电脑外散热器设计

毕业设计（论文）

（说明书）

题目：电脑外散热器设计

姓名：

编号： 20092000181

平顶山工业职业技术学院

年月日

平顶山工业职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

姓名李保峰

专业机械设计与制造

任务下达日期年月日

设计（论文）开始日期年月日

设计（论文）完成日期年月日

设计（论文）题目：电脑外散热器设计

A·编制设计

B·设计专题（毕业论文）

指导教师刘卷生

系（部）主任张君

年月日

平顶山工业职业技术学院

毕业设计（论文）答辩委员会记录机械系机械设计与制造专业，学生李保峰于年月日

进行了毕业设计（论文）答辩。

设计题目：

专题（论文）题目：电脑外散热器设计

指导老师：刘卷生

答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生李保峰毕业设计（论文）成绩为。

答辩委员会人，出席

人

答辩委员会主任（签字）：

答辩委员会副主任（签字）：

答辩委员会委员：，，，

，，，

平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）

评语

第页

毕业设计（论文）及答辩评语：

目录

第1章引言

1.1设计的意义 (1)

1.2.散热的方式 (1)

1.3设计方案绍 (2)

1.4设计原理 (2)

第2章散热器的基本结构及工作原理 (7)

2.1变流机构 (7)

2.2传热机构 (8)

2.3传热介质 (8)

2.4外形框架 (8)

2.5半导体制冷片材料 (11)

第3章制冷数据 (15)

3.1制冷效率 (15)

3.2闪热片数据 (15)

第4章总结 (15)

4.1小结 (15)

4.2鸣谢 (16)

第1章引言

1.1设计的意义

计算机部件中大量使用集成电路。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。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。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，保证计算机部件的温度正常。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。

散热器的种类非常多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器，这些不同的散热器是不能混用的，而其中最常接触的就是CPU的散热器。综合考虑每样硬件不能都加一个散热器，这样反而适得其反，其耗电量也是非常大的。对于手提电脑，为达到散热和省电兼得的目的，一个外在的散热器是必要的，尤其是在夏季。

1.2散热的方式

热方式是指该散热器散发热量的主要方式。在热力学中，散热就是热量传递，而热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。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。比如，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。

热对流指的是流动的流体（气体或液体）将热带走的热传递方式，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。热辐射指的是依靠射线辐射传递热量，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，任何类型的散热器基本上都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重点不同罢了。比如普通的CPU风冷散热器，CPU散热片与CPU表面直接接触，CPU表面的热量通过热传导传递给CPU散热片；散热风扇产生气流通过热对流将CPU散热片表面的热量带走；而机箱内空气的流动也是通过热对流将CPU 散热片周围空气的热量带走，直到机箱外；同时所有温度高的部分会对周围温度低的部分发生热辐射。

散热器的散热效率散热器材料的热传导率，散热器材料和散热介质的热容以及散热器的有效散热面积等等参数有关。

依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热，前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式，可以分为风冷，热管，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。

1.3设计介绍

这里采用半导体制冷和液体制冷混合的方式，运用散热片将蒸馏水冷却，再以冷却水给电脑散热，已达到散热的方式。

通过电源整流器将交流电转变成直流电直接输入电流，上吸热片制冷，散热片通过外包铜皮将电脑传给液体的热量吸收，转变为下散热片的热量，再通过下散热片铜皮将热量传给液体，液体再散热，这里散热片不能直接接触液体，所以需要铜片传递热量，通过电脑——液体——铜皮——吸热片——散热片——铜片——液体的方式达到散热。

1.4设计运用原理

原理上，半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具，虽然制冷片会主动为芯片散热，但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间，只要冷热端出现温差，热量便不断地通过晶格的传递，将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此，制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置，而对于整个系统来说，只能算是主动的导热装置，因此，采用半导体制冷装置的ZENO96智冷版，依然要采取主动散热的方式对制冷片的热端进行降温。

风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热，通常热端的温度在没有散热装置的时候会达到100度左右，极易超过制冷片的承受极限，而且半导体制冷效率的关键就是要尽快降低热端温度以增大两端温差，提高制冷效果，因此在热端采用大型的散热片以及主动的散热风扇将有助于散热系统的优良工作。在正常使用情况下，冷热端的温差将保持在40～65度之间。

当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成