槽式翅片液冷散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于熱能工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于冷卻計算機CPU芯片的散熱器
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]計算機的CPU芯片可作為高熱流密度發(fā)熱器件的典型代表，一臺大型服務(wù)器通常具有幾十枚甚至數(shù)百枚多核式CPU芯片，在強勁性能的背后，伴隨著更高的發(fā)熱量和熱流密度，可以說CPU芯片的高效冷卻問題已成為計算機性能進(jìn)一步發(fā)展的桎佶。目前施用于高熱流密度器件冷卻的散熱技術(shù)主要還是以風(fēng)冷為主，即在被冷卻器件的表面加裝一個散熱器，熱量通過散熱器上的翅片被強迫流動的冷風(fēng)帶走。眾所周知，采用水冷卻方式具有較高的傳熱效率，但是水冷式散熱具有兩大難點，一個是冷卻液的滲漏；另外一個是因散熱腔內(nèi)流體的流動阻力過大導(dǎo)致散熱效率降低。前者屬于加工的精度以及安裝的問題，而后者將涉及到傳熱和流動的理論與技術(shù)。目前常用的液冷式散熱器，大都在冷卻腔內(nèi)加工(刻畫狀)出一個針柱矩陣，針柱的主要作用是增大冷卻水腔內(nèi)的換熱面積以提高冷卻效果。但是該類型散熱器的缺陷是，每個針柱的結(jié)構(gòu)并不是各自獨立的，并且針柱矮小、冷卻腔底部相對較厚，在針柱矩陣內(nèi)無法形成低阻的流場。導(dǎo)致該類散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計的缺陷是傳熱和流動理論方面的欠缺。因此如何能夠提高液冷式散熱器的效率及性能，就成為國內(nèi)外研宄高熱流密度器件冷卻問題的難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是，提出一種用于冷卻計算機CPU芯片的槽式翅片液冷散熱器裝置，在減小冷卻流體流動阻力的基礎(chǔ)上，可有效提高CPU芯片的散熱性能。
[0004]為實現(xiàn)此實用新型目的而采取的技術(shù)方案是:散熱器由上蓋和底托構(gòu)成，底托的上表面設(shè)有凸起的長方形微槽道，長方形微槽道的左、右兩側(cè)均設(shè)有貯水池。在長方形微槽道以及貯水池所圍成的區(qū)域內(nèi)外側(cè)設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。上蓋的四邊向下折彎，上蓋扣押在底托的密封圈上。在上蓋的左下角和右上角分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水與出水的位置可以互換，在長方形微槽道進(jìn)出水端的的邊緣設(shè)有斜坡。
[0005]除了散熱器的結(jié)構(gòu)，冷卻水的流動方式與已有技術(shù)的對比:冷卻水從上蓋頂面的進(jìn)水口轉(zhuǎn)直角彎進(jìn)入疏水通道，然后通過貯水池散開對底托上的翅片進(jìn)行冷卻，然后在另一側(cè)的貯水池匯集流出。因為槽道的方向與流體的流動方向一致，所以阻力非常小。翅片浸沒于水流之中，流體能夠形成非常均勻的流場，可使(與散熱器底面接觸的)CPU芯片得到充分的冷卻，使其散熱器的傳熱得到強化。
[0006]根據(jù)CPU的熱負(fù)荷(熱流密度)來調(diào)整冷卻液的溫度和流量，通過計算使其達(dá)到良好的參數(shù)匹配。實驗證明，該結(jié)構(gòu)所造成的壓降很小，根據(jù)傳熱學(xué)的原理可知，翅片的溫度梯度是(根部)下高上低，而冷卻水是橫向掠過流出，所以該結(jié)構(gòu)能夠具有較好的散熱效果。翅片的主要作用并非是直接散熱，而是將底托的熱量以高導(dǎo)熱的方式傳出，最后通過冷卻水將此熱量散掉。
[0007]本實用新型的特點以及產(chǎn)生的有益效果是，長方形微槽道以及上蓋水流通道的設(shè)計，具有強化散熱器傳熱的作用，尤其是微型槽道加工成類似于一片片的翅片。翅片與冷卻流體橫向換熱，因而具有較強的換熱效果，與傳統(tǒng)水冷散熱器相比可明顯提高換熱效率。該種散熱器厚度較薄，但換熱面積相對較大，因此非常適用于計算機服務(wù)器窄小的空間，而且使得CPU芯片的均溫效果更好，可以更有效地降低工作溫度。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型中底托及微槽道設(shè)置立體結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是本實用新型中上蓋的立體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖并通過具體實施例對本實用新型的原理與結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。需要說明的是本實施例是敘述性的，而不是限定性的，不以此實施例限定本實用新型的保護(hù)范圍。
