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CN113900502A - 一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置 - Google Patents

一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置 Download PDF

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CN113900502A
CN113900502A CN202111190238.1A CN202111190238A CN113900502A CN 113900502 A CN113900502 A CN 113900502A CN 202111190238 A CN202111190238 A CN 202111190238A CN 113900502 A CN113900502 A CN 113900502A
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CN
China
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heat
thermoelectric
heat pipe
evaporator
chip
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Application number
CN202111190238.1A
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English (en)
Inventor
徐学雷
王友余
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Unis Co ltd
Unisplendour Corp Ltd
Original Assignee
Unis Co ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明属于集成电路芯片散热技术领域，涉及一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置。本装置中，蒸发器的底部通过导热硅胶粘接在计算机中央处理器芯片上；热管与蒸发器焊接连通，蒸发器和热管组成的热系统内部抽成真空状态，内部充入液体工质。热管的密封端插入冷却器的孔内，通过导热硅胶粘接。热电制器件的冷面通过导热硅胶与冷却器的顶面连接。散热器的底部通过导热硅胶与热电制冷器件的热面连接，所述冷却风扇通过螺钉与散热器固定。本发明通过热管将计算机芯片芯片的热量迅速传递到热电制冷器件的冷端，并利用热管将计算机芯片和热电制冷器件进行物理隔离，以克服热电制冷器件制冷速度过快，易引起计算机芯片冷凝结露而造成的引脚短路事故。

Description

一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置
技术领域
本发明属于集成电路芯片散热技术领域，具体而言涉及一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置。
背景技术
随着计算机技术和集成电路制造技术的快速发展，计算机中央处理器CPU的集成度、性能和时钟频率不断提高。由于CPU中的晶体管数量急剧增加，使CPU的工作电流也不断增大，导致CPU单位体积所散出的热量愈来愈高。如果CPU持续在高温下工作，会造成CPU核心内部电路短路或断路，最后彻底损坏CPU。且温度越高，彻底破坏CPU的速度就越快，CPU的寿命就越短。实验数据表明，如果CPU正常工作时表面温度超过50℃，内部温度超过80℃，会因“电子迁移”现象使CPU造成永久的损坏。
为避免热量累积导致温度过高而损坏CPU，通常采用风冷、水冷和热电制冷等技术来降低CPU的工作温度。其中的热电制冷散热方法所采用的结构如图1所示，该结构具有无旋转机械、无噪音、无震动、效率高、体积小、寿命长、成本低、安装简单和工作可靠等突出优点，但是在使用过程中，由于热电制冷器件的强制冷效果，容易使CPU迅速制冷，使CPU芯片温度低于环境温度，从而在CPU芯片侧面出现冷凝结露现象，导致CPU引脚之间发生短路而造成计算机损坏事故。
发明内容
本发明旨在部分解决已有技术中的缺点，提出一种用于计算机CPU芯片的热电制冷散热装置，以克服现有热电制冷散热装置制冷速度过快，易引起CPU芯片冷凝结露而造成的引脚短路事故。
本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置，包括热电制冷器件、散热器和冷却风扇；其特征在于还包括蒸发器、热管和冷却器；所述的蒸发器的底部通过导热硅胶粘接在计算机CPU芯片上，所述的热管的一端密封，另一端与蒸发器焊接连通，蒸发器和热管组成的热系统内部抽成真空状态，蒸发器和热管内部充入液体工质，所述热管的密封端插入冷却器的孔内，通过导热硅胶粘接；所述热电制器件的冷面通过导热硅胶与冷却器的顶面连接，所述散热器的底部通过导热硅胶与热电制冷器件的热面连接。
本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置，其优点是：
本发明装置在CPU芯片与热电制冷器件之间增加热管，通过热管将CPU芯片的热量迅速传递到热电制冷器件的冷端，利用热管对CPU芯片和热电制冷器件进行物理隔离，以克服现有热电制冷散热装置制冷速度过快，易引起CPU芯片冷凝结露而造成的引脚短路事故。
附图说明
图1是已有计算机CPU芯片热电制冷散热装置结构示意图。
图2是本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置结构示意图。
图1和图2中，1是计算机芯片，2是热电制冷器件，3是散热器，4是冷却风扇，5是冷却器，6是热管，7是蒸发器。
具体实施方式
本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置，其结构如图2所示，包括热电制冷器件2、散热器3和冷却风扇4、冷却器5、热管6和蒸发器7。蒸发器7的底面通过导热硅胶粘接在计算机计算机芯片1上，热管6的一端密封，另一端与蒸发器7焊接连通，蒸发器7和热管6组成的热系统内部抽成真空状态，并充入液体工质。所述热管6的密封端插入冷却器5的孔内，通过导热硅胶粘接。所述热电制器件2的冷面通过导热硅胶与冷却器5的顶面连接，所述散热器3的底部通过导热硅胶与热电制冷器件2的热面连接，冷却风扇4通过螺钉与散热器3固定。
本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置中，冷却器5、热管6和蒸发器7用来隔离CPU芯片1和热电制冷器件2，当热电制冷器件2迅速制冷时，CPU芯片1不会随热电制冷器件2的温度迅速下降而产生冷凝结露现象。
上述热电制冷散热装置中的蒸发器7用来吸收CPU芯片1产生的热量。蒸发器7腔体内部的液体工质受热后迅速汽化为蒸汽，工质蒸汽在微小压力差的作用下进入热管6的另一端，并带走大量热量。
上述热电制冷散热装置中的热管6用于将蒸发器7腔体内部的工质蒸汽传输到热管6的另一端，同时将冷凝液化后的液体工质回流到蒸发器7。
上述热电制冷散热装置中的冷却器5用于对热管内的工质蒸汽冷凝液化放热。插入冷却器5孔内的热管将蒸汽热量传导给冷却器5，热电制冷器件2的冷面直接吸收冷却器5的热量，失去热量的工质冷凝液化后，在热管6内壁吸液芯毛细管的作用下，通过热管6回流到蒸发器7，完成工质的循环。
上述热电制冷散热装置中的热电制冷器件2用于对冷却器5进行制冷。热电制冷器件2在电流驱动下工作，其冷面和冷却器5的热量就会向热面转移，在冷面产生吸热、在热面产生放热现象，使冷却器5制冷。
上述热电制冷散热装置中的散热器3，用于吸收热电制冷器件2热面的热量。
上述热电制冷散热装置中的冷却风扇4，用于将环境空气吹向散热器3，使散热器3的热量迅速散发到环境空气中。
本发明提出的用于计算机芯片的热电制冷散热装置的一个实施例中，蒸发器7、热管6和冷却器5均采用导热性好的铜材料制成，热管6内壁吸液芯采用镍纤维毡制作，蒸发器7和热管6构成的热系统内部被抽成真空状态，工质采用水。热电制冷器件2采用型号为TEC1-07115T125的半导体制冷片(外形尺寸30mm×30mm×3mm)，散热器3采用铝型材散热器。
本发明的用于计算机芯片的热电制冷散热装置的工作原理是：
当计算机CPU芯片1开始工作时，CPU芯片1的温度逐渐升高，CPU芯片1将热量传递给蒸发器7；蒸发器7和热管6构成的热系统内部已被抽成真空状态，蒸发器7腔体内部的液体工质沸点很低，液体工质受热后迅速汽化为饱和蒸汽，工质蒸气在微小压力差的作用下进入热管6的另一端，并带走大量热量。插入冷却器5孔内的热管将蒸汽热量传导给冷却器5，热电制冷器件2的冷面直接吸收冷却器5的热量。热电制冷器件2在电压作用下迅速将冷面吸收的热量向热面转移，形成冷面吸热和热面放热的现象，并将热量传导给散热器3，通过散热器3的翅片将热量散发到周围空气中，使插入冷却器5孔内的热管段迅速制冷。失去热量的工质冷凝液化后，在热管6内壁吸液芯毛细管的作用下，通过热管6回流到蒸发器7，完成工质的循环。冷却风扇4将环境空气吹向散热器3，使散热器3的翅片热量迅速散发到环境空气中。在本发明的一个实施例中，冷却器为一个两端打了孔的铜块，蒸发器为一个抽真空的铜盒。
本发明的用于计算机芯片的热电制冷散热装置，通过热管将CPU芯片的热量迅速传递到热电制冷器件的冷端，并利用热管将计算机CPU芯片和热电制冷器件进行物理隔离，以克服现有热电制冷散热装置制冷速度过快，易引起CPU芯片冷凝结露而造成的引脚短路事故。

