专利名称：电脑cpu散热器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种电脑CPU(中央处理器)散热器。
电脑CPU(中央处理器)的耗电量已经从386、486的几瓦发展到今天40至70瓦(AMD(超微)Athlon4，1.4GHz，60W以上、Intel(英特尔)Pentium4 1.7GHz，60W)，散热器(cooler)的作用也从可有可无发展到现在不可或缺。
AMD的Athlon系列CPU芯片具有极高的性能价格比，这已成为不用争的事实，但是，OEM(初始设备制造商)和电脑系统制造商确很少用它，其中最主要的原因之一是它发热量大，因此，如何改进和提高散热性能变得越来越重要。
现有CPU散热器在性能上存在诸多缺陷，为此，本发明人提出了名为“电脑CPU芯片散热器”(与本发明的名称相近)的解决方案，具体内容请参阅中国专利01115525.6(申请号)。但是，这一专利在扣接问题上存在明显缺陷，不能适应散热器的重心到CPU表面的距离加大，一般在20mm以上的特殊情况。
另一方面，现有技术在解决扣接问题时，使用了一个窄条形(绝大多数情况都是如此)扣具，并从距离CPU表面很近的位置，一般在7mm左右将散热器固定。这种方法的明显缺陷是用手指按压扣具时，由于手指的尺寸比扣具大许多，必然要遮挡扣具与CPU插槽(Socket)的结合部位，因此，两者对正、连接的难度集中表现在所处空间狭窄，又看不见关键部位，且没有任何导引装置，同时还要顶住5公斤左右的反弹力干扰。有鉴于此，有的散热器甚至为安装提供专用工具。这是其一，其二是尺寸很小(一般为10×10mm左右)的CPU核心(Die)是唯一提供反作用力的地方。当受力复杂时散热器会以该核心为轴产生扭转，并在某一局部形成很大的压力，而其自身的状态又如同“玻璃片”(有人这样形容)，威胁极大。AMD CPU发热量大，按说需要更大更重的散热器，可是它确要求散热器的重量低于300克，并在CPU的四角加了四个橡胶弹性垫。这一切表明CPU设计者对散热器支撑方式极为不放心。
再则，现有技术用自攻螺钉将风扇与散热片连接在一起。而“自攻”二字意味着要用螺钉在散热片上攻出螺纹，阻力大，旋进时螺钉轴线方向容易发生偏差，费工、费时。
针对上述问题，本发明采取的措施是在总体结构上作一些变通——用易于加工成复杂形状且成本低的塑料制造导流筒2，并将通常的扣具与导流筒2合并，另外，排风扇3的结构也要随之作相应变化，以便在三维空间为散热芯4提供稳固、合理的支撑，同时还兼顾降低成本等要求。所谓“变通”是指由于导流筒2的筒壁并没有直接参与传导热量的工作，所以，尽管它距离热源很近，选材时仍不必受导热性能好坏的限制。
图1为本发明具体实施例的原理图，可以通过正面被剖开的导流筒2看到里面的散热芯4。
图2为图1的左视图。
图3为排风扇3安装前的状态。
图4为导流筒2与散热芯4接触状态示意图。
本发明主要由三个零件组成一、排风扇3。其特征是在外圈为风扇叶片提供保护的部分呈薄壁圆筒状，并有四个带倒刺的薄片向下延伸，支撑电机的三到四个细杆安装前的状态为向下凸起，如图1、2、3所示。
二、导流筒2。其筒壁由直筒和锥筒两部分组成，它与CPU插槽6连接的部分很象四个条状的桌子腿，其下端头有凹槽，它与CPU插槽6上的挂钩配合使用，这个凹槽底部与挂钩的外露端面形状一样，而凹槽的进口处略大一些，以便提供找正作用。这种凹槽被称作“挂爪”。“桌子腿”其它部分的横截面为U字形，开口方向背离导流筒2的中心，这一切都是为了增强其在三维空间的抗拉、抗压、抗扭强度。导流筒2的直筒壁上有凹槽，它与排风扇3上倒刺配合使用，如图1、2所示。
三、散热芯4。这个热传导器件中心为柱状实心，周围带有呈放射状布置的鳍片，其整体状态是向上、向周围扩散，关于这个零件的其他情况请参阅中国专利01115525.6。
这一实施例是针对AMD Socket A插槽的，在它的两端各有三个用于安装的挂钩。
本发明的安装和使用过程如下在安装之前上述三个零件处于分离状态。
先把导流筒2的挂爪与图1CPU插槽6左边两个(处在外侧的)挂钩扣接上，然后，利用导流筒2薄壁直筒容易变形的特性，将另一侧的两个挂爪向外掰，直到越过挂钩的外端，向下压，当达到挂钩顶端位置时松手，利用塑料件的回弹作用抓住挂钩。挂爪与挂钩的下端顶尖和上端平面都接触，这样既可以象一般扣具那样提供拉力，又可以提供与之相反的推力，适应复杂受力状况。与挂爪扣接的4个挂钩都不在CPU插槽的中心线上，如图2所示，其连线呈矩形，这是考虑到支撑点应该尽量分布于散热器重心的两侧，适应本发明重心远离CPU表面的特殊情况。从另一个角度说，是避免在CUP表面的中心地带产生应力集中的现象，即使在跌落试验等复杂状态下。
