一种用于计算设备的冷却装置的制作方法

本实用新型涉及循环散热技术领域，尤其涉及一种用于计算设备的冷却装置。

背景技术：

随着中央处理器(CPU)处理速度与效能的提升，使得目前CPU工作时产生的热量增加，其所产生的高温会使CPU降低寿命，尤其当过多的热量未能有效排除时，容易造成计算机系统不稳定。为解决CPU过热的问题，一般利用水冷设备对CPU进行冷却，而达到维持CPU的正常运作的效果。

现有的水冷设备往往采用如下结构：热交换室的底板贴合于CPU上并且热交换室与泵浦连通，泵浦为热交换室内的流体循环提供动力，将低温工作流体输送至热交换室，低温工作流体带走底板的热量，升温成为高温工作流体，然后输出热交换室，形成循环冷却。然而现有技术的热交换室结构复杂，导热效率低下。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于计算设备的冷却装置，以解决现有技术的水冷设备的热交换室结构复杂，导热效率低下的问题。

本实用新型提供的用于计算设备的冷却装置，包括：依次顺序设置的底板、盖体、导流板和壳体；

所述底板与所述盖体限定出热交换室，所述导流板与所述壳体限定出泵室，所述热交换室通过导流板与所述泵室相连通；

所述壳体设有入水口和出水口，以连通散热装置。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，还包括：设于所述盖体与所述导流板之间的分隔板。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述分隔板采用非导热材料制成。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述盖体设有第一开孔和第二开孔；所述导流板设有第三开孔、第四开孔；所述分隔板设有与所述第一开孔相配合的第五开孔，以及设有与所述第二开孔相配合的第六开孔；所述导流板与所述分隔板之间限定出第一腔室和第二腔室；

所述热交换室通过所述第一开孔、所述第五开孔与所述第一腔室连通，所述第一腔室通过所述第四开孔连通至所述泵室，所述泵室通过所述第三开孔连通至所述第二腔室。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述导流板设有侧挡板和横挡板；所述侧挡板与所述横挡板限定出所述第一腔室的侧壁；所述横挡板分隔所述第一腔室与所述第二腔室；

所述分隔板设有与所述侧挡板相配合的侧沟槽，以及设有与所述横挡板相配合的横沟槽。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述导流板设有若干立柱，所述立柱分布于所述第一腔室与所述第二腔室内；

所述分隔板设有与所述立柱相配合的孔。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，还包括：外壳；

所述外壳盖合于底板之上，将所述壳体、所述导流板、所述分隔板和所述盖体依次容纳于所述外壳之内。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述泵室下部与所述导流板紧密贴合，使所述泵室为仅连通所述第三开孔和所述第四开孔的密闭空间。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述泵室设有延伸部，所述延伸部限定出流道，所述流道与所述第四开孔相连通。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述壳体设有入水口与出水口；

所述入水口连通至所述第二腔室，所述出水口连通至所述第二开孔。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述壳体设有用于容置定子单元的第三腔室，以及第五腔室和第六腔室；

所述第六腔室与所述第二开孔、所述第六开孔相连通，所述出水口与所述第六腔室相连通；所述入水口与所述第五腔室相连通；所述第二腔室的外周为开放空间，与所述第五腔室相连通。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述入水口为多个，不使用的入水口通过塞体堵塞。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述第一开孔为缝状。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述底板设有鳍片阵列，所述鳍片阵列位于所述热交换室内，所述盖体盖合于所述鳍片阵列上，所述第一开孔的宽度与所述鳍片阵列的宽度相匹配。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述热交换室内设有垫片；

所述垫片设有与所述鳍片阵列相配合的第一中空结构，以及设有与所述第二开孔相配合的第二中空结构。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述盖体的顶壁内侧设有与所述鳍片阵列相配合的凹部。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述底板设有第一安装孔，所述盖体的侧壁设有与所述第一安装孔相配合的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔通过安装柱连接。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述泵室内设有转子单元；

所述转子单元包括：转子转动部和设于所述转子转动部下方的叶片；所述转子转动部设有用于平衡水压差的贯穿孔。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，所述导流板设有第一轴套，所述泵室设有与所述第一轴套相对设置的第二轴套，所述转子单元的转动轴固定于所述第一轴套与所述第二轴套之间。

进一步，本实用新型提供的冷却装置，还包括：环绕于所述盖体的止泻垫圈。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于计算设备的冷却装置，盖体与底板共同构成的热交换室，能够限制工作流体流向及热交换区的容积，提高热交换效率，还可以减少热交换室的构成部件，简化热交换室结构。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例的盖体的一侧的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的盖体的另一侧的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的底板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的底板的剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例的盖体与底板的连接结构示意图；

