一种基于TEC的散热结构制造技术

本发明专利技术提出了一种基于TEC的散热结构，包括散热上盖、TEC模块、石墨稀组件、发热部分以及驱动件，散热上盖设置于TEC模块的上方，TEC模块设置于散热上盖与石墨烯组件之间，发热部分设置于石墨烯组件的下方，驱动件设置于发热部分的下方；石墨烯组件设置为中部向下凹陷的盘形，驱动件的驱动杆穿过发热部分并与石墨烯组件的边缘固定，石墨烯组件包括与散热上盖抵接的导热状态以及与散热上盖分离的非导热状态。本发明专利技术采用柔性石墨烯加TEC的散热方式，全年不同的环境温度下，采用不同导热方式，使得TEC散热片平均到每年的大部分时间内是不需要工作的，只需要被动散热即可，如此一方面节省了功耗，另一方面也减小了TEC的工作时间，延长了TEC的工作寿命。了TEC的工作寿命。了TEC的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TEC的散热结构


[0001]本专利技术涉及TEC散热
，具体涉及一种基于TEC的散热结构。

技术介绍

[0002]在小功率电子设备的应用领域，有一类应用不允许使用风扇来作为散热措施，如户外应用交通类应用的场景以及车载的场景，这类功耗在15W
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30W左右，而且盒子体积由于使用的要求，没办法做很大的散热翅片，在要求高环境温度的情况下，比如需要工作环境温度70度以上的情况下，普通工业级芯片在被动散热的情况下已经无法满足芯片散热要求。
[0003]目前在这类应用中，现有技术中，有采用加TEC(即热电冷却器，是一种基于珀尔帖效应的设备，它通常包括两种材料，并在强制直流电流通过的同时将热量从设备的一侧传递到另一侧)半导体制冷片的解决方式，如以下专利：CN202210152303.X。针对以上方案，其主要缺点是半导体制冷片制冷需要消耗能量，制冷效率低，例如15W的芯片，通过制冷来满足高环境温度的要求，其功耗至少是15W，加上效率损失，使整机功耗由原来15W的设备至少需要40W的功率。而由于TEC在不通电的情况下，导热系数很低，这会导致即使环境温度很低，TEC芯片也需要通电工作，使芯片15W的功耗散出去，这导致系统的整机功耗至少是实际芯片的2倍，相应的外部的电源也需要提供芯片实际使用1倍以上的功耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对目前普通工业级芯片在被动散热的情况下无法满足芯片散热要求等问题，提出了一种基于TEC的散热结构。
[0005]本专利技术提出了一种基于TEC的散热结构，包括散热上盖、TEC模块、石墨稀组件、发热部分以及驱动件，所述散热上盖设置于所述TEC模块的上方，所述TEC模块设置于所述散热上盖与所述石墨烯组件之间，所述发热部分设置于所述石墨烯组件的下方，所述驱动件设置于所述发热部分的下方；所述石墨烯组件设置为中部向下凹陷的盘形，所述驱动件的驱动杆穿过所述发热部分并与所述石墨烯组件的边缘固定，所述石墨烯组件包括与所述散热上盖抵接的导热状态以及与所述散热上盖分离的非导热状态。
[0006]优选的，所述驱动件能够通过所述驱动杆带动所述石墨烯组件的边缘向下运动以使所述石墨烯组件与所述散热上盖分离。
[0007]优选的，所述石墨烯组件由上至下依次包括上金属圏、上金属散热片、石墨烯片、下金属散热片、下金属圈以及弹簧组件，所述弹簧组件用于固定所述上金属圏、所述上金属散热片、所述石墨烯片、所述下金属散热片以及所述下金属圈，所述驱动件的驱动杆的端部与所述弹簧组件相连。
[0008]优选的，所述弹簧组件包括弹簧本体、限位垫圈及空心螺母，所述弹簧本体套设于所述空心螺母，所述弹簧本体的一端抵接所述下金属圈，所述弹簧本体的另一端抵接所述空心螺母，所述空心螺母穿过所述所述下金属圈与所述上金属圈，所述限位垫圈固定于所述空心螺母且所述限位垫圈的下端面与所述上金属圈抵接。
[0009]优选的，所述弹簧本体能够给予所述石墨烯组件向上的力以使所述上金属圈抵接所述散热上盖，所述驱动件能够通过所述驱动杆与所述弹簧组件带动所述上金属圈向下运动以使所述上金属圈与所述散热上盖分离。
[0010]优选的，所述TEC模块与所述石墨烯组件之间通过导热胶连接固定。
[0011]优选的，所述驱动件设置为减速电机。
[0012]优选的，所述散热上盖的上端面设置有散热翅片。
[0013]优选的，所述驱动件的驱动杆设置为螺纹杆，所述空心螺母与所述螺纹杆旋转连接。
[0014]优选的，所述上金属圈或所述下金属圈开设有限位槽，所述空心螺母穿过限位槽且所述限位槽能够限制所述空心螺母的转动。
