CN100495691C - 一种cpu散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用来防止CPU过热的CPU散热器。它具有供低沸点液体汽化后循环流通的至少两层平行于CPU平面的气室以及至少两个两端分别与平行于CPU平面的气室相连通的垂直于CPU平面的气室，平行于CPU平面的气室与垂直于CPU平面的气室之间所围成的区域中设置有水平或垂直的主散热鳍片；在上层平行于CPU平面的气室以及垂直于CPU平面的气室的三面内壁上设置有编织网型毛细结构，用以引导冷凝后的液体以毛细现象作用回流到下层的平行于CPU平面的气室；所述的编织网型毛细结构由多条细长形的弹性金属薄片与金属编织网结合，并加以折弯两次后，置入垂直于CPU平面的气室以及上层平行于CPU平面之气室连通的内壁上。

Description

一种CPU散热器

技术领域：

本发明涉及计算机周边设备技术领域，尤其是涉及一种用来防止CPU过热的CPU散热器。

背景技术：

在计算机中，为防止在工作过程中CPU温度过高而影响机器的使用，一般都给CPU设置了散热器。原有的CPU散热器为底座加散热鳍片所组成，由于CPU的面积只及底座面积的1/8～1/10，因此这种形式的散热器在使用过程中将出现底座中央部位的温度高而周围的温度低以及靠近底座的散热鳍片温度高而远离底座的鳍片末端的温度低的现象，散热效果不佳。为克服上述CPU散热器所存在的缺点，目前出现了另外几种不同形式的CPU散热器，其中一种形式的散热器是将其底座改为蒸汽室，经过实验证明，蒸汽室能将热量快速地传递到底座的每个角落，使底座各处的温度均一，从而解决了上述的原有散热器所存在的第一个问题，但鳍片两端的温度不均的问题却并未解决，虽然目前有些设计采取底座平行于CPU平面的气室加上2～3组往上延伸的垂直于CPU平面的气室、鳍片则与垂直于CPU平面的气室相连接的方式。但这种设计非常不适合主板直立的状况，因为原本垂直的部分转变为水平，其最底层会积水，不能与其它部分流通。另一种不同形式的散热器则采取增加热导管的方式，将吸收自底座的热量传递到鳍片上方，但此设计受到热导管折弯性能大幅度降低的限制，且制造过程中焊接技术的偏差也将导致热导管无法发挥预期的作用；另外，热量导引到鳍片上端之后只与鳍片的某一点接触，不能快速地均匀散布到每个角落。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺点而提供一种新的CPU散热器，该CPU散热器可以使CPU散发的热量被均匀传导到整个散热器的各个部分。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：它具有供低沸点液体汽化后循环流通的至少两层平行于CPU平面的气室以及至少两个两端分别与平行于CPU平面的气室相连通的垂直于CPU平面的气室，平行于CPU平面的气室与垂直于CPU平面的气室之间所围成的区域中设置有水平或垂直的主散热鳍片；在上层平行于CPU平面的气室以及垂直于CPU平面的气室的三面内壁上设置有编织网型毛细结构，用以引导冷凝后的液体以毛细现象作用回流到下层的平行于CPU平面的气室；所述的编织网型毛细结构由多条细长形的弹性金属薄片与金属编织网结合，并加以折弯两次后，置入垂直于CPU平面的气室以及上层平行于CPU平面之气室连通的内璧上。

所述的细长形金属薄片的材质为弹性青铜或不锈钢，其上有数个孔洞可与金属编织网以金属线织缝结合或以铆钉铆合，然后折弯两次后，置入垂直于CPU平面的气室以及上层平行于CPU平面之气室连通的内璧上。

在上层的平行于CPU平面的气室以及两侧的垂直于CPU平面的气室的外壁上，还连接有向外延伸的辅助散热鳍片。

下层的平行于CPU平面的气室中央部位的宽度大于两侧，中央部位和两侧以斜向梯度过渡形成梯形结构，以使低沸点液体产生的蒸汽顺位于散热器中央的垂直于CPU平面的气室上升。

在至少一个垂直于CPU平面的气室与下层平行于CPU平面的气室连通处，设置有使蒸汽只能往上移动而不会吹向冷凝水回流通道的长形多孔薄板。

所述的多孔薄板其材质为多孔铝或多孔铜或多孔陶瓷或由迭加多层金属编织网所形成。

下层平行于CPU平面的气室的一侧有缺口。

下层平行于CPU平面的气室具有梯度，与CPU相接触部分的高度低于两侧。

本发明的有益效果在于：(1)、由于设置了上下两层气室，可以使热量快速且均匀地传送到所有散热鳍片的上下两端；(2)、由于主散热鳍片的两端都与平行于CPU平面的气室或垂直于CPU平面的气室的壁板相连，可以突破传统的只有单层气室的散热器的鳍片长度/厚度比为18：1的限制，使鳍片可以做得更长或者降低鳍片的厚度，而降低鳍片的厚度意味着在相同的底座面积上增加鳍片数量，从而提升散热器的散热性能；(3)、它可以适用于垂直的立式主板，而传统单层气室的散热器会造成下方因积水不流通而产生上热下冷的现象，但本发明的双层气室的散热器则可利用蒸汽送到远程后冷凝回流而令水分一直处于流通状态的特点，使贴附CPU之处一直有液体补充，从而达到均温效果；(4)、编织网型毛细结构可用以引导冷凝后的液体以毛细现象作用回流到下层的平行于CPU平面的气室，进一步增强CPU散热器的使用效果。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

