一种液冷头及液冷散热器的制作方法

本发明设计散热领域，特别设计电路板多芯片散热领域。

背景技术：

随着科技发展电路板上芯片发热量越发增大，风冷散热越发无力。同一块电路板上多个发热芯片又相对集中，增加单独为其液冷散热的难度，而又因芯片各高度不同且芯片间有格挡，增加为其共同散热的难度，比如现有设计中如显卡全覆盖冷头则均为定制产品，每款冷头只能特定为一款显卡散热，毫无通用性可言，且价格昂贵难以普及，而淘宝https://m.tb.cn/h.42mzmrv产品“msc半覆盖显卡gpu水冷头通用型”无法同时为显卡电路板上供电芯片散热，同时其接口处底板高于其他位置底板，限制核心冷头旁芯片高度，给通用性带来显著不利影响，且此高台设计使底板厚度增加降低其导热能力，同时需要cnc数控加工，提高制造成本。

因此，有必要提出一种液冷头及液冷散热器以解决目前多芯片难以同时散热，液冷头通用性差、成本高的问题。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

公开一种液冷头，包括盖板，所述盖板第一平面与底板第一平面密封形成主液腔，所述盖板或底板第一平面设有主引流道，所述主液腔设有第一进出液口以联通外部液路，所述底板与第一平面相对的第二平面与可更换的导热板正面密封形成副液腔，所述底板、导热板由导热材料如铜、铝、碳纤维构成，所述导热板其与正面相对的反面贴合主待散热面，所述底板第二平面可以贴合待散热面，所述反面与主待散热面间或底板第二平面与待散热面间可以设有帮助导热的材料如导热硅脂、导热硅垫、常温液态金属、相变导热贴等，所述第二平面于副液腔范围内设有第二进出液口或所述第二平面于所述副液腔范围内设有第一开口并设有与所述第一开口配套的具有第二进出液口的垫板或所述导热板正面设有对应所述主引流道的副引流道，使所述主、副液腔相互联通并使外部冷液由第一进液口进入主液腔，部分或全部冷液经引流道由主液腔通过第二进液口或副引流道进液口进入副液腔并由第二出液口或副引流道出液口流出副液腔流入主液腔后经引流道由第一出液口流出主液腔，所述第二平面与导热板贴合处贴合面高度低于或等于所述第二平面正面投影面积内一半以上表面的高度，所述底板第二平面正面投影面积大于所述导热板正面投影面积的两倍。

通过可更换副液腔设计改变所述底板第二平面与导热板反面高度差，以适配不同电路板上待散热面高度差，通过底板平整设计，免除数控加工环节降低制造成本，同时提高通用性。

在本发明至少一具体实施例中，所述液冷头包括可更换的导热部，所述导热部由刚性导热材料如铜、铝实心块或型材、相变热柱、相变热管构成，具有至少两个相对的平面，所述平面分别贴合待散热面与所述底板第二平面，所述底板第二平面与导热部间或导热部与待散热面间或底板第二平面与待散热面间可以设有帮助导热的材料如导热硅脂、导热硅垫、常温液态金属、相变导热贴等。

通过在所述底板第二平面与待散热面间增加导热部，提高待散热面的散热量，同时能够适配更多不同高度的待散热面。

在本发明至少一具体实施例中，所述底板第二平面可以同时覆盖主待散热面所在主体当面上多个待散热面，并直接或通过导热部或副液腔贴合待散热面帮助多个待散热面散热。

在本发明至少一具体实施例中，所述导热部为六面体，长宽高尺寸不同，使其旋转后能适配不同高度待散热面而不需要更换。

在本发明至少一具体实施例中，所述垫板面向所述副液腔一侧设有紊流结构如沟槽或柱状阵列或格栅。通过加大水流紊乱程度提高水流换热能力。

在本发明至少一具体实施例中，所述副液腔内导热板正面设有沟槽或柱状阵列，或所述导热板为正面具有沟槽或柱状阵列、背面为平整面的导热型材，或所述副液腔内设有其平整面与导热板正面紧密贴合的、与平整面向对面具有沟槽或柱状阵列的散热片，所述散热片平整面与导热板正面可以设有帮助导热的材料如导热硅脂、导热硅垫、常温液态金属、相变导热贴，冷液流进所述副液腔中并流经所述沟槽或柱状阵列后流出所述副液腔。

