專利名稱：水冷式散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子組件的散熱器，特別是涉及一種水冷式散熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度也日趨千里，快速地倍增當(dāng)中，然而，運(yùn)算速度的增進(jìn)，所面臨的一大問題就是散熱問題，對于中央處理器(CPU)及繪圖處理器(GPU)更是如此。一般而言，大都是在CPU與GPU電子組件上加裝散熱器，早期的散熱器只需要鋁制的散熱鰭片，之后，再于散熱鰭片上加裝風(fēng)扇，利用加快氣流的流動(dòng)，以提高散熱量。近年來，則出現(xiàn)利用冷卻水流來增加攜熱量的水冷式散熱裝置，以突破傳統(tǒng)利用氣流散熱的限制。
如圖1所示，現(xiàn)有的水冷式散熱裝置1，包含一底座11、一蓋合于該底座11的頂蓋12，及設(shè)置在該頂蓋12上的一入水管13與一出水管14。該底座11上設(shè)有一呈彎曲狀并與該入、出水管13、14連通的水道111，借此使冷卻水于該彎曲的水道111中流動(dòng)，以達(dá)到吸熱效果。
由上述說明不難發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際使用上，由于底部的冷卻水較靠近CPU，較容易吸收熱量，因此其溫升會(huì)較快。眾所皆知的是，當(dāng)兩物體的溫差減小時(shí)，則其吸熱效率也會(huì)隨之降低，該水冷式散熱裝置1的水流設(shè)計(jì)并未能有效地將底部較高溫的冷卻水向上帶離，致使其常處于底部而影響吸熱效果。再者，冷卻水所流經(jīng)的面積并不大，其散熱功能仍然有限。
如圖2、3所示，另一現(xiàn)有的水冷式散熱裝置2，是為改善上述問題而設(shè)計(jì)，該水冷式散熱裝置2包含一底板21、一可與該底板21蓋合的殼座22、多數(shù)密集設(shè)置于該底板21上并容置于該殼座22內(nèi)的散熱鰭片23，及設(shè)置在該殼座22兩側(cè)的一入水管24與一出水管25。使冷卻水自該入水管24流入，并通過所述的散熱鰭片23進(jìn)行吸熱，再于該出水管25流出，以眾多且密集的散熱鰭片23，來增加吸熱面積。
然而，因?yàn)樗龅纳狯捚?3密集設(shè)置的關(guān)系，阻礙了冷卻水的流動(dòng)，而迫使大部分的冷卻水會(huì)沿著阻礙較小的周邊空間流動(dòng)，使得通過所述的散熱鰭片23的流量減少，讓散熱效果的提升變得很有限。同樣地，位于底部的冷卻水也未能有效地被向上帶離，仍然未能有效地發(fā)揮該水冷式散熱裝置2應(yīng)有的散熱效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了提供一種水冷式散熱裝置，可以使冷卻水進(jìn)行上下的流動(dòng)，增加流動(dòng)路徑，并可將底部高溫部分的熱量帶走，借以提高散熱效率。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的水冷式散熱裝置，包含一基座、一與該基座相互蓋合的殼蓋，及一容置于該殼蓋中并套設(shè)于該基座上的套塊，該基座具有一底板，及間隔且直立地設(shè)置在該底板上的多個(gè)傳熱立柱與一入水管及一出水管，該入水管與出水管是位于該底板的兩相反側(cè)并分別具有鄰近該底板的一入水口與一出水口，該殼蓋具有一頂壁，及一自該頂壁周緣向下延伸的圍繞壁，該頂壁與圍繞壁相配合界定出一容水空間，該頂壁設(shè)有分別與該基座的入水管及出水管相對應(yīng)的一入水套孔及一出水套孔，該套塊具有一套塊本體、多個(gè)貫通地設(shè)于該套塊本體并供該多個(gè)傳熱立柱穿伸的水流通孔、分別套設(shè)于該基座的入水管與出水管的一入水通孔與一出水通孔，及設(shè)于該套塊本體底面并分別連通該基座上的入水口與出水口的第一凹槽與第二凹槽，該第一、第二凹槽界定出一位于該入、出水通孔之間的阻水壁，當(dāng)冷卻水從該殼蓋的入水套孔流入時(shí)，會(huì)進(jìn)到該基座的入水管，并從該入水孔流至該第一凹槽中，接著，冷卻水會(huì)被該阻水壁所擋止而會(huì)沿著與該第一凹槽連通的水流通孔向上流動(dòng)，而后，冷卻水會(huì)流入與該第二凹槽連通的水流通孔中，再向下流進(jìn)該第二凹槽中，接著，流入該出水管的出水口，最后，從該殼蓋的出水套孔流出，借此讓冷卻水可沿著該基座的每一傳熱立柱流動(dòng)而將熱量帶走。