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      一種微處理器專用散熱器及其加工方法與流程

      文檔序號:12905700閱讀:209來源:國知局
      一種微處理器專用散熱器及其加工方法與流程

      本發(fā)明屬于處理器散熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種微處理器專用散熱器及其加工方法。



      背景技術(shù):

      微處理器(cpu)是計(jì)算機(jī)的核心部件,從最初發(fā)展至今已經(jīng)有三十多年的歷史了,人們的工作與生活隨著它不斷更新而前進(jìn)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展主要表現(xiàn)在其cpu的發(fā)展上,每當(dāng)一款新型的cpu出現(xiàn)時(shí),就會帶動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件的相應(yīng)發(fā)展,如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化,存儲器存取容量的不斷增大、存取速度的不斷提高,外圍設(shè)備的不斷改進(jìn)以及新設(shè)備的不斷出現(xiàn)等。

      隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的迅猛發(fā)展,cpu集成度越來越大,封裝密度以及工作頻率的不斷提高,使它的功率也不斷增大,其發(fā)熱量較以前有了大幅度的提高。那么,cpu的冷卻問題就越來越突出,據(jù)有關(guān)資料顯示,對于包括cpu在內(nèi)的電子設(shè)備,現(xiàn)在的失效問題的50%都是由于過熱引起的。早期的cpu芯片功率不足10w,不需要用散熱器,上個(gè)世紀(jì)90年代中期以后,隨著cpu主頻和集成度大幅度提高,cpu的功率和發(fā)熱量明顯提,到2004年intel公司推出的pentium4主頻為3.6ghz的cpu功率更是達(dá)到115w。如此大的功率嚴(yán)重威脅到cpu的工作和發(fā)展,而cpu必須借助散熱器才能工作,雖然intel在2006下半年推出酷睿雙核心將功耗降低近一半,每個(gè)核心的功耗只有30w至35w,與上一代英特爾臺式機(jī)處理器產(chǎn)品相比,英特爾酷睿2臺式機(jī)處理器在提供1.4倍的cpu計(jì)算性能同時(shí),能耗降低了40%,但是對于現(xiàn)在一些四核的cpu來說,功率仍然很高。為適應(yīng)cpu發(fā)展過程中功耗的不斷變化,cpu散熱器也有了長足的發(fā)展。

      cpu散熱分為被動與主動兩種,被動散熱是通過散熱片將cpu產(chǎn)生的熱量自然散發(fā)到空氣中,其散熱的效果與散熱片的面積成正比,這種散熱方式簡單且安全可靠,但散熱效果不理想,難于適用當(dāng)前cpu散熱的需要。主動式散熱是利用風(fēng)扇或泵體等設(shè)備將散熱片上的熱量以強(qiáng)制對流的方式帶走,這種散熱方式散熱效率高,是目前cpu散熱的主要方式。

      1、風(fēng)冷散熱,目前,cpu散熱器市場份額占有率最大的是風(fēng)冷散熱器,其散熱原理即通過與發(fā)熱物體緊密接觸的金屬散熱片,將發(fā)熱物體產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至具有更大熱容量與散熱面積的散熱肋片上,再利用風(fēng)扇的導(dǎo)流作用令冷空氣快速通過散熱肋片表面,加快散熱肋片與空氣之間的熱交換,即強(qiáng)制對流散熱。風(fēng)冷屬于主動散熱方式,而與之相對的就是被動散熱,最直觀的區(qū)別就是散熱器上是否存在風(fēng)扇。與其他散熱形式相比,風(fēng)冷散熱器有著自己不可替代的重要性,而且拆裝非常方便,但對環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時(shí)其散熱性能就會大受影響。

