CN219758781U - 计算机cpu喷雾冷却系统 - Google Patents
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Abstract
计算机CPU喷雾冷却系统，属于计算机芯片冷却技术领域。包括：CPU主体，包括主板、CPU；喷雾冷却装置，用于雾化冷却剂冷却CPU，包括雾化装置和冷头装置；冷凝装置，用于冷却高温雾气，包括冷排、风扇；控制装置，包括线束、控制器、温度传感器，用于采集CPU的实时温度，控制水泵转速，调节喷嘴的喷雾流量。本实用新型是将储水室过来的冷却剂雾化后喷淋到热源表面形成液膜并带走热量的冷却过程，具有换热效率高、散热功率大、温度均匀性好、工质需求量小等优点，能够有效解决高热流密度电子器件的散热问题，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机CPU喷雾冷却系统，属于计算机芯片冷却技术领域。
背景技术
随着电子科技发展，人们对计算机的使用需求和性能要求越来越高，计算机CPU热功耗快速上升，对散热要求越来越高。CPU是整个计算机的核心，其稳定性关系到整个计算机的运行状态。CPU的稳定性主要受温度影响。在高负荷运行时，CPU会产生大量的热量，如果不能及时散热，就会导致CPU温度过高，从而影响电脑的性能和寿命。为了维持CPU的正常运行，必须使用散热器来给CPU散热。
目前国内外主要的计算机CPU散热方法是风冷法和水冷法。风冷法是通过风扇将空气吹入散热器，带走CPU产生的热量，从而实现散热。水冷法是通过水泵使冷却液在散热器和CPU之间循环流动，从而实现散热。
但是，风冷法冷却效率较低，最多只能排出CPU产生热量的60%至70%，并不适用于大功率CPU。水冷法相比风冷法能够带走更多的热量，适用范围也较广。随着CPU不断朝着高集成化、高效化和微小化方向发展，散热将成为制约CPU使用和发展的一个关键技术问题，而水冷法存在装置结构庞大、换热效率低、冷却均匀性差、用水量大等缺点，散热效果并不佳，严重影响CPU的工作及发展进程。
因此，急需开发一种新型的计算机CPU冷却系统，解决CPU使用时受到高温影响计算能力受限的问题，维持计算机高负载运行能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种计算机CPU喷雾冷却系统，解决CPU使用时受到高温影响计算能力受限的问题，以维持计算机高负载运行能力，本实用新型的喷雾冷却系统结构简单、换热效率高、冷却均匀性好、节约冷却剂（水）。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
计算机CPU喷雾冷却系统，包括：
CPU主体，包括主板、CPU；CPU通过卡扣固定在主板上，主板通过螺栓固定在机箱内；
喷雾冷却装置，用于雾化冷却剂冷却CPU；所述喷雾冷却装置通过背板固定在主板上，包括雾化装置和冷头装置；
冷凝装置，用于冷却高温雾气，包括冷排、风扇；所述冷凝装置通过螺栓固定在机箱内，风扇通过螺栓固定在冷排上；
控制装置，包括线束、控制器、温度传感器，用于采集CPU的实时温度，控制水泵转速，调节喷嘴的喷雾流量。
进一步地，所述雾化装置用于将液体冷却剂雾化为多个直径均匀的小液滴，包括两个弯头、水管（进水管、回水管）、雾化喷嘴和接头，两个弯头分别固定在冷排的水泵上和储水室上，雾化喷嘴和接头固定在冷头装置的壳体上，进水管分别连接水泵上的弯头和雾化喷嘴，回水管分别连接位于壳体底部的接头和储水室上的弯头。
进一步地，所述冷头装置用于冷却CPU，包括背板、支架、导热块和壳体，所述壳体为一端敞口的箱体结构，导热块通过螺栓固定在壳体的敞口端，使壳体形成封闭腔体（即喷雾腔），雾化喷嘴安装于封闭腔体内，并朝向导热块的内侧面；导热块固定在支架上，支架、背板分别置于主板两侧，通过螺栓将支架、主板、背板固接成一体，使冷头装置压在CPU上。
进一步地，所述导热块的外侧面为光滑面，以与CPU紧密贴合；所述导热块的内侧面设有若干凸块，若干凸块呈点阵式布置，形成微结构。所述导热块采用紫铜材质，与CPU接触的内侧面采用镀铬和光滑表面处理，有效防止腐蚀，提高使用寿命，与CPU贴合更紧密，导热效率高，另一侧表面采用微结构设计，增强喷雾换热能力。
进一步地，所述壳体采用透明亚克力材质，能够实现良好的密封效果，防止被冷却剂腐蚀。
进一步地，所述冷排包括水道、波浪形翅片、储水室、护板和水泵。若干水道平行且间隔布置，每块水道呈一端敞口的矩形腔体结构，水道的敞口端与所述储水室连通，水道和上水室采用回流焊接一体成型。波浪形翅片分别焊接在每块水道的两侧壁，形成水排。护板分别固定在冷排外部三侧对其进行加固。水泵固定在冷排一侧，并和储水室相连；所述风扇通过螺栓固定在护板上，位于冷排上方。
进一步地，所述水道采用黄铜材料，扁平状结构，保证流域面积；所述翅片采用紫铜波浪形高密度设计，提升散热转换效率，增加散热效能。
进一步地，所述线束包括控制线束、电源线束。控制装置中，利用温度传感器实时采集CPU温度，从而通过控制器控制水泵转速，调节喷雾流量。与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：
1.本实用新型采用喷雾冷却方式，具有换热效率高、散热功率大、温度均匀性好、工质需求量小等优点；