[0011]槽式翅片液冷散熱器由上蓋和底托構(gòu)成，其具體是:底托I的上表面設(shè)有凸起的長方形微槽道1-1，長方形微槽道的左、右兩側(cè)均設(shè)有貯水池1-2。在長方形微槽道以及貯水池所圍成的區(qū)域內(nèi)外側(cè)設(shè)有密封槽1-3，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。上蓋2的四邊向下折彎，上蓋扣押在底托的密封圈上。在上蓋的左下角和右上角分別設(shè)有進(jìn)水口 2-1、和出水口2-2，進(jìn)水與出水的位置可以互換，在長方形微槽道進(jìn)出水端的的邊緣設(shè)有斜坡。上蓋進(jìn)水口與出水口的位置與底托長方形微槽道左、右兩側(cè)貯水池的位置相對應(yīng)。
[0012]上蓋的四角均設(shè)有臺肩2-3，臺肩設(shè)有螺孔，通過螺釘與底托緊固密封。上蓋的進(jìn)水口和出水口均設(shè)有接座與管路連接。底托采用紫銅材料制作。
[0013]作為實施例，長方形槽道的高度為3mm ;長度為75mm ;槽寬為0.3mm ;底托總高度6mm ;上蓋厚度為6mm。
[0014]使用時散熱底托與被散熱器件緊密接觸固定，底托與被散熱器件之間設(shè)有高導(dǎo)熱率的熱結(jié)合層材料。作為實施例，采用透明的塑料材質(zhì)的上蓋進(jìn)行實驗檢測與觀察，可以明顯看到流體呈低阻力流動。
【主權(quán)項】
1.槽式翅片液冷散熱器，散熱器由上蓋和底托構(gòu)成，其特征是:底托(I)的上表面設(shè)有凸起的長方形微槽道(1-1)，長方形微槽道的左、右兩側(cè)均設(shè)有貯水池(1-2)，在長方形微槽道以及貯水池所圍成的區(qū)域內(nèi)外側(cè)設(shè)有密封槽(1-3)，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈，上蓋(2)的四邊向下折彎，上蓋扣押在底托的密封圈上，在上蓋的左下角和右上角分別設(shè)有進(jìn)水口(2-1)、和出水口(2-2)，進(jìn)水與出水的位置可以互換，在長方形微槽道進(jìn)出水端的的邊緣設(shè)有斜坡。
2.按照權(quán)利要求1所述的槽式翅片液冷散熱器，其特征是:所述上蓋進(jìn)水口與出水口的位置與所述底托長方形微槽道左、右兩側(cè)貯水池的位置相對應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求1所述的槽式翅片液冷散熱器，其特征是:所述上蓋的四角均設(shè)有臺肩(2-3)，臺肩設(shè)有螺孔，通過螺釘與底托緊固密封。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的槽式翅片液冷散熱器，其特征是:所述上蓋的進(jìn)水口和出水口均設(shè)有接座與管路連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的槽式翅片液冷散熱器，其特征是:所述長方形槽道的高度為3-4mm ;長度為75mm ;槽寬為0.3-0.4mm ;底托采用紫銅材料制作。
【專利摘要】本實用新型公開了一種槽式翅片液冷散熱器，散熱器由上蓋和底托構(gòu)成，底托的上表面設(shè)有凸起的長方形微槽道，長方形微槽道的左、右兩側(cè)均設(shè)有貯水池。在長方形微槽道以及貯水池所圍成的區(qū)域內(nèi)外側(cè)設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。上蓋的四邊向下折彎，上蓋扣押在底托的密封圈上。在上蓋的左下角和右上角分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水與出水的位置可以互換，在長方形微槽道進(jìn)出水端的邊緣設(shè)有斜坡。微槽道以及上蓋水流通道的設(shè)計，具有較強的換熱效果，與傳統(tǒng)水冷散熱器相比可明顯提高換熱效率。該種散熱器厚度較薄，但換熱面積相對較大，因此非常適用于計算機服務(wù)器窄小的空間，而且使得CPU芯片的均溫效果更好。
【IPC分類】G06F1-20
【公開號】CN204537036
【申請?zhí)枴緾N201520268800
【發(fā)明人】諸凱, 王雅博, 魏杰
【申請人】天津商業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月28日