CN100340145C - 集成电路块冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明是集成电路块冷却装置。本发明涉及的是电子产品中冷却CPU或PCB的集成电路块冷却装置。其结构包括有吸收PCB板产生的热量使其内部制冷剂气化的蒸发器；与蒸发器连通能使气化制冷剂冷凝并再次流入蒸发器的冷凝器；连接蒸发器和冷凝器使制冷剂反复进行相变循环移动通道的制冷剂流动管；所述蒸发器包括中空的六面体形成的外框，外框上有与制冷剂流动管连通的制冷剂流入口和流出口；在隔离制冷剂流入口和流出口处有制冷剂循环导管。优点是：本发明根据热管的原理制成的冷却装置，置于高速运算的CPU或PCB板的电子产品中，代替已有的利用由压缩机等传动结构的冷却装置。具有结构简单，站用空间小，无噪音。

Description

集成电路块冷却装置

技术领域

本发明涉及的是集成电路块冷却装置，特别涉及的是在内置进行高速运算的CPU(中央处理器)或PCB(印刷回路板)的电子产品中冷却CPU或PCB的集成电路块冷却装置。

背景技术

为了提高使用者的生活档次，最近生产的电子产品多是可以同时执行多种功能的产品，而为了简单地执行各种功能，产品具备了利用CPU(中央处理器)进行运算的PC功能或内置了PCB(印刷回路板)。

但是，根据使用者的需要，在使用执行产品的各种功能时，需要CPU进行高速运算处理或PCB板进行功能变换，因此CPU或PCB板上产生大量的热量。此时，应当利用冷却装置进行冷却CPU或PCB板，下面以PCB板为例对已有冷却过程进行详细的说明。

首先，对冷却PCB板50的冷却装置100进行详细的说明。由图1可知，冷却装置100包括：吸收PCB板产生的热量，将气态的低温低压的制冷剂加压变成气态的高温高压的制冷剂的压缩机110；使压缩机110中压力升高的制冷剂通过放热而冷凝的过程中变成常温高压的液态制冷剂的冷凝器120；为了使在冷凝器120中变成常温高压状态的制冷剂与蒸发器150进行热交换而降低制冷剂的压力的膨胀阀140；设置在PCB板50上，利用由膨胀阀140减压的制冷剂吸收PCB板50产生的热量吸热作用，使其变成气态的蒸发器150构成。

下面，对如上构成的冷却装置100的冷却过程进行说明；

如图1所示，PCB板50上产生热量时，其热量会传送到PCB板50上的蒸发器150中，由膨胀阀140减压并流入蒸发器150中的制冷剂吸收这些热量变成低温低压状态向压缩机110流动。

进入压缩机110内的低温低压的气态制冷剂在此变成高温高压的气态制冷剂向冷凝器120流动，进入冷凝器120后进行放热变成常温高压的液态制冷剂向膨胀阀140流动，而制冷剂在冷凝器中放出的热量由冷凝器120侧面的风扇130排向外部。

进入膨胀阀140的常温高压的制冷剂，为了提高在蒸发器150中与PCB板进行的热交换的效率，变成低压状态后，如前所述，吸收PCB板50产生热量变成低温低压状态，再次流入压缩机110中变成高温高压的气态制冷剂。在反复进行上述循环的过程中冷却PCB板。

但是，形成制冷循环冷却PCB板的以往的集成电路块冷却装置100中，冷却系统中的压缩机110、冷凝器120、膨胀阀140、蒸发器150占有很大的空间，由此限制了设置其他的冷却装置，特别是将冷却装置100设置在PCB板50周围的过程非常复杂；特别是冷却系统中的最重要的压缩机100的外形尺寸只有很小，才可以安装在PCB板50上。但是，减少压缩机的尺寸难度巨大，并由此压缩机110的生产成本会提高很多。

而且，当小型压缩机110进行压缩时，其内置的电机(图中未示)的旋转，会产生很大的噪音，由此引起消费者的不满，同时噪音也会影响其他电子元件的正常工作，容易引发产品故障。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种利用由CPU或PCB产生的热量，在蒸发器中气化制冷剂的同时由压力差使制冷剂向冷凝部移动，并使其在冷凝部进行放热冷凝再次移动至蒸发部，利用反复循环过程来冷却CPU或PCB，代替已有的由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成的制冷循环系统；并用合成树脂将其铸塑形成整体结构，实现成本降低，站用空间小的集成电路块冷却装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种集成电路块冷却装置，其结构包括：位于PCB板的上端能吸收PCB板产生的热量使其内部的制冷剂气化的蒸发器；与蒸发器连通能使气化制冷剂冷凝并再次流入蒸发器的冷凝器；连接蒸发器和冷凝器并输送由于压力差使制冷剂在蒸发器与冷凝器之间反复进行进行相变循环移动通道的制冷剂流动管；所述蒸发器包括中空的六面体形成的外框，外框上有与制冷剂流动管连通的制冷剂流入口和流出口；在隔离制冷剂流入口和流出口处有使蒸发的制冷剂上升到外框内上侧经制冷剂流出口向冷凝器流动的同时防止蒸发的制冷剂逆流到外框内下侧并具有一定长度的制冷剂循环导管。