[0015]需要TEC模块工作的时候，通过运动机构——即驱动件，使接触到散热上盖的上金属圈向下移动，实现只有TEC模块接触散热面，保证制冷效果。在不需要TEC模块工作的时候，上金属圈与散热上盖抵接时，实现通过石墨烯接触散热面进行散热，从而实现了两种方式的切换。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]1、本专利技术采用的结构中的柔性石墨烯加TEC的散热方式，全年不同的环境温度下，采用不同导热方式，使得TEC散热片平均到每年的大部分时间内是不需要工作的，只需要被动散热即可，如此一方面节省了功耗，另一方面也减小了TEC的工作时间，延长了TEC的工作寿命。
[0018]2、本专利技术采用的结构中整机切换部分采用减速电机的切换方案，被动散热，相比于风扇的换热设计，噪声小，可靠性高，节省功耗。
[0019]3、本专利技术采用的结构中散热接触分开部分采用减速电机加弹簧的方式，保证了散热片与机壳连接的适当压力，保证了散热效果。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术所述的基于TEC的散热结构的爆炸结构示意图。
[0022]图2为本专利技术所述的基于TEC的散热结构的剖面图。
[0023]图3为本专利技术所述的石墨烯组件的立体结构示意图。
[0024]图4为本专利技术所述的石墨烯组件的爆炸结构示意图。
[0025]图5为本专利技术所述的弹簧组件的立体结构示意图。
[0026]图中：1、散热上盖，2、TEC模块，3、石墨稀组件，31、上金属圏，32、上金属散热片，33、石墨烯片，34、下金属散热片，35、下金属圈，4、发热部分，5、驱动件，6、弹簧本体，7、限位垫圈，8、空心螺母。
具体实施方式
[0027]为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施
例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0028]基于
技术介绍
中提出的问题，引出如下思考：设备芯片功耗为15W，正常情况下如果不采用TEC散热，通过被动散热，大部分可以做到环境温度55度，实际需要TEC的工作环境温度范围是在55度以上的环境温度，在环境温度55度以下，采用被动散热，实际上是不需要TEC发挥作用的，只是由于TEC的导热系数低，才导致需要TEC工作来进行主动散热。在实际的使用中，比如户外，一年四季，只有夏季白天的一段时间内户外的机箱里才会达到环境温度55度以上(实际中可能到达60度以上)，而大部分时间(环境温度低于55度，比如晚上，除了夏季外的其它季节)实际上是不需要TEC工作的。因此，在被动散热可以满足的情况下，若可以绕开TEC进行散热，如此一来全年大部分的工作时间内,只需要进行被动散热即可，在温度超过55度的时候，采用TEC散热，综合了两种方案的优点，可以使设备整机的年平均功率接近于芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TEC的散热结构，其特征在于，包括散热上盖、TEC模块、石墨稀组件、发热部分以及驱动件，所述散热上盖设置于所述TEC模块的上方，所述TEC模块设置于所述散热上盖与所述石墨烯组件之间，所述发热部分设置于所述石墨烯组件的下方，所述驱动件设置于所述发热部分的下方；所述石墨烯组件设置为中部向下凹陷的盘形，所述驱动件的驱动杆穿过所述发热部分并与所述石墨烯组件的边缘固定，所述石墨烯组件包括与所述散热上盖抵接的导热状态以及与所述散热上盖分离的非导热状态。2.根据权利要求1所述的基于TEC的散热结构，其特征在于，所述驱动件能够通过所述驱动杆带动所述石墨烯组件的边缘向下运动以使所述石墨烯组件与所述散热上盖分离。3.根据权利要求1所述的基于TEC的散热结构，其特征在于，所述石墨烯组件由上至下依次包括上金属圏、上金属散热片、石墨烯片、下金属散热片、下金属圈以及弹簧组件，所述弹簧组件用于固定所述上金属圏、所述上金属散热片、所述石墨烯片、所述下金属散热片以及所述下金属圈，所述驱动件的驱动杆的端部与所述弹簧组件相连。4.根据权利要求3所述的基于TEC的散热结构，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧本体、限位垫圈及空心螺母，所述弹簧本体套设...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建国，付长昭，丁志富，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：