2.本实用新型采用表面微结构设计，能够增强喷雾换热能力；
3.本实用新型采用透明亚克力壳体，密封性好，有效避免被冷却剂腐蚀。
本实用新型的喷雾冷却是一种新型的散热方式，是将储水室过来的冷却剂雾化后喷淋到热源表面（与CPU贴合的导热块）形成液膜并带走热量的冷却过程，喷雾冷却具有换热效率高、散热功率大、温度均匀性好、工质需求量小等优点，能够有效解决高热流密度电子器件的散热问题，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型中冷头装置示意图；
图3是本实用新型中冷排示意图；
图4是本实用新型中导热块示意图；
图中：主板1，CPU 2，壳体3，水管4，线束5，弯头6，风扇7，背板8，支架9，导热块10，喷嘴11，接头12，水泵13，储水室14，护板15，水道16，波浪形翅片17。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1，示出了本实用新型的整体结构图，计算机CPU喷雾冷却系统，包括CPU主体、喷雾装置、冷凝装置、控制装置。如图2、3、4，示出了本实用新型装置和零件的结构示意图。
具体的，CPU主体包括主板1、CPU2，CPU2通过卡扣固定在主板1上。
具体的，喷雾冷却装置包括雾化装置和冷头装置，用于雾化冷却剂以及冷却CPU2。雾化装置包括弯头6、水管4、喷嘴11、接头12，冷却剂被水泵13从储水室14加压，通过水泵上的弯头6、水管4（进水管）到达位于壳体封闭腔体内的雾化喷嘴11，由雾化喷嘴11喷出，在导热块10内侧面的微结构（导热块的内侧面设有若干凸块，若干凸块呈点阵式布置，形成微结构）表面上形成液膜，再经壳体底部的接头12、水管4（回水管）和储水室上的弯头6回到冷排中。冷头装置包括背板8、支架9、导热块10、壳体3，壳体3安装在导热块10上形成封闭的喷雾腔体（壳体为一端敞口的箱体结构，导热块安装于壳体的敞口端，使壳体形成封闭腔体），导热块10固定在支架9上，支架9通过主板另一侧的背板8固定在主板1上，使导热块10压在CPU2上，CPU2产生的热量传递到冷头装置上。
具体的，冷凝装置包括冷排和风扇7，用于冷却雾化的冷却剂。冷排包括水道16、波浪形翅片17、储水室14、护板15和水泵13。气化的冷却剂被高密度的紫铜波浪翅片17和风扇7快速带走热量，液化成液态冷却剂回流到储水室14中，再由水泵13加压输送到喷嘴11形成喷雾，实现冷却剂的循环。
具体的，控制装置包括线束、控制器、温度传感器。线束包括电源线束和控制线束5，通过温度传感器采集CPU2的实时温度，利用控制器来控制水泵13转速，调节喷雾流量，实现低碳高效散热。
以上是对本实用新型的较佳实施进行的具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，包括：
CPU主体，包括主板、以及固定于主板的CPU；
喷雾冷却装置，包括壳体、喷嘴以及导热块；所述导热块的外侧面紧贴CPU，所述壳体为一端敞口的箱体结构；所述导热块安装于壳体的敞口端，使壳体形成封闭腔体；所述喷嘴安装于封闭腔体内，并朝向导热块的内侧面；
冷凝装置，包括储水室、水泵；所述储水室通过水泵、进水管与所述喷嘴连接，所述储水室通过回水管与封闭腔体连接。
2.根据权利要求1所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述导热块的外侧面为光滑面，以与CPU紧密贴合；所述导热块的内侧面设有若干凸块，若干凸块呈点阵式布置。
3.根据权利要求1所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述CPU通过卡扣固定在主板上。
4.根据权利要求2所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述导热块通过支架、背板与主板固接；所述导热块固接于支架，所述支架、背板分别置于主板两侧，通过螺栓将支架、主板、背板固接成一体。
5.根据权利要求1或2所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述冷凝装置还包括若干块平行且间隔布置的水道，每块水道呈一端敞口的矩形腔体结构，水道的敞口端与所述储水室连通。
6.根据权利要求5所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述冷凝装置还包括若干波浪形翅片，波浪形翅片连接于每块水道的两侧壁，形成冷排。
7.根据权利要求6所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述冷排的外侧设有用于加固的护板。
8.根据权利要求6所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，所述冷排的上方设有风扇。
9.根据权利要求1所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，还设有用于采集CPU温度的温度传感器。
10.根据权利要求1所述的计算机CPU喷雾冷却系统，其特征是，还设有控制器，所述控制器连接水泵。
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