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一种单塔式CPU散热器制造技术

技术编号:22567012 阅读:65 留言:0更新日期:2019-11-16 12:53
本发明专利技术涉及一种单塔式CPU散热器,特别是涉及其热管冷凝段的位置、结构。本发明专利技术综合产品惯常的安装使用方位等多种因素而设计,主要包括底座、由若干鳍片构成的鳍片组、至少2支热管;且至少有1支U型热管,其余为U型热管或(和)L型热管;底座与热管的蒸发段结合;鳍片与热管的冷凝段结合;鳍片的中部未设置冷凝段的宽度(D2)≤36mm;(冷凝段)遮挡率<50%;所有U型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。可提高热管和鳍片的效率,充分利用鳍片中部的散热能力,且产品以惯常的侧吹方位安装后,冷凝段不易积存液态工质,平均热阻更低,尤其是U型热管的位于上方的冷凝段中的液态工质,更易回流至蒸发段。

A single tower CPU radiator

The invention relates to a single tower type CPU radiator, in particular to the position and structure of the condensation section of the heat pipe. The invention is designed according to the usual installation and use orientation of the product, mainly including a base, a fin group composed of several fins, at least two heat pipes; at least one U-shaped heat pipe, the rest U-shaped or (and) L-shaped heat pipes; the base is combined with the evaporation section of the heat pipe; the fins are combined with the condensation section of the heat pipe; the width (D2) of the condensation section is not set in the middle of the fins The shielding rate of 36mm; (condensation section) is less than 50%; the condensation section above all U-shaped heat pipes does not deviate downward. The utility model can improve the efficiency of the heat pipe and the fins, make full use of the heat dissipation capacity in the middle of the fins, and after the product is installed in the conventional side blowing direction, the liquid working medium is not easy to accumulate in the condensation section, and the average thermal resistance is lower, especially the liquid working medium in the condensation section above the U-shaped heat pipe is easier to return to the evaporation section.