图6为本实用新型实施例的导流板的一侧的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的导流板的另一侧的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的导流板的另一侧的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的盖体、底板和导流板的连接结构示意图；

图10为本实用新型实施例的壳体的一侧的结构示意图；

图11为本实用新型实施例的壳体的另一侧的结构示意图；

图12为本实用新型实施例的壳体与导流板的连接结构示意图；

图13为本实用新型实施例的转子单元的结构示意图；

图14为本实用新型实施例的转子单元与壳体的连接结构示意图；

图15为本实用新型实施例的外壳和底板的结构示意图；

图16为本实用新型实施例的垫片和底板的结构示意图；

图17为本实用新型实施例的分隔板的结构示意图；

图18为本实用新型实施例的导流板、分隔板和盖体的连接结构示意图；

图19为本实用新型实施例的底板、盖体和止泻垫圈的结构示意图；

图20为本实用新型实施例另一实施方式的底板的结构示意图；

图21为本实用新型实施例另一实施方式的盖体的结构示意图。

附图标记说明：

盖体 1；顶壁 11；侧壁 12；第三中空结构 13；第一开孔 14；第二开孔 15；第二安装孔 16；凹部 17；

底板 2；鳍片 21；周面 22；第一安装孔 23；

导流板 3；主体 31；第一轴套 32；第三开孔 33；第四开孔 34；侧挡板 351、352；横挡板 353；立柱 36；第一腔室 371；第二腔室 372；

壳体 4；第三腔室 41；第四腔室 42；延伸部 421、422；流道 423；第二轴套 43；第五腔室 44；第六腔室 45；入水口 46、48；出水口 47；

转子单元 5；转子转动部 51；叶片 52；贯通孔 53；轴孔 54；

外壳 6；

垫片 7；第一中空结构 71；第二中空结构 72；

分隔板 8；第五开孔 81；第六开孔 82；孔 83；

止泻垫圈 9；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型实施例的盖体的一侧的结构示意图，图2为本实用新型实施例的盖体的另一侧的结构示意图，如图1和图2所示，盖体1包括：顶壁11和环绕顶壁外周的侧壁12，顶壁11和侧壁12共同构成第三中空结构13，第三中空结构13与顶壁11相对的一侧为开放空间，顶壁11为平面设计，以节省空间。顶壁11开设有第一开孔14和第二开孔15。盖体可采用非金属材料制成。

图3为本实用新型实施例的底板的结构示意图，图4为本实用新型实施例的底板的剖面结构示意图，如图3和图4所示，底板2的中央区域设有与底板2相垂直的若干相互平行的鳍片21，鳍片21周围为周面22。底板2整体采用导热材料制成，例如铜、铝等金属导热材料或者石墨等非金属导热材料。鳍片21也可采用导热材料制成，鳍片21与底板2可以为一体成型。

图5为本实用新型实施例的盖体与底板的连接结构示意图，如图5所示，盖体1的侧壁12贴合于底板2的周面22，将鳍片21置于盖体1的第三中空结构13内，盖体1的顶壁11、侧壁12和底板2共同构成冷却装置的热交换室，鳍片21在热交换室内的延伸方向为自第一开孔14延伸至第二开孔15。工作时，将底板置于需要冷却的计算机电子器件上，例如将底板贴合于中央处理器(CPU)上并与CPU热接触，将电子器件的热量传导至底板。低温工作流体从第一开孔14流入热交换室并沿鳍片21延伸方向流至第二开孔15，在此期间，低温工作流体将鳍片和底板的热量带走，完成热交换成为高温工作流体，高温工作流体从第二开孔15流出热交换室，从而在热交换室内形成能够进行热交换的流体循环。进一步，盖体与底板共同形成的热交换室，盖体盖合于鳍片上方，能够限制工作流体流向及热交换区的容积，提高热交换效率，还可以减少热交换室的构成部件，简化热交换室结构。进一步，如图4和图5所示，第一开孔14的宽度K1与若干鳍片21所形成的鳍片阵列的宽度K2相匹配，即宽度K1与宽度K2的尺寸相当，以便于低温工作流体直接流经每一条鳍片，提高热交换效率。进一步，第一开孔为缝状，可以减小工作流体的通过面积，提高工作流体的流动速度，进一步提升了热交换效率。具体地，盖体1通过铆接、镙合、焊接、迫紧等方式固接于底板2上。