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于還包含多個(gè)分別套設(shè)于該基座的每一傳熱立柱上并對應(yīng)容置于該套塊的每一水流通孔內(nèi)且呈螺旋狀的引導(dǎo)套件，利用每一引導(dǎo)套件可引導(dǎo)冷卻水環(huán)繞每一傳熱立柱流動(dòng)，增加流動(dòng)路徑以提高吸熱量。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的每一傳熱立柱具有一柱體，及一自該柱體向外螺旋地延伸的引導(dǎo)凸垣，利用每一引導(dǎo)凸垣可引導(dǎo)冷卻水環(huán)繞每一傳熱立柱流動(dòng)，增加流動(dòng)路徑以提高吸熱量。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的每一傳熱立柱上設(shè)有一呈螺旋狀的引導(dǎo)凹槽，利用每一引導(dǎo)凹槽可引導(dǎo)冷卻水環(huán)繞每一傳熱立柱流動(dòng)，增加流動(dòng)路徑以提高吸熱量。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于還包含一介于該基座與殼蓋之間的密封環(huán)，防止冷卻水泄漏。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座還具有一設(shè)于該底板頂面并環(huán)繞該多個(gè)傳熱立柱、入水管與出水管的環(huán)槽，該密封環(huán)可容置于該環(huán)槽中并被該殼蓋的圍繞壁所抵壓。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座還具有多個(gè)設(shè)在該底板上并位于該環(huán)槽外側(cè)的定位穿孔，該殼蓋還具有多個(gè)設(shè)置在該圍繞壁外側(cè)面上并分別對應(yīng)該多個(gè)定位穿孔的凸塊，每一凸塊上設(shè)有一螺孔，用以將該殼蓋固定蓋合在該基座上。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的入水管與出水管均還具有一設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱，該套塊還具有二可分別容置該二卡位凸柱的凹陷槽。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的入水管與出水管均還具有多個(gè)設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱，該套塊還具有多個(gè)可分別容置該多個(gè)卡位凸柱的凹陷槽。
所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的底板與每一傳熱立柱、入水管，及出水管是一體成型。
本實(shí)用新型的功效在于將該入水管的入水口設(shè)置在鄰近該底板，讓冷卻水一開始就可進(jìn)入與電子組件接觸而溫度較高的底板處，利用該套塊的阻水壁，可使冷卻水能沿著每一傳熱立柱表面由下而上的流動(dòng)，將較高溫的熱量帶走。配合設(shè)置在鄰近該底板的出水口，再讓冷卻水向下流至該第二凹槽中，以延長冷卻水的流動(dòng)路徑，借以提高散熱效率。

圖1是一立體分解圖，說明一現(xiàn)有的水冷式散熱裝置的態(tài)樣。
圖2是一俯視圖，說明另一現(xiàn)有的水冷式散熱裝置的態(tài)樣。
圖3是一剖面?zhèn)纫晥D，配合說明圖2。
圖4是一立體分解圖，說明本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的第一較佳實(shí)施例。
圖5是一局部剖面立體圖，說明冷卻水在該第一較佳實(shí)施例中流動(dòng)的狀況。
圖6是一立體圖，說明該水冷式散熱裝置的一套塊的底部構(gòu)造。
圖7是一立體分解圖，說明本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的第二較佳實(shí)施例。
圖8是一局部剖面立體圖，配合說明圖7。
圖9是一局部剖面立體圖，說明本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的第三較佳實(shí)施例。
圖10是一局部剖面立體圖，說明本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的第四較佳實(shí)施例。