      2、液冷散熱,市場占有率也在不斷提高,除了在散熱效能上較風(fēng)冷散熱器強(qiáng)一些外,還有一個(gè)比較突出的優(yōu)點(diǎn),那就是靜音,液冷在散熱過程中表現(xiàn)穩(wěn)定,影響它廣泛使用的主要原因是價(jià)格比風(fēng)冷散熱器要高出許多,除此之外,液冷散熱器普通存在一個(gè)缺點(diǎn),就是容易漏液。從理論上講,不管是風(fēng)冷還是液冷,熱量散發(fā)的最后途徑都是發(fā)散到空氣當(dāng)中,只是其中的導(dǎo)熱介質(zhì)有部分不同。因此液冷與風(fēng)冷散熱器并無本質(zhì)區(qū)別,都無法將被散熱對象的溫度降低到低于環(huán)境溫度的程度。

      3、熱管散熱,為了能進(jìn)一步降低散熱器的熱阻值提高熱傳導(dǎo)率,將工業(yè)中廣泛使用的熱管應(yīng)用于臺式機(jī)cpu散熱器上。熱管是一種高效率利用相變傳熱的熱傳導(dǎo)器,其熱阻可以達(dá)到每瓦千分之一攝氏度,傳熱量可以超過50千瓦。1984年在第五屆國際熱管會議上,t.p.cotter等人提出微型熱管和小型熱管(mhp)的理論及展望,從而引起了熱管在電子元器件散熱方面的廣泛應(yīng)用。熱管只是導(dǎo)熱裝置,其本身并不具備散熱的作用,它只能用很快的速度將熱量從一端傳至另一端,而最終的散熱還必須依靠金屬材質(zhì)的底座與鰭片。在散熱器中最常見到的金屬材質(zhì)只有兩種銅與鋁。因此散熱底座與鰭片的材質(zhì)也就只有這兩種.這取決于鋁與銅特性以及其他一些因素,如熱傳導(dǎo)系數(shù),加工延展性,甚至資源的取用便利情況等。熱管的應(yīng)用只能算是傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱的一種改進(jìn)或加強(qiáng)。

      4、半導(dǎo)體制冷,其工作原理是peltier效應(yīng):當(dāng)一塊n型半導(dǎo)體材料一

      塊p型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時(shí),在這個(gè)電路中接通直流電流后,就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,電流由n型元件流向p型元件的接頭吸收熱量,成為冷端,由p型元件流向n型元件的接頭釋放熱量,成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料n、p的元件對數(shù)來決定。該方法很早就已經(jīng)出現(xiàn),但始終沒有得到推廣,近年來在極其緩慢的增加。雖然半導(dǎo)體制冷的效能非常強(qiáng)勁,工作時(shí)冷端最低溫度可以達(dá)到零下,但由于同時(shí)在熱端會產(chǎn)生巨大的熱量,極易損壞,而且耗電量驚人。

      隨著近幾年來cpu處理器的功率不斷提高,散熱變成了一個(gè)非常引人關(guān)注的問題。由此,也就造就了散熱器產(chǎn)品市場的蓬勃發(fā)展。作為最傳統(tǒng)的散熱方式,風(fēng)冷散熱經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)脫離了早先單純的散熱片加風(fēng)扇的模式。隨著新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用,如今的風(fēng)冷散熱器在性能、噪音以及外形設(shè)計(jì)上都與以前的產(chǎn)品不可同日而語。特別是熱管技術(shù)的廣泛應(yīng)用和高端塔式散熱器的出現(xiàn),更讓風(fēng)冷散熱性能邁上了一個(gè)新高度。喜憂參半的水冷設(shè)備和風(fēng)冷散熱相比,水冷散熱器顛覆了傳統(tǒng)的散熱片與風(fēng)扇的概念,而是通過水的循環(huán)來把熱量從cpu的表面帶走。相比風(fēng)冷散熱設(shè)備,水冷散熱設(shè)備性能更為優(yōu)秀,但價(jià)格也相對較高,同時(shí)需定期維護(hù)和添加冷媒也使水冷的使用較為繁瑣、并需要一定的技巧和經(jīng)驗(yàn),這些都限制了水冷散熱設(shè)備的普及。而水的易滲透性和導(dǎo)電性,也使得超頻玩家在使用水冷的時(shí)候分外小心翼翼。然而市面上常用的處理器散熱裝置中絕大部分存在散熱效果不明顯與溫度反饋不精準(zhǔn)的缺點(diǎn)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種微處理器專用散熱器及其加工方法。

