專利名稱：芯片冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片冷卻裝置，特別是涉及一種利用熱管原理來(lái)冷卻中央處理器或印刷電路板的芯片冷卻裝置。
背景技術(shù)：
為了提高使用者的生活質(zhì)量，現(xiàn)在使用的電子產(chǎn)品都設(shè)有多種功能，而為使這些功能利用起來(lái)更加簡(jiǎn)便而在上述產(chǎn)品中內(nèi)裝了借助于中央處理器可以進(jìn)行運(yùn)算處理的個(gè)人電腦或印刷電路板等。但是，根據(jù)使用者的需要而使用上述產(chǎn)品的各種功能時(shí)，其上中央處理器的高速運(yùn)算處理或印刷電路板的功能變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，而該熱量是利用形成冷凍循環(huán)的冷卻裝置來(lái)進(jìn)行冷卻，現(xiàn)以印刷電路板為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明這一冷卻過(guò)程。圖1為已有技術(shù)的芯片冷卻裝置系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。如圖1所示，這種已有技術(shù)的冷卻裝置100由可將吸收了印刷電路板50產(chǎn)生的熱而后蒸發(fā)成氣態(tài)低溫低壓的制冷劑壓縮成高溫高壓氣態(tài)制冷劑的壓縮機(jī)110；將在壓縮機(jī)110中壓縮的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝的同時(shí)使之變成常溫高壓液態(tài)的冷凝器120；把冷凝器120中冷凝的常溫高壓制冷劑減壓成適合蒸發(fā)器150進(jìn)行熱交換的膨脹閥140；和安裝在印刷電路板50上端并使經(jīng)膨脹閥140減壓的制冷劑通過(guò)吸收印刷電路板50產(chǎn)生的熱而蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器150構(gòu)成。當(dāng)印刷電路板50產(chǎn)生熱時(shí)，該熱量會(huì)傳給其上安裝的蒸發(fā)器150，而經(jīng)膨脹閥140減壓后流入蒸發(fā)器150的制冷劑則會(huì)吸收此熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體狀態(tài)后流向壓縮機(jī)110。此時(shí)，流入壓縮機(jī)110的低溫低壓氣態(tài)制冷劑在壓縮機(jī)110內(nèi)被壓縮成高溫高壓氣體狀態(tài)后流向冷凝器120，流入到冷凝器120內(nèi)的制冷劑在向其周?chē)岬耐瑫r(shí)冷凝成常溫高壓液體狀態(tài)后向膨脹閥140流動(dòng)，而由冷凝器120向周?chē)l(fā)的熱則在設(shè)置于冷凝器120一側(cè)的風(fēng)扇130驅(qū)動(dòng)下向外部釋放。如上所述，流動(dòng)到膨脹閥140的常溫高壓液態(tài)制冷劑是為了在蒸發(fā)器150中與印刷電路板50產(chǎn)生的熱順利進(jìn)行熱交換而減壓成低壓狀態(tài)，這樣流動(dòng)到蒸發(fā)器150內(nèi)的制冷劑在吸收了從印刷電路板50產(chǎn)生的熱量而轉(zhuǎn)換成低溫低壓氣態(tài)后再次流入到壓縮機(jī)110內(nèi)而被壓縮成高溫高壓狀態(tài)，通過(guò)上述這一過(guò)程的反復(fù)進(jìn)行來(lái)冷卻印刷電路板50。但是，這種在形成冷凍循環(huán)的同時(shí)可冷卻印刷電路板50的芯片冷卻裝置100中，壓縮機(jī)110、冷凝器120、膨脹閥140及蒸發(fā)器150過(guò)分占有設(shè)置空間，因而使設(shè)置芯片冷卻裝置100存在很多制約，特別是這種結(jié)構(gòu)的芯片冷卻裝置100設(shè)置在周?chē)臻g狹窄的印刷電路板50附近存在非常繁瑣的問(wèn)題，而且，為了能將形成上述冷凍循環(huán)中最重要部件壓縮機(jī)110設(shè)置在印刷電路板50周?chē)莫M窄空間內(nèi)而應(yīng)將其制作成小型結(jié)構(gòu)，但是這樣不僅非常困難，而且還會(huì)使制作小型壓縮機(jī)110的制造成本及產(chǎn)品成本大幅度增加。而且，小型壓縮機(jī)110在進(jìn)行壓縮時(shí)其內(nèi)安裝的圖中未示出的電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生噪音，這種噪音不僅會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)不便，而且還會(huì)影響電子產(chǎn)品的各部件而產(chǎn)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的芯片冷卻裝置是利用在蒸發(fā)器中通過(guò)的制冷劑來(lái)吸收由印刷電路板產(chǎn)生的熱量，并依靠制冷劑氣化時(shí)產(chǎn)生的壓力差使制冷劑向冷凝器流動(dòng)，然后通過(guò)流動(dòng)到冷凝器內(nèi)制冷劑的散熱作用而使制冷劑再次向蒸發(fā)器反復(fù)循環(huán)以冷卻印刷電路板的加熱管原理制成。
