CN102609061A

CN102609061A - 一种高速计算机cpu、gpu的微型蒸发散热器

Info

Publication number: CN102609061A
Application number: CN2012100090723A
Authority: CN
Inventors: 何少云
Original assignee: ZHUHAI JIAYI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI JIAYI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明提供一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，所述蒸发散热器与冷凝器、干燥过滤器、气液分离器、压缩机，通过管路连接组成一循环回路；所述蒸发散热器包括底座、上盖及短管截流阀，该底座上设有流通冷却液的换热槽，该上盖盖合于该底座上将该底座上的换热槽密封，该上盖上设有与该短管截流阀连接的冷却液进口及与气液分离器连接的冷却液出口，该冷却液进口与冷却液出口分别与底座上的换热槽对应设置，所述短管截流阀的另一端与该干燥过滤器连接。本发明结构简单，利用微型直流旋转式压缩机可在微型的蒸发散热器内产生500W左右的制冷量，同时，各部件通过非金属软管连接，可根据设备的结构进行布局与安装。

Description

一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器

技术领域

本发明涉及计算机散热技术领域，具体的说是一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器。

背景技术

近年来微电子技术的发展十分迅猛，微小型化、集成化已成为当代科技发展的重要方向之一。微型制冷技术既依赖于微电子技术的发展，同时也是微电子技术发展的需要。众所周知，集成技术的快速发展，导致各种电子器件和产品的体积越来越小，集成器件周围的热流密度越来越大，以计算机CPU为例，在2000年，个人电脑（PC）使用的处理器的主频速度接近1GHz，散热量接近50W，CPU的热流密度约是10～15W/cm2；在2004年主流处理器的主频速度已超过了3GHz，散热量接近100W；而到2011年微处理芯片的晶体导管数目可达到10亿个，散热量达到了330W左右。

GPU（全称：Graphic Processing Unit、中文名称：图形处理器）的散热量也是十分巨大。例如，目前，市场上所售的美国AMD(全称：Advanced Micro Devices，中文名称：超威半导体)公司研发的HD6970型号的单GPU显卡，其设计热功耗大约为250W；HD6990型号的双GPU显卡，其设计热功耗大约在375W。

中国台湾华硕集团出品的MarsII火星二代双GPU显卡，经过市场技术人员的测试，该卡100%满载功耗达到了恐怖的729W，可以说是绝无仅有。而美国Nvidia（全称：Nvidia Corporation，中文名称：英伟达）公司设计的GTX590型号的单GPU显卡，其热设计功耗为250W，如果超频满载的话可以达到330W。

而与此相比较，电子器件工作的可靠性对温度却十分敏感。为了使CPU正常运行，因此需要将CPU的温度维持在一定范围内（约-5～+65℃）运转。另外，实验与研究表明：单个半导体（CPU）元件的温度每升高10℃，系统可靠性将降低50%，超过55%的电子设备的失效都是是由于温度过高引起的。微型制冷技术已日益成为制约电子器件高集成化的瓶颈。

目前，在计算机技术领域中， CPU、GPU一般采用传统的强制散热的方式予以降温，即在器件部位安装散热片与风扇，通过风扇使器件周围的空气流动，从而将器件散发的热量带走的一种方法。这种方法操作简单，但散热片与风扇需要较大的空气流通与安装空间，而且其散热效果的增强，需通过加大风扇功率或增加散热片的散热面积予以实现，因此只适用于机箱空间大、散热量小的家用或办公电脑。

而伴随CPU、GPU性能不断提升，其散热量的增强而带来的冷却散热难的棘手问题，商家可谓是煞费苦心不断开发更新，推出一系列散热产品，从而促进了散热产品市场的蓬勃，一时间，“纯铜散热器”、“热管散热器”、“水冷散热器”等一系列新产品相继出现，但这些产品只能用于热流密度不大于10W/cm2的CPU芯片上，然而，随着芯片的向着高发热热流密度方向发展，这些产品均无法满足现有技术所发展的趋势。

另辟蹊径以成为业界刻不容缓的问题，由于微型转子式压缩机的诞生（一个能产生500W左右的制冷量），为压缩机制冷技术应用于计算机散热创造了技术条件。但是，如何将微型转子式压缩机应用于计算机散热技术领域成了新一技术难题。因为500W左右的制冷量需均匀的进入计算机散热区域，而且，需在工作部件负载发生骤变的时候能够作出快速的应对，以保证整个制冷系统可靠工作，使制冷功率随着负载的变化而变化。这仍然是业界一直没有解决的技术难题，目前也未见有相关成功的报道。

发明内容

针对以上现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，所述蒸发散热器与冷凝器、干燥过滤器、气液分离器、压缩机，通过管路连接组成一循环回路；所述蒸发散热器包括底座、上盖及短管截流阀，该底座上设有流通冷却液的换热槽，该上盖盖合于该底座上将该底座上的换热槽密封，该上盖上设有与该短管截流阀连接的冷却液进口及与气液分离器连接的冷却液出口，该冷却液进口与冷却液出口分别与底座上的换热槽对应设置，所述短管截流阀的另一端与该干燥过滤器连接。

