一種水冷式散熱器的製作方法

2023-07-08 13:49:01

專利名稱：一種水冷式散熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種散熱器，特別涉及一種水冷式散熱器。
背景技術：
電源供應器為各式電氣設備或信息產品運作時不可或缺的基本裝置。電子設備內具有許多電子元件，這些電子元件在會在工作時產生熱量，而這些熱量將使得電子設備內的溫度越來越高，因此電源供應器殼體上都會設置一個或多個散熱風扇，以利用散熱風扇的運轉而快速地將殼體內的熱空氣排出，或是將外部冷空氣送入殼體內散熱再通過散熱孔排出，由此降低殼體內的環境溫度，以避免電源供應器的電子元件因過熱而降低壽命或損毀。隨著電子產品技術的發展，電子設備中所負載的電子元件數量逐漸增加，電子元件的集成度亦提升，使得電源供應器操作時所需消耗的瓦特數大大地增加。而隨著所需消耗瓦特數的增加，電子設備因操作所產生的熱量也不可避免的增加，因此，如何增進電子設備的散熱效率，一直是業者努力的課題。近年來，伴隨著計算機及伺服器等信息設備的高性能化，CPU等電子零件產生的熱量也隨之大增，為了解決其發熱問題，水冷式冷卻系統已被大量應用在CPU的散熱處理上， 其主要利用一循環管線將經散熱器冷卻的水送至CPU進行熱交換，以將CPU所產生的熱量帶走，再循環回散熱器進行散熱。水冷式冷卻系統具有比傳統風扇還要高的冷卻性能以及較安靜的驅動音，可以降低傳動風扇運作時產生的噪音，因此是目前計算機冷卻系統的一個重要發展趨勢。然而，不論風冷式還是水冷式散熱器，其所能散熱的能力均在選定散熱模式時即已決定，故而其散熱的能力完全地取決於散熱模式的選定，而無法達到所謂相乘相加的散熱功效。為此，中國發明專利20061015^25. 0公開了一種《整合式水冷散熱器》，其主要是借著在一具有不同容器上方設置有至少一組的散熱鰭片組，以及設置在散熱鰭片組旁側， 並可對該散熱鰭片組提供冷空氣的風扇組，如此則可利用容器內部容室和至少一組的散熱鰭片組內部的水道相連通的方式而可讓容置在容器內的冷卻水得以由容器內的一側，經過該散熱鰭片組內部的水道後，再回流至容器內的另一側；當冷卻水流經風扇組時，由於冷空氣不斷的流過該散熱鰭片組的水道，所以冷卻水內部的熱則可由風扇組帶走，而達到了散熱的目的。該發明專利將水冷與風冷相結合，使散熱效率得到顯著的提高。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種改進的水冷式散熱器，該散熱器不但將水冷與風冷相結合，而且利用半導體製冷片，能夠將發熱電子元件的溫度降至環境溫度以下，具有極高的散熱效率。本實用新型所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現一種水冷式散熱器，含有水管、水泵，該散熱器由熱源散熱模組與冷卻散熱模組組成，熱源散熱模組與冷卻散熱模組之間用裝有冷卻液的水管及水泵連接；所述熱源散熱模組底部是與熱源直接接觸的熱源散熱導熱板，熱源散熱導熱板內置水泵；所述冷卻散熱模組底部為冷卻液循環組件，冷卻液循環組件上貼合有半導體製冷片，半導體製冷片上貼合有冷卻散熱導熱板，冷卻散熱導熱板上設有第二風冷散熱部件，所述半導體製冷片連接電路控制板。所述冷卻液循環組件包括密封的外殼，外殼內為裝有冷卻液的循環水道，外殼外部設有連通水管與循環水道的進水口和出水口。所述冷卻液循環組件的外殼由槽狀的槽體及蓋在槽體上的蓋體組成，槽體和蓋體用密封圈密封。所述冷卻散熱模組的第二風冷散熱部件為固定在冷卻散熱導熱板上的冷卻散熱導管，冷卻散熱鰭片固定在冷卻散熱導管上，冷卻散熱風扇固定在冷卻散熱鰭片上。所述熱源散熱模組的熱源散熱導熱板上設有第一風冷散熱部件。所述第一風冷散熱部件為固定在熱源散熱導熱板上的熱源散熱導管，熱源散熱鰭片固定在熱源散熱導管上，熱源散熱風扇固定在散熱鰭片上。本實用新型具有如下有益效果本實用新型散熱器在常規的水冷散熱模式基礎上，加裝半導體製冷片，可使冷卻水的溫度降至環境溫度以下，使散熱效率提高，同時還設計有風冷散熱模式，水冷、風冷兩種散熱模式共同發揮作用，是一種散熱效果極佳的散熱器。另外，由於本實用新型與熱源接觸的熱源散熱導熱板及與半導體製冷片熱面接觸的冷卻散熱導熱板分別設置風冷式散熱部件(散熱導管、散熱鰭片、風扇)，使散熱效率更
