，同样都能防止漏水，不应以此局限本实用新型的权利要求范围。

如图5所示，该水冷式散热装置在运作时，是让冷却水自该壳盖5的入水管53进入，通过该围绕壁52的入水孔521而从该容水空间50的底部流入该连通槽63中，由于该阻水壁64的阻挡作用，可使冷却水逐渐于该容水空间50内上升并沿着每一传热立柱42的表面向上流动，以吸收其热量。之后，自每一水流通孔62流出的冷却水就会从邻近该顶壁51的出水孔522流出，并排出该出水管54，或是容置于该容水凹槽65中等待排出。

由于该基座4的底板41是直接接触发热的电子组件(如CPU、GPU)，所以与该底板41连接的每一传热立柱42底部温度会是较高的，借由将该入水孔521设置于邻近于该基座4的底板41的位置，让输入的冷却水可先与较高温的传热立柱42底部进行热交换，并配合将该出水孔522设置在邻近该顶壁51的位置，让冷却水被强迫地再向上流动，以自该出水孔522排出。当温差愈大时，其吸热速率也会随之增加，借此，确实将该基座4上的最高热量带走，有效提高该水冷式散热装置的散热量。

如图7、8所示，本实用新型水冷式散热装置的第二较佳实施例，大致上是与该第一较佳实施例相同，相同之处不再赘述，其中不同之处在于：该水冷式散热装置还包含多个呈螺旋状的引导套件8，每一引导套件8可套设于该基座4的每一传热立柱42上并对应容置于该套块6的每一水流通孔62内。

当冷却水由该套块6的连通槽63流至每一水流通孔62时，可利用所述的引导套件8引导冷却水呈螺旋状的方式环绕每一传热立柱42周缘流动，透过流动路径的增加，以延长冷却水接触每一传热立柱42的时间，以提高吸热量。同时，能透过每一引导套件8与传热立柱42相配合形成毛细现象，提供向上拉引的力量，让冷却水向上流动，并使其流动规律稳定，以减少相互干涉而形成扰流的问题，使冷却水能稳定均匀吸热。

如图9所示，本实用新型的水冷式散热装置的第三较佳实施例，大致上是与该第一较佳实施例相同，相同之处不再赘述，其中不同之处在于：该基座4的每一传热立柱42具有一柱体421，及一自该柱体421向外螺旋地延伸的引导凸垣422。利用每一引导凸垣422可引导冷却水环绕每一柱体421流动，同样可以增加流动路径、延长吸热时间并减少干涉问题，达到提高吸热量的目的。

如图10所示，本实用新型水冷式散热装置的第四较佳实施例，大致上是与该第一较佳实施例相同，相同之处不再赘述，其中不同之处在于：该基座4的每一传热立柱42上设有一呈螺旋状的引导凹槽423，利用每一引导凹槽423可引导冷却水环绕每一传热立柱42流动，同样可以增加流动路径、延长吸热时间并减少干涉的问题，达到提高吸热量的目的。

归纳上述，本实用新型的水冷式散热装置，是令该入水孔521邻近于该基座4的底板41，且令该出水孔522设置于邻近该壳盖5的顶壁51，使得冷却水可先流至该底板41与每一传热立柱42的底部，再被强迫地由下而上的流动排出该出水孔522，可确实将较高温的热量部分带走。另外，如图8～10所示，可利用设置在每一传热立柱42外的引导套件8，或是利用所述的引导凸垣422，或是引导凹槽423的设计，引导冷却水以螺旋的方式向上流动，增加流动的路径，延长接触吸热的时间，以有效地提高散热效率并减少干涉的现象，所以确实能达到本实用新型的目的。

Claims (12)

1.一种水冷式散热装置，其特征在于：

包含一基座、一与该基座相互盖合的壳盖，及一套设于该基座上并容置于该壳盖内的套块，该基座具有一底板，及多个间隔设置在该底板上的传热立柱，该壳盖具有一顶壁，及一自该顶壁周缘向下延伸的围绕壁，该顶壁与围绕壁相配合界定出一容水空间，该围绕壁设有与该容水空间相连通的一入水孔与一出水孔，该入水孔是邻近于该基座的底板，而该出水孔是邻近于该顶壁，该套块具有一套块本体、多个贯通地设于该套块本体并供该多个传热立柱穿伸的水流通孔、一设于该套块本体底部并连通该入水孔与每一水流通孔的连通槽，及一自该套块本体底面向下延伸的阻水壁，该阻水壁是邻近于该壳盖的出水孔。

2.如权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：

还包含多个分别套设于该基座的每一传热立柱上并对应容置于该套块的每一水流通孔内且呈螺旋状的引导套件。

3.如权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座的每一传热立柱具有一柱体，及一自该柱体向外螺旋地延伸的引导凸垣。

4.如权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座的每一传热立柱上设有一呈螺旋状的引导凹槽。

5.如权利要求1或2或3或4所述的水冷式散热装置，其特征在于：

还包含一介于该基座与壳盖之间的密封环。

6.如权利要求5所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座还具有一设于该底板顶面并环绕该多个传热立柱的环槽，该密封环容置于该环槽中并被该壳盖的围绕壁所抵压。

7.如权利要求6所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座还具有多个设于该底板上的定位穿孔，该壳盖还具有多个设置在该围绕壁外侧面上并分别对应该多个定位穿孔的凸块，每一凸块上设有一螺孔，用以将该壳盖固定盖合在该基座上。

8.如权利要求7所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该壳盖还具有一设置在该围绕壁上的入水管，及一设置在该围绕壁上并与该入水管相对的出水管，该入水管、出水管是分别与该入水孔、出水孔相连通。

9.如权利要求8所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该套块还具有一设于该套块本体顶面并邻近该壳盖的出水孔的容水凹槽，该容水凹槽是与邻近于该出水孔的部分水流通孔相连通。

10.如权利要求9所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该套块还具有一设置在该套块本体外表面的凸起部，该壳盖的围绕壁具有一容置该凸起部的凹陷部。

11.如权利要求9所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该套块还具有多个设置在该套块本体外表面的凸起部，该壳盖的围绕壁具有多个分别容置该多个凸起部的凹陷部。

12.如权利要求1所述的水冷式散热装置，其特征在于：

该基座的每一传热立柱是与该底板一体成型。

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