液冷式冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及制冷领域，尤其是一种液冷式冷却装置。


背景技术：

2.目前，在将冷却单元设置于电子设备中的狭小空间内的情况下，经常利用的是空气冷却型的散散热器等。笔记本pc等电子设备伴随小型化、薄型化而发热密度变高。为此，要求电子设备的冷却单元具有更高的冷却性能。作为电子设备的冷却单元，现有技术中还包括一种液冷式冷却装置。液冷式冷却装置通过结合水冷却和空气冷却，能够实现较高的冷却性能。液冷式冷却装置具有受热部、泵、罐、散热部、风扇及连接这些构成部分之间的配管等作为构成部分，结构较为复杂。
3.因此，有必要提供一种新的液冷式冷却装置以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种液冷式冷却装置，其结构简单且加速了冷却液在管内的流通，能够快速均匀地实现半导体的散热。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一：一种液冷式冷却装置，包括第一金属管、第二金属管和导流组件，所述第一金属管和所述第二金属管均是两端开口且内部中空形成内腔的管，所述第一金属管具有第一内腔，所述第二金属管具有第二内腔，所述导流组件包括驱动件、从动件和固定座，所述固定座将所述第一金属管和所述第二金属管固定连接在一起且使所述第一金属管的第一内腔与所述第二金属管的第二内腔连通，所述驱动件和所述从动件定位收容于所述固定座内，其中，所述第一金属管外周侧和所述第二金属管外周侧为导热面，所述第一金属管内部和所述第二金属管内部供冷却液流通，所述驱动件连接带动所述从动件转动以加速冷却液在所述第一金属管和所述第二金属管内的流通。
6.作为本实用新型进一步改进的技术方案一，所述驱动件是具有电机轴的轴流电机，所述从动件是具有轴心的叶轮，所述电机轴定位连接于所述轴心。
7.作为本实用新型进一步改进的技术方案一，所述固定座具有外框架和连接于所述外框架两对侧的第一敞口部、第二敞口部，所述第一敞口部与所述第一金属管固定连接，所述第二敞口部与所述第二金属管固定连接，所述轴流电机和所述叶轮定位收容于所述外框架内，所述外框架内一体延设有定位所述轴流电机的内支架。
8.作为本实用新型进一步改进的技术方案一，所述第二金属管设有位于中间以方便换热的扁平部和位于所述扁平部的至少其中一端用以插接的圆管部，所述第二敞口部套接在所述第二金属管的圆管部上。
9.作为本实用新型进一步改进的技术方案一，所述导流组件还包括插头和连接线，所述插头位于所述固定座外侧，所述插头与所述轴流电机之间通过所述连接线电性连接。
10.作为本实用新型进一步改进的技术方案一，所述导流组件还包括设置于外框架一
侧的通孔与密封件，所述通孔使得所述连接线穿过，所述密封件嵌设于所述通孔内且封堵住所述连接线和所述外框架之间的间隙。
11.作为本实用新型进一步改进的技术方案二，一种液冷式冷却装置，包括第一金属管、第二金属管、第三金属管和两组结构相同的导流组件，每组导流组件均包括固定座、轴流电机和叶轮，所述固定座分别固定在所述第一金属管和所述第二金属管之间以及所述第二金属管和所述第三金属管之间而将所述第一金属管、所述第二金属管、所述第三金属管依次串接，所述轴流电机和所述叶轮分别相组接并定位于相应的所述固定座内。
12.作为本实用新型进一步改进的技术方案二，所述第一金属管、所述第二金属管和所述第三金属管的中心线保持在同一条轴线上。
13.作为本实用新型进一步改进的技术方案二，所述第二金属管设有扁平部和用于插接的两个圆管部，所述圆管部设置在所述扁平部的两端，两个所述圆管部分别对应插接于两个所述固定座内。
14.作为本实用新型进一步改进的技术方案二，所述第一金属管、第二金属管和第三金属管的外侧设置有导热平面。
15.相较于现有技术，
16.一方面，本实用新型在半导体工作时且发热严重的情况下，通过导流组件将前端第一金属管内的冷却液抽动至半导体上方的第二金属管，加速了冷却液在管内的流通，能够快速均匀地实现半导体的散热；
17.另一方面，优选的，本实用新型将工作状态下发热严重的半导体设置于中间第二金属管的下方，通过前一组导流组件将前端第一金属管内的冷却液抽动至中间位置的第二金属管与半导体进行换热，并在换热后通过后一组导流组件将中间位置第二金属管内的冷却液抽动至后端的第三金属管内，加速了冷却液在管内的流通，能够快速均匀地实现半导体的散热。
附图说明
18.图1为半导体在本实用新型液冷式冷却装置中的使用状态图；
19.图2为本实用新型液冷式冷却装置的部分立体分解示意图；
