CN102523725B

CN102523725B - 温差式发动机强制风冷的散热装置

Info

Publication number: CN102523725B
Application number: CN201110418811.XA
Authority: CN
Inventors: 郑立扬; 程然; 蒋琼; 吕志霞; 叶振宇; 龚晓婧; 徐兰萍; 蒋飞飞
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: CN102523725A

Abstract

本发明公开了温差式发动机强制风冷的散热装置。具体涉及一种利用电子设备工作时产生的热量驱动温差发动机运转带动风扇扇叶转动对散热器上的散热翅片强制风冷的散热装置。本发明的温差式发动机的散热装置是利用电子设备工作时产生的热量对发动机气缸内的气体加热，利用气体的热胀冷缩使活塞腔内的活塞上下运动。活塞的上下运动通过推动连杆运动转化为轴二的周向转动，轴二的周向转动驱动固定在轴五上的风扇扇叶转动，风扇对散热器的散热翅片强制对流散热，使散热翅片的温度降低，从而起到强化传热的效果。

Description

温差式发动机强制风冷的散热装置

技术领域

本发明涉及一种温差式发动机强制风冷的散热装置，具体涉及一种利用电子设备工作时产生的热量驱动温差式发动机运转带动风扇扇叶转动对散热器上的散热翅片强制风冷的散热装置。

背景技术

散热器在电子设备散热中发挥着重要的作用。当电子设备的功率密度过大时，依赖散热器鳍片自然对流散热的方式已不能满足散热的要求。采用风扇强制风冷散热是一种普遍的散热方式。但采用风扇强制风冷散热需要消耗额外的电能。如果电子设备长时间工作，风扇消耗的电能是相当多的。而电子设备工作时产生的热量没有得到任何的利用。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种温差式发动机强制风冷的散热装置，利用电子设备工作时产生的热量驱动温差式发动机，温差式发动机驱动风扇转动，对散热器的鳍片强制风冷散热。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种温差式发动机的散热装置，该装置包括散热器底板、散热翅片，通过螺钉与散热器底板连接的发动机底板，平铺于发动机底板下的导热胶，与发动机底板固定连接的发动机侧板、固定于推杆下且置于气缸中的移气器，推杆的下端与移气器固定连接，推杆穿过固定于发动机顶板上的密封圈，气缸由发动机底板、发动机顶板和发动机侧板包围构成，活塞腔位于发动机顶板上，活塞腔的下部与气缸相通，活塞卡在活塞腔内且可以沿活塞腔的内壁滑动，连杆的下部通过铰链与活塞活动连接，连杆的上部通过铰链与轴二活动连接。轴二的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴三和轴一连接。轴二、轴三和轴一的轴线平行且在同一平面内。轴承一的外圈卡在支架1的轴承孔内。轴一的右端卡在轴承一的内圈中。推杆的上端通过铰链与连杆活动连接，连杆通过铰链与轴四活动连接。轴四的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴五和轴三连接。轴四、轴五和轴三的轴线平行且在同一平面内。轴二和轴三的轴线所确定的平面与轴四和轴三所确定的平面相垂直。风扇扇叶的转轴固定在轴五上。轴五的左端卡在轴承二的内圈中，轴承二的外圈卡在支架2的轴承孔中。

发动机底板的材料为导热性能好的金属，如铝合金或铜。

发动机侧板的材料为导热系数低于2的材料。

移气器的长度小于气缸缸体内的长度，移气器的重量很轻。

轴二、轴三的轴线所确定的平面与轴四、轴三的轴线所确定的平面垂直。

发动机侧板与发动机底板、发动机顶板之间完全密封。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.充分利用电子设备工作时产生的热量驱动温差式发动机工作。

2.温差式发动机产生的动力驱动风扇工作，对散热鳍片强制风冷散热。

3.既充分利用了电子设备工作时无用的热量，又强化了散热。

附图说明

图1是温差式发动机的散热装置的剖视图。

图2是散热器的俯视图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

参见图1，本温差式发动机强制风冷的散热装置，包括散热器底板（1）、散热翅片（2），通过螺钉（4）与散热器底板（1）连接的发动机底板（5），平铺于发动机底板（5）下的导热胶（3），与发动机底板（5）固定连接的发动机侧板（6）、固定于推杆（8）下且置于气缸（9）中的移气器（7），推杆（8）的下端与移气器（7）固定连接，推杆（8）穿过固定于发动机顶板（27）上的密封圈（26），气缸（9）由发动机底板（5）、发动机顶板（27）和发动机侧板（6）包围构成，活塞腔（10）位于发动机顶板（27）上。活塞腔（10）的下部与气缸（9）相通，活塞（11）卡在活塞腔（10）内且可以沿活塞腔（10）的内壁滑动，连杆（13）的下部通过铰链（12）与活塞（11）活动连接，连杆（13）的上部通过铰链（17）与轴二（18）活动连接。轴二（18）的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴三（19）和轴一（16）连接。轴二（18）、轴三（19）和轴一（16）的轴线平行且在同一平面内。轴承一（15）的外圈卡在支架1（14）的轴承孔内。轴一（16）的右端卡在轴承一（15）的内圈中。推杆（8）的上端通过铰链（25）与连杆（24）活动连接，连杆（24）通过铰链（20）与轴四（21）活动连接。轴四（21）的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴五（23）和轴三（19）连接。轴四（21）、轴五（23）和轴三（19）的轴线平行且在同一平面内。轴二（18）和轴三（19）的轴线所确定的平面与轴四（21）和轴三（19）的轴线所确定的平面相垂直。风扇（22）扇叶的转轴固定在轴五（23）上。轴五（23）的左端卡在轴承二（28）的内圈中，轴承二（28）的外圈卡在支架2（29）的轴承孔中。

