一种腔流散热器的制作方法

本发明涉及一种腔流散热器，尤其是一种扁平斯特林发动机和扁平马达共驱风扇的腔流散热器。

背景技术：

当前常规散热设计一般分为主动和被动式散热，被动散热一般采用散热石墨或铜箔贴于热源处，使热量向低温区域疏导；主动式散热一般采用电动马达带动叶片完成风冷设计。这些常规方案各有自己的优缺点：被动散热效果虽然节省空间，但在热量更为集中的情况下无法达到较好的散热效果，主动散热需要使用较大的马达和散热风扇，占用较大散热空间，在发热大的情况下需要提高电机转速，额外消耗大量电能，降低电子产品的待机使用时间。

技术实现要素：

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种主要利用产品内部的热源驱动进行主动式散热，达到提升散热效果，并有效降低散热耗能的腔流散热器。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种腔流散热器，包括马达、散热风扇，散热风扇中心与马达的转轴固定连接，其特殊之处在于：该腔流散热器还包括斯特林发动机，斯特林发动机包括分别设置在散热风扇两端侧的热置换气缸和动力气缸，热置换气缸的移气活塞通过移气曲轴与散热风扇的第一转轴端面偏离中心的位置连接，动力气缸的动力活塞通过动力曲轴与散热风扇的第二转轴端面偏离中心的位置连接，热置换气缸和动力气缸之间通过回流管道连接。

上述热置换气缸设置在热源处。

上述热置换气缸侧面设置有散热片。

上述马达和散热风扇为扁平结构。

上述斯特林发动机为扁平结构，动力气缸和热置换气缸为扁平腔体。

本发明提供的腔流散热器在马达驱动散热风扇的基础上加入斯特林发动机驱动，采用扁平马达和涡流风扇，风扇中心固定到马达转轴；斯特林发动机采用扁平结构，即动力气缸、热置换气缸为扁平腔体，热置换气缸可贴于热源处，同时热置换气缸另一侧可加贴散热片；斯特林发动机动力气缸和热置换气缸的活塞通过曲轴连接到涡流风扇，活塞的相互运动可使涡流风扇转动；扁平的斯特林发动机、扁平马达、扁平涡流风扇可以安装在上下狭窄的结构空间内；在初始时热源发热量较小，采用扁平马达驱动涡流风扇，热源热量较大时关闭马达，斯特林发动机自动运行；由于斯特林发动机转速可以达到几千RPM，甚至上万RPM，在其驱动下，涡流风扇可以使整机内的空气流动，从而实现整机内部散热。采用以上结构，使得本发明在散热初期使用马达驱动散热风扇，热量升高马达散热受限的情况下启动斯特林发动机散热，同时关闭马达。根据斯特林发动机的特点，发热越大发动机运转速度越快，这样风扇散热效果越好。同时考虑到紧凑结构空间的限制，斯特林发动机、马达、散热风扇均采用扁平型结构设计，有效利用散热空间的同时提高散热效果。本发明可以做到4mm高度，这样的设计方便安装在对散热系统尺寸有严格限制的产品内部。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为本发明的工作原理图。

附图标记说明如下：

1-热置换气缸，2-移气活塞，3-移气曲轴，4-散热风扇，5-动力曲轴，6-动力活塞，7-动力气缸，8-回流管道，9-第一转轴，10-第二转轴，11-马达，12-散热片，13-热源。

具体实施方式

参见图1、2，本发明的具体实施例的结构包括马达11、散热风扇4、斯特林发动机，散热风扇4中心与马达11的转轴固定连接，斯特林发动机包括分别设置在散热风扇4两端侧的热置换气缸1和动力气缸7，热置换气缸1的移气活塞2通过移气曲轴3与散热风扇4的第一转轴9端面偏离中心的位置连接，动力气缸7的动力活塞6通过动力曲轴5与散热风扇4的第二转轴10端面偏离中心的位置连接，第一转轴9与第二转轴10同轴，设置在散热风扇4的中心，热置换气缸1和动力气缸7之间通过回流管道8连接。

斯特林发动机的热置换气缸1紧贴于热源13处，热置换气缸1另一侧可以贴装散热片12加强散热效果。

马达11和散热风扇4为扁平结构，斯特林发动机为扁平结构，动力气缸7和热置换气缸1为扁平腔体。

参见图3，本发明的工作原理如下：斯特林发动机启动时，热源13散发的热量使得热置换气缸1内的空气膨胀，推动移气活塞2向右运动，同时热空气被移气活塞2推入动力气缸7，并推动动力活塞6向右运动压缩动力气缸7内的空气；当移气活塞2运动到一定位置时，热置换气缸1内的热空气通过回流管道8进入动力气缸7进行冷却。当移气活塞2向外移动到极限位置后，动力活塞6向左运动，并带动移气活塞2向左运动压缩热置换气缸1内的空气，完成一个循环。热空气和冷空气的交换推动了活塞的往复运动，活塞的直线往复运动通过曲轴转换成涡流风扇的旋转运动。

这种设计可以有效利用热源的废热，并将废热转化为动能驱动涡流风扇对整机内部进行散热设计。而扁平马达和斯特林发动机的结合使得这种散热方案具有可实现性，并具有节能、可靠、紧凑的特点。