附图1为本发明实施例一的结构示意图

附图2为本发明实施例二的结构示意图

附图3为本发明实施例三的结构示意图

附图4为本发明实施例四的结构示意图

附图5为本发明实施例五的结构示意图

附图6为本发明实施例六的结构示意图

附图7为附图6的侧视图

附图8为本发明实施例七的结构示意图

附图9为本发明实施例八的结构示意图

附图10为本发明实施例九的结构示意图

附图11为本发明实施例十的结构示意图

附图12为本发明编织网毛细结构的示意图

具体实施方式：

以下所述仅为本发明的一些具体实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

见附图1所示：在该实施例中，本发明的CPU散热器具有上下两层平行于CPU平面的气室10和11以及四个两端分别与平行于CPU平面的气室10和11相连通的垂直于CPU平面的气室20，平行于CPU平面的气室10、11与垂直于CPU平面的气室20抽成真空状态，其内注有低沸点的液体，以利用真空状态下低沸点液体的特性，使其在低温状态下气化，将热量传送到相连通气室的各个角落。上述低沸点液体为水、酒精、丙酮的混合物，或是CFC与HCFC的混合物，应该注意的是：上述低沸点液体的加入量，大约为整体气室空间的50±20％，这样，即使主板直立设置时，其下层平行于CPU平面的气室11所含浸的液体高度至少与CPU等齐，使CPU各部份所产生的热量马上被液体吸收，故可适用于立式计算机(如附图5所示)；

平行于CPU平面的气室10、11与垂直于CPU平面的气室20之间所围成的三个区域中设置有垂直的主散热鳍片30。在垂直于CPU平面的气室20以及上层平行于CPU平面之气室10连通的内璧上，设置有编织网型毛细结构40(见附图12所示，因其附着在蒸气室内壁，故在图1-11中未示出，其材质为铜或铁)用以引导冷凝后的液体以毛细现象作用回流到下层的平行于CPU平面的气室11。

该编织网型的毛细结构由数条具高弹性的细长形金属薄片41(其材质为青铜或不锈钢，其上有数个孔洞可与金属编织网42以金属线织缝结合或以铆钉铆合)与金属编织网结合，并加以折弯两次后置入垂直于CPU平面的气室20以及上层平行于CPU平面之气室10连通的内璧上。

另外，为了增强散热效果，在上层的平行于CPU平面的气室10以及两侧的垂直于CPU平面的气室20的外壁上，还连接有向外延伸的辅助散热鳍片31以增大实际的散热面积。主散热鳍片30和辅助散热鳍片31以及平行于CPU平面的气室10、11和垂直于CPU平面的气室20可采用一体成型的方式用铝材挤压成型而得。当然也可以在上层的平行于CPU平面的气室10以及两侧的垂直于CPU平面的气室20的外壁上开设沟槽，将辅助散热鳍片31以加压方式压入沟槽内(一般称为插齿技术，例如将铜鳍片31插在铝质的外壁上)，以进一步增强散热效果。

下层的平行于CPU平面的气室11中央部位的宽度较大，而其两侧较窄，较宽和较窄处以斜向梯度过渡形成梯形结构，以使低沸点液体产生的蒸汽顺位于散热器中央的垂直于CPU平面的气室20上升。由于蒸汽产生时会有膨胀力，使气泡可能向两边推动，因此，在位于散热器两侧的垂直于CPU平面的气室20与下层平行于CPU平面的气室11连通处，设置有高孔隙率的长形多孔薄板21，这样，由于多孔形薄板21产生的阻力，液体与气泡(蒸汽)不会向两侧的垂直于CPU平面的气室20(冷凝水回流通道)移动。

上述的高孔隙率的多孔薄板21其材质为铝或铜或陶瓷，可用发泡法制得多孔泡末铝；也可用烧结法制得多孔铝或多孔铜，其材料配方为：细铝粉球加碳酸钙与碳酸铵，或是细铜粉加碳酸钙与碳酸铵，其中，碳酸钙与碳酸铵为成孔剂，添加量越高则孔隙率越高；采用陶瓷材料时，也可用烧结法制得多孔陶瓷，其材料配方为：二氧化硅加三氧化二铝加碳酸钙，其中，碳酸钙为成孔剂，添加量越高则孔隙率越高。

上述的高孔隙率的多孔薄板21亦可由迭加多层本发明所使用的金属编织网42所折弯迭加成型。

实施例二，见附图2所示：CPU散热器的平行于CPU平面的气室10、11与垂直于CPU平面的气室20之间所围成的三个区域中设置的主散热鳍片30呈水平状，其散热效果与实施例一中的垂直状设置相同。

