液冷头与液冷式散热装置的制作方法

1.本发明涉及一种液冷头。特别涉及一种具有液冷头的液冷式散热装置。


背景技术：

2.随着科技的进步，电子产品日渐普及，并逐渐地改变了许多人的生活或是工作的模式。当电脑运算能力的日益增强，中央处理器等电子元件工作时的温度控制越来越重要。
3.中央处理器等电子元件在运行时会产生热量，需要适当冷却才能达到最佳性能。为了让中央处理器等电子元件能保持在理想温度下运行，目前通常采用液体冷却或空气冷却的方式进行。
4.以现行水冷散热方式，工作流体经由管路流入水冷头，而水冷头接触中央处理器等电子元件的表面，以将中央处理器等电子元件工作所产生的热量带走，进而降低中央处理器等电子元件的工作温度，进而提升工作效率。
5.然而，如何能进一步改善水冷头的性能，将有助于提升电子产品的性能与效率，为所属技术领域相关人员所殷殷企盼。


技术实现要素：

6.发明内容旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此发明内容并非本公开内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。
7.本发明内容的一目的是在提供一种液冷头以及具有此液冷头的液冷式散热装置，以有效地提升液冷头的散热效率，并通过模块化的生产，有效地降低生产成本。
8.为达上述目的，本发明内容的一技术实施方式涉及一种液冷头包含有一底板、一散热板、一隔板以及一上盖板。底板具有一开口，散热板、隔板以及上盖板固定于底板。隔板将开口分隔为多个冷却腔，而每一冷却腔配置一冷却液入口、一冷却液出口、一泵以及一电控装置。冷却液入口以及冷却液出口形成在上盖板之中，泵设置于隔板与上盖板之间，并连接冷却液出口，以及电控装置驱动泵转动，以使冷却液流经冷却腔，以冷却散热板下方的至少一热源。
9.在一些实施例中，液冷头还包含有一外盖板，以固定电控装置于泵的周围，以驱动泵转动。
10.在一些实施例中，隔板包含有一水平挡板以及一垂直挡板连接于水平挡板，垂直挡板将开口分隔为冷却腔，且分设于垂直挡板的两侧。
11.在一些实施例中，每一冷却腔设置有一入液孔以及一出液孔于隔板上，而泵位于出液孔的上方。
12.在一些实施例中，入液孔的下方，设置有多个导流片，以导引冷却液。
13.在一些实施例中，导流片与垂直挡板形成一夹角，以导引冷却液朝向垂直挡板的方向流动。在一些实施例中，夹角约30度至60度。
14.在一些实施例中，导流片距离垂直挡板越近，排列之间隔越大，而距离垂直挡板越远，排列之间隔越小。在一些实施例中，导流片距离垂直挡板越近，导流片长度越长，而距离垂直挡板越远，导流片长度越短。
15.在一些实施例中，每一冷却腔更设置有一铲削式鳍片。
16.根据本发明的另一实施方式，是公开一种液冷式散热装置，包含有前述的液冷头以及一第一散热塔。冷却腔包含有一第一冷却腔以及一第二冷却腔。第一散热塔包含有一第一入液口以及一第一出液口。第一入液口连接第二冷却腔的冷却液出口，第一出液口连接第一冷却腔的冷却液入口，以使冷却液由第二冷却腔进入第一散热塔，经散热后，再流入第一冷却腔。
17.在一些实施例中，液冷式散热装置还包含有一第二散热塔，其中，第二散热塔包含有一第二入液口以及一第二出液口。第二入液口连接第一冷却腔的冷却液出口，第二出液口连接第二冷却腔的冷却液入口，以使冷却液由第一冷却腔，进入第二散热塔，经散热后，再流入第二冷却腔。
18.在一些实施例中，液冷式散热装置还包含有一风扇，设置于第一散热塔以及第二散热塔之间。
19.在一些实施例中，第一散热塔以及第二散热塔分别包含有一下水箱、一上水箱、多个扁平水管以及多个散热鳍片。扁平水管连接于下水箱以及上水箱之间，而散热鳍片，围绕扁平水管，亦位于下水箱以及上水箱之间。
20.在一些实施例中，液冷式散热装置还包含有一上水箱盖板以及一下水箱盖板。上水箱盖板设置于上水箱与散热鳍片之间，而下水箱盖板设置于下水箱与散热鳍片之间。上水箱盖板与下水箱盖板分别包含有多个弹性扣合件，且上水箱与下水箱分别包含有一固定凸缘，而弹性扣合件分别弯折压合于对应的固定凸缘。
21.在一些实施例中，第一散热塔以及第二散热塔的尺寸相同，且对称连接于液冷头的两侧。
22.在一些实施例中，液冷式散热装置还包含有一回流管，连接于第一冷却腔的第一冷却液出口与第二冷却腔的第二冷却液入口之间。
