CN101329592A - 散热片具有真空腔室的电脑散热装置 - Google Patents

Abstract

一种散热片具有真空腔室的电脑散热装置，包含一散热片及一热导管，该散热片构成该电脑机壳的一部分，并具有一真空腔室，及一沟通该真空腔室的孔洞；该热导管具有一封闭端与该电脑的中央处理器接触，及一开放端固定于该散热片，并通过该孔洞沟通该真空腔室，而且管内充填工作液体，以将该中央处理器工作产生的热传给该热导管，使该工作液体受热而蒸发成气体，再利用该蒸气迅速把热传到该散热片，使热可与大量空气互相接触而很快散失到该机壳外面的空气中去。

Description

散热片具有真空腔室的电脑散热装置

技术领域

本发明涉及一种电脑散热装置，尤指一种散热片具有真空腔室而且与热导管沟通，能够更有效率地从电脑中央处理器除去热量的散热装置。

背景技术

利用散热装置来排除热量，以防机械、装置、器具过热而损坏，为许多工业产品如引擎、电脑等的重要配备。以个人电脑的大脑一中央处理器(CPU)使用的散热装置为例，它主要由一支持于中央处理器上的散热片，及一锁定在散热片上的风扇组成。如此，中央处理器工作产生的热可经由热传导作用在散热片那里散发，风扇则造成一股有力的风通过散热片，以持续从散热片除去热量，避免中央处理器过热而降低工作性能或寿命，甚至损坏并殃及其它电脑零件。

然而，随着半导体技术的高度发展，中央处理器的速度越来越快，产生的热量也越来越惊人。因此，散热效率必须随着提升，否则电脑温度过高的问题随即出现。

另一方面，虽然风扇有助于带走热量，但使用风扇的结果，不仅要消耗功率，风扇运转时还会产生扰人的噪音。

为了增加散热表面积，提高散热效率，于是散热片又与热导管(heat pipe)及电脑机壳合作，以通过热导管将热传到机壳那里散发。图1显示一由散热片91与热导管92及机壳93组成的常用散热装置95，用于中央处理器90散热的内部构形。上述热导管92的管内充填受热易蒸发受冷易凝结的工作液体(working fluid，图未示)，其中一端被连接在散热片91上，对立端与机壳93连接。如此，中央处理器90工作产生的热，一部分会在散热片91那里散发，一部分经由热导管92传到机壳93那里散发。

上述散热片91因为安装在实质封闭的机壳93内，使得在散热片91那里散发的热量难以排出而滞留在机壳93内，导致机壳93内部的温度始终居高不下。

此外，该热导管92是在二端被压扁后分别与散热片91和机壳93连接，使管内工作液体因为吸热而蒸发形成的蒸气不能直接与机壳93接触而释出其潜热，只能靠截面积有限的热导管92管壁传递热量，因而大幅降低了热传递效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热片具有真空腔室的电脑散热装置，可以使中央处理器工作产生的热与大量空气互相接触而很快散失到机壳外面的空气中去，大幅提高散热效率，同时避免机壳内部温度升高。

本发明的另一目的在于提供一种散热片具有真空腔室的电脑散热装置，可以不必使用风扇散热而减少耗能及噪音。

实现本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，包含一机壳，及一具有中央处理器的主机板安装在该机壳之内；其中，该散热装置包含：一散热片，构成该机壳的一部分，具有一真空腔室，及一沟通该真空腔室的孔洞；一热导管，具有一管壁界定出一真空内室，并具有一封闭端与该中央处理器接触，及一开放端固定于该散热片，而且通过该孔洞沟通该真空腔室；及工作液体，充填于该热导管的真空内室，该工作液体具有受热蒸发受冷凝结的特性。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片的真空腔室可被一肋条隔成二个互通的空间，而且该肋条被该孔洞分开成二肋部；该热导管具有一对相对应设置的管翼，从该开放端沿着该管壁向前延伸形成，并经由该孔洞插入该真空腔室内，使该热导管可通过该二管翼之间的二缺口分别沟通一空间。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，又包含至少一梃杆，该梃杆的杆底固定于该主机板，杆头与该散热片固定一起。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片及该主机板各具有至少一螺丝孔，该梃杆的二端分别具有一阴螺纹，供螺丝穿过该螺丝孔后旋入该阴螺纹。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片的螺丝孔可贯穿该肋条。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该机壳可由该散热片及一壳体组成，该壳体为热传导系数高的材料，包括铝、铜或其合金制造，外部具有鳍片，内部提供一真空壳室。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片可构成该机壳的顶壁，该壳体构成该机壳的底壁、左侧壁及右侧壁。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片可构成该机壳的顶壁、左侧壁及右侧壁，该壳体构成该机壳的底壁。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该壳体的真空壳室可被至少一肋条隔成至少二个互通的空间。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片与该壳体的接触面可具有导热介质，该导热介质包括将导热膏涂布于该壳体和该散热片间的缝隙。

