CN105204597A - 一种cpu散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种CPU散热装置，尤其涉及一种CPU散热装置。包括导热片和半导体制冷片；所述导热片设置在所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面之间，导热连接所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面；其特征在于：所述半导体制冷片的N型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的P型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的N型半导体和P型半导体均设置石墨烯层。提高所述半导体制冷片热冷端的温度差。即使所述热端面并未设置散热装置所述半导体制冷片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热器，尤其涉及一种CPU散热装置。
背景技术
CPU是计算机的核心单元，如果其散热不好将会被烧毁。为提高CPU的工作效率需要对其进行散热。现有的做大是加装散热分散或采用水冷散热系统。散热风扇的散热效果差、噪音大。水冷散热系统散热效果好、结构复杂、一旦出现漏水问题会损害CPU。因此有人设计出半导体散热器，半导体散热器利用半导体制冷片通电以后，冷端从周围吸收热量，可用于制冷的特点对CPU散热。半导体制冷系统无机械转动，所以无噪音、无磨损。但是，半导体制冷片需要在其热端安装散热装置以散发其热端面产生的热量，否则半导体制冷片热量散发不出去会影响其冷端的制冷效果，设置将半导体制冷片烧毁。
发明内容
本发明针对半导体散热器结构复杂需要散热装置的问题提出一种CPU散热装置，包括导热片和半导体制冷片；所述导热片设置在所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面之间，导热连接所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面；其特征在于：所述半导体制冷片的N型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的P型半导体设置石墨烯层，或者所述半导体制冷片的N型半导体和P型半导体均设置石墨烯层。半导体内的石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使所述P型半导体和所述N型半导体以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极；同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述半导体制冷片的所述冷端面持续产生冷量，提高所述半导体制冷片热冷端的温度差。即使所述热端面并未设置散热装置所述半导体制冷片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
作为优选，所述P型半导体设置石墨烯层，所述N型半导体具有石墨烯纯度高于所述P型半导体的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。提高所述半导体制冷片的热冷端温度差至150℃，在通电3S后所述冷端面的温度可达至-50℃，大大提高了制冷制热的能力。
作为优选，所述半导体制冷片的热端面设置散热装置。所述半导体制冷片的制冷能力会随着其热端面的散热性能的影响，所述散热装置提高了所述热端面的散热性能，提升所述半导体制冷片的制冷能力。
作为优选，所述散热装置包括石墨烯散热片。石墨烯的导热率为金属的几十倍，在所述半导体制冷片的热端产生的热量通过添加有石墨烯材料的石墨烯散热片快速的散失，促使所述半导体制冷片制冷能力的提升。
作为优选，所述导热片为石墨烯导热片。石墨烯的导热率为金属的几十倍，在所述冷端设置添加有石墨烯材料的导热层可大大提升所述冷端的热传递效率。
本发明还提出一种CPU散热装置，包括导热片和半导体制冷片；所述导热片设置在所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面之间，导热连接所述半导体制冷片的冷端面和CPU芯片的表面；其特征在于：所述半导体制冷片的N型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片的P型半导体添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片的N型半导体和P型半导体均添加石墨烯颗粒。添加有石墨烯颗粒的半导体内的石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使所述P型半导体和所述N型半导体以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极；同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得所述半导体制冷片的所述冷端面持续产生冷量，提高所述半导体制冷片热冷端的温度差。即使所述热端面并未设置散热装置所述半导体制冷片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
作为优选，所述N型半导体添加石墨烯颗粒，所述P型半导体添加石墨烯颗粒，并且所述N型半导体的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于所述P型半导体的石墨颗粒的石墨烯纯度。提高所述半导体制冷片的热冷端温度差至150℃，在通电3S后所述冷端的温度可达至-50℃，大大提高了制冷制热的能力。
作为优选，所述半导体制冷片的热端面设置散热装置。所述半导体制冷片的制冷能力会受随着所述热端面的散热性能的影响，所述散热装置提高了所述热端面的散热性能，提升所述半导体制冷片的制冷能力。
作为优选，所述散热装置包括石墨烯散热片。石墨烯的导热率为金属的几十倍，在所述半导体制冷片的热端面产生的热量通过添加有石墨烯材料的石墨烯散热片快速的散失，促使所述半导体制冷片制冷能力的提升。
作为优选，所述导热片为石墨烯导热片。石墨烯的导热率为金属的几十倍，在所述冷端设置添加有石墨烯材料的导热层可大大提升所述冷端的热传递效率。
本发明具有如下有益效果：
1.提高了半导体制冷片的热冷端温度差，在同样的热端面温度下获得更低的冷端面温度，从而提高了CPU散热装置的散热能力。
2.克服了半导体制冷片依赖于散热装置进行工作了缺点，简化了CPU散热装置的结构。
3.采用电制冷的方式对CPU散热，无运动部件，无工作噪音。
4.避免了采用水冷方式制冷漏水带来的风险。
5.提高了半导体制冷片的制冷速度，散热器能更快的开启工作。
附图说明
图1CPU散热装置结构示意图；
图2半导体制冷片结构示意图一；
图3半导体制冷片结构示意图二；
其中，1-导热片、2-半导体制冷片、21-冷端、22-热端、23-N型半导体、24-P型半导体、25-金属导体、26-石墨烯层、27-石墨颗粒、3-散热装置、31-石墨烯散热片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