实施例三，见附图3所示此图为侧视图：本发明的CPU散热器可与垂直主板配合，在该实施例中，CPU散热器翻转90度，其下层平行于CPU平面的气室11的一侧与CPU接触，此时，在两个接近CPU的垂直于CPU平面的气室20的下端设置了多孔薄板21。其余同实施例2。

实施例四，见附图4所示：此图为对垂直主板设置状况的上视图，在实施例中，CPU散热器翻转90度，为实施例一与实施例二之延伸应用。以此设置法，所有液体在所有的连通气室皆存在，占有50％±20％的空间。其余空间为蒸气流通空间，蒸气亦存在于所有气室。因此图为上视图，故液体存在与离观察者较远之处，而气体存在与离观察者较近之处，对观察者而言液体层与气体层乃迭加存在于所有气室。

下层的平行于CPU平面之气室11其中部与CPU接触，多孔薄板21设置在两个外侧的垂直于CPU平面之气室20的下端。其余同实施例1。

实施例五，见附图5所示此图为侧视图：在该实施例中，CPU散热器翻转90度，它具有三个垂直于CPU平面的气室20，其中，两个垂直于CPU平面的气室20位于CPU散热器的外端，一个位于CPU散热器的底部，下层平行于CPU平面的气室11以其一侧与CPU接触，此时，仅在靠近CPU的外端的垂直于CPU平面的气室20内设置了多孔薄板21。其余同实施例2。

实施例六，见附图6之前视图和附图7之侧视图所示：在该实施例中，由于CPU散热器的底部与电子零件相干涉，可以将其底部与电子零件100相冲突的一端切除形成缺口111。其余同实施例2。

实施例七，见附图8所示：在该实施例中，CPU散热器的下层平行于CPU平面的气室11的两侧皆有梯度，其中心位置较低而两侧较高以避让电子零件100。

实施例八，见附图9所示：在该实施例中，CPU散热器翻转90度，其下层平行于CPU平面的气室11远离CPU的一侧具有梯度，以避让电子零件100。

实施例九，见附图10所示：在该实施例中，CPU散热器具有三层平行于CPU平面的气室10，其余同实施例1。

实施例十，见附图11所示：在该实施例中，CPU散热器具有两个垂直于CPU平面的气室20，其余同实施例1。

Claims (8)

1.一种CPU散热器，其特征在于：它具有供低沸点液体汽化后循环流通的至少两层平行于CPU平面的气室(10)和(11)以及至少两个两端分别与平行于CPU平面的气室(10)和(11)相连通的垂直于CPU平面的气室(20)，平行于CPU平面的气室(10)、(11)与垂直于CPU平面的气室(20)之间所围成的区域中设置有水平或垂直的主散热鳍片(30)；在上层平行于CPU平面的气室(10)以及垂直于CPU平面的气室(20)的三面内壁上设置有编织网型毛细结构(40)，用以引导冷凝后的液体以毛细现象作用回流到下层的平行于CPU平面的气室(11)；所述的编织网型毛细结构(40)由多条细长形的弹性金属薄片(41)与金属编织网(42)结合，并加以折弯两次后，置入垂直于CPU平面的气室以及上层平行于CPU平面之气室连通的内壁上。

2.根据权利要求1所述的CPU散热器，其特征在于：所述的细长形金属薄片(41)的材质为弹性青铜或不锈钢，其上有数个孔洞可与金属编织网(42)以金属线织缝结合或以铆钉铆合，然后折弯两次后，置入垂直于CPU平面的气室(20)以及上层平行于CPU平面之气室(10)连通的内壁上。

3.根据权利要求2所述的CPU散热器，其特征在于：在上层的平行于CPU平面的气室(10)以及两侧的垂直于CPU平面的气室(20)的外壁上，还连接有向外延伸的辅助散热鳍片(31)。

4.根据权利要求3所述的CPU散热器，其特征在于：下层的平行于CPU平面的气室(11)中央部位的宽度大于两侧，中央部位和两侧以斜向梯度过渡形成梯形结构，以使低沸点液体产生的蒸汽顺位于散热器中央的垂直于CPU平面的气室(20)上升。

5.根据权利要求4所述的CPU散热器，其特征在于：在至少一个垂直于CPU平面的气室(20)与下层平行于CPU平面的气室(11)连通处，设置有使蒸汽只能往上移动而不会吹向冷凝水回流通道的长形多孔薄板(21)。

6.根据权利要求5所述的CPU散热器，其特征在于：所述的多孔薄板(21)其材质为多孔铝或多孔铜或多孔陶瓷或由迭加多层金属编织网(42)所形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的CPU散热器，其特征在于：下层平行于CPU平面的气室(11)的一侧有缺口(111)。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的CPU散热器，其特征在于：下层平行于CPU平面的气室(11)具有梯度，与CPU相接触部分的高度低于两侧。

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