专利名称：水冷式吸热设备以及水冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使发热源散热的水冷式吸热设备(heat sink)以及水冷系统。
背景技术：
水冷式吸热设备，例如用于发热的CPU (热源)的散热，在与发热源 进行热接触的导热块内，都具备冷却液流路。为了使冷却液流路的有效长 度变长，设法将冷却液流路的形状做成漩涡状等(专利文献1、 2、 3)。 通过水(冷却液)的流动，吸取与吸热设备接触的热源的热量而使其冷却， 这一基本思想是共通的。专利文献l:日本特开平8—97337号公报专利文献2:日本特开平8—204079号公报专利文献3:日本特开2003—234589号公报在此种方式的水冷式吸热设备中，若增大流路的截面面积(与冷却液 接触的面积)，则散热效果变好。但是，若为了增加流路截面面积而使流 路槽变细(增加壁的数量)，则会使加工性变差，增加流路阻力。发明内容本发明的目的在于，获得加工性好、流路阻力低、散热性好的水冷式 吸热设备以及使用该水冷式吸热设备的冷却系统。本发明提供一种水冷式吸热设备，在与发热源直接或间接接触的导热 体内，形成有冷却液流动的冷却液流路，其中，其是着眼于通过形状简单 的层叠结合的第一、第二导热流路板构成水冷式吸热设备而提出的，在第 一导热流路板上，在与第二导热流路板相对的相对面上设有与冷却液流路 对应的、该相对面侧开放了的连续的凹部，在第二导热流路板上，在与第
一导热流路板相对的相对面上，设有保持间隙地嵌入第一导热流路板的凹 部内的连续的凸部，层叠结合该第一、第二导热流路板，在上述凹部与凸 部之间构成冷却液流路。 一本发明的水冷式吸热设备，可以用于具备液体泵和散热部的水冷系统 中，其中，所述液体泵的喷出口与冷却液流路入口孔连通，吸入口与出口孔连通；所述散热部形成于连结出口孔与吸入口的流路。发热源可以与第二导热流路板进行直接或间接的热接触。 第一导热流路板的凹部与第二导热流路板的凸部的截面形状有自由度，但例如可以分别形成为截面是矩形、或截面是半圆形或长圆形。进而，也可以分别形成为截面是三角形。
图1是具备本发明的水冷式吸热设备的水冷系统的概念图； 图2是图1的水冷系统中的水冷式吸热设备的一方的导热流路板的俯 视图和侧视图；图3是该水冷式吸热设备的另一方的导热流路板的俯视图和侧视图； 图4是层叠了图2与图3的导热流路板的状态下的、沿两图的IV—IV 线的截面图；图5是表示冷却水流路的截面形状的倾斜情况的图4的一部分放大截 面图；图6是表示冷却水流路的其它形状例的、与图5相对应的放大截面图； 图7是表示冷却水流路的另一个其它形状例的、与图5相对应的放大 截面图；图8是表示冷却水流路的另一个其它形状例的、与图5相对应的放大 截面图。
具体实施方式
图1是具备本发明的水冷式吸热设备10的水冷系统的概念图。水冷 式吸热设备10由导热性金属材料制成，内部具有连续的冷却液流路11， 此冷却液流路11的两端部，与面向水冷式吸热设备IO外面的入口孔(入 口端)12和出口孔(出口端)13相连。入口孔12通过吸入连通路14与 液体泵15的喷出口 16连通，出口？L 13通过喷出连通路17与液体泵15 的吸入口 18连通。在喷出连通路17上具备由散热器(radiator) 19a和冷 却风扇19b组成的散热部19。作为发热源举例说明的CPU20，与水冷式 吸热设备10进行热接触。若驱动液体泵15，则冷却液从喷出口 16、吸入 连通路14、入口孔12进入水冷式吸热设备10的冷却液流路11，流经该 流路ll吸收来自CPU20的热量，升温后的冷却液，在从出口孔13、喷出 连通路17、吸入口 18返回液体泵15的过程中，被散热部19冷却。水冷式吸热设备IO，如图2至图4所示，具备互相层叠结合的第一导 热流路板101和第二导热流路板102，在第一导热流路板101固定有具有 入口孔12和出口孔13的输入输出块103。在第一导热流路板101上，如 图2所示，在与第二导热流路板102相对的相对面上，形成有向该相对面 侧开放的连续凹部lla。连续凹部lla形成为从入口孔12以漩涡状到达 第一导热流路板101的中心部，又以漩涡状被导向第一导热流路板101的 外侧，到达出口孔13。该连续凹部lla，如图4、图5所示，截面形成为 矩形。连续凹部lla的平面形状虽然有自由度，但图示的例子是漩涡状的 平面形状的例子，其在有限的空间内确保足够的有效长度上有效。在第二导热流路板102上，如图3所示，在与第一导热流路板101相 对的相对面上，形成有嵌入到连续凹部lla内的连续凸部llb。如图4、 图5所示，连续凸部llb的截面为小于连续凹部lla的矩形，在层叠第一 导热流路板101与第二导热流路板102、并由固定螺栓104固定了的状态 下，在连续凸部llb与连续凹部lla之间形成截面为"- "字形的冷却液 流路11。