CN1838404A - 散热模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种散热模组，用以供芯片散热，其包括：一第一散热装置，其具有一第一基座及位于第一基座上的多个散热结构，该第一基座与一热源热接触；一第二散热装置，其具有一第二基座及位于第二基座上的多个散热结构；至少一热管，用以连接该第一及第二散热装置；及一燃料电池，其包括一电池本体及一向该电池本体提供燃料供给的燃料储存装置，该燃料储存装置与该第二散热装置热接触。该散热模组通过与热源接触的第一散热装置及远离芯片的第二散热装置实现散热；且在第二散热器的第二基座上设有一燃料电池，其吸收第二散热器上的热量以提供自身所需的工作温度，可加快第二散热器的散热速度，且无须对燃料电池设置外加加热器。

Description

散热模组
【技术领域】
本发明涉及一种散热装置，尤指一种具有快速散热效果的散热模组。
【背景技术】
随着计算机内部芯片运算速度及功率的提升，其相应所产生的热量也随着增大，为使芯片能在正常工作温度下运行，通常是利用一散热片贴合在芯片表面，并在散热片上装设一风扇用来排除芯片产生的热量。
现有技术揭示了一种散热模组结构，该散热模组包括：两组散热片，其具有基座及连接在基座上的散热鳍片；多个热传导超导管；上述两组散热片相叠组合，多个热传导超导管连接在该散热片接近接触热源的部位，以及其它远离热源的部位，两组散热片被热传导超导管扣住固定，另外配合散热风扇分别对两组散热片吹出冷空气，以将热量排除。其是将散热模组直接设在CPU等热源的顶部位置，将热量直接排至外部环境以达到散热的效果。
现有技术也其揭示了另一种散热模组结构，该散热模组包括：一基座、一风扇、一散热体及一热管；其中，该基座设有一接触部、一散热部及一固定部；风扇位于固定部，散热体位于散热部，其具有多个散热鳍片，而接触部则与CPU顶面接触；热管的一端是设置在基座上，另一端设置在散热体上，以将CPU产生的热量传导至散热体，再通过风扇运行时产生冷空气以将热量排除。其是通过基座的接触部吸收CPU的热量，再通过热管将热量传导至设置在CPU远端的散热体，并结合风扇将热量直接排至外部环境。
然而，对于当前计算机所采用的中央处理单元(Central Processing Unit，以下简称CPU)芯片，其产生的热量约为50～90W(瓦特)，使得CPU表面的温度将高达40～80℃；以目前P42.8G处理器为例，其发热量为68W，采用一般的散热模组，表面温度约70℃。因此，有必要进一步提升散热模组的散热速度，使CPU可始终保持在最佳操作温度下工作。
目前，燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的电化学连续反应装置，其为目前最具潜力的下世代能源，具有环保安全等特点；且燃料电池补充燃料的速度比传统锂二次电池要快，其可有效提升可携式3C产品的使用便利性。目前燃料电池的开发与应用中，在燃料电池的电化学反应中，燃料电池随不同的种类，需要70～120℃的反应温度；而在一般的燃料电池开发应用中，多利用外加的加热器以提供燃料电池所需的工作温度。但是，将燃料电池应用于可携式3C产品时，外加加热器则成为另一能量消耗源，降低燃料电池的能源使用效率。
因此，若能提供一散热模组，将CPU等热源产生的热量应用于燃料电池，使燃料电池达到所需的工作温度，则一方面，燃料电池作为一吸热源，可加速散热模组的散热速度，达成有效散热的目的；另一方面，燃料电池无须设置一外加加热器，利用CPU等热源产生的废热以获取所需的工作温度，进而提升其能源使用效率。
【发明内容】
下面将以若干实施例说明一种散热模组，其可达成加快散热速度，提升燃料电池的能源使用效率之目的。
为实现上述内容，提供一种散热模组，用以供芯片散热，其包括：
一第一散热装置，其具有一第一基座及位于第一基座上的多个散热结构，该第一基座用于与一热源热接触；
一第二散热装置，其具有一第二基座及位于第二基座上的多个散热结构；
至少一热管，用以连接上述第一及第二散热装置；及
一燃料电池，其包括一电池本体及一向该电池本体提供燃料供给的燃料储存装置，该燃料储存装置与该第二散热装置热接触。
所述散热结构包括散热鳍片及散热柱。
所述散热模组还包括至少一设置在上述第一散热装置侧部的散热风扇。
所述散热模组还包括至少一设置在上述第二散热装置侧部的散热风扇。
优选的，所述热管的与第一散热装置的接触端设置在靠近第一基座侧。
优选的，所述热管的与第二散热装置的接触端设置在靠近第二基座侧。
优选的，所述燃料储存装置与第二基座贴合在一起以形成热接触。
所述燃料电池为液态燃料电池。
优选的，所述液态燃料电池为直接甲醇燃料电池。
相对于现有技术，本技术方案所提供的散热模组，通过与芯片接触的第一散热装置及远离芯片的第二散热装置实现散热；且在第二散热器的第二基座上设有一燃料电池，其吸收第二散热器上的热量以提供自身所需的工作温度，可加快第二散热器的散热速度，且无须对燃料电池设置外加加热器。因此，该散热模组，可达成加快散热速度，提升燃料电池的能源使用效率之目的。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的散热模组示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图将对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1，本发明第一实施例所提供的散热模组，用以供芯片散热，其包括：一第一散热装置1，一第二散热装置2，两个热管3，一燃料电池4，及两个散热风扇13及23。
