一种被动式计算机CPU散热器制造技术

本发明专利技术提供了一种被动式计算机CPU散热器，其包括散热鳍片、支撑鳍片、热管、基板，2根以上的热管底端的蒸发段分别设置在基板凹槽中，每根热管上端设置有2个冷却段，冷却段固定在散热鳍片中部，一个以上的支撑鳍片安装在基板和散热鳍片之间且其与散热鳍片垂直，散热鳍片上开有若干个圆孔；该散热器与现有CPU被动散热技术相比，具有结构简单、散热效果好的特点，且能够使热功耗为100W以上的计算机CPU在安全温度范围内正常运行。安全温度范围内正常运行。安全温度范围内正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种被动式计算机CPU散热器


[0001]本专利技术涉及一种计算机芯片散热装置，具体的说是一种被动式计算机CPU散热器。

技术介绍

[0002]当前，随着技术的进步，计算机CPU制程越来越小，热设计功耗越来越高，为了满足CPU散热需求，散热器风扇的转速也越来越高，随之而来的则是计算机使用环境中的高噪声，对于有低噪声甚至无噪声需求的人群来说，被动式散热器就无噪声，不需要风扇，自然对流冷却，且能使CPU在正常温度范围内工作的，而现有的被动式散热器，解热能力普遍较低，难以适用于热设计功耗达到100W以上的CPU，此外现有的被动式散热器结构通常较为复杂，散热器重量较大，制造成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种结构简单、散热效果好的被动式计算机CPU散热器，其包括散热鳍片、支撑鳍片、热管、基板，2根以上热管的底端蒸发段分别设置在基板凹槽中，每根热管上端设置有2个冷却段，冷却段固定在散热鳍片中部，一个以上的支撑鳍片安装在基板和散热鳍片之间且其与散热鳍片垂直，散热鳍片上开有若干个圆孔。
[0004]所述支撑鳍片下部开有圆孔，上部开有条形槽。
[0005]所述热管直径为4
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7mm毛细热管（具有毛细芯的热管），热管上端的冷却段为扁平状。
[0006]所述散热鳍片为长为150
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200mm，宽100
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140mm，厚度0.5
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1.5mm的长方形板。
[0007]本专利技术散热器与现有技术相比，结构简单、使用方便、性能优良，能够使热设计功耗为100W以上的计算机CPU在安全温度范围内正常运行。
附图说明
[0008]图1为本专利技术散热器的结构示意图；图2为本专利技术散热器的结构示意图；图3为支撑鳍片的结构示意图；图4为热管的结构示意图；图5为在不同加热功率条件下，模拟热源的温度变化结果示意图；
[0009]图中：1、散热鳍片，2、支撑鳍片，3、热管，4、基板，5
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蒸发段，6
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冷却段。
具体实施方式
[0010]下面通过附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容；实施例1：如图1
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4所示，本专利技术被动式计算机CPU散热器包括14个散热鳍片1、7个支撑鳍片2、7根热管3、基板4，基板4上开有7个半圆形凹槽，热管3直径为5mm的中空毛细热
管，热管底端的蒸发段5设置在基板4的半圆形凹槽中并紧密配合，每根热管3上端设置有2个冷却段6，冷却段为中空扁平状（厚度2mm），冷却段固定在散热鳍片1中部，散热鳍片1为长为170mm，宽120mm，厚度1mm的长方形板，散热鳍片上开有42个直径8mm的圆孔；支撑鳍片2为倒梯形片，支撑鳍片厚度1mm，支撑鳍片下端开有7个半圆形卡槽，上部开有高度为8mm、15mm、20mm、25mm的条形槽，条形槽宽4mm，支撑鳍片下部开有3个直径8mm圆孔，7个支撑鳍片2安装在基板和散热鳍片之间且其与散热鳍片相互垂直，每个支撑鳍片2的半圆形卡槽与基板上的半圆形凹槽相互配合用于固定热管的蒸发段5；上述散热器使用时，将散热器基板下表面与CPU上表面紧密接触，为减小CPU与散热器之间的接触热阻，在CPU与散热器基板下表面之间涂抹一层导热硅脂；CPU所散发出的热量通过散热器基板传递至热管蒸发段，热管中的纯净水吸收来自基板的热量从而发生相变成为汽态，汽态工质携带大量的热量传递至热管冷凝段，由于基板与散热鳍片之间的温差，到达热管冷凝段的蒸汽遇冷再次发生相变并冷凝为液态，由于热管为毛细热管，管内的毛细芯提供毛细力，从而使得位于热管冷凝段的液态工质在重力和毛细芯提供的毛细力双重作用下回流至热管蒸发段，这一过程循环往复，从而达成热管导热的目的。
[0011]与热管冷凝段相接触的散热鳍片面积较大，与空气域的接触面因此较大，因而具有较高的散热能力，来自热管蒸发段携带大量热能的蒸汽在热管冷凝段相变为液态之后，将释放大量的热，这些被释放的热量将通过热管冷凝段管壁传递至散热鳍片，并最后通过散热鳍片散发至散热器周围的空气域中。
[0012]在热量通过基板传递至热管蒸发段的过程中，由于支撑鳍片底部与热管蒸发段相接触，因此有部分热量通过热管蒸发段传递至支撑鳍片，这部分热量传递至支撑鳍片之后，由支撑鳍片传导至散热器周围的空气域中，因此支撑鳍片除了起到支撑散热鳍片的作用之外，亦能散发部分热量；设置在散热鳍片和支撑鳍片上的圆孔与条形槽，能使散热器整体重量降低，且能增强空气的自然对流。
[0013]使用Ansys Icepak软件对该散热器整体进行了热仿真，分别对其施加不同的加热功率（20W、40W、60W、80W、120W），在给定的不同加热功率条件下，模拟热源随时间的温度变化曲线，表现为一条光滑的曲线，没有明显的温度突变点，且散热器各部分温度在不同加热功率下均在1200秒左右达到稳定状态，表现出散热器良好的适应能力。另外，在给定的最高功率即120W条件下，热源最高温度为67℃左右（图5），满足CPU正常工作温度要求；与热源类似，基板、热管、散热鳍片等部件随时间的温升曲线均表现为光滑的曲线，由于各部件间存在接触热阻，基板、热管、散热鳍片等在不同加热功率下的最高温度有所不同，在热功耗为120W时，温度均在55
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68℃之间，其余加热功率下温度低于60℃；本专利技术散热器能在不使用散热风扇的条件下，使热功耗为120W的CPU在常温下正常工作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被动式计算机CPU散热器，其特征在于：包括散热鳍片（1）、支撑鳍片（2）、热管（3）、基板（4），2根以上热管的底端蒸发段设置在基板（4）凹槽中，每根热管上端设置有2个冷却段，冷却段固定在散热鳍片（1）中部，一个以上的支撑鳍片（2）安装在基板和散热鳍片之间且其与散热鳍片垂直，散热鳍片（1）上开有若干个圆孔。2.根据权利要求1所述的被动式计算机CPU散热器，其特征在于：支撑鳍片下部开有圆孔，上部开有条形槽。3.根据权利要求1所述的被动式计算机CPU散热器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚小标，王文博，范会丽，王先锋，张群，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：