CN110400782B - 一种基于斯特林发动机的cpu散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及CPU散热技术领域，尤其涉及一种基于斯特林发动机的CPU散热装置。该散热装置包括散热片和斯特林发动机；散热片设置为凸台形状，散热片的基体端为大端，翅片端为小端，基体端用于与CPU连接，翅片端与所述吸热面连接；斯特林发动机包括热气缸，热气缸具有吸热面，吸热面为与所述翅片端所适配的凹面。本发明提供的CPU散热装置，散热片设置于CPU与发动机吸热面之间，避免CPU与发动机吸热面直接接触，减小CPU表面的热量积累，提高散热效果。并且将散热片设计为凸台形状，大端可以有效吸收CPU散发出的热量，小端可以减小散热面积，使得散热片吸收的热量更多的被发动机吸收利用。发动机吸热面与散热片形状相适配，提高吸热效率，从而提高了余热利用率。

Description

一种基于斯特林发动机的CPU散热装置
技术领域
本发明涉及CPU散热技术领域，尤其涉及一种基于斯特林发动机的CPU散热装置。
背景技术
随着科学技术的发展，计算机已经成为各行各业中都不可或缺的工具，计算机CPU的集成度也越来越高，高集成度的CPU工作时将会产生大量的热能，因此，CPU的散热和热能回收也成为越来越多的人们关注的问题。
现有的CPU散热方式包括风冷、水冷和基于斯特林发动机的散热装置，其中，基于斯特林发动机的散热装置大多通过将热气缸与CPU直接接触来实现热交换，导致CPU与热气缸接触的表面热量积累过多，因此导致散热装置的散热效果不好。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有存在的技术问题，本发明提供一种基于斯特林发动机的CPU散热装置，解决了现有技术中斯特林发动机吸热面与CPU直接接触导致的CPU表面热量积累从而造成的CPU散热装置散热性能差的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种基于斯特林发动机的CPU散热装置，该散热装置用于为CPU散热，包括：散热片和斯特林发动机；所述散热片设置为凸台形状，所述散热片的基体端为大端，翅片端为小端，所述基体端用于与CPU连接，所述翅片端与吸热面连接；
所述斯特林发动机包括热气缸，所述热气缸具有吸热面，所述吸热面为与所述翅片端所适配的凹面。
根据本发明，所述散热片的相邻两个翅片之间形成通风通道，所述通风通道上远离所述基体端的一端填充有绝热保温材料。
根据本发明，所述基体端设置有导热材料用于与CPU连接。
根据本发明，所述散热片设置为圆台形。
根据本发明，所述热气缸为与所述吸热面形状相适配的圆台形；
所述发动机还包括冷汽缸和设置于所述冷汽缸和所述热气缸之间的活塞，所述活塞为与所述吸热面形状相适配的圆台形。
根据本发明，所述斯特林发动机具有输出端，所述输出端设置有风扇，所述风扇的出风面与所述CPU相对。
根据本发明，所述绝热保温材料为气凝胶。
根据本发明，所述翅片的材质为铝合金。
根据本发明，所述散热片的基体的材料为铜，所述翅片均匀地设置于所述基体上。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明提供的基于斯特林发动机的CPU散热装置，将散热片设置于CPU与斯特林发动机的吸热面之间，避免了CPU与斯特林发动机吸热面的直接接触，减小了CPU表面的热量积累，从而提高了散热效果。并且将散热片设计为圆台形状，散热片与CPU接触的基体端设计为大端，可以有效地将CPU散发出的热量，散热片的翅片端设计为小端，可以减小散热面积，从而使得散热片吸收的热量更多的被斯特林发动机所吸收利用。同时，斯特林发动机的吸热面设计为与散热片相适配的圆台形状，可以增加吸热面与散热片的接触面积，增加了吸热面的吸热效率。通过在CPU与斯特林发动机之间设置散热片。并且，通过散热片与斯特林发动机吸热面的圆台形设计，减小了热量的损失，提高了余热的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于斯特林发动机的CPU散热装置的结构示意图；