具體實(shí)施方式下面通過較佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型水冷式散熱裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實(shí)用新型被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說明中，類似的組件是以相同的編號表示。
如圖4、5所示，本實(shí)用新型的水冷式散熱裝置的一第一較佳實(shí)施例，包含一基座4、一可與該基座4相互蓋合的殼蓋5、一套設(shè)在該基座4上的套塊6，及一密封環(huán)7。
該基座4具有一底板41、多個(gè)間隔且直立地設(shè)置在該底板41上的傳熱立柱42、一與該多個(gè)傳熱立柱42間隔且直立于該底板41一側(cè)的入水管43、一與該多個(gè)傳熱立柱42間隔且直立地位于該入水管43相對側(cè)的出水管44、一設(shè)于該底板41頂面并環(huán)繞該多個(gè)傳熱立柱42、入水管43與出水管44的環(huán)槽45，及四相間隔地設(shè)于該底板41上并位于該環(huán)槽45外側(cè)的定位穿孔46。該入水管43具有一鄰近于該底板41的入水口431，及二分隔地設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱432。該出水管44也具有一鄰近該底板41的出水口441，及二分隔地設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱442。在該第一較佳實(shí)施例中，該底板41、傳熱立柱42、入水管43，及出水管44為一體成型，當(dāng)然，也可以分別制造，最后再予以結(jié)合固定于該底板41上。
該殼蓋5具有一頂壁51、一自該頂壁51周緣向下延伸的圍繞壁52，及四設(shè)置在該圍繞壁52外側(cè)面上并分別對應(yīng)該基座4的四定位穿孔46的凸塊53。該頂壁51與圍繞壁52相配合界定出一可容納冷卻水的容水空間50，該頂壁51設(shè)有分別與該基座4的入水管43及出水管44相對應(yīng)的一入水套孔511及一出水套孔512，每一凸塊53設(shè)有一螺孔531。可利用四根螺絲(圖未示)穿過該基座4的四定位穿孔46并螺鎖于對應(yīng)的螺孔531中，而將該殼蓋5固定蓋合在該基座4上。
配合圖6，該套塊6是容置于該殼蓋5的容水空間50中并套設(shè)于該基座4上，該套塊6具有一概呈矩形的套塊本體61、多個(gè)貫通地設(shè)于該套塊本體61并可供該多個(gè)傳熱立柱42穿伸的水流通孔62、分別套設(shè)于該基座4的入水管43與出水管44的一入水通孔63與一出水通孔64、設(shè)于該套塊本體61底面并分別連通該基座上4的入水口431與出水口441的第一凹槽65與第二凹槽66，及四分別與該入水通孔63與出水通孔64連通并可容置所述卡位凸柱432、442的凹陷槽67。該第一、第二凹槽65、66可界定出一位于該入、出水通孔63、64之間的阻水壁68。
每一個(gè)水流通孔62的直徑均大于每一傳熱立柱42，使冷卻水于每一個(gè)傳熱立柱42與水流通孔62之間的空間流動(dòng)，以帶走所述傳熱立柱42上的熱量。該阻水壁68主要是讓進(jìn)入該第一凹槽65的冷卻水能被強(qiáng)迫地向上流入與該第一凹槽65連通的水流通孔62中。
在該第一較佳實(shí)施例中，是利用四卡位凸柱432、442分別與該四凹陷槽67嵌合，其目的是為了避免組裝錯(cuò)誤，當(dāng)然也可只設(shè)置單一卡位凸柱432，及單一對應(yīng)的凹陷槽67，同樣可以防止組裝錯(cuò)誤，不應(yīng)以此局限本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍。
另外，也可透過該殼蓋5與套塊6的外型設(shè)計(jì)，例如殼蓋5設(shè)有至少一凹槽部，而該套塊6則對應(yīng)設(shè)有可卡制于該凹槽部的凸柱部，使兩者只能有單一的組合方式，達(dá)到組裝防呆的功能。
需說明的是，使用時(shí)，是將二水管接頭(Pipe Joint，圖中未顯示)螺設(shè)于該頂壁51的入水套孔511與出水套孔512中。然而，該二水管接頭鎖入后會(huì)向下凸出該頂壁51，而占用到該容水空間50。因此，在圖4中可以發(fā)現(xiàn)，該套塊6頂面的相對位置上設(shè)有二大于該入水通孔63與出水通孔64的環(huán)凹槽，以閃避該二水管接頭凸出的部分。當(dāng)然，若該二水管接頭未向下凸時(shí)，則無須設(shè)該二環(huán)凹槽的必要。
