CN201075884Y - 一种散热装置及一种电子设备机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热装置，包括散热板和风扇，还包括温差发电片，其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且所述温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端；所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。通过本实用新型提供的散热装置，将热能转化为电能，无需为风扇设置专门的供电电源和控制电路，风扇的供电系统简单且能有效节约能源。

Description

一种散热装置及一种电子设备机箱

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种散热装置及一种电子设备机箱。

背景技术

随着电子技术的发展，电子设备的集成度与性能逐渐提高，导致设备的功耗也不断增加，因此，设备的散热问题成为本领域技术人员不断研究的问题。现有的电子设备散热技术中主要采用供电式风扇散热和无风扇自然散热两种手段。

现有的供电式风扇散热又分为直通风散热及热交换散热两种。

图1所示为现有的电子设备机箱内的直通风散热装置示意图，如图1中所示，该种散热装置在电子设备的机箱内部安装风扇11，还需安装风扇电源及控制电路模块12，实现对机箱内部电子器件的散热。此外，为减少进入机箱内部的灰尘，现有的直通风散热装置还经常在风扇的进风口即图1所示机箱的一个壁上安装防尘网13。

图2所示为现有的电子设备机箱内的热交换散热装置示意图，如图2中所示，为了单独隔离机箱内部的各电子器件如电路板等，热交换散热装置在机箱内部安装一导热板21，该导热板21用于隔离机箱内部的电子器件和风扇22。这样，被隔离的电子器件不容易受外界环境的影响，相对于直通风散热方式，具有更高的可靠性，但是，此种散热装置中的风扇22也需要专门的风扇电源和控制电路23。

随着电子设备功耗的增加，供电式风扇散热装置中需要选用风量和风压更大的风扇来提高风速，才能更好的实现散热目的，但是随着风速的提高，风扇产生的噪声也会越来越大。此外，由于风扇工作需要供电因此耗费电能，而且电子设备机箱内部还需要单独设置风扇的控制电路(如转速控制、过压过流超温检测等)并从机箱内部引出导线连接风扇，因此机箱内外不能有效隔离，可靠性差，而且这些控制电路一般都比较复杂。

现有的无风扇自然散热装置在电子设备的机箱一侧安装散热板来代替风扇进行散热，具体工作原理示意图如图3所示，将散热板31的一个散热面紧贴机箱内部的主要发热源32安装，大小与机箱的该侧面相同，刚好能将机箱基本密闭。因此，各电子器件的热量可通过该散热板的另一面散发到机箱附近的空气中。但是，由于散热板的重量与体积一般都比较大，因此占用空间大，不利于电子设备的小型化设计，也不利于电子设备的安装与维护。

可见，现有的电子设备散热装置不能兼顾低噪声和小体积两方面的内容，可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种散热装置，用于将热能转换为电能给风扇供电，从而解决现有技术中供电式风扇散热的装置复杂问题，并解决现有的无风扇自然散热装置体积较大的问题。

本实用新型实施例提供一种散热装置，包括散热板和风扇，还包括温差发电片，其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且所述温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端；所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。

本实用新型实施例还提供一种电子设备机箱，包括至少一个散热装置，所述散热装置包括：散热板、风扇和温差发电片，其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且所述温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端；所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型提供的散热装置采用了散热板和风扇共同散热，因此，相对于现有的无风扇自然散热装置，本实用新型提供的散热装置中的散热板可以采用较小的散热板，有效减小了散热装置的体积，同时也减小了散热装置的重量，有利于电子设备的小型化设计，也有利于安装和维护。

此外，由于本实用新型提供的散热装置中采用温差发电片将热能转换为电能并提供给风扇，因此无需从电子设备的机箱内部引出专门的电源为散热风扇供电，有效节约了能源。

此外，由于本实用新型提供的散热装置中的温差发电片的发电功率与温差成正比，因此，当电子设备机箱内部的器件发热温度越高时，该温差发电片的输出功率越大，则风扇转速也得到提升。可见，本实用新型提供的散热装置中无需给风扇设计并安装控制电路，风扇的供电系统简单，不会出现过压过流的问题，具有很高的可靠性。

