CN101655729A

CN101655729A - Cpu散热装置

Info

Publication number: CN101655729A
Application number: CN200910131609A
Authority: CN
Inventors: 孔繁忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2010-02-24

Abstract

本发明是一种无风扇的整机一体化CPU散热装置，应用在计算机领域包括台式机、工作站或服务器。该装置安装在一金属机箱面板上，将CPU散热面和机箱面板及盛水的水箱紧紧的连接在一起，CPU产生的热量被导向机箱面板表面和外置的由高导热率金属板(如铝板)制作的水箱，散热效率非常高；而且水箱中的水会吸收热量抑制CPU温度急速升高，当打开水箱盖时，被加热的水会不断蒸发，持续带走CPU产生的热量，散热效果会非常好。

Description

CPU散热装置

技术领域

本实用新型是一种CPU散热装置，主要针对计算机应用领域包括个人计算机、工作站和服务器。

背景技术

当前，计算机已经非常普及，成为数量巨大、各行各业必不可少的基础设备，然而用户在计算机使用中通常都会遇到一个问题，此往往也是计算机制造厂商头痛的问题，即CPU风扇噪音问题。CPU是计算机系统中核心器件，CPU散热的好坏决定着计算机系统的稳定性和可靠性，当CPU的温度接近或超过上限值时，计算机就会死机，停止工作。目前普及最广的CPU散热装置是intel发布的散热器，直接安装在主机箱内的主机板上，由风扇将CPU产生的热量吹走，噪音大；热量在机箱内累积，内部温度会越来越高，CPU风扇吹风散热效果会变得很差，而且高温会危及其它电子设备的安全，不得不在机箱侧面加多一个系统风扇，将机箱内部的热量排出去，如专利号为CN2882201Y；两个风扇同时工作，会发出更大的噪音，越是高性能的CPU，往往噪音越大，令使用者忍无可忍不胜其烦。还有如专利号为CN2876872Y和CN2824124Y，在计算机机箱上增加前置液冷装置和内部增加集热器、水箱及循环管路系统的无噪声散热装置，制作复杂，造价高昂，不适宜推广。个人计算机如此，服务器的噪音更为响亮震撼。为克服上述方法的弊端，本实用新型面向个人计算机、工作站和服务器，提出一种整机一体化散热的技术解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，是为计算机用户提供一种无风扇且适用于任何机箱的CPU散热装置，将计算机CPU产生的热量采用传导的方式导向整个金属箱体，由整个箱体六个面散发出去；为了抑制CPU表面的温升和提高散热效率，引入了外置水箱。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该装置上安装在一金属机箱上，通过导热率较高的铝质(或铝合金)或铜质(或铜合金)或钛合金中间件，将CPU散热面和机箱面板及盛水的高导热率质地水箱可靠牢固地连接在一起，CPU产生的热量通过中间件导向外置水箱和整个金属机箱表面，散热效率非常高；当装在机箱外部的水箱打开密封口，且密封口尺寸适度，被加热的水不断地蒸发，会带走CPU持续产生的热量，机箱内部和外部温度会相差不多。

本实用新型的优点是：该CPU散热装置，去掉了CPU风扇和系统风扇，节能环保；没有了风扇噪音，改善了个计算机和服务器用户的工作环境，提高了舒适度和工作效率；因为扩大了散热面积和增加了散热介质而使CPU散热的效率得以明显提升，CPU连续工作的时间会延长许多；因为CPU热量直接导向整个金属机箱和外置水箱，机箱内温度很接近机箱外部温度，极大地提升整机的稳定性和可靠性；根据静电屏蔽原理，密闭金属壳内的CPU不会被静电击穿损坏，静电防护与传统的散热系统相当。

