专利名称：集成式计算机芯片液体冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机芯片液体冷却系统。
背景技术：
众所周知，散热问题关系到计算机运行的稳定性，一直以来都成为计算机厂家关注的焦点。根据摩尔定律，计算机芯片每18个月就将升级一次，芯片生产工艺已经达到0.09微米，散热风扇达到7000转/分钟以上，由此带来的发热问题和散热风扇的噪音，使得人们将焦点转移到计算机散热技术上，各种新型散热技术成为人们研究的热点。由于液体本身的强大的载热能力以及可以有控制地使热量完成定向转移，液体冷却逐渐成为高性能计算机的首选冷却方式，其优点是可以利用较小的功率消耗达到液体的循环流动、工作噪声很小、可以利用多种方式完成散热过程。液体冷却系统的热负载能力很大，相当于风冷系统的5倍，因此CPU工作温度低而且稳定。
传统水冷散热器一般由潜水泵、蓄水盒、水桶、水管等组成。系统连接好后，水泵通电将桶内冷水注入蓄水盒，蓄水盒中冷水将计算机发热件热量带走回流至水桶中，由此形成水循环将计算机芯片热量带走。现有水冷散热系统在此基础上有所改进，用水箱代替水桶，将潜水泵埋入水箱中，散热器采用散热片式结构进行散热，并利用风扇加强散热速度。整个系统的缺点是结构复杂、体积庞大，不易于集成，不便于在计算机中安装使用，应用中受到较多限制。现代计算机高度集成化对水冷系统的小型化、高集成提出了更为苛刻的要求。
发明内容
本发明提供一种集成式计算机芯片液体冷却系统，以解决目前计算机芯片液体冷却系统采用分离式设计的问题。本发明采取的技术方案是吸热块出水口通过连接管与散热器进水口连接，该散热器固定连接在集成盒内，该集成盒内还固定连接压电泵，该压电泵的进水口与散热器出水口通过连接管连接，该压电泵的出水口与吸热块进水口通过连接管连接。
本发明一种实施方案中集成盒内固定连接风扇。
本发明一种实施方案中集成盒内固定连接风扇，该风扇的数量为1～3个。
本发明一种实施方案中吸热块数量为1～5个。
本发明采用高压力、大流量的压电泵作为冷却液循环动力装置，它的输出压力高、流量大，不象潜水泵那样必须将泵的入口埋入水中才能工作，因而该装置不需要水箱，减小了系统体积，易于集成。整个装置集成度高、容易安装且使用方便。
该装置各部分连接可靠保证冷却液无泄漏，可以定期补充冷却液，不会因为冷却液泄漏对计算机芯片或其他硬件造成损坏。装置采用的风扇转速较低，噪音小，采用这种液体冷却系统，降低了计算机因为高速风扇带来的噪音，芯片温度也降低了，提高了计算机稳定性。
图1、本发明结构原理框图；图2、本发明实施例一的结构示意图，图中没画出盒盖；图3、图2的左视图；图4、本发明具有风扇的原理框图；图5、本发明实施例二的结构示意图，图中没画出盒盖；图6、图5的左视图；图7、本发明实施例三的结构示意图，图8、图7的左视图；图9、本发明用散热器结构示意图；图10、本发明用压电泵结构示意图；图11、本发明用吸热块内部结构示意图。
1、吸热块，2、压电泵，3、散热器，4、集成盒，5、软管，6、风扇，7、驱动电路，8、集成盒盖，9、散热片，10、U型管，11、泵体，12、压电陶瓷片，13、进口阀片，14、出口阀片，15、腔体、16、压电泵进水口，17、压电泵出水口，18、连接导管。
具体实施例方式
本发明采用压电泵实现冷却液的循环，压电泵主要由泵体、压电陶瓷以及进出口阀片等组成，当压电泵在给定信号下工作时，压电陶瓷产生弯曲振动，泵腔体积往复变化。当泵腔体积变大时，压电泵从散热器中吸入冷却液；泵腔体积变小时，压电泵从出水口把冷却液泵入吸热块，在压电泵输出压力的作用下，冷却液从吸热块进入散热器，如此往复，实现冷却液的循环流通。本发明采用了200ml/min～1200ml/min流量，10Kpa～70Kpa压力的压电泵。
本发明采用的散热器是由散热片、U型管、U型连接管以及散热器固定板组成，散热器的U型管构成冷却液流动管路，从进水口进入散热器，从出水口进入压电泵，散热片增加了散热面积。这种散热器结构简单，制作方便，可按照需要设计管路方向。
本发明分为两部分，一部分为贴装到计算机芯片上的吸热块，另一部分为一个同CD-ROM一样大小的集成盒子，这个盒子中装有压电泵、散热器、风扇以及压电泵和风扇的驱动电路。吸热块和集成盒子之间用软管连接起来，盒子可以安装在计算机的光驱软驱或硬盘扩展槽中或由用户自由放置。
