一种单塔式CPU散热器的制作方法

文档序号:19146502发布日期:2019-11-15 23:34阅读:343来源:国知局
一种单塔式CPU散热器的制作方法

本发明涉及一种单塔式cpu散热器,特别是涉及其热管冷凝段的位置、结构。



背景技术:

众所周知,单塔式cpu散热器被长期、广泛地应用于台式电脑,经多年发展,业界内已研发出多种型号的产品。此种散热器主要由底座(吸热模块)、热管(导热模块)、鳍片(散热模块)构成,并配备风扇(普遍为轴流风机),利用强制对流来加快热量的散发。此种散热器普遍搭配立式机箱使用,且散热器普遍安装于侧吹方位,也即让散热器风扇,吹向机箱后侧,有利于热空气通过机箱后侧的散热孔排出机箱。

现有产品普遍采用厚度为0.3至0.5mm的鳍片,直径为5至8mm的热管,6mm的热管占绝大多数。现有产品一般包含2至6支热管,搭配80至140mm的风扇,鳍片的宽度与风扇的宽度大致相等。

公知的,风扇叶轮设于轮毂之上,轮毂比普遍在1/3左右,也即轮毂的外径通常为叶轮外径的1/3,而轮毂几乎不产生气流,且叶轮产生的气流受电机位置的阻挡,故而气流中部存在明显的风力盲区(或称死区)。因此,现有产品普遍将热管的冷凝段设置在鳍片的两侧,以追求使冷凝段对应气流较强的区域,避免冷凝段对应轮毂、风力盲区。

鳍片的作用主要在于增加热管冷凝段的散热面积,但鳍片距离热管冷凝段越远的区域,其换热系数越小(温度越低)。一般而言,鳍片的高度与厚度之比为30时,具有较佳的换热效率和性价比。

如图1所示,现有产品普遍将热管冷凝段分布于鳍片两侧,相邻的冷凝段的间隙(d1)较小,导致两热管冷凝段的较佳换热范围(比如图1d中两圆形虚线所示)存在较多重叠,此部分鳍片温度较高,与热管冷凝段的温差较小,冷凝段内的汽态工质难以高效地放热液化,而鳍片中部区域距离热管冷凝段较远,接受到的热量较少,故热管冷凝段和鳍片皆未充分发挥其功效。

如图1a和c所示,由于集中分布冷凝段的区域风阻较大,故而多数气流从未集中分布冷凝段、温度相对较低的区域通过,换热效率不高。此外,如图1c所示,当气流从右至左流动(风扇普遍安装于右侧),因右数第一竖排的冷凝段将第二竖排的冷凝段遮挡,故第二竖排的冷凝段所接触到的气流的风压下降较多、换热效率不如第一竖排。同理,图1a中右数第三、四竖排的冷凝段的换热效率也不如右数第一、二竖排。

如图1b和d所示,各冷凝段虽然排成一竖排,不相互遮挡,但气流通道较窄(d1较小)、风阻较大,不利于气流通过。此外,图1b和d中较为靠近鳍片中部的冷凝段所在的u型热管的传输段普遍向内弯折,才能使冷凝段相对靠近鳍片中部,当散热器以侧吹方位安装于立式机箱后,且所述机箱以竖立的(惯常)方式放置,则散热器中普遍至少有1支u型热管的右视方向的投影类似于图2a所示,也即位于上方的冷凝段呈向下偏移的状态,使得位于上方的冷凝段之中的液态工质回流至蒸发段的过程中,需要克服重力的影响向上传输,相较于图2b中位于上方的冷凝段(不偏移)的状态,液态工质的回流量减少;加之图2a中位于下方的冷凝段之中的液态工质也需要克服重力回流至蒸发段,故图2a中的蒸发段得不到足够多的液态工质,在工作中更易干涸(烧干),温度及热阻均会大幅升高,当cpu负载较大时,cpu的工作温度更容易出现大幅度的上升。

综上,现有用于台式电脑cpu的单塔式的热管散热器,效率不高,主要是热管和鳍片的功效发挥地不够充分。若采用本领域惯用的方式,增加产品的尺寸或热管的数量来扩大散热器的规模,则容易与下方的独立显卡、右方的内存条发生冲突,散热器增加的重量也会增大主板的负担;又由于cpu外部的金属保护盖的面积较小,且cpu芯片面积通常不到金属保护盖面积的三分之一(甚至更小),距离芯片越远的热管蒸发段吸收到的热量越少,因此,简单地增加产品的规模或热管的数量,性价比不高、兼容性较差。



技术实现要素:

