專利名稱：水冷式散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種水冷式散熱裝置，特別是指一種結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高，拆裝便利、可靠性好，而且散熱效率高的水冷式散熱裝置。
背景技術(shù)：
中央處理器是計算機系統(tǒng)中的核心部件，其性能的優(yōu)劣直接影響整機運行的性能，隨著對計算機性能需求的不斷提高，必然要求中央處理器的性能也不斷提高，因此，高頻高速中央處理器不斷推出，而中央處理器運行速度越快，則單位時間產(chǎn)生的熱量越多；另一方面，如今計算機正朝小型化便攜式方向發(fā)展，主機的尺寸越來越小，而空間越小越影響熱量的散發(fā)，伴隨發(fā)熱量的劇增及可利用的散熱空間減小，熱量的累積更加嚴重，從而引起中央處理器溫度不斷升高，其運行的穩(wěn)定性以及其它性能受到很大影響，如今散熱問題也成為高頻高速中央處理器推出的一大障礙。
業(yè)界通常在中央處理器表面加裝一散熱器輔助散熱，以及時排除中央處理器產(chǎn)生的熱量，使其溫度維持在可正常運行的范圍內(nèi)，隨著中央處理器運行速度的提高，必然要求散熱器具有更加高效的散熱能力，同時為適應空間日漸減小的發(fā)展趨勢，也需要散熱器占用空間小，使其在有限空間內(nèi)發(fā)揮最大散熱效能。
最初，散熱器大多為鋁擠型，其采用金屬材料一體擠出成型，該散熱器具有一基座和設(shè)于基座上的多數(shù)個散熱鰭片，由基座吸收熱量傳到散熱鰭片再散發(fā)到周圍環(huán)境中，隨著技術(shù)的發(fā)展，業(yè)者也不斷對這種散熱器作改進，如對散熱鰭片或基座具體結(jié)構(gòu)和形狀上作優(yōu)化設(shè)計，或分開制造基座和散熱鰭片再組裝等等，但無論怎樣改造，這種單純利用金屬熱傳導方式的散熱效果均無法獲得突破性提高，隨著高速中央處理器的不斷推出，這種散熱器日漸不勝應用。
隨后，便有業(yè)界人士設(shè)計了利用液體循環(huán)進行散熱的裝置，即水冷散熱系統(tǒng)。其在計算機主機內(nèi)熱源與散熱區(qū)之間設(shè)置一水路循環(huán)通道，通過液體在通道內(nèi)循環(huán)將熱量由熱源帶到散熱區(qū)并散發(fā)出去。如圖1所示，其在中央處理器1上方設(shè)一內(nèi)部具有空腔的散熱座2，在其它較為寬敞而便于安裝且通風良好的位置安裝一散熱器3，該散熱器3也具有一腔室，通過多個管路4密封連接散熱器3的腔室與散熱座2的腔室，因此，由上述二腔室和二管路4形成一封閉的循環(huán)回路，該回路內(nèi)充有水等循環(huán)液體，為使水在該回路內(nèi)循環(huán)，另需在管路適當位置安裝一泵體5，用以提供動力，使水在上述循環(huán)回路中循環(huán)流動，將熱量由散熱座傳到散熱器，并散發(fā)出去。其典型的具體應用另請參見中國專利第98248834.3號、第99210734.2號揭露的技術(shù)內(nèi)容。
參照圖1和上述專利不難看出現(xiàn)有水冷散熱系統(tǒng)都是由一系列分散布設(shè)的元件連接而成，一則安裝拆卸極為不便；二則占用空間較大，較不適應如今計算機朝小型化發(fā)展的趨勢；三則，由于各腔室孔道間連接較多，且各功能元件均分散布置，拆裝時及主機工作時產(chǎn)生的振動易造成管路接口的損壞，從而引起泄漏，其后果是難以估計的。而且，管路系統(tǒng)中僅有一小部分長度經(jīng)由散熱器，因此，單位時間管路到散熱器的傳熱量較少，引起管路內(nèi)熱量累積，也使得與電子元件接觸的散熱座2到管路的傳熱速度減慢，因此，其雖然利用水冷散熱的優(yōu)點，卻未使該原理得到很好的發(fā)揮，加之成本考量而言，性價比不令人滿意。
