[發明專利]一種計算機芯片降溫冷卻裝置

有效

• 申請號: 202010055457.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111273752B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 趙冉;李詩泉;李偉;楊旭;楊云;張夢;雷蕾;王培培
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 張超麗

本發明公開了一種計算機芯片降溫冷卻裝置，降溫冷卻裝置包括儲液組件、制冷組件和泵送組件。儲液組件由制冷面和散熱面組成；散熱面上安裝多個散熱包；每個散熱包用于容裝受控地注入其中的蓄冷液；制冷組件設置于散熱面和所述散熱風扇之間以使蓄冷液從制冷組件內吸收冷量；泵送組件配置成受控地將制冷組件中的蓄冷液泵送至每個散熱包中，以及將每個散熱包中的蓄冷液泵送至制冷組件中。本發明提供的計算機芯片降溫冷卻裝置，使用雙重降溫，既采用散熱包可以容裝受控地注入其中的蓄冷液，又采用儲液組件內容裝蓄冷液，提高散熱效率。

技術領域

本發明涉及計算機冷卻技術領域，具體為一種計算機芯片降溫冷卻裝置。

背景技術

個人計算機、工作站及筆記本電腦等高功率電子設備中存在的一個重要問題是如何將芯片穩定在一個合理的工作溫度，即使芯片產生的高密度熱量迅速有效地散走。對諸如計算機芯片等微小系統進行冷卻的困難在于：對于現有的冷卻方式和體系結構而言，首先，過高的冷卻空氣速率會造成大的聲學噪音；其次，電子設備架構的緊湊性要求僅允許保留有限的冷卻空間；第三，模塊上應盡可能避免安裝大尺寸熱沉。以上這些問題均說明了發展高功率密度散熱器件的重要性，而體積小、效率高正是其中兩個最重要的指標。伴隨著微電子產業的發展，針對各類電子器件中相當高的熱源密度，尋找具有高效熱輸運效能的散熱方法一直是人們追求的目標。

目前，人們一般采用受追對流空氣來冷卻發熱器件，即利用風扇將冷卻空氣壓送至散熱器件表面以將該處熱量散走，但此種方式散熱量有限，且冷卻效率與風扇速度成正比，而風扇速度過快會產生顯著的噪音；而且微器件發熱密度很高，空氣冷卻將難以勝任。隨著計算機芯片技術的發展，芯片尺寸減小，集成度、功耗卻進一步增加，對散熱器換熱強度的要求也越來越高，采用水冷或熱管散熱的方式已提到日程上來，相應產品也零星出現在市場上。水冷方式雖然散熱效率較高，但由于在運行中，蒸發、凝聚、水垢等因素會導致局部器件老化、腐蝕，因而對水質及管道的要求較高，另外密封不好會導致泄露，其可靠性有待提高。據報道，目前采用的水冷方式易于燒毀芯片，其關鍵原因就是水冷系統還不可靠，一旦某些故障導致水流循環停止，芯片產生的熱量無法排走，其溫度將迅速攀升，直至芯片燒毀。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種計算機芯片降溫冷卻裝置，以至少解決現有技術存在的部分缺陷。

本發明一個進一步的目的是雙重降溫，提高降溫效率。

本發明另一個進一步的目的是減小降溫冷卻裝置的體積。

特別地，本發明提供了一種計算機芯片降溫冷卻裝置，降溫冷卻裝置包括：

儲液組件，由制冷面和散熱面組成；散熱面上安裝多個散熱包；每個散熱包用于容裝受控地注入其中的蓄冷液；儲液組件的散熱面上方安裝有散熱風扇；

制冷組件，設置于散熱面和散熱風扇之間以使蓄冷液從制冷組件內吸收冷量；以及

泵送組件，配置成受控地將制冷組件中的蓄冷液泵送至每個散熱包中，以及將每個散熱包中的蓄冷液泵送至制冷組件中。

優選地，每個散熱包為容積可變的伸縮式儲液袋或盒體，伸縮式儲液袋或盒體在容裝有蓄冷液時伸展，且在其內蓄冷液被抽空時收縮。

優選地，每個散熱包配置成：在容裝有蓄冷液時呈扁平狀垂直背離散熱面展開；且在其內蓄冷液被抽空時，呈體積縮小的收縮狀態貼附于散熱面的側壁。

優選地，泵送組件進一步地配置成：

當芯片的環境溫度設定在冷卻溫度范圍內時，將制冷組件中的蓄冷液泵送至每個散熱包中，且

當散熱包的溫度設定在高溫閾值范圍內時，將每個散熱包中的蓄冷液泵送至制冷組件中。

優選地，冷卻溫度范圍為8℃～15℃；高溫閾值范圍為大于等于16℃。

優選地，儲液組件用于容裝受控地注入其中的蓄冷液。