附图说明

图1是现有个人计算机安装的E18764-001 CPU散热装置立体示意图。

图2是现有塔式服务器和4U工控服务器安装的

Xeon^TM CPU散热装置立体装配示意图。

图3是现有1U工控服务器装

Xeon^TM CPU散热装置立体装配示意图。

图4是本实用新型面向个人计算机的第一种CPU散热装置立体装配示意图。

图5是本实用新型面向个人计算机的第一种CPU散热装置整机示意图。

图6是本实用新型面向个人计算机的第二种CPU散热装置立体装配示意图。

图7是本实用新型面向个人计算机的第三种CPU散热装置立体装配示意图。

图8是本实用新型面向个人计算机的第四种CPU散热装置立体装配示意图。

图9是本实用新型面向个人计算机的第五种CPU散热装置立体装配示意图。

图10是本实用新型面向1U工控服务器的单CPU散热装置立体装配示意图。

图11是本实用新型面向1U工控服务器的双CPU散热装置整机立体装配示意图。

图12是本实用新型面向4U工控服务器的双CPU散热装置立体装配示意图。

图13是本实用新型面向4U工控服务器的双CPU散热装置整机立体装配示意图。

附图标记说明：

1 PC主机箱 2 1U工控服务器机箱34U工控服务器机箱

9 CPU座与南桥、北桥、和卡座不在同一面的主机板

10 PC主机板 100 服务器主机板

11 PC主机箱顶盖 110 1U工控服务器机箱面盖 111 4U工控服务器机箱面盖

112 机箱内用于固定主机板的金属板 113 PC主机箱侧板

12 CPU

13 水箱A 130 水箱B 131 水箱C

14 水箱注液口的塞子

15 导热金属块 16U 型金属板 17 L型金属板

18 金属框 19 金属板 191 固定导热金属块的金属板

20 螺丝 21 螺母

具体实施方案

请参照图4，本实用新型第一种CPU散热装置立体装配示意图；请参照图5，本实用新型第一种CPU散热装置整机示意图；图5是图4整机装配示意图，实例都是立式个人计算机主机。

该装置由金属板19和水箱13组成。金属板19上有3个孔和四个支撑柱，四个支撑柱略粗于主机板10上预留的散热装置固定孔，且二者相对位置保持一致，支撑柱内配有螺丝20；金属板19与CPU 12接触面涂有导热硅脂，支撑柱对准固定孔放下金属板19，用螺丝20将金属板19固定在主机板10上。水箱13，顶部有盖，底部焊接有一高导热率的金属板和两个螺杆，金属板上开有两个孔，间距大小与金属板19上其中的两个孔一致；机箱顶盖11，开有两个孔和一个矩形窗口，恰能使水箱13底部的金属板和两个螺杆穿过，拧紧螺母，水箱13固定在顶盖11上；水箱13底部的金属板，与金属板19重叠，且二者的螺丝孔位重合，拧上螺20将两者连接固定，装配完成。确认连接好所有电子设备，合上侧板113，向水箱13中注水3/4容积并打开盖子后开机，CPU 12产生的热量，由金属板19传向水箱13和面盖11，经水箱13表面向外散发，箱中的水吸收热量加快蒸发，会带走一部分热量并抑制CPU 12金属表面的温升；热量亦会从面盖11向整个金属箱体1传导散发。

参照图6和图7，本实用新型第二、第三种CPU散热装置立体装配示意图，实例都是立式个人计算机主机。该散热装置就是一块U型金属板16或L型金属板17，金属板16或17上各有四个支撑柱，略粗于主机板10上预留的固定孔且相对位置保持一致，支撑柱内配有螺20，金属板16或17与CPU 12接触面涂有散热硅脂，支撑柱对准固定孔放下金属板16或17，用螺丝20将金属板16或17固定在主机板10上；U型金属板16还有五个孔，其中两个用于螺丝刀杆穿过拧下方的CPU固定螺20，另外两个是与顶盖11的连接孔，孔的背面焊接有螺母；L型金属板17另外开有两个孔，孔的背面焊接有螺母，用于连接顶盖11；拧紧螺丝20，把金属板16或17固定在顶盖11，装配完成。确认连接好所有电子设备后开机，CPU 12产生的热量直接由U型金属板16或L型金属板17向机箱顶盖11传导，再传向整个金属箱体。这两种散热装置，适合功率较小的CPU。

参照图8，本实用新型第四种CPU散热装置立体装配示意图，实例为立式个人计算机主机。该装置由金属板191和16组成。金属板191上有一导热柱和四个支撑柱，导热柱有两个攻丝的孔，四个支撑柱略粗于主机板10上预留的散热装置固定孔且相对位置保持一致，支撑柱内配有螺丝20，金属板191与CPU 12接触面涂有导热硅脂，支撑柱对准固定孔放下金属板191，用螺丝20将其固定在主机板10上；金属板16有六个螺丝孔，其中四个是和机箱相对的两个面盖如顶盖11和底盖的连接孔，孔的背面焊接有螺母，另两个用于连接金属板191导热柱；对好连接孔，用螺丝20把金属板16固定在机箱相对的两个面盖上，再用螺丝20把金属板16和金属板191导热柱连接起来，装配完成。确认连接好所有电子设备，开机后CPU12产生的热量，由金属板191向大金属板16传导并散发，并向机箱顶盖11和底板传导，再传向整个金属箱体，可满足CPU12正常工作的散热要求。

参照图9，本实用新型第五种CPU散热装置立体装配示意图，实例为立式个人计算机主机。该装置与目前所有的CPU散热装置都不同，既不需intel散热器，也不用增加任何辅助散热装置，仅做如下改革：<1>.将普通主机板10改换成主机板9，CPU座焊接到与南/北桥芯片和内存插槽/PCIE插槽/PCI插槽不在同一面，即主机板的背面；<2>.对任意主机箱，将固定主机板的电解板换成高导热率的金属板如铝板或铝合金板。装配时，首先CPU 12金属表面涂上导热硅脂，并用座盖压紧，然后将主机板9固定在机箱的金属板112上，利用主机板9预留的固定孔，收紧螺丝20，促使CPU 12金属表面与机箱金属板112良好接触。装好其它电子设备，合上所有机箱面板开机，CPU 12产生的热量，直接被面积至少是CPU表面70倍的高导热率的金属板112吸收扩散，并向整个金属箱体传导，足以满足CPU 12正常工作的散热要求。