鉴于本领域现有技术存在诸多不足之处,以及如何综合考虑产品惯常的安装使用方位、热管冷凝段的分布位置、热管冷凝段的偏移方向等多种因素,而在有限的安装(使用)空间内提高现有产品的效率,是本领域长期以来未公开提出并缓解的技术难题,本发明将提供一种结构更为合理的产品,以更好地发挥热管和鳍片的功效。为便于理解和节省篇幅,说明书并未完全按照规定的方式或顺序撰写,各部分内容存在一定的交叉,部分有益效果等内容,将体现在相关实施例当中。

本发明采用的技术方案是:一种单塔式cpu散热器,主要包括底座、由若干鳍片构成的鳍片组、至少2支热管;且所述热管,至少有1支为u型热管,其余为u型热管或(和)l型热管;所述底座与所述热管的蒸发段结合;所述鳍片与所述热管的冷凝段结合;所述鳍片的中部未设置冷凝段的宽度(d2)≤36mm;(冷凝段)遮挡率<50%;所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。

可选的,相邻的冷凝段的间隙(d1)≥6mm;或者(和),至少一支或所有u型热管的位于下方的冷凝段向上偏移;或者(和),(冷凝段)遮挡率为0;或者(和),距离鳍片中点18mm的范围设有冷凝段。

可选的,鳍片中部未设置冷凝段的宽度(d2)≤30mm;或者≤24mm;或者鳍片中部未设置冷凝段的宽度(d2)与鳍片宽度的比值≤40%;或者≤35%;或者≤30%;或者≤25%。

可选的,所述散热器的底座中设有两层蒸发段,分别为第一层蒸发段和第二层蒸发段,两层热管蒸发段的轴向方向大致垂直(皆大致与底座的底面平行)。

可选的,所述底座与蒸发段的结合形式为热管直触;底座设有避让热管的缺口,或者(和),设有容置第二层蒸发段的容置孔。

可选的,所述底座的一面用于与cpu贴合,另一面设有容置蒸发段的沟槽,沟槽的两侧设有凸起的鳍,所述底座与热管的蒸发段焊接。

可选的,所述底座的凸起的鳍中增设有容置第二层蒸发段的容置孔,容置孔的圆心低于底座的横向中心线,或者与该中心线重合。

可选的,所述底座的凸起的鳍中增设有若干气流通道。

可选的,l型热管的冷凝段位于鳍片的中部(主视图中,冷凝段的投影与鳍片中点或横向中心线重合);或者(和),所述l型热管的蒸发段为第二层蒸发段,设置在容置孔中。

可选的,所述冷凝段在鳍片中的分布位置如图4a或图7a所示;或者如图9a所示;或者如图10a所示;或者如图13a所示;或者如图15a所示;或者如图16a所示;或者如图18a所示;或者如图23a所示;或者如图24a所示;或者如图27a所示;或者如图29a所示;或者如图32a所示;或者如图35a所示;或者如图37a或图40a所示;或者如图42a所示;或者如图44a所示;或者如图47a所示。

本发明的有益效果是,提供了不同构思的技术方案,补充了本领域长期以来存在的空白,并给出若干先例,为本领域的技术提供了新的发展趋势,其技术效果基本达到或超过现有技术的水平。在制造工艺、风扇型号、鳍片尺寸、热管数量等条件大致相同的情况下,能够更好地发挥出鳍片、热管的功效;或者,在大致相同的条件下,能够以更小规模(尺寸)的鳍片组,而基本达到现有产品的水平,可节省鳍片的用量,或节约制造鳍片所需的金属材料(普遍为铝或铝合金);或者,在大致相同的条件下,能够比现有产品少1至2个热管冷凝段或1支热管,而基本达到现有产品的散热效果,可减少热管的用量或节约铜材;或者,在大致相同的条件下,风扇能以更低的转速运行,而基本达到现有产品的效果,有利于降低能耗、噪音,延长风扇使用寿命,并减少进入机箱的灰尘。

