[实用新型]车载电脑的散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电脑的散热领域，更具体地说，涉及一种车载电脑的散热装置。

背景技术

计算机的部件大量使用集成电路。众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。随着PC计算能力的增强，主频的不断提升，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。一般说来，PC内的热源主要来自于CPU、主板(南桥、北桥及电源电路部分)、显卡以及其他部件如硬盘、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。要保证计算机各部件的工作温度保持在合理的范围内，必须要对其进行散热处理。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。

在热力学中，散热就是热量传递。从微观来看，区域内分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，这就是热传递，热量的传递方式主要有三种方式：热传导、热对流和热辐射。

热传导：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。热传导的基本公式为“Q＝K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量，例如：CPU散热片底座与CPU直接接触带走热量的方式就属于热传导。

热对流：对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。具体应用到实际，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动)，驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。在电脑机箱的散热系统中比较常见的是散热风扇带动气体流动的“强制热对流”散热方式。热对流的公式为“Q＝H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。

热辐射：热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的，日常最常见的就是太阳辐射。

这三种散热方式都不是孤立的，在日常的热量传递中，这三种散热方式都是同时发生，共同起作用的。实际上，任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。以CPU散热为例，热由CPU工作不断地散发出来，通过与其核心紧密接触的散热片底座以传导的方式传递到散热片，然后，到达散热片的热量，再通过其他方式如风扇吹动将热量送走。整个散热过程包括四个环节：第一是CPU，是热源产生者；第二是散热片，是热的传导体；第三是风扇，是增加热传导和指向热传导的媒介；第四就是空气，这是热交换的最终流向。

从以上散热器的散热方式可知，散热器的散热效率不仅跟散热片的接触面积、距离有关，还跟散热器材料的热传导率有关，它由散热器材料决定。散热片材质是指散热片所使用的具体材料。每种材料其导热性能是不同的，按导热性能从高到低排列，分别是银、铜、铝、钢。不过如果用银来作散热片会太昂贵；铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大(很多纯铜散热器都超过了CPU对重量的限制)，热容量较小，而且容易氧化；而纯铝太软，不能直接使用；钢的导热性能太差，用作散热片散热效果不佳。

目前的散热方式主要有风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷等。