本發(fā)明提供的芯片冷卻裝置包括可利用通過(guò)冷凝器的冷凝作用而變成液態(tài)的制冷劑來(lái)吸收從印刷電路板產(chǎn)生的熱量并使制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器；可將從蒸發(fā)器流出的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝的同時(shí)使其變成液態(tài)的冷凝器；和安裝在蒸發(fā)器及冷凝器之間并可循環(huán)蒸發(fā)器及冷凝器內(nèi)通過(guò)蒸發(fā)過(guò)程及冷凝過(guò)程而產(chǎn)生相變化的制冷劑的制冷劑流動(dòng)管。
本發(fā)明提供的芯片冷卻裝置是利用熱管原理來(lái)冷卻由中央處理器或印刷電路板產(chǎn)生的熱量，而且，該芯片冷卻裝置中的冷凝器和蒸發(fā)器是用塑料材料進(jìn)行注塑而形成相互一體的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，因而與已有技術(shù)利用冷凍循環(huán)系統(tǒng)的冷卻裝置相比具有可大幅降低產(chǎn)品成本的優(yōu)點(diǎn)，特別是該裝置不受內(nèi)裝可產(chǎn)生大量熱的中央處理器或印刷電路板的狹窄空間的限制，因而可使其設(shè)置更加簡(jiǎn)便，并且占用的空間小。此外，本發(fā)明的芯片冷卻裝置只利用制冷劑的蒸發(fā)過(guò)程及冷凝過(guò)程來(lái)冷卻中央處理器或印刷電路板上產(chǎn)生的熱，因而能夠防止已有技術(shù)的制冷裝置中由壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)而引起的噪音問(wèn)題。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的芯片冷卻裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為已有技術(shù)的芯片冷卻裝置系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
圖2為本發(fā)明的芯片冷卻裝置立體結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明的芯片冷卻裝置中蒸發(fā)器的剖視圖。
圖4為本發(fā)明的芯片冷卻裝置中冷凝器的剖視圖。
圖5為本發(fā)明的芯片冷卻裝置另一實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖6為本發(fā)明的芯片冷卻裝置工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2、圖3及圖4所示，本發(fā)明的芯片冷卻裝置1由利用可從印刷電路板50吸收熱的蒸發(fā)器10中制冷劑的吸熱作用而產(chǎn)生氣化的同時(shí)靠壓力差向冷凝器20流動(dòng)，然后通過(guò)流入到冷凝部20內(nèi)制冷劑的散熱作用而產(chǎn)生冷凝并再向蒸發(fā)器10反復(fù)循環(huán)的加熱管原理來(lái)冷卻印刷電路板50?，F(xiàn)仍以利用本發(fā)明的芯片冷卻裝置1來(lái)冷卻印刷電路板50為例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的芯片冷卻裝置1是利用熱管原理來(lái)代替利用由壓縮機(jī)110、冷凝器120、膨脹閥140及蒸發(fā)器150構(gòu)成的冷凍循環(huán)系統(tǒng)來(lái)冷卻可產(chǎn)生大量熱量的印刷電路板50的已有技術(shù)方式。即如圖2所示，本發(fā)明的芯片冷卻裝置1安裝在印刷電路板50的上端，其包括可利用通過(guò)冷凝器20的冷凝作用而變成液態(tài)的制冷劑來(lái)吸收從印刷電路板50產(chǎn)生的熱量并使制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器10；可將從蒸發(fā)器10流出的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝的同時(shí)使其變成液態(tài)的冷凝器20；和安裝在蒸發(fā)器10及冷凝器20之間并可循環(huán)蒸發(fā)器10及冷凝器20內(nèi)通過(guò)蒸發(fā)過(guò)程及冷凝過(guò)程而產(chǎn)生相變化的制冷劑的制冷劑流動(dòng)管30。