实施例一参见图1、图2、图3、图9、图10、图11，吸热块1出水口通过连接软管5与散热器3进水口连接，该散热器固定连接在集成盒4内，该集成盒内还固定连接压电泵2，该压电泵的进水口与散热器出水口通过连接软管连接，该压电泵的出水口与吸热块进水口通过连接软管连接，驱动电路7固定连接在集成盒内，为压电泵、风扇供电。
实施例二结合图4、图5、图6、图9、图10、图11所示，包括吸热块1、集成盒4两部分，它们之间用连接软管5相连，集成盒4内固定连接压电泵2、散热器3、3个风扇6、驱动电路7，压电泵2的出水口17和吸热块1相连，散热器3的进水口和吸热块1的另外一个口相连，散热器3的出水口和压电泵的进水口16相连，由此，吸热块1、压电泵2、散热器3之间用连接软管5就连成了一个单向冷却液体循环回路；其中风扇组固定连接在集成盒的顶端。压电泵2由压电陶瓷片12，进口阀片13、出口阀片14，出水口17，进水口16，以及泵体11组成，由压电陶瓷片12，泵体11以及阀片13、14共同围成了压电泵2的腔体15，压电陶瓷片12在驱动信号作用下往复振动使腔体15体积变化，冷却液在阀片13、14的共同作用下，从进水口16流入，从出水口17流出，形成单向流动。
其工作原理如下当压电泵2开始工作时，冷却液就按照压电泵2→吸热块1→散热器3→压电泵2的管路循环流动，风扇6布置在集成盒4的前端，集成盒4前面板和侧面以及后面板上留有通风道，风扇工作时，将盒子4外的冷风吹向散热器3，形成强制对流。
热量交换和转移的过程如下从散热器3流进压电泵2的冷却液温度较低，在压电泵2的作用下将低温冷却液泵入吸热块1，冷却液经过吸热块1内部管路循环后流入散热器3的是高温冷却液，高温冷却液在散热器3的U型管路10中循环，一是通过散热片9将热量散发出去，另外还在风扇6的强制对流作用下，迅速将热量散发出去，使冷却液温度降低后流进压电泵2，冷却液如此往复循环，达到了降低芯片温度的效果。
该装置将压电泵2、散热器3、风扇6、驱动电路7等集成安装一个盒子4内，提高了系统集成度。用户只要将该盒子7插装在合适的扩展槽中，将吸热块1扣压在需要冷却的芯片上，驱动电路7外接计算机电源，系统就可以正常工作。
实施例三在实施例二的基础上，可以使用3个吸热块1，分别用连接软管5与散热器3连接，该连接方法为本领域常用的方法，可以对计算机CPU芯片、南桥及北桥进行冷却，效果良好。
实施例四结合图4、图7、图8、图9、图10、图11所示，计算机芯片液体冷却系统包括吸热块1、集成盒4两部分，它们之间用连接软管5相连。盒子4内布置有压电泵2、散热器3、风扇6、驱动电路7，压电泵2的出水口17和吸热块1相连，散热器3的进水口和吸热块1的另外一个口相连，散热器3的出水口和压电泵的进水口16相连，由此，吸热块1、压电泵2、散热器3之间用软管5就连成了一个单向冷却液体循环回路，风扇固定连接在盒子一个内表面，本实施例中在盒子盖8上，使其能向散热器表面吹风。
实施例五在实施例四的基础上，可以使用5个吸热块1，分别用软连接管5与散热器3连接。可以对计算机CPU芯片、显卡芯片、南桥及北桥进行冷却，效果良好。
权利要求
1.一种集成式计算机芯片液体冷却装置，吸热块出水口通过连接管与散热器进水口连接，其特征在于该散热器固定连接在集成盒内，该集成盒内还固定连接压电泵，该压电泵的进水口与散热器出水口通过连接管连接，该压电泵的出水口与吸热块进水口通过连接管连接。
2.根据权利要求1所述的集成式计算机芯片液体冷却装置，其特征在于集成盒内固定连接风扇。
3.根据权利要求2所述的集成式计算机芯片液体冷却装置，其特征在于该风扇的数量为1～3个。
4.根据权利要求1、2或3所述的集成式计算机芯片液体冷却装置，其特征在于吸热块数量为1～5个。
全文摘要
本发明涉及一种集成式计算机芯片液体冷却装置，属于计算机芯片液体冷却系统。吸热块出水口通过连接管与散热器进水口连接，该散热器固定连接在集成盒内，该集成盒内还固定连接压电泵，该压电泵的进水口与散热器出水口通过连接管连接，该压电泵的出水口与吸热块进水口通过连接管连接。本发明优点在于不需要水箱，减小了系统体积，易于集成。整个装置集成度高、容易安装且使用方便。还可降低计算机因为高速风扇带来的噪音，芯片温度的降低，提高了计算机稳定性。
文档编号H05K7/20GK1801484SQ20051001729
公开日2006年7月12日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者彭太江, 杨志刚 申请人:杨志刚, 彭太江