一种计算机CPU自调节式散热装置及其使用方法

    技术2025-12-15  5


    本发明涉及散热器,具体涉及一种计算机cpu自调节式散热装置及其使用方法。


    背景技术:

    1、cpu散热器,顾名思义就是用来给cpu降低温度的硬件,良好的散热可保证cpu性能,防止cpu因高温降频. cpu散热器根据散热形式可以分为很多种,最常见的有风冷散热器、水冷散热器.cpu散热的原理是通过散热器与芯片相接触,首先通过热传导将芯片产生的热量传递至散热器。

    2、散热器的型式多种多样,最常见的散热器型式为风冷翅片式。热量传导至散热器后,通过空气对流(可分为自然对流与强制对流)将散热器的热量带走。因风冷效率低,通过增大风速虽可以增加散热效果,但风速过高风扇会存在功耗高及振动问题,当面对更高热流密度问题时,风冷存在散热瓶颈。

    3、水冷散热器是以水冷液为介质对cpu进行散热冷却的散热方式,利用水泵带动水道中的水冷液进行循环,当水冷液通过冷头时,水冷液吸收cpu散热热量,并流向冷排,冷排中有许多细小的水道,水冷液与冷排风扇吹出的气流充分接触,以达到冷却水冷却的效果.cpu把热量传送给水冷头中待加热的冷却液,冷却液被加热后通过进水管进入水箱,被水箱中的散热鳍片分散热量并被风扇加速冷却后,通过进水管重新进入水冷头中吸收cpu的热量,周而复始。

    4、现有技术中,如专利号为2021106692631公开的发明专利,其涉及一种用于服务器cpu散热的环路热管散热器,包括:蒸发器,蒸发器的内部设置有储液室和吸液芯,储液室的内壁上设置有铜粉,吸液芯内设置有至少一排蒸汽排泄通道;冷凝器,冷凝器内设有安装蒸汽管路的空腔;环路管,环路管包括蒸汽管路和液体管路,且蒸汽管路与液体管路连通,蒸汽管路的一端与蒸发器的蒸汽管路接口连通,另一端绕设于冷凝器的空腔并与液体管路连通以形成环路,且液体管路与蒸发器的液体管路接口连通;注液管路,用于注入流体介质,注液管路通过三通与蒸汽管路和液体管路均连通。还提供了相应的使用方法。本发明提高了散热效果和散热效率,强化了吸液芯中工质的循环,可满足超高热流密度服务器cpu的散热需求,这种结构以及现有诸多水冷散热器在使用时,水冷散热存在如下缺陷,在使用时需要定期进行维护,且长时间使用水溶液会减少,同时在具体使用时,随着介质气化,会使留存与散热器内的水温下降,进而使水与散热体的接触面积变小,影响其散热效率,尤其随着施工当cpu处于高速运转下,其产生的热量增加,当需要进一步降低温度时,气化的介质也增大,水位会进一步降低,难以保证散热效率,基于此,研究一种计算机cpu自调节式散热装置是必要的。


    技术实现思路

    1、鉴于此,本发明的目的在于提供一种计算机cpu自调节式散热装置及其使用方法,有效的解决了现有的水冷散热器在使用时,随着问题的提高介质水与散热体之间的接触面积变小,影响其散热效率,无法满足高速运行的cpu散热需求的问题。

    2、为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种计算机cpu自调节式散热装置,包括壳体、基座、散热座、散热柱、散热体、自调节机构和冷凝器;所述壳体为中空结构,其底部设置有散热座,所述基座与所述散热座组合式连接;所述散热座上设置有凸凹交替的凸起和凹槽,所述散热柱间隔布置在凸起上,所述散热体固定在散热柱的上部;

    3、所述自调节结构包括膨胀体、套筒、活塞、套杆、推板、杠杆、支柱、吊杆和浮体;所述套筒固定于壳体内部的中心,所述活塞套装在套筒内,并在活塞与套筒底部封闭端之间设置有能够受热膨胀的膨胀体;所述活塞的外端设置有套杆,套杆的外部固定有推板,所述推板上沿圆周均布有多个驱动座,所述支柱布置在以套筒中心为圆心的圆周上,并与所述驱动座一一对应设置,所述杠杆的中部铰接在支柱上,其一端设置有扁孔,并适配铰接在驱动座上,在杠杆的另一端固定有向下延伸的吊杆,吊杆的末端设置有浮体;

