一种适用于CPU芯片的散热装置及其使用方法

本发明涉及cpu芯片散热器的，尤其涉及一种适用于cpu芯片的散热装置及其使用方法。

背景技术：

1、随着科技发展迅速，各种电子产品都朝着高集成化、高智能化及小型化的方向发展，伴随着功能上不断的进步，与此同时，大规模集成化电路的普遍推广并应用，导致单位体积内机器的内部发热量进一步的增长，大量的热难以在较为封闭的空间内及时散出去，会对机器产生非常大的负面影响，比如烧坏元件等，计算机的cpu芯片正面临着这样的考验。cpu芯片连年的更新换代，使其内部晶体管的数量也随之倍增，从最初的2300根，到后来300万根的奔腾i和950万根的奔腾iii，而最新的core系列，其数量已达到5.8亿根，为实现数量如此庞大的晶体管排布，增加布线层数是解决的办法，但是密集程度大大增加，伴随着的负面影响是更高的发热量。而且已有结论表明，超过55％的电子设备出现故障的原因是由过热引起的。

2、现有cpu芯片散热方式可分为风冷、热管和水冷三种，在使用过程中存在以下问题：1、散热器在工作过程中，会使cpu内部附着灰尘，灰尘钻入cpu内部后容易影响cpu的使用；2、风冷散热器需添加风扇等元件，占用空间较大且噪声较明显；3、水冷散热器热传递效率以及与外界的热交换效率较低。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种适用于cpu芯片的散热装置及其使用方法，旨在解决现有技术中如何减少散热器对cpu造成的灰尘堆积并降低散热时的噪声，同时提高散热器的散热效率。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种适用于cpu芯片的散热装置，包括：固定底座以及与所述固定底座转动连接的散热部件，

3、所述固定底座为矩形框体，沿所述矩形框体横向设有若干转动轴，周向设有若干安装孔，且所述矩形框体的一侧竖直安装有固定板，所述固定板上安装有驱动电机并开设有一通孔；

4、所述散热部件包括：若干平行设置的散热片以及与若干所述散热片顶端转动连接的冷却部件，所述散热片上开设有若干凹槽，所述冷却部件包括若干冷却管，且若干所述冷却管的两端分别与储水仓连接；

5、若干所述散热片靠近所述驱动电机的一侧与一移动板转动连接，且所述移动板通过曲柄连杆机构与所述驱动电机的输出轴连接，所述曲柄连杆机构穿过所述通孔。

6、需要说明的是，储水仓上还开设有用于补偿冷却液的封盖，且驱动电机为迷你型电机。

7、本发明一个较佳实施例中，所述散热片顶端和低端均设有转动管，分别与所述冷却管和所述转动轴间隙配合，并转动连接。

8、本发明一个较佳实施例中，所述储水仓中的液体含量占整个储水仓容积的70％-80％，所述液体为去离子水、甲醇、乙醇或丙醇中的一种，储水仓留有多余空间，可以便于其中液体与外界进行热交换，同时在散热片摆动时，液体在储水仓中也随之摆动，进一步提高与外界的热交换效率。

9、本发明一个较佳实施例中，所述冷却管为复合结构，包括吸水芯和供水芯，相邻所述冷却管的所述吸水芯和所述供水芯为颠倒设置，颠倒设置可以防止液体的单向传递，向一个储水仓聚集，同时在两个储水仓中进行液体交换，进而传递热量，其中，液体与储水仓摩擦生热产生的热量极小，可以忽略不计。

10、本发明一个较佳实施例中，所述散热片材料为铝合金、黄铜或青铜中的一种，与所述冷却管连接处的所述转动管材料为upvc或镀锌钢管。

11、本发明一个较佳实施例中，所述散热板和所述冷却部件分别与温度控制器连接，温度控制器用于监测各部件处的温度，从而调节散热片的散热效率。

12、本发明一个较佳实施例中，所述冷却管的制备方法，包括以下步骤：

13、s1、原料混合：将粒径为48-96μm的紫铜粉末和粒径为96-180μm的铜合金粉末分别与胶体混合后，在加热炉的沟槽中并列铺设2-3mm的厚度，加热至100℃-180℃，使得部分胶体内容物挥发；