【技术实现步骤摘要】
一种单塔式CPU散热器
本专利技术涉及一种单塔式CPU散热器,特别是涉及其热管冷凝段的位置、结构。
技术介绍
众所周知,单塔式CPU散热器被长期、广泛地应用于台式电脑,经多年发展,业界内已研发出多种型号的产品。此种散热器主要由底座(吸热模块)、热管(导热模块)、鳍片(散热模块)构成,并配备风扇(普遍为轴流风机),利用强制对流来加快热量的散发。此种散热器普遍搭配立式机箱使用,且散热器普遍安装于侧吹方位,也即让散热器风扇,吹向机箱后侧,有利于热空气通过机箱后侧的散热孔排出机箱。现有产品普遍采用厚度为0.3至0.5mm的鳍片,直径为5至8mm的热管,6mm的热管占绝大多数。现有产品一般包含2至6支热管,搭配80至140mm的风扇,鳍片的宽度与风扇的宽度大致相等。公知的,风扇叶轮设于轮毂之上,轮毂比普遍在1/3左右,也即轮毂的外径通常为叶轮外径的1/3,而轮毂几乎不产生气流,且叶轮产生的气流受电机位置的阻挡,故而气流中部存在明显的风力盲区(或称死区)。因此,现有产品普遍将热管的冷凝段设置在鳍片的两侧,以追求使冷凝段对应气流较强的区域,避免冷凝段对应轮毂、风力盲区。鳍片的作用主要在于增加热管冷凝段的散热面积,但鳍片距离热管冷凝段越远的区域,其换热系数越小(温度越低)。一般而言,鳍片的高度与厚度之比为30时,具有较佳的换热效率和性价比。如图1所示,现有产品普遍将热管冷凝段分布于鳍片两侧,相邻的冷凝段的间隙(D1)较小,导致两热管冷凝段的较佳换热范围(比如图1D中两圆形虚线所示)存在较多重叠,此部分鳍片温度较高,与热管冷凝段的温差较小,冷凝段内的汽态工质难以高效地放热液化,而鳍片中部区域距离热管冷凝段较远,接受到的热量较少,故热管冷凝段和鳍片皆未充分发挥其功效。如图1A和C所示,由于集中分布冷凝段的区域风阻较大,故而多数气流从未集中分布冷凝段、温度相对较低的区域通过,换热效率不高。此外,如图1C所示,当气流从右至左流动(风扇普遍安装于右侧),因右数第一竖排的冷凝段将第二竖排的冷凝段遮挡,故第二竖排的冷凝段所接触到的气流的风压下降较多、换热效率不如第一竖排。同理,图1A中右数第三、四竖排的冷凝段的换热效率也不如右数第一、二竖排。如图1B和D所示,各冷凝段虽然排成一竖排,不相互遮挡,但气流通道较窄(D1较小)、风阻较大,不利于气流通过。此外,图1B和D中较为靠近鳍片中部的冷凝段所在的U型热管的传输段普遍向内弯折,才能使冷凝段相对靠近鳍片中部,当散热器以侧吹方位安装于立式机箱后,且所述机箱以竖立的(惯常)方式放置,则散热器中普遍至少有1支U型热管的右视方向的投影类似于图2A所示,也即位于上方的冷凝段呈向下偏移的状态,使得位于上方的冷凝段之中的液态工质回流至蒸发段的过程中,需要克服重力的影响向上传输,相较于图2B中位于上方的冷凝段(不偏移)的状态,液态工质的回流量减少;加之图2A中位于下方的冷凝段之中的液态工质也需要克服重力回流至蒸发段,故图2A中的蒸发段得不到足够多的液态工质,在工作中更易干涸(烧干),温度及热阻均会大幅升高,当CPU负载较大时,CPU的工作温度更容易出现大幅度的上升。综上,现有用于台式电脑CPU的单塔式的热管散热器,效率不高,主要是热管和鳍片的功效发挥地不够充分。若采用本领域惯用的方式,增加产品的尺寸或热管的数量来扩大散热器的规模,则容易与下方的独立显卡、右方的内存条发生冲突,散热器增加的重量也会增大主板的负担;又由于CPU外部的金属保护盖的面积较小,且CPU芯片面积通常不到金属保护盖面积的三分之一(甚至更小),距离芯片越远的热管蒸发段吸收到的热量越少,因此,简单地增加产品的规模或热管的数量,性价比不高、兼容性较差。
技术实现思路
鉴于本领域现有技术存在诸多不足之处,以及如何综合考虑产品惯常的安装使用方位、热管冷凝段的分布位置、热管冷凝段的偏移方向等多种因素,而在有限的安装(使用)空间内提高现有产品的效率,是本领域长期以来未公开提出并缓解的技术难题,本专利技术将提供一种结构更为合理的产品,以更好地发挥热管和鳍片的功效。为便于理解和节省篇幅,说明书并未完全按照规定的方式或顺序撰写,各部分内容存在一定的交叉,部分有益效果等内容,将体现在相关实施例当中。本专利技术采用的技术方案是:一种单塔式CPU散热器,主要包括底座、由若干鳍片构成的鳍片组、至少2支热管;且所述热管,至少有1支为U型热管,其余为U型热管或(和)L型热管;所述底座与所述热管的蒸发段结合;所述鳍片与所述热管的冷凝段结合;所述鳍片的中部未设置冷凝段的宽度(D2)≤36mm;(冷凝段)遮挡率<50%;所有U型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。