    4、所述壳体上设置有抽真空口和加液口,在其壳体上部还设置有蒸汽管和回流管,所述蒸汽管和回流管分别与冷凝器的进口和出口连通;所述壳体内壁、散热座、散热柱和散热体上均布置有铜粉。

    5、进一步的,所述壳体结构为柱状结构,其上部具有逐渐缩小的集气罩,集气罩的中部设置有蒸汽管,所述回流管设置在壳体的外周。

    6、进一步的,所述壳体的内部设置有隔板,隔板的底部与壳体底部之间存在连通口,将壳体的内部分为回流区和蒸汽区。

    7、进一步的,所述凸起上设置有圆形的连通口,所述连通口处于散热柱的两侧。

    8、进一步的,所述冷凝器包括散热盘管、翅片和风扇,所述散热盘管的两侧设置有翅片,翅片上设置有风扇,所述蒸汽管和回流管分别与散热盘管的进口和出口连通。

    9、进一步的,所述杠杆内侧和外侧分别与驱动座和吊杆连接,且内力臂比外力臂长。

    10、进一步的,所述散热体为镂空状结构,所述套筒固定在散热体的内部,所述支杆固定座在散热体的外侧区域。

    11、进一步的,所述膨胀体为高膨胀合金,其外侧还包覆有橡胶保护套。

    12、进一步的,所述杠杆、支柱、吊杆和浮体设置有四个,并均匀的分布在壳体的中部区域。

    13、进一步的,所述浮体呈下部小、上部大的锥体结构。

    14、进一步的,一种计算机cpu自调节式散热装置的使用方法,首先在cpu表面涂抹导热硅脂;然后将散热座与基座组装并固定,然后将基座安装在待冷却的cpu表面;对壳体进行抽真空,并向散热壳体通入流体介质;散热体吸收cpu的热量使流体介质蒸发成蒸汽,蒸汽由蒸汽管路进入冷凝器,并在冷凝器中循环水的作用下液化;液化后的流体介质由回流管路进入到回流区中,并从回流区进入蒸发区,形成一个循环过程;同时随着流体介质的消耗,流体介质部分气化,并进入循环,留存在壳体内的流体介质水位会下降;随着cpu的工作,cpu会进一步释放大量热量,并使壳体内的温度进一步升高,膨胀体在该温度下会进一步膨胀,并给活塞提供驱动力,驱使推板向上运动,进而同步使多个杠杆翻转,使外端的浮体进入流体介质内,使流体介质的水位上升。

    15、上述技术方案的有益效果是:本发明在结构针对水冷散热器存在的问题,在实施过程中,随着介质水的消耗,使散热器内水位降低,进而使水与散热体的接触面积变小,影响散热效率的问题,本发明在结构上利用基座来吸收cpu热量,利用散热座与基座连接,并将热量引入散热壳体内,利用散热柱向进行支撑和部分热量的向上引导,并将热量引导至散热体内进行扩散散热。

    16、在实施过程中,为了便于蒸汽顺利排出,在壳体的上部设置了集气罩结构,在使用时流体介质全覆盖或半覆盖散热体结构,而浮体半覆盖的没入流体介质中,随着流体介质的消耗,且当温度升高时,膨胀体会受热膨胀,并在套筒内部空间的限制下,将膨胀转变为向上驱动力,驱使杠杆翻转,并将驱动力扩大,使浮体没入流体内,进而使流体的水位上升,来弥补流体介质的气化消耗,确保流体与散热体的接触面积。

    17、在实施结构中,本发明利用杠杆结构能够扩大膨胀体膨胀所产生的驱动力,确保浮体向下运动,并提升水位,同时本发明中浮体为下部小上部大的结构,随着深入能够进一步的扩大水位提升效果。

