一种加固计算机散热方法
【专利摘要】本发明特别涉及一种加固计算机散热方法。该加固计算机散热方法，机箱采用全密闭结构，并在机箱内部敷设保温材料，机箱内部发热元件连接热端铜块，并通过热端铜块和热管将热量导出至冷端铜块；冷端铜块直接与半导体制冷片冷端接触，半导体制冷片热端与外置散热器接触；依靠半导体制冷片冷端与热端的巨大温差，实现半导体制冷片冷端在机箱内侧吸热，热端在机箱外侧放热，进而实现了发热元件负热阻散热。该加固计算机散热方法，创新性的将半导体制冷片应用于加固计算机热设计，构建了负热阻散热方式，且不需制冷剂，无转动，滑动部件，可靠性较高，使机箱内侧温度可低于环境温度，进而大大增强了计算机的耐高温性，适宜推广应用。
【专利说明】
一种加固计算机散热方法
技术领域
[0001]本发明涉及计算机散热技术领域，特别涉及一种加固计算机散热方法。
【背景技术】
[0002]加固计算机热设计中目前多采用正热阻的形式，即热量总是从高温处传导至低温处。这种方式导致机箱内部发热元件温度始终大于外界环境温度，散热片性能再优异也只能接近环境温度。
[0003]由于发热元件耐受温度有限，当环境温度接近甚至高于发热元件耐受温度时，正热阻的散热方式失去作用。因此，当在高温环境下，环境温度接近甚至高于发热元件耐受温度时，构造负热阻的散热形式是保证散热的唯一途径。
[0004]针对上述问题，本发明设计了一种加固计算机散热方法。利用半导体材料作为热栗，实现热量从低温物体向高温物体的传递。
[0005]半导体电偶对(制冷片)在通电条件下，会在一面吸热，形成冷端，另一端放热，形成热端，且热端与冷端的温差最大可达到60?70°C，因此可利用其温差实现一端吸热一端放热，从而实现热量从低温处传递至高温处。另外，半导体电偶对通过合理堆叠能实现多级制冷，获得较大温差，可在冷端处获得极低温。因此半导体电偶对成为实现副热阻散热的一种有效方法。
【发明内容】
[0006]本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的加固计算机散热方法。
[0007]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种加固计算机散热方法，其特征在于:机箱采用全密闭结构，并在机箱内部敷设保温材料，防止热量通过机箱壁传入机箱内；机箱内部发热元件连接热端铜块，热端铜块连接通过热管连接冷端铜块，发热元件通过热端铜块和热管将热量导出至冷端铜块;冷端铜块直接与半导体制冷片冷端接触，半导体制冷片热端与外置散热器接触，半导体制冷片热端与外置散热器发生热交换，最终热量被外置散热器的散热介质带走；同时，为了降低界面热阻，热量传导路径上的各接触面上均涂敷导热材料；
依靠半导体制冷片冷端与热端的巨大温差，实现半导体制冷片冷端在机箱内侧吸热，热端在机箱外侧放热，进而实现了发热元件负热阻散热。
[0008]所述保温材料采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树脂，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。
[0009]所述外置散热器采用液冷式散热器或者气冷式散热器。
[0010]所述外置散热器外部设有散热器保温衬，所述散热器保温衬采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树脂，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。
[0011]本发明的有益效果是:该加固计算机散热方法，创新性的将半导体制冷片应用于加固计算机热设计，构建了负热阻散热方式，且不需制冷剂，无转动，滑动部件，可靠性较高，使机箱内侧温度可低于环境温度，进而大大增强了计算机的耐高温性，适宜推广应用。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明加固计算机散热方法示意图。
[0013]附图2为本发明热量传导方向和中间环节示意图。
[0014]附图3为本发明100°C环境气温下热量传导路径上温度变化趋势示意图。
