CN216927549U

CN216927549U - 计算机cpu用高效散热装置

Info

Publication number: CN216927549U
Application number: CN202220709243.2U
Authority: CN
Inventors: 周子杰
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2032-03-29

Abstract

本实用新型涉及计算机CPU用高效散热装置，包括导热机构，用于将CPU产生的热量传递给散热单元A和散热单元B，包括导热块，导热块面积大于CPU面积；散热单元A包括设置在导热块上端的散热基板，散热基板四角处设有安装孔，散热基板上端均匀间隔设有多个散热片，导热块上至少设有一与散热基板连接导热条；散热单元B包括至少一热管，热管设计成U型，热管一端为蒸发段，另一端为凝结段，散热基板与导热块之间设有与热管个数相等的下孔，散热片上设有与热管个数相等的上孔，热管的蒸发段设置在下孔内，热管的凝结段设置在上孔内且穿过所有散热片，热管的蒸发段上设有导热板，导热板设置在导热块上。具有结构设计合理、散热效率高、散热可靠等优点。

Description

计算机CPU用高效散热装置

技术领域：

本实用新型涉及计算机科学与技术领域，具体涉及计算机CPU用高效散热装置。

背景技术：

中央处理器(简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，随着5G技术的不断发展普及势必会加快微电子器件朝着小型化、集成化、高性能方向发展。然而，微电子器件单位面积热流量大的问题成为制约其进一步发展的关键要素，当计算机处于超负荷运行时，CPU会产生大量的热量，如果不能及时散热，会造成CPU温度升高，当CPU温度过高时会造成电脑死机、自动重启、自动关机、蓝屏等不良现象，且对主板和CPU的使用寿命会有一定的影响。

为了解决CPU散热问题，现有技术进行了各种尝试，其中应用最为广泛的是风冷散热器，主要利用热传导和热对流的原理对CPU进行散热，具体散热过程为CPU产生的热量经散热片传导出来，然后用风扇将散热片的热量快速传递到周围环境中。这种风冷散热器具有成本低的优势，但受传热系数、传热温差、传热面积、流体的物性、换热面大小形状、机箱空间等影响，导致其散热效率一般，无法满足高性能CPU表面高热流的散热要求。又如采用液冷散热器，顾名思义采用液体进行快速散热，不可否认的是液冷散热器的散热能力高于风冷散热器，但液冷散热器存在体积大、安装困难等问题，且对密封性要求极高，因为液体一旦泄漏很容易引起严重的短路问题。热管散热技术是近几年发展起来的技术，其核心是采用热管带走热量，热管通常分为蒸发段、绝热段和冷凝段，当热管一端受热时，吸液芯中的液体受热汽化形成蒸汽，蒸汽在微小的压差下流向冷凝段，经冷却凝结成液体释放热量，凝结的液体在吸液芯的毛细力作用下回流到蒸发段，如此循环即可实现持续高效的散热。虽然热管散热技术中热管的工作原理虽然是成熟的，但如何将热管应用在CPU散热中，且达到高效、可靠散热效果一直困扰着相关研究人员。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供计算机CPU用高效散热装置，具有结构设计合理、散热效率高、散热可靠等优点。

本实用新型通过采取以下技术方案实现上述目的：

计算机CPU用高效散热装置，包括：

导热机构，用于将CPU产生的热量传递给散热单元A和散热单元B，包括导热块，所述导热块面积大于所述CPU面积；

散热单元A，包括设置在导热块上端的散热基板，所述散热基板四角处分别设有安装孔，所述散热基板上端均匀间隔设有多个散热片，所述导热块上至少设有一个与散热基板连接的导热条；

散热单元B，包括至少一热管，所述热管设计成U型，所述热管一端为蒸发段，另一端为凝结段，蒸发段与凝结段之间为绝热段，所述散热基板与所述导热块之间设有与热管个数相等的下孔，所述散热片上设有与热管个数相等的上孔，所述热管的蒸发段设置在下孔内，所述热管的凝结段设置在上孔内且穿过所有散热片，所述热管的蒸发段上设有导热板，所述导热板设置在导热块上。

所述导热块、导热板和导热条一体加工成型。

所述导热块、导热板和导热条采用铜板一体加工成型。

所述散热基板和散热片采用铝板制成。

所述散热片焊接在散热基板上。

所述散热片包括一体成型的A部和B部，所述A部高度大于B部高度，所述上孔对应设置在A部上。

所述散热片厚度为0.1～0.5mm，相邻两所述散热片的间距为1～3mm。

所述下孔由设置在散热基板下端的凹槽A和设置在导热块、导热板上端的凹槽B组成。

所述散热单元B包括间隔设置的两热管，对应的所述散热基板与所述导热块之间间隔设有两下孔，所述散热片上间隔设有两上孔。

本实用新型采用上述技术方案，能够带来如下有益效果：

通过设计导热机构，实现将CPU产生的热量快速传递给散热单元A和散热单元B，尤其是通过设计导热块、导热板能够实现将更多的热量传递给热管，充分利用热管极佳的导热性能，达到高效散热的目的，同时又通过导热块、导热条将部分热量传递给散热片进行补充快速散热，整体配合达到高效、可靠的散热效果，进而可以满足高性能CPU对散热的要求。

附图说明：

图1为本实用新型高效散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型高效散热装置另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型高效散热装置省略热管的结构示意图；

