专利名称：电子元件冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子元件冷却装置，用于强制冷却例如微型计算机等电子元件，以及涉及一种电动泵和散热件，两者都可用于本电子元件冷却装置中。
背景技术：
大部分传统电子元件冷却装置，如美国专利5519574所揭示的那样，包括散热件和电扇的组合。散热件具有形成在基板表面的多个散热片，而电扇适用于强制气冷散热片和基板的表面。
随着电子元件中产生的热量的增加，产生了仅靠气冷散热件无法充分冷却电子元件的问题。
本发明的一个目的是提供一种能够充分水冷产生大量热量的电子元件的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种小型的水冷型电子元件冷却装置。
本发明还有一个目的是提供一种具有高冷却能力的小型电子元件冷却装置。
本发明还有一个目的是提供一种其中的电扇能够容易地安装到散热器上的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种其中的风扇防护装置容易被安装的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种其中的风扇防护装置能够容易地且可靠地被安装的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种无需增大散热件的尺寸就能够提高冷却性能的电子元件冷却装置，并提供这样的散热件。
本发明的另一个目的是提供一种能够抑制电动泵中温度升高的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种不需要备用箱的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种电子元件冷却装置，其具有这样构造的散热器，气体不会轻易进入循环流动的冷却剂中。
本发明的另一个目的是提供一种电子元件冷却装置，其具有这样构造的散热器，所述散热器不会由于大气温度变化而损坏。
本发明的另一个目的是提供一种电子元件冷却装置，其中管道系统的管子容易连接且连接牢固，并且其中的管子容易弯曲。
本发明的另一个目的是提供一种便于维护的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种其中的衬垫可靠地被安装的电子元件冷却装置。
本发明的另一个目的是提供一种适于用在电子元件冷却装置中的电动泵。
本发明的另一个目的是提供一种可以检查其工作状态的电动泵。
本发明的另一个目的是提供能够不受污物或气泡影响而正常执行其泵吸操作的电动泵。
本发明的另一个目的是提供一种不受污物或气泡影响且功耗低的电动泵。
发明内容
本发明提供一种所谓水冷型电子元件冷却装置，其包括作为主要组成部分的通过冷却剂冷却以便冷却例如CPU等电子元件的散热件，冷却冷却剂的散热器，冷却散热器的电扇，以及使冷却剂循环流动的电动泵。散热件具有其上安装了待冷却的电子元件的电子元件安装表面，冷却剂入口和冷却剂出口，以及作为冷却剂的液体在其中流动以强制冷却电子元件安装表面的冷却剂通道。散热器具有冷却剂入口和冷却剂出口以及冷却剂在其中流动的液体通道，该液体通道被气冷以冷却冷却剂。电扇安装在散热器的热辐射部分上以便通过具有多个叶片的叶轮的旋转来产生冷却气流，从而冷却散热器的热辐射部分。通常，电扇从散热器的热辐射部分侧引入空气以便冷却热辐射部分。
电动泵从散热器的冷却剂出口向散热件的冷却剂入口提供冷却剂，并且从散热件的冷却剂出口箱散热器的冷却剂入口提供冷却剂。
在本发明中，电动泵安置在与不同于热辐射部分的面向叶轮区域的散热器热辐射部分的不面向叶轮区域相对的位置上。为使散热器发挥最大的冷却冷却剂的功能，本领域的熟练技术人员不希望在散热器的热辐射部分的前面放置会妨碍电扇所产生的冷却空气流动的物体。然而，在本发明中，这种常识受到了挑战，电动泵放置在散热器的热辐射部分的不面向叶轮的前方区域部分。尽管与电动泵不放在热辐射部分的前面的情形相比较而言，这种布置会导致冷却性能轻微降低，然而由于这种布置允许电动泵安装在散热器的平面结构内部，因此可以减少形成在平面结构中的电子元件冷却装置的整个尺寸。为了保证必要的冷却性能，不面向叶轮区域仅需要设置为适当的尺寸。
电扇具有驱动叶轮的电机和机壳。机壳具有文氏管和形成管的壁部分。文氏管在其与散热器的热辐射部分的面向叶轮区域相对的一端具有抽吸口而在另一端具有排出口。形成管的壁部分邻近文氏管而形成，以引导从热辐射部分的不面向叶轮区域引出的冷却空气到达抽吸口。形成管的壁部分也允许冷却空气从不直接与叶轮相对的不面向叶轮区域被引出来。从而，能够几乎完全冷却散热器的热辐射部分。此外，机壳的形成管的壁部分形成有开口以便露出电动泵的热产生部分。当电动泵这样安置使得电动泵的热产生部分从开口露出来时，由电动泵产生的热量可以释放到机壳的外部，从而排除不利影响保证了散热器的散热性能。
电动泵可以安装在面向叶轮区域的任何部分中。然而，特别优选的是，电动泵邻接散热器的热辐射部分的一个拐角而被安置。通过这样布置，电动泵对冷却气流造成最小的妨碍并因此散热器的冷却性能所受到的电动泵的影响或者电扇噪音(吹风的声音)降至最低。
为了便于进行把电扇安装到散热器上的过程，优选采用下述布置。例如，机壳与多个接合件一体形成。散热器具有由多个接合件接合的多个接合部，以便把机壳安装到散热器上。通过这样布置能够无需使用螺钉而容易地将电扇安装至散热器。
从电扇机壳中的开口露出来的电动泵的壳体可设置有工作状态指示装置以便指示电动泵正在运行中。工作状态指示装置优选地使用发光指示装置，例如发光二极管。可以通过观察旋转的叶轮而容易地检查电扇运行正常与否。然而，电动泵的工作部分不能从外部看出来。不过，提供工作状态指示装置允许从外部检查电动泵的工作状态，从而便于检测和维修。
从开口露出来的电动泵的壳体优选地形成有多个散热通孔，以便将安装在内部的驱动电机的热产生部分所产生的热量释放到外部。这些把大部分由电动泵所产生的热量释放到电扇机壳的外部去的散热通孔能够将电动泵的热量对散热器所施加的影响减到最少。这些通孔也可以降低电动泵的温度，从而将电动泵的热量对流经电动泵的冷却剂所施加的影响减至最少。
风扇的文氏管的排出口优选通过可移除的安装结构与风扇防护装置连接。风扇防护装置不是必须的。然而，如果风扇防护装置是可移除的，则能够根据用户的需要将它安装或拆除，从而使它更通用。
风扇防护装置的结构是任意的。为便于把它安装到文氏管上，风扇防护装置优选地包括面向排出口的防护部，以及以周边间隔设置在防护部的外周边部分上的多个咬合钩。在这种情形下，电扇的文氏管的外周边部分与多个接合部一体形成，多个钩子咬合连接到该多个接合部上。这些钩子和接合部一起形成了安装结构。咬合连接是指一种连接结构，其中，在钩子偏斜并越过接合部以后，钩子通过消除或减少它们的偏斜与接合部咬合形成锁定接合。
为得到可靠的咬合连接，优选的是使风扇防护装置的防护部分具有接合电机壳体的邻接部。邻接部的形状和尺度这样设定，使得当多个钩子与多个接合部相接合时，邻接部与壳体接合，且防护部向排出口偏斜。这样的布置致使钩子通过防护部的偏斜牢固地压在接合部上，确保了可靠的咬合连接。
文氏管的外周边部分优选地与比多个接合部更靠近机壳一侧而设的阻塞件一体形成，多个阻塞件与钩子的自由端相接合。这些阻塞件能够防止钩子被过度推动，以及防止防护装置发生不必要的过度偏斜并导致损坏。