附图说明

图1为现有的电子设备机箱内的直通风散热装置示意图；

图2为现有的电子设备机箱内的热交换散热装置示意图；

图3为现有的无风扇自然散热装置示意图；

图4为本实用新型提供的散热装置在电子设备机箱内的应用示意图之一；

图5为本实用新型提供的散热装置在电子设备机箱内的应用示意图之二。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的一种散热装置，该散热装置包括：散热板、温差发电片和风扇；其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端，所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。

较佳地，当电子设备机箱内部存在多个热源时，可使用一块面积较大的散热板，并在该散热板的多个高温部位分别安装温差发电片，各温差发电片的输出端连接至一个或多个风扇。或者，本实用新型提供的散热装置可作为局部散热装置，即可根据需要在电子设备的机箱内安装多个这种散热装置进行散热。

较佳地，所述温差发电片可以为半导体温差发电片。由于目前大批量生产的商业化半导体温差发电片在温度差为60度时，即可达到5％-8％的发电效率，且半导体温差发电片的温差发电最高效率可达到15％，因此，使用半导体温差发电片完全可带动一个输入功率相对合适的风扇。例如：目前市场上的一种半导体温差发电片的成品参数为：40mm*40mm*4mm(长×宽×厚度)，若该半导体温差发电片的两面温差为60度，则该产品可输出电压为3.5V，输出电流为3-5A，而目前电子产品市场上工作电压小于3.5V，工作电流小于3-5A的小风扇并不少见，可见该半导体温差发电片完全能带动一个输入电压电流参数较小的风扇。

图4所示为本实用新型实施例提供的一种散热装置在电子设备机箱内的应用示意图，其中：散热板41的一面紧贴机箱内部的发热源，温差发电片42的热端紧贴在散热板41的一面上；温差发电片42的正极输出端A通过导线与风扇43的电源正极输入端C电连接，温差发电片42的负极输出端B通过导线与风扇43的电源负极输入端D电连接。

为方便说明本实用新型实施例提供的散热装置，图4中还标出了机箱内部的发热源44，所述热源44可以为电子设备内部的大功率功放管和CPU等电子器件。此外，还标出了风扇43的气流通道——风道45。

图4所示的电子设备机箱的散热情况为：当电子设备刚开始工作时，发热源44发出的热量传送到散热板41上，于是散热板可与图4所示的风道45中的空气实现热交换，对机箱内部的电子器件实现散热。随着设备工作时间的增长，发热源44的温度也逐渐增高，因此温差发电片42与散热板接触的一面(热端)温度不断增高，因此当温差发电片42的两面温差达到设计值的下限时，该温差发电片42可以产生直流电并输出给风扇43。风扇43可根据该直流电启动后工作，使风道内的空气和机箱外部的冷空气实现对流，增大该散热装置的散热率。

此外，发热源44的发热量越大时，温差发电片42产生的直流电功率也越大，风扇43的转速可以得到提升，即风扇43的转速可随温度的变化自动调节。因此，该散热装置中无需给风扇43设计专门的控制电路，风扇43的供电系统更为简单。

图4所示的散热装置中，电子设备机箱内的电子器件位于散热板41的一侧，风扇43与温差发电片42位于散热板41的另一侧。此外，风扇43还可安装在电子设备机箱内的电子器件一侧，实现对电子器件的直接散热。

此外，在图4所示的电子设备中，可在机箱内部风扇43的风道45头安装防尘网46，有利于阻挡由于风扇43转动时机箱外部的灰尘随空气进入机箱。

图4所示的散热装置中的散热板41可以设计得与电子设备机箱一面相同大小，实现对电子设备内部电子器件和散热装置的部分隔离，这样，容易形成存在电子器件的空间与外界的温度差，有利于温差发电片42发电，同时提高设备工作的可靠性。