本发明也克服了技术偏见,如图3a所示,实际上不仅鳍片组的中部对应着风力盲区(轮毂区域),鳍片组的四角也对应着第二风力盲区(风扇框区域),这四个区域同样没有叶轮,气流也相对微弱,且这四个风扇框区域的面积之和一般约为轮毂区域面积的2.5倍。现有产品普遍避免热管冷凝段与轮毂区域对应,而鳍片中部未设冷凝段的区域的宽度,普遍在50mm以上,或者与鳍片宽度的比值普遍约45%至60%,虽避开了风力盲区,但没有较好地利用鳍片中部,同时,也避开了轮毂区域两侧气流较强的两处区域(图3a中两虚线之间、轮毂区域之外的部分),而此两处区域的面积之和一般约为轮毂区域面积的2.7倍。实际上气流经过各鳍片之间的间隙时,通常也会产生紊流(扰流、涡流),轮毂区域对应的鳍片之间的间隙之中仍有气流产生,而且当轮毂区域对应的鳍片升温后,被加热的空气也会产生向上移动的趋势,进而被上方流速更快的气流带走,因此,鳍片组中部(图3a中两虚线之间和轮毂区域对应的部分)的散热能力并不弱,甚至强于鳍片组两侧与风扇框区域对应较多的部分。本发明与现有技术相反,使部分热管冷凝段更为靠近轮毂区域,或者在右视投影图上与轮毂区域存在重叠部分,不仅能够更好地利用鳍片组中部的散热能力、风扇产生的气流,也利于扩大相邻的冷凝段的间隙(d1),利于气流通过并减少各冷凝段的较佳换热范围的重叠部分,能够更好地发挥鳍片和热管的功效,故而克服了技术偏见。

本发明,在更充分地利用了鳍片组中部的散热能力的同时,也取得了预料不到的技术效果。如图2a中的两个冷凝段和图2b中的位于下方的冷凝段,由于重力的影响,其中的液态工质较难及时回流至蒸发段,因此该3个冷凝段中容易积存更多的液态工质(相对于图2b中位于上方的冷凝段),会导致该3个冷凝段的热阻上升,则汽态工质放热并冷凝为液态工质的效率下降,鳍片所接受到的热量相对减少。本发明,使所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,也可使部分或全部u型热管的位于下方的冷凝段向上偏移,产品安装于侧吹方位时,在重力作用下,液态工质更容易离开冷凝段,避免冷凝段积存较多的液态工质,冷凝段的(平均)热阻相对现有产品更低,有更多热量传递至鳍片。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明,尽管本发明通过19个优选实施例进行阐述,但本发明并不仅仅局限于这些实施方式。显然,本发明涵盖所附权利要求书及说明书所定义或解释的发明精神、发明实质、发明范围内的所有合法替代物、变体或等同实施方式。为更好地说明本发明,在本部分中给出了众多的具体细节,所属技术领域的技术人员应明了,即使没有描述某些细节,或没有重复描述某些细节,本发明同样可以由多种不同的方式实施,且本发明也并不是必须包含所有描述过的细节才能实施。在以下实施例中,对现有技术、知识等未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。

图1为现有技术中热管冷凝段在鳍片组中的五种常见分布位置。

图2为现有u型热管的两种常见形式。

图3a为风扇结构示意图,图3b为现有某型号中央处理器中的cpu芯片与cpu保护盖的相对位置示意图。

图4至图6为实施例1的示意图,图4a为主视图,图4b为后视图,图4c为右视图,图5a和b为两个不同方向的轴测图,图6a、b、c、d分别为底座401的主视图、后视图、右视图、下视图。

图7和图8为实施例2的示意图,图7a为主视图,图7b为右视图,图8a为仰视图,图8b为轴测图。

图9为实施例3的示意图,图9a为主视图,图9b为右视图。

图10至图12为实施例4的示意图,图10a为主视图,图10b为右视图,图11a为仰视图,图11b为轴测图,图12a、b、c、d分别为底座404的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图13和图14为实施例5的示意图,图13a为主视图,图13b为右视图,图14a为仰视图,图14b为轴测图。

图15为实施例6的示意图,图15a为主视图,图15b为右视图。

图16和图17为实施例7的示意图,图16a为主视图,图16b为右视图,图17a、b、c、d分别为底座407的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图18至图20为实施例8的示意图,图18a为主视图,图18b为右视图,图20a为仰视图,图20b为轴测图,图19a、b、c、d分别为底座508的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图21至图23为实施例9的示意图,图23a为主视图,图23b为右视图,图21a为仰视图,图21b为轴测图,图22a、b、c、d分别为底座409的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图24至图26为实施例10的示意图,图24a为主视图,图24b为右视图,图25a为仰视图,图25b为后视图,图26a、b、c、d分别为底座610的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图27和图28为实施例11的示意图,图27a为主视图,图27b为右视图,图28a为仰视图,图28b为轴测图。

图29至图31为实施例12的示意图,图29a为主视图,图29b为右视图,图30a为仰视图,图30b为轴测图,图31a、b、c、d分别为底座612的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图32至图34为实施例13的示意图,图32a为主视图,图32b为右视图,图33a为仰视图,图33b为轴测图,图34a、b、c、d分别为底座612的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图35和图36为实施例14的示意图(由于热管数量较多,故示出了热管弯曲部位的表面交线,下同),图35a为主视图,图35b为右视图,图36a为仰视图,图36b为后视图。

