CN100341144C - 中心式导流散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中心式导流散热装置，它装设在一发温源上，并包含一装设在该发温源上的散热机构，及一装设在该散热机构上的风扇机构；该散热机构包括一可贴设在该发温源上，并可将该发温源的主要热源迅速往上传导散热的超热传导组合体、数个间隔环设在该超热传导组合体的翼片，及一环设在该翼片外周侧的外壳体，该外壳体具有至少一环设且贯穿在其底部周侧的入风口。

Description

中心式导流散热装置
(1)技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别是涉及一种可将温度迅速传输的中心式导流散热装置。
(2)背景技术
如图1所示，一般散热装置，是装设在一位于一基板11上的发热源12顶部，该发热源12可为一中央处理器(CPU)、集成电路芯片(IC)、模块……等，该散热装置包括一贴附在该发热源12上的铝散热片13，及一吹向该散热片13的散热风扇14，该散热片13的底部设有一铜金属导热片15；借由铜金属的较高温度传导系数将发热源12的表面温度快速传递到该铝散热片13的翼片上，以加大散热面积方式获致较佳的散热效果，但是，上述散热效果实际上仍存有下述的缺失：
1.虽铝金属与铜金属的温度系数分别为218与418，其相互搭配的导热效果仍不够快，致使该散热片13与该发热源12在温度传递后，形成该发热源12表面温度仍较高于散热片13的温度不一致情形，即散热风扇14所吹的风仅吹达散热片13的外壳，无法到达发热源12表面，俗称外部散热的散热效果不良。
2.值得一提的是，当发热源12在运作后，其表面累积的温度会逐渐升高，但是，上述散热装置的外部散热功能无法及时降低该发热源12的高工作温度，将会影响该发热源12的工作稳定度，轻则使装设发热源12的电脑产生死机情形，重则因工作温度过高而发生损坏状况。
(3)发明内容
本发明的目的是在提供一种可将热量迅速传输的中心式导流散热装置。
依据本发明的中心式导流散热装置，装设在一发温源上，包含有一装设在该发温源上的散热机构，及一装设在该散热机构上的风扇机构；该散热机构，包括：一可贴设在该发温源上并可将该发温源的主要热源迅速往上传导散热的超热传导组合体，其包含：一外壳体、一可贴设在该发温源上的底盘、一垂设在该底盘顶面上的排热单元，及一由该底盘与该排热单元配合界定出的超热传导腔体，；数个呈放射状间隔设置在该超热传导组合体的翼片，排热单元具有一垂设在该底盘顶面且可供该翼片间隔环设在其外周侧的散热柱，外壳体环状设置在该翼片外周侧，该外壳体具有至少一环状设置且贯穿在其底部周侧的入风口；及该风扇机构，可轴向脱离地装设在该散热机构的外壳体顶部；其特征在于：该底盘具有一自其顶面凹陷形成的底槽，该散热柱具有一对应该底盘的底槽的排热槽，该超热传导腔体是由该底槽与该排热槽包覆界定出。
借由该超热传导组合体将该发热源的主要热源迅速往上传导散热手段，并用该风扇机构吸引外部冷空气由入风口呈由下往上并经可快速流窜的路径构造，集中吹向该超热传导组合体的主要散热手段，以及通过多个翼片的偌大散热表面积的辅助疏散余热手段，终可获致最佳散热效果。
(4)附图说明
下面通过最佳实施例及附图对本发明中心式导流散热装置进行详细说明，附图中：
图1是一般散热装置的一平面设置图。
图2是本发明的第一较佳实施例的一立体外观图。
图3是该第一较佳实施例的一立体分解图。
图4是该第一较佳实施例的另一立体分解图。
图5是该第一较佳实施例的一未完整的组合剖视图。
图6是该第一较佳实施例的一使用示意图，说明该散热机构的散热柱顶端可依序装设一热电式发电机与一散热片，及热电式发电机经由一对导线连接该风扇机构的风扇。
图7是本发明的第二较佳实施例的一未完整组合剖视图，说明该底盘的底槽与该排热单元的排热槽相互界定出一超热传导腔体。
图8是该第二较佳实施例的一未完整组合剖视图，说明该外壳体可轴向脱离于由该底盘与该排热单元一体成型制成的结构体。
图9是本发明的第三较佳实施例的一未完整分解图，说明该底盘、散热柱、翼片与外壳体是一体成型制成的结构体，并具有一由该底盘、散热柱与翼片内部连通界定出的中空腔体。
图10是本发明的第四较佳实施例的一未完整组合剖视图，说明该底盘、散热柱与翼片是一体成型制成的结构体，并具有一由该底盘、散热柱与翼片内部连通界定出的中空腔体。