所使用的散热件的结构是任意的。优选的散热件具有基板、顶板、以及连接基板和顶板的周边壁部分。基板具有电子元件安装表面和在厚度方向上与电子元件安装表面相反并直接接触冷却剂的热辐射表面。顶板具有以预定间隙与基板的热辐射表面相对的表面。周边壁部分连接基板和顶板以形成基板和顶板之间的腔室。优选的散热件具有分隔腔室的分隔壁部分。分隔壁部分连接至或紧密接触周边壁部分的成对相对周边壁组成部分之一，并朝向另一周边壁组成部分延伸，且与基板和顶板相连接或紧密接触。分隔壁部分将腔室的内部分成位于分隔壁部分两侧的第一和第二子腔室。在分隔壁部分和第二周边壁组成部分之间，形成有连通通道以便使第一和第二子腔室彼此相通。散热件的冷却剂入口与位于第一子腔室的连通通道相对侧的第一腔室部分区域相连通。散热件的冷却剂出口与位于连通通道相对侧的第二子腔室的第四腔室部分区域相通。由于在这种布置中散热件的冷却剂入口和冷却剂出口设置成彼此靠近，因此容易实现从管道至散热件的连接，且管道对于安装散热件几乎不造成妨碍。在第一和第二子腔室中，多个散热片以这样的方式布置，即热量可以至少传送到基板上且不阻碍冷却剂的流动。从冷却剂入口进入第一子腔室的冷却剂接触第一子腔室中的散热片，流经连通通道而进入第二子腔室，在此处从冷却剂出口排出之前冷却剂将接触散热片。这种结构无需增大散热件的尺寸就能改善冷却性能。其原因是由于第一子腔室和第二子腔室的宽度相对于冷却剂入口和冷却剂出口的直径的比并不太大，流经第一子腔室的散热片之间的间隙的冷却剂的流速和流率与流经第二子腔室的散热片之间的间隙的冷却剂的流速和流率之间不存在明显的差异，从而保证了热量从散热片到冷却剂的平稳而有效的传输。
散热片可以包括多个沿分隔壁部分延伸的板状散热片。在这种布置中，相邻板状散热片之间形成有冷却剂流经的间隙。每个散热片的厚度及它们的间隔仅需设成产生必要的冷却性能。基板，分隔壁部分以及板状散热片可以形成为单件。顶板和周边壁部分也是一体形成。分隔壁部分的上端和散热片紧密接触地放置或连接到顶板。这种布置提供了一种以小数量的部件构成具有尽可能大的热辐射表面的散热件。此外，通过板状散热片的上端连接到或紧密接触到顶板，能够防止冷却剂在顶板与散热片的上端面之间流动。于是，冷却剂的流动限制为仅通过散热片之间的间隙。结果，能够效防止从散热片到冷却剂的热传输的减少，从而提高冷却性能。
在顶板中形成散热片的冷却剂入口和冷却剂出口能够便于从管道至散热件的连接，且管道的存在对于牢固地安装散热件几乎不造成妨碍。形成在顶板中的冷却剂入口和冷却剂出口可以通过软焊或铜焊与管式连接圆柱形管相连。在这种情形下，优选的是，管式连接圆柱形管在其基部的外周边部分处一体形成有凸缘，凸缘具有环形空间以便容纳从冷却剂入口或出口泄漏到顶板表面一侧的熔融金属。通过如上所述在管式连接圆柱形管上设置凸缘，能防止从外部看到软焊或铜焊在顶板的背面与管式连接圆柱形管的基部的外周边面之间的熔融金属，如果它泄漏到顶板的表面一侧的话。因此，如果管式连接圆柱形管软焊或铜焊到顶板上时，散热件的外观不会破损。
多个板状散热片布置在腔室中除第一腔室部分区域、第二腔室部分区域、连接到第二腔室部分区域且其间具有连通通道的第三腔室部分区域、以及第四腔室部分区域之外的区域中。然而，不必要地增大腔室中的散热片占据的体积会导致冷却剂流速降低，并由此使冷却性能降低。当提供如上所述的第一至第四腔室部分区域时，即使散热片安装在腔室内也能够避免冷却剂流速的过度降低。包围腔室的四个拐角的周边壁部分的那些内壁表面部分优选地具有平滑的曲面而没有锐边。这种布置能够减少腔室拐角处的流动阻力，防止所不希望的流速降低。
电动泵可以具有任意结构。普通的旋转电动泵具有叶轮，所述叶轮具有多个径向延伸的叶片并绕其轴旋转；以及其中具有叶轮容纳腔的机壳。机壳具有入液口和出液口。叶轮容纳腔这样构成使得安装在其中的叶轮浸在冷却剂中，且转动时从入液口引入冷却剂并从出液口输送冷却剂。入液口形成在包围与多个叶片相对的叶轮容纳腔的多个壁部分中的一个中，以使其位于轴线延伸的位置上。出液口形成在位于垂直于轴线的方向上的一个壁部分中。在上述结构的电动泵中，优选的是带入液口的壁部分形成有完全包围入液口并朝向叶轮开口的环形槽，且该带有入液口的壁部分还形成有分布在外面但不与环形槽相连的多个狭槽，从作为中心的轴径向地延伸并朝向叶轮开口。多个环形槽和多个狭槽的形状和尺度这样确定，使得从入液口进入到叶轮容纳腔的污物和气泡在多个叶片与环形槽和狭槽的边缘之间被压碎，并通过离心力沿着狭槽向外径向地移动，从而从出液口排出。这种布置能够有效地防止泵性能的可能有的降低，否则叶轮容纳腔中的污物和气泡可能导致这种性能降低。也可以除去环形槽。包围每个狭槽的径向向外设置的壁表面之一可以逐渐向着面向多个叶片的壁倾斜。该倾斜表面确保由于离心力作用而径向向外移动的气泡和污物能够从狭槽平稳地排出去而不会积附在槽边缘处。当与其中的一个表面没有倾斜的结构相比较时，叶轮转动时这种布置几乎没有损失，且减少了功率消耗。
多个狭槽优选地以等周边间距形成。这种布置消除了狭槽的存在导致叶轮的旋转发生波动的可能性。
驱动叶轮的方法是任意的。例如，多个永磁极围绕轴线布置在叶轮上。由电动泵的驱动电机驱动旋转的多个永磁极布置在面向通过分隔壁的多个永磁极的位置上。永磁极和驱动永磁极可以在叶轮的轴向上或在垂直于轴向的径向方向上彼此相对。通过这种布置叶轮可以由多个驱动永磁极和多个永磁极之间产生的磁引力而被驱动旋转。该结构使得电动泵的驱动电机易于防水。
散热器通常具有分布在上储箱和下储箱之间的热辐射部分。在这种情形下，如果把从电扇到散热器的方向设为散热器的厚度方向，那么上储箱和下储箱的厚度尺寸优选地设成大于热辐射部分的厚度方向上的尺寸。该结构使得上储箱和下储箱可用作容纳储备冷却剂以补充蒸发的冷却剂的储备箱。优选的是上储箱的容量设得比下储箱的容量大。更明确地说，上储箱的容量设得比下储箱的容量大，以便在上储箱中形成空气空间，当冷却剂膨胀时该空气空间可以被压缩。这种空气空间防止散热器的可能的破损，而如果由于周围温度升高引起冷却剂膨胀时散热器的内压过高则可能导致这种破损。
优选地，还原气体填充在空气空间中。例如，氮气可用作还原气体。填充在空气空间中的还原气体能够限制冷却剂的氧化。由此，可抑制每个元件中接触到冷却剂的内壁的氧化，从而能够长期保持产品的可靠性。
优选的是，还提供从散热器的冷却剂入口延伸到上储箱或下储箱中的入口侧延伸管部分，以及从散热器的冷却剂出口延伸到上储箱或下储箱中的出口侧延伸管部分。在这种情形下，入口侧延伸管部分和出口侧延伸管部分这样布置使得无论散热器处在何种姿态它们的开口终端始终浸入冷却剂中。通过这样设置，无论空气存在于上储箱或是下储箱中，都能有效防止空气进入到入口侧延伸管部分和出口侧延伸管部分。这也防止了可能的电动泵的性能降低以及冷却性能的降低，而如果空气进入到电动泵中时则可能出现这种性能降低。
上储箱和下储箱的外壁部分一体形成有用于在支撑部分(例如，计算机机箱架)上进行安装的安装配件。该安装配件使得散热器、冷却装置最重的部分安装到支撑部分上的过程十分简单。可以采用任何希望的结构作为安装配件。例如，安装配件包括第一安装配件，当被安装在支撑部分上时所述第一安装配件构成铰链机构；以及第二安装配件，其通过使用例如螺钉和螺栓等固定装置紧固在支撑部分上。在这种情形下，连到上储箱的第一安装配件和连到下储箱的第一安装配件垂直对准。第二安装配件也可以垂直对准，如同第一安装配件一样，但它们的位置是任意的。通过第一和第二安装配件，在维修结合本发明的电子元件冷却装置的设备的过程中就有可能围绕第一安装配件构成的铰链机构枢轴旋转散热器，从而能够检查和替换位于散热器前面的部件。因此，大的散热器的存在不会对维修工作造成任何妨碍。