图37至图39为实施例15的示意图,图37a为主视图,图37b为右视图,图38a为仰视图,图38b为后视图,图39a、b、c、d分别为底座615的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图40和图41为实施例16的示意图,图40a为主视图,图40b为右视图,图41a为仰视图,图41b为后视图。

图42和图43为实施例17的示意图,图42a为主视图,图42b为右视图,图43a为仰视图,图43b为后视图。

图44至图46为实施例18的示意图,图44a为主视图,图44b为右视图,图45a为仰视图,图45b为后视图,图46a、b、c、d分别为底座618的主视图、右视图、仰视图、轴测图。

图47和图48为实施例19的示意图,图47a为主视图,图47b为右视图,图48a为仰视图,图48b为后视图。

具体实施方式

由于现有部分产品中,在顶部设有装饰物等附件,无法直观地在主视方向观测到冷凝段的分布位置,因此,本发明中的主视图可理解为不含装饰物等附件的主视图。

本发明所定义的(冷凝段)遮挡率为:被右侧冷凝段遮挡的冷凝段数量与冷凝段总数量的比值。比如图1a和c中的遮挡率为50%,图1b和d为0,而图1e为75%,以此类推。冷凝段被遮挡的定义是:在右视方向(忽略鳍片的投影),冷凝段与另一冷凝段的投影完全或部分重叠,仅轮廓线重合的不算。

本发明所定义的相邻的冷凝段的间隙是指距离最近的两冷凝段(热管外壁)之间最窄处的距离。结合图1a、b、c可毫无疑义的确定其含义,为使附图保持整洁,故未在与实施例相关的附图中标注。

本发明中,以u型热管的蒸发段大致呈竖直状态时为依据,位于上方的冷凝段是指从蒸发段上方延伸出的冷凝段,位于下方的冷凝段是指从蒸发段下方延伸出的冷凝段;比如图2a中,蒸发段呈竖直状态,图中位置靠上的冷凝段是位于上方的冷凝段,图中位置靠下的冷凝段是位于下方的冷凝段。

本发明中,u型热管泛指以两端为冷凝段,以中部为蒸发段的热管;l型热管泛指以一端为冷凝段,以另一端为蒸发段的热管。

【实施例1】

本实施例中,如图4和5所示,散热器包含由若干鳍片101构成的鳍片组,1支u型热管201,1支l型热管301,1个底座401。其余细节如鳍片中安装风扇的结构、风扇、安装支架或扣具等,与现有技术相同,未在图中示出。

热管冷凝段的分布位置如图4a所示;在主视方向示出的两条水平虚线之间的距离为d2,且该两条虚线与鳍片(组)的横向中心线的距离相等;“鳍片中部未设置冷凝段的宽度(d2)≤36mm”,可理解为在鳍片中部宽度为d2的区域中设有热管冷凝段,设有热管冷凝段的情形包括:在主视方向,有至少一个冷凝段的投影位于表示d2宽度的两条虚线之间,或者至少有一个冷凝段的投影与表示d2宽度的任一虚线相切或相交。在本例中,d2可为0至36mm,在其他实施方式中可按需调整,d2的优选范围一般不大于30mm。

本发明中,在主视方向,鳍片(组)的竖向尺寸为宽度(一般不超过150mm),横向尺寸为深度(一般不超过50mm),鳍片(组)的横向中心线与竖向中心线的交点为鳍片(组)的中点,l型热管的冷凝段一般与横向中心线或该中点存在重合的部分。

本实施例,以惯常的侧吹方位安装后,其右视图如图4c所示(图中两圆形虚线之间的区域表示风扇的叶轮区域),3个冷凝段不互相遮挡,遮挡率为0。本实施例优选搭配宽度为80至92mm的风扇,鳍片101宽约80至90mm,相邻的冷凝段的间隙约19至25mm。u型热管201的位于上方的冷凝段向上偏移,也算作不向下偏移,其内的液态工质在重力的作用下容易回流至蒸发段,u型热管201的位于下方的冷凝段向上偏移,其内的液态工质在重力的作用下容易回流至弯曲的传输段,故此两个冷凝段相对于图2a中的两个冷凝段,不容易积存液态工质。l型热管301仅1个冷凝段,从蒸发段的上方延伸,与蒸发段(基本)垂直,相当于图2b中位于上方的冷凝段,其内的液态工质在重力的作用下也容易回流至蒸发段;结合图4b,l型热管301的一个端部在蒸发段下端,故蒸发段下端能够存储较多的液态工质,使蒸发段不易烧干,蒸发段的长度可按需增加。

u型热管201的位于上方的和下方的冷凝段皆向上偏移,本例若以非优选的侧吹方位安装,相当于将图4a旋转180°,则u型热管201的两个冷凝段在右视方向转变为呈向下偏移的状态(相当于图2a),因此,“所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移”在本发明中的定义是,所述散热器至少能够以一种侧吹方位安装于立式机箱中,而使所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,且所述机箱是以其竖立的(惯常)方式放置的。

