CN100394353C - 依靠自然对流散热的电源供应器 - Google Patents

Abstract

本发明是属于一种计算机的电源装置。本发明的技术方案的特征是在包含有电源电路的电路板上设置插座，插接装有从电源电路中分离出来的发热元件的元件盒，元件盒上连接具有柱形空腔的散热器。本发明的电源供应器，通过充满在元件盒和散热器中的变压器油的循环运动和它的受热放热的热力过程，通过本发明的散热器的烟囱效应，通过自然对流散热的方式，解决了从电源供应器内部排除发热元件产生热量的问题，在电源供应器内部不配置风扇，解决了配置风扇所产生的各种问题。

Description

依靠自然对流散热的电源供应器

技术领域

本发明属于一种计算机的电源装置。

背景技术

发明名称为“电脑安静电源”的专利，专利号是CN01276698.4。该项发明的发明人提出了通过电路改进，增加散热板，使电源不必内置风扇，从而达成安静电源的技术方案。

通过电路改进可以降低热损耗，但是，要使变压器等发热元件在长时间使用中不发热是不现实的。增加散热板并不能把发热元件所产生的热量从电源供应器内部排除出去。如果，不能在电源供应器内部排除发热元件所产生的热量，就不能保证在不配置风扇的情况下电源能在长时间内稳定地工作。

发明内容

1.所要解决的技术问题

在电源供应器内部配置风扇是一种机械的强制散热的方式，它会产生噪音、在电源供应器内部积灰、风扇本身会出现机械故障等问题。本发明所要解决的技术问题是既要解决从电源供应器内部排除发热元件所产生的热量的问题，从而保证电源供应器长时间内能够稳定工作，同时要解决的技术问题是在电源供应器内部不配置风扇，从而解决配置风扇所产生的各种问题。我们必须找到同时能解决两个问题的方案。

2.技术方案

为了解决上述的技术问题，本发明是通过以下的技术方案实现的：

在包含有电源电路的电路板上设置插座，插座的插孔同电源电路连接，插座上插接装有发热元件的元件盒，在元件盒上连接具有柱形空腔的散热器，散热器由上升管、集油管、下降管、散热片横片和竖片组成，元件盒内下降管出口处设置单向阀，在元件盒和散热器的管道内充满变压器油，包括插座、元件盒、散热器的电路板设置在敞口的金属外壳内。

本发明在元件盒内还可以增设油温传感器和油压传感器，以便监视元件盒内变压器油的油温和油压的变化。

3.有益效果

元件盒中的发热元件主要是变压器，由于变压器运行中有功率损耗，而使绕组和铁心发热。如果，不及时散热，会使绝缘烧坏、绕组短路、变压器不能正常工作。其他元件如MOS管也会发热。

由于变压器油有良好的热工特性，在本发明中被作为传热媒质使用。变压器油的绝缘指标：抗电强度达到250kv/cm，击穿电压大于35kv；变压器油的散热指标：对流散热系数是65w/m²·c°；变压器油的流动性指标：当温度达到40°时，运动粘度小于13mm²/s。

在本技术方案内，变压器油在元件盒中接收发热元件产生的热量，温度升高而膨胀，由于单向阀的作用，变压器油在元件盒中只能沿着散热器的上升管上行。变压器油把热量通过散热片横片传递给散热片竖片，散热片竖片受热，加热散热器竖片围成的柱形空腔内的空气，空气受热膨胀，密度变小，热空气向上升起。同时，散热器外的空气不断渗透进来，受热以后继续上升，就象在烟囱的内腔里一样，热空气柱不断上升，这就是烟囱效应。烟囱效应加强了把发热元件所产生的热量不断地从电源供应器内部排除出去的作用。

变压器油从散热器的上升管上行，汇集到集油管，温度逐步降低，密度增大，再从下降管通过单向阀，返回到元件盒中，继续接受热量，然后再上行到散热器的上升管。这样形成了一个循环的过程，周而复始地通过自然对流散热的方式，把电源供应器内部发热元件所产生的热量排除出去。

如果在台式电脑机箱上盖正对下部散热器的位置开设能够开启和关闭的小窗的话，由于烟囱效应的抽吸作用，散热器能够在一定程度上把电源供应器的外壳内甚至机箱内的热空气排除出电脑机箱。

本发明的技术方案通过变压器油的循环运动和它的受热放热的热力过程，通过散热器的烟囱效应，通过自然对流散热的方式，解决了从电源供应器内部排除发热元件产生的热量的问题，保证电源供应器长时间内能够稳定工作，取代了利用机械强制散热的方式，在电源供应器内部不配置风扇，从而解决了配置风扇所产生的各种问题。

附图说明

图1是本发明的电源供应器的结构图；

图2-1是本发明的电源供应器的插座俯视图，图2-2是插座A-A剖面图；

图3-1是本发明的电源供应器的元件盒主视简图，图3-2是元件盒侧视简图；

图3-3是元件盒俯视简图，图3-4是单向阀剖面简图；

图4-1是本发明的电源供应器的散热器主视简图，图4-2是散热器A-A向侧视简图；

图4-3是散热器俯视图；

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明的电源供应器的结构图，在电源电路的电路板1上，设置插座8，在插座8上插接元件盒9，在元件盒9中装有从电源电路中分离出来的发热元件，例如变压器、MOS管等。

在元件盒9上连接有散热器，散热器由上升管5、集油管6、下降管4、散热片横片10和竖片11组成。散热片横片10对竖片11传热，散热片竖片11围成散热器中部的柱形空腔。