Claims (2)

1.一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置，包括热电制冷器件、散热器和冷却风扇；其特征在于还包括蒸发器、热管和冷却器；所述的蒸发器的底部通过导热硅胶粘接在计算机计算机芯片上；所述的热管的一端密封，另一端与蒸发器焊接连通，蒸发器和热管组成的热系统内部抽成真空状态，蒸发器和热管内部充入液体工质；所述热管的密封端插入冷却器的孔内，通过导热硅胶粘接；所述热电制器件的冷面通过导热硅胶与冷却器的顶面连接，所述散热器的底部通过导热硅胶与热电制冷器件的热面连接，所述冷却风扇通过螺钉与散热器固定。
2.如权利要求1所述的用于计算机芯片的热电制冷散热装置，其特征在于取值所述的液体工质为水。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120076695A (zh) * 2025-04-24 2025-05-30 浙江大学 一种集成一体化液冷的热电制冷器件和电子设备散热装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108733185A (zh) * 2018-08-09 2018-11-02 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器中央处理器的热电散热装置
CN108762454A (zh) * 2018-08-06 2018-11-06 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器的中央处理器芯片散热装置
CN109491484A (zh) * 2019-01-07 2019-03-19 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器的中央处理器芯片风冷散热装置
CN110366360A (zh) * 2019-08-06 2019-10-22 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器中央处理芯片的水冷散热装置
CN216210884U (zh) * 2021-10-13 2022-04-05 紫光股份有限公司 一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108762454A (zh) * 2018-08-06 2018-11-06 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器的中央处理器芯片散热装置
CN108733185A (zh) * 2018-08-09 2018-11-02 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器中央处理器的热电散热装置
CN109491484A (zh) * 2019-01-07 2019-03-19 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器的中央处理器芯片风冷散热装置
CN110366360A (zh) * 2019-08-06 2019-10-22 紫光股份有限公司 一种用于刀片服务器中央处理芯片的水冷散热装置
CN216210884U (zh) * 2021-10-13 2022-04-05 紫光股份有限公司 一种用于计算机芯片的热电制冷散热装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120076695A (zh) * 2025-04-24 2025-05-30 浙江大学 一种集成一体化液冷的热电制冷器件和电子设备散热装置

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Application publication date: 20220107

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