CN1536958A - 芯片冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种芯片冷却装置。其包括可利用液态制冷剂来吸收从印刷电路板产生的热量并使制冷剂蒸发成气态的蒸发器；可将从蒸发器流出的制冷剂变成液态的冷凝器；和安装在蒸发器及冷凝器之间的制冷剂流动管。本发明的冷却装置是利用热管原理来冷却由中央处理器或印刷电路板产生的热量，而且，该装置中的冷凝器和蒸发器是用塑料材料注塑而成，因而可大幅降低产品成本，特别是该装置不受内装的中央处理器或印刷电路板的狭窄空间的限制，因而可使其设置更加简便，且占用空间小。此外，该装置只利用制冷剂的蒸发及冷凝过程来冷却中央处理器或印刷电路板上产生的热，因而能够防止已有技术的制冷装置中由压缩机驱动而引起的噪音问题。

Description

芯片冷却装置

技术领域

本发明涉及一种芯片冷却装置，特别是涉及一种利用热管原理来冷却中央处理器或印刷电路板的芯片冷却装置。

背景技术

为了提高使用者的生活质量，现在使用的电子产品都设有多种功能，而为使这些功能利用起来更加简便而在上述产品中内装了借助于中央处理器可以进行运算处理的个人电脑或印刷电路板等。但是，根据使用者的需要而使用上述产品的各种功能时，其***处理器的高速运算处理或印刷电路板的功能变化时会产生大量的热，而该热量是利用形成冷冻循环的冷却装置来进行冷却，现以印刷电路板为例来详细说明这一冷却过程。图1为已有技术的芯片冷却装置***构成示意图。如图1所示，这种已有技术的冷却装置100由可将吸收了印刷电路板50产生的热而后蒸发成气态低温低压的制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂的压缩机110；将在压缩机110中压缩的制冷剂通过散热作用进行冷凝的同时使之变成常温高压液态的冷凝器120；把冷凝器120中冷凝的常温高压制冷剂减压成适合蒸发器150进行热交换的膨胀阀140；和安装在印刷电路板50上端并使经膨胀阀140减压的制冷剂通过吸收印刷电路板50产生的热而蒸发成气态的蒸发器150构成。当印刷电路板50产生热时，该热量会传给其上安装的蒸发器150，而经膨胀阀140减压后流入蒸发器150的制冷剂则会吸收此热量而蒸发成低温低压气体状态后流向压缩机110。此时，流入压缩机110的低温低压气态制冷剂在压缩机110内被压缩成高温高压气体状态后流向冷凝器120，流入到冷凝器120内的制冷剂在向其周围散热的同时冷凝成常温高压液体状态后向膨胀阀140流动，而由冷凝器120向周围散发的热则在设置于冷凝器120一侧的风扇130驱动下向外部释放。如上所述，流动到膨胀阀140的常温高压液态制冷剂是为了在蒸发器150中与印刷电路板50产生的热顺利进行热交换而减压成低压状态，这样流动到蒸发器150内的制冷剂在吸收了从印刷电路板50产生的热量而转换成低温低压气态后再次流入到压缩机110内而被压缩成高温高压状态，通过上述这一过程的反复进行来冷却印刷电路板50。但是，这种在形成冷冻循环的同时可冷却印刷电路板50的芯片冷却装置100中，压缩机110、冷凝器120、膨胀阀140及蒸发器150过分占有设置空间，因而使设置芯片冷却装置100存在很多制约，特别是这种结构的芯片冷却装置100设置在周围空间狭窄的印刷电路板50附近存在非常繁琐的问题，而且，为了能将形成上述冷冻循环中最重要部件压缩机110设置在印刷电路板50周围的狭窄空间内而应将其制作成小型结构，但是这样不仅非常困难，而且还会使制作小型压缩机110的制造成本及产品成本大幅度增加。而且，小型压缩机110在进行压缩时其内安装的图中未示出的电动机会产生噪音，这种噪音不仅会给消费者带来不便，而且还会影响电子产品的各部件而产生故障。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的芯片冷却装置是利用在蒸发器中通过的制冷剂来吸收由印刷电路板产生的热量，并依靠制冷剂气化时产生的压力差使制冷剂向冷凝器流动，然后通过流动到冷凝器内制冷剂的散热作用而使制冷剂再次向蒸发器反复循环以冷却印刷电路板的加热管原理制成。