图4所示散热装置仅为本实用新型的一个示意图，只要温差发电片的安装后能够有效地工作并驱动风扇，达到散热效果，即可实现本实用新型的目的，因此图4中散热装置的各部分器件的形状及位置都可以变化。本实用新型提供的散热装置也包含这些具有相同散热原理、不同形状及不同安装方法的散热装置在内。例如：可对图4所示散热装置进行改造，如图5所示，在设计本实用新型所述的散热装置时，可在散热板51与温差发电片52接触的部位设置一凹槽，凹槽大小与选用的温差发电片相适应，并将温差发电片52的热端紧贴靠近热源的凹槽内底壁面，以使温差发电片52的热端更热，温差发电片52的两面能达到更高的温度差。

由于本实用新型提供的散热装置采用了散热板和风扇共同散热，因此，本实用新型中采用的散热板的散热能力无需同现有的无风扇自然散热装置中的散热板的散热能力一样高。而散热板的散热能力是与散热板的表面积成正比的，因此相对于现有的无风扇自然散热装置，本实用新型提供的散热装置中的散热板可以采用较小的散热板，有效减小了散热装置的体积，同时也减小了散热装置的重量，有利于电子设备的小型化设计，也有利于安装和维护。

此外，由于本实用新型提供的散热装置中采用温差发电片将热能转换为电能并提供给风扇，因此无需从电子设备的机箱内部引出专门的电源为散热风扇供电，有效节约了能源。

此外，由于本实用新型提供的散热装置中的温差发电片的发电功率与温差成正比，因此，当电子设备机箱内部的器件发热温度越高时，该温差发电片的输出功率越大，则风扇转速也得到提升。可见，本实用新型提供的散热装置中无需给风扇设计并安装控制电路，风扇的供电系统简单，不会出现过压过流的问题，具有很高的可靠性。

此外，如果如图中所示的用散热板将电子设备机箱内部的电子器件和散热装置隔离开，则设备内部的电子器件对外界而言是隔绝的，设备工作的可靠性进一步的得到提高。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种散热装置，包括散热板和风扇，其特征在于，所述散热装置还包括温差发电片，其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且所述温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端；所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述温差发电片包括至少两个，其中，

每个温差发电片的热端分别贴于所述散热面上靠近各热源位置的不同部位，或者

所述至少两个温差发电片的热端集中贴于所述散热面上靠近热源位置的对应部位。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述每个温差发电片输出电能给不同的风扇，或者

所述至少两个温差发电片输出电能给同一个风扇。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述温差发电片的热端贴在所述散热板上。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热板的所述散热面上开设有凹槽，所述温差发电片的热端与所述凹槽的内底壁连接。

6.如权利要求1-5所述的任一散热装置，其特征在于，所述温差发电片为半导体温差发电片。

7.一种电子设备机箱，包括至少一个散热装置，其特征在于，所述散热装置包括：散热板、风扇和温差发电片，其中：所述温差发电片的热端与所述散热板的散热面连接，所述风扇位于所述散热板的一侧，且所述温差发电片的正极电连接所述风扇的电源正极输入端，所述温差发电片的负极电连接所述风扇的电源负极输入端；所述温差发电片从所述散热板获取热能，将所述热能转换为电能后输出给所述风扇。

8.如权利要求7所述的电子设备机箱，其特征在于，所述温差发电片包括至少两个，其中，

每个温差发电片的热端分别贴于所述散热面上靠近各热源位置的不同部位，或者

所述至少两个温差发电片的热端集中贴于所述散热面上靠近热源位置的对应部位。

9.如权利要求8所述的电子设备机箱，其特征在于，所述每个温差发电片输出电能给不同的风扇，或者

所述至少两个温差发电片输出电能给同一个风扇。

10.如权利要求7所述的电子设备机箱，其特征在于，所述温差发电片的热端贴在所述散热板上。

11.如权利要求7所述的电子设备机箱，其特征在于，所述散热板的所述散热面上开设有凹槽，所述温差发电片的热端与所述凹槽的内底壁连接。

12.如权利要求7所述的电子设备机箱，其特征在于，所述电子设备机箱内的电子器件位于所述散热板的一侧，所述风扇与所述温差发电片位于所述散热板的另一侧。

13.如权利要求7-12所述的任一电子设备机箱，其特征在于，所述温差发电片为半导体温差发电片。

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