发动机底板（5）的材料为导热性能好的金属，如铝合金或铜。

发动机侧板（6）的材料为导热系数低于2的材料。

移气器（7）的长度小于气缸（9）缸体内的长度，移气器的重量很轻。

轴二（18）、轴三（19）的轴线所确定的平面与轴四（21）、轴三（19）的轴线所确定的平面垂直。

发动机侧板（6）与发动机底板（5）、发动机顶板（26）之间完全密封。

工作原理如下：

电子设备产生的热量经散热器底板（1）传给发动机底板（5）。发动机底板（5）对气缸（9）内的空气加热，气缸（9）内的空气受热膨胀推动活塞（11）向上运动，活塞（11）推动连杆（13）向上运动，连杆（13）推动轴二（18）绕轴一（16）的轴线转动。轴二（18）的转动带动轴三（19）和轴四（21）绕轴一（16）的轴线一起转动。由于轴二（18）、轴三（19）的轴线所确定的平面与轴四（21）、轴三（19）的轴线所确定的平面垂直，故轴四（21）的转动推动连杆（24）向下运动，推杆（8）和移气器（7）随之向下运动。当轴二（18）转动到接近最高点时，由于风扇（22）扇叶的惯性，带动轴五（23）继续转动，由于轴五（23）的转动，轴二（18）将转过最高点。由于移气器（7）下面的空间小，上面的空间大。发动机顶板（27）与环境接触，发动机顶板（27）的温度远小于发动机底板（5）的温度。发动机气缸内的气体温度降低，气体压力减小。活塞（11）将下移，活塞（11）带动连杆（13）向下运动，连杆（13）带动轴二（18）向下运动。轴二（18）的转动带动轴三（19）和轴四（21）绕轴一（16）的轴线一起转动。由于轴二（18）、轴三（19）的轴线所确定的平面与轴四（21）、轴三（19）的轴线所确定的平面垂直，故轴四（21）的转动推动连杆（24）向上运动，推杆（8）和移气器（7）随之向上运动。当轴二（18）转动到接近最低点时，由于风扇（22）扇叶的惯性，带动轴五（23）继续转动，由于轴五（23）的转动，轴二（18）将转过最低点。由于移气器（7）下面的空间大，上面的空间小。发动机气缸内的气体受热膨胀，气体压力增大。推动活塞（11）向上运动，活塞（11）推动连杆（13）向上运动，连杆（13）推动轴二（18）绕轴一（16）的轴线转动。则重复以上过程。

轴五（23）的连续转动带动固定在其上的风扇（22）扇叶的连续转动。风扇对散热器的散热翅片强制对流散热，使散热翅片的温度降低，从而起到强化传热的效果。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的作出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种温差式发动机强制风冷的散热装置，其特征在于，该装置包括散热器底板（1）、散热翅片（2），通过螺钉（4）与散热器底板（1）连接的发动机底板（5），平铺于发动机底板（5）下的导热胶（3），与发动机底板（5）固定连接的发动机侧板（6）、固定于推杆（8）下且置于气缸（9）中的移气器（7），推杆（8）的下端与移气器（7）固定连接，推杆（8）穿过固定于发动机顶板（27）上的密封圈（26），气缸（9）由发动机底板（5）、发动机顶板（27）和发动机侧板（6）包围构成，活塞腔（10）位于发动机顶板（27）上，活塞腔（10）的下部与气缸（9）相通，活塞（11）卡在活塞腔（10）内且可以沿活塞腔（10）的内壁滑动，连杆一（13）的下部通过铰链（12）与活塞（11）活动连接，连杆一（13）的上部通过铰链（17）与轴二（18）活动连接；轴二（18）的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴三（19）和轴一（16）连接；轴二（18）、轴三（19）和轴一（16）的轴线平行且在同一平面内；轴承一（15）的外圈卡在支架一（14）的轴承孔内；轴一（16）的右端卡在轴承一（15）的内圈中；推杆（8）的上端通过铰链（25）与连杆二（24）活动连接，连杆（24）通过铰链（20）与轴四（21）活动连接；轴四（21）的左右两端分别通过一段与之垂直的轴与轴五（23）和轴三（19）连接；轴四（21）、轴五（23）和轴三（19）的轴线平行且在同一平面内；轴二（18）和轴三（19）的轴线所确定的平面与轴四（21）与轴三（19）的轴线所确定的平面相垂直；风扇（22）扇叶的转轴固定在轴五（23）上；轴五（23）的左端卡在轴承二（28）的内圈中，轴承二（28）的外圈卡在支架二（29）的轴承孔中。

2.根据权利要求1所述的温差式发动机强制风冷的散热装置，其特征在于移气器（7）的长度小于气缸（9）缸体内的长度。

3.根据权利要求1所述的温差式发动机强制风冷的散热装置，其特征在于发动机侧板（6）与发动机底板（5）、发动机顶板（27）之间完全密封。