图6为本实用新型实施例的导流板的一侧的结构示意图，如图6所示，导流板3的一侧设有第一轴套32，导流板的主体31开设有第三开孔33和第四开孔34。图7、8为本实用新型实施例的导流板的另一侧的结构示意图，如图7和图8所示，导流板3的主体31的另一侧设有两个侧挡板351、352，两个侧挡板351、352的一端均与横挡板353相连接。横挡板353和侧挡板351、352共同合围成第一腔室371，第一腔室371的开孔为第四开孔34。横挡板353在导流板3的另一侧分隔第一腔室371和第二腔室372。现有设计大多采用低温工作流体先流入热交换室的结构设计，会导致泵室吸入60～80℃的热水，这会相当程度减损马达定子的寿命，而采用第一腔室371和第二腔室372分离的结构，便于设置低温工作流体先进入泵室的空间结构，从而避免现有技术的缺陷。而且现有技术多采用管路连接泵室和热交换室，未被利用的闲置空间太多，造成整体体积过大，而采用第一腔室371和第二腔室372分离的结构可以缩减冷却装置的整体体积。第二腔室372的开孔为第三开孔33。导流板3的主体31的另一侧还设有若干立柱36，均匀分布于第一腔室371和第二腔室372。因第一腔室371和第二腔室372有工作流体的流道，所以立柱36用于支撑，以确保导流板3的主体31不会塌陷。

图9为本实用新型实施例的盖体、底板和导流板的连接结构示意图，如图9所示，底板2、盖体1、导流板3依次顺序布置。第一腔室371的底面由盖体1的顶壁11构成，盖体1的第一开孔14位于横挡板353的一侧并且连通至第一腔室371，即第一腔室371由：盖体11的顶壁11，导流板3的主体31，横挡板353和侧挡板351、352共同合围而成，第一腔室371仅有的两个开孔分别为：第一开孔14与第四开孔34。第二腔室372的顶面和底面分别由导流板3的主体31和盖体1的顶壁11构成，第二腔室372的外周为开放空间，第三开孔33位于横挡板353的另一侧并且连通至第二腔室372。立柱36支撑于盖体1的顶壁11上。

图10为本实用新型实施例的壳体的一侧的结构示意图，如图10所示，壳体4的一侧包括：用于容置定子单元的第三腔室41。图11为本实用新型实施例的壳体的另一侧的结构示意图，如图11所示，壳体4的另一侧包括：用于容置转子单元的第四腔室42。第四腔室42即为冷却装置的泵室。第三腔室41与第四腔室42通过壳体相隔离，避免工作流体渗入第三腔室41，进而渗入定子单元及电路板。作为泵室的第四腔室42的底面由导流板3的主体31构成。第四腔室42设有延伸部421、422，延伸部421、422限定出流道423，流道423与第一腔室371的第四开孔34相连通。第四腔室42中部设有第二轴套43，第二轴套43与导流板3的第一轴套32相对设置，用于安装转子单元的转动轴。壳体4的另一侧还包括：第五腔室44和第六腔室45，第五腔室44与第六腔室45被第四腔室42的外壁相分隔。如图11所示，第六腔室45设于壳体4另一侧的一角，具体为壳体4另一侧的右下的一角。第五腔室44分为两部分且呈对角分布，具体为：第五腔室44的一部分设于壳体4另一侧的右上的一角，五腔室44的另一部分设于壳体4另一侧的左下的一角。第五腔室44的两部分通过第二腔室372外周的开放空间相连通。第六腔室45与盖体1的第二开孔15相连通。壳体4设有与第五腔室44相连通的入水口46、48，壳体4还设有与第六腔室45相连通的出水口47。第二腔室372位于第五腔室44内且第二腔室372的外周为开放空间，以连通第五腔室44。本实用新型实施例的冷却装置还连接有外部散热装置，具体地，冷却装置的壳体4的入水口46、48连接外部散热装置的出水口，出水口47连接外部散热装置的入水口。

图12为本实用新型实施例的壳体与导流板的连接结构示意图，如图12所示，导流板3设于第四腔室42下方，第一腔室371的第四开孔34连通至通向转子单元的流道423，第二腔室372通过第三开孔33连通至转子单元下方。导流板3紧密贴合于第四腔室42下方，使第四腔室42呈封闭状态，第四腔室仅通过第三开孔33连通至第二腔室372，并且仅通过第四开孔34连通至第一腔室371，这样使第四腔室形成密闭空间，转子单元在该密闭空间转动，避免泵浦容积损失，推送效率低下。

本实用新型实施例的冷却装置工作时，在转子单元转动下，带动整个冷却装置内的工作流体的循环流动，外部散热装置出水口流出低温工作流体至壳体4的入水口46或者入水口48，进入第五腔室44内。第二腔室372的外周为开放空间，第五腔室44内的低温工作流体通过第二腔室372的开放空间流入第二腔室372。第二腔室372通过第三开孔33与第四腔室42连通进而输送低温工作流体至第四腔室42，第四腔室42内的转子单元为工作流体的循环流动提供动力。低温工作流体再经由流道423从第四开孔34输送至第一腔室371，由第一腔室371通过第一开孔14输送至热交换室。热交换室内，底板吸收的热量经由底板及鳍片阵列传导至低温工作流体，低温工作流体温度升高成为高温工作流体。高温工作流体从热交换室通过第二开孔15输送至第六腔室45，最后通过壳体4的出水口47排出，输送回至外部散热装置，外部散热装置通过风扇等设备对高温工作流体进行降温处理，再从外部散热装置出水口流出低温工作流体，输送进入壳体4的入水口46或者入水口48，从而形成用于热交换的流体循环。入水口46、48可择一使用，不使用的入水口可以通过塞体堵塞。

