CN103901983B - 蒸发式散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了蒸发式散热器，包括机箱外壳，在机箱外壳内的一侧上方设有金属散热器，所述金属散热器包括金属散热器底座，金属散热器底座上排布有多个散热柱；在所述金属散热器底座的外侧贴设发热电子元件，散热柱表面设有亲水材料层，金属散热器为半密封结构，其顶部设有其顶部设有顶盖及进气口过滤网，底端连接有排气管，在金属散热器对侧的机箱外壳下方内开有排气口，在排气口处设有排气扇，排气口下方的机箱外壳外侧面设有水箱，所述排气管分为两条支路，其一条支路连接到排气口，另一条支路为冷凝水回流通道，其连接到水箱上部；所述发热电子元件产生的热能通过散热柱与排气管相通；机箱外壳内还设有带亲水材料的毛细供水通道，其上段连接在散热柱上，其底端与水箱连接。引进简化的蒸发散热技术和毛细供水技术，为散热领域的发展指明方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热装置，尤其涉及计算机中央处理器(CPU)及显示芯片等发热元件的高效散热装置。
背景技术
现有散热技术中，普通散热器结构简单，但仅靠热传导散热，效果不佳；水冷系统散热效果较好但结构复杂，成本昂贵，故障率高，漏水极易引起短路；现有水冷散热系统需要驱动水分循环散热，耗电量巨大；普通散热器依靠风扇加速热传导散热，极易因为进灰堵塞散热通道，而降低散热效果，因而风扇耗电也大。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单基于蒸发散热的小型散热装置(以下简称本发明)，具有结构简单，节能，成本低，高效散热，耐灰尘等特点。有效解决了现有空气热传导散热器的散热效果不佳，容易积灰，特别是高性能显卡散热器等体积庞大的问题。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：蒸发式散热器，固定于发热电子元件表面，所述金属散热器包括金属散热器底座，金属散热器底座上排布有多个散热柱以增加散热面积；在所述金属散热器底座的外侧通过导热材料贴于发热电子元件，散热柱表面设有亲水材料层，金属散热器为半密封结构，其顶部设有顶盖及进气口过滤网，底端连接有排气管，在金属散热器对侧的机箱外壳下方内开有排气口，在排气口处设有排气扇，排气口下方的机箱外壳外侧面设有水箱，所述排气管分为两条支路，其一条支路连接到排气口，另一条支路为冷凝水回流通道，其连接到水箱上部；所述发热电子元件产生的热能通过散热柱与排气管相通；机箱外壳内还设有带亲水材料的毛细供水通道，其上段连接在散热柱上，其底端与水箱连接。
本发明借鉴维管植物蒸腾作用和毛细管现象的原理引入蒸发散热和毛细吸水供水技术。作为一种新技术散热器，它由带亲水表层的金属散热器，带亲水材料的毛细供水通道和定向排气回流装置构成。
1、金属散热器由金属散热底座，分布于表面的多个散热柱及散热柱表面的亲水材料层组成，亲水表层为长纤维吸水纸或洗水棉，相同空间内，密集排列且具湿润表层的散热柱为水分蒸发提供比散热片更大表面积，散热效果更好。
2、供水装置利用毛细管现象及亲水材料的吸水性，无需动力不断向亲水表层输水。毛细供水通道内的亲水材料为脱脂棉绳或人工合成的亲水纤维。
3、定向排气装置由带进、出气口的外壳、引流排气管，及引流排气管口的排气扇组成。外壳可保证散热器内气流定向且不漏水，引流排气管低位有分枝连接水箱用于回流冷凝水。排气管末端连接排气用风扇固定于机箱排气口。
本发明相对于现有技术(普通散热器与水冷系统)的优点表现在：
1.结构简单 现有散热技术中，普通散热器结构简单，但仅靠热传导散热，效果不佳，为保证散热效果往往体积较大；水冷系统散热效果较好但结构复杂，成本昂贵，故障率高；本发明综合了二者的优点，散热效果好的同时结构又简单，节能，故障率低。
2.高效 本发明采用定向进风方式，且散热柱式表面积更大，气流促进蒸发作用散热效果更显著，散热效果远远超过普通热传导散热器，可与水冷系统相媲美甚至优于水冷效果。