本发明的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其中该散热片的真空腔室被至少二肋条隔成至少三个互通的空间。

本发明的电脑散热装置的优点在于具有较高的散热效率，同时避免机壳内部温度升高。

至于本发明的技术内容及其它目的与特点参照下面配合图式的详细实施例说明即可完全明白。

附图说明

图1为常用电脑散热装置的剖面图。

图2为依据本发明一较佳实施例而成的电脑散热装置剖面图。

图3为沿图2中3-3线的剖面图。

图4为沿图2中4-4线的剖面图。

图5为与图2近似的实施例剖面图。

主要组件符号说明

10...电脑                   20...机壳

20a...机壳                  21...鳍片

22...真空壳室               22a...第一空间

22b...第二空间              23...肋条

25...壳体                   25a...壳体

26...导热介质               30...主机板

31...中央处理器             32a...螺丝

32b...螺丝                  33a...螺丝孔

33b...螺丝孔                  40...散热装置

40a...散热装置                50...散热片

50a...散热片                  51...基部

51a...上基部                  51b...左基部

51c...右基部                  52...鳍片

52a...鳍片                    52b...鳍片

52c...鳍片                    53...真空腔室

53a...第一空间                53b...第二空间

54...孔洞                     55...肋条

55a...第一肋部                55b...第二肋部

56a...螺丝孔                  56b...螺丝孔

57...真空腔室                 57a...第一空间

57b...第二空间                57c...第三空间

57d...第四空间                57e...第五空间

58a...第一肋条                58b...第二肋条

58c...第三肋条                58d...第四肋条

60...热导管                   61...封闭端

62...开放端                   63a...第一管翼

63b...第二管翼                64a...第一缺口

64b...第二缺口                65...管壁

66...真空内室                 70a...第一梃杆

70b...第二梃杆                71a...阴螺纹

71b...阴螺纹                  72a...阴螺纹

72b...阴螺纹                  75a...螺丝

75b...螺丝                    90...中央处理器

91...散热片                   92...热导管

93...机壳                     95...散热装置

具体实施方式

在图2-4中，显示一散热片具有真空腔室的散热装置40应用在电脑10的内部构形，可供说明本发明的技术内容。其中，所述的电脑10包含一机壳20，及一主机板30安装在机壳20之内，该主机板30上具有一中央处理器31。

上述散热装置40包含一散热片50，它与一壳体25组成机壳20。在附图的实施例中，该壳体25由一底壁、一左侧壁及一右侧壁界定而成，顶部镂空而由散热片50予以填补，使散热片50构成机壳20的顶壁，成为机壳20的一部分。该散热片50具有一基部51及形成于基部51上方的复数鳍片52。其中，该鳍片52用来增加散热片50的散热表面积，提高散热效率；该基部51为中空构造而界定出一腔室53，并且基部51的中央具有一孔洞54沟通腔室53。上述腔室53被一长度短于散热片50深度的肋条55隔成二个互通的第一空间53a和第二空间53b，同时该肋条55被孔洞54从中间分开成第一肋部55a和第二肋部55b。需知，肋条55的数目不受一条的限制，它可为二条以上而将腔室53隔成三个以上互通的空间。

