液冷式散热器的制作方法

本发明关于一种散热器，且特别是关于一种液冷式散热器。

背景技术：

传统的投影机大多使用高压汞灯做为投影时的光源，近来随着半导体制程的进步，已发展出采用发光二极管或激光等半导体元件所制成的光源。因为半导体元件所制成的光源具备体积小、光源亮度高等优点。然而，体积小则具有半导体元件发热密度较高的缺点，因此半导体元件对于散热功效的要求更高。

现今，采用水冷散热模块贴附于热源以进行散热，热源先将其产生的废热传导至散热鳍片，同时使冷却水流入散热模块内，因此散热鳍片再将废热传递至冷却水中。冷却水将废热带离水冷散热模块，再透过传导与对流等方式将废热散失于外界中。然而，现有水冷散热模块多数采用以金属薄片冲压成形的散热鳍片，其热传导效果较差。冷却水进入散热模块内并接触散热鳍片，散热鳍片的温度随着远离热源(高度上升)而下降，此说明散热鳍片顶部的散热效率并不佳。

技术实现要素：

本发明提供一种液冷式散热器，可提升散热鳍片组的整体热导与热传性能。

本发明的液冷式散热器包括一壳体、至少两散热鳍片组、输入管以及输出管。壳体具有顶板、底板、前板、后板以及两相对的侧板，且顶板、底板、前板、后板以及两侧板构成容置空间。至少两散热鳍片组配置于容置空间内。输入管配置于壳体的顶板、前板、后板或其中一侧板且连通容置空间。输出管配置于壳体的顶板、前板、后板或其中另一侧板且连通容置空间。至少两散热鳍片组具有不同排列密度与至少两散热鳍片组具有不同鳍片厚度。冷却液自输入管流入壳体，并通过至少两散热鳍片组，再由输出管流出壳体。

基于上述，本发明的液冷式散热器用于热源的散热，具有不同排列密度与不同鳍片厚度的至少两散热鳍片组。其中，将排列密度较小但鳍片厚度较大的散热鳍片组的其中之一配置在壳体的底板上，将排列密度较大但鳍片厚度较小的另一散热鳍片组配置在散热鳍片组的其中之一的上方。由于散热鳍片组的鳍片厚度较大，而有利于吸收热源传递至底板废热。另一方面，当冷却液从至少一输入管进入壳体并通过至少两散热鳍片组时，由于排列密度较大的另一散热鳍片组具有较大的热传面积，可将散热鳍片组的废热快速传递至冷却液，再由冷却液将废热带离壳体。因此本发明的液冷式散热器，结合不同特性的至少两散热鳍片组，可提升液冷式散热器整体的热传性能与散热功效。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

附图说明

图1a为本发明一实施例的液冷式散热器的外观示意图。

图1b绘示图1a的液冷式散热器的透视示意图。

图1c绘示图1a的液冷式散热器的a-a截面示意图。

具体实施方式

图1a为本发明一实施例的液冷式散热器的外观示意图。图1b绘示图1a的液冷式散热器的透视示意图。图1c绘示图1a的液冷式散热器的a-a截面示意图。

请参考图1a，本实施例的液冷式散热器100用于配置于热源200上，以对于热源200进行散热，避免热源200的温度过高。其中热源200例如是投影机的光源例如是发光二极管或者激光二极管以及以阵列方式排列的发光二极管或者激光二极管、光调变器例如是反射式或透射式的空间光调变器，以反射式空间光调变器为例，反射式的硅基液晶(liquidcrystalonsilicon，lcos)或者数字微镜元件(digitalmicro-mirrordevice,dmd)，透射式的空间光调变器，例如透光液晶面板(transparentliquidcrystalpanel)。电脑的中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)或是其它会产生高热的电子元件。液冷式散热器100接触热源200的表面，并透过热传导的方式传导热源200所产生的废热到冷式散热器100，在热源200运作时可达到降温功效，避免热源200因温度过高而影响其运作。

请参考图1a至图1c，本实施例的液冷式散热器100包括壳体110、至少两散热鳍片组120、输入管130以及输出管140。

壳体110具有顶板111、底板112、前板113、后板114以及两相对的侧板115。且顶板111、底板112、前板113、后板114以及两侧板115相互接触，以构成密闭的容置空间as。此外，底板112包括相对的内表面is与外表面os，外表面os用于直接接触热源200以进行热传导的散热。

在本实施例中，至少两散热鳍片组120例如是两个，第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b分别具有不同的排列密度与不同的鳍片厚度，其中排列密度为单位面积中具有的鳍片数量。第一散热鳍片组120a与第二散热鳍片组120b分别具有多个鳍片。第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b皆配置于壳体110的容置空间as内且相互接触，第一散热鳍片组120a设置于底板112上且接触内表面is，第二散热鳍片组120b设置在第一散热鳍片组120a的上方且接触壳体110的顶板111的内侧面，其中第一散热鳍片组120a设置于底板112与第二散热鳍片组120b之间。在其它实施例中，至少两散热鳍片组的数量可为多个，并相互堆叠于壳体的顶板与底板之间，此取决于液冷式散热器的尺寸大小或是散热需求而定。

