專利名稱：中央處理單元散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)散熱裝置，特別是一種中央處理單元散熱器。
習(xí)知的計(jì)算機(jī)中央處理單元(CPU)的冷卻一般以鋁制散熱裝置與其連接，以進(jìn)行散熱。散熱裝置設(shè)有諸多鰭片，并藉由冷卻風(fēng)扇吹驅(qū)冷風(fēng)至散熱裝置鰭片，以冷卻CPU產(chǎn)生的熱量。此種習(xí)知的CPU散熱裝置通常僅能將CPU產(chǎn)生熱量的顯熱(sensible heat)帶走而已，存在散熱效果有限，散熱效率不佳的缺陷。若以水流經(jīng)緊連CPU的熱交換器吸收CPU的熱量時(shí)，雖可散除一些熱量，但此種熱交換器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重不便的缺陷。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、散熱效果好、散熱效率高的中央處理單元散熱器。
本實(shí)用新型包括冷卻風(fēng)扇、組設(shè)于冷卻風(fēng)扇與中央處理單元之間的筒體、扣件及容置于抽成真空狀筒體內(nèi)的冷媒；筒體外壁連設(shè)多數(shù)鰭片；筒體一端經(jīng)扣件連接CPU，冷卻風(fēng)扇裝設(shè)于筒體另一端。
其中筒體內(nèi)容設(shè)有傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)；傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一端鄰近連接筒體及CPU的扣件，并黏結(jié)導(dǎo)熱膠或其他導(dǎo)熱連接介質(zhì)與CPU黏接。
筒體的相鄰鰭片與筒壁之間連設(shè)具栓孔的蹼板；扣件具有與筒體一端連接并設(shè)有中孔的中盤部，于中盤部上設(shè)有多數(shù)與蹼板上栓孔相對應(yīng)并鎖合的栓孔，中盤部周圍間隔環(huán)列設(shè)有多數(shù)凸部及凹部，以令筒壁上多數(shù)鰭片嵌入兩相鄰?fù)共恐g的凹部內(nèi)；扣件外緣突設(shè)開設(shè)有與CPU基板上突設(shè)的卡榫相卡扣的榫孔的突扣，自一突扣向側(cè)邊衍設(shè)作為微調(diào)、移拉或組拆的把手的突耳。
傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括由熱傳導(dǎo)性高的材質(zhì)制成導(dǎo)熱端板、傳熱板及冷媒導(dǎo)板；導(dǎo)熱端板固接并密封住筒體連接扣件的一端，以構(gòu)成筒體端板，并經(jīng)扣件中孔與CPU黏接；傳熱板緊貼或連設(shè)于筒體筒壁且與導(dǎo)熱端板正交；冷媒導(dǎo)板與傳熱板及導(dǎo)熱端板連接。
傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱端板、傳熱板及冷媒導(dǎo)板系一體成型。
傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的冷媒導(dǎo)板包括自傳熱板端緣斜向延設(shè)的兩側(cè)導(dǎo)板及以基部銜接于兩側(cè)導(dǎo)板端緣的中導(dǎo)板；中導(dǎo)板向筒體內(nèi)壁呈漸尖狀，其漸縮端部開設(shè)有多數(shù)端部小孔；中導(dǎo)板基部與兩側(cè)導(dǎo)板交界處開設(shè)有多數(shù)基部小孔。
容置于筒體內(nèi)冷媒的液面與CPU垂直。
容置于筒體內(nèi)冷媒的液面與CPU平行。
冷媒為水。
筒體遠(yuǎn)離CPU端罩蓋有圓拱弧形端蓋。
傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱端板設(shè)與CPU彈性接觸以產(chǎn)生緩沖作用的凸部。
間隔環(huán)列設(shè)置于扣件中盤部周圍的凸部具向外向上微斜的角。