所述的散热片50为热传导系数高的材料，例如铝、铜或其合金制造；因为铝、铜导热性很好的关系，因此可以促进热传递，同时表面积大，使传到散热片50的热可与大量空气互相接触而很快散失到机壳20外面的空气中去。如果不考虑电脑10组装的问题，散热片50和壳体25可以采用热传导系数高的材料一体制造，使机壳20成为一大型的散热片。

本发明的另一重要部分是热导管60。该热导管60是由铜或其它导热度高的材料制成圆柱、方柱或其它适当的形状；因为铜具有很高的导热度，因此可以促进热传递。热导管60具有一封闭端61与中央处理器31接触，及一相对于封闭端61的开放端62用来沟通散热片50的腔室53，并具有一对从开放端62沿着管壁65向前延伸而成的第一管翼63a和第二管翼63b，该二管翼63a和63b分别相隔180度设置，可以经由散热片50的孔洞54插入腔室53内，而分别与第一肋部55a和第二肋部55b的内端面契合，然后利用焊接或其它已知的技术，将热导管60与散热片50固定一起，使热导管60可通过二管翼63a和63b之间的第一缺口64a和第二缺口64b分别沟通腔室53的第一空间53a和第二空间53b。上述热导管60的管壁65及封闭端61界定出一内室66，以接纳工作液体(图未示)，该液体具有受热易蒸发受冷易凝结的特性，可以持续的吸热、释热而加速热传导。由于热导管60的工作原理系属习知，故进一步说明实无必要。为了提高热传导效率，可以使热导管60的内室66及散热片50的腔室53成为真空状态。

本发明的散热装置40进一步包含一支以上的梃杆；在图4中，显示有二支梃杆70a和70b用来将散热片50固定在一定的位置。该第一梃杆70a和第二梃杆70b的杆底各自设有一阴螺纹71a和71b；该主机板30则具有二螺丝孔33a和33b各自对应一梃杆70a和70b，并具有二螺丝32a和32b分别穿过一螺丝孔33a和33b后旋入一梃杆70a和70b的阴螺纹71a和71b内，将梃杆70a和70b锁定在主机板30之上。同样的，梃杆70a和70b的杆头也分别设有一阴螺纹72a和72b，上述散热片50的肋条55则具有二螺丝孔56a和56b各自对应一梃杆70a和70b，并具有二螺丝75a和75b分别穿过一螺丝孔56a和56b后旋入一梃杆70a和70b的阴螺纹72a和72b内，将散热片50锁定在梃杆70a和70b之上，使梃杆70a和70b的二端分别与主机板30和散热片50相结合，达到将散热片50固定在机壳20上的定位作用，同时保证热导管60的封闭端61能够正确的与中央处理器31接触。上述肋条55除了可以提高散热片50的强度之外，还能够提供一设置螺丝孔56a和56b的有利位置，避免螺丝孔56a和56b直接贯穿真空腔室53，增加腔室53形成真空环境上的困难度。

按照本发明的散热装置40，可使中央处理器31工作产生的热传给热导管60，此时一部分的热经由热导管60的管壁65传到散热片50那里散发，大部分的热被热导管60内的工作液体吸收，使工作液体蒸发成蒸气，结果压力因而增高，使其可从热导管60的封闭端61经由开放端62二侧的缺口64a和64b分别流向散热片50的真空腔室53的第一空间53a和第二空间53b，一直到它本身的压力与腔室53内的压力相同时为止，在此蒸气与散热片50进行广泛的接触而释出其潜热(latent heat)，使热终于散失到机壳20外面的空气中去；然后，释出潜热的蒸气冷凝成液体，并回流至热导管60的封闭端61，在那里继续吸热。如此，在电脑操作时，散热装置40可持续由中央处理器31那里迅速除去热量，避免中央处理器31过热而降低性能或损坏。