在本实施例中，接触底板112的内表面is的第一散热鳍片组120a的排列密度小于接触顶板111的内侧面的第二散热鳍片组120b的排列密度。且第一散热鳍片组120a的任一鳍片厚度w1大于第二散热鳍片组120b的任一鳍片厚度w2。此处，由于第一散热鳍片组120a的鳍片厚度w1较大，而有利于以热传导的方式吸收热源200传递至底板112的废热，使得第一散热鳍片组120a对于底板112的散热效率较高，此外第一散热鳍片组120a的排列密度较小，可让冷却液300较容易通过，也就是有大量的冷却液300可流经第一散热鳍片组120a的鳍片之间的空间。由于第二散热鳍片组120b的鳍片厚度w2较小且排列密度较高，而让第二散热鳍片组120b的鳍片具有较大的热传面积，此有利于将热传导至第二散热鳍片组120b的废热以热传的方式快速地传递至冷却液300，藉由冷却液300带走废热。

输入管130可选择地配置于壳体110的顶板111、前板113、后板114或其中一侧板115且连通容置空间as。输出管140可选择地配置于壳体110的顶板111、前板113、后板114或其中另一侧板115且连通容置空间as(图1a、1b所示，以输入管130与输出管140均设置在前板113上为例)。其中，外部的冷却液300自输入管130流入壳体110，并通过第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b冷却液300以吸收废热，冷却液300再经由输出管140流出壳体110，以完成单次的散热循环过程。

补充而言，输入管130的轴向a1与输出管140的轴向a2例如是垂直或平行于壳体110的底板112与热源200平面的法线方向。或是输入管130的轴向a1与输出管140的轴向a2可分别垂直或平行于底板112与热源200平面的法线方向。上述的多种实施态样，视液冷式散热器的规格或需求而定，本发明并不加以限制。此外，当输入管130的轴向a1垂直于壳体110的底板112时，使冷却液300通过输入管130，冷却液300会进入容置空间as并直接碰触底板112，从而产生冲击冷却效应。

在本实施例中，第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b配置在容置空间as的中央处，且与壳体110的两侧板115相互间隔，以构成两流通道wp。其中第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b设置于两流通道wp之间。此外，第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b相对于两侧板115的间隔距离为相同，且输入管130与输出管140分别连通相应的两流通道wp。

进一步而言，第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b具有相同的延伸方向ld，延伸方向ld平行于前板113与后板114，也就是第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b的延伸方向ld垂直于前板113与后板114的法线方向。第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b分别具有多个鳍片间距d1、d2，且多个鳍片间距d1、d2的开口处分别朝向两侧板115。第一散热鳍片组120a的任一鳍片间距d1大于第二散热鳍片组120b的任一鳍片间距d2。自输入管130流入的冷却液300，从其中一流通道wp沿着两散热鳍片组120a、120b的延伸方向ld流向另一流通道wp。

于流动过程中，冷却液300分别流入多个鳍片间距d1、d2以通过并接触第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b，其中冷却液300通过多个鳍片间距d1的流量大于多个鳍片间距d2的流量。在本实施例中，鳍片间距d1与鳍片间距d2的比值为1.2～2.5，但不以此为限，可依据冷却液300的流量而改变鳍片间距d1与鳍片间距d2的比值。

以此达到冷却液300的流阻优化以及流动分配的功效，可将冷却液300有效地应用以提升整体热导与热传性能。

参考图1c，在本实施例中，液冷式散热器100还包括隔板150，配置于第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b之间且抵靠壳体110的前板113与后板114。隔板150用于分隔第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b，使冷却液300于流动过程中产生分流以分别流入多个鳍片间距d1、d2。在本实施例中，隔板150与第一散热鳍片组120a、第二散热鳍片组120b为一体成型的锻造结构。于其它实施例中，两散热鳍片组与隔板是透过焊接而连接为一体，或是两散热鳍片组仅是抵靠接触隔板而非为一体。于其它实施例中，两散热鳍片组无须隔板，两散热鳍片组直接接触。

综上所述，本发明的液冷式散热器用于热源的散热，具有不同排列密度与不同鳍片厚度的两散热鳍片组。其中，将排列密度较小但鳍片厚度较大的散热鳍片组配置在壳体的底板上，将排列密度较大但鳍片厚度较小的散热鳍片组配置在上方。由于其中一散热鳍片组的鳍片厚度较大，而有利于吸收热源传递至底板的废热。另一方面，当冷却液从输入管进入壳体并通过两散热鳍片组时，排列密度较大的另一散热鳍片组具有较大的热传面积，可将散热鳍片组废热快速传递至冷却液，再由冷却液将废热带离壳体。因此本发明的液冷式散热器，结合不同特性的两散热鳍片组，可提升液冷式散热器整体的热导性能、热传性能与散热功效。进一步而言，冷却液通过两散热鳍片组的多个鳍片间距的流量并不相同。以此达到冷却液的流阻优化以及流动分配的功效，并将冷却液有效地应用以提升液冷式散热器的整体热传性能。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书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达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的「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。

附图标记列表

100：液冷式散热器；

110：壳体

111：顶板

112：底板

113：前板

114：后板

115：侧板

120、120a、120b：散热鳍片

130：输入管

140：输出管

150：隔板

200：热源

300：冷却液

as：容置空间

a1、a2：轴向

d1、d2：鳍片间距

ld：延伸方向

is：内表面

os：外表面

wp：流通道

w1、w2：鳍片厚度