每个第一安装配件可包括两个在厚度方向上彼此隔开的销状配件。在这种情况下，支撑部分可构造成以这样的方式保持两个销状配件即，两个销状配件中的一个绕另一个销状配件枢轴旋转预定角度。第二安装配件可形成有孔，螺丝或螺栓穿过其中。这种布置使得散热器容易安装或枢轴旋转。
在包括散热器(冷却剂在其中循环的通道)的系统中，冷却剂优选地包含在低于大气压力的压力下。这种设置确保了如果周围温度升高，那么冷却剂的压力仅增大到系统不会损坏的水平。
上、下储箱的每个外壁部分可以一体形成有一个或多个用于提高机械强度的加强肋。这些加强肋能够限制由散热器中的压力和冷却剂体积的波动而导致的上、下储箱的外壁部分的变形。
通常，散热器的冷却剂入口和冷却剂出口、散热件的冷却剂入口和冷却剂出口以及泵的入液口和出液口具有向外延伸的管式连接圆柱形管。在这种情形下，柔性管的端部套在两个相关管式连接圆柱形管的外周边部分上。于是优选的是每个管式连接圆柱形管的外周边部分形成有一个或多个形成边沿的凸起，其中每一个凸起具有从管式连接圆柱形管的前端侧向基部侧增大直径的倾斜表面，以及形成有从倾斜表面的尖端向管式圆柱体连接管延伸的形成边沿的表面以形成咬合到倾斜表面之间的管内壁中去的边沿。由于管子套在管式连接圆柱形管上，因此形成边沿的凸起的边缘咬合入管子的内壁，牢固地锁定管子。因此，不需要传统上所需的用来紧固连接的软管带。此外，由于管式连接圆柱形管的形成边沿的凸起的边缘咬合到管内壁以内，它们之间没有间隙，因此显著减少了经由连接部分的冷却剂泄漏和蒸发。优选地，管子是由具有高的耐热性、耐化学性以及耐气候性且柔性和弹性很小的材料制成。目前优选的管子是特别由氟树脂制成的塑料管。如果使用透水性低的氟树脂制成管子，就可以防止冷却剂透过管壁，从而防止冷却剂体积减小。管子的主要部分在其外周边部分形成沿管子的纵向延伸的螺旋槽或波纹管状的槽。这种布置便于在散热件安装过程中管子的弯曲，即使管子的柔性或弹性很小。
管子的将被弯曲的部分可以在安装前通过成形技术弯曲成形。如果管子在安装以前通过成形技术已经弯曲成形，就不必要在安装时施以强力弯曲管子。从而能够避免由于位于弯曲部分的管子的截面面积过度减小而导致的管子的冷却性能的降低。此外，由于管子通过成形技术在安装之前弯曲成形，因此就不会在管子中产生回复力。因此能够避免系统中管子和周围的元件，例如电衬底等相互干涉。
弹性材料(例如海绵和橡胶等)制成的衬垫插入位于不面对电扇的一侧的散热器表面的周围部分与支撑部分之间，从而，当散热器紧固到支撑部分且衬垫插入其间时，能够提高气密性。然而，如果衬垫连到任意位置上，则变形的衬垫会接触到热辐射部分的热辐射表面，减少热辐射表面的空气流入区域并降低冷却性能。依赖于衬垫的变形，它与支撑部分的接触情况会恶化，导致气密性变差。为解决这些问题，散热器优选地附有使衬垫不与热辐射部分接触的衬垫支撑构件，所述衬垫支撑构件以这样的方式限制衬垫弹性材料的变形即，当压靠支撑部分时，能使衬垫稳定且紧密地与支撑部分相接触。使用衬垫支撑构件消除了衬垫安装在冷却性能会受影响的位置的可能性。此外，由于衬垫支撑构件确保了衬垫始终以预定形状变形，因此可以防止气密性变差。优选地，衬垫支撑构件可拆除地安装在散热器上，使得不需要衬垫时能够除去它们。
通过本发明，在散热器的平面结构中不仅能够安装产生大量热量的需要水冷(或液冷)至足够程度的电子元件，还能够安装电动泵。这也提供了不显著降低冷却性能也能减少电子元件冷却装置的整个尺寸的优点。
附图简要说明
图1是根据本发明的电子元件冷却装置的一个实施例的透视图。
图2是表示图1中的实施例的冷却剂通道结构的方块简图。
图3是图1的实施例的前视图。
图4是图1的实施例的后视图。
图5是图1的实施例的右侧视图。
图6是图1的实施例的左侧视图。
图7是图1的实施例的俯视图。
图8是图1的实施例的仰视图。
图9A和图9B是电扇的前、后视图。
图10描述了安装状态下的电子元件冷却装置。
图11是散热器的前视图。
图12A是散热器的右侧视图，而图12B是沿图12A中的线B-B得到的剖面图。
图13是风扇防护装置的侧视图。
图14A和图14B描述了安装状态下的风扇防护装置。
图15是从后面看到的电动泵的透视图。
图16是从前面看到的电动泵的透视图。
图17是电动泵的侧视图。
图18是电动泵的后视图。
图19是沿图18中的线B-B得到的示意性剖面图。
图20是沿图17中的线A-A得到的剖面图。
图21是沿图20中的线C-C得到的示意性剖面图。
图22是另一电动泵的垂直剖面图。
图23描述了形成有入液口的电动泵壁部的结构。
图24是图23的主要部分的放大剖面图。
图25是散热件的透视图。
图26是散热件的俯视图。
图27是散热件的前视图。
图28是沿图26中的线A-A得到的剖面图。
图29是沿图26中的线B-B得到的剖面图。
图30是沿图27中的线C-C得到的剖面图。
图31是与管相连的管式连接圆柱形管底放大剖面图。
图32A至32F是附有衬垫的电子元件冷却装置的俯视图，前视图，左侧视图，右侧视图，仰视图以及后视图。
图33A至33C是衬垫保持件的前视图和右侧视图以及表示衬垫保持件是如何工作的剖面图。
具体实施例方式
将参考附图详细说明根据本发明的电子元件冷却装置的一个实施例。图1是根据本发明的电子元件冷却装置1的一个实施例的透视图。图2是表示本实施例中的流动通道的方块简图。图3至图8是本实施例的前视图，后视图，右侧视图，左侧视图，俯视图以及仰视图。图9A是电扇5的前视图而图9B是其后视图。图11和12分别是散热器的前视图和右侧视图。
如图1至图8所示，该电子元件冷却装置1包括水冷散热件3，其中有冷却剂通道；散热器7，由电扇5冷却；以及电动泵13，提供动能给冷却剂以使冷却剂在散热件3和散热器7之间循环流动。如后文所述，散热件3具有电子元件安装表面31a，其上安装了待冷却的电子元件4，如CPU；冷却剂入口(用于管式连接的圆柱形构件35连接其上)和冷却剂出口(用于管式连接的圆柱形构件36连接其上)；以及冷却剂通道，液体冷却剂流过通道以便强制冷却电子元件安装表面。散热器7具有带冷却剂入口80和冷却剂出口81的用于冷却剂的液体通道，该散热器是气冷的以便冷却在其中循环流动的冷却剂。电扇5安装成面向散热器7的热辐射部分并具有带多个叶片50的叶轮51。当叶轮51转动时，冷却空气从散热器7一侧引出来以便冷却散热器7。由输送管子形成的第一冷却剂通道9把散热件3的冷却剂出口36连接到散热器7的冷却剂入口80。其中安装有电动泵13的第二冷却剂通道11把散热器7的冷却剂出口81连接到散热件3的冷却剂入口35。
电动泵13提供动能给冷却剂，使得从散热器7的冷却剂出口81流出来的冷却剂流入散热件3的冷却剂入口35，并且使得从散热件3的冷却剂出口36流出来的冷却剂流入散热器7的冷却剂入口80。
如图9A和9B所示，电扇5具有驱动叶轮51的电机52和机壳53。机壳53具有文氏管54和形成管的壁部分55。在本实施例中，如图11所示，电动泵13安置在这样的位置，在该位置上它与散热器7的热辐射部分71的区域73相对，该区域73在直接面向叶轮51的区域72之外。更明确地，在图3的俯视图中电动泵13安置在靠近散热器7的热辐射部分71的右上角的位置。
如图3-8以及图10-12所示，散热器7的上储箱74和下储箱75的外壁部分一体形成有第一安装配件以及第二安装配件，用于在支撑部分(例如，计算机机箱架)上安装冷却装置。第一安装配件是一对销状配件78a，78b和79a，79b，而第二安装配件78c，79c具有用于配合螺钉或螺栓的孔78d，79d。两者都构成第一安装配件的成对销状配件78a，78b以及成对销状配件79a，79b垂直对准。第二安装配件78c，79c也垂直对准。
