TW201839346A - 液冷散熱系統及其水箱 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種液冷系統水箱，水箱一體式貫通連接動力系統，水箱被上下或左右分隔為進水箱和出水箱，進水箱和出水箱上設置有至少兩個進水口和出水口；同時本發明公開了一種利用上述水箱製作的液冷系統，包括與水箱連接的散熱裝置、吸熱裝置，散熱裝置和水箱一體式連接，吸熱裝置通過水管和水箱連接。通過水箱和動力系統以及散熱裝置的一體式連接，大大減少了液冷系統的占地面積，操作安裝方便，具有較好的實用性。

Description

液冷散熱系統及其水箱

本發明有關於一種散熱系統，特別是有關於一種電子設備的液冷散熱系統及其水箱。

目前，給電腦CPU、顯卡、電子儀器晶片等電子元件降溫通常採用液冷散熱器，其主要由三大部分組成，即吸熱裝置、動力系統和散熱裝置。三者連接構成封閉的液體循環回路，吸熱裝置與發熱體連接，動力系統提供液體在回路中循環的動力，這種設計的缺陷是，三部分通過連接管外接組裝和固定，接口較多，液體洩漏風險較高，且佔用相對較大的空間，安裝操作不便，對安裝的空間有較高的要求，安裝靈活性差，因此其應用受到很大局限。目前市場上電子產品的發熱源越來越多，對散熱系統的功能要求越來越高。

本發明要解決的技術問題在於，針對習知技術的液冷系統的缺陷，提供一種水箱及利用該水箱製作的液冷系統。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種液冷散熱系統的水箱，液冷散熱系統包括水箱，動力系統，吸熱裝置、散熱裝置，管道，水箱一體結構貫通連接動力系統，水箱為一體結構且內部至少分為一組進水箱和一組出水箱，進水箱和出水箱設置有至少2組進水口和出水口。

動力系統為泵送裝置，包括泵殼體、泵芯與馬達，泵殼體與水箱為一體結構貫通連接，泵芯及馬達裝置於泵殼體結構上。

進水口與出水口通過管道分別與吸熱裝置連通，且連通至少2組吸熱裝置。

水箱為一體結構，設置有N個（N大於等於 1個），且水箱整體分割為進水箱和出水箱，進水箱和出水箱的分割後相對位置包括成角度、前後、上下或左右；或水箱整體為圓筒形狀，進水箱和出水箱分別為內圓筒和外圓筒形狀。

泵送裝置設置在水箱的一側、中間或兩側。

水箱一體結構貫通連接動力系統，一體結構加工方式包括不限於焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型。

一種利用本發明的水箱製作的液冷系統，包括水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置和管道，水箱及其一體結構貫通連接的動力系統與散熱裝置一體結構連接。

一種利用本發明的水箱製作的液冷系統，包括水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置和管道，水箱及其一體結構貫通連接的動力系統與散熱裝置通過管道連接。

水箱及其一體結構貫通連接的動力系統與散熱裝置一體結構連接, 連接後的相對位置包括不限於成角度、上下或左右。

水箱及其一體結構貫通連接的動力系統與散熱裝置一體結構連接, 一體結構加工方式包括不限於焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型。

本發明的液冷散熱系統通過將泵送裝置和水箱一體式貫通設計，相對於分體式的設計，節省了設備的占地空間，安裝使用更加方便，通過將水箱進行分割後再在進水箱和出水箱上設置有至少兩個進水口和出水口，可以對水箱內的液體進行均分分流，從而可以對多個加熱裝置進行散熱。同時根據不同的設備要求，可以更好的適用不同電子設備的定制散熱要求。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下文將要描述的各種實施例將要參考相應的圖式，這些圖式構成了實施例的一部分，其中描述了實現本發明可能採用的各種實施例。應明白，還可使用其他的實施例，或者對本文列舉的實施例進行結構和功能上的修改，而不會脫離本發明的範圍和實質。

參照第1圖至第4圖所示，本發明的液冷散熱系統，包括水箱1、泵送裝置2、散熱裝置3、吸熱裝置4和管道5，所述管道5連接所述水箱1、散熱裝置3和吸熱裝置4，所述泵送裝置2和所述水箱1一體式設計,即泵送裝置2一體式設置於水箱1上並與其貫通，相對於分體式設計，不需管道連接，顯然大大減小了安裝占地空間，操作更加方便；所述水箱1由隔板13隔開為進水箱11和出水箱12，並且所述進水箱11和出水箱12上分別設有至少兩組進水口111和出水口121，一組進水口和出水口連接一個吸熱裝置，所述水箱1可並聯連通至少兩套所述吸熱裝置4，通過在所述進水箱11和出水箱12上設置N套（N等於2或大於2）均勻佈置的進水口111和出水口121，實現了對液體均勻分流，可對N個熱源進行散熱。