本发明提供的芯片冷却装置包括可利用通过冷凝器的冷凝作用而变成液态的制冷剂来吸收从印刷电路板产生的热量并使制冷剂蒸发成气态的蒸发器；可将从蒸发器流出的制冷剂通过散热作用进行冷凝的同时使其变成液态的冷凝器；和安装在蒸发器及冷凝器之间并可循环蒸发器及冷凝器内通过蒸发过程及冷凝过程而产生相变化的制冷剂的制冷剂流动管。

本发明提供的芯片冷却装置是利用热管原理来冷却由中央处理器或印刷电路板产生的热量，而且，该芯片冷却装置中的冷凝器和蒸发器是用塑料材料进行注塑而形成相互一体的简单结构，因而与已有技术利用冷冻循环***的冷却装置相比具有可大幅降低产品成本的优点，特别是该装置不受内装可产生大量热的中央处理器或印刷电路板的狭窄空间的限制，因而可使其设置更加简便，并且占用的空间小。此外，本发明的芯片冷却装置只利用制冷剂的蒸发过程及冷凝过程来冷却中央处理器或印刷电路板上产生的热，因而能够防止已有技术的制冷装置中由压缩机驱动而引起的噪音问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的芯片冷却装置进行详细说明。

图1为已有技术的芯片冷却装置***构成示意图。

图2为本发明的芯片冷却装置立体结构图。

图3为本发明的芯片冷却装置中蒸发器的剖视图。

图4为本发明的芯片冷却装置中冷凝器的剖视图。

图5为本发明的芯片冷却装置另一实施例立体结构剖视图。

图6为本发明的芯片冷却装置工作状态示意图。

具体实施方式

如图2、图3及图4所示，本发明的芯片冷却装置1由利用可从印刷电路板50吸收热的蒸发器10中制冷剂的吸热作用而产生气化的同时靠压力差向冷凝器20流动，然后通过流入到冷凝部20内制冷剂的散热作用而产生冷凝并再向蒸发器10反复循环的加热管原理来冷却印刷电路板50。现仍以利用本发明的芯片冷却装置1来冷却印刷电路板50为例进行说明。本发明的芯片冷却装置1是利用热管原理来代替利用由压缩机110、冷凝器120、膨胀阀140及蒸发器150构成的冷冻循环***来冷却可产生大量热量的印刷电路板50的已有技术方式。即如图2所示，本发明的芯片冷却装置1安装在印刷电路板50的上端，其包括可利用通过冷凝器20的冷凝作用而变成液态的制冷剂来吸收从印刷电路板50产生的热量并使制冷剂蒸发成气态的蒸发器10；可将从蒸发器10流出的制冷剂通过散热作用进行冷凝的同时使其变成液态的冷凝器20；和安装在蒸发器10及冷凝器20之间并可循环蒸发器10及冷凝器20内通过蒸发过程及冷凝过程而产生相变化的制冷剂的制冷剂流动管30。如图2及图3所示，蒸发器10由具有中空立方体结构的外壳11；设置在外壳11的内部且具有一定的长度，可使吸收了从印刷电路板50产生的热而蒸发成气态的制冷剂上升到外壳11的上部而后经过制冷剂流动管30向冷凝器20循环流动的同时防止蒸发后的制冷剂逆流到外壳11下部的制冷剂循环诱导板12；和与制冷剂流动管30相连并可使冷凝及蒸发后的制冷剂流入流出而在外壳11一侧贯通形成的制冷剂流入口13及制冷剂流出口14构成。而如图2及图4所示，冷凝器20由具有中空立方体结构的外壳21；在外壳21内一体形成，可将从蒸发器10蒸发后并经过制冷剂流动管30流入的制冷剂通过散热作用进行冷凝，并可使产生的热量向外壳21周围散出的冷凝管22；和为使向外壳21周围散出的制冷剂热量能向外部排出而在外壳21的两侧面上贯通形成的多个通气口23构成。特别是冷凝器20的底面装有可使流入冷凝器20内的制冷剂冷凝后从气态变成液态时产生的热尽快释放到外部的不锈钢或铜材的传导性体24。另外，蒸发器10、冷凝器20及制冷剂流动管30是由塑料材料注塑一体形成的，而其内流动的制冷剂是水或酒精等。

图5为本发明的芯片冷却装置另一实施例立体结构剖视图。如图5所示，可相互结合成一体的蒸发器10a、冷凝器20a及制冷剂流动管30a具有相互分离的结构，特别是相互分离的蒸发器10a及冷凝器20a中各自形成有可流入液态及气态制冷剂的制冷剂流入管15/25和可流出液态及气态制冷剂的制冷剂流出管16/26，蒸发器10a及冷凝器20a的制冷剂流入管15/25及制冷剂流出管16/26可与制冷剂流动管30a相互组装在一起。