該密封環(huán)7是設(shè)置在該基座4與該殼蓋5之間，使兩者能達(dá)到密合，以防止冷卻水從該容水空間50中泄漏。在該第一較佳實(shí)施例中，該密封環(huán)7是容置于該基座4的環(huán)槽45中并被該殼蓋5的圍繞壁52所抵壓。應(yīng)注意的是，在實(shí)際上，也可以不設(shè)置該密封環(huán)7，直接將該殼蓋5粘固于該基座4的底板41上，或是使該圍繞壁52嵌入該環(huán)槽45中，再予以膠合固定，同樣能防止漏水，不應(yīng)以此局限本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍。
如圖5所示，并配合圖中顯示箭頭的方向，當(dāng)冷卻水從該殼蓋5的入水套孔511流入時(shí)，會(huì)進(jìn)到該基座4的入水管43中，再從該入水管43下方的入水口431流入該套塊6的第一凹槽65中。由于該阻水壁68擋止的關(guān)系，冷卻水會(huì)逐漸充滿該第一凹槽65，并沿著與該第一凹槽65連通的水流通孔62向上流動(dòng)，讓冷卻水可接觸每一傳熱立柱42的表面，將底部最高的熱量由下而上的帶走。
而后，冷卻水會(huì)繼續(xù)往圖中右邊方向流動(dòng)，并流入與該第二凹槽66連通的水流通孔62中，再向下流入該第二凹槽66中，在上述的水流通孔62中流動(dòng)時(shí)，同樣地，也能將每一傳熱立柱42上的熱量帶走。接著，已吸收熱量的冷卻水會(huì)從該出水管44的出水口441流入該出水管44中，沿著該出水管44向上流動(dòng)。最后，從該殼蓋5的出水套孔512流出。借此，使冷卻水可上下地流動(dòng)，延長其行走路徑，提高其散熱效率。
如圖7、8所示，本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的第二較佳實(shí)施例，大致上是與該第一較佳實(shí)施例相同，相同之處不再贅述，其中不同之處在于該水冷式散熱裝置還包含多個(gè)呈螺旋狀的引導(dǎo)套件8，每一引導(dǎo)套件8可套設(shè)于該基座4的每一傳熱立柱42上并對應(yīng)容置于該套塊6的每一水流通孔62內(nèi)。
當(dāng)冷卻水在該套塊6的每一水流通孔62中上下流動(dòng)時(shí)，可透過所述引導(dǎo)套件8的引導(dǎo)作用，讓冷卻水以螺旋狀的方式環(huán)繞于所述傳熱立柱42表面流動(dòng)，借此增加流動(dòng)的路徑，延長冷卻水接觸每一傳熱立柱42的時(shí)間，提升吸熱量。同時(shí)，能透過所述引導(dǎo)套件8與傳熱立柱42相配合形成毛細(xì)現(xiàn)象，提供向上拉引的力量，讓冷卻水向上流動(dòng)，并使其流動(dòng)規(guī)律穩(wěn)定，以減少相互干涉而形成擾流的問題，使冷卻水能穩(wěn)定均勻吸熱。
如圖9所示，本實(shí)用新型的水冷式散熱裝置的一第三較佳實(shí)施例，大致上是與該第一較佳實(shí)施例相同，相同之處不再贅述，其中不同之處在于該基座4的每一傳熱立柱42具有一柱體421，及一自該柱體421向外螺旋地延伸的引導(dǎo)凸垣422。利用每一引導(dǎo)凸垣422可引導(dǎo)冷卻水環(huán)繞每一柱體421流動(dòng)，也可增加流動(dòng)路徑、延長吸熱時(shí)間并減少干涉問題，以提高吸熱量。
如圖10所示，本實(shí)用新型水冷式散熱裝置的一第四較佳實(shí)施例，大致上是與該第一較佳實(shí)施例相同，相同之處不再贅述，其中不同之處在于該基座4的每一傳熱立柱42上設(shè)有一呈螺旋狀的引導(dǎo)凹槽423，利用每一引導(dǎo)凹槽423可引導(dǎo)冷卻水環(huán)繞每一傳熱立柱42流動(dòng)，同樣可以增加流動(dòng)路徑、延長吸熱時(shí)間并減少干涉的問題，達(dá)到提高吸熱量的目的。
歸納上述，本實(shí)用新型的水冷式散熱裝置，是將該入水管43的入水口431鄰近于該基座4的底板41附近，使冷卻水可一開始就接觸溫度較高的底板41，接著，利用該套塊6的阻水壁68，讓冷卻水可被強(qiáng)迫地向上流動(dòng)，將熱量由下而上地帶走。同時(shí)，借由將該出水管44的出水口441鄰近于該底板41，使得冷卻水可以再向下流動(dòng)，增加流動(dòng)的路徑。另外，如圖8所示，可利用設(shè)置在每一傳熱立柱42外的引導(dǎo)套件8，或是利用所述的引導(dǎo)凸垣422(見圖9)，或是引導(dǎo)凹槽423(見圖10)的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)冷卻水以螺旋的方式向上流動(dòng)，增加流動(dòng)的路徑，延長接觸吸熱的時(shí)間，以有效地提高散熱量并且可減少流動(dòng)干涉的現(xiàn)象，所以確實(shí)能達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