通过增加沟槽或柱状阵列帮助降低所述导热板正面温度，提高所述导热板反面吸热能力。

在本发明至少一具体实施例中，所述副液腔内可以设有紊流件如格栅、沟槽、柱状阵列、金属或高分子丝团、旋转桨叶以扰乱水流增大传热效率。

在本发明至少一具体实施例中，所述导热板与所述底板第二平面通过连接件包括刚性框件如亚克力或铝或铜框件、柔性材料如橡胶、塑料密封圈相互密封连接，所述连接件具有不同厚度以改变所述导热板反面与所述第二平面高度差同时将所述第二平面与导热板密封贴合。

在本发明至少一具体实施例中，所述底板与刚性框件之间或底板与导热板之间或刚性框件与导热板之间设有不对称安装孔位，使导热板旋转或翻转前后均能相互安装且改变所述导热板相对底板位置。

在本发明至少一具体实施例中，所述导热板或所述刚性框件或所述垫板或所述底板设有与待散热面所在主体对应的安装点，所述安装点包括螺丝、螺母、卡扣、定位销、定位孔、隔离柱、螺纹孔。

在本发明至少一具体实施例中，所述液冷头包括背液腔，所述背液腔设有第三进出液口及流道并联通所述第一进出液口或外部液路，所述背液腔由背板第一平面与背板盖第一平面密封贴合形成，所述背板与第一平面相对的第二平面面向与所述主待散热面所在主体之背面上的待散热面，所述背板由导热材料如铜、铝、碳纤维构成，所述背板与待散热面之间可以添加帮助导热的材料如导热硅脂、导热硅垫、常温液态金属、相变导热贴等。

在本发明至少一具体实施例中，所述背液腔包括可更换的导热部，所述导热部由刚性导热材料如铜、铝实心块或型材、相变热柱、相变热管构成，具有至少两个平整表面，所述表面分别贴合待散热面与所述背板第二平面，所述背板第二平面与导热部间或导热部与待散热面间或背板第二平面与待散热面间可以设有帮助导热的材料如导热硅脂、导热硅垫、常温液态金属、相变导热贴等。

在本发明至少一具体实施例中，所述背板或背板盖设有固定点如螺丝、螺母、卡扣、定位销、定位孔、隔离柱、螺纹孔与所述盖板或底板或导热板或框件或待散热面所在主体相固定。

在本发明至少一具体实施例中，所述底板或背板为导热金属板如铜、铝冲压成型。

在本发明至少一具体实施例中，所述盖板或背板盖为高分子材料如pc、亚克力通过挤压或注射成型，或金属材料如铜铁铝铸造成型。

在本发明至少一具体实施例中，所述盖板或底板或背板或背板盖设有灯带，所述灯带可以设置发光效果或由外部装置控制。

在本发明至少一具体实施例中，所述液冷头包括夹持结构如u型夹、f型夹，所述夹持结构包括第一和第二夹臂，其共同作用将所述导热板反面与主待散热面或导热部与底板第二平面或导热部与待散热面或背板第二平面与待散热面或背板第二平面与导热部紧密贴合。

在本发明至少一具体实施例中，所述第一和第二夹臂间距、夹持力通过夹臂材料弹性或长度或厚度或形状调整或通过调节机构如螺纹孔与螺杆、卡口与定位销等组合调节，所述夹臂可以设有软垫，所述夹臂可以通过连接件如卡扣、螺丝固定于所述盖板或底板或导热板或框件或背板或背盖板上。

在本发明至少一具体实施例中，所述液冷头包括特定固定块，所述特定固定块通过固定件如螺丝、螺孔安装于所述盖板或底板或背板或背板盖上，所述特定固定块设有对应特定待散热面所在主体对应的安装点，通过此安装点加固所述液冷头与所述对应特定主体的稳固性。

一种液冷散热器，包括上述的任一种液冷头。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明将现有整体不可分割的复杂构型冷头拆分为可更换的多简单组件的组合，省去数控加工工序，降低成本、提高通用性同时保持性能不变。还预留有固定口可适配特定固定块，以满足部分消费者个性加固要求。