图2为图1中散热片的立体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于斯特林发动机的CPU散热装置的立体结构示意图。
【附图标记说明】
1：CPU；2：散热片；3：斯特林发动机；4：吸热面；5：基体；6：翅片；7：通风通道；8：绝热保温材料；9：冷气缸；10：活塞；11：风扇。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明公开了一种基于斯特林发动机的CPU散热装置，参见图1，该散热装置用于为CPU散热，包括：散热片和斯特林发动机；
所述散热片设置为凸台形状，所述散热片的基体端为大端，翅片端为小端，所述基体端用于与CPU连接，所述翅片端与所述吸热面连接；
所述斯特林发动机包括热气缸，所述热气缸具有吸热面，所述吸热面为与所述翅片端所适配的凹面。
具体的，将散热片的基体端与CPU表面紧密接触，并且基体端的面积较大，吸热效果好，从而保证CPU散发的热量有效的传递至散热片，同时，散热片的翅片端为小端，可以减小翅片的散热面积，使得散热片从CPU吸收的热量不容易快速散发，并且，将斯特林发动机的吸热面设计为与散热片形状相匹配的凹面形状并且紧密接触，增大了接触面积，吸热面吸收热量的效率更高，从而使得CPU余热的利用率更高。
本发明提供的基于斯特林发动机的CPU散热装置，将散热片设置于CPU与斯特林发动机的吸热面之间，并且将散热片设计为圆台形状，散热片与CPU接触的基体端设计为大端，可以有效地将CPU散发出的热量，散热片的翅片端设计为小端，可以减小散热面积，从而使得散热片吸收的热量更多的被斯特林发动机所吸收利用。并且，斯特林发动机的吸热面设计为与散热片相适配的凹面形状，可以增加吸热面与散热片的接触面积，增加了吸热面的吸热效率。通过在CPU与斯特林发动机之间设置散热片，避免了CPU与斯特林发动机吸热面的直接接触，减小了CPU表面的热量积累，从而提高了散热效果。并且，通过散热片与斯特林发动机吸热面的圆台形设计，减小了热量的损失，提高了余热的利用率。
在一个可选的实施例中，参见图1、图2，该CPU散热装置中，散热片的相邻两个翅片之间形成通风通道，通风通道上远离基体端的一端填充有绝热保温材料。
具体地，在翅片之间形成的通风通道可以有效地带走CPU所散发出的热量，防止CPU表面积累热量过多，对CPU造成影响，但是，为例斯特林发动机能够更好地利用CPU所散发的热量，在通风通道远离散热片基体的一端填充绝热保温材料，可以是散热片吸收的热量保存在散热片靠近斯特林发动机吸热面的一端，使得发动机吸热面能够更多的吸收CPU的热量，从而提高了斯特林发动机回收利用余热的效率。同时，在散热片通风通道靠近CPU的一端保持通风，可以带走CPU附近的热量，防止CPU过热。
在一可选的实施例中，参见图1，该CPU散热装置中，所述基体端设置有导热材料用于与CPU连接。
为了进一步提高散热片的吸热效率，使得散热片更有效地吸收CPU散发的热量，可以在CPU与散热片基体之间添加导热材料。优选地，该导热材料可以选用散热硅脂，散热硅脂具有高导热率，极佳的导热性，良好的电绝缘性，较宽的使用温度，很好的使用稳定性，较低的稠度和良好的施工性能等特点，并且具有低油离度(趋向于零)，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化的特点，因此，添加导热硅脂可以更有效地传递热量。提高该散热装置的散热效率和稳定性。
在一可选的实施例中，参见图1，该CPU散热装置中，散热片可以设置为圆台形。
具体的，将散热片设置为圆台形状，基体端为大端，翅片端为小端，并且吸热面设置为与散热片相适配的凹面，这样的设置可以使得吸热面与散热片的接触面积更大，吸热面的吸热效果更好，从而使得斯特林发动机的效率更高。并且，圆台形的设计工艺更加简单，加工起来更加方便。