如圖2及圖3所示，蒸發(fā)器10由具有中空立方體結(jié)構(gòu)的外殼11；設(shè)置在外殼11的內(nèi)部且具有一定的長(zhǎng)度，可使吸收了從印刷電路板50產(chǎn)生的熱而蒸發(fā)成氣態(tài)的制冷劑上升到外殼11的上部而后經(jīng)過(guò)制冷劑流動(dòng)管30向冷凝器20循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)防止蒸發(fā)后的制冷劑逆流到外殼11下部的制冷劑循環(huán)誘導(dǎo)板12；和與制冷劑流動(dòng)管30相連并可使冷凝及蒸發(fā)后的制冷劑流入流出而在外殼11一側(cè)貫通形成的制冷劑流入口13及制冷劑流出口14構(gòu)成。而如圖2及圖4所示，冷凝器20由具有中空立方體結(jié)構(gòu)的外殼21；在外殼21內(nèi)一體形成，可將從蒸發(fā)器10蒸發(fā)后并經(jīng)過(guò)制冷劑流動(dòng)管30流入的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝，并可使產(chǎn)生的熱量向外殼21周?chē)⒊龅睦淠?2；和為使向外殼21周?chē)⒊龅闹评鋭崃磕芟蛲獠颗懦龆谕鈿?1的兩側(cè)面上貫通形成的多個(gè)通氣口23構(gòu)成。特別是冷凝器20的底面裝有可使流入冷凝器20內(nèi)的制冷劑冷凝后從氣態(tài)變成液態(tài)時(shí)產(chǎn)生的熱盡快釋放到外部的不銹鋼或銅材的傳導(dǎo)性體24。另外，蒸發(fā)器10、冷凝器20及制冷劑流動(dòng)管30是由塑料材料注塑一體形成的，而其內(nèi)流動(dòng)的制冷劑是水或酒精等。
圖5為本發(fā)明的芯片冷卻裝置另一實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)剖視圖。如圖5所示，可相互結(jié)合成一體的蒸發(fā)器10a、冷凝器20a及制冷劑流動(dòng)管30a具有相互分離的結(jié)構(gòu)，特別是相互分離的蒸發(fā)器10a及冷凝器20a中各自形成有可流入液態(tài)及氣態(tài)制冷劑的制冷劑流入管15/25和可流出液態(tài)及氣態(tài)制冷劑的制冷劑流出管16/26，蒸發(fā)器10a及冷凝器20a的制冷劑流入管15/25及制冷劑流出管16/26可與制冷劑流動(dòng)管30a相互組裝在一起。
圖6為本發(fā)明的芯片冷卻裝置工作狀態(tài)示意圖。如圖6所示，當(dāng)電子產(chǎn)品由于功能變化及運(yùn)算處理而使印刷電路板50產(chǎn)生熱時(shí)，該熱量傳送給印刷電路板50上端安裝的蒸發(fā)器10，隨后該熱量又傳送給通過(guò)制冷劑流動(dòng)管30而流入到蒸發(fā)器10內(nèi)已冷凝成液態(tài)的制冷劑，制冷劑吸收此熱量后產(chǎn)生蒸發(fā)作用而變成氣態(tài)，并通過(guò)設(shè)置在蒸發(fā)器10內(nèi)且具有一定長(zhǎng)度的制冷劑循環(huán)誘導(dǎo)板12和蒸發(fā)器外殼11之間的空間上升，然后通過(guò)制冷劑流動(dòng)管30向冷凝器20循環(huán)流動(dòng)。制冷劑循環(huán)誘導(dǎo)板12具有可防止蒸發(fā)的制冷劑逆流到外殼11下部的作用。此時(shí)經(jīng)過(guò)制冷劑流動(dòng)管30流入到冷凝器20內(nèi)的制冷劑通過(guò)與冷凝器20內(nèi)形成一體的冷凝管22而流動(dòng)到冷凝器外殼21的內(nèi)部，并從氣態(tài)冷凝成液態(tài)，如上所述，在此過(guò)程中制冷劑冷凝時(shí)產(chǎn)生的熱量是由設(shè)置在冷凝器20一側(cè)的風(fēng)扇40通過(guò)冷凝器外殼21兩側(cè)面上貫通形成的通氣口23向外部排出，而且還可通過(guò)安裝在冷凝器20底面的傳導(dǎo)性體24更加迅速地向外釋放冷凝器20內(nèi)的熱量。而在冷凝器20中冷凝成液態(tài)的制冷劑會(huì)通過(guò)制冷劑流動(dòng)管30向蒸發(fā)器10流動(dòng)，然后再次與從印刷電路板50上產(chǎn)生的熱進(jìn)行熱交換，通過(guò)這一反復(fù)循環(huán)過(guò)程來(lái)冷卻印刷電路板50。