[实用新型]具有纳米流体工质的CPU散热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有纳米流体工质的CPU散热器，属热交换技术领域。

技术背景

计算机的中央处理器，简称CPU，是计算机正常运行的最重要的零件之一，其散热的好坏直接关系到计算机的寿命及运算的品质。随着CPU的主频越来越高，发热量也越来越大。如果不能将CPU工作时产生的大量热量及时发散出去，就严重影响它的工作性能。因此，防止过热和散热成了计算机设计的一个重大难题，散热器作为CPU冷却的主要器件也得到了显著的关注。

目前最常用的CPU散热器从原理上主要有两类，一是采用液体散热，包括水冷、油冷等，这种方式成本高，液体易泄露，存在安全隐患；另外，安装使用也比较复杂。另一种最常用的就是风冷散热方式，风冷散热器一般分为散热片和风扇两部份，散热片和CPU直接接触，它负责将CPU的热量引出，风扇则使空气流动，将CPU上热量带走。目前，为提高散热器的散热效率，通常的做法是提高风扇转速，另一种就是加大散热器的散热面积。但是这两种方法都有弊端，前者引起巨大的噪声，后者加大了散热器的体积，这与计算机向更小、更快的发展目标相背离。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有CPU散热器件存在的缺陷，提供一种吸热功能强、散热效率高的CPU散热器。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：

本实用新型具有纳米流体工质的CPU散热器，主要由沸腾池、热管、纳米流体、散热翅片组成，其中，沸腾池1为内部具有空腔的焊接密封长方体，在沸腾池上板2上焊接有热管3；热管3的内腔与沸腾池1的空腔相互贯通，且腔内充有纳米流体4作为工作介质，热管3外表面设置有散热翅片5；沸腾池上板2设置有向沸腾池空腔注入纳米流体工质的注液口8。散热器通过卡簧使沸腾池下板(6)的外底面与CPU紧密接触。

本实用新型的目的还可以通过以下途径来实现：

本实用新型所述的热管为一组热管，热管的数目为2-12根，且与沸腾池上板2垂直焊接；所述的纳米流体为铜纳米流体，纳米流体中铜纳米颗粒的含量(体积分数)为0.01-2％，铜纳米颗粒的粒径为10-30nm；沸腾池下板6与纳米流体4接触的内侧设置有多孔纳米金属层7，该多孔纳米金属层7与沸腾池下板6紧密接触。

本实用新型的散热原理是利用重力热管原理，即纳米流体在封闭管道里自然循环冷却。该装置中，沸腾池1及热管3的连通空腔内装有纳米流体4。纳米流体4的基液为水、乙醇、丙酮、甲苯、石油醚的其中之一。当计算机工作时，CPU的温度就会升高，沸腾池下板6通过多孔纳米金属层7将热量传递给纳米流体，纳米流体的温度升高蒸发变成气体，从而带走所产生的热量；纳米流体蒸发为气体上升到热管中进行散热，并冷凝为液体，散热后的液体又回流到沸腾池底部，完成一个循环。多孔纳米金属层7能够增大接触面积、降低相变成核位垒，从而强化换热。纳米流体具有较高的导热系数、较大的热容量、较低的相变温度，从而具有较高的换热效率。

本实用新型与现有技术相比，具有以下显著特点：

(1)冷却效果好。热管作为散热器主体，散热效率高；纳米流体作为工作介质，导热系数大、热容量大、相变温度低，换热效率高；多孔纳米金属层能够增大接触面积、降低相变成核位垒，从而强化换热。

(2)整个器件采用全密封设计，不易产生液体泄露，使用安全。

(3)该装置没有可动部件，低噪音、无能耗。

附图说明：

附图是本实用新型的结构剖面示意图。

图中：1、沸腾池，2、沸腾池上板，3、热管，4、纳米流体，5、散热翅片，6、沸腾池下板，7、多孔金属纳米层，8、注液口，

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式参见附图。

本实用新型主要由沸腾池、热管、散热翅片组成，其中，沸腾池1为内部具有空腔的焊接密封长方体，在沸腾池上板2焊接有一组热管3，数量：4支，在热管3及沸腾池1的贯通空腔内充有纳米流体4作为工作介质，热管3的外表面设置散热翅片5，沸腾池下板6与纳米流体接触的内侧设置有紧密接触的多孔纳米金属层7，沸腾池上板2设置有注入纳米流体工质的注液口8。散热器通过卡簧使沸腾池下板6的外底面与CPU紧密接触。

该装置中，一组热管垂直焊接与沸腾池上板，热管上设置散热翅片，这样散热面积大，散热效率高；采用铜纳米流体作为工作介质，纳米流体中铜纳米颗粒的含量(体积分数)为0.01-2％，铜纳米颗粒的粒径为10-30nm。纳米流体具有较高的导热系数、较大的热容量、较低的相变温度、较好的稳定性，从而具有较高的换热效率；沸腾池下板与纳米流体接触的内侧设置有多孔纳米金属层，能够增大接触面积、降低相变成核位垒，从而强化换热。沸腾池和散热翅片采用易导热金属制成，本实施例中沸腾池采用金属铜加工焊接制造而成，散热翅片采用铝合金加工而成。