如图7和8所示，壁部74B和75B在上储箱74的外壁部74A和下储箱75的另一壁部75A的每一个中具有最宽的区域。壁部74B和75B一体形成有加强肋74C和75C，其提高外壁部74A和75A的机械强度。每个加强肋74C和75C在壁部74B和75B的每个纵向的每个垂直方向上延伸。由于形成了这些加强肋74C和75C，这些肋74C和75C防止上储箱74的外壁部74A和下储箱75的外壁部75A由于散热器中的压力以及冷却剂的体积的波动而导致变形。
如图10所示，由成对销状配件78a，78b以及79a，79b组成的第一安装配件与装置支撑一侧(下支撑部未示出)上的一对塑料支撑部101相结合以形成铰链机构。每个支撑部101形成有两个槽102，103。销状安装配件78b装配在槽102中且销状安装配件78a装配在槽103中。销状安装配件78a，79a在槽103中围绕作为中心的销状安装配件78b，79b滑动以使得散热器7摆动。从而，即使是安装好散热器7之后，也能够容易地检查电扇5和电动泵13并检查和维修装置支撑箱的内部。通过螺钉105将第二安装配件78c，79c固定到装置支撑一侧的支撑部分104。
如图11所示，散热器7的上储箱74的侧壁部形成有螺钉孔77，通过螺钉孔77螺钉被紧固以安装电动泵13。侧壁部还形成有冷却剂供应端口106。冷却剂从冷却剂供应端口106涌入上储箱74，且在上储箱74灌满以后，冷却剂供应端口106通过熔合而封闭。冷却剂循环系统中的冷却剂的压力设成比大气压力小，使得如果由于温度升高而使冷却剂膨胀以至于增大其压力时，它的压力不会大大高过大气压力。因此，如果周围空气温度升高而所得冷却剂压力也增大，那么冷却剂循环系统将不会被冷却剂压力损坏。
如图5，图6以及图12A所示，如果把从电扇5到散热器7的方向设为散热器7的厚度方向，那么上储箱74和下储箱75的厚度设成大于热辐射部分71的厚度。该结构使得上储箱74和下储箱75可用作容纳储备冷却剂以补充蒸发的冷却剂的储备箱。在本实施例中，上储箱74的容量设得比下储箱75的容量大。更具体地，上储箱74的体积设置得比下储箱75的大，以在上储箱74中形成空气空间，当冷却剂膨胀时空气空间可以压缩。这种空气空间防止散热器的可能的破损，而如果由于周围温度升高引起冷却剂膨胀时散热器的内压过高则可能导致这种破损。
优选地，还原气体填充在空气空间中。在本实施例中，氮气用作还原气体，因为氮气价格便宜且容易得到。如果氮气填充在空气空间中，能够防止冷却剂和散热器的内壁部的氧化。
在图12B中，散热器7的冷却剂入口80附有管式连接圆柱形管107，而冷却剂出口81附有管式连接圆柱形管108。管式连接圆柱形管107具有入口侧延伸管部分107a，从散热器7的冷却剂入口80延伸至下储箱75内。管式连接圆柱形管108具有出口侧延伸管部分108a，从散热器7的冷却剂出口81延伸至下储箱75内。入口侧延伸管部分107a和出口侧延伸管部分108a这样安置即，无论散热器7的姿态如何，始终使它们的开口终端浸在冷却剂中。通过这样布置，即使空气存在于下储箱75中且液面LS形成在下储箱75中，也能够有效地防止空气进入到入口侧延伸管部分107a和出口侧延伸管部分108a中。这也防止了电动泵13可能的性能降低，而如果空气进入到电动泵13中时则可能出现这种性能降低。在本实施例中，入口侧延伸管部分107a和出口侧延伸管部分108a的开口终端终止在下储箱75的中心附近。管式连接圆柱形管107，108当然可以设置在上储箱74和下储箱75中任何方便的位置中。
安装电动泵13使其不接触到散热器7的热辐射部分71。这种位置上的布置使得电动泵13阻挡冷却气流的可能性减至最低。
为使散热器7发挥最大的冷却冷却剂的功能，本领域的熟练技术人员不希望在散热器7的热辐射部分71的前面放置会妨碍电扇5从散热器7一侧所引入的冷却气流的物体。然而，在本实施例中，电动泵13放置在散热器7的热辐射部分71的不面向叶轮的前方区域。尽管与电动泵不放在热辐射部分71的前面的情形相比较而言，这种布置会导致冷却性能轻微降低，然而由于这种布置允许电动泵13安装在散热器7的平面结构内部，因此可以减少形成在平面结构中的电子元件冷却装置的整个尺寸。为了保证必要的冷却性能，本领域的熟练技术人员很清楚，热辐射部分71的不面向叶轮区域73(图11)仅需要设为适当的尺寸。
如图1和图9所示，电扇5的机壳53具有文式管54和形成管的壁部分55。文氏管54在其与散热器7的热辐射部分71的面向叶轮区域72相对的一端(在后侧)具有抽吸口54A，而在另一端具有排出口54B(在前侧)。形成管的壁部分55邻近文氏管54而形成，以引导从热辐射部分71的不面向叶轮区域73引出的冷却空气到达抽吸口54A。
机壳53在形成管的壁部分55的顶部和底部具有盖部57，58，以盖住散热器7的上储箱74和下储箱75的前面部分。位于形成管的壁部分55的左侧和右侧的侧壁部分59，60具有与其一体形成的四个接合件61，以便于电扇5安装在散热器7上。散热器7具有四个用于接合部76(见图11)的位置，由四个接合件61与所述接合部接合以便把机壳53安装到散热器7上。通过这样布置，能够无需螺钉而容易地将电扇5安装至散热器7。机壳53中的形成管的壁部分55也允许冷却空气从不直接与叶轮51相对的热辐射部分71的不面向叶轮区域73引出来。从而，能够几乎全面冷却散热器7的热辐射部分71。
在本实施例中，如图3和9所示，机壳53的形成管的壁部分55形成有开口62，以便露出包括电动泵13的电机在内的热产生部分。当电动泵13这样安置，使得包括电动泵13的电机在内的热产生部分从开口62露出来时，由电动泵13产生的热量可以释放到电扇5的机壳53的外部，从而排除不利影响保证了散热器7的散热性能。
如图3所述，风扇防护装置15连到电扇5的文氏管54的排出口54B上。风扇防护装置15通过可拆除安装结构连在文氏管54上。风扇防护装置15的防护部有四个圆环15A-15D，中心圆环15E，六个连接肋15F-15K，以及三个支柱15L-15N。四个圆环15A-15D设置成与中心圆环15E共中心，且六个连接肋15F-15K从中心圆环15E倾斜地径向延伸。在六个连接肋15F-15K中，三个连接肋15K，15G，15I在与三个辐板64A-64C相遇的位置上，这些辐板把电扇5的电机52的壳体52A与文氏管54连起来。三个辐板中的一个64A容纳电源线65。
三个支柱15L-15N以等周边间距与最外面的圆环15A一体形成。为了便于把风扇防护装置15安装到文氏管54上，面向排出口54B(圆环15A)的防护部的外周边部分在三个支柱15L-15N(见图1，图6至图8，以及图13和图14)的自由端具有咬合钩15P-15R。电扇5的文氏管54的外周边部分一体形成有三个咬合钩15P-15R所接合的三个接合部65A-65C(见图1，图6和图7)。接合部65A-65C通过钩的咬合接纳钩子15P-15R的端部，以保证接合和锁定。如图6和图14所示，文氏管54的外周边部分还一体形成有比接合部65A-65C更靠近机壳一侧设置的阻塞件66，并与钩15P-15R的自由端相接合。阻塞件66能够防止过于推动钩子以及防止防护装置发生不必要的过度变形并导致损坏。
如图14B所示，为得到可靠的咬合连接，风扇防护装置15的防护部分具有邻接电机壳体52A的邻接部15S。当钩子15P-15R与接合部65A-65C相接合时，邻接部15S的形状和尺度这样设定使得邻接部15S邻接壳体52A，且防护部向排出口54B偏斜。这样的布置允许钩子牢固地压在接合部上，确保了可靠的咬合连接。
