CN100334719C - 传导叶片 - Google Patents

Abstract

一种传导叶片，包含多个鳍片单元及多个结合鳍片单元的连接部，而鳍片单元是沿I轴方向间隔地分布，各鳍片单元还具有二沿II轴方向延伸的导热部、以及多个沿II轴方向交错排列的第一鳍片及一第二鳍片，第一鳍片是跨接在二导热部并以III轴方向呈突出状以位于二导热部的一侧，而第二鳍片也跨接在二导热部并以III轴方向呈凹入状以位于二导热部中间。

Description

传导叶片

(1)技术领域

本发明涉及一种传导叶片装置。

(2)背景技术

图1是一种传统的散热器2，其包括一具有相当厚度的基座21，而基座21的下缘212贴覆在一发热源体(图未示出)以传递热量，并在基座21的上缘211间隔地设置有多个呈柱状的散热叶片22，整体叶片22上方借助一散热风扇23产生强制通风的作用，以增加散热叶片22与空气的热交换，借此加速发热源体所产生的热量快速地散逸。然而，就实际散热效率而言，如图2所示，整个散热器的储热导热的作用只在单一平面状的基座21，使得发热源体产生的热量是经由基座21传导、再由柱状的叶片22传至空气当中，因此，热量传递路径总是由基座21向叶片22末端低温处形成线性一维空间的传递，但是单方向的热传递作用效率不佳，将会因热效应形成大量的热滞留在基座31上(如图中灰点区域，越密表示越大量热聚集)，使得散热器2虽具有散热效果，但是散热效能有限。

另参阅图3，是显示另一传统散热器3，包括一具有相当厚度的基座31，而基座31的下缘312是贴覆在一发热源体(图未示出)以向上方传递热量，基座31二侧分别结合有向上延伸并呈凸出状的导热壁32，另外，基座31的上缘311并间隔地设置有多个呈薄片状的散热叶片33，而叶片33上方借助一散热风扇34产生强制通风的作用，以加速发热源体所产生的热量快速散逸。如图4所示，发热源体所产生的热量是由基座31向上借助薄片状散热叶片组33及导热壁32，同时进行散热，但是如前述那样，储热导热的作用只靠单一平面状的基座31与间接的导热壁32，热传递路径仍然是单方向地由基座31传至散热叶片组33或导热壁32末端的低温处，而由于散热叶片组33呈平面状而能比前述散热器2具有较佳的散热性，但是其内部仍会因热效应而形成极大量的热量滞留在基座31与导热壁32当中(图中灰点区域)，所以整体而言散热效能依然有限。

另外，上述各传统散热器，因受限在其材料及形状所产生的刚性，使得其无法加以挠曲、扭转或产生其他变形，以配合各种外形尺寸的发热源体来贴合使用。

(3)发明内容

本发明的目的在于提供一种传导叶片，其具有高度传热效率的特点。

本发明的另一目的在于提供一种传导叶片，其具有可适用在各种发热源体的不同形状、体积及空间限制的特点。

本发明的传导叶片，其具有I轴、II轴和III轴三个方向，其中I轴方向是传导叶片接触传热平面的一个方向，II轴方向是在该平面上与I轴垂直的方向，以及III轴方向是与该平面相垂直的方向；；其特点是于：该传导叶片是包含多个鳍片单元及多个连接部。多个鳍片单元是沿I轴方向间隔地分布，而各个鳍片单元还具有二沿II轴方向延伸的导热部、以及多个沿II轴方向交错排列的第一鳍片及一第二鳍片，该第一鳍片是跨接在二导热部并以III轴方向呈突出状以位于二导热部的一侧，而第二鳍片也跨接在二导热部并以III轴方向呈凹入状以位于二导热部的中间，该二导热部中间所界定的空间形成一供空气流动的内流通区，而二导热部的外侧处则相对形成一外流通区，使该鳍片单元上还设有至少一通气部，使通气部连通内流通区及外流通区以利空气流通散热。而各连接部两侧分别连接相邻的鳍片单元的其中的一导热部，使得多个鳍片单元连结形成一体。