因此，即便有好的創(chuàng)作原理，仍然需要有較佳的具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計使其既能充分利用水冷散熱的優(yōu)勢，又可避免元件分散安裝而導致的諸多問題，同時保持高效的散熱性能。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種水冷式散熱裝置，特別是指一種結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高，拆裝便利、可靠性好且散熱效率高的水冷式散熱裝置。
本實用新型的目的是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型水冷式散熱裝置，包括一水槽，一冷卻水筒和一泵，其中，水槽為一中空盒狀體，內(nèi)部具有一腔室，該腔室通過一入水口與外部相通；冷卻水筒呈兩端開放的筒狀而具有一中空部，在該中空部內(nèi)由筒壁內(nèi)側(cè)伸設(shè)有多數(shù)散熱鰭片，該冷卻水筒橫置在水槽上方，其筒壁內(nèi)部具有與水槽相連通的腔室，該冷卻水筒上設(shè)有一出水口，使筒壁內(nèi)部腔室與外部相通；上述泵安裝于冷卻水筒之中空部內(nèi)，并通過二水管與上述水槽的入水口及冷卻水筒的出水口連接，從而由泵、水槽、冷卻水筒及水管連成一封閉回路，該回路中充有水，以泵為動力源使水在該回路中循環(huán)流動。
本實用新型水冷式散熱裝置將水循環(huán)管路集成于冷卻水筒的實體上，且泵安裝于冷卻水筒內(nèi)，實現(xiàn)水冷式循環(huán)系統(tǒng)最大限度的集成，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝便利，在充分利用水冷散熱優(yōu)勢的同時，使占用空間降到最??；另外，管路全長均與散熱鰭片接觸，基本上整個管路均在散熱，相較前案，管路系統(tǒng)的利用率大大提高。因此，本實用新型水冷式散熱裝置具有高散熱性能。

圖1是一現(xiàn)有水冷式散熱裝置的立體圖。
圖2是本實用新型水冷式散熱裝置的立體圖。
圖3是本實用新型水冷式散熱裝置的立體分解圖。
圖4是本實用新型水冷式散熱裝置的水循環(huán)示意圖。
具體實施方式下面參照附圖，結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。
請參閱圖2到圖3，本實用新型水冷式散熱裝置包括一水槽10、一冷卻水筒20、一泵80和至少二水管90。
該水槽10為上部開口的中空方盒狀體，其具有一槽底(未標示)及兩兩相對的四側(cè)壁11、11’及12、12’，其中側(cè)壁12左右居中而偏下的位置設(shè)有一連通水槽10內(nèi)部與外部的入水口13。兩側(cè)壁12、12’之間設(shè)有多數(shù)個由槽底向上延伸且與側(cè)壁12、12’垂直的隔板14，這些隔板14與側(cè)壁12、12’等高，相鄰兩隔板14的一側(cè)邊分別與側(cè)壁12、12’相連，而另一側(cè)邊則與側(cè)壁12、12’間具有一定間距。在兩相鄰隔板14之間及側(cè)壁11、11’與相鄰隔板14間，從上述槽底上表面向上凸設(shè)有多數(shù)個平行于隔板14的導熱片15，這些導熱片15兩側(cè)邊緣與水槽10側(cè)壁12、12’間均具有一定間距，該間距與隔板14的一側(cè)邊與側(cè)壁12、12’的間距相等。上述側(cè)壁11、11’外部上邊緣各水平延伸有一鉚合邊，其上設(shè)有連接孔111、111’。
上述冷卻水筒20由一散熱體30、一罩體40和一端蓋50組成。
該散熱體30具有一水平蓋板31和一設(shè)于蓋板31上的中空筒體32。該蓋板31以錫焊方式固定蓋設(shè)在水槽10上部開口，使水槽10呈封閉盒狀，該蓋板31靠向兩側(cè)分別開設(shè)有上下貫穿的通孔311。
該筒體32呈圓筒狀，兩端開放而各具有一開口端321、322，筒體32外壁面延伸有多數(shù)個與筒體32軸心線平行的傳熱片323，每一傳熱片323的寬度均小于筒體32軸向長度，兩相鄰傳熱片323的一側(cè)邊分別靠向筒體32的二開口端321、322，而另一側(cè)邊則與筒體32二開口端321、322分別具有較大間距。另外，在上述任意二相鄰傳熱片323間的重疊部分還設(shè)有多數(shù)個傳熱片324，以增加筒體32的外表面積。
