CN2836422Y - 热电转换型散热总成 - Google Patents

Abstract

一种热电转换型散热总成，应用在具有至少一发热元件的电子装置中，该热电转换型散热总成包括：一导热板、一热电模块11、至少二个散热元件以及一风扇；本实用新型的热电转换型散热总成不仅可利用热电模块使发热元件运行产生的热量通过热电模块转换为电能驱动一风扇对散热元件进行主动散热，另可借由散热元件上的导热板较大表面，配合直接接置在该导热板上的散热原件，将该发热元件未能转换为电能的热量传递到外界，因而可提升发热元件的散热效率，延长发热元件的使用寿命、且可提升发热元件的可靠性，进而克服了现有技术中发热元件产生热量完全通过热电模块散热导致的散热效率低的弊端。

Description

热电转换型散热总成

技术领域

本实用新型是关于一种热电转换型散热总成，特别是关于一种应用在具有至少一发热元件的电子装置中的热电转换型散热总成。

背景技术

随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐进入多功能、高性能的研发方向。为满足电子产品微型化的封装需求，电子产品电路板上电子元件运行时产生的热量明显增加，其中尤以中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)工作时产生的热量最为惊人，过高的热量不仅会影响中央处理单元的使用寿命，而且会影响电子装置的正常运行。关于电子装置中电子元件的散热研究，至今已有许多技术早已公开。

现业界常用的散热方式是散热片加散热风扇，并配合设计管道让热源散到外部。该散热方式可解决我们通常发热元件的散热需求，并且技术成熟及价格适中，因而被普遍使用。但它仍存在很多缺点，例如不能将温度降到室温以下、使用数目众多的风扇存在风扇转动噪音、由于散热片及风扇安装不当导致发热元件损坏或者使用寿命减低等。且随着高发热元件如CPU处理速度越来越快，发热量也越大，且封装尺寸趋于微型化，因而导致使用散热片加风扇对发热元件进行散热的方式受到了极大考验。

为提升散热能力，业界提出了以热电材料制成制冷器件对发热元件进行散热，主要是利用流经两种有不同传导性的半导体材料的电流在通过一种材料时会吸收周围的热量，在通过另一种材料时会释放热量的原理进行制冷。通过适当设计，可利用该热电材料对发热元件进行散热。这种散热方式虽然可解决发热元件的散热问题，但需要为其提供额外的电源才可驱动该热电材料工作实现对发热元件散热。

为进一步提高散热能力，美国第5921087号专利案提供了一种利用热电模块seebeck效应的散热装置，它是在CPU和散热片之间插入一热电模块产生电能，进而驱动一风扇对散热片进行散热。但该专利中CPU和散热片之间存在较大的热阻，这会使CPU散热困难，并由于热电模块只通过散热片进行散热导致其两端的温度差别不大，从而通过热电模块所产生的电动势有限，无法驱动风扇快速转动进行散热，进而导致散热效率不高。

为克服上述美国第5921087号专利散热效率不高的弊端，美国专利第6799282号是采用了良好的导热材料和制冷方式，使热电模块两端温度差增大。但CPU散发的热量仍需要全部通过热电模块散逸出去，故而导致CPU的散热仍不充分。

因此，如何提出一种散热技术能够避免现有技术的种种缺失，实已成目前业界亟待解决的课题。

实用新型内容

为克服上述现有技术的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种可提升散热效率的热电转换型散热总成。

本实用新型的又一目的在于提供一种可提升发热元件使用寿命及可靠性的热电转换型散热总成。

本实用新型的另一目的在于提供一种节电的热电转换型散热总成。

为达上述及其它目的，本实用新型提供一种热电转换型散热总成，其得应用在具至少一发热元件的电子装置中包括：该热电转换型散热总成包括：一导热板，设在该发热元件上，用以传导该发热元件运行时产生的热量；一热电模块，设在该导热板上对应该发热元件位置，将该导热板传导到该热电模块的热量转换为电能并输出；至少二个散热元件，其中一个散热元件设在该热电模块上，其余散热元件设在该导热板上；以及一风扇，与该热电模块连接，由该热电模块输出的电能驱动该风扇运行，使该电子装置内的气流经过这些散热元件对该发热元件进行散热。

该热电模块具有一吸吸热端及放吸热端，该吸吸热端与导热板接触，该放吸热端与散热元件接触。当该发热元件产生热量时，该热电模块的吸吸热端与放吸热端之间产生温度差在该热电模块上产生电能并输出，该导热板是铜板。

因此，本实用新型的热电转换型散热总成不仅可利用热电模块使发热元件运行产生的热量通过热电模块转换为电能驱动一风扇对散热元件进行主动散热，另可借由散热元件上的导热板较大表面，配合直接接置在该导热板上的散热原件，将该发热元件未能转换为电能的热量传递到外界，因而可提升发热元件的散热效率，延长发热元件的使用寿命、且可提升发热元件的可靠性，进而克服了现有技术中发热元件产生热量完全通过热电模块散热导致的散热效率低的弊端。

附图说明

图1是本实用新型的热电转换型散热总成对中央处理单元进行散热的结构示意图。

具体实施方式

实施例

以下参照附图说明本实用新型的实施例。该附图仅为简化的示意附图，且仅例示与本实用新型有关的元件，且该元件的实际形状或尺寸比例并非本实用新型的特征，可依需要作变化，合先叙明。