(4)附图说明

下面通过最佳实施例及附图对本发明的传导叶片进行详细说明，附图中：

图1是一种传统具有柱状散热叶片的散热器立体图；

图2是图1中散热器内热分布示意图；

图3是另一种传统具有薄片状散热叶片的散热器立体图；

图4是图3中散热器内热分布示意图；

图5是本发明的第一较佳实施例的构造立体图；

图6是图5该较佳实施例组合后的侧面图，并说明应用时的热传递路径；

图7是图5该较佳实施例应用时的热量分布示意图；

图8是本发明的第二较佳实施例的构造示意图，说明其通气部的二导流板是以II轴方向同向倾斜延伸；

图9是本发明的第三较佳实施例的构造示意图，说明其通气部的二导流板是以II轴方向互为反向倾斜延伸；

图10是本发明的第四较佳实施例的构造示意图，说明其通气部的二导流板是以III轴方向同向倾斜延伸；

图11是本发明的第五较佳实施例的构造示意图，说明其通气部的二导流板是以III轴方向互为反向倾斜延伸；

图12是图5该较佳实施例的另一使用态样图，说明该传导叶片向一侧翻转呈直立状而与该发热源体接触的型态；

图13是图5该较佳实施例的另一使用态样图，说明该传导叶片的鳍片单元可随该发热源体的起伏表面变形以紧密接触的型态；

图14是图5该较佳实施例的另一使用态样图，说明该传导叶片的鳍片单元可绕曲呈一封闭环形以套设在呈圆柱状的发热源体表面；及

图15是本发明的第六较佳实施例的构造示意图，说明其应用在一太阳能热水器中的一导热水管的使用状态。

(5)具体实施方式

参阅图5，本发明的传导叶片1的一较佳实施例是包含多个鳍片单元11及多个连接部12，本例中，是使用一导热性良好的薄金属片一体冲压成形，使传导叶片1可用以直接或间接接触一如中央处理器芯片、电子元件或任何发热物体等等的发热源体(图未示)。传导叶片具有I轴、II轴和III轴三个方向，其中I轴方向是传导叶片接触传热平面的一个方向，II轴方向是在该平面上与I轴垂直的方向，以及III轴方向是与该平面相垂直的方向。

多鳍片单元11是沿I轴方向间隔地分布，而各鳍片单元具有二平行且呈长形延伸的导热部113，各导热部113以相对垂直于I轴的II轴方向延伸，此外，循着二导热部113的延伸方向还进一步设有多个交错排列的第一鳍片111及一第二鳍片112，使第一鳍片111跨接在二导热部113并以III轴方向呈倒V字形突出状的方式位于二导热部113的一侧，相反地，第二鳍片112也跨接在二导热部113并以III轴方向呈V字形凹入状以位于二导热部113的中间。其中，二导热部113中间所界定的空间可形成一供空气流动的内流通区1131，而二导热部的外侧处则对应形成一外流通区1132，使得在鳍片单元11上的第一鳍片111及导热部113交接处的位置还设有至少一通气部114，而通气部114则是利用冲压时冲缝的方式以形成一缺口1141及一位于缺口1141外略为突出鳍片单元11外表面的导流板1142，使缺口1141连通内流通区1131及外流通区1132以供空气流通散热，在本实施例中，导流板1142在III轴方向的上、下两侧是与鳍片单元11相连，可使得缺口1141是沿着II轴方向分布，可导引空气在II轴方向流动时顺利在内流通区1131与外流通区1132交换，以提高空气与各鳍片单元11的热交换效率。

而连接部12也概呈一沿II轴方向延伸的平板状，连接部12两侧分别连接相邻的鳍片单元11的导热部113下方侧缘处，可使得多鳍片单元11连结形成一体。

如图5及图6，应用时，传导叶片1的各连接部12下方可事先以焊接或熔接方式连接一导热板100，再借由导热板100与位于下方的发热源体间接接触，当然另外一种方式也可借助各连接部12直接与发热源体接触，而另外第二鳍片112的V字形的下方也形成一顶缘1121，使得各第二鳍片112的顶缘1121也可直接或间接接触发热源体，以增加传导叶片1与发热源体的接触性。当导热板100因接触发热源体而产生热时，可如图6箭号所示，使导热板100的热量借由各导热部113以及第二鳍片112向上传递，而由于导热部113是以II轴方向延伸而与各第一鳍片111相连接，使得热量不只以III轴方向向上传递，也可以II轴方向传递以形成三度空间的导热作用，相较于传统散热器单纯向上传递的方式具有更高的导热效率，此外，再借由第一鳍片111与第二鳍片112间因高低落差所形成的开口，以及通风部114的缺口1141，可使得内流通区1131与外流通区1132的空气更易交换流通，冷空气与各鳍片单元11的内外表面接触的机会更大，也可增加空气与传导叶片1间的热交换效率，而由图7的热分布图可知，热量可迅速借此一设计而被空气交换带走，而不会有热量集中的情形发生。

再如图8至图11所示，是本发明的第二、第三、第四及第五实施例，为便于说明，相同的构造以相同的编号表示，而与第一实施例不同的处在在通气部114的型态有所不同。如图8，通气部114的二导流板是以II轴方向以相同面向倾斜突出在鳍片单元11的外表面，而如图9，二导流板1142也是以II轴方向分布但是却是以相反方向倾斜突出在鳍片单元11的外表面。再如图10，二导流板1142是以III轴方向上下分布且以同方向向上倾斜延伸。而图11的二导流板1142则是以III轴方向上下分布但是分别向上及向下反向倾斜延伸。当然，实际上通气部114的型态并非只限于上述几种实施方式，可视外部空气流动的通风型态以最适当的方式开设，此为熟悉本技术的人员易于思及的变化，在此即不再一一举例说明。