該筒體32的軸心線位置設(shè)有一中空圓筒形殼體60，在該殼體60與筒體32內(nèi)壁間設(shè)有多數(shù)個呈放射狀排布的散熱鰭片325，這些散熱鰭片325均與筒體32內(nèi)壁緊密接觸，其可由多數(shù)個鰭片單體組接而成或由一金屬片體連續(xù)彎折而成，也可由筒體32內(nèi)壁一體延伸而出。
罩體40具有大致同于上述散熱體30的形狀，其具有一與筒體32對應的筒形部42和連接該筒形部42而與蓋板31對應的二水平部46，該罩體40罩設(shè)在散熱體30上，筒形部42與筒體32外壁面之間、水平部46與蓋板31上表面之間均具有一定距離。該罩體40對應筒體32開口端321的側(cè)邊具有向筒體32以及蓋板31凸伸的密封邊43，該密封邊43在罩體40罩設(shè)在散熱體30上時緊貼筒體32的開口端321周緣以及蓋板31的上表面邊緣，并與部分傳熱片323一側(cè)邊接觸；而罩體40對應筒體32開口端322的側(cè)邊則向外翻折出接合邊45，該接合邊45上設(shè)有多數(shù)個凸耳(未標號)，凸耳上設(shè)有連接孔451，當然，不設(shè)凸耳直接在接合邊45上設(shè)連接孔也可以。上述罩體40水平部46兩側(cè)的密封邊43各設(shè)有與水槽10二側(cè)壁11、11’鉚合邊上的連接孔111、111’相對應的連接孔431，因此，該罩體40可借助鉚合元件穿過罩體40與水槽10上對應的連接孔431與111、431與111’而與水槽10固定連接，并罩設(shè)在散熱體30上。
該端蓋50與上述罩體40的接合邊45連接，其對應罩體40的凸耳及連接孔451也設(shè)有凸耳及連接孔531，可借助鉚接元件穿過罩體40與端蓋50上相對應的連接孔451、531使端蓋50與罩體40連接，同時端蓋50與筒體32的開口端322周緣及蓋板31側(cè)邊緊密接觸，并與部分傳熱片323一側(cè)邊接觸。在上述罩體40與水槽10、罩體40與筒體32開口端321周緣、端蓋50與罩體40、端蓋50與筒體32開口端322周緣的接觸面間均夾設(shè)有密封墊圈(圖未示出)，從而，由散熱體30、罩體40、端蓋50共同形成一冷卻水筒20，該冷卻水筒20的筒壁內(nèi)部具有腔室，且該腔室被其內(nèi)的傳熱片323分隔成一彎折的回路，可供水在其內(nèi)部流動。在上述罩體40的最高位置具有一出水口44，使冷卻水筒20腔室內(nèi)的回路與外部相通。
泵80安裝在上述殼體60內(nèi)，該泵80要求具有優(yōu)良的減振特性、壽命長、可持續(xù)運轉(zhuǎn)時間長且噪音低。該泵80通過二水管90分別與水槽10的入水口13以及罩體40上的出水口44連接。因此，由水槽10、冷卻水筒20、泵80及水管90共同形成一封閉的循環(huán)回路，該回路中具有水。
請結(jié)合參閱圖4，該水冷散熱裝置中，水槽10的槽底下表面可與發(fā)熱電子組件100接觸，吸收其產(chǎn)生的熱量，并向水槽10內(nèi)部的導熱片15傳導，這些導熱片15和槽底將熱量傳遞給水槽10中的水，引起水溫升高。而以泵80為動力源使水槽10內(nèi)被加熱的水通過蓋板31兩側(cè)的通孔311分兩路流入冷卻水筒20的腔室內(nèi)，并經(jīng)過腔室內(nèi)的回路向上流動，將熱量傳遞給腔室內(nèi)由筒體32外壁凸伸出的傳熱片323、324，再通過與筒體32內(nèi)壁相接觸的散熱鰭片325將熱量散發(fā)出去，當兩路水流到冷卻水筒20最高位置時，其溫度降到最低，匯流后由罩體40的出水口44流出，經(jīng)由水管90、泵80以及入水口13流入水槽10中，周而復始，不斷循環(huán)，使水槽10從發(fā)熱電子元件100吸收的熱量傳遞到整個冷卻水筒20，再進一步通過散熱鰭片325散發(fā)出去。