在一可选的实施例中，参见图1，该CPU散热装置中，热气缸为与吸热面形状相适配的圆台形；发动机还包括冷汽缸和设置于冷汽缸和热气缸之间的活塞，活塞为与吸热面形状相适配的圆台形。
具体地，为了更好地利用斯特林发动机吸热面吸收的热量，将斯特林发动机中与吸热面配合的热气缸、冷气缸以及热气缸和冷气缸之间的活塞设置为与吸热面相适配的圆台形状，可以更进一步地提高斯特林发动机的热转换率，从而提高该CPU散热装置地余热回收利用率。
在一可选的实施例中，参见图1，该CPU散热装置中，斯特林发动机具有输出端，所述输出端设置有风扇，所述风扇的出风面与所述CPU相对。
具体地，斯特林发动机可以将热能转换为机械能，从而可以将CPU散发的热量装换为机械能加以利用，减少了能源的浪费，节省了能源，在本发明实施例中，优选地，可以在斯特林发动机的输出端设置一风扇，在通过连杆机构将风扇的出风面对准CPU的附近，将CPU散发的热量转换为风扇的机械能，不仅实现了能源的重复利用，还能更进一步地提高该CPU散热装置的散热效率。
在一可选的实施例中，该CPU散热装置中，绝热保温材料可以为气凝胶。
具体的，气凝胶具有较好的绝热保温性能，可以将散热片吸收的热量保存，并且供给斯特林发动机的吸热面，从而提高了斯特林发动机的吸热效率，从而提高了CPU的余热利用率。并且，气凝胶材料质量轻、耐高温性能好、绝缘性能好，可以保证该CPU散热装置的稳定性。
在一可选的实施例中，该CPU散热装置中，翅片的材质为铝合金。
具体的，铜的导热性能较好，但价格较为昂贵，且重量较大，加工难度较大，纯铜的散热器会超过CPU的重量限制，铝的价格低廉，但质地较软，不能直接使用。铝合金材质即可以满足加工的硬度，而且导热性较好，价格低廉。
在一可选的实施例中，该CPU散热装置中，散热片的基体的材料为铜，翅片均匀地设置于所述基体上。
具体的，由于铜的导热性能较好，但价格昂贵，重量较大，加工难度较大，因此，仅将散热片的基体部分选用铜材质，可以有效的将CPU散发出的热量传递至翅片，又可以节省成本，加工难度较小。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于斯特林发动机的CPU散热装置，该散热装置用于为CPU散热，其特征在于，包括：散热片和斯特林发动机；
所述散热片设置为凸台形状，所述散热片的基体端为大端，翅片端为小端，所述基体端用于与CPU连接，所述翅片端与吸热面连接；
所述斯特林发动机包括热气缸，所述热气缸具有吸热面，所述吸热面为与所述翅片端所适配的凹面。
2.根据权利要求1所述的CPU散热装置，其特征在于，
所述散热片的相邻两个翅片之间形成通风通道，所述通风通道上远离所述基体端的一端填充有绝热保温材料。
3.根据权利要求1所述的CPU散热装置，其特征在于，
所述基体端设置有导热材料用于与CPU连接。
4.根据权利要求1所述的CPU散热装置，其特征在于，所述散热片设置为圆台形。
5.根据权利要求1所述的CPU散热装置，其特征在于，
所述热气缸为与所述吸热面形状相适配的圆台形；
所述发动机还包括冷汽缸和设置于所述冷汽缸和所述热气缸之间的活塞，所述活塞为与所述吸热面形状相适配的圆台形。
6.根据权利要求1所述的CPU散热装置，其特征在于，
所述斯特林发动机具有输出端，所述输出端设置有风扇，所述风扇用于为CPU散热。
7.根据权利要求2所述的CPU散热装置，其特征在于，所述绝热保温材料为气凝胶。
8.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述翅片的材质为铝合金。
9.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热片的基体的材料为铜，所述翅片均匀地设置于所述基体上。
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