图1所示显示本实用新型的热电转换型散热总成一具体实施例的结构示意图。如图所示，热电转换型散热总成1应用在具有至少一发热元件的电子装置(未标出)中，其中，该发热元件是中央处理单元(central processing unit，CPU)或其它发热功率较大的电子元件，本实用新型是以该发热元件为中央处理单元2为例进行说明的，但并非以此限制本实用新型。

再请参阅图1，本实用新型的热电转换型散热总成1包括一导热板10、一热电模块11、至少二个散热元件12、13以及一风扇14。为简化附图及说明，现以本实用新型的热电转换型散热总成1具有二个散热元件12、13为例进行说明，但并非以此限制本实用新型。

导热板10是设在中央处理单元2上用以传导中央处理单元2运行时产生的热量。该导热板10是由具有良好导热性的材料制成，且具有较大的表面积，将中央处理单元2产生的热量有效传导出去。该导热板最好是铜板。另该导热板是通过一导热性良好的粘着层(未标出)接置在该中央处理单元上。

热电模块11是设在该导热板10上对应中央处理单元2发热元件的位置，将该导热板10传导到该热电模块11的热量转换为电能输出到风扇14。热电模块11包括吸热端111以及放热端112，其中，吸热端111与放热端112之间的温度差ΔT越大，在吸热端111与放热端112之间产生的电能(即电动势ε)越大，热电模块11的材料具有高导电性，避免因其电阻太大引起电功率的损失而导致提供给风扇14的电能不足。另外热电模块11的材料也需要是高热阻材料，用以保证热电模块11的吸热端111与放热端之间存在较大两端的温度差，在吸热端111与放热端112之间产生相对大的电能输出驱动风扇14转动。在本实用新型中，热电模块11的材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金，也可由其它类型的热电材料制成。热电模块11是以其吸热端111接置在导热板10上对应中央处理单元2位置处，由吸热端111吸收导热板10传导过来的中央处理单元2产生的热量，进而使吸热端温度升高。上述热电模块11的材料及其工作原理是业界现有技术，故在此不在为文赘述。上述热电模块11是通过一导热性良好的粘着层(未标出)接置在该导热板上。

散热元件12是设在热电模块11上，即散热元件12是接置在热电模块11的放热端112，将放热端112的热量释放出来，进而使放热端112的温度降低。因此本实用新型中，热电模块11的吸热端111与放热端112之间存在较大的温度差，进而可在吸热端111与放热端112之间产生足够的电能输出驱动风扇14转动。上述散热元件12是通过一导热性良好的粘着层(未标出)接置在该热电模块上。

散热元件13是设在导热板10上用以将中央处理单元2产生的热量传递到外界。在本实用新型中，散热元件13是直接接置在散热板10上热电模块11的外围区域，将中央处理单元2产生的热量中未转换成电能的部分通过导热板10及散热元件13直接传递至外界。上述散热元件13是通过一导热性良好的粘着层(未标出)接置在该导热板上。

风扇14是与热电模块11连接，即与热电模块11的吸热端111以及放热端112连接，由热电模块11的吸热端111以及放热端112之间由于存在温度差产生的电能驱动风扇14运行，使该电子装置内的气流经过散热元件12、13加速将热量传递到外界。

在本实用新型中，当中央处理单元2运行时即产生热量，致使导热板10靠近该中央处理单的一侧开始受热，如上所述，导热板10具良好的导热性，故而整个导热板10很快受热并将热量传导到与其相连接的元件，即热电模块11及散热元件13，热电模块11的吸热端111吸收热量使该吸热端111温度快速升高，又因热电模块11的材料是高热阻材料，且其放热端112与散热风扇14接触而具有较低的温度，故而能保证热电模块11的吸热端111以及放热端112之间的存在相当大的温度差，以此产生足以驱动风扇14转动的电能，由风扇14的转动使该电子装置内的气流加快散热速度。同时，本实用新型中可通过导热板10及接置于其上的散热元件13将未转换为电能的热量传递出去。

因此，本实用新型的热电转换型散热总成，不仅利用热电模块把发热元件运行产生的热量转换为电能驱动一风扇对中央处理单元进行主动散热，同时，借由导热板及直接接置在其上的散热元件将未转换成电能的热量传递出去，因而可提升散热效率，延长中央处理单元的使用寿命、提升可靠性，克服了现有技术的发热元件产生热量完全通过热电模块散热引起的散热效率低的弊端，此外，本实用新型不须给风扇提供电能，因而具有节电的优点。

Claims (4)

1.一种热电转换型散热总成，应用在具有至少一发热元件的电子装置中，其特征在于，该热电转换型散热总成包括：

一导热板，设在该发热元件上，用以传导该发热元件运行时产生的热量；

一热电模块，设在该导热板上对应该发热元件位置，将该导热板传导到该热电模块的热量转换为电能并输出；

至少二个散热元件，其中一个散热元件设在该热电模块上，其余散热元件设在该导热板上；以及

一风扇，与该热电模块连接，由该热电模块输出的电能驱动该风扇运行，使该电子装置内的气流经过这些散热元件对该发热元件进行散热。

2.如权利要求1所述的热电转换型散热总成，其特征在于，该热电模块具有一吸热端及放热端，该吸热端与该导热板接触，该放热端与该散热元件接触。

3.如权利要求2所述的热电转换型散热总成，其特征在于，当该发热元件产生热量时，该热电模块的吸热端与放热端之间产生温度差在该热电模块上产生电能输出。

4.如权利要求1所述的热电转换型散热总成，其特征在于，该导热板是铜板。