      本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:

      一種微處理器專用散熱器及其加工方法,包括防護(hù)框、渦輪風(fēng)扇、鋁材導(dǎo)熱片,所述防護(hù)框外圍設(shè)置有連接柄,所述防護(hù)框外部一側(cè)設(shè)置有控制箱,所述控制箱內(nèi)部設(shè)置有控制器,所述控制器下方設(shè)置有微型變頻器,所述控制箱底部設(shè)置有電源接入端,所述防護(hù)框內(nèi)部設(shè)置有所述渦輪風(fēng)扇,所述渦輪風(fēng)扇內(nèi)部連接有旋轉(zhuǎn)盤,所述旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)部連接有變頻電機(jī),所述防護(hù)框下方連接有密封套筒,所述密封套筒底部設(shè)置有所述鋁材導(dǎo)熱片,所述鋁材導(dǎo)熱片中央設(shè)置有溫度感應(yīng)器,所述鋁材導(dǎo)熱片底部設(shè)置有硅膠吸盤。

      上述結(jié)構(gòu)中,首先將所述硅膠吸盤吸附在處理器上面,然后通過所述控制器預(yù)先設(shè)置好所述溫度感應(yīng)器的動作值,隨著處理器工作時(shí)間的增加,所述鋁材導(dǎo)熱片溫度也將逐步增加,當(dāng)所述鋁材導(dǎo)熱片的溫度值達(dá)到所述溫度感應(yīng)器的上限值時(shí),所述溫度感應(yīng)器發(fā)送報(bào)警信號給所述控制器,所述控制器將啟動信號發(fā)送給所述微型變頻器,于是所述變頻電機(jī)將按照一定的速度轉(zhuǎn)動,同時(shí)所述變頻電機(jī)也將帶動所述渦輪風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,于是所述鋁材導(dǎo)熱片上面的熱量將通過所述密封套筒被抽到外面,當(dāng)所述溫度感應(yīng)器檢測溫度在正常區(qū)間段時(shí),所述溫度感應(yīng)器將發(fā)送動作信號給所述控制器,所述控制器同時(shí)控制所有的動作機(jī)構(gòu)復(fù)位。所述鋁材導(dǎo)熱片由于本身柔軟易加工的特點(diǎn)很早就應(yīng)用在散熱器市場,鋁擠技術(shù)簡單的說就是將鋁錠高溫加熱后,在高壓下讓鋁液流經(jīng)具有溝槽的擠型模具,作出散熱片初胚,然再對散熱片初胚進(jìn)行裁剪、剖溝等處理后就做成了我們常見到的散熱片。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述防護(hù)框(1)材料為塑料材質(zhì),是碳纖維、pc聚碳酸酯和abs工程塑料中的一種。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述防護(hù)框與所述連接柄通過熔接連接,所述防護(hù)框與所述密封套筒通過無縫連接。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述旋轉(zhuǎn)盤與所述渦輪風(fēng)扇通過卡槽連接,所述旋轉(zhuǎn)盤與所述變頻電機(jī)卡拆卸連接。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述微型變頻器與所述變頻電機(jī)電連接,所述控制器與所述微型變頻器電連接。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述渦輪風(fēng)扇(5)設(shè)有七個(gè)葉片。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述電源接入端與所述控制器電連接,所述電源接入端與所述微型變頻器電連接。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,所述溫度感應(yīng)器與所述控制器電連接,所述鋁材導(dǎo)熱片與所述密封套筒通過密封連接。

      本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的散熱裝置不僅存在散熱效果明顯與反饋溫度精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn),除此之外還具有加工簡單、便于安裝,成本較低、密封性高的優(yōu)點(diǎn)。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明所述一種微處理器專用散熱器及其加工方法的排熱裝置的空主視圖;