本实施例底座与各热管蒸发段的结合方式一般采用热管直触等现有技术,也即将热管蒸发段嵌入底座的沟槽中,压平,连同底座进行磨削或铣削加工,也可加焊一个金属板(块)在散热器底部。结合图6,底座401的上下两侧可增设2个缺口4101,以避让热管(的弯曲部分),同侧的2个缺口4101亦可合并为1个。底座401的底部设有容置各热管的蒸发段的沟槽4201;底座401的上部可增设若干凸起的鳍(亦可取消);底座401左右两侧设有安装孔4301,用以与扣具等安装附件配合。

热管冷凝段与鳍片(组)的结合方式可采用穿fin或回流焊等现有工艺。现有鳍片中容置冷凝段的通孔普遍设有翻边,用以增加与热管的接触面积,在判断鳍片组中部宽度为d2的区域、相邻的冷凝段的间隙、遮挡率时,忽略鳍片通孔翻边的投影。热管未与鳍片、底座结合的中间段可理解为传输段。

【实施例2】

结合图7和8,与实施例1不同的是,u型热管202的冷凝段呈不偏移的状态,l型热管302的冷凝段从蒸发段的下方延伸,相当于实施例1中u型热管201位于下方的冷凝段。各冷凝段在鳍片102中的分布位置与实施例1大致相同。各热管蒸发段与底座通过焊接结合,底座502和底座602设有容置u型热管202和l型热管302的蒸发段的沟槽;实施例1可改用此种方式与底座结合,本例也可改用热管直触的方式。

【实施例3】

结合图9,本例采用两支u型热管2031和2032,相当于将实施例1中的l型热管替换为u型热管。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2031的位于下方的冷凝段向上偏移。底座403与热管蒸发段的结合方式为热管直触,也可改用焊接的方式。本例可搭配90至120mm的风扇、鳍片103宽度约90至120mm,优选范围皆为90至100mm;未设冷凝段的宽度(d2)一般不大于30mm,优选范围为18至24mm,与鳍片103宽度的比值一般不大于30%或25%,优选比值约20%;相邻的冷凝段的间隙约12至23mm;遮挡率为0。

【实施例4】

结合图10至12,本例采用u型热管2041、u型热管2042、l型热管304各一支,所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。各热管的冷凝段在鳍片104中的分布位置如图10a所示,相邻的冷凝段的间隙可为6至16mm,优选范围为9至13mm,此间隙通常为u型热管2041、2042位于同侧的冷凝段之间的间隙;遮挡率为0;可搭配100至120mm的风扇,鳍片104宽度约100至120mm。

u型热管2041和2042的蒸发段为第一层蒸发段,设于底座404的沟槽4204中,一般采用热管直触方案,亦可改用焊接方案。l型热管304的蒸发段为第二层蒸发段,设于底座404的容置孔4404中,优选的,该蒸发段的长度与该孔的深度大致相等,两者以焊接的方式固定;l型热管304的冷凝段一般与鳍片104的中点重合。底座404两侧各设两个安装孔4304。容置孔4404优选为通孔,其轴向(方向)与沟槽4204的轴向(方向)大致垂直。

本发明所定义的用于cpu的单塔式热管散热器,在立式机箱中安装于侧吹方位、且所述机箱以竖立的(惯常)方式放置时,所述散热器的热管蒸发段(轴向)大致呈竖向(垂直于地平面)状态,且风扇安装于鳍片(组)的右侧或(和)左侧,风扇轮毂对应鳍片(组)的中部;若所述散热器包含两层或多层蒸发段时,仅参考第一层蒸发段的方向。

【实施例5】

结合图13和14,本例采用u型热管2051两支,u型热管2052一支。各热管的冷凝段在鳍片105中的分布位置如图13a所示,相邻的冷凝段的间隙约9至12mm;遮挡率为1/3;未设冷凝段的宽度(d2)≤36mm,优选范围为24至30mm,与鳍片105的宽度的比值可为0.2至0.4,但一般不大于0.35或0.3,优选范围为0.25至0.3;适合搭配80至120mm的风扇、鳍片105宽约80至120mm,优选范围皆为90至100mm。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,所有位于下方的冷凝段向上偏移,或仅u型热管2052的位于下方的冷凝段向上偏移。底座405与热管的结合方式为热管直触,也可改用焊接的方式。