图5显示一与图2近似的电脑散热装置40a内部构形。本实施例与上述实施例的差异主要在于散热片50a和壳体25a，其余大致相同，因此与图2所示实施例相同的部分均以相同的符号标示，且先前对于图2-4所示实施例的说明亦适用于本实施例，不再说明。在本实施例中，该散热片50a构成机壳20a的大部分，包括顶壁、左侧壁及右侧壁，以提供优于上述散热片50的散热效率。所述的散热片50a具有一真空腔室57形成于上基部51a、左基部51b和右基部51c的内部，该真空腔室57被四条长度短于散热片50a深度的肋条，即第一肋条58a、第二肋条58b、第三肋条58c及第四肋条58d隔成五个互相沟通的空间，即第一空间57a、第二空间57b、第三空间57c、第四空间57d及第五空间57e。需知，不论真空腔室57被隔成多少个空间，这些空间都是互相沟通的。又，该散热片50a的上基部51a、左基部51b和右基部51c的外侧分别形成有鳍片52a、52b和52c，以增加散热表面积。至于上述壳体25a只构成机壳20a的底壁，同时与散热片50a一样，采用热传导系数高的材料，例如铝、铜或其合金制造，它除了具有形成于外部的鳍片21增加散热效果外，内部也提供一真空壳室22，以促进热传递。

在图5中，该真空壳室22被一长度短于壳体25a深度的肋条23隔成二个互相沟通的第一空间22a和第二空间22b；然而，不论真空壳室22被隔成多少个空间，这些空间都是互相沟通的。又，该散热片50a和壳体25a的接触面之间具有导热介质26，该导热介质26包括但是不限于将导热膏均匀涂布于散热片50a和壳体25a间的缝隙，使热能顺利的从散热片50a传导至壳体25a那里散发。

采用图5所示结构的散热装置40a，因为处于散热片50a的上基部51a的真空腔室57被二肋条58a和58b分隔成三个互通的空间57a-57c，故第一梃杆70a和第二梃杆70b可以左右对称安排(上述实施例的梃杆为前后对称配置)，也就是将二支梃杆70a和70b的杆头分别锁紧在第一肋条58a和第二肋条58b之上，而杆底则锁定于主机板30上。

当然，上述实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的全部事项应视为例示性，而非用以限制本发明的权利要求范围。

Claims (11)

1.一种散热片具有真空腔室的电脑散热装置，该电脑包含一机壳，及一具有中央处理器的主机板安装在该机壳之内；其特征在于，该散热装置包含：

一散热片，构成该机壳的一部分，具有一真空腔室，及一沟通该真空腔室的孔洞；

一热导管，具有一管壁界定出一真空内室，并具有一封闭端与该中央处理器接触，及一开放端固定于该散热片，而且通过该孔洞沟通该真空腔室；及

工作液体，充填于该热导管的真空内室，该工作液体具有受热蒸发受冷凝结的特性。

2.如权利要求1所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片的真空腔室被一肋条隔成二个互通的空间，而且该肋条被该孔洞分开成二肋部；该热导管具有一对相对应设置的管翼，从该开放端沿着该管壁向前延伸形成，并经由该孔洞插入该真空腔室内，使该热导管可通过该二管翼之间的二缺口分别沟通一空间。

3.如权利要求2所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于又包含至少一梃杆，该梃杆的杆底固定于该主机板，杆头与该散热片固定一起。

4.如权利要求3所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片及该主机板各具有至少一螺丝孔，该梃杆的二端分别具有一阴螺纹，供螺丝穿过该螺丝孔后旋入该阴螺纹。

5.如权利要求4所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片的螺丝孔贯穿该肋条。

6.如权利要求1所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该机壳由该散热片及一壳体组成，该壳体为热传导系数高的材料，包括铝、铜或其合金制造，外部具有鳍片，内部提供一真空壳室。

7.如权利要求6所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片构成该机壳的顶壁，该壳体构成该机壳的底壁、左侧壁及右侧壁。

8.如权利要求6所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片构成该机壳的顶壁、左侧壁及右侧壁，该壳体构成该机壳的底壁。

9.如权利要求6-8中任一项所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该壳体的真空壳室被至少一肋条隔成至少二个互通的空间。

10.如权利要求6-8中任一项所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片与该壳体的接触面具有导热介质，该导热介质包括将导热膏涂布于该壳体和该散热片间的缝隙。

11.如权利要求1或6-8中任一项所述的散热片具有真空腔室的电脑散热装置，其特征在于该散热片的真空腔室被至少二肋条隔成至少三个互通的空间。

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