具體的，參照第3圖，本發明的泵送裝置2包括泵殼體21、泵芯22、馬達裝置23及泵蓋24，所述泵芯22及馬達裝置23設置於泵殼體21結構上，所述泵殼體21與水箱1為一體結構。參照第3圖，所述散熱裝置3包括散熱鰭片31，所述散熱鰭片31內佈置至少一條冷卻管32，所述散熱鰭片31上設置散熱風扇。通過設置多條冷卻管32，大大加快了散熱速率。

本發明的液冷散熱系統液體循環過程為：

參照第5圖，泵送裝置2的腔體內分割成上下兩層，分別和水箱的進水箱11和出水箱12相貫通，由泵送裝置2施壓的液體經由泵殼出水口（1-1）進入散熱裝置3的進水口（2-1），冷卻後從出水口（3-1）進入出水箱12的入口（4-1），再均勻分流到出水箱12上的出水口（5-1）、出水口（5-2），通過出水管（6-1）、（6-2）進入吸熱裝置4，吸收熱量後再分別由管道（7-1）、（7-2）流入到進水箱11的進水口（8-1）、（8-2）進入進水箱11，沿著進水箱11的（9）方向進入泵送裝置2的入口（10），經施壓後通過（11）流向至泵送裝置出水口（1-1），進入下一個散熱循環。

參照第6圖 ，所述進水箱11和出水箱12上下佈置，而且相對於泵送裝置2左右設置佈置，由圖中可以看出，該散熱系統通過左右對稱佈置以及水箱的分流設計，可連接四個吸熱裝置4，當然水箱的數目可以為2個以上，吸熱裝置4則可以為四個以上，以滿足更多裝置的散熱。

參照第7圖至第9圖，本發明的液冷散熱系統的進水箱11和出水箱12可以在泵送裝置2的一側設置，也可分開在泵送裝置2的兩側以及與泵送裝置2呈角度佈置，都可以實現本發明的功能，佈置方式比較靈活。參照第16圖，在所述水箱1的兩側也可以各佈置一個動力系統，即設置兩個泵送裝置2，相對於一個泵送裝置，液體循環的動力大大增加，從而提高了本發明液冷散熱系統散熱裝置的散熱效率。

特別的，參照第10圖，所述水箱1可以為在泵送裝置2上方環繞設置的圓筒形形狀，具體的：內圓筒為出水箱12，出水箱12放置在泵送裝置2上，外圓筒面和內圓筒面之間的區域為進水箱11，通過將水箱1設計成和泵送裝置2相同的圓形形狀，設置在泵送裝置2的上方，相對於在泵送裝置2的側面設置大大降低了占地空間，而且由於出水箱12沿著泵送裝置2頁輪的方向設置，因而便於液體的輸送。

一種利用上述水箱製作的液冷系統，包括水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置以及管道，所述水箱與動力系統一體結構貫通連接，與所述散熱裝置及吸熱裝置通過管道連接，所述水箱與動力系統一體結構貫通連接的方式為焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型。該結構相對於習知的水箱和動力系統分體式設計，節省了占地空間，使用更加方便。

進一步的，所述散熱裝置3和水箱1設計為一體式連接，顯然這樣進一步減少了散熱裝置3佔用的空間，更加有利於安裝，使用更加方便；參照第11圖、第12圖，散熱裝置3可以和水箱1呈轉角式安裝，參照第13圖、第14圖，散熱裝置也可以和水箱呈直線式左右安裝，可以安裝在泵送裝置一側的泵殼壁上，也可以安裝在另一側的水箱壁上。

參照第12圖，由泵送裝置2施壓的液體經由泵殼出水口（10）進入散熱裝置3的進水口（1），冷卻後從出水口（2）直接進入出水箱12，再按流向（2）、（3）方向均勻分流到出水箱12上的出水口（4-1）、（4-2），然後通過進水口（5-1）、（5-2）分別進入各自連接的吸熱裝置4，再通過進水口（6-1）、（6-2）分配到進水箱11的進水口（7-1）、（7-2），按（8）、（9）的指示方向進入泵送裝置2，開始下一個散熱循環。第13圖液冷系統液體循環流程和第12圖近似，在此不再詳述。

進一步的，參照第15圖，散熱裝置3還可以安裝在水箱1的上方，這樣相對於轉角或者直線的設計，占地面積進一步減小，使用更加靈活方便。

具體的：泵送裝置2泵出的液體經（1）流向散熱裝置3，散熱後的液體經（2）流入出水箱12，在出水口（3-1）、（3-2）分流後經（4-1）、（4-2）流入吸熱裝置4，吸收熱量後經出水口（5-1）、（5-2）流入進水箱11上的進水口（6-1）、（6-2），再由進水箱的出口（7）流出，經由入口（8）進入泵送裝置，然後進入下一個液冷循環。

