專利名稱：納米熱管式筆記本cpu散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的對筆記本電腦CPU進行散熱的裝置，解決目前小型筆 記本電腦因散熱不充分而引起的性能受限、死機、使用舒適度低等問題。
背景技術(shù)：
筆記本電腦的熱量主要來自CPU、顯示主芯片、硬盤、主板芯片組，特別是集成有顯 示芯片的北橋、電源電路等，其中CPU是最大的熱量來源，筆記本中1/3的熱量都是它散發(fā) 出來的。45°C左右是筆記本電腦的正常工作溫度，能帶來最穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在55°C左右， 人感覺到熱但還可以連續(xù)接觸，這時就應(yīng)該考慮到散熱問題了，因為筆記本外部的溫度是 55°C左右，那么內(nèi)部元器件的溫度應(yīng)該不會少于65°C 了。而CPU溫度一旦超過了 80°C而又 長時間工作，輕則死機，重則報廢。目前，筆記本散熱裝置主要包括風(fēng)扇散熱、外殼散熱、底 座散熱，風(fēng)扇散熱成本相對高，聲學(xué)噪音受葉片的幾何形狀影響較嚴重；受筆記本體積的限 制，外殼散熱的效果不是很理想；底座散熱需要在電腦下另外放置散熱底座，大大降低了筆 記本電腦的可移動性。因此，筆記本電腦的散熱問題，很大程度制約了筆記本電腦朝著體積 越來越小，性能越來越高的發(fā)展方向。熱管是一種性能優(yōu)異的傳熱元件，它是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實現(xiàn)傳 熱，具有較大的傳熱能力、較高的等溫性、恒溫、環(huán)境適應(yīng)性強等特點，目前已經(jīng)應(yīng)用在臺式 機的散熱上，但由于體積限制，尚未應(yīng)用在筆記本電腦中。而據(jù)研究，納米流體具有明顯優(yōu) 于普通流體的導(dǎo)熱系數(shù)，在加強傳熱的應(yīng)用上具有廣闊的前景。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種納米熱管式筆記本CPU散熱器，將用在筆記本電腦 散熱中，解決筆記本散熱能力不足，使用壽命短且影響筆記本向小型化發(fā)展的問題。本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的本實用新型由散熱底座、熱管散熱翅片、水和四氧化三鐵納米顆粒組成，其特征在 于熱管設(shè)為一端長一端短的V字形，熱管兩端設(shè)有封頭、熱管內(nèi)設(shè)有占熱管容積15-25%的 由水和四氧化三鐵納米顆粒組成的傳熱介質(zhì)；熱管設(shè)有若干根，水平相間均勻排列，長端 在上，短端在下，在長端比短端長出部分的周側(cè)設(shè)有由若干鋁片或銅片組成的矩形散熱翅 片結(jié)構(gòu)，在短端的底面鑲嵌有矩形銅制鋁制散熱底座；散熱翅片和散熱底座與熱管之間焊 接；納米熱管式筆記本CPU散熱器設(shè)置筆記本殼體內(nèi)的CPU處，使CPU貼在散熱底座 上。本實用新型采用納米流體作為傳熱介質(zhì)，利用納米流體較高的導(dǎo)熱系數(shù)性，可比 變通的熱管的傳熱能力更強，能夠在有限的空間和時間內(nèi)盡量大的傳導(dǎo)更多的熱量，可滿 足筆記本趙向小型化發(fā)展的散熱要求。
圖1-本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-圖1的俯視圖；圖中1-散熱底座，2-熱管，3-散熱翅片。
具體實施方式
為進一步公開本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實施例作詳細說 明本實用新型由散熱底座、熱管散熱翅片水和四氧化三鐵納米顆粒組成，其特征在 于熱管設(shè)為一端長一端短的V字形，熱管兩端設(shè)有封頭、熱管內(nèi)設(shè)有占熱管容積15-25%的 由水和四氧化三鐵納米顆粒組成的傳熱介質(zhì)；熱管設(shè)有若干根，水平相間均勻排列，長端在 上，短端在下，在長端比短端長出部分的周側(cè)設(shè)有由若干鋁片或銅片組成的矩形散熱翅片 結(jié)構(gòu)，在短端的底面鑲嵌有矩形銅制鋁制散熱底座；散熱翅片和散熱底座與熱管之間焊接。本實用新型的制造方案1、熱管的制作。選擇導(dǎo)熱較強的銅管，管徑為3mm，壁厚為0.25mm。封閉一端后， 充入占其內(nèi)部體積20%的工作液體，工作液體選擇以水為基液，添加四氧化三鐵納米顆粒 的納米流體。然后采用旋壓封閉另一端。2、用銅制作底座，將8根熱管并排焊接在底座上。3、選擇銅或鋁作為散熱翅片的材料，數(shù)片翅片并排焊接在熱管的冷凝段。即可完 成筆記本散熱器的制作。