尚ο

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；圖2為圖1中熱源散熱模組的結構示意圖；圖3為圖2中底部熱源散熱導熱板、水泵與熱導管的結構示意圖；圖4為圖1中冷卻散熱模塊的結構示意圖；圖5為圖4中冷卻水循環箱的結構示意圖；圖6為圖5的爆炸圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型一種水冷式散熱器，由熱源散熱模組111與冷卻散熱模組 11組成，熱源散熱模組111與冷卻散熱模組11之間用裝有冷卻液的水管121及水泵211連接。如圖2及圖3所示，所述熱源散熱模組111底部是與熱源直接接觸的熱源散熱導熱板131，熱源散熱導熱板131可以是銅塊或其它導熱能力較好的金屬或非金屬快，熱源散熱導熱板131內置水泵211。如圖4飛所示，所述冷卻散熱模組11底部為冷卻液循環組件311，冷卻液循環組件311上貼合有半導體製冷片327，半導體製冷片327上貼合有冷卻散熱導熱板325，所述半導體製冷片連接電路控制。冷卻散熱導熱板325上設置有第二風冷散熱部件，即在所述冷卻散熱模組11的冷卻散熱導熱板上固定有冷卻散熱導管324，冷卻散熱鰭片312固定在冷卻散熱導管3M上，冷卻散熱風扇323固定在冷卻散熱鰭片321上。冷卻散熱導熱板325上必須要加裝上述第二風冷散熱部件；因半導體致冷片327工作時，是一面熱，一面冷，這是它的特性，如果要製冷，那邊另一面的熱量就必須要解掉，否則半導體致冷片就會燒壞。所述冷卻液循環組件311包括密封的外殼，外殼由槽狀的槽體317及蓋在槽體317 上的蓋體316組成，槽體317和蓋體316用密封圈319密封。槽體317及蓋體316均為導熱材料。外殼內為裝有冷卻液的循環水道315，外殼的槽體317側壁設有連通水管121與循環水道315的進水口 312和出水口 313。本實用新型在熱源散熱模組111上還設計有第一風冷散熱部件，即在所述熱源散熱模組111的熱源散熱導熱板131上固定有熱源散熱導管151，熱源散熱鰭片221固定在熱源散熱導管151上，熱源散熱風扇122固定在熱源散熱鰭片221上。本實用新型的熱源散熱模組111直接接觸熱源，將熱量吸收，一部分由熱源散熱導管151將熱量傳遞給熱源散熱鰭片221，再由熱源散熱風扇122吹走，另一部分熱量傳遞給熱源散熱導熱板131內的水泵211和水管121內的冷卻液，水泵211在工作時，使熱源散熱模組111與冷卻散熱模組11內的冷卻液形成循環流動，熱源散熱導熱板131上吸收的熱量傳遞給其內置的水泵211和水管121中的冷卻液，使冷卻液的溫度升高，通過水泵211將冷卻液運送到冷卻散熱模組11的冷卻液循環組件311中。熱的冷卻液流進冷卻液循環組件311後，一部分熱量被冷卻液循環組件311的外殼(槽體317和蓋板316)吸收。在冷卻散熱模組11中，半導體製冷片327在工作時，熱一面接觸冷卻散熱導熱板325，通過冷卻散熱導管3M將其熱量傳遞給冷卻散熱鰭片321，再由冷卻散熱風扇323吹走；冷一面將冷的溫度傳遞給冷卻液循環組件311的蓋板316，使冷卻液循環組件311中的冷卻液溫度降低；在水泵211的運行下，將冷溫的冷卻液循環到熱源散熱模塊111的熱源散熱導熱板131中，從而使熱源散熱導熱板131的溫度降低，達到快速冷卻的雙重散熱作用。