CN220188941U - 一种用于cpu的三维散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于CPU的三维散热器，旨在解决现有技术中的三维散热器内部相变工质分压不均以及循环阻力大的问题。一种用于CPU的三维散热器，包括蒸汽腔基板、顶板以及设置在蒸汽腔基板和顶板之间的若干个蒸汽腔翅片；蒸汽腔基板内设有用于充入相变工质的第一腔体，每个蒸汽腔翅片内均设有第二腔体；第二腔体内设有若干个分隔板且若干个分隔板将第二腔体分成若干个汽态工质流道，汽态工质流道的内侧壁上设有液态工质流道；每个汽态工质流道和液态工质流道的下端均与所述第一腔体连通，每个所述蒸汽腔翅片的所有所述汽态工质流道的上端均相互连通。本实用新型工质相变循环汽液摩擦小，循环压力分布均匀。
Description
技术领域
本实用新型属于电子部件散热技术领域，具体涉及一种用于CPU的三维散热器。
背景技术
目前应用在服务器CPU上的散热技术可分为风冷技术与液冷技术，在风冷技术的应用中，大多采用铜铝合金翅片结合热管的散热方式，而这种结构比较复杂，并且由于其传热环节多，热管吸收的热量也无法均匀分布于翅片上，导致整体热阻较高，并且重量较重。
针对上述问题，目前出现了3D VC散热器(三维的VC散热器)，相比传统的热管的散热方式，三维散热器可承受更大的热负荷。但是现有的三维散热器中的相变空间的相互连通程度有限，导致3D VC散热器内部相变工质分压不均，使CPU容易出现局部热点，同时现有的三维散热器中的相变空间的内部汽/液通道分配不合理，导致相变工质循环阻力大。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于CPU的三维散热器，旨在解决现有技术中的三维散热器内部相变工质分压不均以及循环阻力大的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种用于CPU的三维散热器，包括蒸汽腔基板、顶板以及设置在所述蒸汽腔基板和所述顶板之间的若干个蒸汽腔翅片；所述蒸汽腔基板内设有用于充入相变工质的第一腔体，每个所述蒸汽腔翅片内均设有第二腔体，所述第二腔体的上端与所述顶板密封连接；
所述第二腔体内设有若干个分隔板且若干个分隔板将第二腔体分成若干个汽态工质流道，所述汽态工质流道的内侧壁上设有液态工质流道；每个所述汽态工质流道和液态工质流道的下端均与所述第一腔体连通，每个所述蒸汽腔翅片的所有所述汽态工质流道的上端均相互连通。
进一步的方案：所述蒸汽腔基板和所述顶板之间还设有两块侧挡板且所述蒸汽腔基板、所述顶板和两块所述侧挡板围成流动通道，若干个所述蒸汽腔翅片均位于所述流动通道内，并且相邻的两个蒸汽腔翅片之间以及所述侧挡板与其邻近的蒸汽腔翅片之间均设有散热通道。
基于上述技术方案：流动通道和散热通道能够促进流动的空汽与蒸汽腔翅片充分换热。
进一步的方案：相邻的两个蒸汽腔翅片之间以及所述侧挡板与其邻近的蒸汽腔翅片之间均设有若干个从上至下排布的延展翅片。
基于上述技术方案：延展翅片形成散热拓展表面，能够更快进行散热。
进一步的方案：所述蒸汽腔基板、蒸汽腔翅片以及延展翅片均为具有高导热系数的轻型金属制成。
基于上述技术方案：具有质量更轻，散热效果更好的优点。
进一步的方案：所述第一腔体内设有若干根立柱，若干根立柱之间设有用于促进相变工质蒸发且覆盖CPU尺寸的毛细结构。
基于上述技术方案：在进行散热时，毛细结构能够促进相变工质蒸发，使得散热装置散热效果更好；毛细结构尺寸覆盖CPU的尺寸，以防止出现局部热点；若干根立柱用于增加蒸汽腔基板的强度，同时对毛细结构进行定位。
进一步的方案：所述毛细结构由焊接微通道肋片、烧结编制丝网、烧结金属粉末或烧结泡沫金属制作而成。
进一步的方案：所述蒸汽腔基板上设有用于向第一腔体内注入相变工质的注液口。
进一步的方案：所述蒸汽腔基板的上端设有若干个通孔且每个通孔均与第一腔体连通，若干个所述蒸汽腔翅片的下端分别与若干个通孔一一对应相连通。
进一步的方案：相邻的两块分隔板之间的间距为1mm～5mm；所述液态工质流道的尺寸为0.1mm～1mm。
进一步的方案：相邻的两个所述蒸汽腔翅片之间的间距为5mm～50mm，每个所述蒸汽腔翅片的厚度为1mm～5mm。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型通过在第二腔体内设置若干个分隔板将第一腔体分成若干个汽态工质流道，并且每个汽态工质流道的下端均与第一腔体连通，每个蒸汽腔翅片的所有汽态工质流道的上端均相互连通，相互连通的汽态工质流道可提供分压的作用，使蒸汽腔翅片内部压力均匀分布，使得相变工质运动自由度更高，避免局部温度过高或者压力过高的情况发生，进而避免CPU出现局部热点。
