CN108614627B - 一种cpu用翅片-超导热管一体化散热装置 - Google Patents
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Abstract
一种CPU用翅片‑超导热管一体化散热装置涉及CPU散热技术领域,用以解决CPU散热片制造工艺复杂,价格昂贵,且热管与翅片传热效率低的问题。该装置由U型超导热管与阵列式平直矩形翅片组成。阵列式平直矩形翅片与超导热管为一体化制造。阵列式平直矩形翅片位于U型超导热管冷凝段两侧及蒸发段上表面,翅片等间距、等厚度均匀布置,所有翅片高度相等。为降低空气热阻,蒸发段下表面与CPU贴合部位为水平抛光表面。超导热管具有易贴合平面、易弯曲、均温性好的特点,可作为优良导热材料用以强化从CPU至周围环境的传热过程。翅片‑超导热管一体化制造可进一步降低传热热阻,进而提高传热效率。散热装置整体为铝,制造简单,降低成本和重量。
Description
技术领域
本发明涉及CPU散热技术领域,尤其涉及服务器高热流密度CPU散热技术领域。
背景技术
目前各类服务器中大量使用的CPU散热装置的形式为平直翅片中插入热管。其优点是由于热管具有良好的均温性,热管部分与CPU直接接触,可以更高效地将CPU产热导出至翅片及环境,降低散热装置底板的扩散热阻。但为了与CPU接触,将圆形铜制热管挤压成平底并嵌入散热装置中,增加了工艺和造价。同时伸入翅片中的热管部分与翅片间存在接触热阻,且热管与翅片接触面积较小,其他部分的翅片依靠导热传热,翅片效率较低。通过风扇强制对流将服务器机箱内的CPU及其他元件产热热量带出,仍是目前最具可操作性的热控制策略。但当散热量不断增加时,风扇转数增大,噪音提高。随着CPU功率密度的进一步提高,急需应用一种更加高效传热、易于生产、造价低廉的CPU散热装置。
发明内容
为了解决CPU散热片制造工艺复杂,价格昂贵,且热管与翅片传热效率低的问题,本发明提供了一种CPU用翅片-超导热管一体化散热装置。具体技术方案如下:
一种CPU散热装置,包括U型超导热管(1),阵列式平直矩形翅片(2)。其特征在于:阵列式平直矩形翅片与超导热管为一体化制造。阵列式平直矩形翅片(2)位于U型超导热管(1)冷凝段(3)两侧及蒸发段(4)上表面,翅片等间距、等厚度均匀布置,所有翅片高度相等。为降低空气热阻,蒸发段(4)下表面与CPU贴合部位为水平抛光表面。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是,应用超导热管技术,其平板面易于与CPU芯片贴合,降低工艺成本;易弯成不同的形状,可制成U型以节约机箱的内部空间;且其作为优良导热材料以强化从CPU至周围环境的传热过程;应用一体化阵列翅片,消除翅片与超导热管间的接触热阻,同时使得翅片温度均匀化,翅片效率提高;散热装置材料整体为铝,降低成本的同时减轻重量。并且此CPU散热装置可根据服务器内部空间和CPU散热功率进行模块化数量增加。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图中:1-U型超导热管;2-阵列式平直矩形翅片;3-U型超导热管冷凝段;4-U型超导热管蒸发段。
图2为图1的右视图。
图3为图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明:
本发明提供一种技术方案:一种CPU用翅片-超导热管一体化散热装置,包括U型超导热管(1),阵列式平直矩形翅片(2)。如附图1所示,阵列式平直矩形翅片(2)位于U型超导热管(1)冷凝段(3)两侧及蒸发段(4)上表面,每组翅片的等距间隙为空气流道,可供空气流过将翅片上的热量带走。U型热管两侧完全对称,所有翅片高度相等。如附图2所示冷凝段(3)两侧翅片(2)及附图3所示蒸发段(4)上表面翅片(2),为增大对流换热面积,阵列翅片等间距均匀满布。为降低空气热阻,蒸发段(4)下表面与CPU贴合部位为水平抛光表面。散热装置工作时,应按照附图1所示的主视图方向为迎风方向安装在CPU上方,散热装置与CPU间应涂抹导热硅脂以减小接触热阻。
基于此发明,服务器中CPU核心产热的传递过程为:通过导热依次传递给CPU封装盖、CPU与散热片之间所涂抹的硅脂、超导热管铝外壁外表面、超导热管铝外壁内表面,后通过表面对流由热管蒸发段内壁面传递给内部的液体介质,液体介质受热后在蒸发段蒸发为气体,气体到达冷凝段后通过对流传热将热量传递给热管冷凝段内壁冷凝,冷凝段内壁的热量通过导热传递至热管铝外壁翅基、翅片端部,到达翅片的热量通过强制对流将热量传递给周围空气,由风扇将热量带走。各环节热阻包括:硅脂层热阻、从硅脂层上表面到热管内壁的热管铝外壁热阻、热管内部热阻、从热管内壁到翅基热管铝外壁热阻、从翅片到空气的对流热阻。在使用本发明时,超导热管具有的优良导热性能,使得热管内的导热热阻可基本忽略,同时热管铝外壁与铝翅片的一体化制造,减少了由铝外壁至翅片间的这部分热阻,进而提高传热效率。
Claims (1)
1.一种CPU用翅片-超导热管一体化散热装置,包括U型超导热管 (1),其特征在于:阵列式平直矩形翅片与U型超导热管为一体化制造;阵列式平直矩形翅片(2)位于U型超导热管(1)冷凝段(3)两侧及蒸发段(4)上表面;
翅片等间距布置,所有翅片高度相等,厚度相等;
为降低空气热阻,蒸发段(4)下表面与CPU贴合部位为水平抛光表面;服务器中CPU核心产热的传递过程为:通过导热依次传递给CPU封装盖、CPU与散热片之间所涂抹的硅脂、超导热管铝外壁外表面、超导热管铝外壁内表面,后通过表面对流由热管蒸发段内壁面传递给内部的液体介质,液体介质受热后在蒸发段蒸发为气体,气体到达冷凝段后通过对流传热将热量传递给热管冷凝段内壁冷凝,冷凝段内壁的热量通过导热传递至热管铝外壁翅基、翅片端部,到达翅片的热量通过强制对流将热量传递给周围空气,由风扇将热量带走;各环节热阻包括:硅脂层热阻、从硅脂层上表面到热管内壁的热管铝外壁热阻、热管内部热阻、从热管内壁到翅基热管铝外壁热阻、从翅片到空气的对流热阻。
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