由于本實(shí)用新型包括冷卻風(fēng)扇、組設(shè)于冷卻風(fēng)扇與中央處理單元之間的筒體、扣件及容置于抽成真空狀筒體內(nèi)的冷媒；筒體外壁連設(shè)多數(shù)鰭片；筒體一端經(jīng)扣件連接CPU，冷卻風(fēng)扇裝設(shè)于筒體另一端。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，CPU產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至筒體內(nèi)，并由冷媒吸收蒸發(fā)熱形成蒸汽，蒸汽觸及筒壁后冷凝釋放出凝結(jié)熱，令凝結(jié)熱經(jīng)筒壁及其外壁的鰭片散發(fā)，以快速、有效地散除CPU產(chǎn)生的熱量。不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且散熱效果好、散熱效率高，從而達(dá)到本實(shí)用新型的目的。


圖1、為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意剖視圖(垂直式)。
圖2、為圖1中A-A剖視圖。
圖3、為圖1中B部局部放大圖。
圖4、為圖2中C-C剖視圖。
圖5、為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意剖視圖(水平式)。
圖6、為圖5中D-D剖視圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型包括筒體1、扣件3、冷卻風(fēng)扇4、容置于筒體1內(nèi)的為水或其他介質(zhì)的冷媒5及傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)6(transfermeans)。筒體1及冷卻風(fēng)扇4的軸線為水平軸線。
扣件3連設(shè)于筒體1左端并嵌接或固接于CPU的基板1B上，冷卻風(fēng)扇4組設(shè)于筒體1右端，冷媒5容置于抽成真空后的筒體1內(nèi)，傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)6連設(shè)于筒體1內(nèi)。
如圖1所示，筒體1可為圓筒體或其他形狀的筒體，其具有以鋁合多或其他熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)制成的左端鄰接CPU 1C、右端鄰近冷卻風(fēng)扇4的筒壁11，其上一體成型有多數(shù)鰭片2。亦可如圖2所示，多數(shù)鰭片2亦可自呈圓筒狀筒體1的筒壁11徑向突伸而出，亦可以其他形狀、結(jié)構(gòu)形成成。于相鄰鰭片2與筒體1之間連設(shè)具栓孔22的蹼板21。筒體1右端以圓拱式(dome)弧形端蓋14罩封，并設(shè)有將筒體1內(nèi)抽真空用的氣嘴15，并于抽真空后，再充灌冷媒5即予以封閉。
如圖3所示，扣件3具有與筒體1左端連接并設(shè)有中孔32的中盤部31，于中盤部31上設(shè)有多數(shù)與蹼板21上栓孔22相對應(yīng)并鎖合的栓孔33，中盤部31周圍間隔環(huán)列設(shè)有多數(shù)具向外向上微斜角度的凸部34及凹部35，以令筒壁11上多數(shù)鰭片2嵌入兩相鄰?fù)共?4之間的凹部35內(nèi)；并于扣件3外緣突設(shè)開設(shè)有與CPU基板1B上突設(shè)的卡榫1B1相卡扣的榫孔37的突扣36，自一突扣36向側(cè)邊衍設(shè)突耳38，以便于安裝扣件3時(shí)供作微調(diào)、移拉或組拆的把手。突扣36可制成具有便于夾扣于CPU基板1B上的彈性夾角。
傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)6由熱傳導(dǎo)性高的材質(zhì)，如銅制成，其包括導(dǎo)熱端板61、傳熱板62及冷媒導(dǎo)板63。
導(dǎo)熱端板61固接并密封住筒體1左端，以構(gòu)成筒體1端板(end plate)，并黏結(jié)導(dǎo)熱膠，或其他可導(dǎo)熱的連接介質(zhì)1A經(jīng)扣件3中孔32與CPU1C黏接。導(dǎo)熱端板61亦可設(shè)與CPU1C彈性接觸的凸部611，以能產(chǎn)生緩沖作用，不致緊擠、壓傷CPU1C。
傳熱板62緊貼或連設(shè)于筒體1筒壁11且與導(dǎo)熱端板61正交。