20.图3为图2中导流组件的立体组合示意图；
21.图4为图3的立体分解示意图；
22.图5为图4另一角度的视图；
23.图6为图1的左视图；
24.图7为沿图6中a-a线的剖视图；
25.图8为图7的b部分放大后且顺时针旋转90度的示意图；
26.图9为图7的c部分放大后且顺时针旋转90度的示意图；
27.图10为本实用新型液冷式冷却装置中第一金属管实施方式一的立体图；
28.图11为沿图10中d-d线的剖视图；
29.图12为本实用新型液冷式冷却装置中第一金属管实施方式二的立体图；
30.图13为沿图12中e-e线的剖视图。
具体实施方式
31.请参考图1至图9，本实用新型有关于一种液冷式冷却装置100，用于给半导体200或其他类的电子元件进行散热。在本实用新型液冷式冷却装置100的实施例1中，包括第一金属管1、第二金属管2、第三金属管3和两组结构相同的导流组件4。
32.请参考图2，所述第一金属管1、所述第二金属管2、所述第三金属管3 均是两端开口的管，管的内部中空且分别形成第一内腔10、第二内腔20、第三内腔30。所述第一金属管1外周侧和所述第二金属管2外周侧为导热面，所述第一金属管1内部和所述第二金属管2内部供冷却液流通；特别的，至少所述第二金属管2的外侧且底面设置有导热平面，平面的设置较圆弧面更方便导热。优选的，所述第二金属管2设有位于中间的扁平部21和位于两端用以插接的圆管部22，扁平部21的设计，一方面是满足上述底面是导热平面的要求，另一方面是满足冷却液在流速方面的要求。在材料的选择方面，所述第一金属管1、所述第二金属管2以及所述第三金属管3都是金属管，既保证了冷却液在管内流通的稳定性，金属材质的管壁提高了换热效率。
33.在这里需要强调的是：所述第一金属管1、所述第二金属管2和所述第三金属管3并非一定是圆筒，举例：如图10和图11所示，第一金属管1是圆筒，其截面是圆形，因为圆筒的底面11是圆弧面，接触面接小，不利于半导体200的换热；故，本实用新型还可以将所述第一金属管1、所述第二金属管2和所述第三金属管3的外侧设置有导热平面11’，举例：如图12和图13所示，第一金属管1’是非圆筒，其截面可以看作是将圆形的底部切削掉一部分变成了平面，因为底面11是平面，接触面积大，更利于半导体200 的换热。所述第二金属管2和所述第三金属管3的底面均可以设置成与所述第一金属管1一样的平面，方便导热。当然，关于平面的设定，也并非一定限制成如图12和图13所示的形状。例如：所述第二金属管2若是包括扁平部21，扁平部21的底面就是平面。
34.请参考图3和图4，每组导流组件4均包括轴流电机41、叶轮42、固定座43、插头44、连接线45和密封件46。
35.请参考图4，所述轴流电机41具有电机轴410，所述叶轮42具有轴心 420，所述电机轴410定位连接于所述轴心420。故，所述轴流电机41是驱动件，所述叶轮42是从动件，所述轴流电机41连接带动所述叶轮42转动以加速冷却液在所述第一金属管1和所述第二金属管2内的流通。
36.所述固定座43的作用是连接所述第一金属管1和所述第二金属管2的同时使所述第一金属管1的第一内腔10与所述第二金属管2的第二内腔20连通。具体的，请参考图4、图5的同时参考图8、图9，所述固定座43具有外框架431和连接于所述外框架431两对侧的第一敞口部432、第二敞口部 433。本实施方式中，所述第一敞口部432与所述第一金属管1固定连接，所述第二敞口部433与所述第二金属管2固定连接，所述轴流电机41和所述叶轮42定位收容于所述外框架431内而定位收容于所述固定座43内。所述定位的实现方式是：所述外框架431内一体延设有内支架434，所述内支架434 提供所述轴流电机41的定位且所述电机轴410连接所述轴心420的方式实现；所述收容的具体实现形式是：所述轴流电机41设在内支架434的位置，所述叶轮42设置在所述第一金属管1和所述内支架434之间，且，所述叶轮 42的外壁面与所述外框架431的内壁面彼此靠近但相互间隔，从而保证了所述叶轮42在所述轴流电机41的驱动下能够转动。所述内支架434设有连通左右两侧以供冷却液通过的间
隙，具体的，请参考图5，在本实施方式中，所述内支架434是以“所述轴流电机41定位的位置为中心，向着所述外框架 431散射状延伸若干个连接臂的形式”将左右两侧连通的。
37.请参考图7至图9，第一组导流组件4的所述第一敞口部432套接在所述第一金属管1的末端，第一组导流组件4的所述第二敞口部433套接在所述第二金属管2的其中一个圆管部22上；第二组导流组件4的所述第一敞口部432套接在所述第二金属管2的另外一个圆管部22上，第二组导流组件4 的所述第二敞口部433套接在所述第三金属管3的前端。