本實用新型水冷式散熱裝置以泵80為動力源，以水為媒介經(jīng)由循環(huán)回路將電子元件100產(chǎn)生的熱量迅速傳到整個冷卻水筒20，進而傳到散熱鰭片325，再將熱量散發(fā)出去。相較傳統(tǒng)散熱器而言，大大增強了吸熱元件到散熱元件間熱量的傳遞。同時，如果在冷卻水筒20的一端面安裝風扇，則筒體32中空部內(nèi)散熱鰭片325的溫度分布與風扇的風量以及流速的分布吻合(上述筒體32中空部的放射狀散熱鰭片325沿筒體32徑向靠外溫度高，靠內(nèi)溫度低，而風扇沿徑向外圍風速高，向中心風量減小)，散熱鰭片325溫度高處風量大，溫度低處風量小，可充分利用風扇的輔助散熱功能。本實用新型使水冷散熱的原理得到充分有效利用，具有集成度高、散熱效果好的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種水冷式散熱裝置，包括一水槽，一冷卻水筒和一泵，其中，水槽為一中空盒狀體，內(nèi)部具有一腔室，該腔室通過一入水口與外部相通，其特征在于所述冷卻水筒呈兩端開放的筒狀而具有一中空部，該冷卻水筒橫置在水槽上方，其筒壁內(nèi)部具有與水槽相連通的腔室，該冷卻水筒上設(shè)有一出水口，使筒壁內(nèi)部腔室與外部相通；上述泵通過二水管與上述水槽的入水口及冷卻水筒的出水口連接，從而由泵、水槽、冷卻水筒及水管連成一封閉回路，該回路中充有水，以泵為動力源使水在該回路中循環(huán)流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述泵裝設(shè)在冷卻水筒的中空部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述冷卻水筒的中空部內(nèi)，從筒壁內(nèi)側(cè)伸設(shè)有多數(shù)個散熱鰭片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述水槽的腔室內(nèi)壁延伸有多數(shù)個導熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述冷卻水筒由一散熱體、一罩體及一端蓋組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述散熱體固設(shè)在水槽上方，上述冷卻水筒的腔室即形成于該散熱體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述罩體罩設(shè)在散熱體上，該端蓋連接罩體，以密封腔室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述罩體與散熱體及水槽上表面間具有一定間距。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于所述冷卻水筒的腔室內(nèi)延伸出多數(shù)個傳熱片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水冷式散熱裝置，其特征在于兩相鄰傳熱片的一側(cè)邊分別靠向冷卻水筒的兩開口端，而另一側(cè)邊則與冷卻水筒的二開口端分別具有一較大間距。
專利摘要一種水冷式散熱裝置，包括一水槽、一冷卻水筒和一泵。該水槽為中空盒狀體，內(nèi)部具有一腔室，該腔室通過一入水口與外部相通，且腔室內(nèi)壁延伸有多數(shù)個導熱片；該冷卻水筒呈兩端開放的圓筒狀而具有一中空部，其橫置在水槽上方，該中空部內(nèi)由筒壁伸設(shè)出多數(shù)個散熱鰭片，筒壁內(nèi)部具有與水槽相連通的腔室，該腔室內(nèi)延伸出多數(shù)個傳熱片，冷卻水筒上設(shè)有一出水口，使筒壁內(nèi)部腔室與外部相通；該泵安裝在冷卻水筒的中空部，通過二水管與上述水槽的入水口和冷卻水筒的出水口連接，從而由泵、水槽、冷卻水筒和水管連成一封閉回路，該回路中充有水，以泵為動力源使水在該回路中循環(huán)流動。
文檔編號H01L23/34GK2664192SQ0327463
公開日2004年12月15日 申請日期2003年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月20日
發(fā)明者李學坤, 賴振田, 周世文 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司