需要說明的是：本發明中液體循環的動力均由泵送裝置2提供，水箱和動力系統的一體式貫通連接、以及一體設計的水箱和動力系統與散熱裝置的一體結構設計，其加工方式包括但不限於焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型；所述管道可採用金屬管、橡膠管等材質，所述泵送裝置可以為離心泵、軸流泵和混流泵；所述散熱裝置同水箱的設計一樣，也可以進行大面積的散熱，即由多個小型散熱裝置組合為大型散熱裝置以加快散熱速度，散熱裝置與水箱的連接方式可以為焊接、膠黏連接等，所屬一組進出水管連接的吸熱裝置可以通過水管串聯其他的散熱裝置以對多個吸熱裝置進行散熱，所述散熱裝置的散熱鰭片可以是波帶狀或片狀等形狀。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，本領域具通常知識者知悉，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對這些特徵和實施例進行各種改變或等同替換。另外，在本發明的教導下，可以對這些特徵和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發明的精神和範圍。因此，本發明不受此處所公開的實施例的限制，所有落入本發明的申請專利範圍內的實施例都屬於本發明的保護範圍。

1‧‧‧水箱

11‧‧‧進水箱

111‧‧‧進水口

12‧‧‧出水箱

121‧‧‧出水口

13‧‧‧隔板

2‧‧‧泵送裝置

21‧‧‧泵殼體

22‧‧‧泵芯

23‧‧‧馬達裝置

24‧‧‧泵蓋

3‧‧‧散熱裝置

31‧‧‧散熱鰭片

32‧‧‧冷卻管

4‧‧‧吸熱裝置

5‧‧‧管道

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的圖式作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的圖式僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域具通常知識者來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式，圖式中： 第1圖是本發明的液冷散熱系統第一種結構示意圖。 第2圖是第1圖的水箱剖面結構示意圖。 第3圖是第1圖的分解結構示意圖及散熱結構的局部放大示意圖。 第4圖是本發明的液冷散熱系統泵送裝置和水箱一體式設計具有多個進出水口的平面結構示意圖。 第5圖是本發明的液冷散熱系統液體循環流程示意圖。 第6圖是本發明的液冷散熱系統兩個水箱上下隔開佈置在泵送裝置兩側的結構示意圖。 第7圖是本發明的液冷散熱系統一個水箱左右隔開分佈在泵送裝置一側的結構示意圖。 第8圖是第7圖的水箱左右隔開分佈在泵送裝置兩側的結構示意圖。 第9圖是第7圖的水箱左右隔開分佈在泵送裝置轉角處的結構示意圖。 第10圖是本發明的液冷系統水箱設計為圓柱形並設置在泵送裝置上方的結構示意圖。 第11圖是本發明的液冷散熱系統散熱裝置與水箱的泵送裝置一體式轉角設計結構示意圖。 第12圖是本發明的液冷散熱系統散熱裝置與水箱的泵送裝置一體式轉角設計液體循環流程示意圖。 第13圖是本發明的液冷散熱系統散熱裝置與水箱左右直線式一體結構連接及液體循環流程示意圖。 第14圖是本發明的液冷散熱系統散熱裝置與水箱的泵送裝置直線式一體結構連接示意圖。 第15圖是本發明的液冷散熱系統散熱裝置與水箱上下一體結構連接及液體循環流程示意圖。 第16圖是本發明的液冷散熱系統泵送裝置設置在水箱兩側的結構示意圖。

Claims (10)

1. 一種液冷散熱系統的水箱，該液冷散熱系統包括水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置和管道，其中該水箱一體結構貫通連接該動力系統，該水箱為一體結構且內部至少分為一組進水箱和一組出水箱，該進水箱和該出水箱設置有至少二組進水口和出水口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱，其中該動力系統為泵送裝置，包括泵殼體、泵芯與馬達裝置，該泵殼體與該水箱為一體結構貫通連接，該泵芯及該馬達裝置於該泵殼體結構上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱，其中該進水口與該出水口通過該管道分別與該吸熱裝置連通，且連通至少二組該吸熱裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱，其中該水箱為一體結構，設置有N個，N個大於等於 1個，且該水箱整體分割為該進水箱和該出水箱，該進水箱和該出水箱的分割後相對位置包括成角度、前後、上下或左右；或該水箱整體為圓筒形狀，該進水箱和該出水箱分別為內圓筒和外圓筒形狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱，其中該動力系統設置在該水箱的一側、中間或兩側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱，其中該水箱一體結構貫通連接該動力系統，一體結構加工方式包括不限於焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型。
7. 一種液冷系統，係利用如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱製作，該液冷散熱系統包括該水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置和管道，其中該水箱及其一體結構貫通連接的該動力系統與該散熱裝置一體結構連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之液冷系統，其中該水箱及其一體結構貫通連接的該動力系統與該散熱裝置一體結構連接, 連接後的相對位置包括成角度、上下或左右。
9. 如申請專利範圍第7項所述之液冷系統，其中該水箱及其一體結構貫通連接的該動力系統與該散熱裝置一體結構連接, 一體結構加工方式包括不限於焊接、鑄造、數控銑床加工或3D打印成型。
10. 一種液冷系統，係利用如申請專利範圍第1項所述之液冷散熱系統的水箱製作，該液冷散熱系統包括該水箱、動力系統、吸熱裝置、散熱裝置和管道，其中該水箱及其一體結構貫通連接的該動力系統與該散熱裝置通過該管道連接。