【实施例6】

结合图15,本例采用u型热管2061两支,u型热管2062一支。各热管的冷凝段在鳍片106中的分布位置如图15a所示,优选的,相邻的冷凝段的间隙约11至12mm;遮挡率为1/3;未设冷凝段的宽度(d2)为24至36mm,与鳍片106的宽度的比值为0.25至0.35;适合搭配90至120mm的风扇,鳍片106宽约90至120mm。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2061的位于下方的冷凝段向上偏移。底座406与热管的结合方式为热管直触,也可改用焊接方案。

【实施例7】

结合图16和17,本例采用u型热管2071、u型热管2072、u型热管2073各一支,所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。各热管的冷凝段在鳍片107中的分布位置如图16a所示,相邻的冷凝段的间隙约9至11mm;遮挡率为0;未设冷凝段的宽度(d2)的优选范围为34至36mm,与鳍片107的宽度的比值一般不超过0.3;适合搭配120mm的风扇,鳍片107宽约120mm。底座407与热管的结合方式为热管直触,也可改用焊接的方式;底座407的上下两侧可按需增设缺口4107,以避让热管。

【实施例8】

结合图18和20,本例采用u型热管2081、u型热管2082、u型热管2083各一支,所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2082的位于下方的冷凝段向上偏移。各热管的冷凝段在鳍片108中的分布位置如图18a所示,相邻的冷凝段的间隙约10至14mm;遮挡率为0;未设冷凝段的宽度(d2)可为20至36mm,优选范围为24至30mm,与鳍片108的宽度的比值一般不超过0.3,优选范围为0.2至0.25;适合搭配120mm的风扇,鳍片108宽约120mm。底座508、底座608设有容置热管的沟槽,与各热管蒸发段焊接,亦可改用热管直触的方式。

【实施例9】

结合图21至23,与实施例4不同的是,本例采用u型热管2091两支,u型热管2092、l型热管309各一支。各热管的冷凝段在鳍片109中的分布位置如图23a所示,优选的,相邻的冷凝段的间隙约8至14mm;遮挡率为2/7;所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移;搭配120mm的风扇。u型热管2091和2092的蒸发段为第一层蒸发段,设于底座409的沟槽中;l型热管309的蒸发段为第二层蒸发段,设于底座409的容置孔中。底座409两侧可增设缺口4109以避让热管。

【实施例10】

结合图24至26,本例采用u型热管2101四支。各热管的冷凝段在鳍片110中的分布位置如图24a所示,一般以鳍片110的中点为基准,位于上方和位于下方的冷凝段大致呈中心对称的位置关系;相邻的冷凝段的间隙约11至16mm;未设冷凝段的宽度(d2)不超过36mm,优选范围为24至30mm,与鳍片110的宽度的比值一般不超过0.3,优选范围为0.2至0.25;适合搭配120mm的风扇,鳍片110宽约120至130mm。四支u型热管2101的形状(在设计中)可以完全相同,只是放置的方位不同。图24b中,附图标记2101所指为同一支热管的两端,该热管被底座610遮挡的轮廓已由虚线标出,该热管在图24a中位于右数第一竖排。图24a中右数第一竖排、第三竖排的u型热管的位于上方的冷凝段不偏移;右数第二竖排、第四竖排的u型热管的位于上方的冷凝段向上偏移,相当于将右数第一竖排、第三竖排的u型热管旋转180°,使位于上方和下方的冷凝段互换位置;四支u型热管2101错位放置,各冷凝段不互相遮挡,遮挡率为0。图25b中被底座610遮挡的蒸发段轮廓、各冷凝段在鳍片110中的分布位置已由虚线标出。

底座610的沟槽6110的两侧设有凸起的鳍6210(共5个),u型热管2101的蒸发段通过焊接的方式与沟槽6110结合;鳍6210利于增加底座610与u型热管2101之间的焊接(传热)面积,当u型热管2101的蒸发段置入沟槽6110后,鳍6210与蒸发段之间形成焊封,利于设置较多焊料。现有底座采用焊接方式时,普遍需要采用上下两个底座将蒸发段包夹(如实施例2和8),而本例可仅采用一个,且可使底座具备辅助散热的鳍6210,为本领域中底座的结构带来了一种新的技术发展趋势,能够在基本具备现有底座的功能、效果的前提下,节约一个底座及其加工工序。鳍6210的高度一般为5至25mm,即超出底座610的厚度(d3)约5至25mm,可按需调整。