如图1，图3和图15所示，从电扇5的机壳53中的开口62露出来的电动泵13的壳体131可设置有工作状态指示装置(132)以便指示电动泵13正在运行中。工作状态指示装置优选地使用发光指示装置132，例如发光二极管。作为工作状态指示装置的发光指示装置132使得有可能从外部检查电动泵13的工作，否则类似于电动泵13的工作将不能从外部看到，从而便于检测和维修。当电动泵13正常运转时或不正常的情形出现时可以打开发光指示装置132。从开口62露出来的电动泵13的机壳131形成有多个散热通孔133，以便将安装在内部的驱动电机的热产生部分所产生的热量释放出去(见图1，5，15和16)。这些把大部分由电动泵13所产生的热量释放到电扇5的机壳53的外部去的散热通孔133能够使电动泵13的热量施加到散热器7上的影响减到最少。
图15和16是电动泵13从后侧看时的透视图和从前侧看时的透视图。图17和图18分别是电动泵13的侧视图和后视图。图19是沿图18中的线B-B得到的剖面简图。在图19中，简要示出了后面将要描述的包围叶轮容纳腔137的内壁。图20是沿图17中的线A-A得到的剖面图。图21是沿图20中的线C-C得到的剖面图。如图19示意的那样，驱动电机134安装在电动泵13的机壳131中。驱动电机134是具有带激励绕组134A的定子134B以及安装在定子134B中心处的转子134C的小电机。驱动电机134的输出轴134D附有永磁盘135，其具有沿其外周边部分分布的多个驱动永磁极。永磁盘135由驱动电机134驱动旋转。机壳131的内部由分隔壁131A分成电机容纳空间136和叶轮容纳腔137。包围电机容纳空间136的机壳131的外周边部分形成有散热通孔133。散热通孔133散发由驱动电机134的激励绕组134A产生的热量。
在叶轮容纳腔137中可转动地安装了泵叶轮138。分隔壁131A具有凸入叶轮容纳腔137并旋转地支撑泵叶轮138的轴139。泵叶轮138具有向分隔壁131A开口的杯形件140。杯形件140具有多个牢牢固定在其外周边部分的内周边面上的永磁极141，使得它们通过分隔壁131A与由驱动电机134驱动的永磁盘135相对。杯形件140还具有多个叶片143，其一体形成有盘形壁部分的外表面，且叶片绕着作为中心的轴139的轴线径向设置。这种布置使得泵叶轮138能够通过永磁盘135的驱动永磁极与泵叶轮138的永磁极141之间的磁引力驱动旋转。这样的结构使得电动泵13的驱动电机134易于防水。
机壳131有入液口142和出液口144(图19和图21)。入液口142和出液口144一体形成有与冷却剂循环管连接的管式连接圆柱形管145，146(图21)。这些管式连接圆柱形管145，146有与其外周边面一体形成的多个环形凸部以防止连接管脱离。叶轮容纳腔137这样构成使得其中的泵叶轮138浸在冷却剂中且泵叶轮138的转动引入入液口142处的冷却剂并从出液口144输送冷却剂。叶轮容纳腔137由它的两个壁部分131B，131C包围。入液口142形成在面向叶片143的壁部分131B中并位于轴139的轴延长线上。如图21所示，出液口144形成在壁部分(周边壁部分)131C中且位于垂直于轴139的轴线的位置处。
在本实施例的电动泵13中，如图20和图21所示，具有入液口142的壁部分131B也形成有环形槽147和三个狭槽148。环形槽147完全包围入液口142并朝向泵叶轮138开口。三个狭槽148形成在环形槽147外部以便不会连接到环形槽147上。狭槽148设置成绕着作为中心的轴139的轴线径向延伸并朝向泵叶轮138开口。环形槽147和三个狭槽148的形状和尺度这样确定，使得从入液口142进入到叶轮容纳腔137的污物和气泡在叶片143与环形槽147和狭槽148的边缘之间被压碎，并通过离心力沿着狭槽向外径向地移动，从而从出液口144排出。这些槽147，148能够有效地防止泵性能的可能的降低，否则叶轮容纳腔137中的污物和气泡可能导致这种降低。狭槽148优选地周向等间距地形成。这种布置消除了狭槽148的存在导致泵叶轮138转动不稳定的可能性。
图22是电动泵13’另一个例子的垂直剖面图。与图19-21中所示结构相同的部件以相同的附图标记表示且带有撇号。如图22所示的电动泵13’与上述电动泵13的不同之处在于驱动电机134’是外转子型永磁电机，其中转子134C’在定子134B’外面旋转，永磁盘135’安装在转子134C’的杯形件上，永磁极141’安置在杯形构件140’内部以便在驱动电机134’的回转轴134D’的方向上与永磁盘135’相对，以及形成有入液口142’的壁部分131B’没有形成环形槽147。如图23和24所示，壁部分131B’形成有三个狭槽148’，径向地设置在入液口142’的周围使得不与入液口142’相连。包围每个狭槽148’的壁表面中的一个径向地向外设置的表面149’，逐渐向着壁131B’倾斜。该倾斜表面使得由于离心力作用而径向地向外移动的气泡和污物能够从狭槽平稳地排出去而不会积附在槽边缘上。当与其中的一个表面149’没有倾斜的结构相比较时，叶轮138’转动时这种布置几乎没有损失，且减少了功率损耗。如图19至21所示的电动泵13的狭槽148也可以形成类似的倾斜表面。
图25表示散热件3的透视图，而图26和图27是散热件3的俯视图和前视图。图28是沿图26中的线A-A得到的剖面图，图29是沿图26中的线B-B得到的剖面图，图30是沿图27中的线C-C得到的剖面图。散热件3其中具有冷却剂通道且包括基板31和具有顶板32的顶板盒34以及周边壁部分33。基板31具有电子元件安装表面31a和在厚度方向上与电子元件安装表面31a相反并直接接触冷却剂的热辐射表面31b。基板31由具有高的导热率的金属形成为单件，例如铜或铝等金属。顶板盒34可以由具有高的导热率的金属形成，例如铜或铝等，就像基板31一样。还可以由合成树脂材料制成。顶板盒34具有连接到冷却剂入口35a的管式连接圆柱形管35以及连接到冷却剂出口36a的管式连接圆柱形管36。
顶板32具有表面32a，该表面32a与基板31的热辐射表面31b相对，其间有预定间隙。周边壁部分33连接基板31和顶板32以形成基板31和顶板32之间的腔室43(图30)。散热件3具有将腔室43分开的分隔壁部分37(图28至图30)。分隔壁部分37连接到或紧密接触成对的、相对周边壁组成部分33a，33b中的一个(33a)，并朝向另一周边壁组成部分(33b)延伸。它可以通过粘结或熔接的方式连接到周边壁组成部分。为得到紧密接触，可以利用压力接触技术或紧密装配技术。分隔壁部分37将腔室43的内部分成位于分隔壁部分37两侧的第一和第二子腔室38，39。在分隔壁部分37和第二周边壁组成部分33b之间，形成有连通通道40以便使第一和第二子腔室38，39彼此相通。散热件3的冷却剂入口35a与位于第一子腔室38的连通通道40的相对侧的第一腔室部分区域38a相通。散热件3的冷却剂出口36a与位于连通通道40相对侧的第二子腔室39的第四腔室部分区域39a相通。由于在这种布置中散热件3的冷却剂入口35a和冷却剂出口36a设置成彼此靠近，因此容易实现散热件3的管道连接，且管道对于安装散热件3几乎不造成妨碍。在第一和第二子腔室38，39中，多个板状散热片41以这样的方式布置，即热量可以至少传送到基板上且不阻碍冷却剂的流动。从冷却剂入口35a进入第一子腔室38的冷却剂接触到第一子腔室38中的散热片41，流经第一子腔室38的第二腔室部分区域38b和连通通道40，进入第二子腔室39的第三腔室部分区域39b，接触到第二子腔室39中的散热片41，然后从冷却剂出口36a排出之前进入第四腔室部分区域39a。这种结构无需增大散热件的尺寸就能改善冷却性能。其原因是，由于第一子腔室38和第二子腔室39的宽度相对于冷却剂入口35a和冷却剂出口36a的直径的比例并不太大，因此流经第一子腔室38的散热片41之间的间隙的冷却剂的流速和流率以及流经第二子腔室39的散热片41之间的间隙的冷却剂的流速和流率中不存在明显的差异，从而保证了热量从散热片41到冷却剂的平稳而有效的传输。因此，无需增大散热件3的尺寸就能够提高冷却性能。
