CN202042475U - 一种液冷散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热器，具体涉及一种液冷散热器，它具有一封闭的外筒(1)，其外壁上设有散热翘片(3)，其特征在于，所述外筒(1)内同轴设有轴流泵(4)，该轴流泵(4)悬空支承在外筒(1)的下部，泵筒(2)的进口端向下，出口端向上延伸至接近外筒(1)的上端盖(1-1)，输入轴(4-2)向上延伸至外筒(1)上方，端部与设在外筒(1)上端盖(1-1)上的电动机(6)的输出轴对接。本实用新型所述的液冷散热器中的液体可在散热器内循环流动，散热效果显著。

Description

一种液冷散热器

技术领域

本实用新型涉及一种热交换器，具体涉及一种液冷散热器。

背景技术

电子芯片散热问题一直是芯片发展的制约因素，如CPU芯片散热、大功率LED芯片散热等，研制高效的芯片散热器是提高芯片使用效率和寿命的必由之路。

电子芯片的散热器按带走热量的方式可分为被动散热和主动散热两种，其中，被动散热是通过散热片将热源的热量散发到空气中，是一种自然散热方式，其散热效果有限，常用于对空间没有要求或散热量不大的部件中；主动散热可细分为冷散热、液冷散热、热管散热等，其中，液冷散热具有导热速度快、热容量大等优点，在发热量大的电子芯片(CPU芯片、大功率LED芯片)中得到越来越广泛的应用。电子芯片中常见的液冷散热器有微通道散热器和微喷射散热器，其中，微通道散热器是在芯片的基板上开设一系列微型通道，外部的泵体将液冷介质打进微型通道内，通过液冷介质的循环流动将芯片的热量带走；微喷射散热器是液冷介质由外部泵体输送到微孔喷射装置后，喷射到芯片基板上，将热量带至外部散热装置进行散热。上述两种散热器对发热量大的电子芯片具有显著的散热的效果，但是它们需要许多管道连接，既使结构复杂，也可能出现液体渗漏问题。为解决该技术问题，徐兴浪设计了一种无管路连接的流体散热器(徐兴浪.大功率LED灯具主动散热装置研究.华中科技大学硕士学位论文，2009.5)，该散热器为由高导热材料制成的封闭容器，容器内填充液冷介质，容器的一面与热源接触，其他面设置热沉和风扇；通过搅拌容器内的液体形成循环液流，不断地吸取热量并通过容器壁及散热片将热量散发。该技术方案没有管路连接，可靠性强，但是，所述的密封容器中受热的液体和冷却后的液体相互混合，使得位于容器散热壁处的液体温度低于吸热壁处的液体温度，这样位于散热壁处的液体与外界环境之间得不到最大的温度差，传热效率受到限制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提高液冷散热器的散热效果。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：

一种液冷散热器，它具有一封闭的外筒，其外壁上设有散热翘片，其特征在于，所述外筒内同轴设有轴流泵，该轴流泵悬空支承在外筒的下部，泵筒的进口端向下，出口端向上延伸至接近外筒的上端盖，输入轴向上延伸至外筒上方，端部与设在外筒上端盖上的电动机的输出轴对接。

本实用新型所述的一种液冷散热器，为了增强散热效果，通常需要在散热翘片附近设置散热风扇，该散热风扇可以设置于外筒的外侧，也可以设置于外筒的上方。本发明人认为的一种优选方式是在轴流泵的输入轴在延伸出外筒上方的部位设置一风扇叶，该风扇叶的扇面向下，且其直径大于外筒的直径，这种设置的好处在于，一方面，该风扇叶和轴流泵可由同一电机同步驱动，另一方面，该风扇叶可同时作用于外筒的上端盖和外壁上的散热翘片上，具有结构紧凑的优点。

本实用新型所述的一种液冷散热器，使用时，外筒的底端与电子芯片贴合，由于外筒内同轴设有轴流泵，其泵筒的开口朝下，出口端向上延伸至接近外筒的上端盖，因此在轴流泵的作用下，位于外筒底部的已吸收热量的液体沿泵筒往上流动，到达出端口后弯折流向外筒与泵筒之间的环形空间，热量通过外筒壁及其上的散热翘片传递到外部环境中；被冷却后的液体返回至外筒底部，并继续重复上述的散热过程。

由上面的描述可知，本实用新型的液冷散热器中的热液流于轴流泵中泵筒内流动，使得绕过泵管出口端进入外筒与泵筒之间环形空间的液体温度与外管底部受热液体的温度基本一致，提高了散热时液体与外部环境之间温度差，散热速度显著增大，其所提高的散热效果是显而易见的。

附图说明

图1～图3为本实用新型所述的液冷散热器的一个具体实施例的结构示意图，其中图1为主视图，图2俯视图，图3为图1的A-A剖视图，图中箭头表示液体的流动方向。

具体实施方式

参见图1～图3，本实用新型的液冷散热器包括封闭的圆柱形外筒1和同轴设置于外筒1内的轴流泵4，其中，外筒1的外壁上设有散热翘片3，顶端由上端盖1-1密封，该上端盖1-1的上表面设有散热翘片3；轴流泵4的泵筒4-1与外筒1之间通过4块筋板8连接，所述泵筒4-1的开口朝下，出口端延伸至接近外筒1的上端盖1-1；轴流泵4的输入轴4-2沿泵筒4-1的轴线向上延伸出外筒1的上端盖1-1之外，该伸出部分上连接有一风扇叶5，伸出部分的端部与电机6的输出轴对接。所述风扇叶5的扇面朝下，其直径略小于外筒1外壁上散热翘片3的外轮廓的直径，风扇叶5外设有圆环形外壳6，该外壳6的下端套于外筒1外壁上的散热翘片3上端的台阶上，上端设有4块径向辐射支撑板9，所述的电机7固定于该支撑板9的中心上。

下面结合附图对本实用新型所述的液冷散热器的工作过程作进一步详细的描述：

参见图1，安装时，外筒1的底端贴合于电子芯片的背面，芯片的热量经基板及外筒1底端传递给外筒1底部的液体，吸热后的液体在轴流泵4的作用下沿泵筒4-1往上流动，到达泵筒4-1的出口端后，弯折流向外筒1与泵筒2之间的环形空间并往下流动，液体在所述环形空间流动过程中，其中的热量经外筒1的筒壁及散热翘片3散发到外部环境中；冷却后的液体重新返回外筒1的底部，进入下一循环的吸热和散热过程。

Claims (2)

1.一种液冷散热器，它具有一封闭的外筒(1)，其外壁上设有散热翘片(3)，其特征在于，所述外筒(1)内同轴设有轴流泵(4)，该轴流泵(4)悬空支承在外筒(1)的下部，泵筒(2)的进口端向下，出口端向上延伸至接近外筒(1)的上端盖(1-1)，输入轴(4-2)向上延伸至外筒(1)上方，端部与设在外筒(1)上端盖(1-1)上的电动机(6)的输出轴对接。

2.根据权利要求1所述的一种液冷散热器，其特征在于，所述的轴流泵(4)的输入轴(4-2)在延伸出外筒(1)上方的部位设有一风扇叶(5)，该风扇叶(5)的扇面向下，且直径大于外筒(1)的直径。

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