【实施例11】

结合图27和28,与实施例10不同的是,本例采用热管直触的方式,采用u型热管2111、u型热管2112、u型热管2113、u型热管2114各一支。各热管的冷凝段在鳍片111中的分布位置如图27a所示,与实施例10一致。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移;u型热管2111和u型热管2113的位于下方的冷凝段向上偏移,也可改设为仅u型热管2113的位于下方的冷凝段向上偏移。

【实施例12】

结合图29至31,本例采用u型热管2121、u型热管2122、u型热管2123、u型热管2124各一支,通过焊接的方式与底座512、底座612结合。底座512、底座612与实施例8中的底座508、底座608的形状大致相同,容置热管蒸发段的沟槽数量相应增加。各热管的冷凝段在鳍片112中的分布位置如图29a所示,相邻的冷凝段的间隙约12至17mm;未设冷凝段的宽度(d2)一般不超过30mm,优选范围为18至24mm,与鳍片112的宽度的比值一般不超过20%或25%,优选范围为13.5%至20%;遮挡率为0或25%(允许u型热管2121与u型热管2124的冷凝段在右视图上存在重合的部分),优选为0;适合搭配120mm的风扇,鳍片112宽约120至130mm。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移;u型热管2121、u型热管2122、u型热管2124的位于下方的冷凝段向上偏移,或改设为u型热管2122、u型热管2124的位于下方的冷凝段向上偏移。

【实施例13】

结合图32至34,与实施例4不同的是,本例采用u型热管2131、u型热管2132各两支,l型热管313一支,所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移。各热管的冷凝段在鳍片113中的分布位置如图32a所示,优选的,相邻的冷凝段的间隙约14至18mm;遮挡率为4/9;适合搭配120至140mm的风扇,鳍片113宽约120至140mm。u型热管2131和2132的蒸发段为第一层蒸发段;l型热管313的蒸发段为第二层蒸发段。底座413的上方未设鳍,图34a和b中虚线为容置孔的视廓线,l型热管313的蒸发段与底座413优选的结合方式为焊接,但也可选择对底座413上方对应容置孔的(34a虚线所示)区域施加压力,使容置孔发生形变而夹紧l型热管313的蒸发段,容置孔与该蒸发段之间可增设硅脂等导热剂,实施例4和9亦可参照此种方式。

【实施例14】

结合图35和36,本例采用u型热管2141两支,u型热管2142、u型热管2143、u型热管2144各一支,通过焊接的方式与614结合。各热管的冷凝段在鳍片114中的分布位置如图35a所示,相邻的冷凝段的间隙约12至14mm;遮挡率为0;适合搭配120至140mm的风扇,鳍片114宽约130至140mm;未设冷凝段的宽度(d2)为6至24mm,优选范围为8至12mm,与鳍片114宽度的比值一般不超过18.5%。所有u型热管的位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2142、u型热管2144的位于下方的冷凝段向上偏移。在后视图36b中,为体现出各热管的排布位置,故隐藏了底座614,其位置(轮廓)由图中虚线示出。底座614参照底座610,相应增加了容纳蒸发段的沟槽及凸起的鳍。

【实施例15】

结合图37至39,与实施例10不同的是,本例采用u型热管2151四支,u型热管2152一支,底座615中凸起的鳍中可增设若干气流通道,风扇产生的部分气流可从中通过,可降低底座615的温度。各热管蒸发段通过焊接的方式与底座615结合。各冷凝段在鳍片115中的分布位置如图38a所示,从左向右,第一、二、四、五竖排为u型热管2151,第三竖排为u型热管2142。相邻的冷凝段的间隙约10至12mm;遮挡率为0;适合搭配120至140mm的风扇,鳍片115宽约130至140mm;未设冷凝段的宽度(d2)的优选范围为24至30mm,与鳍片115宽度的比值一般不超过23%。在后视图38b中,底座614的位置(轮廓)由图中虚线示出。

【实施例16】

结合图40和41,本例采用u型热管2161、u型热管2162、u型热管2163、u型热管2164、u型热管2165各一支,与底座416的结合方式为热管直触,相当于在实施例11的中部增加一支u型热管。各冷凝段在鳍片116中的分布位置如图40a所示,与实施例15一致。所有位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2161、u型热管2164的位于下方的冷凝段向上偏移。