图13为本实用新型实施例的转子单元的结构示意图，如图13所示，转子单元5包括：与定子单元相对设置的转子转动部51和设于转子转动部51下方的弧形叶片52。图14为本实用新型实施例的转子单元与壳体的连接结构示意图，如图14所示，转子单元5设于壳体4的第四腔室42内。转动部51的中心设有轴孔54，转子单元的转动轴穿过轴孔54并且设于导流板3的第一轴套32与第二腔室42的第二轴套43内。转动轴穿过第二轴套和第一轴套，可以避免组装质量不好发生偏移、松动，使转动轴出现歪斜的情况，避免转子单元运转不顺畅，转动轴长时间歪斜还会造成转动轴损坏。此外，转动轴穿过第二轴套和第一轴套还可以对导流板3起到一定的固定作用，导流板3若不固定住，使第四腔室42周边出现缝隙，也容易出现工作流体溢流到其他腔室的问题，降低了泵浦的工作效率。优选地，转动部51设有若干均匀分布的贯通孔53，贯通孔53沿竖直方向贯通转动部51，以平衡转子单元内外侧的水压差。

图15为本实用新型实施例的冷却装置的结构示意图，如图15所示，外壳6盖合于底板2之上，将壳体、导流板、盖体依次容纳于外壳之内。外壳具有保护内部部件和装饰的作用。

图16为本实用新型实施例的垫片和底板的结构示意图，如图16所示，垫片7贴合于底板2之上，用于填充鳍片21与盖体之间的空间。具体地，垫片7包括：第一中空结构71和第二中空结构72。第一中空结构71与若干鳍片21形成的鳍片阵列相配合，第二中空结构72与盖体的第二开孔15相配合。垫片7用于填塞盖体与鳍片间的隙缝，防止水流溢流。

图17为本实用新型实施例的分隔板的结构示意图，如图17所示，分隔板8设有第五开孔81和第六开孔82。第五开孔81与盖体的第一开孔14相配合。第六开孔82与盖体的第二开孔15相配合。分隔板8还设有两个侧沟槽841、842，分别与导流板3的两个侧挡板351、352相配合，分隔板8设有横沟槽843，与导流板的横挡板353相配合。分隔板8还设有若干孔83，与导流板的立柱36相配合，可以使立柱36插入孔83内，便于固定。

图18为本实用新型实施例的导流板、分隔板和盖体的连接结构示意图，如图18所示，导流板3、分隔板8、盖体1依次顺序安装。在设有分隔板的情况下，第一腔室和第二腔室由导流板3和分隔板8限定构成，即导流板3的主体31和分隔板8分别构成第一腔室和第二腔室的顶面和底面。热交换室依次通过第一开孔14、第五开孔81连通至第一腔室371，热交换室依次通过第二开孔15、第六开孔82连通至第六腔室45。分隔板为塑料等非导热的材质制成，具有绝热功能的分隔板可避免泵室输出的低温工作流体在流入热交换室前被提前加温。

图19为本实用新型实施例的底板、盖体和止泻垫圈的结构示意图，如图19所示，止泻垫圈9呈环形，环绕于盖体1周围，对盖体1与底板2的连接处进行密封，防止漏液。

图20为本实用新型实施例另一实施方式的底板的结构示意图，图21为本实用新型实施例另一实施方式的盖体的结构示意图，如图20和21所示，底板2的周面22在鳍片阵列的四个顶角的位置设有四个第一安装孔23，盖体1的侧壁12设有与第一安装孔23相配合的四个第二安装孔16，第一安装孔23与第二安装孔16相对设置，通过安装柱(图中未示出)连接。安装柱也可以与底板一体成型，但是会带来底板加工工艺复杂的问题。因此优选采用通过安装柱设于第一安装孔23与第二安装孔16之内，以连接盖体和底板。盖体通过安装柱安装于底板上，可以避免盖体水平滑动。此外，盖体1的顶壁11内侧设有与鳍片阵列相配合的凹部17，凹部17的深度可覆盖鳍片21的部分高度，一方面也可以避免盖体水平滑动，另一方面，进一步压缩热交换室内的多余体积，进一步提高限流效果。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。