图6为本发明的芯片冷却装置工作状态示意图。如图6所示，当电子产品由于功能变化及运算处理而使印刷电路板50产生热时，该热量传送给印刷电路板50上端安装的蒸发器10，随后该热量又传送给通过制冷剂流动管30而流入到蒸发器10内已冷凝成液态的制冷剂，制冷剂吸收此热量后产生蒸发作用而变成气态，并通过设置在蒸发器10内且具有一定长度的制冷剂循环诱导板12和蒸发器外壳11之间的空间上升，然后通过制冷剂流动管30向冷凝器20循环流动。制冷剂循环诱导板12具有可防止蒸发的制冷剂逆流到外壳11下部的作用。此时经过制冷剂流动管30流入到冷凝器20内的制冷剂通过与冷凝器20内形成一体的冷凝管22而流动到冷凝器外壳21的内部，并从气态冷凝成液态，如上所述，在此过程中制冷剂冷凝时产生的热量是由设置在冷凝器20一侧的风扇40通过冷凝器外壳21两侧面上贯通形成的通气口23向外部排出，而且还可通过安装在冷凝器20底面的传导性体24更加迅速地向外释放冷凝器20内的热量。而在冷凝器20中冷凝成液态的制冷剂会通过制冷剂流动管30向蒸发器10流动，然后再次与从印刷电路板50上产生的热进行热交换，通过这一反复循环过程来冷却印刷电路板50。本发明的芯片冷却装置适用于内装有利用中央处理器来进行运算处理的大型计算机或印刷电路板的所有电子产品。

Claims (7)

1、一种芯片冷却装置，其特征在于：所述的芯片冷却装置(1)是利用在蒸发器(10)中通过的制冷剂来吸收由印刷电路板(50)产生的热量，并依靠制冷剂气化时产生的压力差使制冷剂向冷凝器(20)流动，然后通过流动到冷凝器(20)内制冷剂的散热作用而使制冷剂再次向蒸发器(10)反复循环以冷却印刷电路板(50)的加热管原理制成。

2、根据权利要求1所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的芯片冷却装置(1)安装在印刷电路板(50)的上端，其包括可利用通过冷凝器(20)的冷凝作用而变成液态的制冷剂来吸收从印刷电路板(50)产生的热量并使制冷剂蒸发成气态的蒸发器(10)；可将从蒸发器(10)流出的制冷剂通过散热作用进行冷凝的同时使其变成液态的冷凝器(20)；和安装在蒸发器(10)及冷凝器(20)之间并可循环蒸发器(10)及冷凝器(20)内通过蒸发过程及冷凝过程而产生相变化的制冷剂的制冷剂流动管(30)。

3、根据权利要求2所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的蒸发器(10)由具有中空立方体结构的外壳(11)；设置在外壳(11)的内部且具有一定的长度，可使吸收了从印刷电路板(50)产生的热而蒸发成气态的制冷剂上升到外壳(11)的上部而后经过制冷剂流动管(30)向冷凝器(20)循环流动的同时防止蒸发后的制冷剂逆流到外壳(11)下部的制冷剂循环诱导板(12)；和与制冷剂流动管(30)相连并可使冷凝及蒸发后的制冷剂流入流出而在外壳(11)一侧贯通形成的制冷剂流入口(13)及制冷剂流出口(14)构成。

4、根据权利要求2所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的冷凝器(20)由具有中空立方体结构的外壳(21)；在外壳(21)内一体形成，可将从蒸发器(10)蒸发后并经过制冷剂流动管(30)流入的制冷剂通过散热作用进行冷凝，并可使产生的热量向外壳(21)周围散出的冷凝管(22)；和为使向外壳(21)周围散出的制冷剂热量能向外部排出而在外壳(21)的两侧面上贯通形成的多个通气口(23)构成。

5、根据权利要求4所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的冷凝器(20)的底面装有可使流入冷凝器(20)内的制冷剂冷凝后从气态变成液态时产生的热尽快释放到外部的不锈钢或铜材的传导性体(24)。

6、根据权利要求2至4中任一项所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的蒸发器(10)、冷凝器(20)及制冷剂流动管(30)是由塑料材料注塑一体形成的。

7、根据权利要求2所述的芯片冷却装置，其特征在于：所述的可相互结合成一体的蒸发器(10a)、冷凝器(20a)及制冷剂流动管(30a)具有相互分离的结构。

Images