工作過程中，散熱底座被放置在電腦的CPU上，CPU發(fā)熱后，熱量通過底座傳至熱 管的蒸發(fā)段，熱管內(nèi)部的流體在熱量的作用下，液體吸熱蒸發(fā)汽化，在微小壓差的作用下， 蒸汽由熱管的下部流向另一端，并在另一端冷凝放出熱量，冷凝后的液體重新回流至熱管 下部，受熱后可再次蒸發(fā)汽化，如此反復(fù)循環(huán)。在此過程中，納米流體中的納米顆?？擅黠@ 增大其傳熱量與傳熱速率。其原理為熱管工作時，當在較低的熱通量下，加熱面與液體之 間的熱交換是自然對流換熱，此時，加熱面無氣泡產(chǎn)生，由于納米顆粒的加入使熱管工質(zhì)導(dǎo) 熱能力大幅度提高，從而使換熱得以強化。當熱通量達到旺盛沸騰條件時，蒸發(fā)段內(nèi)部進行 的是核態(tài)沸騰。此時，加熱壁面上氣泡的產(chǎn)生和脫離過程是影響沸騰換熱的決定因素。而 氣泡在加熱壁面上產(chǎn)生后對氣泡的成長過程起決定作用的是氣泡附近液體的蒸發(fā)。也就是 說，加熱面上液體沸騰的主要熱阻來自微層液膜。納米顆粒的加入，形成了均勻的納米流 體，納米流體的熱導(dǎo)率大幅度的提高，從而降低了微層液膜的熱阻。同時，因為納米材料的 比表面積很大而具有大的比表面能，當工作流體加熱時，納米顆粒的布朗運動速度很大，既 增加了氣泡的脫離頻率，又使納米顆粒在慣性力和布朗運動的共同作用下頻頻撞擊加熱壁 面。這樣，在蒸發(fā)段既加強了液體的擾動，直接破壞了熱邊界層，又增加了有效蒸發(fā)面積，從 而使沸騰換熱得以強化。在冷凝段，納米顆粒也會隨著蒸汽一起進入冷凝段，從而對冷凝段 液膜產(chǎn)生影響。一方面，液膜內(nèi)由于含有納米顆粒，熱導(dǎo)率提高，減小了液膜的熱阻。另一 方面，納米顆粒的布朗運動增加了冷凝段液膜的擾動，破壞了冷凝段的熱邊界層，從而強化 了冷凝段的傳熱。綜上可知，在加入納米顆粒后。由于蒸發(fā)段和冷凝段的傳熱都得以加強， 因此，采用納米流體作為介質(zhì)的新型熱管，其傳熱能力較普通熱管有很大的提高。[0019] 熱管的傳熱能力是根據(jù)其管徑、工作液體、充液量、散熱面積等計算出來的五個 傳熱極限決定的，即攜帶極限、沸騰極限、干涸極限、冷凝極限和連續(xù)流動極限。經(jīng)計算， 普通尺寸規(guī)格的普通熱管式散熱器的傳熱能力為Q=68. 93W，此值為常規(guī)熱管的傳熱能 力，本熱管采用納米流體介質(zhì)，根據(jù)試驗，其傳熱系數(shù)可提高47%-96%，軸向熱流率可提高 7. 6%-15%。保守估計，可提高散熱器傳熱能力的40%，即達到68. 93X1. 4=96. 5W，完全滿足 筆記本散熱的要求。
權(quán)利要求1.一種納米熱管式筆記本CPU散熱器，由散熱底座、熱管散熱翅片水和四氧化三鐵納 米顆粒組成，其特征在于熱管設(shè)為一端長一端短的V字形，熱管兩端設(shè)有封頭、熱管內(nèi)設(shè)有 占熱管容積15-25%的由水和四氧化三鐵納米顆粒組成的傳熱介質(zhì)；熱管設(shè)有若干根，水平 相間均勻排列，長端在上，短端在下，在長端比短端長出部分的周側(cè)設(shè)有由若干鋁片或銅片 組成的矩形散熱翅片結(jié)構(gòu)，在短端的底面鑲嵌有矩形銅制鋁制散熱底座；散熱翅片和散熱 底座與熱管之間焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熱管式筆記本CPU散熱器，其特征在于納米熱管式筆記 本CPU散熱器設(shè)置筆記本殼體內(nèi)的CPU處，使CPU貼在散熱底座上。
專利摘要一種納米熱管式筆記本CPU散熱器，由散熱底座、熱管散熱翅片水和四氧化三鐵納米顆粒組成，其特征在于熱管設(shè)為一端長一端短的V字形，熱管兩端設(shè)有封頭、熱管內(nèi)設(shè)有占熱管容積15-25%的由水和四氧化三鐵納米顆粒組成的傳熱介質(zhì)；熱管設(shè)有若干根，水平相間均勻排列，長端在上，短端在下，在長端比短端長出部分的周側(cè)設(shè)有由若干鋁片或銅片組成的矩形散熱翅片結(jié)構(gòu)，在短端的底面鑲嵌有矩形銅制鋁制散熱底座；散熱翅片和散熱底座與熱管之間焊接；本實用新型采用納米流體作為傳熱介質(zhì)，利用納米流體較高的導(dǎo)熱系數(shù)性，可比變通的熱管的傳熱能力更強，能夠在有限的空間和時間內(nèi)盡量大的傳導(dǎo)更多的熱量，可滿足筆記本趙向小型在發(fā)展的散熱要求。
文檔編號G06F1/20GK201886399SQ20102060209
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者馮琳, 劉炳成, 吳海超, 周艷, 孔令先, 張建, 張新軍, 李慶領(lǐng), 李清方, 黃亮 申請人:青島科技大學(xué)