權(quán)利要求1.一種水冷式散熱裝置，其特征在于包含一基座、一與該基座相互蓋合的殼蓋，及一容置于該殼蓋中并套設(shè)于該基座上的套塊，該基座具有一底板，及間隔且直立地設(shè)置在該底板上的多個(gè)傳熱立柱與一入水管及一出水管，該入水管與出水管是位于該底板的兩相反側(cè)并分別具有鄰近該底板的一入水口與一出水口，該殼蓋具有一頂壁，及一自該頂壁周緣向下延伸的圍繞壁，該頂壁與圍繞壁相配合界定出一容水空間，該頂壁設(shè)有分別與該基座的入水管及出水管相對應(yīng)的一入水套孔及一出水套孔，該套塊具有一套塊本體、多個(gè)貫通地設(shè)于該套塊本體并供該多個(gè)傳熱立柱穿伸的水流通孔、分別套設(shè)于該基座的入水管與出水管的一入水通孔與一出水通孔，及設(shè)于該套塊本體底面并分別連通該基座上的入水口與出水口的第一凹槽與第二凹槽，該第一、第二凹槽界定出一位于該入、出水通孔之間的阻水壁。
2.如權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于還包含多個(gè)分別套設(shè)于該基座的每一傳熱立柱上并對應(yīng)容置于該套塊的每一水流通孔內(nèi)且呈螺旋狀的引導(dǎo)套件。
3.如權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的每一傳熱立柱具有一柱體，及一自該柱體向外螺旋地延伸的引導(dǎo)凸垣。
4.如權(quán)利要求1所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的每一傳熱立柱上設(shè)有一呈螺旋狀的引導(dǎo)凹槽。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的水冷式散熱裝置，其特征在于還包含一介于該基座與殼蓋之間的密封環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座還具有一設(shè)于該底板頂面并環(huán)繞該多個(gè)傳熱立柱、入水管與出水管的環(huán)槽，該密封環(huán)容置于該環(huán)槽中并被該殼蓋的圍繞壁所抵壓。
7.如權(quán)利要求6所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座還具有多個(gè)設(shè)在該底板上并位于該環(huán)槽外側(cè)的定位穿孔，該殼蓋還具有多個(gè)設(shè)置在該圍繞壁外側(cè)面上并分別對應(yīng)該多個(gè)定位穿孔的凸塊，每一凸塊上設(shè)有一螺孔，用以將該殼蓋固定蓋合在該基座上。
8.如權(quán)利要求7所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的入水管與出水管均還具有一設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱，該套塊還具有二個(gè)分別容置該二個(gè)卡位凸柱的凹陷槽。
9.如權(quán)利要求7所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的入水管與出水管均還具有多個(gè)設(shè)置于其外周面上的卡位凸柱，該套塊還具有多個(gè)分別容置該多個(gè)卡位凸柱的凹陷槽。
10.如權(quán)利要求9所述的水冷式散熱裝置，其特征在于該基座的底板與每一傳熱立柱、入水管，及出水管是一體成型。
專利摘要一種水冷式散熱裝置，包含一基座、一蓋合于該基座上的殼蓋，及一套設(shè)于該基座上的套塊，該基座具有一底板、多個(gè)間隔設(shè)置的傳熱立柱，及設(shè)有鄰近該底板的一入、出水口的一入、出水管，該殼蓋具有一頂壁，及一圍繞壁，該頂壁設(shè)有分別與該基座的入水管、出水管相對應(yīng)的入水套孔、出水套孔，該套塊上設(shè)有多個(gè)貫通并可供所述傳熱立柱穿伸的水流通孔、一入水通孔、一出水通孔，及設(shè)于底面并可界定出一阻水壁的第一凹槽與第二凹槽，利用該阻水壁的阻水作用，使冷卻水能在所述的傳熱立柱周面流動(dòng)，增加流動(dòng)路徑，以提高散熱效率。
文檔編號H01L23/473GK2904592SQ20062000666
公開日2007年5月23日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者陳建榮, 朱佳建 申請人:元山科技工業(yè)股份有限公司