微槽道式水冷芯片散热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于热能工程领域，具体涉及一种用于冷却计算机CPU芯片的散热器装置。
【背景技术】
[0002]计算机的CPU芯片可作为高热流密度发热器件的典型代表，一台大型服务器通常具有几十枚甚至数百枚多核式CPU芯片，在强劲性能的背后，伴随着更高的发热量和热流密度，可以说CPU芯片的高效冷却问题已成为计算机性能进一步发展的桎佶。目前施用于高热流密度器件冷却的散热技术主要还是以风冷为主，即在被冷却器件的表面加装一个散热器，热量通过散热器上的翅片被强迫流动的冷风带走。众所周知，采用水冷却方式具有较高的传热效率，但是水冷式散热具有两大难点，一个是冷却液的渗漏；另外一个是因散热腔内流体的流动阻力过大导致散热效率降低。前者属于加工的精度以及安装的问题，而后者将涉及到传热和流动的理论与技术。目前常用的液冷式散热器，大都在冷却腔内加工(刻画状)出一个针柱矩阵，针柱的主要作用是增大冷却水腔内的换热面积以提高冷却效果。但是该类型散热器的缺陷是，每个针柱的结构并不是各自独立的，并且针柱矮小、冷却腔底部相对较厚，在针柱矩阵内无法形成低阻的流场。导致该类散热器结构设计的缺陷是传热和流动理论方面的欠缺。因此如何能够提高液冷式散热器的效率及性能，就成为国内外研宄高热流密度器件冷却问题的难点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，提出一种用于冷却计算机CPU芯片的微槽道式散热器装置，在减小冷却流体流动阻力的基础上，可有效提高CPU芯片的散热性能。
[0004]为实现此发明目的而采取的技术方案是:散热器由上盖和底托构成，底托的上表面设有凸起的长方形微槽道，长方形微槽道的左、右两侧均设有贮水池。在长方形微槽道以及贮水池所围成的区域内外侧设有密封槽，密封槽内设有密封圈。上盖的四边向下折弯，上盖扣押在底托的密封圈上。在上盖的左下角和右上角分别设有进水口和出水口，进水与出水的位置可以互换，在长方形微槽道进出水端的的边缘设有斜坡。
[0005]除了散热器的结构，冷却水的流动方式与已有技术的对比:冷却水从上盖顶面的进水口转直角弯进入疏水通道，然后通过贮水池散开对底托上的翅片进行冷却，然后在另一侧的贮水池汇集流出。因为槽道的方向与流体的流动方向一致，所以阻力非常小。翅片浸没于水流之中，流体能够形成非常均匀的流场，可使(与散热器底面接触的)CPU芯片得到充分的冷却，使其散热器的传热得到强化。
[0006]根据CPU的热负荷(热流密度)来调整冷却液的温度和流量，通过计算使其达到良好的参数匹配。实验证明，该结构所造成的压降很小，根据传热学的原理可知，翅片的温度梯度是(根部)下高上低，而冷却水是横向掠过流出，所以该结构能够具有较好的散热效果。翅片的主要作用并非是直接散热，而是将底托的热量以高导热的方式传出，最后通过冷却水将此热量散掉。
[0007]本发明的特点以及产生的有益效果是，长方形微槽道以及上盖水流通道的设计，具有强化散热器传热的作用，尤其是微型槽道加工成类似于一片片的翅片。翅片与冷却流体横向换热，因而具有较强的换热效果，与传统水冷散热器相比可明显提高换热效率。该种散热器厚度较薄，但换热面积相对较大，因此非常适用于计算机服务器窄小的空间，而且使得CPU芯片的均温效果更好，可以更有效地降低工作温度。
【附图说明】
[0008]图1是本发明中底托及微槽道设置立体结构图。
[0009]图2是本发明中上盖的立体结构图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图并通过具体实施例对本发明的原理与结构作进一步的说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的，不以此实施例限定本发明的保护范围。
[0011]微槽道式水冷芯片散热器由上盖和底托构成，其具体是:底托I的上表面设有凸起的长方形微槽道1-1，长方形微槽道的左、右两侧均设有贮水池1-2。在长方形微槽道以及贮水池所围成的区域内外侧设有密封槽1-3，密封槽内设有密封圈。上盖2的四边向下折弯，上盖扣押在底托的密封圈上。在上盖的左下角和右上角分别设有进水口 2-1、和出水口2-2，进水与出水的位置可以互换，在长方形微槽道进出水端的的边缘设有斜坡。上盖进水口与出水口的位置与底托长方形微槽道左、右两侧贮水池的位置相对应。
[0012]上盖的四角均设有台肩2-3，台肩设有螺孔，通过螺钉与底托紧固密封。上盖的进水口和出水口均设有接座与管路连接。底托采用紫铜材料制作。
[0013]作为实施例，长方形槽道的高度为3mm ;长度为75mm ;槽宽为0.3mm ;底托总高度6mm ;上盖厚度为6mm。
[0014]使用时散热底托与被散热器件紧密接触固定，底托与被散热器件之间设有高导热率的热结合层材料。作为实施例，采用透明的塑料材质的上盖进行实验检测与观察，可以明显看到流体呈低阻力流动。
【主权项】
1.微槽道式水冷芯片散热器，散热器由上盖和底托构成，其特征是:底托(I)的上表面设有凸起的长方形微槽道(1-1)，长方形微槽道的左、右两侧均设有贮水池(1-2)，在长方形微槽道以及贮水池所围成的区域内外侧设有密封槽(1-3)，密封槽内设有密封圈，上盖(2)的四边向下折弯，上盖扣押在底托的密封圈上，在上盖的左下角和右上角分别设有进水口(2-1)、和出水口(2-2)，进水与出水的位置可以互换，在长方形微槽道进出水端的的边缘设有斜坡。
2.按照权利要求1所述的微槽道式水冷芯片散热器，其特征是:所述上盖进水口与出水口的位置与所述底托长方形微槽道左、右两侧贮水池的位置相对应。
3.按照权利要求1所述的微槽道式水冷芯片散热器，其特征是:所述上盖的四角均设有台肩(2-3)，台肩设有螺孔，通过螺钉与底托紧固密封。
4.按照权利要求1或2所述的微槽道式水冷芯片散热器，其特征是:所述上盖的进水口和出水口均设有接座与管路连接。
5.按照权利要求1所述的微槽道式水冷芯片散热器，其特征是:所述长方形槽道的高度为3-4mm ;长度为75mm ;槽宽为0.3-0.4mm ;底托采用紫铜材料制作。
【专利摘要】本发明公开了一种微槽道式水冷芯片散热器，散热器由上盖和底托构成，底托的上表面设有凸起的长方形微槽道，长方形微槽道的左、右两侧均设有贮水池。在长方形微槽道以及贮水池所围成的区域内外侧设有密封槽，密封槽内设有密封圈。上盖的四边向下折弯，上盖扣押在底托的密封圈上。在上盖的左下角和右上角分别设有进水口和出水口，进水与出水的位置可以互换，在长方形微槽道进出水端的边缘设有斜坡。微槽道以及上盖水流通道的设计，具有较强的换热效果，与传统水冷散热器相比可明显提高换热效率。该种散热器厚度较薄，但换热面积相对较大，因此非常适用于计算机服务器窄小的空间，而且使得CPU芯片的均温效果更好。
【IPC分类】G06F1-20
【公开号】CN104777887
【申请号】CN201510209577
【发明人】诸凯, 王雅博, 魏杰
【申请人】天津商业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月28日