附图说明

图1为优选的cpu液冷头整体结构图。

图2为优选的cpu液冷头爆炸结构图。

图3为优选的gpu液冷头整体结构图。

图4为优选的gpu液冷头爆炸结构图。

图5为优选的具有垫板的底板结构图。

图6为优选的副引流道152示意图。

图7为优选的为导热部15不同安装方式示意图。

图8为优选的背液腔示意图。

图9为优选的特定固定块示意图。

图中，1-cpu液冷头，11-盖板，111-主引流道，112-第一进出液口，12-底板，121-第二进出液口，122-第一开口，13-刚性框件，14-垫板，15-导热板，151-沟槽或柱状阵列，152-副引流道，153-不对称安装孔位，16-安装点，17-导热部，18-u型夹，19-紊流件，2-gpu液冷头，21-背板，22-背板盖，221-第三进出液口，222-流道，23-特定固定块，3-主板，4-显卡，41-主待散热面，42-待散热面。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，图1图2为优选的cpu冷头，图3图4为优选的gpu冷头整体结构图。图中盖板11为亚克力注射一体成型，已具备第一进出液口112、主引流道111，从而免去数控加工工序。所述盖板与底板12密封贴合，形成主液腔。所述底板12设有第二进出液口121、与显卡核心安装孔对应的安装点16。所述底板12通过刚性框件13密封链接导热板15形成副液腔将所述第二进出液口包括其中。更换不同刚性框件13可以适配不同高度的主待散热面41，所述底板12与显卡4通过安装点16与螺丝隔离柱等装置相互固定使导热板15反面紧贴主待散热面41如gpu核心，使其高效散热。所述底板第二平面可以直接接触较高的待散热面，或通过导热部17帮助高度较低的待散热面散热，所述待散热面与导热部17之间或导热部17与底板12第二平面间或导热板15与主待散热面间可以设有导热硅脂导热硅垫等帮助降低热阻的材料。在离安装点16较远处的导热部17可以通过增加加持机构如u型夹18使其紧密贴合待散热面42与底板12第二平面。

所述底板-12第二平面正面投影面积大于所述导热板15正面投影面积两倍，使所述底板能同时覆盖cpu与供电芯片或gpu与显存芯片、供电芯片。同时所述底板-12第二平面与所述导热板-15贴合处贴合面高度低于或等于所述第二平面正面投影面积内一半以上表面的高度，消除了gpu或cpu附近可能存在的芯片的高度限制，显著增强其通用性。

图5为具有垫板14的底板12示意图，所述底板12设有第一开口122，所述相配套的垫板14设有第二进出液口121,并设置于第一开口122处，通过设置垫板14，使所述第二进出液口121能随导热板15旋转而旋转，增强所述液冷头的通用性。

图6为副引流道152示意图，所述紊流件19为一种格栅，设置于副液腔中，通过冷液流经格栅促使冷液均匀高效冲击所述导热板的沟槽或柱状阵列151，进而提高导热板15的导热能力。同时所述沟槽或柱状阵列151还作为副引流道152，从而省去第二进出液口121或垫板14以简化结构提高通用性。

图7为导热部15不同安装方式示意图。所述底板12设有与导热板15对应的不对称安装孔位153，使所述导热板15旋转不同角度后能相对底板12改变其位置，且依然能与底板12密封贴合形成副液腔，以提高其通用性。

图8为背液腔示意图，图中背板21设有对应显卡孔位的安装点16，背板盖22第一平面设有第三进出液口221与流道222，所述背板第一平面与背板盖第一平面密封贴合形成背液腔，所述背板21通过安装点16使其第二平面直接或通过导热部间接紧密贴合待散热面，帮助其散热。

图9为特定固定块示意图，所述特定固定块23通过隔离柱、螺丝等结构与所述盖板11相固定，同时所述特定固定块23还设有对应显卡安装孔位的安装点16，通过隔离柱、螺丝等结构加固所述液冷头与显卡，提高其安全性。

采用上述方案后，相较于风冷，使用者采用液冷能更高效地散热，减缓电子电路的高温老化问题，降低其高温降频问题。相较于单体水冷，大大简化了水路链接复杂度，增加了简洁美观程度，降低系统漏水风险。相较于现有定制全覆盖水冷，则大大降低其经济门槛与采购难度，同时效果不打折，使用者更换不同型号后能继续使用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。