本发明的有益效果是：本发明在内置进行高速运算的CPU(中央处理器)或PCB板(印刷回路板)的电子产品中，根据热管的原理，利用由CPU或PCB板产生的热量，在蒸发器中气化制冷剂，由于压力差使制冷剂向冷凝器移动，并使其在冷凝器进行放热冷凝再次移动至蒸发器，在这样反复循环的过程中，冷却CPU或PCB板，以此装置代替已有的利用由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成的制冷循环系统进行冷却的方式，具有出色的冷却效果。

本发明采用合成树脂铸塑形成整体结构，相对于已有的冷却装置可以较大的降低成本，无论设置CPU或PCB板的空间有多小，都可以方便地设置本发明的冷却装置，由此相对于已有由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器构成的冷却系统，可以极大地减小设置空间。特别是本发明只是利用制冷剂的蒸发过程及冷凝过程冷却CPU或PCB板，与已有用压缩机驱动的冷却装置相比没有噪音。

附图说明

图1表示已有集成电路块利用制冷循环冷却PCB板的冷却装置系统图；

图2表示本发明集成电路块冷却装置斜视图；

图3表示本发明中的蒸发器的断面图；

图4表示本发明中的冷凝器的断面图；

图5表示本发明的另一个实施例图；

图6表示本发明的动作状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进一步详述：

本发明是一种集成电路块冷却装置，其结构包括：位于PCB板的上端能吸收PCB板产生的热量使其内部的制冷剂气化的蒸发器10；与蒸发器10连通能使气化制冷剂冷凝并再次流入蒸发器10的冷凝器20；连接蒸发器10和冷凝器20并输送由于压力差使制冷剂在蒸发器10与冷凝器20之间反复进行进行相变循环移动通道的制冷剂流动管30。

所述蒸发器10包括中空的六面体形成的外框11，外框11上有与制冷剂流动管30连通的制冷剂流入口13和流出口14；在隔离制冷剂流入口13和流出口14处有使蒸发的制冷剂上升到外框内上侧经制冷剂流出口14向冷凝器20流动的同时防止蒸发的制冷剂逆流到外框内下侧并具有一定长度的制冷剂循环导管12。

所述的冷凝器20包括：中空的六面体形成的外框21；在外框21内有与外框21成为一体并使在蒸发器10内蒸发通过制冷剂流动管30流入的制冷剂在冷凝过程放出热量的冷凝管22；贯穿外框21的两侧面形成的多个通气口23。

在冷凝器20的底面设置有能迅速使冷凝器20内热量排出的钢或铜材质其中之一的导热件24。

所述蒸发器10及冷凝器20，制冷剂流动管30采用合成树脂铸塑成整体结构。

蒸发器10及冷凝器20形成整体结构，制冷剂流动管30与蒸发器10及冷凝器20形成可分离的结构。

本发明集成电路块冷却装置1利用了制冷剂在蒸发器10中吸收PCB板50产生的热量气化的同时由于压力差向冷凝器20移动，在冷凝器20进行放热后冷凝并再次流入蒸发器10，反复进行循环的热管原理冷却PCB板。

下面，以PCB板50为例，对集成电路块冷却装置的冷却过程进行说明。

本发明的集成电路块冷却装置1代替以往的利用由压缩机110、冷凝器120、膨胀阀140、蒸发器150构成的制冷循环系统进行冷却的方式，根据热管的原理，利用PCB板50产生的热量，在蒸发器10中气化制冷剂的同时由压力差使制冷剂向冷凝器20移动，并使其在冷凝器20进行放热冷凝后再移动至蒸发器10，在这样反复循环的过程中，PCB板50进行冷却。

所述的集成电路块冷却装置如图2所示，包括：设置在PCB板50的上端，使在冷凝器20中变成液态的制冷剂吸收PCB板50产生的热量变成气态制冷剂的蒸发器10；

使从蒸发器10流入的制冷剂放热冷凝变成液态制冷剂的冷凝器20；

设置在所述蒸发器10及冷凝器20之间，为使制冷剂在蒸发器10及冷凝器20内循环并通过蒸发过程及冷凝过程进行相变化，而成为制冷剂流动通道的制冷剂流动管30构成。

其中，所述蒸发器10如图2及图3所示，包括：中空的六面体形成的外框11；设置于外框11内具有一定的长度，并使吸收PCB板50的热量蒸发的制冷剂上升到外框11的上侧，流向冷凝器20的制冷剂流动管30；为防止蒸发的制冷剂逆流到外框11下侧的制冷剂循环导管12；与制冷剂流动管30相通，使冷凝及蒸发的制冷剂出入并贯穿外框11侧面形成的制冷剂入口13及制冷剂出口14构成。

