水冷头组件
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水冷头是水冷(液冷)散热系统里面很关键的一个元件:蒸发器。液态工质在泵的作用下流到蒸发器内部时,液体与蒸发器内的鳍片发生热交换,液体吸收热量,并输送到散热端。
水冷头的设计,主要有以下几个因素需要注意:
1、内部流道的设计,需保证接触面尽可能的大,以增加换热面积;进出水口的位置和角度的设计,也会影响换热效率;但过于复杂的流道,又会影响水流量和造成压降,增加水泵的负荷和噪音。
2、水冷头的导热系数。如何让热量从热源面快速转到到鳍片,是需要特备注意的问题。鳍片是采用整体加工还是层叠焊接,其热阻都会有少许差别。
3、可靠性。水冷头一般是由底板、内部热交换鳍片(可能会跟底板做成一体)、以及盖板组成。有的会采用密封圈来密封,有的则会将上下盖钎焊或扩散焊为一个整体。不论哪种方式,都需要保证其密封性。不能漏液,长期运行中的液体损耗也要在规格范围内,否则会缩短使用寿命。
艾为赛创始人于2003年开始,参与PC机水冷系统的设计。核心部件包含水泵、水箱、蒸发器等均为自行设计研发。从设计到验证到量产,历时3年的时间。彼时铲齿工艺也刚开发完成,蒸发器内部结构采用的是铜片开孔后多层交错进行扩散焊,以加长流道,增加换热面积。塑胶上盖与铜底板之间采用的是O型圈打螺丝密封。
目前比较流行的水冷头,基本上为纯铜制作微通道型。铜底板直接进行铲齿加工,或者冷锻成型,鳍片与底板一体,减小热阻。底板与盖板之间,则采用钎焊或者扩散焊的方式,确保密封可靠。也有一部分厂家会将水泵与蒸发器做成一体,则中间更多的是采用密封圈来密封了。
更大型的水冷系统,水冷头也超级大,会成为板状。详见水冷板。
铲齿加工的水冷头底座
CNC加工的水冷头底座
冷锻加工的水冷头底座