冷媒導(dǎo)板63包括自傳熱板62端緣斜向延設(shè)的兩側(cè)導(dǎo)板634及以基部6311銜接于兩側(cè)導(dǎo)板634端緣的中導(dǎo)板631。中導(dǎo)板631向筒體1筒壁11呈漸尖(tapered)狀，以使冷媒導(dǎo)板63呈倒T形，中導(dǎo)板631漸縮端部632開設(shè)有多數(shù)端部小孔633。中導(dǎo)板631基部6311與兩側(cè)導(dǎo)板634交界處開設(shè)有多數(shù)基部小孔635。
冷媒導(dǎo)板63與傳熱板62及導(dǎo)熱端板61連接，以引導(dǎo)筒體1內(nèi)所灌冷媒5蒸發(fā)后至筒體1內(nèi)壁冷凝，釋放出凝結(jié)熱后，重力回流至筒體1內(nèi)低部。
如圖1、圖2所示，CPU 1C系垂直于筒體1內(nèi)所灌裝冷媒5的液面，于CPU1C使用生熱后，CPU 1C的熱量通過導(dǎo)熱端板61將熱量傳導(dǎo)，經(jīng)導(dǎo)熱端板61所連接的傳熱板62加熱沉積于筒壁11內(nèi)傳熱板62上的冷媒5，令冷媒5吸收蒸發(fā)熱(heat of vaporization)，配合筒體1內(nèi)抽真空，極易在低溫下蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，沿著中導(dǎo)板631向上逸升，直至端部632由小孔633噴向筒壁11，筒體1因其外周鰭片2受冷卻風(fēng)扇4軸向吹驅(qū)的冷風(fēng)循扣件3上的凸部34，微斜向上向外把吸熱后的氣流導(dǎo)引、帶走不致吹向CPU 1C，從而能有效散熱，于筒壁11造成冷卻面，使冷媒5蒸汽冷凝，釋放出凝結(jié)熱(heat ofcondensation)，是一種潛熱(latent heat)其數(shù)值遠(yuǎn)大于顯熱(sensibleheat)，凝結(jié)熱隨即通過筒體1筒壁11及鰭片2散發(fā)掉，而凝結(jié)的冷媒5液滴沿著筒壁11藉由重力下降、滴落于斜向延設(shè)的兩側(cè)導(dǎo)板634上，并經(jīng)基部小孔635回流入筒體1內(nèi)低部的傳熱板62處，如是，一旦CPU 1C生熱，將冷媒5蒸發(fā)而成蒸汽，經(jīng)冷凝回流，如此，液、汽相自動(dòng)循環(huán)，以將CPU 1C的熱量迅速而有效地散發(fā)，從而遠(yuǎn)優(yōu)于習(xí)用的散熱器。
如圖5、圖6所示，CPU 1C系水平地平行于筒體1底部冷媒5液面，即導(dǎo)熱端板61，此時(shí)，導(dǎo)熱端板61直接傳熱予沉積于導(dǎo)熱端板61處的冷媒5液，令冷媒5吸收蒸發(fā)熱形成蒸汽，并經(jīng)冷媒導(dǎo)板6 3導(dǎo)引，當(dāng)其擴(kuò)散、觸及筒體1冷壁面時(shí)，即被冷凝，放出凝結(jié)熱，由筒體1及其外周的鰭片2散熱，冷媒5由汽相變?yōu)橐合?，藉由重力滴落或滴流入底部的?dǎo)熱端板61上，如是，周而復(fù)始，循環(huán)不已，以有效而快速地把CPU 1C的熱量散發(fā)。而使CPU 1C運(yùn)轉(zhuǎn)操作順利，避免導(dǎo)致過熱。如圖5所示，筒體1為直立式時(shí)，筒體1的圓拱形弧形端蓋14則有助于引導(dǎo)蒸汽冷凝向下經(jīng)筒壁11被冷卻下流，而外面的為流線型的弧形造型亦能減少風(fēng)阻，有助于冷卻風(fēng)扇4冷風(fēng)圓順吹驅(qū)或抽吸。
本實(shí)用新型中傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)6亦可與筒體1一體成型，而對于小型計(jì)算機(jī)的微處理器中，若冷卻熱量不大時(shí)，亦可省略傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)6。