23.因此，前述的液冷头以及液冷式散热装置可以根据实际的需求使用单一的散热塔或者多个散热塔，以进行散热，并根据热源产生的热量调整所需的散热效率与性能，且液冷头以及液冷式散热装置的零件对称且共用，还可以降低生产成本，提升产品品质。
附图说明
24.为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：
25.图1为依照本发明一实施例所示出的一种液冷头的爆炸示意图。
26.图2为图1所示的液冷头的底板的开口中的元件部分结构示意图。
27.图3为依照本发明另一实施方式的一实施例所示出的一种液冷式散热装置的示意图。
28.图4为依照本发明另一实施方式的另一实施例所示出的一种液冷式散热装置的示意图。
29.图5a为液冷式散热装置的散热塔的一部分爆炸示意图。
30.图5b为液冷式散热装置的散热塔的另一部分爆炸示意图。
31.附图标记说明：
32.100：液冷头
33.110：外盖板
34.120：电控装置
35.122：第一电控马达
36.124：第二电控马达
37.130：上盖板
38.132：第一冷却液入口
39.134：第一冷却液出口
40.136：第二冷却液入口
41.138：第二冷却液出口
42.140：泵
43.142：第一泵
44.144：第二泵
45.150：隔板
46.152：水平挡板
47.153：入液孔
48.154：导流片
49.155：入液孔
50.156：导流片
51.157：出液孔
52.158：垂直挡板
53.159：出液孔
54.160：底板
55.162：开口
56.170：散热板
57.172：第一铲削式鳍片
58.174：第二铲削式鳍片
59.200：冷却腔
60.201：夹角
61.202：间隔
62.203：间隔
63.204：间隔
64.205：间隔
65.206：导流片长度
66.207：导流片长度
67.210：第一冷却腔
68.220：第二冷却腔
69.300：液冷式散热装置
70.310：第一散热塔
71.312：第一入液口
72.314：第一出液口
73.316：下水箱
74.317：散热鳍片
75.318：扁平水管
76.319：上水箱
77.320：回流管
78.330：风扇
79.341：上水箱盖板
80.342：弹性扣合件
81.349：固定凸缘
82.351：下水箱盖板
83.352：弹性扣合件
84.359：固定凸缘
85.400：液冷式散热装置
86.410：第二散热塔
87.412：第二入液口
88.414：第二出液口
89.416：下水箱
90.417：散热鳍片
91.418：扁平水管
92.419：上水箱
具体实施方式
93.下文是举实施例配合说明书附图进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构运行的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等技术效果的装置，皆为本公开所涵盖的范围。另外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。
94.另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额外的引导。
95.于实施方式与权利要求中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。而步骤中所使用的编号仅是用来标示步骤以便于说明，而非用来限制前后顺序及实施方式。
96.其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
97.图1为依照本发明一实施例所示出的一种液冷头的爆炸示意图，而图2为液冷头的底板的开口中的元件部分结构示意图。图3为一液冷式散热装置的示意图，而图4为另一液冷式散热装置的示意图。而图5a与图5b为液冷式散热装置的散热塔的部分爆炸示意图。
98.首先参阅图1至图2，需特别说明的是，为了清楚地示意出液冷头底板开口中的元件，图2将隔板的水平挡板省略，以便于说明底板开口中的元件。
99.如图所示，液冷头100包含有一底板160、一散热板170、一隔板150、一上盖板130以及一外盖板110。底板160具有一开口162，散热板170则固定于底板160，隔板150亦固定于底板160之上，并将开口162分隔为多个冷却腔200，例如是第一冷却腔210以及第二冷却腔220。上盖板130亦固定于底板160之上。每一冷却腔200配置有一冷却液入口、一冷却液出口、一泵140以及一电控装置120，例如是第一冷却腔210配置有一第一冷却液入口132、一第一冷却液出口134、一第一泵142以及一第一电控马达122，而第二冷却腔220则配置有一第二冷却液入口136、一第二冷却液出口138、一第二泵144以及一第二电控马达124。