2、通过在汽态工质流道的内侧壁上设置微通道沟槽，在微通道沟槽内设有液态工质流道，可促进液态工质回流，使得汽态工质在汽态工质流道内流动，液态工质在液态工质流道内流动，减少汽液摩擦，循环阻力小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。
图1是本实用新型中一种用于CPU的三维散热器的结构示意图。
图2是本实用新型中一种用于CPU的三维散热器的蒸汽腔基板的结构示意图。
图3是本实用新型中一种用于CPU的三维散热器的毛细结构的结构示意图。
图4是本实用新型中一种用于CPU的三维散热器的蒸汽腔翅片的结构示意图。
图5是本实用新型中一种用于CPU的三维散热器的蒸汽腔翅片的剖面结构示意图。
图6是图5在A处的放大结构示意图。
图中标号说明：
1-蒸汽腔基板；11-通孔；12-定位孔；13-毛细结构；14-注液口；15-立柱；16-插接槽；2-蒸汽腔翅片；21-蒸汽腔翅片主体；22-分隔板；23-液态工质流道；24-汽态工质流道；3-延展翅片；4-顶板；5-侧挡板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图6所示，本实施例提供了一种用于CPU的三维散热器，包括蒸汽腔基板1、顶板4以及设置在所述蒸汽腔基板1和所述顶板4之间的若干个蒸汽腔翅片2；所述蒸汽腔基板1内设有用于充入相变工质的第一腔体，每个所述蒸汽腔翅片2内均设有第二腔体，所述第二腔体的上端与所述顶板4密封连接；
所述第二腔体内设有若干个分隔板22且若干个分隔板22将第二腔体分成若干个汽态工质流道，所述汽态工质流道的内侧壁上设有液态工质流道23；每个所述汽态工质流道24和液态工质流道23的下端均与所述第一腔体连通，每个所述蒸汽腔翅片2的所有所述汽态工质流道24的上端均相互连通。
其中，如图2所示，所述蒸汽腔基板1的上端设有若干个通孔11且每个通孔11均与第一腔体连通，若干个所述蒸汽腔翅片2的下端分别与若干个通孔11一一对应相连通，每个蒸汽腔翅片2的下端均与蒸汽腔基板1密封连接，且每个蒸汽腔翅片2内的第二腔体通过与其对应的通孔11与第一腔体连通。在蒸汽腔基板1上还可以设置定位孔12，定位孔12可用于散热装置定位在对应的电子设备上。
其中，如图5和图6所示，若干个蒸汽腔翅片2可以是相互平行设置。蒸汽腔翅片可以是包括扁管形的蒸汽腔翅片主体21，分隔板设置在蒸汽腔翅片主体21内且将第一腔体分割成若干个汽态工质流道24，在分隔板22的侧壁以及蒸汽腔翅片主体21的内侧壁上均设有微通道沟槽，液态工质流道23为微通道沟槽的缝隙空间形成。
其中，相邻的两块分隔板22之间的间距可以为1mm～5mm；所述液态工质流道的尺寸可以为0.1mm～1mm。相邻的两个所述蒸汽腔翅片2之间的间距可以为5mm～50mm，每个所述蒸汽腔翅片2的厚度可以为1mm～5mm。上述尺寸可根据具体需求进行设置。
本实施例中，如图1和图2所示，所述蒸汽腔基板1和所述顶板4之间还设有两块侧挡板5且所述蒸汽腔基板1、所述顶板4和两块所述侧挡板5围成流动通道，若干个所述蒸汽腔翅片2均位于所述流动通道内，并且相邻的两个蒸汽腔翅片2之间以及所述侧挡板5与其邻近的蒸汽腔翅片2之间均设有散热通道，散热通道用于空汽流动。两块侧挡板5可以是与若干块蒸汽腔翅片2平行设置，侧挡板5的上下两端可以是分别与蒸汽腔基板1和顶板4固定连接，具体的，在顶板4和蒸汽腔基板1上均设有插接槽16，在侧挡板5的上下两端设有分别插接进上下两侧的插接槽16的插接部，插接部对应的插接进插接槽16内。
本实施例中，相邻的两个蒸汽腔翅片2之间以及所述侧挡板5与其邻近的蒸汽腔翅片2之间均设有若干个从上至下排布的延展翅片3，若干个延展翅片从上至下间隔一定距离设置。延展翅片3能够形成散热拓展表面，使得蒸汽腔翅片2能够更快进行散热。延展翅片3可以是卡接在两个蒸汽腔翅片2之间以及侧挡板5与其邻近的蒸汽腔翅片2之间，或者延展翅片3与其对应的蒸汽腔翅片2或者侧挡板5的连接均采用固定连接的方式。
为了起到更好的散热效果，同时使散热装置质量更轻便，所述蒸汽腔基板1、蒸汽腔翅片2以及延展翅片3均可以为具有高导热系数的轻型金属制成。
本实施例中，如图3所示，为了能够促进第一腔体内的相变工质在受热时更快蒸发，在所述第一腔体内设有若干根立柱15，若干根立柱15之间设有用于促进相变工质蒸发且覆盖CPU尺寸的毛细结构13。具体的，毛细结构13尺寸完全覆盖CPU的尺寸，以防止出现局部热点；若干根立柱15可以为4根且4根立柱15两两对应设置在第一腔体内部的相对两侧，立柱15可用于增加蒸汽腔基板1的强度，同时对毛细结构13进行定位。所述毛细结构13包括但不限于由焊接微通道肋片、烧结编制丝网、烧结金属粉末或烧结泡沫金属制作而成。