14、s2、高温烧结：在无氧环境中使用350℃-500℃的高温进行烘烤，将聚合物树脂烧除，持续加热至600℃-650℃后进行冷却，使得金属粉末在沟槽中形成具有多个孔隙的毛细平板，；

15、s3、溶解造孔：将s2获得的毛细平板放入溶解剂中溶解3-5min，取出后低温60℃-70℃烘干；

16、s4、切割制衣：使用刀刃间距为2-4mm的切割机对毛细平板进行切割，并将其分割成长度为15-18cm的若干段毛细管，且紫铜粉末一侧为吸水芯，铜合金粉末一侧为供水芯，同时在毛细管表面包覆一层防水膜。

17、其中，防水膜兼具一定的耐热性，在100℃以下的环境中不会产生物理和化学变化，溶解剂包括水、苯、二硫化碳、四氯化碳等溶剂，使得造孔剂易于溶解在其中，在金属粉末之间形成毛细间隙。

18、本发明一个较佳实施例中，所述胶体包括聚合物树脂、造孔剂和醇类有机溶剂，所述造孔剂包括碳酸钠和氯化钠等可溶性盐，胶体在烧结过程可以与金属粉末进行固定，形成固定的形状。

19、本发明中还提供了一种适用于cpu芯片的散热装置的使用方法，包括以下步骤：

20、a1、热量传递：cpu芯片工作，产生热量，经由若干散热片以及散热片上的凹槽向上传递热量，与冷却部件接触后局部温度降低；

21、a2、摆动散热：由温度控制器对散热片以及冷却部件的温度进行测定，并根据不同梯度的温度调整为相对应梯度的电机转速，即①温度处于25℃-35℃，电机转动转动频率为7-11r/s；②温度处于35℃-50℃，电机转动转动频率为12-19r/s；③温度处于50℃-75℃，电机转动转动频率为20-30r/s；④温度大于75℃，电机保持30r/s，同时主机开启报警；

22、a3、冷却循环：平均孔径较小的吸水芯从一侧储水仓将液体吸收进冷却管中，平均孔径较大的供水芯则向两一侧提供液体，形成单向传导；相邻两根冷却管则形成对向传导，依次对两个储水仓形成液体交换，同时a2摆动会造成两个储水仓中的液体发生晃动，加快与外界热交换。

23、本发明一个较佳实施例中，所述a3中液体交换的轨迹为回字形/s形，由于吸水芯和供水芯的放置规律，经由供水芯向储水仓传递时，液体均会被供水芯两侧的吸水芯吸收一部分，并进入冷却管中，而剩余大部分液体则进入储水仓中进行外界热交换散热。

24、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

25、(1)本发明中在若干散热片表面开设若干凹槽，增加了散热片与空气接触的面积，再配合电机和曲柄连杆机构形成来回摆动，机械能转换为空气的势能和动能，从而形成强制对流，而散热片会与相邻散热片间隙中的不同空气多次碰撞接触，提高散热片与空气的热交换效率，同时摆动会对散热片间隙的空气进行更新，热空气向上运动，底部填充进新的冷空气，并再次与散热片进行热交换，在竖直方向上形成热传递和散热。

26、(2)本发明中在若干散热片顶端设置有冷却部件，并根据毛细芯的毛细力随着平均孔径的减小而增大的特性，在冷却管中设置两种不同孔径的毛细芯，提高单根冷却管对两个储水仓中液体的单向传导能力，将储水仓中温度较低的液体与散热片进行热交换后传导至另一个储水仓中再进行外界热交换；同时设置冷却管颠倒设置，使得液体交换以回字形/s形的轨迹进行，提高了液体交换的频率；设定储水仓中水量不满，使其在随散热片摆动时有移动空间，将热量分别经过液体和空气传导至储水仓壳体上，再传导至外界，在水平方向上形成热传递和散热。

27、(3)本发明中采用多种散热方式，并根据不同的温度梯度，增减电机转速至相对应梯度，在开机初期可通过水冷和自身散热片进行cpu散热，温度升高后，散热片组在摆动时同步运动，与空气产生的摩擦噪声较小，同时本发明的装置不会对cpu表面和周向产生风压，因此也不会使得灰尘向cpu积聚并附着在内部，进而影响cpu的功能。