權(quán)利要求1.一種中央處理單元散熱器，它包括冷卻風(fēng)扇；其特征在于冷卻風(fēng)扇與中央處理單元之間組設(shè)有筒體、扣件及容置于抽成真空狀筒體內(nèi)的冷媒；筒體外壁連設(shè)多數(shù)鰭片；筒體一端經(jīng)扣件連接CPU，冷卻風(fēng)扇裝設(shè)于筒體另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的筒體內(nèi)容設(shè)有傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)；傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一端鄰近連接筒體及CPU的扣件，并黏結(jié)導(dǎo)熱膠或其他導(dǎo)熱連接介質(zhì)與CPU黏接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的筒體的相鄰鰭片與筒壁之間連設(shè)具栓孔的蹼板；扣件具有與筒體一端連接并設(shè)有中孔的中盤部，于中盤部上設(shè)有多數(shù)與蹼板上栓孔相對應(yīng)并鎖合的栓孔，中盤部周圍間隔環(huán)列設(shè)有多數(shù)凸部及凹部，以令筒壁上多數(shù)鰭片嵌入兩相鄰?fù)共恐g的凹部內(nèi)；扣件外緣突設(shè)開設(shè)有與CPU基板上突設(shè)的卡榫相卡扣的榫孔的突扣，自一突扣向側(cè)邊衍設(shè)作為微調(diào)、移拉或組拆的把手的突耳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括由熱傳導(dǎo)性高的材質(zhì)制成導(dǎo)熱端板、傳熱板及冷媒導(dǎo)板；導(dǎo)熱端板固接并密封住筒體連接扣件的一端，以構(gòu)成筒體端板，并經(jīng)扣件中孔與CPU黏接；傳熱板緊貼或連設(shè)于筒體筒壁且與導(dǎo)熱端板正交；冷媒導(dǎo)板與傳熱板及導(dǎo)熱端板連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱端板、傳熱板及冷媒導(dǎo)板系一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的冷媒導(dǎo)板包括自傳熱板端緣斜向延設(shè)的兩側(cè)導(dǎo)板及以基部銜接于兩側(cè)導(dǎo)板端緣的中導(dǎo)板；中導(dǎo)板向筒體內(nèi)壁呈漸尖狀，其漸縮端部開設(shè)有多數(shù)端部小孔；中導(dǎo)板基部與兩側(cè)導(dǎo)板交界處開設(shè)有多數(shù)基部小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的容置于筒體內(nèi)冷媒的液面與CPU垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的容置于筒體內(nèi)冷媒的液面與CPU平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的冷媒為水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的筒體遠(yuǎn)離CPU端罩蓋有圓拱弧形端蓋。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱端板設(shè)與CPU彈性接觸以產(chǎn)生緩沖作用的凸部。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央處理單元散熱器，其特征在于所述的間隔環(huán)列設(shè)置于扣件中盤部周圍的凸部具向外向上微斜的角。
專利摘要一種中央處理單元散熱器。為提供一種結(jié)構(gòu)簡單、散熱效果好、散熱效率高結(jié)構(gòu)簡單、散熱效果好、散熱效率高的計(jì)算機(jī)散熱裝置,提出本實(shí)用新型,它包括冷卻風(fēng)扇、組設(shè)于冷卻風(fēng)扇與中央處理單元之間的筒體、扣件及容置于抽成真空狀筒體內(nèi)的冷媒;筒體外壁連設(shè)多數(shù)鰭片;筒體一端經(jīng)扣件連接CPU,冷卻風(fēng)扇裝設(shè)于筒體另一端。
文檔編號G06F1/20GK2456214SQ00263779
公開日2001年10月24日 申請日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者林清彬 申請人:林清彬, 顧軍夫, 許錫綱