專利名稱：一種液冷散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換器，具體涉及一種液冷散熱器。
背景技術(shù)：
電子芯片散熱問(wèn)題一直是芯片發(fā)展的制約因素，如CPU芯片散熱、大功率LED芯片散熱等，研制高效的芯片散熱器是提高芯片使用效率和壽命的必由之路。電子芯片的散熱器按帶走熱量的方式可分為被動(dòng)散熱和主動(dòng)散熱兩種，其中，被動(dòng)散熱是通過(guò)散熱片將熱源的熱量散發(fā)到空氣中，是一種自然散熱方式，其散熱效果有限， 常用于對(duì)空間沒(méi)有要求或散熱量不大的部件中；主動(dòng)散熱可細(xì)分為冷散熱、液冷散熱、熱管散熱等，其中，液冷散熱具有導(dǎo)熱速度快、熱容量大等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)熱量大的電子芯片(CPU芯片、大功率LED芯片)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電子芯片中常見(jiàn)的液冷散熱器有微通道散熱器和微噴射散熱器，其中，微通道散熱器是在芯片的基板上開(kāi)設(shè)一系列微型通道，外部的泵體將液冷介質(zhì)打進(jìn)微型通道內(nèi)，通過(guò)液冷介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)將芯片的熱量帶走；微噴射散熱器是液冷介質(zhì)由外部泵體輸送到微孔噴射裝置后，噴射到芯片基板上，將熱量帶至外部散熱裝置進(jìn)行散熱。上述兩種散熱器對(duì)發(fā)熱量大的電子芯片具有顯著的散熱的效果，但是它們需要許多管道連接，既使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也可能出現(xiàn)液體滲漏問(wèn)題。為解決該技術(shù)問(wèn)題， 徐興浪設(shè)計(jì)了一種無(wú)管路連接的流體散熱器(徐興浪.大功率LED燈具主動(dòng)散熱裝置研究.華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.5)，該散熱器為由高導(dǎo)熱材料制成的封閉容器，容器內(nèi)填充液冷介質(zhì)，容器的一面與熱源接觸，其他面設(shè)置熱沉和風(fēng)扇；通過(guò)攪拌容器內(nèi)的液體形成循環(huán)液流，不斷地吸取熱量并通過(guò)容器壁及散熱片將熱量散發(fā)。該技術(shù)方案沒(méi)有管路連接，可靠性強(qiáng)，但是，所述的密封容器中受熱的液體和冷卻后的液體相互混合，使得位于容器散熱壁處的液體溫度低于吸熱壁處的液體溫度，這樣位于散熱壁處的液體與外界環(huán)境之間得不到最大的溫度差，傳熱效率受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高液冷散熱器的散熱效果。本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案為一種液冷散熱器，它具有一封閉的外筒，其外壁上設(shè)有散熱翹片，其特征在于，所述外筒內(nèi)同軸設(shè)有軸流泵，該軸流泵懸空支承在外筒的下部，泵筒的進(jìn)口端向下，出口端向上延伸至接近外筒的上端蓋，輸入軸向上延伸至外筒上方，端部與設(shè)在外筒上端蓋上的電動(dòng)機(jī)的輸出軸對(duì)接。本實(shí)用新型所述的一種液冷散熱器，為了增強(qiáng)散熱效果，通常需要在散熱翹片附近設(shè)置散熱風(fēng)扇，該散熱風(fēng)扇可以設(shè)置于外筒的外側(cè)，也可以設(shè)置于外筒的上方。本發(fā)明人認(rèn)為的一種優(yōu)選方式是在軸流泵的輸入軸在延伸出外筒上方的部位設(shè)置一風(fēng)扇葉，該風(fēng)扇葉的扇面向下，且其直徑大于外筒的直徑，這種設(shè)置的好處在于，一方面，該風(fēng)扇葉和軸流泵可由同一電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)，另一方面，該風(fēng)扇葉可同時(shí)作用于外筒的上端蓋和外壁上的散熱翹片上，具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型所述的一種液冷散熱器，使用時(shí)，外筒的底端與電子芯片貼合，由于外筒內(nèi)同軸設(shè)有軸流泵，其泵筒的開(kāi)口朝下，出口端向上延伸至接近外筒的上端蓋，因此在軸流泵的作用下，位于外筒底部的已吸收熱量的液體沿泵筒往上流動(dòng)，到達(dá)出端口后彎折流向外筒與泵筒之間的環(huán)形空間，熱量通過(guò)外筒壁及其上的散熱翹片傳遞到外部環(huán)境中；被冷卻后的液體返回至外筒底部，并繼續(xù)重復(fù)上述的散熱過(guò)程。由上面的描述可知，本實(shí)用新型的液冷散熱器中的熱液流于軸流泵中泵筒內(nèi)流動(dòng)，使得繞過(guò)泵管出口端進(jìn)入外筒與泵筒之間環(huán)形空間的液體溫度與外管底部受熱液體的溫度基本一致，提高了散熱時(shí)液體與外部環(huán)境之間溫度差，散熱速度顯著增大，其所提高的散熱效果是顯而易見(jiàn)的。