3.节能 现有水冷散热系统需要驱动水分循环散热，耗电量巨大；普通散热器依靠风扇加速热传导散热，风扇用电也大；而本发明因为采用定向进风设计，引入蒸发吸热技术，散热效果大大提高，风扇效率更高，因而比普通热热传导的散热器风扇更省电。
4.安全 本发明的半密封定向排气和引流排气管回流水箱的设计保证了机箱内的空气干燥，同时毛细供水装置供水管内填满亲水材料，水分受亲水材料吸附，即使供水管破裂也不会想水冷系统一样造成漏水而短路的问题。较水冷散热系统更为安全。
5.耐灰 普通热传导散热器很容易因为进灰堵塞散热口而无法工作，而本发明的散热器进气口有一层过滤网，用于过滤较长较大的杂物，方便取下清理疏通；因为散热柱表面是湿的，少量细小灰尘也仅是附着在散热柱表面，而不会堵塞散热器，不影响散热柱表面的蒸发作用，只有灰尘积累到严重堵住气流才需要清理。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
请参阅图1所示，蒸发式散热器，固定于机箱内，金属散热器B包括金属散热器底座B1，金属散热器底座B1上排布有多个散热柱B2；金属散热器底座B1的外侧贴设发热电子元件C，散热柱B2表面设有亲水材料层，金属散热器B为半密封结构，其顶部设有顶盖及进气口过滤网A，底端连接有排气管I，在金属散热器B对侧的机箱外壳H内开有排气口，在排气口处设有排气扇G，排气口下方的机箱外壳H外侧面设有水箱F，排气管I分为两条支路，其一条支路连接到排气口，另一条支路为冷凝水回流通道E，其连接到水箱F上部；发热电子元件C产生的热能通过散热柱B2与排气管I相通；机箱外壳H内还设有带亲水材料的毛细供水通道D，其上段连接在散热柱B2上，其底端与水箱F连接。
通过多次试验改进，本发明技术上已经成熟，散热效果远远超过传统热传导式散热器，可与水冷散热系统相媲美，甚至优于水冷系统。本发明第一次引进简化的蒸发散热技术和毛细供水技术(其通过带亲水材料的供水通道实现)，是散热领域的一次技术革命，为散热领域的发展指明方向。
本散热器工作时，排气扇转动往外抽气，在金属散热器内形成定向空气流，气流促进散热柱上的水分快速蒸发吸热降温并带走水蒸气，同时由于温差气流也带走少部分由金属散热器热传导而来的热能。蒸发作用与热传导同时为散热柱降温，散热效果远远超过主要靠热传导的传统散热器。
安装：本发明安装上分为两个步骤，金属散热器部分安装与普通散热器无异(不同接口各有不同)，区别在于风扇安装在机箱出风口处，引流排气管朝向应该向下走势以起到引流作用，水箱安装于机箱外，便于加水，也较安全。
要求保护的技术方案：定向进风排气，金属散热器半密封设计，亲水层与散热器集合的蒸发散热系统，亲水材料填充的毛细供水系统。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (1)
1.蒸发式散热器，包括机箱外壳（H），在机箱外壳（H）内的一侧上方设有金属散热器（B），所述金属散热器（B）包括金属散热器底座（B1），金属散热器底座（B1）上排布有多个散热柱（B2）；
其特征在于：在所述金属散热器底座（B1）的外侧贴设发热电子元件（C），散热柱（B2）表面设有亲水材料层，金属散热器（B）为半密封结构，其顶部设有顶盖及进气口过滤网（A），底端连接有排气管（I），在金属散热器（B）对侧的机箱外壳（H）下方内开有排气口，在排气口处设有排气扇（G），排气口下方的机箱外壳（H）外侧面设有水箱（F），所述排气管（I）分为两条支路，其一条支路连接到排气口，另一条支路为冷凝水回流通道（E），其连接到水箱（F）上部；所述发热电子元件（C）产生的热能通过散热柱（B2）表面的水分蒸发吸收并通过排气管（I）排出机箱；机箱外壳（H）内还设有带亲水材料的毛细供水通道（D），其上段连接在散热柱（B2）上，其底端与水箱（F）连接。
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