在此例中，用于本发明的散热片由多个沿分隔壁部分37延伸的板状散热片41构成。在这种布置中，相邻板状散热片41之间形成有冷却剂流经的间隙。每个散热片41的厚度及它们的间隔仅需设成产生必要的冷却性能。基板31，分隔壁部分37以及板状散热片41可以一个单体。在这种情形下，分隔壁部分37和散热片41的上端放在紧密接触或连接到顶板32的位置上。为了确保连接，可以使用粘结或熔接技术。为了紧密接触，可以使用压力接触技术或紧密装配技术。通过这样布置，冷却剂不在散热片41和顶板32之间流动，从而冷却剂的流动限制为仅在散热片之间的间隙中进行。因此，有效防止从散热片到冷却剂的热传输的减少，从而提高了冷却性能。
在此例中，散热件3的冷却剂入口35a和冷却剂出口36a形成在顶板32中。通过这种布置，容易实现散热件3的管道连接，且管道的存在对于牢固安装散热件3几乎不造成妨碍。
在此例中，多个板状散热片41布置在腔室43中除第一腔室部分区域38a、第二腔室部分区域38b、连接到第二腔室部分区域38b且其间具有连通通道40的第三腔室部分区域39b以及第四腔室部分区域39a之外的区域中。然而，不必要地增大腔室43中散热件占据的体积，会导致冷却剂流速降低，并由此使冷却性能降低。
包围腔室43的四个拐角的周边壁部分33的那些内壁表面部分42具有平滑的曲面而没有锐边。这种布置能够减少腔室43拐角处的流阻，防止所不希望的流速降低。
管式连接圆柱形管35，36通过软焊或铜焊连接到形成在顶板32上的冷却剂入口35a和冷却剂出口36a。以图28中所示的管式连接圆柱形管36作为以下说明内容的例子。管式连接圆柱形管36具有与其基部的外周边部分一体形成的从顶板32向外突出的凸缘36B。凸缘36B形成了环形空间36A以便容纳通过软焊或铜焊熔化的从冷却剂出口36a泄漏到顶板32表面一侧的金属。凸缘36B包括一体固定到圆柱体36C的外周边部分上并径向向外延伸的环形盘36D，以及从盘部分36D的自由端沿着圆柱体36C延伸的圆柱形部分36E。
当如上所述在管式连接圆柱形管36上设置凸缘36B时，能防止从外部看到顶板32的背面与管式连接圆柱形管36的圆柱体36C的基部的外周边表面之间的经软焊或铜焊而熔融金属，如果它泄漏到顶板32的表面一侧的话。顶板32和基板31通过填充在形成于基板31的外周边部分的台阶部分中31A的软焊或铜焊材料紧固在一起。喷镀、刷漆以及喷砂处理散热件的外表面可以提高其美观度。
图31是用于散热件3、散热器7和电动泵13中的管式连接圆柱形管的放大剖面图(散热件3的管式连接圆柱形管36示作代表)，其端部具有套在其上的管90。管式连接圆柱形管36的端部具有三个与其外周边部分一体形成的形成边沿的凸起36H。每个形成边沿的凸起36H具有从前端侧到基部侧增大直径的倾斜表面36F以及从倾斜表面36F的尖端向圆柱体36C延伸的形成边沿的表面36G以形成咬合到倾斜表面36F之间的管内壁中去的边沿。由于管90套在管式连接圆柱形管36的端部上，因此形成边沿的凸起36H的边缘咬合入管90的内壁，牢固地锁定管90。由于管式连接圆柱形管的形成边沿的凸起的边缘咬合到管内壁内，因此它们之间没有间隙，显著减少了经由连接部分的液体泄漏或液体蒸发。
优选地，管子是由具有高的耐热性、耐化学性以及耐气候性且柔性和弹性很小的材料制成。目前优选的管90是本实施例中由氟树脂形成的塑料管。希望使用的氟树脂具有低的透水性，以防止冷却剂透过管壁，从而防止冷却剂体积减小。管90的主要部分在其外周边部分形成有沿管90的纵向延伸的螺旋槽91或波纹管状的槽91。这种布置便于在散热件安装过程中管的弯曲，如果管的柔性或弹性很小的话。如图8所示，管90的弯曲部分90A和90B可以通过成形技术在管子安装在装置中以前弯曲成形。如果管在安装以前通过成形技术已经弯曲成形，就不必要在安装时施以强力弯曲管子。从而能够避免由于弯曲部分处的管截面面积过度减小而导致的管子冷却性能的降低。此外，如果管通过成形技术在安装之前弯曲成形，就不会在管子中产生回复力。因此能够避免系统中管子和周围的元件，例如电衬底等的相互干涉。
图32A至32F是电子元件冷却装置的俯视图，前视图，左侧视图，右侧视图，仰视图以及后视图，其中弹性材料(例如海绵和橡胶等)制成的衬垫14附加在位于不面向电扇5的一侧的散热器7表面的周围部分。衬垫14由四个线条状衬垫构件14a-14d构成。散热器7的左侧和右侧都附有衬垫保持件16，分别用于支撑衬垫构件14a，14b。图33A和图33B是衬垫保持件16的前视图和右侧视图。图33C是表示不使用衬垫保持件16以及使用衬垫保持件时衬垫构件14a如何变形的剖面图。衬垫保持件16支撑构成衬垫14的一部分的衬垫构件14a，14b，使得它们不与热辐射部分71相接触。衬垫保持件16还可以限制衬垫构件14a，14b的变形，使得压迫支撑部分时衬垫构件14a，14b能够稳定紧密地接触支撑部分。每个衬垫保持件16包括具有支撑衬垫构件14a或14b的支撑表面161的保持件主体162和与保持件主体162一体形成的两个安装钩163。安装钩163锁定在散热器7的热辐射部分71的侧边部分。保持件主体162在其两端具有延伸部分164，其沿着安装在上储箱74和下储箱75外表面上的衬垫构件14c，14d的端部延伸，并限制衬垫构件14c，14d的变形。
在本实施例中，两个衬垫保持件16形成衬垫支撑构件。如图33C所示，使用衬垫支撑构件保证了衬垫14始终稳定地变形而无需把衬垫14安装在散热器7的冷却性能不受影响的位置上。这也防止了密封性能的降低。由于衬垫保持件16是可拆卸地安装在散热器7上，因此当不需要衬垫时不必安装衬垫保持件16。
在本实施例中，未示出的是，上储箱74和下储箱75可以安装用于冷却剂进入散热器7的附加入口。优选的是储箱74或75一体安装有作为冷却剂入口的管部分。在通过管部分提供冷却剂以后，管的边缘通过焊接密封起来。通过这种布置，能够避免冷却剂通过入口泄露出去。如果安装了冷却剂入口，可以在管子完全连接好以后提供冷却剂，使得制造起来更方便。当然，优选地，可以安装带冷却剂入口的泵或散热件。
此外，本发明并不局限于这些实施例，在不脱离本发明的范围的情况狭可以进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种电子元件冷却装置，包括散热件，具有其上安装待冷却电子元件的电子元件安装表面、冷却剂入口和冷却剂出口、以及作为冷却剂的液体在其中流动以强制冷却电子元件安装表面的冷却剂通道；散热器，具有冷却剂入口和冷却剂出口以及冷却剂在其中流动的液体通道，该液体通道通过气冷使冷却剂冷却；电扇，其安装在散热器的热辐射部分上以便为了冷却散热器的热辐射部分而通过具有多个叶片的叶轮的旋转来产生冷却气流；以及电动泵，用于向冷却剂提供动能，使得来自散热器的冷却剂出口的冷却剂到达散热件的冷却剂入口，并用于把来自散热件的冷却剂出口的冷却剂提供给散热器的冷却剂入口；其中，散热器的热辐射部分具有面向叶轮的面向叶轮区域，和与面向叶轮区域不同的不面向叶轮的不面向叶轮区域；其中，电动泵安置在与不面向叶轮区域相对的位置上。
2.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中电扇具有包括驱动叶轮的电机的机壳、在其一末端具有与散热器的热辐射部分的面向叶轮区域相对的抽吸口而在另一端具有排出口的文氏管、以及邻近文氏管而形成以便把来自热辐射部分的不面向叶轮区域的空气导入抽吸口的形成管的壁部分；其中形成管的壁部分形成有开口以便露出电动泵的热产生部分。
