CN108536256A - 一种电脑散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种电脑散热装置，包括吸热单元、散热单元和移动单元，吸热单元包括吸热板和位于吸热板上的气缸，气缸内设置有带第一磁体的活塞，活塞上连接有齿条，气缸上方设有齿轮轴，齿轮轴上设有齿轮与齿条啮合，散热单元包括散热片和风扇，风扇包括弹性伸缩杆，弹性伸缩杆与齿轮轴端部滑动连接，弹性伸缩杆两端均连接有扇叶，两个扇叶上均安装有第二磁体，两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反；移动单元包括盘形凸轮、拉杆和顶杆，盘形凸轮转动连接在齿轮轴上，拉杆对称连接在散热片两侧壁上，两根拉杆一端分别连接有顶杆，两根顶杆一端与盘形凸轮相抵。本装置能够解决散热需要使用额外电能的问题，并且实现更好的散热效果。

Description

一种电脑散热装置

技术领域

本发明属于电脑领域，具体公开了一种电脑散热装置。

背景技术

现代生活，电脑已经成为人们生活中不可缺少的一部分，无论笔记本电脑还是台式电脑，人们在选择的时候都会考虑到它的散热性能，一个好的散热系统能够保证电脑的高速正常运行，给中央处理器(CPU)足够的空间进行高负载的活动，其中CPU被誉为电脑系统的核心部件，其工作性能的稳定性直接影响电脑系统的正常运行，而保证中央处理器在额定的温度范围内运行是保持其性能稳定的关键因素。

随着中央处理器工作频率的不断提高，其工作时所产生的热量越来越多，当前，电脑的散热装置包括散热器、设置在散热器周围的风扇和将散热器扣设于中央处理器上的扣具，借助风扇散热，驱走其内的热空气，而风扇和散热器都是固定设置，不能相对移动，这样的散热效果不是很理想，并且散热需要使用额外的电能，造成电能的耗费，因此，有效的散热至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电脑散热装置，以解决电脑散热需要使用额外电能的问题，并且实现更好的散热效果。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种电脑散热装置，包括机架、吸热单元、散热单元和移动单元，吸热单元和散热单元之间通过热传导管连接，吸热单元包括吸热板和气缸，气缸位于吸热板上，气缸内设置有带第一磁体的活塞，活塞将气缸分为冷却室和加热室，加热室内装有工质气体，活塞上贯穿有通孔，活塞上连接有竖向齿条，气缸上方设有齿轮轴，齿轮轴上通过轴承套设有齿轮，齿条与齿轮相啮合，散热单元包括散热片和风扇，散热片滑动安装在机架上，且靠近齿轮轴端部，齿轮轴端部设置有风扇；风扇包括弹性伸缩杆，弹性伸缩杆与齿轮轴端部滑动连接，且弹性伸缩杆两端均连接有扇叶，两个扇叶上均安装有第二磁体，两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反；移动单元包括盘形凸轮、拉杆和顶杆，盘形凸轮转动连接在齿轮轴上，拉杆对称连接在散热片两侧壁上，两根拉杆一端分别连接有顶杆，两根顶杆均滑动连接在机架上，且两根顶杆一端与盘形凸轮相抵。

本基础方案的工作原理在于：电脑工作中CPU发热，热量传递至吸热板，热量一部分通过热传导管传递到散热片上，一部分给加热室内的工质气体迅速加热，使得工质气体膨胀上升，从活塞上的通孔中高速流导至活塞上部，由于活塞对其下部与上部之间的气体有隔挡作用，流导上来的热工质气体与活塞上部冷却室的冷气体相互碰撞而迅速冷却；在此工质气体受热膨胀过程中，推动活塞上移，使活塞上方冷却室的冷气体再从通孔中挤压回活塞下方的加热室中，由此对CPU起到散热作用；散热后，活塞在自身的重力下移回复到初始位置，待工质气体受热膨胀时再做上述运动。

活塞带动齿条上移，由于齿条与齿轮轴上的齿轮相啮合，进而推动齿轮轴转动，此时风扇随之一起转动，而弹性伸缩杆在离心力的作用下向外伸展，使得其两端的扇叶在旋转中扫过散热片的区域更广；在风扇转动的同时，当扇叶靠近活塞时，即是第二磁体靠近第一磁体，由于两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反，则第二磁体在转动过程中与第一磁体相靠近一端的磁极在相同与相反之间来回交替，实现第一磁体与第二磁体之间来回吸引和排斥，使得弹性伸缩杆在齿轮轴端部往返上下移动，由此风扇在转动的同时还能上下移动而对散热片进行多角度散热。

齿轮轴带动盘形凸轮转动，顶杆沿着盘形凸轮外轮廓在机架上滑动，从而拉杆带动散热片沿机架来回移动，由此散热片相对风扇移动增加散热效果。

本基础方案的有益效果在于：

1、通过工质气体受热膨胀使活塞运动，膨胀的工质气体在冷却室冷却，然后回到活塞下方的加热室中，反复地进行这样的循环过程，对吸热板达到一定的散热效果，这是一种利用CPU发热的特性，相当于外部供热使气体在不同温度下作周期性膨胀和回复的循环往复式发电机，无须外加辅助的电能，实现环保节能低成本；