可选的,相邻的冷凝段的间隙(D1)≥6mm;或者(和),至少一支或所有U型热管的位于下方的冷凝段向上偏移;或者(和),(冷凝段)遮挡率为0;或者(和),距离鳍片中点18mm的范围设有冷凝段。可选的,鳍片中部未设置冷凝段的宽度(D2)≤30mm;或者≤24mm;或者鳍片中部未设置冷凝段的宽度(D2)与鳍片宽度的比值≤40%;或者≤35%;或者≤30%;或者≤25%。可选的,所述散热器的底座中设有两层蒸发段,分别为第一层蒸发段和第二层蒸发段,两层热管蒸发段的轴向方向大致垂直(皆大致与底座的底面平行)。可选的,所述底座与蒸发段的结合形式为热管直触;底座设有避让热管的缺口,或者(和),设有容置第二层蒸发段的容置孔。可选的,所述底座的一面用于与CPU贴合,另一面设有容置蒸发段的沟槽,沟槽的两侧设有凸起的鳍,所述底座与热管的蒸发段焊接。可选的,所述底座的凸起的鳍中增设有容置第二层蒸发段的容置孔,容置孔的圆心低于底座的横向中心线,或者与该中心线重合。可选的,所述底座的凸起的鳍中增设有若干气流通道。可选的,L型热管的冷凝段位于鳍片的中部(主视图中,冷凝段的投影与鳍片中点或横向中心线重合);或者(和),所述L型热管的蒸发段为第二层蒸发段,设置在容置孔中。可选的,所述冷凝段在鳍片中的分布位置如图4A或图7A所示;或者如图9A所示;或者如图10A所示;或者如图13A所示;或者如图15A所示;或者如图16A所示;或者如图18A所示;或者如图23A所示;或者如图24A所示;或者如图27A所示;或者如图29A所示;或者如图32A所示;或者如图35A所示;或者如图37A或图40A所示;或者如图42A所示;或者如图44A所示;或者如图47A所示。本专利技术的有益效果是,提供了不同构思的技术方案,补充了本领域长期以来存在的空白,并给出若干先例,为本领域的技术提供了新的发展趋势,其技术效果基本达到或超过现有技术的水平。在制造工艺、风扇型号、鳍片尺寸、热管数量等条件大致相同的情况下,能够更好地发挥出鳍片、热管的功效;或者,在大致相同的条件下,能够以更小规模(尺寸)的鳍片组,而基本达到现有产品的水平,可节省鳍片的用量,或节约制造鳍片所需的金属材料(普遍为铝或铝合金);或者,在大致相同的条件下,能够比现有产品少1至2个热管冷凝段或1支热管,而基本达到现有产本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于CPU的单塔式热管散热器,主要包括底座、由若干鳍片构成的鳍片组、至少2支热管,其特征在于:所述热管,至少有1支为U型热管,其余为U型热管或(和)L型热管;所述底座与所述热管的蒸发段结合;所述鳍片与所述热管的冷凝段结合;所述鳍片中部未设置冷凝段的宽度(D2)≤36mm;遮挡率<50%;所有U型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于CPU的单塔式热管散热器,主要包括底座、由若干鳍片构成的鳍片组、至少2支热管,其特征在于:所述热管,至少有1支为U型热管,其余为U型热管或(和)L型热管;所述底座与所述热管的蒸发段结合;所述鳍片与所述热管的冷凝段结合;所述鳍片中部未设置冷凝段的宽度(D2)≤36mm;遮挡率<50%;所有U型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。


2.根据权利要求1所述的热管的冷凝段或U型热管或鳍片,其特征在于:相邻的冷凝段的间隙(D1)≥6mm;或者(和),至少一支或所有U型热管的位于下方的冷凝段向上偏移;或者(和),遮挡率为0;或者(和),距离鳍片中点18mm的范围设有冷凝段。


3.根据权利要求1所述的鳍片中部未设置冷凝段的宽度,其特征在于:该宽度≤30mm;或者≤24mm;或者该宽度与鳍片宽度的比值≤40%;或者≤35%;或者≤30%;或者≤25%。


4.根据权利要求1所述的底座及蒸发段,其特征在于:底座中设有两层蒸发段,第一层蒸发段和第二层蒸发段之间存在热量的传递;或者,底座中仅设有一层蒸发段。


5.根据权利要求1所述的底座及蒸发段,其特征在于:该底座与蒸发段的结合形式为热管直触;该底座设有避让热管的缺口,或者(和),设有容置第二层蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘康
申请(专利权)人:刘康
类型:发明
国别省市:四川;51

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