晨怡热管 >> 节能技术 >> 电脑热管 >> 探索液浸式散热-(1)

探索液浸式散热-(1)

晨怡热管 2006-12-25 22:52:47
       二、柳暗花明又一村——液浸散热新构想

  既然散热问题非常重要,而目前的散热技术又存在种种不足,因此寻求新的散热技术的工作就变得非常有意义了。电力设备中广泛使用“油浸自冷技术”进行散热(譬如油浸式变压器、油浸式电抗器和油浸式电容器等),于是笔者萌生了将这种散热技术移植到电脑中来的念头,就是将电路板浸泡在冷却液中(如图5),通过冷却液对电脑板卡进行直接散热。

 

元器件浸泡在冷却液中

                                                          图5元器件浸泡在冷却液中

  将电脑板卡直接浸泡于冷却液的散热方式打破了习以为常的思维方式。如果说传统的散热方式是一种局部的散热方式,而液浸散热则是对电脑板卡进行整体散热,不仅能够彻底摆脱了风扇带来的噪音困扰,

 

在散热效率方面也比管道散热技术有明显优势。具体说来可概括为以下几个方面:

       传热效率高

  由于液体的热传导系数远大于空气,即便液体不流动,通过热传导方式也可将发热体的热量快速传递到冷却液中。同时,使用金属外壳作为机箱,冷却液与金属外壳的接触面积很大,冷却液的热量完全可以通过金属材料以传导方式进入空气中。

       绿色环保

  液浸散热体现了绿色环保和人性化设计思想。采用液浸散热不仅节约能源,还消除了讨厌的噪音;在电脑淘汰后,冷却液经过净化处理可以重复利用;由于冷却液具有生物降解特性,最终不会对环境构成危害。

       良好的环境适应性

  据统计,8%的电脑故障是由散热问题引起的。采用液浸散热时,由于电路板封闭在铁盒中,屏蔽效果好于带气孔的普通机箱,因此抵御电磁干扰的能力大大增强。元器件与外界隔绝,杜绝了电路元件、接插件及电路板焊点的氧化和锈蚀问题,使电脑工作能够工作于低温、潮湿、有腐蚀性气体等恶劣环境中。

       成本低

  包括金属外壳、冷却液和密封材料在内,液浸散热系统的总造价不会超过100元人民币。与管道散热方式相比,造价是不算高的。考虑液浸散热带来的零功耗和免维护,节省了后期使用和维护、维修成本,所以液浸散热在总体拥有成本(TCO)上占有明显优势。

    三、事前分析——液浸散热是否安全?

  将电脑板卡长期浸泡在液体中元器件品质是否发生变化?温度过高时有没有可能发生自燃?诸如此类的问题都是采用液浸散热时需要加以考虑的。

  在风冷和管道散热方式下,如果散热器与CPU等被散热元件之间接触不良,可能导致元件损坏。导热硅脂是大家比较熟悉的一种热传导介质,它是由有机硅油、导热材料以及各种助剂混合而成的膏脂状物,在半导体、硅整流器元件中广泛地用它作为填充剂,以提高元件的可靠性和稳定性,延长元件的使用寿命。但是,这种膏脂状物不太适合用作整体浸泡,作为先期实验可使用有机硅绝缘油(俗称硅油)作为绝缘和冷却液。

  硅油具有无腐蚀、不变色,并能保持清亮透明,便于观察。硅油有多种分子结构,不同的分子结构具有不同的闪点。通常的硅油可长期在175℃以上工作,而且运行时安全可靠,可燃性小,即使燃烧也会产生二氧化硅而自熄,因此具有抑制电弧着火或燃烧的作用。

  硅油的热容量是空气的数千倍,一定时间内不加任何散热措施,油温也不会上升很快。因此,直接浸泡散热方式电脑的安全性和稳定性都大大增加了。变压器油也是硅油的一种,通常有DB-10、DB-25两种型号,通常称之为10#变压器油和25#变压器油。变压器油耐压可达20kV以上,具有绝缘、散热和消弧的作用。计算机电源中最高电压为300V,所以实验中使用变压器油作为冷却液不会有漏电和短路等问题。

  除了上述问题外,电子元器件的耐油性也是需要考虑的。电脑板卡上除部分电解电容底部采用橡胶密封外,其他元器件都是金属和塑料,都具有良好的耐油性。如果通过长期实验证实电解电容会出现问题,可使用热熔胶对其进行密封处理。因此,将电路板浸泡在绝缘油中通电工作不会出现不可解决的问题。

责任编辑: banye 参与评论
本站地图|热管配套|企业邮局|产品说明

Copyright © 1996-2010 China Harbin DawnHappy Heat Pipe Technology Co., Ltd.
哈尔滨晨怡热管技术有限公司   电话:0451-82589558 82589508 82589538   传真:0451-82552085 技术支持:13704813968
地址:哈尔滨市南岗区南通大街256号  邮编:150001  电子信箱:heatpipe@yahoo.cn   heat-pipe@hotmail.com heat.pipe@yahoo.com.cn 
本站永久域名:http://china-heatpipe.net     http://heatpipe.net.cn    http://rg.nx8.net     http://nx8.net  
中华人民共和国信息产业部ICP/IP地址信息备案:黑ICP备07500228  哈尔滨市公安局国际联网备案登记:哈公网监备2301001146

Powered By: KingCMS 3.0 Beta