2、通过活塞带动齿条移动，使齿轮轴转动带动风扇旋转，对散热片进行散热，同时，弹性伸缩杆在齿轮轴旋转过程中，由于离心作用而进行轴向伸展，使扇叶转动的半径扩大，由此风扇扫过散热片的区域更广，加快散热速度；并且在扇叶转动的过程中，第二磁体与第一磁体之间来回吸引和排斥，使弹性伸缩杆在齿轮轴端部往返上下滑动，实现风扇在转动的同时还能上下移动进行散热，让扇叶对散热片产生的冷风更加的多方位，散热效果更佳；

3、盘形凸轮随齿轮轴转动，使顶杆带动散热片本身也相对于风扇移动，增强了散热效果。

进一步，所述散热单元为两个，位于齿轮轴两端，所述移动单元为两个，分别与两个散热单元对应。也即是说在吸热板两侧均通过热传导管连接散热片，将吸热板上的热量进行分散，利用齿轮轴的转动，让两端的风扇同时对分散的热量进行散热，速度更快，效果更佳。

进一步，所述吸热板为铝合金材质。铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，并且价格相对便宜；铝质散热片并非是百分之百纯铝，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度。

进一步，所述弹性伸缩杆为多根，关于齿轮轴端部呈中心对称；以此增加风扇旋转的风力，加快对散热片的散热。

进一步，所述气缸上固定设有两支撑架，两支撑架分布于齿轮轴两端，且支撑架与齿轮轴之间通过轴承连接。齿轮轴两端的风扇在旋转中会产生振动，在齿轮轴两端均设有支撑架，便于稳定齿轮轴，避免其振动幅度过大而损坏。

进一步，所述盘形凸轮外轮廓呈圆弧曲面，顶杆靠近盘形凸轮一端设置为与盘形凸轮外轮廓相配合的圆弧曲面；让顶杆与盘形凸轮外轮廓之间为圆弧曲面配合，相当于面接触，增加相抵的稳定性，避免相抵时打滑。

附图说明

图1为本发明一种电脑散热装置实施例的结构示意图；

图2为图1中风扇的结构示意图；

图3为图1中A-A的向视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：吸热板1、热传导管2、散热片3、气缸4、活塞5、齿条6、支撑架7、齿轮轴8、扇叶9、弹性伸缩杆10、盘形凸轮11、顶杆12、拉杆13。

下面将结合附图对本发明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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种电脑散热装置，包括机架、吸热单元、散热单元和移动单元，吸热单元包括吸热板1和气缸4，其中吸热板1为铝合金材质，散热单元包括散热片3和风扇，吸热板1和散热片3通过热传导管2连接，吸热板1上设置有气缸4，气缸4内设置有带第一磁体的活塞5，活塞5将气缸分为上下两个腔室，活塞5上方为冷却室，活塞5下方为加热室，加热室内盛装有工质气体，本方案中工质气体采用空气，活塞5上贯穿有多个通孔，活塞5中部连接有竖直设置的齿条6，气缸4上方设有齿轮轴8，齿轮轴8上套设有齿轮，齿轮与齿轮轴8之间通过轴承连接，齿条6与齿轮相啮合，气缸4上固定有两支撑架7，两支撑架7分布于齿轮轴8两端，且支撑架7与齿轮轴8之间通过轴承连接，靠近齿轮轴8两端部的位置均安装有散热片3，散热片3滑动连接在机架上，且齿轮轴8两端部均设置有风扇。

如图2所示，风扇包括弹性伸缩杆10，弹性伸缩杆10与齿轮轴8端部滑动连接，且弹性伸缩杆10两端均连接有扇叶9，两个扇叶9上均安装有第二磁体，两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反，其中弹性伸缩杆10为多根，关于齿轮轴8端部呈中心对称。

如图3所示，移动单元包括盘形凸轮11、拉杆13和顶杆12，盘形凸轮11转动连接在齿轮轴8上，盘形凸轮11外轮廓呈圆弧曲面，拉杆13对称连接在散热片3两侧壁上，两根拉杆13一端均连接有顶杆12，两根顶杆12滑动连接在机架上，两根顶杆12一端与盘形凸轮11相抵，且顶杆12靠近盘形凸轮11一端设置为与盘形凸轮11外轮廓相配合的圆弧曲面。其中移动单元为两个，盘形凸轮11分别位于齿轮轴8两端，通过拉杆13带动散热片3移动。

