專利名稱：水冷式cpu散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機CPU散熱器，特別涉及一種水冷式CPU散熱器。
背景技術(shù)：
計算機的中央處理器，簡稱CPU，是計算機正常運行的最重要的零件之一，其散熱的好壞直接關(guān)系到計算機的壽命及運算的品質(zhì)。由于CPU在運轉(zhuǎn)中容易產(chǎn)生高熱，而通常使用的散熱器，主要是一金屬散熱本體，此金屬散熱體多采用鋁材，目前采用銅材的也越來越多，其頂部(用擠壓或鑄造)設(shè)有若干個凹槽及長方體翅片，從而具有較佳的散熱表面積；再通過該翅片上方的風(fēng)扇對著散熱翅片吹拂散熱。然而隨著電腦設(shè)備飛速發(fā)展以及CPU芯片巨頭Intel公司與AMD公司互相競爭，作為計算機設(shè)備核心的CPU也正高速發(fā)展，但是CPU能否及時散熱已經(jīng)成為目前CPU發(fā)展的一個重要問題，如果不能將CPU工作時產(chǎn)生的大量熱量及時發(fā)散出去，很容易導(dǎo)致CPU被燒毀。所以為了提高CPU的運算速度，就需要保證其工作溫度低于CPU本身的最高允許溫度，提高散熱器的熱傳遞效率。通常的做法一種是提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，另一種就是加大散熱器的散熱面積。但是這兩種方法都有弊端，前者引起巨大的噪聲，后者加大了散熱器的體積，這與計算機向更小、更快的發(fā)展目標(biāo)相背離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的在于提供一種吸熱功能強，能夠有效地提高散熱效率避免CPU的物理損壞的水冷式CPU散熱器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括兩端開設(shè)有進水管和出水管的散熱器本體，其特點是，散熱器本體的內(nèi)部開設(shè)有一與進水管、出水管相連通的空腔，在此空腔內(nèi)分布有縱橫交錯的翅片陣列。
本發(fā)明的另一特點是空腔內(nèi)的翅片陣列是均勻分布且翅片陣列與散熱器本體設(shè)計為一體；進、出水管的入口或出口與空腔成圓弧型此圓弧的弧度為45°～90°；翅片陣列為柱狀結(jié)構(gòu)；散熱器本體的空腔外還開設(shè)有一矩形槽，在此矩形槽上設(shè)置有采用有機玻璃制成的上蓋，且在此上蓋與矩形槽之間還設(shè)置有密封圈；散熱器本體采用銅材制成。
由于本發(fā)明利用蒸餾水作為冷卻工質(zhì)的水冷式散熱器，通過此水冷式散熱器快速地將CPU產(chǎn)生的熱傳遞到冷凝器，從而散出到空氣中；同時，縱橫交錯的翅片陣列一方面加大了散熱面積，另一方面，當(dāng)水流過柱狀翅片陣列時，柱狀翅片陣列還可以起到擾動的作用，提高了散熱效果和使得水在空腔中的流動分布更加均勻，從而避免了CPU表面由于存在較大的溫度梯度而引起較大的應(yīng)力，避免了CPU的物理損壞。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明上蓋9的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細(xì)說明。
參見圖1，2，本發(fā)明包括散熱器本體1及上蓋9，散熱器本體1內(nèi)部切有一空腔2，在此空腔2內(nèi)均布有縱橫交錯的柱狀翅片陣列3，翅片陣列3與散熱器本體1為一體化設(shè)計，空腔2外側(cè)開有一矩形截面的槽道4，槽道4內(nèi)放置O型密封圈，散熱器本體1兩端開有與空腔2相連通的進出水管5、6，進出水管5、6與散熱器本體1為一體化設(shè)計，散熱器本體1四個拐角處開有沉頭螺孔8，上蓋9四個拐角處開有沉頭孔10，散熱器本體1與上蓋9通過螺栓連接。散熱器本體1采用銅材，上蓋9采用有機玻璃。柱狀翅片3截面可為正方形或圓形，進出水管5、6與外接水管相連接。
在使用時，將此散熱器底面涂一層薄薄的導(dǎo)熱膏，通過扣具扣緊在CPU上。進出水管5、6分別與外接水管連接，管內(nèi)走蒸餾水。
