[发明专利]闭环自动补偿式散热方法及装置

说明书

技术领域  本发明涉及用于发热电子器件的散热技术，特别是涉及采用帕尔帖效应制冷散热、并实现热量闭环自动补偿的散热方法和装置。所述发热电子器件是指用于计算机系统或其他精密数字电子产品的发热量大的零部件或模块，例如CPU、电源芯片或其它大功率器件。

背景技术  以计算机CPU为例，现有技术有采用帕尔帖效应制冷器来解决CPU的散热问题。帕尔帖效应制冷器是利用半导体热电偶致冷的原理，能够以电致冷而实现大的温差(市售的产品有60度左右的温差)，从而加强散热效果。现有技术采用帕尔帖效应制冷器的散热装置的结构一般如下：在CPU芯片表面紧贴有集热片，该集热片上表面与换热器之间设有帕尔帖效应制冷器，该帕尔帖效应制冷器的低温端与集热片上表面接触、高温端与换热器接触。工作时，帕尔帖效应制冷器的高、低温两端形成大的温差，低温端将集热片和CPU芯片冷却，高温端的热量经换热器和散热风扇散发出去。这种散热装置的严重不足是：一.帕尔帖效应制冷器周围存在结霜的隐患，而霜融化又产生水，容易将CPU芯片损坏；二.热阻比较大；热阻较大是因为半导体制冷器的低温、高温两个端面都是陶瓷材料，陶瓷与半导体材料本身的特性，热传导性能比金属差很多；热阻大在工作中产生的问题是：如果需要冷却的发热器件产生的热量超过一定限度，来不及通过帕尔帖效应制冷器的低温端传递到高温端，再传递到金属散热片(换热器)上耗散掉，此时热量就会积聚在制冷器的低温端与需要冷却的发热器件(如CPU)之间，导致器件严重过热，这种情况可能恶化至器件失效甚至烧毁。因此，帕尔帖效应制冷器换热器的可靠性差。

发明内容  本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种闭环自动补偿式散热方法及装置，本发明散热方法及装置在利用帕尔帖效应制冷散热的基础上，采用双换热器、三条热量传输通道，在加强散热效果的同时，能够进行热量自动反馈控制和自动补偿，有效杜绝帕尔帖效应制冷片的结霜问题，提高散热装置的稳定可靠性。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

提出一种闭环自动补偿式散热方法，用于解决发热量大但工作温度不允许过高的电子器件的散热问题，包括如下步骤：

A.设置一集热分流器件，并使该集热分流器件与所述发热电子器件保持良好的接触以实现热传递；

B.在所述集热分流器件外表面、对准所述发热电子器件的位置，放置一帕尔帖效应制冷片，使所述帕尔帖效应制冷片的低温端表面与集热分流器件外表面紧贴，且所述集热分流器件外表面积大于帕尔帖效应制冷片的面积；

C.在所述帕尔帖效应制冷片的高温端表面依次连接有第一热量传导件和第一换热器而形成第一热量传输通道，该第一热量传输通道为向外散发热量的单向传输通道；

D.在所述集热分流器件外表面，除去被所述帕尔帖效应制冷片覆盖部分以外的剩余部分，借助第二热量传导件，或者是直接连接第二换热器，而形成第二热量传输通道，该第二热量传输通道为双向传输通道：发热电子器件工作发热时，部分热量经由所述第二热量传输通道向外散发，发热电子器件未工作而不发热时，第二换热器上的热量经所述第二热量传输通道反向传输给集热分流器件而对帕尔帖效应制冷片进行热量自动补偿；

E.在所述第一换热器和第二换热器的远热端连接第三热量传导件，使两者之间形成第三热量传输通道，该第三热量传输通道与第二热量传输通道在热量补偿控制上形成一个热量自动补偿的闭环回路。

作为本发明散热方法的进一步改进，还包括步骤F：在所述第一换热器和第二换热器上均连接设置有散热风扇。

本发明解决所述技术问题还要通过采用以下技术方案来进一步实现：