本实施例中，所述蒸汽腔基板1上设有用于向第一腔体内注入相变工质的注液口14。通过注液口14可以向第一腔体内注入相变工质。
工作原理说明：
蒸汽腔基板1接触热源比如CPU后，第一腔体内的相变工质吸热蒸发变为汽态工质，汽态工质流动至所述汽态工质流道24内，与蒸汽腔翅片2内壁发生热交换并液化成液态工质，液态工质通过重力作用，沿所述微通道沟槽25内的液态工质流道23回流至所述蒸汽腔基板1内部的毛细结构13内，完成循环。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，在互不抵触的前提下，各方案之间可任意组合；任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，包括蒸汽腔基板、顶板以及设置在所述蒸汽腔基板和所述顶板之间的若干个蒸汽腔翅片；所述蒸汽腔基板内设有用于充入相变工质的第一腔体，每个所述蒸汽腔翅片内均设有第二腔体，所述第二腔体的上端与所述顶板密封连接；
所述第二腔体内设有若干个分隔板且若干个分隔板将第二腔体分成若干个汽态工质流道，所述汽态工质流道的内侧壁上设有液态工质流道；每个所述汽态工质流道和液态工质流道的下端均与所述第一腔体连通，每个所述蒸汽腔翅片的所有所述汽态工质流道的上端均相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述蒸汽腔基板和所述顶板之间还设有两块侧挡板且所述蒸汽腔基板、所述顶板和两块所述侧挡板围成流动通道，若干个所述蒸汽腔翅片均位于所述流动通道内，并且相邻的两个蒸汽腔翅片之间以及所述侧挡板与其邻近的蒸汽腔翅片之间均设有散热通道。
3.根据权利要求2所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，相邻的两个蒸汽腔翅片之间以及所述侧挡板与其邻近的蒸汽腔翅片之间均设有若干个从上至下排布的延展翅片。
4.根据权利要求3所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述蒸汽腔基板、蒸汽腔翅片以及延展翅片均为具有高导热系数的轻型金属制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述第一腔体内设有若干根立柱，若干根立柱之间设有用于促进相变工质蒸发且覆盖CPU尺寸的毛细结构。
6.根据权利要求5所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述毛细结构由焊接微通道肋片、烧结编制丝网、烧结金属粉末或烧结泡沫金属制作而成。
7.根据权利要求5所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述蒸汽腔基板上设有用于向第一腔体内注入相变工质的注液口。
8.根据权利要求1所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，所述蒸汽腔基板的上端设有若干个通孔且每个通孔均与第一腔体连通，若干个所述蒸汽腔翅片的下端分别与若干个通孔一一对应相连通。
9.根据权利要求1所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，相邻的两块分隔板之间的间距为1mm～5mm；所述液态工质流道的尺寸为0.1mm～1mm。
10.根据权利要求1所述的一种用于CPU的三维散热器，其特征在于，相邻的两个所述蒸汽腔翅片之间的间距为5mm～50mm，每个所述蒸汽腔翅片的厚度为1mm～5mm。
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| CN202321517704.7U CN220188941U (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种用于cpu的三维散热器 |
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| CN118678618A (zh) * | 2024-06-12 | 2024-09-20 | 苏州既济热能科技有限公司 | 一种基于3d打印的相变直通道冷板 |
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