元件盒内下降管出口处设置单向阀，在元件盒和散热器的管道内充满变压器油，安装有插座、元件盒、散热器的电路板1设置在敞口的金属外壳3内。

图2-1是本发明的电源供应器的插座俯视图，图2-2是插座A-A剖面图，插座利用螺钉17固定在电路板1上。插座下部配置有铜质插孔15，插孔15的分布位置和元件盒的插针23位置准确地对应。当元件盒9插入插座8时，元件盒下部的插针23插入插孔15，插孔下端与电路板1的电路连接，使得元件盒内的发热元件引出线经过插针23、插孔15同电路板1的电路相接。插座中有凹槽16，这是元件盒插入插座8时，散热器下降管短管20的位置。

图3-1是本发明的电源供应器的元件盒主视简图，图3-2是元件盒侧视简图，图3-3是元件盒俯视简图。元件盒是利用工程塑料制成。元件盒下部有插针23穿出，插针在元件盒内同发热元件的引出线焊接，元件盒上部有连接散热器上升管的短管21穿出，元件盒两侧有连接散热器下降管的短管20穿出，短管20和21的上端都制有外螺纹。在元件盒内连接散热器下降管的短管20的管口，利用螺纹同单向阀22连接。

图3-4是单向阀剖面简图，单向阀由阀体24、孔板25、支轴26、阀杆27、阀芯28组成，阀体24由金属短管制成，端部制有外螺纹。阀杆27的一端同支轴26铰接另一端同阀芯28焊接，支轴焊接在孔板25上，椭圆的孔板中部是圆孔，变压器油就是从这个圆孔流过。孔板平面同阀体轴线的交角是45°，阀杆27和阀芯28绕支轴26回转，使得阀芯28能够关闭或者打开孔板的圆孔。孔板安装到阀体内后，孔板两侧同阀体焊接。

图4-1是本发明的电源供应器的散热器主视简图，图4-2是散热器A-A向侧视简图；图4-3是散热器俯视图。散热器的上升管5穿过并且同散热片横片10紧密连接，横片的内侧端部和散热片竖片11的中部焊接，竖片围成散热器内的柱形空腔。

散热器的上升管下端部19和下降管的下端部18制有外螺纹，通过具有内螺纹的套管使散热器的上升管和下降管同元件盒上的短管21和20连接。在散热器的集油管6上设有注油口12，具有螺纹的注油口帽旋转盖紧注油口。

本发明的电源供应器的另外一种具体实施方式是在元件盒内增设变压器油的油温传感器和油压传感器，传感器的引出线在元件盒内同插针焊接，通过传感器输出信号线的插口同电脑的主板联系。在元件盒内设置油温传感器和油压传感器时，可以通过电脑显示屏，监视元件盒内变压器油的油温和油压的变化。

由于当增设油温和油压传感器时，电脑的主板要做一定的调整，势必首先要取得生产电脑主板的厂家的支持。在电脑的主板未做调整时，可以采用不设油温和油压传感器的具体实施方式。不在元件盒内设置油温传感器和油压传感器时，本发明的电源供应器能够正常工作，能够实现它的有益效果。

在图1，电源供应器安装时，通过螺栓14把电源供应器的金属外壳3固定在台式电脑的机箱后板上，在金属外壳的固定端设置电源输入插口7，在另一端设置电源输出的插口2。在增设变压器油的油温油压传感器的实施方式中，增设油温和油压传感器输出信号线的插口。

Claims (10)

1.一种台式电脑的电源供应器，内部配置有电路板，该电源供应器的特征是在电路板上设置插座，插座的插孔同电源电路连接，插座上插接装有电源电路中的发热元件的元件盒，在元件盒上连接具有柱形空腔的散热器，散热器由上升管、集油管、下降管、散热片横片和竖片组成，元件盒内下降管出口处设置单向阀，在元件盒和散热器的管道内充满变压器油，安装有插座、元件盒、散热器的电路板设置在敞口的金属外壳内。

2.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：元件盒下部有插针穿出，插针在元件盒内同发热元件的引出线焊接，元件盒上部有连接散热器上升管的短管穿出、两侧有连接散热器下降管的短管穿出，短管的上端制有外螺纹。

3.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：元件盒的插座固定在电源电路的电路板上，元件盒的插针插入插座下部的铜质插孔。

4.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：在元件盒内连接散热器下降管的短管管口，利用螺纹同单向阀连接。

5.根据权利要求1或4所述的电源供应器，其特征是：单向阀由阀体、孔板、支轴、阀杆、阀芯组成，阀杆的一端同支轴铰接另一端同阀芯焊接，支轴焊接在孔板上，椭圆的孔板中部是圆孔，阀杆和阀芯绕支轴回转，使得阀芯能够关闭或者打开孔板的圆孔，孔板安装在阀体内，孔板平面同阀体轴线的交角是45°。

6.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：散热器的上升管穿过并且同横片紧密连接，横片的内侧端部和竖片的中部焊接，竖片围成散热器内的柱形空腔。

7.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：散热器的上升管和下降管的下端部制有外螺纹，通过具有内螺纹的套管使散热器的上升管和下降管同元件盒上的短管连接。

8.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：在散热器的集油管上设有注油口，具有螺纹的注油口帽旋转盖紧注油口。

9.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：电源供应器还有在元件盒内增设油温传感器和油压传感器的实施方式，传感器的引出线在元件盒内同插针焊接。

10.根据权利要求1所述的电源供应器，其特征是：通过螺栓把电源供应器的金属外壳固定在台式电脑的机箱后板上，在金属外壳的固定端设置电源输入插口，在另一端设置电源输出的插口，在增设油温传感器和油压传感器的实施方式中，增设传感器输出信号线的插口。

Images