[發明專利]一種高速計算機CPU、GPU的微型蒸發散熱器

無效

• 申請號: 201210009072.3
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102609061A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 何少云
• 申請（專利權）人: 珠海佳一電子技術有限公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及計算機散熱技術領域，具體的說是一種高速計算機CPU、GPU的微型蒸發散熱器。

背景技術

近年來微電子技術的發展十分迅猛，微小型化、集成化已成為當代科技發展的重要方向之一。微型制冷技術既依賴于微電子技術的發展，同時也是微電子技術發展的需要。眾所周知，集成技術的快速發展，導致各種電子器件和產品的體積越來越小，集成器件周圍的熱流密度越來越大，以計算機CPU為例，在2000年，個人電腦（PC）使用的處理器的主頻速度接近1GHz，散熱量接近50W，CPU的熱流密度約是10～15W/cm2；在2004年主流處理器的主頻速度已超過了3GHz，散熱量接近100W；而到2011年微處理芯片的晶體導管數目可達到10億個，散熱量達到了330W左右。

GPU（全稱：Graphic?Processing?Unit、中文名稱：圖形處理器）的散熱量也是十分巨大。例如，目前，市場上所售的美國AMD(全稱：Advanced?Micro?Devices，中文名稱：超威半導體)公司研發的HD6970型號的單GPU顯卡，其設計熱功耗大約為250W；HD6990型號的雙GPU顯卡，其設計熱功耗大約在375W。

中國臺灣華碩集團出品的MarsII火星二代雙GPU顯卡，經過市場技術人員的測試，該卡100%滿載功耗達到了恐怖的729W，可以說是絕無僅有。而美國Nvidia（全稱：Nvidia?Corporation，中文名稱：英偉達）公司設計的GTX590型號的單GPU顯卡，其熱設計功耗為250W，如果超頻滿載的話可以達到330W。

而與此相比較，電子器件工作的可靠性對溫度卻十分敏感。為了使CPU正常運行，因此需要將CPU的溫度維持在一定范圍內（約-5～+65℃）運轉。另外，實驗與研究表明：單個半導體（CPU）元件的溫度每升高10℃，系統可靠性將降低50%，超過55%的電子設備的失效都是是由于溫度過高引起的。微型制冷技術已日益成為制約電子器件高集成化的瓶頸。

目前，在計算機技術領域中，?CPU、GPU一般采用傳統的強制散熱的方式予以降溫，即在器件部位安裝散熱片與風扇，通過風扇使器件周圍的空氣流動，從而將器件散發的熱量帶走的一種方法。這種方法操作簡單，但散熱片與風扇需要較大的空氣流通與安裝空間，而且其散熱效果的增強，需通過加大風扇功率或增加散熱片的散熱面積予以實現，因此只適用于機箱空間大、散熱量小的家用或辦公電腦。

而伴隨CPU、GPU性能不斷提升，其散熱量的增強而帶來的冷卻散熱難的棘手問題，商家可謂是煞費苦心不斷開發更新，推出一系列散熱產品，從而促進了散熱產品市場的蓬勃，一時間，“純銅散熱器”、“熱管散熱器”、“水冷散熱器”等一系列新產品相繼出現，但這些產品只能用于熱流密度不大于10W/cm2的CPU芯片上，然而，隨著芯片的向著高發熱熱流密度方向發展，這些產品均無法滿足現有技術所發展的趨勢。

另辟蹊徑以成為業界刻不容緩的問題，由于微型轉子式壓縮機的誕生（一個能產生500W左右的制冷量），為壓縮機制冷技術應用于計算機散熱創造了技術條件。但是，如何將微型轉子式壓縮機應用于計算機散熱技術領域成了新一技術難題。因為500W左右的制冷量需均勻的進入計算機散熱區域，而且，需在工作部件負載發生驟變的時候能夠作出快速的應對，以保證整個制冷系統可靠工作，使制冷功率隨著負載的變化而變化。這仍然是業界一直沒有解決的技術難題，目前也未見有相關成功的報道。

發明內容

針對以上現有技術的不足與缺陷，本發明的目的在于提供一種高速計算機CPU、GPU的微型蒸發散熱器。

本發明的目的是通過采用以下技術方案來實現的：

一種高速計算機CPU、GPU的微型蒸發散熱器，所述蒸發散熱器與冷凝器、干燥過濾器、氣液分離器、壓縮機，通過管路連接組成一循環回路；所述蒸發散熱器包括底座、上蓋及短管截流閥，該底座上設有流通冷卻液的換熱槽，該上蓋蓋合于該底座上將該底座上的換熱槽密封，該上蓋上設有與該短管截流閥連接的冷卻液進口及與氣液分離器連接的冷卻液出口，該冷卻液進口與冷卻液出口分別與底座上的換熱槽對應設置，所述短管截流閥的另一端與該干燥過濾器連接。

作為本發明的優選技術方案，所述底座上的換熱槽呈環形，該上蓋上的冷卻液進口與環形換熱槽的中心相對應，該冷卻液出口與環形換熱槽外環的末端相對應。

作為本發明的優選技術方案，所述換熱槽呈圓環形或方環形。