圖1 圖3為本實(shí)用新型所述的液冷散熱器的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1為主視圖，圖2俯視圖，圖3為圖1的A-A剖視圖，圖中箭頭表示液體的流動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 圖3，本實(shí)用新型的液冷散熱器包括封閉的圓柱形外筒1和同軸設(shè)置于外筒1內(nèi)的軸流泵4，其中，外筒1的外壁上設(shè)有散熱翹片3，頂端由上端蓋1-1密封，該上端蓋1-1的上表面設(shè)有散熱翹片3 ；軸流泵4的泵筒4-1與外筒1之間通過(guò)4塊筋板8連接，所述泵筒4-1的開(kāi)口朝下，出口端延伸至接近外筒1的上端蓋1-1 ；軸流泵4的輸入軸 4-2沿泵筒4-1的軸線向上延伸出外筒1的上端蓋1-1之外，該伸出部分上連接有一風(fēng)扇葉5，伸出部分的端部與電機(jī)6的輸出軸對(duì)接。所述風(fēng)扇葉5的扇面朝下，其直徑略小于外筒1外壁上散熱翹片3的外輪廓的直徑，風(fēng)扇葉5外設(shè)有圓環(huán)形外殼6，該外殼6的下端套于外筒1外壁上的散熱翹片3上端的臺(tái)階上，上端設(shè)有4塊徑向輻射支撐板9，所述的電機(jī) 7固定于該支撐板9的中心上。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的液冷散熱器的工作過(guò)程作進(jìn)一步詳細(xì)的描述參見(jiàn)圖1，安裝時(shí)，外筒1的底端貼合于電子芯片的背面，芯片的熱量經(jīng)基板及外筒1底端傳遞給外筒1底部的液體，吸熱后的液體在軸流泵4的作用下沿泵筒4-1往上流動(dòng)，到達(dá)泵筒4-1的出口端后，彎折流向外筒1與泵筒2之間的環(huán)形空間并往下流動(dòng)，液體在所述環(huán)形空間流動(dòng)過(guò)程中，其中的熱量經(jīng)外筒1的筒壁及散熱翹片3散發(fā)到外部環(huán)境中； 冷卻后的液體重新返回外筒1的底部，進(jìn)入下一循環(huán)的吸熱和散熱過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種液冷散熱器，它具有一封閉的外筒(1)，其外壁上設(shè)有散熱翹片(3)，其特征在于，所述外筒(1)內(nèi)同軸設(shè)有軸流泵G)，該軸流泵(4)懸空支承在外筒(1)的下部，泵筒 (2)的進(jìn)口端向下，出口端向上延伸至接近外筒(1)的上端蓋(1-1)，輸入軸G-2)向上延伸至外筒(1)上方，端部與設(shè)在外筒(1)上端蓋(1-1)上的電動(dòng)機(jī)(6)的輸出軸對(duì)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液冷散熱器，其特征在于，所述的軸流泵(4)的輸入軸 (4-2)在延伸出外筒(1)上方的部位設(shè)有一風(fēng)扇葉(5)，該風(fēng)扇葉(5)的扇面向下，且直徑大于外筒(1)的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種散熱器，具體涉及一種液冷散熱器，它具有一封閉的外筒(1)，其外壁上設(shè)有散熱翹片(3)，其特征在于，所述外筒(1)內(nèi)同軸設(shè)有軸流泵(4)，該軸流泵(4)懸空支承在外筒(1)的下部，泵筒(2)的進(jìn)口端向下，出口端向上延伸至接近外筒(1)的上端蓋(1-1)，輸入軸(4-2)向上延伸至外筒(1)上方，端部與設(shè)在外筒(1)上端蓋(1-1)上的電動(dòng)機(jī)(6)的輸出軸對(duì)接。本實(shí)用新型所述的液冷散熱器中的液體可在散熱器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，散熱效果顯著。
文檔編號(hào)H01L23/473GK202042475SQ20112012336
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月24日
發(fā)明者江帆 申請(qǐng)人:廣州大學(xué)