      圖2是本發(fā)明所述一種微處理器專用散熱器及其加工方法的散熱裝置的主視圖。

      其中,1、防護(hù)框;2、旋轉(zhuǎn)盤;3、變頻電機(jī);4、連接柄;5、渦輪風(fēng)扇;6、控制箱;7、控制器;8、微型變頻器;9、電源接入端;10、鋁材導(dǎo)熱片;11、溫度感應(yīng)器;12、密封套筒;13、硅膠吸盤。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:

      如圖1-圖2所示,一種微處理器專用散熱器及其加工方法,包括防護(hù)框1、渦輪風(fēng)扇5、鋁材導(dǎo)熱片10,防護(hù)框1外圍設(shè)置有連接柄4,連接柄4起到方便安裝與固定本裝置的作用,防護(hù)框1外部一側(cè)設(shè)置有控制箱6,控制箱6起到保護(hù)內(nèi)部電氣元件的作用,控制箱6內(nèi)部設(shè)置有控制器7,控制器7對所用的控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一控制與指揮,控制器7下方設(shè)置有微型變頻器8,微型變頻器8用于控制變頻電機(jī)3的轉(zhuǎn)速,控制箱6底部設(shè)置有電源接入端9,防護(hù)框1內(nèi)部設(shè)置有渦輪風(fēng)扇5,渦輪風(fēng)扇5內(nèi)部連接有旋轉(zhuǎn)盤2,旋轉(zhuǎn)盤2內(nèi)部連接有變頻電機(jī)3,防護(hù)框1下方連接有密封套筒12,密封套筒12底部設(shè)置有鋁材導(dǎo)熱片10,鋁材導(dǎo)熱片10中央設(shè)置有溫度感應(yīng)器11,溫度感應(yīng)器11用于檢測鋁材導(dǎo)熱片的溫度,鋁材導(dǎo)熱片10底部設(shè)置有硅膠吸盤13。

      上述結(jié)構(gòu)中,首先將硅膠吸盤13吸附在處理器上面,然后通過控制器7預(yù)先設(shè)置好溫度感應(yīng)器11的動作值,隨著處理器工作時(shí)間的增加,鋁材導(dǎo)熱片10溫度也將逐步增加,當(dāng)鋁材導(dǎo)熱片10的溫度值達(dá)到溫度感應(yīng)器11的上限值時(shí),溫度感應(yīng)器11發(fā)送報(bào)警信號給控制器7,控制器7將啟動信號發(fā)送給微型變頻器8,于是變頻電機(jī)3將按照一定的速度轉(zhuǎn)動,同時(shí)變頻電機(jī)3也將帶動渦輪風(fēng)扇5轉(zhuǎn)動,于是鋁材導(dǎo)熱片10上面的熱量將通過密封套筒12被抽到外面,當(dāng)溫度感應(yīng)器11檢測溫度在正常區(qū)間段時(shí),溫度感應(yīng)器11將發(fā)送動作信號給控制器7,控制器7同時(shí)控制所有的動作機(jī)構(gòu)復(fù)位。鋁材導(dǎo)熱片10由于本身柔軟易加工的特點(diǎn)很早就應(yīng)用在散熱器市場,鋁擠技術(shù)簡單的說就是將鋁錠高溫加熱后,在高壓下讓鋁液流經(jīng)具有溝槽的擠型模具,作出散熱片初胚,然再對散熱片初胚進(jìn)行裁剪、剖溝等處理后就做成了我們常見到的散熱片。

      為了進(jìn)一步提高本裝置的散熱效果,防護(hù)框1與連接柄4通過熔接連接,防護(hù)框1與密封套筒12通過無縫連接,旋轉(zhuǎn)盤2與渦輪風(fēng)扇5通過卡槽連接,旋轉(zhuǎn)盤2與變頻電機(jī)3卡拆卸連接,微型變頻器8與變頻電機(jī)3電連接,控制器7與微型變頻器8電連接,電源接入端9與控制器7電連接,電源接入端9與微型變頻器8電連接,溫度感應(yīng)器11與控制器7電連接,鋁材導(dǎo)熱片10與密封套筒12通過密封連接。

      盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

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