3.根据权利要求1或2所述的电子元件冷却装置，其中电动泵邻接热辐射部分的一个拐角。
4.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中所述机壳具有一体形成的多个接合件；其中散热器具有通过接合件接合的多个接合部以便把机壳安装到散热器上。
5.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中从开口露出的电动泵的壳体设置有指示电动泵正在运转的工作状态指示装置。
6.根据权利要求2或5所述的电子元件冷却装置，其中从开口露出的电动泵的壳体形成有多个散热通孔，以便将安装在电动泵中的驱动电机的热辐射部分所产生的热量释放出去。
7.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中电扇的文氏管的排出口连接有具有可拆卸安装结构的风扇防护装置。
8.根据权利要求7所述的电子元件冷却装置，其中风扇防护装置具有面向排出口的防护部和以周向等间距布置在防护部的外周边部分上的多个咬合钩；其中，电扇的文氏管的外周边部分具有与其一体形成的多个接合部，钩子咬合连接到接合部上；其中安装结构由多个钩子和多个接合部构成。
9.根据权利要求8所述的电子元件冷却装置，其中电扇的文氏管的外周边部分一体形成有比多个接合部更靠近机壳一侧设置的多个阻塞件部分，所述多个阻塞件部分能够与多个钩子的自由端邻接。
10.根据权利要求9所述的电子元件冷却装置，其中风扇防护装置的防护部具有邻接电机壳体的邻接部；其中邻接部的形状和尺度这样设定即，通过接合多个接合部的多个钩子，邻接部邻接到壳体且防护部向排出口偏斜。
11.一种电子元件冷却装置，包括散热件，所述散热件具有其上安装待冷却电子元件的电子元件安装表面、冷却剂入口和冷却剂出口、以及作为冷却剂的液体在其中流动以强制冷却电子元件安装表面的冷却剂通道；散热器，其具有冷却剂入口和冷却剂出口以及冷却剂在其中流动的液体通道，该液体通道通过气冷使冷却剂冷却；电扇，其安装在散热器的热辐射部分上以便向散热器提供冷却气流；第一冷却剂通道，用于把散热件的冷却剂出口连接到散热器的冷却剂入口；第二冷却剂通道，用于把散热器的冷却剂出口连接到散热件的冷却剂入口；以及电动泵，其安装在第一冷却剂通道或第二冷却剂通道中，以便向冷却剂提供动能；其中散热件包括基板，所述基板具有电子元件安装表面和在厚度方向上与电子元件安装表面相反并直接接触冷却剂的热辐射表面；顶板，所述顶板具有以预定间隙与基板的热辐射表面相对的表面；周边壁部分，用于将基板和顶板连接在一起以形成基板和顶板之间的腔室；以及分隔壁部分，所述分隔壁部分连接至或紧密接触周边壁部分的成对、相对周边壁组成部分中的一个，并朝向另一周边壁组成部分延伸，分隔壁部分还同时与基板和顶板相连接或紧密接触；其中在腔室中第一子腔室和第二子腔室形成在分隔壁部分的两侧，且连通通道形成在分隔壁部分和另一周边壁组成部分之间以使第一和第二子腔室彼此相通；其中散热件的冷却剂入口与位于连通通道相对侧的第一子腔室的第一腔室部分区域相通，且散热件的冷却剂出口与位于连通通道相对侧的第二子腔室的第四腔室部分区域相通；其中在第一和第二子腔室中多个散热片以这样的方式布置即，使得热量能够至少传送到基板上且不阻碍冷却剂的流动。
12.根据权利要求11所述的电子元件冷却装置，其中多个散热片包括平行于分隔壁部分延伸的多个板状散热片，且在相邻板状散热片之间形成有冷却剂流经的间隙。
13.根据权利要求12所述的电子元件冷却装置，其中基板、分隔壁部分和多个板状散热片一体形成；其中顶板和周边壁部分一体形成，且分隔壁部分的上端和多个板状散热片连接到或紧密接触到顶板。
14.根据权利要求11所述的电子元件冷却装置，其中散热件的冷却剂入口和冷却剂出口形成在顶板内。
15.根据权利要求12或13所述的电子元件冷却装置，其中多个板状散热片布置在除第一腔室部分区域、第二腔室部分区域、连接到第二腔室部分区域且两者之间具有连通通道的第三腔室部分区域、以及第四腔室部分区域之外的区域中。
16.根据权利要求11所述的电子元件冷却装置，其中包围腔室的四个拐角的周边壁部分的那些内壁表面部分具有平滑的曲面而没有锐边。
17.根据权利要求14所述的电子元件冷却装置，其中管式连接圆柱形管通过软焊或铜焊与形成在顶板上的冷却剂入口和冷却剂出口相连；其中管式连接圆柱形管具有与其基部的外周边部分一体形成的凸缘，该凸缘具有环形空间以便容纳通过软焊或铜焊熔化的从冷却剂入口或冷却剂出口泄漏到顶板表面一侧的金属。
18.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中电动泵包括叶轮，其具有多个径向延伸的叶片，并绕其轴线旋转；和机壳，其中具有入液口和出液口以及叶轮容纳腔，其中叶轮浸入冷却剂中，且旋转时引入入液口处的冷却剂并从出液口把它输送出去；其中入液口形成在包围叶轮容纳腔的多个壁部分中的与多个叶片相对的一个中，以使其置于轴线延伸的位置上；其中出液口形成在壁部分中的位于垂直于轴线的方向上的一个中；其中带入液口的壁部分形成有完全包围入液口并朝向叶轮开口的环形槽，还形成有布置在外面的不与环形槽相连的多个狭槽，所述多个狭槽从作为中心的轴线径向延伸并朝向叶轮开口；其中环形槽和多个狭槽的形状和尺度这样确定即，使得从入液口进入到叶轮容纳腔的污物和气泡在多个叶片与环形槽和狭槽的边缘之间被压碎，并通过离心力沿着狭槽向外径向地移动，从而从出液口排出。
19.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中电动泵包括叶轮，具有多个径向延伸的叶片，并沿其轴线旋转；和机壳，其中具有入液口和出液口以及叶轮容纳腔，其中叶轮浸入冷却剂中，且旋转时引入入液口处的冷却剂并从出液口把它输送出去；其中入液口以使入液口位于轴线延伸的位置上的方式形成在包围叶轮容纳腔的多个壁部分中的与多个叶片相对的一个壁部分中；其中出液口形成在壁部分中的位于垂直于轴线的方向上的一个中；其中带入液口的壁部分形成有不与入液口相连的从作为中心的轴线径向延伸的狭槽，所述狭槽仅朝向叶轮开口；其中多个狭槽的形状和尺度这样确定即，使得从入液口进入到叶轮容纳腔的污物和气泡在多个叶片与狭槽边缘之间被压碎，并通过离心力沿着狭槽向外径向地移动，从而从出液口排出。
20.根据权利要求18或19所述的电子元件冷却装置，其中包围狭槽的壁表面中的一个径向向外设置的壁表面具有逐渐向面向多个叶片的壁倾斜的锥形。
21.根据权利要求18或19所述的电子元件冷却装置，其中多个狭槽以周向等间距形成。
22.根据权利要求18或19所述的电子元件冷却装置，其中叶轮具有布置在作为中心的轴线周围的多个永磁极；其中由电动泵的驱动电机驱动旋转的多个驱动永磁极布置在面向其间具有分隔壁的多个永磁极的位置上，使得叶轮由多个驱动永磁极和多个永磁极之间产生的磁引力驱动旋转。
23.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中散热器具有这样的结构其中热辐射部分布置在上储箱和下储箱之间；其中，如果把从电扇到散热器的方向设为散热器的厚度方向，那么上储箱和下储箱的在厚度方向上的尺寸设成大于热辐射部分的在厚度方向上的尺寸。
24.根据权利要求23所述的电子元件冷却装置，其中上储箱的体积设置成大于下储箱的体积，且当冷却剂膨胀时发生压缩的空气空间形成在上储箱中。