38.请参考图3至图5，所述插头44位于所述固定座43外，所述插头44与所述轴流电机41之间通过所述连接线45电性连接。特别的，所述外框架431 一侧设有通孔4310，所述连接线45从所述通孔4310穿过，所述密封件46 嵌设于所述通孔4310内且封堵住所述连接线45和所述外框架431之间的间隙。具体的，所述连接线45通常包括并排延伸的正极线451和负极线452，则所述插头44与外部的插座对接后，能够给所述轴流电机41供电从而启动所述轴流电机41。
39.请参考图1、图2和图7至图8，所述固定座43分别固定在所述第一金属管1和所述第二金属管2之间以及所述第二金属管2和所述第三金属管3 之间而将所述第一金属管1、所述第二金属管2、所述第三金属管3依次串接且连通。所述轴流电机41驱动对应的所述叶轮42，所述轴流电机41和所述叶轮42分别定位于相应的所述固定座43内。优选实施方式中，请参考图7，所述第一金属管1、所述第二金属管2和所述第三金属管3的中心线保持在同一条轴线上；请参考图8和图9，所述两组导流组件4同向安装，这里所述的“同向安装”主要指的是，所述轴流电机41的电机轴410朝向同一个方向，从而所述轴流电机41驱动位于同侧的叶轮42能够具有相同的轴流方向，进而使得冷却液在管内的流动更加顺畅。若是两组导流组件4反向安装，则会产生相反的轴流方向，会阻碍冷却液在管内的流动。
40.所述扁平部21的作用主要是方便与下方的半导体200换热。所述圆管部 22设置在所述扁平部21的两端，分别对应插接于两个起连接作用的所述固定座43内。因为所述固定座43主要是起收容和连接作用，故，在材料的选择方面，固定座43可以选择塑胶件，一方面降低成本，另一方面，方便金属管与塑胶件之间的连接，即，金属材料的三个管1、2、3更容易插接于塑胶材质的固定座43内。
41.请参考图7至图9，进一步指出，在本实用新型液冷式冷却装置100中，所述第一金属管1是导入管、所述第二金属管2是散热管、所述第三金属管 3是导出管。故，本实用新型液冷式冷却装置100的实施例1在使用过程中，首先从第一金属管1的一端流入冷却液，利用轴流电机41的转速带动叶轮42进行加速冷却液的可流通性；在流入第二金属管2的扁平部21时，第二金属管2内的冷却液与半导体200发出的热量换热，能够起到对半导体200的表面快速冷却的作用；冷却液流过第二金属管2后，再由另一端的轴流电机41抽动冷却液，将第二金属管2内的冷却液输出到第三金属管3。图7中的箭头表示了冷却液的流动方向，周而复始，完成整个冷却过程。
42.在本实用新型液冷式冷却装置100的实施例2中，可以仅包括图1中的两个管(例如：第一金属管1和第二金属管2)和两个管(例如：第一金属管1和第二金属管2)之间的一个导流组件4，此时，也是先从第一金属管1 的一端流入冷却液，利用轴流电机41的转速带动叶轮42进行加速冷却液的可流通性；在流入第二金属管2的扁平部21后，第二金属管2内的冷却液与半导体200发出的热量换热，能够起到对半导体200的表面快速冷却的作用。实施
例2中，虽然没有第二组导流元件4，仍然可以和第三金属管3连接流动到指定位置，只不过没有第二组导流元件4就不会使换热后的冷却液加速流走的效果。
43.在本实用新型液冷式冷却装置100的实施例3中，还可以在实施例1的第三金属管3之后通过又一组导流组件4进行进一步的串接，那么，本实用新型液冷式冷却装置100可以同时对多个半导体200进行换热，只不过对后面半导体200的效果不是很好。
44.综上，请重点参考图7，箭头方向表示了冷却液在管内的流向。首先，在半导体200处于工作状态且发热严重的情况下，通过导流组件4将前端第一金属管1内的冷却液抽动至半导体200上方的第二金属管2，加速了冷却液在所述第一金属管1和所述第二金属管2内的流通，能够快速均匀地实现半导体200的散热；其次，优选实施方式中，本实用新型将半导体200 设置于第二金属管2的下方，通过前一组导流组件4将前端第一金属管1 内的冷却液抽动至中间位置的第二金属管2与半导体200进行换热，并在换热后通过后一组导流组件4将中间位置第二金属管2内的冷却液抽动至后端的第三金属管3内，加速了冷却液在管内的流通，能够快速均匀地实现半导体的散热。优选的，本实用新型通过轴流电机41相对于传统电机体积更小的特点，轴流电机41可放置于固定座4的内部实现串联输送液态物质的特性，使得本实用新型的结构简单，成本低。
45.以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。