一种利用半导体热电材料回收废热的CPU散热器的制作方法

文档序号:13821091阅读:594来源:国知局

本发明涉及cpu散热技术领域,尤其是涉及一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器。



背景技术:

根据环保组织宣称,数据中心的耗电量已经超过了全球总用电量的1%,随着低碳环保理念的深入人心以及国家对低碳产业的扶持力度增大,低碳环保成为未来产业的发展趋势。市场对计算机性能的需求的提高使得cpu的功率达到130w甚至更高,伴随而来的是巨大的产热以及散热问题。服务器cpu工作时与环境温度的温差可以达到50摄氏度,如何回收利用服务器cpu工作时产生的热能以及cpu散热,成为本技术领域致力于解决的问题。

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料。

半导体热电材料指具有较大热电效应的半导体材料,能直接把热能转换成电能,或直接由电能产生致冷作用。首先在金属中发现热电效应,仅在测量温度的温差热电偶方面得到了应用,半导体出现后,发现它能得到比金属大得多的温差电动势,热能与电能转换有较高的效率,因此,在温差发电以及温差致冷方面,半导体热电材料得到了巨大发展。

因此,如何在保证cpu充分散热的同时,利用半导体热电材料对cpu所产热量进行废热回收,实现低碳环保与能量充分利用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器,该cpu散热器能够在保证cpu充分散热的同时,利用半导体热电材料对cpu所产热量进行废热回收,实现低碳环保与能量充分利用。

为解决上述的技术问题,本发明提供的技术方案为:

一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器,包括第一金属导热片、半导体温差发电片、塔式散热器、用于检测所述cpu的温度的温度传感器、上支撑环、下支撑环、紧固螺栓以及带压簧安装螺钉;

所述塔式散热器包括第二金属导热片、纯铝散热鳍片、u型纯铜散热管以及散热风扇;

所述第一金属导热片、半导体温差发电片以及所述第二金属导热片从下到上依次叠加;

所述下支撑环卡套在所述第一金属导热片的下表面上的台阶槽中,且所述上支撑环卡套在所述第二金属导热片的上表面上的台阶槽中,且所述上支撑环与下支撑环通过四个紧固螺栓构成一个支撑架以用于将从下到上依次叠加的所述第一金属导热片、半导体温差发电片以及所述第二金属导热片挤压固定在一起;

所述第一金属导热片的下表面用于与cpu的外露面直接接触;

所述第一金属导热片的上表面与所述半导体温差发电片的热面叠加贴合,且所述半导体温差发电片的冷面与所述第二金属导热片的下表面叠加贴合;

所述半导体温差发电片的正极线与所述散热风扇的正极电连接且所述半导体温差发电片的负极线与所述散热风扇的负极电连接;

所述散热风扇与机箱直流电源电连接;

所述温度传感器与所述cpu电连接;

当所述温度传感器的检测温度低于所述cpu中的程控设计温度值时,所述cpu通过继电器控制所述半导体温差发电片与所述散热风扇之间的电连接为通路且通过继电器控制所述机箱直流电源与所述散热风扇之间的电连接为断路;

当所述温度传感器的检测温度大于等于所述cpu中的程控设计温度值时,所述cpu通过继电器控制所述半导体温差发电片与所述散热风扇之间的电连接为断路且通过继电器控制所述机箱直流电源与所述散热风扇之间的电连接为通路;

所述带压簧安装螺钉为四个且分设在所述下支撑环的四个角上,所述cpu散热器通过四个带压簧安装螺钉安装在cpu散热器的专用安装座上。

优选的,所述散热风扇为直流轴流风扇。

优选的,所述第一金属导热片为纯铜材质。

优选的,所述第二金属导热片为纯铝材质。

优选的,所述紧固螺栓及其上的配套螺母为塑料材质。

本发明提供了一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器,包括第一金属导热片、半导体温差发电片、塔式散热器、温度传感器、上支撑环、下支撑环、紧固螺栓以及带压簧安装螺钉;所述第一金属导热片的上表面与所述半导体温差发电片的热面叠加贴合,且所述半导体温差发电片的冷面与所述第二金属导热片的下表面叠加贴合;本申请利用半导体温差发电片的热电效应将cpu所产热量的一部分转换成电能,并将所产电能用于带动散热风扇运转,补偿系统用电;通过cpu与温度传感器的配合控制散热风扇由半导体温差发电片供电或由机箱直流电源供电,自动切换散热风扇的供电电源,保证了对cpu进行充足足够的散热;从而在保证了cpu充分散热的同时,利用半导体热电材料对cpu所产热量进行了废热回收,实现了低碳环保与能量充分利用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器的主视结构示意图。

