CN101076236B - 散热装置 - Google Patents

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Abstract

一种散热装置，该散热装置包括一集热块，一热管，以及一鳍片组。集热块与热管热连接，热管与鳍片组热连接。该集热块有一曲形底面和一与该底面相对的顶面，该曲形底面与发热元件热接触以吸收其产生的热量。该热管包括一蒸发端和一冷凝端，该蒸发端与该集热块的顶面热连接，该冷凝端与该鳍片组热连接。发热元件产生的热量通过集热块的吸收传到热管，再经由热管传到鳍片组以进行散热。该集热块的曲形底面能与发热元件的中心部分更有效的热连接，减小其间的热阻，从而提高散热效率。

Description

散热装置 
技术领域
本发明涉及到一种散热装置，特别是一种能与发热电子元件紧密结合的散热装置。 
背景技术
随着中央处理器(CPU)等电子元件功率的不断提高，散热问题越来越受到人们的重视，在电脑中更是如此。为了在有限的空间里高效地带走系统产生的热量，目前业界主要采用由散热片、热管及散热风扇组合的方式进行散热。该方式的热传递路径为：CPU产生的热量经热管传到散热片，再由散热风扇产生的气流将传至散热片的热量带走。 
为了提高散热器的散热效率，在CPU与热管之间还设有一集热块。此集热块用热传导率比较高的材料如铜制成，从而提高热量从CPU到热管间的传导效率。该集热块具有一平面底面，与CPU的外表面热连接。CPU装设于一电路板上，通过一扣具将该电路板与该集热块锁合在一起。该扣具包括一锁合部，与该集热块的两对边或者四个角相靠接。这样一来扣具施加在与集热块相接触的部分的压力要比其他部分的大，也就是说扣具施加在集热块上的压力不均衡，其在中央部分的压力要比两边或者四个角上的压力要小。因此集热块的中央部分与CPU接触得不够紧密，从而在集热块的中央部分与CPU之间产生了相对较大的热阻。然而一般情况下集热块的中央部分正对CPU的中心，特别是对双核的CPU来说，其中心部分有两个热源点，易于在其中央部位形成热区。 
在以上的热传导路径中，CPU与集热块之间的热阻，往往在散热模组中占很大的比重，CPU与集热块在传热过程中接触是否紧密，对整体热阻的大小有很大的影响。因此若能有效减小其接触热阻，就能大大提高散热装置的散热效率。 
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种能与发热电子元件紧密接触的散热装置。 
本散热装置包括一用于与发热元件热连接的集热块，一与该集热块热连接的热管以及一与该热管热连接的鳍片组，该集热块包括一基板及位于该基板两侧的边缘，该基板设有一曲形底面，该曲形底面的中间部分比两侧部分位置低，当在该集热块的边缘上施加作用力时，所述曲形底面变形为平面并用于与发热元件热连接从而吸收其产生的热量，该热管包括一与该集热块热连接的蒸发端以及一与该鳍片组热连接的冷凝端。
与现有技术相比，该集热块的曲形底面能与CPU的中心部分更有效的热连接，减小其间的热阻，从而提高热传导效率。 
附图说明
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。 
图1是本发明散热装置一较佳实施方式及相关元件的组装图。 
图2是图1所示散热装置的立体分解图。 
图3是图2中圈III部分的放大图。 
具体实施方式
如图1所示为本发明散热装置的一个较佳实施例，该散热装置包括一集热块10、一热管30、一鳍片组90及一对将集热块10锁合在电路板70上的扣具50。 
如图2所示，该集热块10置于一发热元件，如CPU 80上。该CPU 80装设于电路板70上。集热块10由如铜、银、铝等热传导率较高的材料制成。该集热块10包括一基板12和两侧板14，该两侧板14沿基板12左右两侧垂直向上延伸而成。基板12和两侧板14共同形成一个空间13，热管30的一端即容置在此空间13内。基板12大致呈方形，如图3所示，基板12的上下两侧分别为顶面122和底面124。底面124为一个近似的抛物面即底面124的横截面为抛物线形，相对基板12的中心轴X-X呈对称结构。沿轴线X-X方向底面124的中间部分126低于底面124的左、右两部分127、128。该左、右两部分127、128分别与两侧板14相连。沿两侧板14的顶端横向向外水平延伸分别形成一边缘16。 
每一扣具50整体呈“T”形，包括一连接部52和一装配部54。连接部52通过铆接与集热块10的边缘16的中间部分相连，当然也可通过焊接或者螺合的方式相连接。装配部54从连接部52的末端纵向向两边延伸，与边缘16平行。装配部54的两端各开一孔540，供装配集热块10至电路板70的螺丝100穿设之用。两扣具50上的四个装配孔540相对轴X-X对称分布。 
热管30包括一蒸发端32和一冷凝端34，其内部有毛细结构并填充了工作液 体(图未示)。热管30的蒸发端32放置在集热块10所形成的空间13里，蒸发端32的外表面36与集热块10的顶面122相连接。冷凝端34向外延伸与鳍片组90热连接。鳍片组90包括若干个平行相间排列的鳍片，每相邻两鳍片间形成一个通风道92。一风扇(图未示)可置于鳍片组90一侧，产生的气流可通过通风道92，从而对鳍片组90进行散热。 