本發(fā)明在傳熱強化理論的指導(dǎo)下，進行了模型設(shè)計，并經(jīng)采用CFD軟件，由美國FLUENT Inc.公司推出的大型商業(yè)軟件，用于流體流動與傳熱分析的FLUENT軟件，對該發(fā)明進行了模擬分析，發(fā)現(xiàn)在水流量9.6ml/s，機箱內(nèi)溫度35℃，CPU耗散功率為288W時，此散熱器底面最高溫度為70℃，熱阻為0.139℃/W。而一般CPU的最高允許溫度為70多度，AMD的允許溫度還能在高一些，有的AMD的CPU最高允許溫度甚至達(dá)到90℃以上。到目前為止，單顆CPU的功耗也只有100W左右，本發(fā)明的最大允許功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了CPU的功耗。而風(fēng)冷散熱器的熱阻在0.3℃/W以上，本散熱器的熱阻遠(yuǎn)小于風(fēng)冷散熱器的熱阻。而在水流量9.6ml/s，機箱內(nèi)溫度35℃，CPU耗散功率為96W時，此散熱器底面最高溫度為43℃，熱阻為0.135℃/W，遠(yuǎn)未達(dá)到CPU的允許溫度，而熱阻也有所降低。本發(fā)明還可以通過提高進口的水流量，來滿足更高的CPU耗散功率，當(dāng)流量超過24ml/s，保證散熱器底面溫度不超過70℃時，本散熱器最高允許功率超過300W，熱阻也隨之減小。對于沒有翅片陣列的散熱器，其它結(jié)構(gòu)和尺寸也與本發(fā)明相同，在水流量為9.6ml/s，機箱內(nèi)溫度35℃，CPU耗散功率為96W時，此散熱器底面最高溫度為80℃，熱阻為0.52℃/W，底面溫度已經(jīng)超出了CPU的最高允許溫度，熱阻也相當(dāng)大。在保證散熱器底面溫度不超過CPU最高允許溫度的前提下，最大允許功率只能小于75W。這與本發(fā)明存在巨大的差別。究其原因，主要是因為增加的翅片陣列一方面加大了水與散熱器的接觸面積，另一方面翅片陣列起到了擾流的作用，從而加大了換熱效果。此外，本發(fā)明還可以通過增加更多的翅片，對翅片的排列布置作進一步的優(yōu)化，從而對本發(fā)明的效率有進一步的提升?？傊?，強化傳熱的理論指導(dǎo)是研究此類問題的基本準(zhǔn)則。
權(quán)利要求
1.一種水冷式CPU散熱器，包括兩端開設(shè)有進水管[5]和出水管[6]的散熱器本體[1]，其特征在于散熱器本體[1]的內(nèi)部開設(shè)有一與進水管[5]、出水管[6]相連通的空腔[2]，在此空腔[2]內(nèi)分布有縱橫交錯的翅片陣列[3]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式CPU散熱器，其特征在于所說的空腔[2]內(nèi)的翅片陣列[3]是均勻分布且翅片陣列[3]與散熱器本體[1]設(shè)計為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式CPU散熱器，其特征在于所說的進、出水管[5、6]的入口或出口與空腔[2]成圓弧型此圓弧[7]的弧度為45°～90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式CPU散熱器，其特征在于所說的翅片陣列[3]為柱狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式CPU散熱器，其特征在于所說的散熱器本體[1]的空腔[2]外還開設(shè)有一矩形槽[4]，在此矩形槽[4]上設(shè)置有采用有機玻璃制成的上蓋[9]，且在此上蓋[8]與矩形槽[4]之間還設(shè)置有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷式CPU散熱器，其特征在于所說的散熱器本體[1]采用銅材制成。
全文摘要
一種水冷式CPU散熱器，包括兩端開設(shè)有進水管和出水管的散熱器本體，散熱器本體的內(nèi)部開設(shè)有一與進出水管相連通的空腔，在此空腔內(nèi)分布有縱橫交錯的翅片陣列。本發(fā)明利用蒸餾水作為冷卻工質(zhì)的水冷式散熱器，通過此水冷式散熱器快速地將CPU產(chǎn)生的熱傳遞到冷凝器，從而散出到空氣中；同時，縱橫交錯的翅片陣列一方面加大了散熱面積，另一方面，當(dāng)水流過柱狀翅片陣列時，柱狀翅片陣列還可以起到擾動的作用，提高了散熱效果和使得水在空腔中的流動分布更加均勻，從而避免了CPU表面由于存在較大的溫度梯度而引起較大的應(yīng)力，避免了CPU的物理損壞。
文檔編號G06F1/20GK1588267SQ20041007305
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者陶文銓, 謝旭良, 劉迎文, 何雅玲 申請人:西安交通大學(xué)