图中:1第一金属导热片,2半导体温差发电片,3塔式散热器,301第二金属导热片,302纯铝散热鳍片,303u型纯铜散热管,4上支撑环,5下支撑环,6紧固螺栓,7带压簧安装螺钉,8cpu。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”,可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的的正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1,图1为本发明实施例提供的一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器的主视结构示意图。

本申请提供了一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器,包括第一金属导热片1、半导体温差发电片2、塔式散热器3、用于检测所述cpu8的温度的温度传感器、上支撑环4、下支撑环5、紧固螺栓6以及带压簧安装螺钉7;

所述塔式散热器3包括第二金属导热片301、纯铝散热鳍片302、u型纯铜散热管303以及散热风扇;

所述第一金属导热片1、半导体温差发电片2以及所述第二金属导热片301从下到上依次叠加;

所述下支撑环5卡套在所述第一金属导热片1的下表面上的台阶槽中,且所述上支撑环4卡套在所述第二金属导热片301的上表面上的台阶槽中,且所述上支撑环4与下支撑环5通过四个紧固螺栓6构成一个支撑架以用于将从下到上依次叠加的所述第一金属导热片1、半导体温差发电片2以及所述第二金属导热片301挤压固定在一起;

所述第一金属导热片1的下表面用于与cpu8的外露面直接接触;

所述第一金属导热片1的上表面与所述半导体温差发电片2的热面叠加贴合,且所述半导体温差发电片2的冷面与所述第二金属导热片301的下表面叠加贴合;

所述半导体温差发电片2的正极线与所述散热风扇的正极电连接且所述半导体温差发电片2的负极线与所述散热风扇的负极电连接;

所述散热风扇与机箱直流电源电连接;

所述温度传感器与所述cpu8电连接;

当所述温度传感器的检测温度低于所述cpu8中的程控设计温度值时,所述cpu8通过继电器控制所述半导体温差发电片2与所述散热风扇之间的电连接为通路且通过继电器控制所述机箱直流电源与所述散热风扇之间的电连接为断路;

当所述温度传感器的检测温度大于等于所述cpu中的程控设计温度值时,所述cpu通过继电器控制所述半导体温差发电片2与所述散热风扇之间的电连接为断路且通过继电器控制所述机箱直流电源与所述散热风扇之间的电连接为通路;

所述带压簧安装螺钉7为四个且分设在所述下支撑环5的四个角上,所述cpu散热器通过四个带压簧安装螺钉7安装在cpu散热器的专用安装座上。

在本申请的一个实施例中,所述散热风扇为直流轴流风扇。

在本申请的一个实施例中,所述第一金属导热片1为纯铜材质。

在本申请的一个实施例中,所述第二金属导热片301为纯铝材质。

在本申请的一个实施例中,所述紧固螺栓6及其上的配套螺母为塑料材质。

本申请中,塔式散热器3为现有技术,例如广泛应用在台式电脑主机机箱中的塔式散热器,本申请对此处的塔式散热器3的种类与结构不做限制,也不做赘述。本申请中的塔式散热器3的散热风扇未示出,但按照现有技术的通常设计设置于图1中的纯铝散热鳍片302的前面和/或者后面上。

本发明提供了一种利用半导体热电材料回收废热的cpu散热器,包括第一金属导热片1、半导体温差发电片2、塔式散热器3、温度传感器、上支撑环4、下支撑环5、紧固螺栓6以及带压簧安装螺钉7;所述第一金属导热片1的上表面与所述半导体温差发电片2的热面叠加贴合,且所述半导体温差发电片2的冷面与所述第二金属导热片301的下表面叠加贴合;本申请利用半导体温差发电片2的热电效应将cpu所产热量的一部分转换成电能,并将所产电能用于带动散热风扇运转,补偿系统用电;通过cpu与温度传感器的配合控制散热风扇由半导体温差发电片2供电或由机箱直流电源供电,自动切换散热风扇的供电电源,保证了对cpu进行充足足够的散热;从而在保证了cpu充分散热的同时,利用半导体热电材料对cpu所产热量进行了废热回收,实现了低碳环保与能量充分利用。

本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术,不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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