其中，第一散热装置1位于一热源5(如，CPU)之上，其大致呈盒体状，是由铝(或铝合金)、铜、或其它导热性较佳的金属材料制成。第一散热装置1包括一第一基座11及延设在第一基座11上的多个散热鳍片12；该散热鳍片12具有较大的散热表面积，其基本垂直于第一基座11，且平行间隔排列以形成风道，由装设在第一散热装置1侧部的散热风扇13吹入冷空气加速散热鳍片12表面热量的排除。该第一基座11与热源5顶面贴合在一起以形成热接触，吸收热源5产生的热量，并将热量传递的散热鳍片12及热管3。
第二散热装置2设置在远离热源5的位置，其大致呈盒体状，是由铝(或铝合金)、铜、或其它导热性较佳的金属材料制成。第二散热装置2包括一第二基座21及延设在第二基座21上的多个散热鳍片22；该散热鳍片22具有较大的散热表面积，其基本垂直于第二基座21，且平行间隔排列以形成风道。该第二基座吸收由热管3传导的热量，一部分供位于其上的燃料电池4吸收，以提供燃料电池4所需的工作温度，另一部分传递至散热鳍片22，通过其较大的散热表面积将热量排除，可由装设在第二散热装置2侧部的散热风扇23吹入冷空气加速散热鳍片22表面热量的排除。
热管3采用可自由弯折的金属管体(如铜、铝或其它金属管体)，并在管体内部包含由高速热传导性能质高温超导化合物材料，例如：钇钡铜氧化合物(YBCO)超导材料、铊钡钙铜氧化合物(TBCCO)超导材料、汞钡钙铜氧化合物(HBCCO)超导材料、铋锶钙铜氧化合物(BSCCO)超导材料、或其它超导材料，以及可大达到快速导热的其它材料，管体两端呈封闭状态，其具有快速传递热量的作用。该两个热管3组合在第一散热装置1及第二散热装置2之间，其一端装设在第一散热装置1内的略靠近第一基座11侧，吸收第一基座11上的部分热量；另一端装设在第二散热装置2内的略靠近第二基座21侧，将上述吸收的热量传递至第二基座21。
燃料电池4位于第二基座22之上，其包括一燃料储存装置42及一电池本体41，该燃料储存装置42与第二基座22的一表面贴合在一起以形成热接触，以吸收第二基座22上的热量以提供自身所需的工作温度；且由燃料储存装置42向电池本体41提供燃料供给；当然，燃料储存装置42与第二基座22可以通过其它方式(如，热管连接方式)形成热接触。由于热管3能快速传导热量，可使燃料电池4的燃料储存装置42内的燃料温度达到70℃左右，进而使燃料温度提升至其反应工作区。另，根据燃料电池所采用燃料种类的不同，可将其分为固态燃料电池、液态燃料电池等；本实施例选用液态燃料电池，该液态燃料对第二散热装置2具有较佳的液冷作用。优选的，燃料电池4的燃料为醇类水溶液；更优选的，燃料电池4为直接甲醇燃料电池，其所需的工作温度不高，室温至135℃均可。由于燃料电池4的燃料储存装置42储存甲醇水溶液，该甲醇水溶液不断的吸收第二散热装置2上的热量，使自身的温度达到工作温度；然后由一泵(图中为示出)将加热好的甲醇水溶液送入电池本体41以产生电能，并通过甲醇水溶液的流出将吸收的热量带走，进而可加快第二散热装置2的散热速度。
本发明第二实施例所提供的散热模组与第一实施例基本相似，其不同点在于采用多个散热柱分别取代第一实施例中的散热鳍片12及22；该多个散热柱分别在第一基座11及第二基座21上按规则阵列排布以形成风道，通过装设在第一散热装置1及第二散热装置2侧部的散热风扇13及23将散热柱表面的热量排除。
第一实施例及第二实施例所提供的散热模组，将热源产生的热量，一部分通过第一散热装置排除，另一部份通过第二装置排除及燃料电池吸收；由于燃料电池吸收热量以提供其自身所需的工作温度，其加快整个散热模组之散热速度，有利于芯片维持在最佳操作温度下工作；并且，无须额外设置一外加加热器来提供燃料电池所需的反应温度，大大提升燃料电池的能量使用效率。将该散热模组应用于笔记型计算机，其可在不额外增加整体散热模组的成本下，有效的提供燃料电池所需的工作温度，则可以有效的增加笔记型计算机的电源使用效率，提升笔记型计算机的功能性。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如适当变更散热风扇之数量及位置，或适当变更热管之数目，或适当变更燃料储存装置与第二散热装置之热接触方式及燃料电池所采用之燃料种类以用于本发明等设计。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种散热模组，用于供芯片散热，其包括：一第一散热装置，其具有一第一基座及位于第一基座上的多个散热结构，该第一基座用于与一热源热接触；一第二散热装置，其具有一第二基座及位于第二基座上的多个散热结构；至少一热管，用于连接上述第一及第二散热装置；及一燃料电池，其包括一电池本体及一向该电池本体提供燃料供给的燃料储存装置，该燃料储存装置与该第二散热装置热接触。
2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于所述散热模组还包括至少一设置在上述第一散热装置侧部的散热风扇。
3.如权利要求1或2所述的散热模组，其特征在于所述散热模组还包括至少一设置在上述第二散热装置侧部的散热风扇。
4.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于所述散热结构包括散热鳍片及散热柱。
5.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于所述热管的与第一散热装置的接触端设置在靠近第一基座侧。
6.如权利要求1或5所述的散热模组，其特征在于所述热管的与第二散热装置的接触端设置在靠近第二基座侧。
7.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于所述燃料储存装置与第二基座贴合在一起以形成热接触。
8.如权利要求1或7所述的散热模组，其特征在于所述燃料电池为液态燃料电池。
9.如权利要求8所述的散热模组，其特征在于所述液态燃料电池包括直接甲醇燃料电池。
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