在第一导热流路板101与第二导热流路板102之间，在除去凹部 lla的部分，也可以夹入密封部件或粘合剂。另外，也可以用金属彼此之 间的接合(激光焊接、扩散接合)。如此，冷却液流路11由如下部分构成，SP:由简单的矩形形状的槽 构成的连续凹部lla、以及保持间隙地嵌入该连续凹部lla内的连续凸部 llb，并且只通过相互层叠第一导热流路板101与第二导热流路板102就 形成冷却液流路ll。所以，加工性好。并且，第一导热流路板101或者第 二导热流路板102，例如，也可以独立形成连续凸部等，进一步将其分割 成两部分。另外，若由连续凹部lla和连续凸部llb构成冷却液流路ll，则散热 性也好。假设，若第二导热流路板102由堵塞连续凹部lla的平面llc(图 5)形成，则此时的第二导热流路板102侧的导热面积，对应于连续凹部 lla的开放侧的宽度s。与此相对，若在第二导热流路板102形成有连续凸 部llb，则第二导热流路板102侧的导热面积，只增加了与连续凸部lib 向连续凹部11a侧突出的突出长度x的2倍(2x)对应的量。因此，流经 冷却液流路11的冷却水，可以有效地吸收第二导热流路板102侧的热量。 CPU20也可以与第二导热流路板102进行直接热接触，也可以隔着热传导 润滑脂等进行间接接触。图6至图8，表示连续凹部lla和连续凸部lib (即冷却液流路11) 的其它形状例。图6是连续凹部lla和连续凸部llb都是三角形(正三角 形)的例子，图7是连续凹部lla和连续凸部lib都是截面半圆状的例子， 图8是连续凹部lla和连续凸部llb都是截面长圆状(平行部的外侧有半 圆状部)的例子。根据这些实施方式也同样能够提高导热性。特别是若形 成为图6的三角形，相比于形成为矩形形状的情况，能够进一步提高导热 性。并且，根据连续凸部llb的大小，如图5的虚线所示，也可以形成导 热面积增加狭缝llb'。
权利要求
1.一种水冷式吸热设备，在与发热源直接或间接接触的导热体内，形成有冷却液流动的冷却液流路，其特征在于，具备层叠结合的第一、第二导热流路板，该第一导热流路板在与第二导热流路板相对的相对面上，具有与上述冷却液流路对应的、该相对面侧开放的连续的凹部，上述第二导热流路板在与第一导热流路板相对的相对面上，具有保持间隙地嵌入第一导热流路板的凹部内的连续的凸部，层叠结合上述第一、第二导热流路板，在上述凹部与凸部之间构成上述冷却液流路。
2. 如权利要求1所述的水冷式吸热设备，其中， 发热源与第二导热流路板直接或间接热接触。
3. 如权利要求1所述的水冷式吸热设备，其中， 凹部与凸部的截面形状分别为矩形。
4. 如权利要求1所述的水冷式吸热设备，其中， 凹部与凸部的截面形状分别为半圆形或长圆形。
5. 如权利要求1所述的水冷式吸热设备，其中， 凹部与凸部的截面形状分别为三角形。
6. —种水冷系统，其具备水冷式吸热设备，其在与发热源直接或间接接触的导热体内，形成有 冷却液流动的冷却液流路；液体泵，所述液体泵的喷出口与该水冷式吸热设备的冷却液流路入口 孔连通，吸入口与冷却液流路出口孔连通；以及散热部，其形成于连结上述出口孔与吸入口的流路，上述水冷系统的特征在于，上述水冷式吸热设备，具备层叠结合的第一、第二导热流路板，该第一导热流路板在与第二导热流路板相对的相对面上，具有与上述 冷却液流路对应的、该相对面侧开放的连续的凹部，上述第二导热流路板在与第一导热流路板相对的相对面上，具有保持 间隙地嵌入第一导热流路板的凹部内的连续的凸部，层叠结合上述第一、第二导热流路板，在上述凹部与凸部之间构成上 述冷却液流路。
7. 如权利要求6所述的水冷系统，其中， 发热源与第二导热流路板直接或间接热接触。
8. 如权利要求6所述的水冷系统，其中，第一导热流路板的凹部与第二导热流路板的凸部的截面形状分别为 矩形。
9. 如权利要求6所述的水冷系统，其中，第一导热流路板的凹部与第二导热流路板的凸部的截面形状分别为 半圆形或长圆形。
10. 如权利要求6所述的水冷系统，其中，第一导热流路板的凹部与第二导热流路板的凸部的截面形状分别为 三角形。
全文摘要
提供一种水冷式吸热设备，设有互相层叠结合的第一、第二导热流路板，在第一导热流路板上，在与第二导热流路板相对的相对面，设有与冷却液流路对应的、该相对面侧开放了的连续的凹部，在第二导热流路板上在与第一导热流路板相对的相对面上，设有保持间隙地嵌入第一导热流路板的凹部内的连续的凸部，层叠结合该第一、第二导热流路板，在凹部与凸部之间构成冷却液流路。
文档编号H01L23/34GK101119625SQ200710138248
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年8月2日
发明者中岛二郎, 大西人司 申请人:阿尔卑斯电气株式会社