100.以第一冷却腔210进一步说明，第一冷却液入口132以及第一冷却液出口134均形成在上盖板130之中，而第一泵142则设置于隔板150与上盖板130之间，并连接第一冷却液出口134，例如是第一泵142流体连接第一冷却液出口134。电控装置120的第一电控马达122则用以驱动第一泵142进行转动，以使冷却液流经第一冷却腔210，以冷却散热板170下方的至少一热源，例如是一中央处理器或一电子元件等发热装置。
101.相同地，第二冷却腔220的第二冷却液入口136以及第二冷却液出口138亦形成在上盖板130之中，而第二泵144则设置于隔板150与上盖板130之间，并连接第二冷却液出口138，例如是第二泵144流体连接第二冷却液出口138。电控装置120的第二电控马达124则用以驱动第二泵144进行转动，以使冷却液流经第二冷却腔220，以冷却散热板170下方的至少一热源，例如是一中央处理器或一电子元件等发热装置。
102.外盖板110则可有效地固定电控装置120的第一电控马达122以及第二电控马达124，使其分别位于第一泵142以及第二泵144的周围，以驱动第一泵142以及第二泵144。其中，第一泵142以及第二泵144位于上盖板130与隔板150之间，用以驱动冷却液，而第一电控马达122以及第二电控马达124设置于上盖板130的外侧，利用外盖板110固定并密封于上盖板130之上，故第一电控马达122以及第二电控马达124会与冷却液相互隔离，而不会接触到冷却液，进而提升第一电控马达122以及第二电控马达124的使用寿命与安全性。
103.在一些实施例中，隔板150包含有一水平挡板152以及一垂直挡板158，垂直挡板158连接于水平挡板152的下方，且垂直挡板158将开口162分隔为第一冷却腔210以及第二冷却腔220，且第一冷却腔210以及第二冷却腔220分设于垂直挡板158的两侧。
104.在一些实施例中，第一冷却腔210以及第二冷却腔220分别设置有一铲削式鳍片(skived fins)，例如是第一铲削式鳍片172以及第二铲削式鳍片174分别设置于第一冷却腔210以及第二冷却腔220，并利用垂直挡板158相互隔离。
105.在一些实施例中，隔板150上分别形成有一入液孔153、一出液孔157、一入液孔155以及一出液孔159。入液孔153与出液孔157对应于第一冷却腔210设置，而入液孔155以及出液孔159对应于第二冷却腔220设置。第一泵142位于出液孔157的上方，而第二泵144则位于
出液孔159的上方。在一些实施例中，第一泵142以及第二泵144为离心式泵，然本发明并不限定于此。
106.在一些实施例中，入液孔153以及入液孔155的下方，则设置有多个导流片154以及导流片156，以导引冷却液流动。其中，导流片154及/或导流片156与垂直挡板158，形成一夹角201，以导引冷却液朝向垂直挡板158的方向流动，亦即朝向散热板170的中心位置流动，进而有效地降低热源的温度。
107.在一些实施例中，夹角201约30度至60度。
108.在一些实施例中，导流片154及/或导流片156距离垂直挡板158越近，其中排列的之间隔越大，而距离垂直挡板158越远，排列之间隔越小。例如，间隔202大于间隔203，间隔203大于间隔204，而间隔204大于间隔205。此外，导流片154及/或导流片156距离垂直挡板158越近，导流片长度越长，而距离垂直挡板158越远，导流片长度则越短。举例而言，导流片长度206大于导流片长度207，然本发明并不限定于此。
109.因此，冷却液可以由第一冷却液入口132进入液冷头100，然后经由入液孔153穿过隔板150向下，并由导流片154导引至第一冷却腔210中的第一铲削式鳍片172，以带走第一铲削式鳍片172上的热量，然后利用第一泵142的驱动，由出液孔157向上吸出，并由第一冷却液出口134排出液冷头100。
110.相同地，冷却液可以由第二冷却液入口136进入液冷头100，然后经由入液孔155穿过隔板150向下，并由导流片156导引至第二冷却腔220中的第二铲削式鳍片174，以带走第二铲削式鳍片174上的热量，然后利用第二泵144的驱动，由出液孔159向上吸出，并由第二冷却液出口138排出液冷头100。