25.根据权利要求24所述的电子元件冷却装置，其中还原气体包含在空气空间中。
26.根据权利要求25所述的电子元件冷却装置，其中氮气用作还原气体。
27.根据权利要求24所述的电子元件冷却装置，其中入口侧延伸管部分从散热器的冷却剂入口延伸到上储箱或下储箱中，而出口侧延伸管部分从散热器的冷却剂出口延伸到上储箱或下储箱中；其中入口侧延伸管部分和出口侧延伸管部分这样布置即，使得无论散热器处在何种姿态它们的开口终端始终浸入冷却剂中。
28.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中上储箱和下储箱的外壁部分一体形成有用于安装在支撑部分上的安装配件。
29.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中安装配件包括第一安装配件，当安装在支撑部分上时所述第一安装配件构成铰链机构；以及第二安装配件，其通过使用诸如螺钉和螺栓等固定装置紧固在支撑部分上；其中连到上储箱的第一安装配件和连到下储箱的第一安装配件垂直对准。
30.根据权利要求29所述的电子元件冷却装置，其中每个第一安装配件由两个在厚度方向上彼此隔开的销状配件组成；其中支撑部分构造成以这样的方式保持两个销状配件即，两个销状配件中的一个围绕另一个销状配件在预定角度内作枢轴旋转；其中第二安装配件形成有螺钉或螺栓穿过的孔。
31.根据权利要求28所述的电子元件冷却装置，其中上储箱和下储箱的每个外壁部分一体形成有一个或多个用于提高外壁部分的机械强度的加强肋。
32.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中冷却剂包含在包括处在低于大气压力的压力下的散热器的系统中。
33.根据权利要求1所述的电子元件冷却装置，其中散热器的冷却剂入口和冷却剂出口、散热件的冷却剂入口和冷却剂出口以及泵的冷却剂入口和冷却剂出口具有向外延伸的管式连接圆柱形管；其中柔性管的端部套在相关管式连接圆柱形管的外周边部分上；其中每个管式连接圆柱形管的外周边部分形成有一个或多个形成边沿的凸起，其中每一个凸起具有从管式连接圆柱形管的前端侧到基部侧增大直径的倾斜表面，以及从倾斜表面的尖端向管式连接圆柱形管延伸的形成边沿的表面以形成咬合到倾斜表面之间的管内壁中去的边缘。
34.根据权利要求33所述的电子元件冷却装置，其中管子由氟树脂制成且管子的主体部分的外周边部分形成有管子的纵向延伸螺旋槽或波纹管状槽。
35.根据权利要求34所述的电子元件冷却装置，其中管子的每个待弯曲的部分在安装前通过成形技术弯曲成形。
36.一种散热件，具有其上安装了待冷却电子元件的电子元件安装表面、冷却剂入口和冷却剂出口、以及作为冷却剂的液体在其中流动以强制冷却电子元件安装表面的冷却剂通道，该散热件包括基板，其具有电子元件安装表面和在厚度方向上与电子元件安装表面相反并直接接触冷却剂的热辐射表面；顶板，其具有以预定间隙与基板的热辐射表面相对的表面；周边壁部分，用于将基板和顶板连接在一起以形成基板和顶板之间的腔室；以及分隔壁部分，所述分隔壁部分与周边壁部分的成对、相对周边壁组成部分中的一个相连或紧密接触，并朝向另一周边壁组成部分延伸，分隔壁部分还同时与基板和顶板相连接或紧密接触；其中在腔室中第一子腔室和第二子腔室形成在分隔壁部分的两侧，且连通通道形成在分隔壁部分和另一周边壁组成部分之间以使第一和第二子腔室彼此相通；其中散热件的冷却剂入口与位于连通通道相对侧的第一子腔室的第一腔室部分区域相通，且散热件的冷却剂出口与位于连通通道相对侧的第二子腔室的第四腔室部分区域相通；其中在第一和第二子腔室中多个散热片以这样的方式布置即，使得热量能够至少传送到基板上且不阻碍冷却剂的流动。
37.根据权利要求36所述的散热件，其中散热件的冷却剂入口和冷却剂出口形成在顶板中；其中形成在顶板中的冷却剂入口和冷却剂出口通过软焊或铜焊与管式连接圆柱形管连接；其中每个管式连接圆柱形管的基部的外周边部分与具有环形空间的凸缘一体形成，以容纳从冷却剂入口和冷却剂出口泄漏到顶板表面侧的熔融金属。
38.一种电动泵，包括叶轮，所述叶轮具有多个径向延伸的叶片并且适于绕轴线旋转；和机壳，其中具有入液口和出液口以及叶轮容纳腔，其中叶轮浸入液体中，且旋转时引入来自入液口的液体并从出液口把它输送出去；其中入液口形成在包围叶轮容纳腔的机壳的多个壁部分中的与多个叶片相对的一个壁部分中，从而位于轴线延伸的位置处；其中出液口形成在壁部分中的位于垂直于轴线的方向上的一个中；其中带入液口的壁部分形成有完全围绕入液口且朝向叶轮开口的环形槽，并且形成有设置在外面但不与环形槽连接的多个狭槽，所述狭槽从作为中心的轴线径向延伸并仅朝向叶轮开口；其中环形槽和多个狭槽的形状和尺度这样确定即，使得从入液口进入到叶轮容纳腔的污物和气泡在多个叶片与环形槽的边缘之间被压碎，并通过离心力向外径向地移动，从而从出液口排出。
39.一种电动泵，包括叶轮，其具有多个径向延伸的叶片并绕其轴线旋转；和机壳，其中具有入液口和出液口以及叶轮容纳腔，其中叶轮浸入液体中，且旋转时引入入液口处的液体并从出液口把它输送出去；其中入液口形成在包围叶轮容纳腔的机壳的多个壁部分中的与多个叶片相对的一个壁部分中且在轴线延伸的位置处；其中出液口形成在壁部分中的位于垂直于轴线的方向上的一个壁部分中；其中带入液口的壁部分形成有不与入液口相连的从作为中心的轴线径向延伸的多个狭槽，所述多个狭槽仅朝向叶轮开口；其中多个狭槽的形状和尺度这样确定即，使得从入液口进入到叶轮容纳腔的污物和气泡在多个叶片与狭槽边缘之间被压碎，并通过离心力沿着狭槽向外径向地移动，从而从出液口排出。
40.根据权利要求38或39所述的电动泵，其中位于狭槽远侧的壁表面的那些部分形成有逐渐增大地接近面向多个叶片的壁部分表面的倾斜表面。
41.一种电子元件冷却装置，包括散热件，所述散热件具有其上安装了待冷却电子元件的电子元件安装表面、冷却剂入口和冷却剂出口、以及作为冷却剂的液体在其中流动以强制冷却电子元件安装表面的冷却剂通道；散热器，其具有冷却剂入口和冷却剂出口以及冷却剂在其中流动的液体通道，该液体通道通过气冷使冷却剂冷却；电扇，其安装在散热器的热辐射表面上以便通过具有多个叶片的叶轮的旋转来产生冷却气流，从而冷却散热器的热辐射部分；以及电动泵，用于向冷却剂提供动能，使得来自散热器的冷却剂出口的冷却剂到达散热件的冷却剂入口并把来自散热件的冷却剂出口的冷却剂提供给散热器的冷却剂入口；其中散热器紧固在支撑部分上，其间安装了衬垫，衬垫由弹性材料制成并置于支撑部分和位于不面向电扇一侧的散热器表面的周围部分之间；其中散热器通过衬垫支撑构件安装，其支撑衬垫使其不与热辐射部分相接触，且限制衬垫的变形，使得压迫支撑部分时，衬垫能够保持稳定紧密地与支撑部分接触。
42.根据权利要求41所述的电子元件冷却装置，其中衬垫支撑构件可拆卸地安装在散热器上。
全文摘要
提供一种小的水冷型电子元件冷却装置。该电子元件冷却装置包括所谓水冷散热件(3)，由电扇(5)冷却的散热器(7)，用于使冷却剂在散热件(3)和散热器(7)之间循环流动的第一和第二冷却剂通道(9，11)，以及提供动能给冷却剂的电动泵(13)。电动泵(13)安置在面向散热器(7)的热辐射部分的位置处。
文档编号F28D1/04GK1652328SQ20051000630
公开日2005年8月10日 申请日期2005年1月26日 优先权日2004年2月3日
发明者池田智昭, 宫泽昌嗣, 饭岛雅之, 上野宏治, 保罗·J·格温, 布赖恩·J·朗, 彼特·A·戴维森, 罗尔夫·A·康斯坦德 申请人:山洋电气株式会社, 英特尔公司