实施例一
如图1所示，一种CPU散热装置。包括导热片1和半导体制冷片2，导热片1设置在半导体制冷片2的冷端面21和CPU芯片3的表面之间。导热片1分别与冷端面21和CPU芯片3的表面紧密贴合，以保证它们之间良好的热传递。
如图2为半导体制冷片2的结构示意图，包括用于吸热的冷端面21、用于散热的热端面22、设置在冷端面21和热端面22之间的N型半导体23和P型半导体24、连接N型半导体23和P型半导体24的金属导体25。金属导体25设置用于电连接电源的正负电极。
N型半导体23或者P型半导体24内夹有石墨烯层26。N型半导体23内的石墨烯层为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯层；P型半导体24内的石墨烯层为掺杂有NO2或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯层。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使P型半导体24或者N型半导体23以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得冷端面21持续产生冷量，热端面22持续产生热量，提高半导体制冷片热冷端的温度差。
为了使半导体制冷片制冷能力达到最佳，也可以在N型半导体23和P型半导体24内均设置石墨烯层26，。此时，需保证N型半导体23具有石墨烯纯度高于P型半导体24的P型掺杂石墨烯层的石墨烯纯度的N型掺杂石墨烯层。
如图3为半导体制冷片2的另一种结构示意图，包括用于吸热的冷端面21、用于散热的热端面22、设置在冷端面21和热端面22之间的N型半导体23和P型半导体24、连接N型半导体23和P型半导体24的金属导体25。金属导体25设置用于电连接电源的正负电极。
N型半导体或者P型半导体添加石墨烯颗粒27。N型半导体3内的石墨烯颗粒为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯颗粒；P型半导体4内的石墨烯颗粒为掺杂有NO2或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯颗粒。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迁移率和导电率，能够促使P型半导体24或者N型半导体23以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷片内的热量转移速度和能力。使得冷端面21持续产生冷量，热端面22持续产生热量，提高半导体制冷片热冷端的温度差。
为了使半导体制冷片制冷能力达到最佳，也可以在N型半导体3和P型半导体4内均添加石墨烯层颗粒。此时，需保证N型半导体3中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于P型半导体4中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度。
上述把半导体制冷片只需要提供12V的直流电便可以开启工作，通电3S内其冷端面21温度可以下降至-50℃。导热片1导热连接半导体制冷片的冷端面21和CPU芯片，将CPU芯片产生的热量传递至冷端面21被吸收，及时地对CPU进行散热。导热片1可以为添加有石墨烯材料的石墨烯导热片，提高导热性能。同时，半导体制冷片的热端面产生热量，温度大约达到100℃。为了将热端面22产生的热量及时带走，提高半导体制冷片持续制冷的能力，可在热端面22设置散热装置3。散热装置3可包括石墨烯散热片31，石墨烯散热片为添加有石墨烯材料的石墨烯散热层，利用石墨烯超高的导热性能及时散发热端的热量。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
Claims (10)
1.一种CPU散热装置（3），包括导热片（1）和半导体制冷片（2）；所述导热片（1）设置在所述半导体制冷片（2）的冷端（21）面和CPU芯片的表面之间，导热连接所述半导体制冷片（2）的冷端（21）面和CPU芯片的表面；其特征在于：所述半导体制冷片（2）的N型半导体（23）设置石墨烯层（26），或者所述半导体制冷片（2）的P型半导体（24）设置石墨烯层（26），或者所述半导体制冷片（2）的N型半导体（23）和P型半导体（24）均设置石墨烯层（26）。
2.根据权利要求1所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述P型半导体（24）设置石墨烯层，所述N型半导体（23）具有石墨烯纯度高于所述P型半导体（24）的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。
3.根据权利要求1或2所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述半导体制冷片（2）的热端（22）面设置散热装置（3）。
4.根据权利要求3所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述散热装置（3）包括石墨烯散热片（31）。
5.根据权利要求1或2所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述导热片（1）为石墨烯导热片。
6.一种CPU散热装置（3），包括导热片（1）和半导体制冷片（2）；所述导热片（1）设置在所述半导体制冷片（2）的冷端（21）面和CPU芯片的表面之间，导热连接所述半导体制冷片（2）的冷端（21）面和CPU芯片的表面；其特征在于：所述半导体制冷片（2）的N型半导体（23）添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片（2）的P型半导体（24）添加石墨烯颗粒，或者所述半导体制冷片（2）的N型半导体（23）和P型半导体（24）均添加石墨烯颗粒（28）。
7.根据权利要求6所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述N型半导体（23）添加石墨烯颗粒，所述P型半导体（24）添加石墨烯颗粒，并且所述N型半导体（23）的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于所述P型半导体（24）的石墨颗粒的石墨烯纯度。
8.根据权利要求6或7所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述半导体制冷片（2）的热端（22）面设置散热装置（3）。
9.根据权利要求8所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述散热装置（3）包括石墨烯散热片（31）。
10.根据权利要求6或7所述的一种CPU散热装置（3），其特征在于：所述导热片（1）为石墨烯导热片。
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