【实施例17】

结合图42和43,本例采用u型热管2171、u型热管2172各两支,u型热管2173一支,与底座417的结合方式为热管直触。各冷凝段在鳍片117中的分布位置如图42a所示,相邻的冷凝段的间隙为6至9mm,通常为8mm;遮挡率为40%;适合搭配120至140mm的风扇,鳍片117宽约130至140mm;未设冷凝段的宽度(d2)可为0至14mm,优选范围为6至12mm,与鳍片117宽度的比值一般不超过10%。u型热管2172和u型热管2173的位于下方的冷凝段向上偏移,或仅u型热管2173的位于下方的冷凝段向上偏移;所有位于上方的冷凝段不向下偏移。

【实施例18】

结合图44至46,本例采用u型热管2181、u型热管2182各两支,u型热管2183、l型热管318各一支,与底座618焊接。各冷凝段在鳍片118中的分布位置如图44a所示,优选的,相邻的冷凝段的间隙约17mm;遮挡率为4/11;适合搭配120至140mm的风扇,鳍片118宽约130至145mm。所有位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2181的位于下方的冷凝段向上偏移。

底座618的鳍6218中增设有容置孔6318,容置l型热管318的蒸发段,该蒸发段可与第一层各蒸发段焊接,之间的热阻更小。结合图44b、46b,可选择的,容置孔6318的圆心低于底座618的横向中心线,两者的距离(d4)约4至8mm,可使l型热管318的蒸发段距离图3b中的cpu芯片更近,相应的,l型热管318的蒸发段低于冷凝段和传输段,利于液态工质回流。显然,d4的尺寸可根据不同型号的cpu调整,亦可为0(容置孔6318的圆心与底座618的横向中心线重合),而实施例4、9、13亦可改用此种底座。

将热管蒸发段分两层布置于底座中的有益效果是,底座区域,两层热管蒸发的轴向是大致垂直的,热量主要(以汽态工质的形式)沿横向和纵向传递,在散热器底座区域的传递方向是纵横交错的,使底座区域的温度更趋于均匀,可缓解第一层(部分)热管蒸发段出现局部高温(烧干)的情况;当底座中的热管蒸发段数量较多时,若继续在底座两侧增加热管,则新增的热管蒸发段距离cpu较远,并不能有效地吸收到热量,而将部分热管蒸发段设置为第二层蒸发段,第二层蒸发段可通过底座或第一层蒸发段,较为充分地吸收到热量,能够更有效地降低底座区域的温度。而现有cpu,部分型号的cpu芯片位置居中,部分型号的位置分布不均匀,比如图3b所示,会导致金属保护盖的右下部分的温度更高,而散热器底座的中心通常与金属保护盖的中心大致重合,则散热器底座区域的不同部位及各蒸发段接受到的热量是不均匀的,将热管蒸发段分两层布置,能更好地兼顾cpu芯片不居中的cpu,可有效缓解距离cpu芯片较近的热管蒸发段出现干涸的情况。

【实施例19】

结合图47和48,本例u型热管2191、l型热管318各两支,u型热管2192一支,与底座619焊接。各冷凝段在鳍片118中的分布位置如图44a所示,优选的,相邻的冷凝段的间隙约20mm;遮挡率为3/8;适合搭配120mm的风扇,鳍片118宽约120mm。l型热管318的冷凝段与鳍片118的横向中心线基本重合;所有位于上方的冷凝段不向下偏移,u型热管2192的位于下方的冷凝段向上偏移。在后视图48b中,底座619的位置(轮廓)由图中虚线示出。

图47a中的圆形虚线代表距离鳍片中点18mm的范围,该圆形范围的直径为36mm,该范围设有至少一个冷凝段,所述冷凝段在主视图中的投影完全落入该圆形范围,或者与该圆形范围相切或相交。显然,以上所有实施例皆可满足这一特征,为使附图简洁故未逐一标注。该圆形范围的直径可按需减少,一般与鳍片中部未设置冷凝段的宽度(d2)相等,可≤30mm或≤24mm。

本领域技术人员应当明了,以上文字和附图主要在于对本发明起到较好的说明或示意的作用,实践中不必完全一致;本发明亦可由不同的表达方式进行描述,本申请中“上”“下”“左”“右”等表示方位的用语是相对于附图而言。由于各实施例中的各技术特征等细节内容,不便于穷举或排列组合出所有的示例,因此在不脱离权利要求书、说明书所界定的本发明实质范围的前提下,本领域技术人员可对所有实施例及附图中的各组件的结构、布局、形状、尺寸、比例、数量等所有要素进行增补、修改、修饰、替换、删减、重新组合,而得出数量众多的、性价比各异的、细节各异的产品,无需再付出创造性的劳动。因此,本发明披露之内容,主要用于说明、示范本发明总的发明构思能够以许多种形式体现,而不是对本发明进行限制,亦不对本领域的技术人员构成反向教导。

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