参照图10，1U工控服务器的单CPU散热装置立体装配示意图，实例都为1U工控服务器主机。该装置由导热金属块15和水箱130组成。金属块15上有2个攻丝的孔和四个支撑柱，四个支撑柱与主机板100上预留的散热装置固定孔相对位置一致，支撑柱的尺寸比主机板100固定孔的略大，支撑柱内配有螺丝20，金属块15与CPU 12接触面涂有导热硅脂，支撑柱对准固定孔放下金属块15，用螺丝20将其固定在主机板100上；服务器机箱面盖110上开有至少四个螺丝孔，与水箱130的延伸板上的螺丝孔数相等并位置大小一致，其中两个是水箱130和服务器机箱面盖110的连接孔，另外两个是水箱130、服务器机箱面盖110和导热金属块15的连接孔；每增加一个CPU 12，就增加一个导热金属块15，服务器机箱面盖110就多开两个孔；连接好所有电子设备，去掉服务器机箱2内部风扇；用螺丝20把水箱130和服务器机箱面盖110固定，合上服务器机箱面盖110，金属块15上表面与面盖110紧密接触，金属块15的两个孔与水箱130和服务器机箱面盖110的孔位正对，用螺丝20把三者连接起来；向水箱130中注满水，拧紧盖子14。至此，一台无风扇的1U工控服务器主机安装完毕。开机后，CPU 12产生的热量，由金属块15传向水箱130和面盖110，经水箱130表面向外散发，箱中的水吸收一部分热量加快蒸发，并抑制CPU 12金属表面的温升；热量亦会从面盖110向整个服务器机箱和机柜传导散发。

参照图11，1U工控服务器的双CPU散热装置立体装配示意图；实例都为1U工控服务器主机。图11是双图10的整机装配示意图，二者实施方法相同。图11是图10的实际应用，图11与图10的差别在于：图11是双CPU散热装置，图10是单CPU散热装置。

参照图12是4U工控服务器的双CPU散热装置装配示意图，实例为4U工控服务器主机。该装置由两个导热金属块15和金属框18及水箱131组成。每个金属块15上都有2个攻丝的孔和四个支撑柱，四个支撑柱略粗于主机板100上预留的散热装置固定孔且二者相对位置保持一致，支撑柱配有螺丝20，两个金属块15与CPU 12接触面涂有导热硅脂，支撑柱对准固定孔放下两个金属块15，用螺丝20将两个金属块15固定在主机板100上；金属框18有6个螺丝孔，底面4个是两个导热金属块15和金属框18的连接孔，顶面2个螺丝孔的背面焊接有两个螺母；把金属框18放在两个金属块15上，使底面4个孔与两个金属块15上的4个孔相对，用扳手把4个螺丝20拧紧；服务器机箱面盖111开有三个螺丝孔，两小一大，其中两个小孔与水箱131延伸板上的螺丝孔位置大小一致，面盖111的大孔，略大于水箱131底部焊接的螺杆直径，且二者位置相对；水箱131有两个孔和一个焊接在箱底的螺杆，水箱131放在面盖111上，螺杆穿过面盖111的大孔，对正面盖111上的两个小孔，用扳手拧紧螺母，把水箱131和面盖111固定在一起；去掉服务器机箱内部风扇，连接好所有设备；合上服务器机箱面盖111，金属框18顶面与面盖111内壁紧密接触，且金属框18顶面2个螺丝孔要正对面盖111上的两个小孔和水箱131延伸板上的螺丝孔，拧好螺丝；向水箱131中注满水，拧紧塞子14，一台无风扇的4U工控服务器主机安装完毕。开机后，两颗CPU 12产生的热量，由金属块15和金属框18向面盖111和外置水箱131传导并散发，经面盖111向整个服务器机箱箱体和机柜传导并散发，箱中的水会吸收一部分热量并抑制CPU 13金属表面的温升，完全能够满足双CPU正常工作的散热要求。

参照图13，4U工控服务器主机的双CPU散热装置整机装配示意图，实例为4U工控服务器主机。图13是图12的整机装配示意图，实施方法与图12相同。

Claims

1.一种整机一体化CPU散热装置，应用领域是个人计算机、工作站和服务器，主要包括：一金属机箱，一或两高导热率的金属板或金属导热块。

2.根据权力要求1所述金属机箱，暴露在外各面板都喷涂有绝缘烤漆。

3.根据权力要求1所述的金属机箱，表面积最大的左右或前后面板要有一定数量的散热孔。

4.根据权力要求1所述，固定高导热率金属板的机箱面板，由高导热率的金属材料制成

5.根据权力要求1所述，该装置还可以包括一高导热率质地的水箱。

6.根据权力要求1所述，应用领域是多CPU的服务器，就需要多块高导热率的金属导热块

7.根据权力要求5所述，高导热率质地的水箱喷涂有绝缘烤漆。