半導體製冷片是由半導體所組成的一種冷卻裝置，是一種電子製冷裝置，其工作原理為通電之後，閉合迴路冷麵的熱量便被移到熱面，從而導致半導體製冷片冷麵溫度的降低，為了保證半導體製冷片工作正常，必須及時將熱面的熱量散走。本實用新型半導體製冷片327連接有電路控制板(圖中未畫出)，可以控制半導體製冷片327工作的狀態(開與關的問題)及電壓的調整(使半導體製冷片產生的製冷量發生變化)，目的是為了使本實用新型在不同的環境溫度下自動調節其製冷量，避免產品在溫度變化較大時產生結露的現象，產生露珠使電腦主板等電子元器件發生短路燒毀的風險。本實用新型的半導體製冷片327必須要連接溫控電路，以本實用新型用於電腦主機的散熱為例，電腦在工作時，其熱載負荷並不是一直不變的，待機時，熱源溫度就會低，當運行大的程序軟體時，熱源溫度就會高，而致冷片是靠輸入的功率(電壓*電流)來工作的， 這個功率是電腦主板供給的，是恆定的值，所以致冷片會一直在降溫，當CPU在待機的情況下，其溫度不會很高，而使其溫度與致冷片的將水製冷後的溫度形成很大的溫差，使散熱器外表面產生結露的現象(空氣遇冷產生液化現象)所以半導體致冷片必須要連接溫控電路；作用在於，電腦在待機時，致冷片可以不工作，或是致冷片工作時的製冷量降低，不出現結露現象。而結露時產生的水珠可能會流到電腦主機板上，發生短路燒壞電腦。 以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制，但凡採用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種水冷式散熱器，含有水管、水泵，其特徵在於該散熱器由熱源散熱模組與冷卻散熱模組組成，熱源散熱模組與冷卻散熱模組之間用裝有冷卻液的水管及水泵連接；所述熱源散熱模組底部是與熱源直接接觸的熱源散熱導熱板，熱源散熱導熱板內置水泵；所述冷卻散熱模組底部為冷卻液循環組件，冷卻液循環組件上貼合有半導體製冷片，半導體製冷片上貼合有冷卻散熱導熱板，冷卻散熱導熱板上設有第二風冷散熱部件，所述半導體製冷片連接電路控制板。
2.根據權利要求1所述的水冷式散熱器，其特徵在於所述冷卻液循環組件(311)包括密封的外殼，外殼內為裝有冷卻液的循環水道(315)，外殼外部設有連通水管與循環水道的進水口(312)和出水口(313)。
3.根據權利要求2所述的水冷式散熱器，其特徵在於所述冷卻液循環組件的外殼由槽狀的槽體(317)及蓋在槽體上的蓋體(316)組成，槽體和蓋體用密封圈(319)密封。
4.根據權利要求1所述的水冷式散熱器，其特徵在於所述冷卻散熱模組的第二風冷散熱部件為固定在冷卻散熱導熱板上的冷卻散熱導管(3M)，冷卻散熱鰭片(321)固定在冷卻散熱導管上，冷卻散熱風扇(323)固定在冷卻散熱鰭片上。
5.根據權利要求1、任一項所述的水冷式散熱器，其特徵在於所述熱源散熱模組的熱源散熱導熱板上設有第一風冷散熱部件。
6.根據權利要求5所述的水冷式散熱器，其特徵在於所述第一風冷散熱部件為固定在熱源散熱導熱板上的熱源散熱導管(151)，熱源散熱鰭片(221)固定在熱源散熱導管上， 熱源散熱風扇(122)固定在散熱鰭片上。
專利摘要本實用新型涉及一種散熱器，特別涉及一種水冷式散熱器。一種水冷式散熱器，含有水管、水泵，該散熱器由熱源散熱模組與冷卻散熱模組組成，熱源散熱模組與冷卻散熱模組之間用裝有冷卻液的水管及水泵連接；所述熱源散熱模組底部是與熱源直接接觸的熱源散熱導熱板，熱源散熱導熱板內置水泵；所述冷卻散熱模組底部為冷卻液循環組件，冷卻液循環組件上貼合有半導體製冷片，半導體製冷片上貼合有冷卻散熱導熱板，冷卻散熱導熱板上設有第二風冷散熱部件，所述半導體製冷片連接電路控制板。本實用新型是一種散熱效果極佳的散熱器。
文檔編號H05K7/20GK202310445SQ20112044447
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者陳林 申請人:惠州智科實業有限公司