    18、由此,本发明结构新颖,通过对上散热器内部结构进行改进,确保流体能够与散热体充分接触,提高了散热效率,避免由于流体介质的气化消耗,导致水位下降,致使散热效率降低的问题,该结构工作稳定,内部采用散热器产热驱动,结构运行稳定,提高了散热效率。


    技术特征:

    1.一种计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:包括壳体、基座、散热座、散热柱、散热体、自调节机构和冷凝器;所述壳体为中空结构,其底部设置有散热座,所述基座与所述散热座组合式连接;所述散热座上设置有凸凹交替的凸起和凹槽,所述散热柱间隔布置在凸起上,所述散热体固定在散热柱的上部;

    2.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述壳体结构为柱状结构,其上部具有逐渐缩小的集气罩,集气罩的中部设置有蒸汽管,所述回流管设置在壳体的外周。

    3.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述壳体的内部设置有隔板,隔板的底部与壳体底部之间存在连通口,将壳体的内部分为回流区和蒸汽区。

    4.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述凸起上设置有圆形的连通口,所述连通口处于散热柱的两侧。

    5.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述冷凝器包括散热盘管、翅片和风扇,所述散热盘管的两侧设置有翅片,翅片上设置有风扇,所述蒸汽管和回流管分别与散热盘管的进口和出口连通。

    6.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述杠杆内侧和外侧分别与驱动座和吊杆连接,且内力臂比外力臂长;所述浮体呈下部小、上部大的锥体结构。

    7.根据权利要求1所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述散热体为镂空状结构,所述套筒固定在散热体的内部,所述支杆固定座在散热体的外侧区域。

    8.根据权利要求1-7任一项所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述膨胀体为高膨胀合金,其外侧还包覆有橡胶保护套。

    9.根据权利要求8所述的计算机cpu自调节式散热装置,其特征在于:所述杠杆、支柱、吊杆和浮体设置有四个,并均匀的分布在壳体的中部区域。

    10.根据权利要求1-9所述的计算机cpu自调节式散热装置的使用方法,其特征在于:首先在cpu表面涂抹导热硅脂;然后将散热座与基座组装并固定,然后将基座安装在待冷却的cpu表面;对壳体进行抽真空,并向散热壳体通入流体介质;散热体吸收cpu的热量使流体介质蒸发成蒸汽,蒸汽由蒸汽管路进入冷凝器,并在冷凝器中循环水的作用下液化;液化后的流体介质由回流管路进入到回流区中,并从回流区进入蒸发区,形成一个循环过程;同时随着流体介质的消耗,流体介质部分气化,并进入循环,留存在壳体内的流体介质水位会下降;随着cpu的工作,cpu会进一步释放大量热量,并使壳体内的温度进一步升高,膨胀体在该温度下会进一步膨胀,并给活塞提供驱动力,驱使推板向上运动,进而同步使多个杠杆翻转,使外端的浮体进入流体介质内,使流体介质的水位上升。


    技术总结
    本发明涉及一种计算机CPU自调节式散热装置及其使用方法,包括壳体、基座、散热座、散热柱、散热体、自调节机构和冷凝器;散热柱间隔布置在凸起上,散热体固定在散热柱的上部;自调节结构包括膨胀体、套筒、活塞、套杆、推板、杠杆、支柱、吊杆和浮体;所述套筒固定于壳体内部的中心,所述活塞套装在套筒内,并在活塞与套筒底部封闭端之间设置有能够受热膨胀的膨胀体;活塞的外端设置有套杆,支柱布置在以套筒中心为圆心的圆周上,杠杆的中部铰接在支柱上,在杠杆的另一端固定有向下延伸的吊杆,吊杆的末端设置有浮体;壳体内壁、散热座、散热柱和散热体上均布置有铜粉。本发明通过对上散热器内部结构进行改进,确保流体能够与散热体充分接触,提高了散热效率。

    技术研发人员:常洋,吕媛媛,张娟花,周伯扬,杨占印
    受保护的技术使用者:河南建筑职业技术学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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