具体使用时，将吸热板1装在CPU上，CPU工作发热，热量传递至吸热板1，这时热量一部分通过左右两端的热传导管2传递到两侧的散热片3上，一部分给加热室内的工质气体迅速加热，使得工质气体膨胀上升，从活塞5上的通孔中高速流导至活塞5上部的冷却室中，由于活塞5对加热室与冷却室具有隔挡作用，流导上来的热工质气体与活塞5上部冷却室的冷气体相互碰撞而迅速冷却；在此工质气体受热膨胀过程中，推动活塞5上移，使活塞5上方冷却室的冷气体从通孔中被挤压回活塞5下方的加热室中，由此对CPU起到散热作用；散热后，活塞5在自身的重力下移，待工质气体受热后再次膨胀而做上述运动。

活塞5上移带动齿条6上移，由于齿条6与齿轮轴8上套设的齿轮相啮合，进而推动齿轮轴8转动，此时左右两端的风扇随之一起转动，而风扇上的弹性伸缩杆10在离心力的作用下向外伸展，使得其两端的扇叶9在旋转中扫过散热片3的区域更广；在风扇转动的同时，当扇叶9靠近活塞5时，即是第二磁体靠近第一磁体，由于两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反，如果假设弹性伸缩杆10上端的第二磁体的磁极由上至下依次为N极和S极，则弹性伸缩杆10下端的第二磁体的磁极同样由上至下依次为N极和S极，而假设第一磁体的磁极由上至下为N极和S极，由此第二磁体在转动过程中与第一磁体相靠近一端的磁极总是在S极与N极和N极与N极之间来回交替，即实现第一磁体与第二磁体之间来回吸引和排斥，使得弹性伸缩杆10在齿轮轴8端部往复上下移动，由此风扇在转动的同时还能上下移动而对散热片进行多方位散热。其中齿轮轴8两端的风扇在旋转中会产生较大幅度的振动，因此在齿轮轴8两端均设有支撑架7，便于稳定齿轮轴8，避免其振动幅度过大而将其损坏。

由于两根顶杆12的端部与盘形凸轮11相抵，相当于两根顶杆12位于齿轮轴8前、后两侧，在齿轮轴8带动盘形凸轮11转动过程中，齿轮轴8前、后两侧的顶杆12沿着盘形凸轮11外轮廓在机架上滑动，当齿轮轴8前侧的顶杆12与盘形凸轮11的长径一端相抵时，该侧对应的拉杆13带动散热片3沿机架往前侧移动，而散热片3带动齿轮轴8后侧的拉杆13及顶杆12随着一起往前侧移动；同理相反，当盘形凸轮11的长径一端与齿轮轴8后侧的顶杆12相抵时，散热片3被拉动向后侧移动，以此实现散热片3相对于风扇的来回移动，增加其散热效果。其中顶杆12与盘形凸轮11外轮廓之间为圆弧曲面配合，相当于面接触，增加相抵的稳定性，避免相抵时打滑。其中利用齿轮轴8的转动，让两端的风扇转动，同时对散热片3上分散的热量进行散热，速度更快，效果更佳。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种电脑散热装置，其特征在于：包括机架、吸热单元、散热单元和移动单元，吸热单元和散热单元之间通过热传导管连接，所述吸热单元包括吸热板和气缸，气缸位于吸热板上，气缸内设置有带第一磁体的活塞，活塞将气缸分为冷却室和加热室，加热室内装有工质气体，活塞上贯穿有通孔，活塞上连接有竖向齿条，气缸上方设有齿轮轴，齿轮轴上通过轴承套设有齿轮，齿条与齿轮相啮合；

所述散热单元包括散热片和风扇，散热片滑动安装在机架上，且靠近齿轮轴端部，齿轮轴端部设置有风扇；

所述风扇包括弹性伸缩杆，弹性伸缩杆与齿轮轴端部滑动连接，且弹性伸缩杆两端均连接有扇叶，两个扇叶上均安装有第二磁体，两个第二磁体之间相靠近一端的磁极相反；

所述移动单元包括盘形凸轮、拉杆和顶杆，盘形凸轮转动连接在齿轮轴上，拉杆对称连接在散热片两侧壁上，两根拉杆一端分别连接有顶杆，两根顶杆均滑动连接在机架上，且两根顶杆一端与盘形凸轮相抵。

2.根据权利要求1所述的电脑散热装置，其特征在于：所述散热单元为两个，位于齿轮轴两端，所述移动单元为两个，分别与两个散热单元对应。

3.根据权利要求2所述的电脑散热装置，其特征在于：所述吸热板为铝合金材质。

4.根据权利要求3所述的电脑散热装置，其特征在于：所述弹性伸缩杆为多根，关于齿轮轴端部呈中心对称。

5.根据权利要求1所述的电脑散热装置，其特征在于：所述气缸上固定设有两支撑架，两支撑架分布于齿轮轴两端，且支撑架与齿轮轴之间通过轴承连接。

6.根据权利要求1所述的电脑散热装置，其特征在于：所述盘形凸轮外轮廓呈圆弧曲面，顶杆靠近盘形凸轮一端设置为与盘形凸轮外轮廓相配合的圆弧曲面。