[发明专利]一种热电式计算机芯片散热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电式计算机芯片散热器，属于温差发电和计算机芯片散热技术领域。

背景技术

随着计算机技术和集成电路制造技术的快速发展，计算机芯片的集成度、性能和时钟频率不断提高。由于芯片中的晶体管的数量急剧增加，使芯片的工作电流也不断增大，导致芯片单位体积所散出的热量愈来愈高。如果计算机芯片持续在高温下工作，会造成计算机核心内部电路短路或断路，最后彻底损坏计算机。且温度越高，彻底破坏计算机的速度就越快，计算机的寿命就越短。实验数据表明，如果计算机正常工作时表面温度超过50℃，内部温度超过80℃，会因“电子迁移”现象使CPU造成永久的损坏。

为避免热量累积导致温度过高而损坏计算机，通常采用散热技术来有效降低计算机芯片的工作温度。风冷散热是目前计算机芯片散热的主要方式，风冷散热器由散热片和风扇构成，通过散热片将芯片产生的热量传导出来，再通过风扇转动产生气流，通过强制对流的方式将散热片蓄积的热量带走。

风冷散热方式依靠空气作为导热媒质，散热效率较低，为了增强热交换能力，只能不断增大散热器的散热面积，或提高风扇转速，导致风冷散热器的体积越来越大，风扇的高速运转会对工作环境产生噪音干扰和电磁干扰。

发明内容

本发明的目的是提出一种热电式计算机芯片散热器，以克服已有技术中风冷散热器体积大和噪声大的缺点，利用计算机芯片工作废热进行温差发电，然后采用热电制冷技术进一步吸热降温。

本发明提出的热电式计算机芯片散热器，包括上温差器件、下温差器件、制冷板、吸热板、散热片和限流电阻；所述的上温差器件的下表面和下温差器件的上表面分别粘接在制冷板的上表面和下表面上，上温差器件的上表面与所述的散热片紧密粘接，下温差器件的下表面与吸热板紧密粘接，吸热板采用导热硅胶粘接在待散热计算机芯片的表面上，上温差器件和下温差器件的两端分别相连；所述的限流电阻串联在上温差器件和下温差器件的之间；所述的上温差器件和下温差器件均由多对温差电偶构成，每对温差电偶包括一个N型半导体电极和一个P型半导体电极，P型半导体电极和N型半导体电极的一端分别焊接在一个金属电极上，P型半导体电极和N型半导体电极的另一端分别焊接在另外两个金属电极上，多对温差电偶通过金属电极相互连接后，在上、下两面用导热绝缘片夹紧粘接后成为温差器件。

本发明提出的热电式计算机芯片散热器，其优点是，在散热器中没有旋转机械，因而无噪声、无震动、无磨损、零耗电、体积小、重量轻，运行可靠。本发明提出的热电式计算机芯片散热器利用CPU芯片产生的热能进行发电和致冷，不需要其它辅助电源，节省能源消耗，是一种节能环保的计算机芯片散热器。

附图说明

图1是热电式计算机芯片散热器结构示意图。

图2是热电式计算机芯片散热器中的温差器件的结构示意图。

图1和图2中，1是P型半导体电极，2是金属电极，3是导热绝缘片，4是散热片，5是N型半导体电极，6是限流电阻，7是制冷板，8是吸热板，9是计算机芯片，10是导热硅胶，11是连接导线。

具体实施方式

本发明提出的热电式计算机芯片散热器，其结构如图1所示。包括上温差器件、下温差器件、制冷板7、吸热板8、散热片4和限流电阻6。上温差器件的下表面和下温差器件的上表面分别粘接在制冷板7的上表面和下表面上，上温差器件的上表面与所述的散热片4紧密粘接，下温差器件的下表面与吸热板8紧密粘接，吸热板8采用导热硅胶10粘接在待散热计算机芯片9的表面上，上温差器件和下温差器件的两端分别相连。限流电阻6串联在上温差器件和下温差器件的之间。上温差器件和下温差器件的结构如图2所示，均由多对温差电偶构成，每对温差电偶包括一个N型半导体电极5和一个P型半导体电极1，P型半导体电极和N型半导体电极的一端分别焊接在一个金属电极2上，P型半导体电极和N型半导体电极的另一端分别焊接在另外两个金属电极上，多对温差电偶通过金属电极2相互连接后，在上、下两面用导热绝缘片3夹紧粘接后成为温差器件。

本发明提出的热电式计算机芯片散热器中，吸热板从高温热源(计算机芯片)吸收热量，在温差发电器件两端形成温差，温差发电器件直接将一部分热能转换成电能，另一部分热能则传递给低温冷源(制冷板)；将温差发电器件产生的电压直接施加到温差致冷器件上，温差致冷器件通电后在冷端(制冷板)产生吸热、在热端(散热片)产生放热现象，把制冷板从温差发电器件吸收的热量传到散热片上，使冷端保持较低温度，利用制冷方式不断吸收计算机芯片产生的热量，并将热量不断散走。