本發(fā)明的芯片冷卻裝置適用于內(nèi)裝有利用中央處理器來(lái)進(jìn)行運(yùn)算處理的大型計(jì)算機(jī)或印刷電路板的所有電子產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種芯片冷卻裝置，其特征在于所述的芯片冷卻裝置(1)是利用在蒸發(fā)器(10)中通過(guò)的制冷劑來(lái)吸收由印刷電路板(50)產(chǎn)生的熱量，并依靠制冷劑氣化時(shí)產(chǎn)生的壓力差使制冷劑向冷凝器(20)流動(dòng)，然后通過(guò)流動(dòng)到冷凝器(20)內(nèi)制冷劑的散熱作用而使制冷劑再次向蒸發(fā)器(10)反復(fù)循環(huán)以冷卻印刷電路板(50)的加熱管原理制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的芯片冷卻裝置(1)安裝在印刷電路板(50)的上端，其包括可利用通過(guò)冷凝器(20)的冷凝作用而變成液態(tài)的制冷劑來(lái)吸收從印刷電路板(50)產(chǎn)生的熱量并使制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器(10)；可將從蒸發(fā)器(10)流出的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝的同時(shí)使其變成液態(tài)的冷凝器(20)；和安裝在蒸發(fā)器(10)及冷凝器(20)之間并可循環(huán)蒸發(fā)器(10)及冷凝器(20)內(nèi)通過(guò)蒸發(fā)過(guò)程及冷凝過(guò)程而產(chǎn)生相變化的制冷劑的制冷劑流動(dòng)管(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器(10)由具有中空立方體結(jié)構(gòu)的外殼(11)；設(shè)置在外殼(11)的內(nèi)部且具有一定的長(zhǎng)度，可使吸收了從印刷電路板(50)產(chǎn)生的熱而蒸發(fā)成氣態(tài)的制冷劑上升到外殼(11)的上部而后經(jīng)過(guò)制冷劑流動(dòng)管(30)向冷凝器(20)循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)防止蒸發(fā)后的制冷劑逆流到外殼(11)下部的制冷劑循環(huán)誘導(dǎo)板(12)；和與制冷劑流動(dòng)管(30)相連并可使冷凝及蒸發(fā)后的制冷劑流入流出而在外殼(11)一側(cè)貫通形成的制冷劑流入口(13)及制冷劑流出口(14)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的冷凝器(20)由具有中空立方體結(jié)構(gòu)的外殼(21)；在外殼(21)內(nèi)一體形成，可將從蒸發(fā)器(10)蒸發(fā)后并經(jīng)過(guò)制冷劑流動(dòng)管(30)流入的制冷劑通過(guò)散熱作用進(jìn)行冷凝，并可使產(chǎn)生的熱量向外殼(21)周?chē)⒊龅睦淠?22)；和為使向外殼(21)周?chē)⒊龅闹评鋭崃磕芟蛲獠颗懦龆谕鈿?21)的兩側(cè)面上貫通形成的多個(gè)通氣口(23)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的冷凝器(20)的底面裝有可使流入冷凝器(20)內(nèi)的制冷劑冷凝后從氣態(tài)變成液態(tài)時(shí)產(chǎn)生的熱盡快釋放到外部的不銹鋼或銅材的傳導(dǎo)性體(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器(10)、冷凝器(20)及制冷劑流動(dòng)管(30)是由塑料材料注塑一體形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述的可相互結(jié)合成一體的蒸發(fā)器(10a)、冷凝器(20a)及制冷劑流動(dòng)管(30a)具有相互分離的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種芯片冷卻裝置。其包括可利用液態(tài)制冷劑來(lái)吸收從印刷電路板產(chǎn)生的熱量并使制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器；可將從蒸發(fā)器流出的制冷劑變成液態(tài)的冷凝器；和安裝在蒸發(fā)器及冷凝器之間的制冷劑流動(dòng)管。本發(fā)明的冷卻裝置是利用熱管原理來(lái)冷卻由中央處理器或印刷電路板產(chǎn)生的熱量，而且，該裝置中的冷凝器和蒸發(fā)器是用塑料材料注塑而成，因而可大幅降低產(chǎn)品成本，特別是該裝置不受內(nèi)裝的中央處理器或印刷電路板的狹窄空間的限制，因而可使其設(shè)置更加簡(jiǎn)便，且占用空間小。此外，該裝置只利用制冷劑的蒸發(fā)及冷凝過(guò)程來(lái)冷卻中央處理器或印刷電路板上產(chǎn)生的熱，因而能夠防止已有技術(shù)的制冷裝置中由壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)而引起的噪音問(wèn)題。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1536958SQ03109708
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月11日
發(fā)明者李將石 申請(qǐng)人:樂(lè)金電子(天津)電器有限公司