[0015]附图中，I发热元件，2热端铜块，3机箱，4保温材料，5冷端铜块，6外置散热器，7散热器保温衬，8热管，9半导体制冷片。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]考虑到整机工作时机箱内温度低于环境温度，因此首先做到机箱与环境温度的隔绝，机箱做好必要的保温工作。该加固计算机散热方法，机箱3采用全密闭结构，并在机箱3内部敷设保温材料4，防止热量通过机箱壁传入机箱3内；机箱3内部发热元件I如电源、硬盘、内存、桥片、显卡，连接热端铜块2，热端铜块2连接通过热管8连接冷端铜块5，发热元件I通过热端铜块2和热管8将热量导出至冷端铜块5;冷端铜块5直接与半导体制冷片9冷端接触，半导体制冷片9热端与外置散热器6接触，半导体制冷片9热端与外置散热器6发生热交换，最终热量被外置散热器6的散热介质带走；同时，为了降低界面热阻，热量传导路径上的各接触面上均涂敷导热材料；
依靠半导体制冷片9冷端与热端的巨大温差，实现半导体制冷片9冷端在机箱3内侧吸热，热端在机箱3外侧放热，进而实现了发热元件I负热阻散热。
[0018]所述保温材料4采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树脂，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。
[0019]所述外置散热器6采用液冷式散热器或者气冷式散热器。
[0020]为避免外置散热器6从外界环境吸热，所述外置散热器6外部设有散热器保温衬7，所述散热器保温衬7采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树脂，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。
[0021]正常工作时，发热元件I产生的热量沿热端铜块2、热管8、冷端铜块5传导至半导体制冷片9冷端，并发生热交换，通过半导体材料在通电作用的制冷作用，消耗电能将热量传递至半导体制冷片9热端;半导体制冷片9热端再与外置散热器6发生热交换，最终热量被外置散热器6的散热介质带走。整个过程中，铜块和热管8只是起到了热传导的作用，半导体材料起到了热栗的作用，将热量从低温物体传递至高温物体。
[0022]由于半导体制冷片9自身导热性不足，不可直接发热元件I接触，防止由于热冲击造成半导体制冷片9烧坏；同时半导体制冷片9冷端与热端也需实现可靠隔热，防止热端将冷端加热，导致失去制冷作用；由于热端发热功率通常为冷端制冷功率的2?5倍，因此半导体制冷片9堆叠设计时，注意两级之间的比例，保证上一级发热功率小于下一级的制冷功率。
[0023]当外界环境温度为100°C时，整个传导路径中各器件温度的变化趋势如附图3所不O
【主权项】
1.一种加固计算机散热方法，其特征在于:机箱(3)采用全密闭结构，并在机箱(3)内部敷设保温材料(4)，防止热量通过机箱壁传入机箱(3)内；机箱(3)内部发热元件(I)连接热端铜块(2)，热端铜块(2)连接通过热管(8)连接冷端铜块(5)，发热元件(I)通过热端铜块(2)和热管(8)将热量导出至冷端铜块(5);冷端铜块(5)直接与半导体制冷片(9)冷端接触，半导体制冷片(9)热端与外置散热器(6)接触，半导体制冷片(9)热端与外置散热器(6)发生热交换，最终热量被外置散热器(6)的散热介质带走；同时，为了降低界面热阻，热量传导路径上的各接触面上均涂敷导热材料； 依靠半导体制冷片(9)冷端与热端的巨大温差，实现半导体制冷片(9)冷端在机箱(3)内侧吸热，热端在机箱(3)外侧放热，进而实现了发热元件(I)负热阻散热。2.根据权利要求1所述的加固计算机散热方法，其特征在于:所述保温材料(4)采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树脂，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。3.根据权利要求1所述的加固计算机散热方法，其特征在于:所述外置散热器(6)采用液冷式散热器或者气冷式散热器。4.根据权利要求1或3所述的加固计算机散热方法，其特征在于:所述外置散热器(6)夕卜部设有散热器保温衬(7)，所述散热器保温衬(7)采用聚氨酯发泡材料，气凝胶毡，酚醛树月旨，橡塑海绵，聚乙烯，聚苯乙烯泡沫中任意一种或几种热阻性材料。
【文档编号】G06F1/20GK105955435SQ201610515611
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】姜良斌, 孙永升, 陈乃阔
【申请人】山东超越数控电子有限公司