111.接着参阅图3，液冷式散热装置300包含有一前述的液冷头100以及一第一散热塔310。其中，第一散热塔310包含有一第一入液口312以及一第一出液口314，第一入液口312连接第二冷却腔220的第二冷却液出口138，第一出液口314连接第一冷却腔210的第一冷却液入口132，以使冷却液由第二冷却腔220进入第一散热塔310，经散热后，再流入第一冷却腔210。而在液冷头100的另一侧，第一冷却液出口134以及第二冷却液入口136之间可以利用一回流管320连接，以使冷却液再次进入液冷头100之中。然本发明并不限定于此，第一冷却液出口134以及第二冷却液入口136之间亦可以使用一内部回流管，以使冷却液在液冷头100之中回流。
112.参阅图4，如图中所示，液冷式散热装置400包含有前述的液冷式散热装置300以及一第二散热塔410。其中，第二散热塔410包含有一第二入液口412以及一第二出液口414，第二入液口412连接第一冷却腔210的第一冷却液出口134，第二出液口414连接第二冷却腔220的第二冷却液入口136，以使冷却液由第一冷却腔210，进入第二散热塔410，经散热后，再流入第二冷却腔220。
113.在一些实施例中，液冷式散热装置400还包含有一风扇330，设置于第一散热塔310以及第二散热塔410之间，或者是第一散热塔310及/或第二散热塔410的一侧。在一些实施例中，风扇330为一轴流式风扇，例如是80英寸的轴流风扇，然本发明并不限定于此。
114.在一些实施例中，第一散热塔310包含有一下水箱316、一上水箱319、多个扁平水管318以及多个散热鳍片317。扁平水管318连接于下水箱316以及上水箱319之间，并流体连通下水箱316以及上水箱319，而散热鳍片317围绕扁平水管318，亦位于下水箱316以及上水
箱319之间。而第二散热塔410分别包含有一下水箱416、一上水箱419、多个扁平水管418以及多个散热鳍片417。扁平水管418连接于下水箱416以及上水箱419之间，并流体连通下水箱416以及上水箱419，而散热鳍片417围绕扁平水管418，亦位于下水箱416以及上水箱419之间。
115.在一些实施例中，液冷式散热装置400的第一散热塔310与第二散热塔410还包含上水箱盖板与下水箱盖板，以下将以第一散热塔310为例说明，第二散热塔410则不在赘述。
116.同时参阅图3、图5a与图5b，液冷式散热装置300的第一散热塔310还包含有一上水箱盖板341以及一下水箱盖板351。上水箱盖板341设置于上水箱319与散热鳍片317之间，而下水箱盖板351则设置于下水箱316与散热鳍片317之间。上水箱盖板341有多个弹性扣合件342，例如是弹性扣爪，且上水箱319有一固定凸缘349，弹性扣合件342弯折压合于上水箱319的固定凸缘349，以使上水箱319可以快速压合且稳定的固定于上水箱盖板341以及散热鳍片317之上，并流体连通扁平水管318。此外，下水箱盖板351包含有多个弹性扣合件352，例如是弹性扣爪，且下水箱316包含有一固定凸缘359，弹性扣合件352弯折压合于下水箱316的固定凸缘359，以使下水箱316可以快速压合且稳定的固定于下水箱盖板351以及散热鳍片317的下方，并流体连通扁平水管318。
117.在一些实施例中，第一散热塔310以及第二散热塔410，两者尺寸相同，零件共用，且对称连接于液冷头100的两侧。
118.有鉴于此，所述的液冷头以及液冷式散热装置可以根据实际的需求使用单一的散热塔或者多个散热塔，以进行散热，并根据热源产生的热量调整所需的散热效率与性能，且液冷头以及液冷式散热装置的零件对称且共用，还可以降低生产成本，提升产品品质。上下水箱的设置更能增加存储所需的冷却液，有效提升散热效率与散热性能。
119.而以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索的用，并非用来限制本发明的权利要求。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
120.虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，任何本领域具通常知识者，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。