组装时，如图1所示，集热块10置于CPU 80之上，其底面124与CPU 80的顶面相接触。如图3所示，集热块10的中央部分126与CPU 80的中心部分相抵靠，左、右两部分127、128则与CPU 80的周边部分相抵靠。为了提高热传导率，通常会在集热块10的底面124与CPU 80的外表面之间填充一些热界面材料如导热膏(图未示)等。热管30的蒸发端32容置在集热块10形成的空间13内，其外表面36与集热块10的顶面122直接接触。热管30的冷凝端34则与鳍片组90相连。在将此散热装置装在CPU 80上之前，可先将热管30与集热块10通过焊接连接在一起。将螺丝100通过扣具50上的四个装配孔540与电路板上的螺孔相锁固从而将集热块10与电路板70锁合固定在一起。至此，该散热装置的装配过程完毕。 
当该散热装置工作时，CPU 80产生的热量及时的传递到集热块10的基板12上。热管30内的工作液体在蒸发端32吸收热量变成气体，然后流向冷凝端34，在冷凝端34气体释放出热量并转换成液态。由于热管30设有毛细结构，这些工作液体受到毛细作用力又重新回到热管30的蒸发端32，如此反复的进行吸热、放热的过程。因而CPU 80所产生的热量能及时的传递到鳍片组90，进而通过风扇产生的强制气流(方向如图1中箭头所示)对鳍片组90进行散热，从而将热量散发到周围环境中去。 
当该集热块10装在CPU 80上时，集热块10主要靠四周的螺丝100的作用力来固定在电路板70上。由于螺丝100的作用力施加于扣具50上，扣具50与集热块10的边缘16相接合，从而基板12的左、右两部分127、128受到的力比其中间部分126大，因而左、右两部分127、128产生的形变相对较大。而集热块10的基板12呈类抛物面形状，中间部分126比左、右两部分127、128的位置要低，因此基板12最终的形变结果为近似于一个平面，使得基板12的中间部分126加在CPU 80中心部分的力与基板12的左、右两部分127、128加在CPU 80四周部分的力相当。也就是集热块10加在CPU 80上的力大致是均匀的，集热块10的基板12的每一部分都与CPU 80紧密接触。因而CPU 80中心部分的热量能及时的传递到集热块10，避免了热区的产生，能够保证CPU 80安全有效的工作。 
由于加在CPU 80各个部分的力与集热块10的形状相关，可以通过改变集热 块10的具体形状来适应不同热载荷的CPU。例如，通过增加集热块10基板12的曲率，其中间部分126与周边部分的垂直距离将要增加。因此组装后基板12的中间部分126与CPU 80中心部分接触更加紧密，进一步减小了两者之间的接触热阻。这种设计特别适用于产热量更多的双核CPU。只要集热块的底面为曲面形状，其中间部分比周边部分位置低，其加在CPU中心部分的力就会增大。基板底面的形状不限于上述的抛物面结构，也可以是呈球面、圆柱面或者类似形状的曲形底面。 
同样集热块10的侧板14也可以沿基板12两侧倾斜延伸而成。例如可以是倾斜向外并向上延伸，两侧板与基板之间形成沿轴X-X方向向上逐渐扩张的空间。也可以是倾斜向内并向上延伸，其形成沿轴X-X方向向上逐渐缩小的空间。 
只要不背离本发明的精神，本发明也可以以其他方式实现，并非仅限于上述实施例。 

Claims (10)

1.一种散热装置，包括一用于与发热元件热连接的集热块，一与该集热块热连接的热管以及一与该热管热连接的鳍片组，其特征在于：该集热块包括一基板及位于该基板两侧的边缘，该基板设有一曲形底面，该曲形底面的中间部分比两侧部分位置低，当在该集热块的边缘上施加作用力时，所述曲形底面变形为平面并用于与发热元件热连接从而吸收其产生的热量，该热管包括一与该集热块热连接的蒸发端以及一与该鳍片组热连接的冷凝端。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该集热块包括一对侧板，该对侧板分别由该基板两侧延伸而成，所述边缘由所述侧板延伸形成。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该基板和该对侧板形成一个空间以容置热管的蒸发端。
4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：每一侧板由该基板垂直延伸而成。
5.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：所述边缘分别从侧板顶端向外水平延伸。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于：进一步包括与该边缘连接的一扣具，用于将该集热块与装设有所述发热元件的电路板锁合。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：该扣具呈“T”形。
8.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：该扣具与该边缘通过铆接或焊接的方式接合。
9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该基板的底面呈球面形、圆柱面形或者抛物面形。
10.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该热管与集热块通过焊接方式接合。
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