图4为本实用新型热管的结构示意图；

图5为本实用新型导热机构的结构示意图；

图6为本实用新型散热单元A的结构示意图；

图7为本实用新型高效散热装置设有两个热管的结构示意图；

图8为本实用新型高效散热装置水平使用的结构示意图；

图9为本实用新型高效散热装置竖向使用的结构示意图；

图中，1、导热机构，101、导热块，102、导热板，103、导热条，2、散热单元A，201、散热基座，202、安装孔，203、散热片，204、A部，205、B部，3、散热单元B，301、热管，302、蒸发段，303、凝结段，304、绝热段，305、下孔，306、上孔，307、凹槽A，308、凹槽B，4、CPU，5、主板。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

在本实用新型中，术语“A”、“B”、“上端”、“下端”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，“设有”和“设置”可以是固定安装，也可以是可拆卸安装，或成一体；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介连接，“连通”在本申请中主要是指气路相通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，需要说明的是，本申请中的热管工作原理属于现有技术，可以直接采购或定制即可，本申请创新在于对热管形状设计，以及对导热机构、散热单元A和散热单元B的结构设计及连接设计，整体达到高效、可靠散热效果。

如图1-9所示，计算机CPU用高效散热装置，包括：

导热机构1，用于将CPU4产生的热量传递给散热单元A2和散热单元B3，包括导热块101，所述导热块101面积大于所述CPU4面积；

散热单元A2，包括设置在导热块101上端的散热基板201，所述散热基板201四角处分别设有安装孔202，所述散热基板201上端均匀间隔设有多个散热片203，所述导热块101上至少设有一个与所述散热基板201连接的导热条103；这里的导热条103可以设计成L型，可以对称设计多个；

散热单元B3，包括至少一热管301，所述热管301设计成U型，所述热管301一端为蒸发段302，另一端为凝结段303，蒸发段302与凝结段303之间为绝热段304，所述散热基板201与所述导热块101之间设有与热管301个数相等的下孔305，所述散热片203上设有与热管301个数相等的上孔306，所述热管301的蒸发段302设置在下孔305内，所述热管301的凝结段303设置在上孔306内且穿过所有散热片203，所述热管301的蒸发段302上设有导热板102，所述导热板102设置在导热块101上。通过设计导热机构1，实现将CPU4产生的热量快速传递给散热单元A2和散热单元B3，尤其是通过设计导热块101、导热板102能够实现将更多的热量传递给热管301，充分利用热管301极佳的导热性能，达到高效散热的目的，同时又通过导热块101、导热条103将部分热量传递给散热基板201和散热片203进行补充快速散热，整体配合达到高效、可靠的散热效果，进而可以满足高性能CPU对散热的要求。

所述导热块101、导热板102和导热条103一体加工成型。提高导热机构的结构强度以及导热性能。

所述导热块101、导热板102和导热条103采用铜板一体加工成型。铜板具有优良的导热性能，显著提高导热效率。

所述散热基板201和散热片203采用铝板制成。铝板具有成本相对较低、导热性能好等优点。

所述散热片203焊接在散热基板201上。提高散热单元A2的整体结构强度。

所述散热片203包括一体成型的A部204和B部205，所述A部204高度大于B部205高度，所述上孔306对应设置在A部204上。便于空气流通，提高散热效率。

所述散热片203厚度为0.1～0.5mm，相邻两所述散热片203的间距为1～3mm。合理布局散热片的厚度及间距，有助于提高散热效率。

所述下孔305由设置在散热基板201下端的凹槽A307和设置在导热块101、导热板102上端的凹槽B308组成。利于热管301嵌入式安装。

所述散热单元B3包括间隔设置的两热管301，对应的所述散热基板201与所述导热块101之间间隔设有两下孔305，所述散热片203上间隔设有两上孔306。采用两个热管301能够进一步提高散热效率，可以根据CPU4对散热要求进行相应的选择。

本申请高效散热装置的使用过程：

本申请的高效散热装置可以水平使用，也可以竖向使用(即热管301呈正U型放置)，其中竖向使用时在重力作用下散热效率会更好一些。

使用时，在CPU4上涂抹导热硅脂，然后将本申请中的导热块101与CPU4对齐贴合，通过散热基板201上的安装孔202及螺钉将本申请高效散热装置紧固在主板5上，CPU4工作时产生热量，热量首先传递给导热块101，导热块101将热量分别传递给热管301和散热基板201，其中导热板102有助于将热量快速传递给热管301，导热条103有助于将热量更均匀的快速传递给散热基板201，散热基板201再将热量传递给散热片203，在热管301和散热片203的作用下将CPU4产生的热量快速高效的传递释放在空气中，然后系统风扇(计算机自带)工作进行空气对流，将热量快速的传递到周围环境。实现对CPU高效、可靠的散热。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims

1.计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，包括：

散热单元A，包括设置在导热块上端的散热基板，所述散热基板四角处分别设有安装孔，所述散热基板上端均匀间隔设有多个散热片，所述导热块上至少设有一导热条与所述散热基板连接；

2.根据权利要求1所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述导热块、导热板和导热条一体加工成型。

3.根据权利要求2所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述导热块、导热板和导热条采用铜板一体加工成型。

4.根据权利要求3所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述散热基板和散热片采用铝板制成。

5.根据权利要求4所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述散热片焊接在散热基板上。

6.根据权利要求5所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述散热片包括一体成型的A部和B部，所述A部高度大于B部高度，所述上孔对应设置在A部上。

7.根据权利要求6所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述散热片厚度为0.1～0.5mm，相邻两所述散热片的间距为1～3mm。

8.根据权利要求7所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述下孔由设置在散热基板下端的凹槽A和设置在导热块、导热板上端的凹槽B组成。

9.根据权利要求1或8所述的计算机CPU用高效散热装置，其特征在于，所述散热单元B包括间隔设置的两热管，对应的所述散热基板与所述导热块之间间隔设有两下孔，所述散热片上间隔设有两上孔。