一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法
【專利摘要】本發(fā)明特別涉及一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法。該加固計(jì)算機(jī)散熱方法，機(jī)箱采用全密閉結(jié)構(gòu)，并在機(jī)箱內(nèi)部敷設(shè)保溫材料，機(jī)箱內(nèi)部發(fā)熱元件連接熱端銅塊，并通過(guò)熱端銅塊和熱管將熱量導(dǎo)出至冷端銅塊；冷端銅塊直接與半導(dǎo)體制冷片冷端接觸，半導(dǎo)體制冷片熱端與外置散熱器接觸；依靠半導(dǎo)體制冷片冷端與熱端的巨大溫差，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片冷端在機(jī)箱內(nèi)側(cè)吸熱，熱端在機(jī)箱外側(cè)放熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)熱元件負(fù)熱阻散熱。該加固計(jì)算機(jī)散熱方法，創(chuàng)新性的將半導(dǎo)體制冷片應(yīng)用于加固計(jì)算機(jī)熱設(shè)計(jì)，構(gòu)建了負(fù)熱阻散熱方式，且不需制冷劑，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)部件，可靠性較高，使機(jī)箱內(nèi)側(cè)溫度可低于環(huán)境溫度，進(jìn)而大大增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的耐高溫性，適宜推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]加固計(jì)算機(jī)熱設(shè)計(jì)中目前多采用正熱阻的形式，即熱量總是從高溫處傳導(dǎo)至低溫處。這種方式導(dǎo)致機(jī)箱內(nèi)部發(fā)熱元件溫度始終大于外界環(huán)境溫度，散熱片性能再優(yōu)異也只能接近環(huán)境溫度。
[0003]由于發(fā)熱元件耐受溫度有限，當(dāng)環(huán)境溫度接近甚至高于發(fā)熱元件耐受溫度時(shí)，正熱阻的散熱方式失去作用。因此，當(dāng)在高溫環(huán)境下，環(huán)境溫度接近甚至高于發(fā)熱元件耐受溫度時(shí)，構(gòu)造負(fù)熱阻的散熱形式是保證散熱的唯一途徑。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法。利用半導(dǎo)體材料作為熱栗，實(shí)現(xiàn)熱量從低溫物體向高溫物體的傳遞。
[0005]半導(dǎo)體電偶對(duì)(制冷片)在通電條件下，會(huì)在一面吸熱，形成冷端，另一端放熱，形成熱端，且熱端與冷端的溫差最大可達(dá)到60?70°C，因此可利用其溫差實(shí)現(xiàn)一端吸熱一端放熱，從而實(shí)現(xiàn)熱量從低溫處傳遞至高溫處。另外，半導(dǎo)體電偶對(duì)通過(guò)合理堆疊能實(shí)現(xiàn)多級(jí)制冷，獲得較大溫差，可在冷端處獲得極低溫。因此半導(dǎo)體電偶對(duì)成為實(shí)現(xiàn)副熱阻散熱的一種有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種簡(jiǎn)單高效的加固計(jì)算機(jī)散熱方法。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法，其特征在于:機(jī)箱采用全密閉結(jié)構(gòu)，并在機(jī)箱內(nèi)部敷設(shè)保溫材料，防止熱量通過(guò)機(jī)箱壁傳入機(jī)箱內(nèi)；機(jī)箱內(nèi)部發(fā)熱元件連接熱端銅塊，熱端銅塊連接通過(guò)熱管連接冷端銅塊，發(fā)熱元件通過(guò)熱端銅塊和熱管將熱量導(dǎo)出至冷端銅塊;冷端銅塊直接與半導(dǎo)體制冷片冷端接觸，半導(dǎo)體制冷片熱端與外置散熱器接觸，半導(dǎo)體制冷片熱端與外置散熱器發(fā)生熱交換，最終熱量被外置散熱器的散熱介質(zhì)帶走；同時(shí)，為了降低界面熱阻，熱量傳導(dǎo)路徑上的各接觸面上均涂敷導(dǎo)熱材料；
依靠半導(dǎo)體制冷片冷端與熱端的巨大溫差，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片冷端在機(jī)箱內(nèi)側(cè)吸熱，熱端在機(jī)箱外側(cè)放熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)熱元件負(fù)熱阻散熱。
[0008]所述保溫材料采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)脂，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。
[0009]所述外置散熱器采用液冷式散熱器或者氣冷式散熱器。
[0010]所述外置散熱器外部設(shè)有散熱器保溫襯，所述散熱器保溫襯采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)脂，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:該加固計(jì)算機(jī)散熱方法，創(chuàng)新性的將半導(dǎo)體制冷片應(yīng)用于加固計(jì)算機(jī)熱設(shè)計(jì)，構(gòu)建了負(fù)熱阻散熱方式，且不需制冷劑，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)部件，可靠性較高，使機(jī)箱內(nèi)側(cè)溫度可低于環(huán)境溫度，進(jìn)而大大增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的耐高溫性，適宜推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1為本發(fā)明加固計(jì)算機(jī)散熱方法示意圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明熱量傳導(dǎo)方向和中間環(huán)節(jié)示意圖。
[0014]附圖3為本發(fā)明100°C環(huán)境氣溫下熱量傳導(dǎo)路徑上溫度變化趨勢(shì)示意圖。