同时，所述的冷凝器20如图2及图4所示，包括：中空的六面体形成的外框21；在外框21内与外框21形成一体，使在蒸发器10内蒸发并通过制冷剂流动管30流入的制冷剂在冷凝的过程中向外框21的周围放出热量的冷凝管22；为了将制冷剂放出的热量排向外侧，在贯穿外框21的两侧面有多个通气口23；特别是在冷凝器20的底面设置了能迅速排出进入冷凝器20内的制冷剂在冷凝的过程中放出热量的钢或铜材质的导热件24。

蒸发器10、冷凝器20及制冷剂流动管30采用合成树脂铸塑形成，并且形成整体结构，通过制冷剂流动管30在蒸发器10及冷凝器20内循环进行相变的制冷剂通常采用水或甲醇。

图5表示本发明的另一个实施例图，由图5可知，形成整体结构的蒸发器10及冷凝器20，制冷剂流动管30形成可分离的结构，特别是在相互可以分离的蒸发器10a及冷凝器20a上形成了输入液态及气态的制冷剂的制冷剂输入管15、25和输出气态及液态的制冷剂的制冷剂输出管16、26，使所述蒸发器10a及冷凝器20a的制冷剂输入管15，25及制冷剂输出管16，26与制冷剂流动管30a相互拆装。

以下，参照附图将本发明对集成电路块的作用进行详细的说明：

图6表示本发明的动作状态图。

由于电子产品的功能转换及运算处理时，PCB板50上产生的热量，会传递到设置在PCB板上端的蒸发器10，而经过制冷剂流动管30的液态制冷剂流入蒸发器10内，就吸收这些热量变成气态，经过蒸发器10内的具有一定长度的制冷剂循环导管12和蒸发器外框11之间的空间上升后，通过制冷剂流动管30向冷凝器20流动。

所述制冷剂循环导管12的主要作用是使吸收PCB板50的热量蒸发的制冷剂上升到外框11的上侧，经过制冷剂流动管30向冷凝器20流动，同时防止蒸发的制冷剂逆流到外框11的下侧。

经过制冷剂流动管30流入到冷凝器20的制冷剂通过冷凝器20内的冷凝管22向冷凝器外框21周围放出热量，由气态变成液态，制冷剂放出的热量由冷凝器20侧面的风扇40，通过贯穿冷凝器外框21两侧形成的多个通气口23排放到外侧。所述的风扇40的主要作用是提高热交换效率，使所述冷凝器20放出的热量通过贯穿冷凝器20两侧面的多个通气口23排到外侧，而设置在冷凝器20底面的导热件24迅速将冷凝器20的热量传递放出。

在冷凝器20中变成液态的制冷剂再次通过制冷剂流动管30进入蒸发器10内，再吸收PCB板50放出的热量，如此循环冷却所述PCB板。由以上的说明可知，本发明的集成电路块冷却装置，适用于那些内置进行高速运算的CPU(中央处理器)或PCB板(印刷回路板)的所有电子产品中。

Claims (5)

1.一种集成电路块冷却装置，其特征是其结构包括：位于PCB板的上端能吸收PCB板产生的热量使其内部的制冷剂气化的蒸发器(10)；与蒸发器(10)连通能使气化制冷剂冷凝并再次流入蒸发器(10)的冷凝器(20)；连接蒸发器(10)和冷凝器(20)并输送由于压力差使制冷剂在蒸发器(10)与冷凝器(20)之间反复进行进行相变循环移动通道的制冷剂流动管(30)；所述蒸发器(10)包括中空的六面体形成的外框(11)，外框(11)上有与制冷剂流动管(30)连通的制冷剂流入口(13)和流出口(14)；在隔离制冷剂流入口(13)和流出口(14)处有使蒸发的制冷剂上升到外框内上侧经制冷剂流出口(14)向冷凝器(20)流动的同时防止蒸发的制冷剂逆流到外框内下侧并具有一定长度的制冷剂循环导管(12)。

2.根据权利要求1中所述的冷却装置，其特征是所述的冷凝器(20)包括：中空的六面体形成的外框(21)；在外框(21)内有与外框(21)成为一体并使在蒸发器(10)内蒸发通过制冷剂流动管(30)流入的制冷剂在冷凝过程放出热量的冷凝管(22)；贯穿外框(21)的两侧面形成的多个通气口(23)。

3.根据权利要求2中所述的冷却装置，其特征是在冷凝器(20)的底面设置有能迅速使冷凝器(20)内热量排出的钢或铜材质其中之一的导热件(24)。

4.根据权利要求1或2中所述的冷却装置，其特征是所述蒸发器(10)、冷凝器(20)及制冷剂流动管(30)采用合成树脂铸塑成整体结构。

5.根据权利要求1或2中所述的冷却装置，其特征是蒸发器(10)及冷凝器(20)形成整体结构，制冷剂流动管(30)与蒸发器(10)及冷凝器(20)形成可分离的结构。

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