下一步，把散热芯4装入导流筒2，并撑住导流筒2的直筒壁，挂爪因此不能再随意张开。这种分两步走的方法，解决了安装时要尽量容易，固定时又要尽量牢靠之间的矛盾。散热芯4底部中心部位与CPU接触，其接触部位涂有导热硅脂，以便传导热量。导流筒2的锥筒部分与散热芯4处于分离状体，间隙不大。利用导流筒2直筒壁上的凸起支撑散热芯4，如图4所示，凸起的位置分别接近直筒的进出口两端。
再则，把排风扇3的倒刺与导流筒2的相应位置对正，并顺着导流筒2直筒部分的外侧，压向其连接部位，直到倒刺与导流筒2筒壁上的凹槽连接在一起。而排风扇3的中心部位同时会受到反方向顶推，并引起排风扇3电机支撑杆、圆筒壁变形，产生弹性压力，最终作用在散热芯4上端的中心部位。
上述提供弹性力的另一替代方案是，将排风扇3的承力结构加强，并在它与散热芯4的接触部位安装一个压弹簧，或者用类似现有扣具的弹簧片(使用弹簧片，排风扇3上的受力点可由中心部位移到外圈附近，这意味着细细的电机支撑杆不再承受压力负载，在轴向占用的空间也小)。这个方案的特点是成本略高，占用的空间略大，零件数量略多，但作用力大而且稳定。
上述倒刺连接的另一替代方案是螺纹连接。通过螺纹的旋转连接，阻力比手压排风扇3要小许多，且外观流畅，连接牢固，但时间长一些。
另外，这里就散热芯4的加工做一补充说明，无论是其下端的锥形部位还是其它部位的加工，都可以采用将几十个零件集中在一起，借助专用工装一次加工成形，制造成本低，效率高。
其散热过程是排风扇3旋转，在导流筒2中形成负压，吸气，使未被加热的气体首先与CPU 5和散热器最热的部分接触，然后，沿着热量自然排放方向，借助导流筒2的帮助向上、向周围排散热量。最好再用成本很低的塑料软管(或者硬管)把热气引到机箱外面，所涉及的连接甚至可用不干胶条粘结解决，很方便。这是因为排风扇3的外形呈圆筒形，再加之作用在管路上的气动、机械力都很小。
在CPU的四角上用弹性物体来稳定散热器的姿态，保护CPU。如果其弹力大了，由于与按压散热器的方向相反，会给正常的散热工作带来不利干扰；如果其弹力小了，又不起什么作用。这真是左也不是右也不是，非常尴尬。本发明把散热器连接点选在呈矩形分布的四个点上，与前述加弹性垫目的是一样的，所不同的是本发明又借助导流筒2的筒形结构，使支撑力从垂直于按压力方向施加，彻底改变了两者之间互相对抗的关系，并以“硬”支撑的方式大大增强对CPU保护。
现在Pentium4用的散热器都是通过主板上的4个孔实现安装固定的，而且有关的结构和安装过程复杂。本发明可以通过在直筒壁上伸出4条腿，并在其末端设置安装孔的方法来适应Pentium4主板的安装标准，而其它方面没有改变，主要指从垂直于按压方向实施支撑。与现由技术相比本发明仍会保持结构、安装过程简单，固定牢靠，散热效率高，与主板上元器件干扰少的特征。
“散热”顾名思义就是要使热量迅速离开热源和它所处的环境。本发明力图在各方面都创造最好的条件，使热量能够通过最短的路径以最合理的方式离开CPU，离开主板，离开机箱，简言之，放眼全局，对“散热”两字做最通俗、直白的解释。
以上实施例是用来详细说明本发明的目的、特征及效果的。对于熟悉此类技术人员而言，根据上述说明可能对该具体实施例做部分变更及修改，而并不脱离出本发明的权利要求范围，这类修改均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种由散热芯4、导流筒2、排风扇3等组成的电脑CPU散热器，其特征在于通过排风扇3向散热芯4提供弹性压力，并借助倒刺结构与导流筒2连接在一起，利用导流筒2的特殊结构将导流与扣接两项工作合并，导流筒2从垂直于按压散热芯4的方向上提供支撑。
2.根据权利要求1所述散热器，其特征在于所述排风扇3通过向下凸起的电机支撑杆和外圈变形产生指向散热芯4的弹性压力，在外圈为风扇叶片提供保护的部分呈薄壁圆筒状，并有四个带倒刺的薄片向下延伸。
3.根据权利要求1所述散热器，其特征在于所述导流筒2的筒壁由直筒和锥筒两部分组成，筒壁上有与排风扇3上倒刺配合使用的凹槽，导流筒2上起支撑和扣接作用的部分呈长条状，并向下延伸，在其端部有凹槽，它与CPU插槽上的挂钩配合使用。
4.根据权利要求1所述散热器，其特征在于所述导流筒2的直筒壁上有凸起，并借助它支撑散热芯4，散热器的重心始终处于支撑点的中心地带。
全文摘要
本发明属于一种电脑CPU(中央处理器)散热器，它由排风扇3、导流筒2、散热芯4等组成。本发明对排风扇3和导流筒2的结构作了重大改进，目的之一从散热和支撑两个角度都增加CPU的安全系数；之二使安装过程既简便又牢靠；之三降低成本。
文档编号G06F1/20GK1407616SQ01130819
公开日2003年4月2日 申请日期2001年8月24日 优先权日2001年8月24日
发明者张千山 申请人:张千山