[0015]附圖中，I發(fā)熱元件，2熱端銅塊，3機(jī)箱，4保溫材料，5冷端銅塊，6外置散熱器，7散熱器保溫襯，8熱管，9半導(dǎo)體制冷片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]考慮到整機(jī)工作時(shí)機(jī)箱內(nèi)溫度低于環(huán)境溫度，因此首先做到機(jī)箱與環(huán)境溫度的隔絕，機(jī)箱做好必要的保溫工作。該加固計(jì)算機(jī)散熱方法，機(jī)箱3采用全密閉結(jié)構(gòu)，并在機(jī)箱3內(nèi)部敷設(shè)保溫材料4，防止熱量通過(guò)機(jī)箱壁傳入機(jī)箱3內(nèi)；機(jī)箱3內(nèi)部發(fā)熱元件I如電源、硬盤、內(nèi)存、橋片、顯卡，連接熱端銅塊2，熱端銅塊2連接通過(guò)熱管8連接冷端銅塊5，發(fā)熱元件I通過(guò)熱端銅塊2和熱管8將熱量導(dǎo)出至冷端銅塊5;冷端銅塊5直接與半導(dǎo)體制冷片9冷端接觸，半導(dǎo)體制冷片9熱端與外置散熱器6接觸，半導(dǎo)體制冷片9熱端與外置散熱器6發(fā)生熱交換，最終熱量被外置散熱器6的散熱介質(zhì)帶走；同時(shí)，為了降低界面熱阻，熱量傳導(dǎo)路徑上的各接觸面上均涂敷導(dǎo)熱材料；
依靠半導(dǎo)體制冷片9冷端與熱端的巨大溫差，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片9冷端在機(jī)箱3內(nèi)側(cè)吸熱，熱端在機(jī)箱3外側(cè)放熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)熱元件I負(fù)熱阻散熱。
[0018]所述保溫材料4采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)脂，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。
[0019]所述外置散熱器6采用液冷式散熱器或者氣冷式散熱器。
[0020]為避免外置散熱器6從外界環(huán)境吸熱，所述外置散熱器6外部設(shè)有散熱器保溫襯7，所述散熱器保溫襯7采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)脂，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。
[0021]正常工作時(shí)，發(fā)熱元件I產(chǎn)生的熱量沿?zé)岫算~塊2、熱管8、冷端銅塊5傳導(dǎo)至半導(dǎo)體制冷片9冷端，并發(fā)生熱交換，通過(guò)半導(dǎo)體材料在通電作用的制冷作用，消耗電能將熱量傳遞至半導(dǎo)體制冷片9熱端;半導(dǎo)體制冷片9熱端再與外置散熱器6發(fā)生熱交換，最終熱量被外置散熱器6的散熱介質(zhì)帶走。整個(gè)過(guò)程中，銅塊和熱管8只是起到了熱傳導(dǎo)的作用，半導(dǎo)體材料起到了熱栗的作用，將熱量從低溫物體傳遞至高溫物體。
[0022]由于半導(dǎo)體制冷片9自身導(dǎo)熱性不足，不可直接發(fā)熱元件I接觸，防止由于熱沖擊造成半導(dǎo)體制冷片9燒壞；同時(shí)半導(dǎo)體制冷片9冷端與熱端也需實(shí)現(xiàn)可靠隔熱，防止熱端將冷端加熱，導(dǎo)致失去制冷作用；由于熱端發(fā)熱功率通常為冷端制冷功率的2?5倍，因此半導(dǎo)體制冷片9堆疊設(shè)計(jì)時(shí)，注意兩級(jí)之間的比例，保證上一級(jí)發(fā)熱功率小于下一級(jí)的制冷功率。
[0023]當(dāng)外界環(huán)境溫度為100°C時(shí)，整個(gè)傳導(dǎo)路徑中各器件溫度的變化趨勢(shì)如附圖3所不O
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加固計(jì)算機(jī)散熱方法，其特征在于:機(jī)箱(3)采用全密閉結(jié)構(gòu)，并在機(jī)箱(3)內(nèi)部敷設(shè)保溫材料(4)，防止熱量通過(guò)機(jī)箱壁傳入機(jī)箱(3)內(nèi)；機(jī)箱(3)內(nèi)部發(fā)熱元件(I)連接熱端銅塊(2)，熱端銅塊(2)連接通過(guò)熱管(8)連接冷端銅塊(5)，發(fā)熱元件(I)通過(guò)熱端銅塊(2)和熱管(8)將熱量導(dǎo)出至冷端銅塊(5);冷端銅塊(5)直接與半導(dǎo)體制冷片(9)冷端接觸，半導(dǎo)體制冷片(9)熱端與外置散熱器(6)接觸，半導(dǎo)體制冷片(9)熱端與外置散熱器(6)發(fā)生熱交換，最終熱量被外置散熱器(6)的散熱介質(zhì)帶走；同時(shí)，為了降低界面熱阻，熱量傳導(dǎo)路徑上的各接觸面上均涂敷導(dǎo)熱材料； 依靠半導(dǎo)體制冷片(9)冷端與熱端的巨大溫差，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷片(9)冷端在機(jī)箱(3)內(nèi)側(cè)吸熱，熱端在機(jī)箱(3)外側(cè)放熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)熱元件(I)負(fù)熱阻散熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加固計(jì)算機(jī)散熱方法，其特征在于:所述保溫材料(4)采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)脂，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加固計(jì)算機(jī)散熱方法，其特征在于:所述外置散熱器(6)采用液冷式散熱器或者氣冷式散熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的加固計(jì)算機(jī)散熱方法，其特征在于:所述外置散熱器(6)夕卜部設(shè)有散熱器保溫襯(7)，所述散熱器保溫襯(7)采用聚氨酯發(fā)泡材料，氣凝膠氈，酚醛樹(shù)月旨，橡塑海綿，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一種或幾種熱阻性材料。
【文檔編號(hào)】G06F1/20GK105955435SQ201610515611
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】姜良斌, 孫永升, 陳乃闊
【申請(qǐng)人】山東超越數(shù)控電子有限公司