另外参考图12，再以第一实施例来说明，当发热源体所在的空间受到两侧如其他电子元件等配置的关系而有所限制时，可使得传导叶片1朝一侧翻转呈直立状，此一使用型态是借由各鳍片单元11与连接部12的一端边缘与导热板100接触，借由面积较小的导热板100与发热源体接触而传导热量，可因此不受两侧空间的限制而进行散热。

而如图13所示，当发热源体表面是一非平面型态而具有凹凸起伏时，由于传导叶片1是以金属薄片冲压弯折形成，每一鳍片单元11均具有弹性变形的可塑能力，因此自然可沿着I轴方向对应发热源体表面形状对应变形，使得导热部113与第二鳍片112的顶缘1121仍可与发热源体紧密接触，而不因发热源体的表面形状受到限制。

又如图14所示，借由鳍片单元11可弹性变形的作用，也可使多个鳍片单元11沿I轴方向连接后可绕曲形成一封闭环形，使得呈环形的传导叶片1可用以套设在呈圆柱状的发热源体表面，所以本发明在安装上的弹性相当高。

再如图15，是本发明使用在一太阳能热水器的一导热水管的型态，在此一实施例中，多鳍片单元11所组成的传导叶片1恰好与前述的作用相反而是作为吸热的目的使用，使一供冷水或其他种液体通过的导管4可穿过各鳍片单元11，并使其管壁可与各鳍片单元11相互连接接触，借由整个传导叶片1具有较大热传导面积的特点，可迅速将太阳日照的热量传递至导管4内的水或其他种液体，使水或其他种液体的温度快速地升高而得到高温的液体，可因此增加太阳能热水器的使用效率。

借由上述构造及安装型态，本发明的传导叶片具有下述特点：

一、呈薄片状的导热部113及呈交错上下配置的第一鳍片111、第二鳍片112的设计，可在相同空间内大幅增加实质的热传导面积，再借由通气部114的设计增进与空气的热交换效率、减少热量滞留集中的现象，自然大幅提高传热效果。

二、在安装适用性方面，本发明是以金属薄片制成，利用材料及形状所具有的高度可塑性，可配合发热源体或吸热体不同的形状、体积及空间限制，而相对作各种弯曲、扭曲、延伸或长短、大小的变化，尤其在如笔记本电脑等可携式电子产品的内部空间有限的情况下，更可以保持直接或间接紧贴在发热源体表面，远较传统散热器更具有广泛的应用弹性。

三、由于传导叶片1可以金属薄片直接一体冲制而成，其不但是制作上简易迅速，金属薄片料带也无任何部分需裁切废弃而可完全充分利用，可因此同时降低制造程序及原料成本的双重经济功效。

Claims (7)

1.一种传导叶片，用以接触一发热源体，以将该发热源体产生的热与空气进行热交换而降低该发热源体的温度，该传导叶片具有多个鳍片单元及多个连接部，传导叶片具有I轴、II轴和III轴三个方向，其中I轴方向是传导叶片接触传热平面的一个方向，II轴方向是在该平面上与I轴垂直的方向，以及III轴方向是与该平面相垂直的方向；其特征在于：

多个鳍片单元是沿I轴方向间隔地分布，而各该鳍片单元还具有二沿II轴方向延伸的导热部、以及多个沿II轴方向交错排列的第一鳍片及一第二鳍片，该第一鳍片是跨接在二导热部并以III轴方向呈突出状以位于二导热部的一侧，而该第二鳍片也跨接在二导热部并以III轴方向呈凹入状以位于二导热部的中间，该二导热部中间所界定的空间可形成一供空气流动的内流通区，而二导热部的外侧处则相对形成一外流通区，使该鳍片单元上还设有至少一通气部，使该通气部连通该内流通区及该外流通区；

而各连接部两侧分别连接该相邻的鳍片单元的其中的一导热部，使得多个鳍片单元连结形成一体。

2、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

该鳍片单元及该连接部是由金属薄片一体冲压制成。

3、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

该鳍片单元的第一鳍片呈一倒V字形。

4、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

该鳍片单元的第二鳍片呈一V字形。

5、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

该通气部具有一连通该内流通区及该外流通区的缺口及一向外突出该鳍片单元的导流板，借助该导流板以导引空气经过该缺口的方向。

6、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

各该鳍片单元随该发热源体表面形状而弹性变形地循I轴方向连接，并借助该连接部与该第二鳍片的顶缘与该发热源体接触。

7、如权利要求1所述的传导叶片，其特征在于：

各该鳍片单元可弹性变形地循I轴方向连接并绕曲形成封闭环形，以套设该发热源体表面，并借助该连接部与该第二鳍片的顶缘与该发热源体接触。

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