作为本发明的优选技术方案，所述底座上的换热槽呈环形，该上盖上的冷却液进口与环形换热槽的中心相对应，该冷却液出口与环形换热槽外环的末端相对应。

作为本发明的优选技术方案，所述换热槽呈圆环形或方环形。

作为本发明的优选技术方案，所述压缩机外侧环绕的设置有冷却管，该冷却管的一端连接于靠近冷却液出口的管路上，另一端连接于靠近气液分离器进口的管路上。

作为本发明的优选技术方案，所述蒸发散热器上设有一外盖，该外盖上设有用于放置安装螺丝的通孔。

作为本发明的优选技术方案，所述外盖与蒸发散热器之间设有一保温层。

作为本发明的优选技术方案，所述保温层为保温泡棉层或聚氨酯材料层。

作为本发明的优选技术方案，所述压缩机为微型直流旋转式压缩机。

与现有技术相比，本发明结构简单，利用微型直流旋转式压缩机可在微型的蒸发散热器内产生500W左右的制冷量，同时，各部件通过非金属软管连接，可根据设备的结构进行布局与安装。

附图说明

图1为本发明一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器与其它部件连接组成的循环冷却系统的结构示意图。

图2为本发明一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器的爆炸图。

图3为本发明一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器中短管节流阀的剖面图。

图4为本发明一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器中底座的结构示意图一。

图5为本发明一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器中底座的结构示意图一。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

请参阅图1，该蒸发散热器103与冷凝器106、干燥过滤器104、气液分离器101、压缩机102，通过管路连接组成一循环的冷却系统。其中，所述压缩机102为微型直流旋转式压缩机。

请参阅图2，蒸发散热器103包括底座1031与上盖1032，该底座1031上设有流通冷却液的换热槽1037，该换热槽1037呈环形，请参阅图4与图5，在实际使用过程中，将该环形换热槽1037设计为圆环形或方环形，为两种较为优选的方案。

该上盖1032盖合于该底座1031上将该底座1031上的换热槽1037密封，该上盖1032上设有与短管截流阀1039连接的冷却液进口1035及与气液分离器101连接的冷却液出口1036。该短管节流阀1039另一端与该干燥过滤器104连接，请参阅图3，该短管节流阀1039内设有一孔径较小的通孔1040，该通孔1040的孔径可根据设备的散热功率进行设定，以使该蒸发散热器适用于不同冷却要求的设备。

为使冷却液在底座1031的换热槽1037内充分流动，达到最佳的冷却效果，在上盖1032盖合在底座1031上后，所述冷却液进口1035与环形换热槽1037的中心处相对应，该冷却液出口1036对应于环形换热槽1037外环的末端。

同时，为了便于安装该蒸发散热器103，该蒸发散热器103上设有一外盖1034，该外盖1034上设有用于放置安装螺丝1038的通孔。所述外盖1034与蒸发散热器103之间还设有一保温层1033，该保温层1033为保温泡棉层或聚氨酯材料层，但并不局限于此，也可采用其它保温材料。

请继续参阅图1，压缩机102工作时，也会相应的产生热量，为使压缩机102的工作热量快速散发，该压缩机102外侧环绕的（呈弹簧形状）设置有冷却管105，该冷却管105的一端连接于靠近冷却液出口1036的管路上，另一端连接于靠近气液分离器101进口的管路上，冷却液在从底座1031内流出后，会有一部分进入冷却管105对压缩机102进行冷却，并经由该冷却管105重新流入至气液分离器101。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。

Claims

1.一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于:所述蒸发散热器与冷凝器、干燥过滤器、气液分离器、压缩机，通过管路连接组成一循环回路；所述蒸发散热器包括底座、上盖及短管截流阀，该底座上设有流通冷却液的换热槽，该上盖盖合于该底座上将该底座上的换热槽密封，该上盖上设有与该短管截流阀连接的冷却液进口及与气液分离器连接的冷却液出口，该冷却液进口与冷却液出口分别与底座上的换热槽对应设置，所述短管截流阀的另一端与该干燥过滤器连接。

2.根据权利要求1所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述底座上的换热槽呈环形，该上盖上的冷却液进口与环形换热槽的中心相对应，该冷却液出口与环形换热槽外环的末端相对应。

3.根据权利要求2所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述换热槽呈圆环形或方环形。

4.根据权利要求1所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述压缩机外侧环绕的设置有冷却管，该冷却管的一端连接于靠近冷却液出口的管路上，另一端连接于靠近气液分离器进口的管路上。

5.根据权利要求1所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述蒸发散热器上设有一外盖，该外盖上设有用于放置安装螺丝的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述外盖与蒸发散热器之间设有一保温层。

7.根据权利要求6所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述保温层为保温泡棉层或聚氨酯材料层。

8.根据权利要求1所述的一种高速计算机CPU、GPU的微型蒸发散热器，其特征在于：所述压缩机为微型直流旋转式压缩机。