图11是该第四较佳实施例的一未完整横向剖视图。
(5)具体实施方式
为了方便说明，在以下的实施例，类似的元件，是以相同标号来表示。
如图2、5所示，本发明的中心式导流散热装置2的第一较佳实施例，是装设在一发热源3上，该发热源3可为一如中央处理器(CPU)、集成电路芯片(IC)、电路模块…等及其他的发热源；在本例中该发热源3为一中央处理器；该中心式导流散热装置2包含一装设在该发热源3上的散热机构4、至少一装设在该散热机构4内的导热体5、一装设在该散热机构4顶端上方的抽风式风扇机构6，及涂覆该导热体5的导热膏7。
如图3、4、5所示，该散热机构4包括一可贴设在该发热源3上的超热传导组合体40，及数个间隔环设在该超热传导组合体40的翼片400；该超热传导组合体40，包括一可贴设在该发热源3上的圆形底盘8(亦可为方形或其他几何形状)、一垂设在该底盘8的顶面82上的排热单元9，及一具有一供套合于该底盘8周环的底开101与一顶开102的中空外壳体100。
该底盘8，包括可贴设在该发热源3上的底面81、一相反于该底面81且朝一中心线向上渐缩弯弧形成的顶面82，及至少一自其顶面82凹陷形成的底槽83，在本例中是形成四个底槽83。
该排热单元9，具有一垂设在该底盘8的顶面82且可供上述的翼片400间隔环设在其外周侧的散热柱91，且上述每两相互邻接的翼片400包覆界定出一通道400’；该散热柱91具有至少一对应该底盘8的底槽83的排热槽911，每一翼片400具有一可抵接于该底盘8的顶面82上的导热部401，该导热部401搭配界定的凹弧状底部空间402恰与该底盘8的凸弧状顶面82相搭接。
该外壳体100，具有至少一环设且贯穿在其底部周侧的入风103，本例为环设多个入风口103，及至少二环设且贯穿在其顶部周侧的卡孔104，该入风103供导引外部冷空气进入该外壳体100内，并呈由下往上流窜经该排热单元9的通道400’(如图7所示的箭头)；该入风103兼可作为将外壳体100以扣具(未图示)予以扣固定位的卡扣孔。
该导热体5，是装设在该底盘8的底槽83与该散热柱91的排热槽911包覆界定出的容置空间110内；该导热体5可为一超热传导棒或一热管，在本例中是采用四根导热体5；尤当使用超热传导棒时，更可使该发热源3的热能迅速往上传导而获致绝佳的传热效果。
该风扇机构6，是可轴向脱离地装设在该散热机构4的外壳体100的顶开口102，并包括一风扇61、一环设在该风扇61周侧的圆环板62，及三自该圆环板62的底端缘向下等距凸伸形成的卡栓63，该卡栓63可脱离地卡扣在该散热机构4的外壳体100的卡孔104内。
另外，该底盘8的底槽83与该散热柱91的排热槽911包覆界定出一容置空间110，该容置空间110内的导热模式手段依材料组构特性大致分下列四种：其一，采用常压传导方式，即其内灌满由多种吸热或发热材料元素烧结研磨混合构成的化合物；其二，为喷涂传导方式，可在前述的化合物中混合加入防止氧化元素后，对容置空间110内壁施予表面喷涂而成；其三，是现有热导方式，是在该容置空间110内抽真空充填下列单一或混合材料：纯水、甲醇、丙酮、氨、氮、钠、锂……等或其他等效材料；其四，是超热传导方式，是选自氢、锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡……等等，采多种元素烧结研磨混合而成，将容置空间110抽真空后再充填前述组成物而得。
值得一提的是，该翼片400的导热模式亦可运用前述的喷涂传导方式，其是将多种吸热或发热材料元素烧结研磨混合构成的化合物，混合加入防止氧化元素后，对该翼片400的周环表面积施予表面喷涂而成。
又，如图6所示，本发明还包含一热电式发电机120，在本例中为一致冷芯片，该热电式发电机120的位置使其高温表面121与该散热机构4的散热柱91顶端上表面成热接触(接触面加导热膏)，本发明还包括一位于中心式导流散热装置上方的散热片，而热电式发电机120的低温相对表面122则与该散热片130的底表面132成热接触(接触面加导热膏)，且热电式发电机120经由一对导线140连接该散热片130上方的风扇机构6的风扇；当散热柱91的温度上升时，位在散热柱91与该散热片130间的热电式发电机120的两相对表面121、122会产生一温差，该温差会使该热电式发电机120产生一直流电压，例如当温度达到一50℃定值时，该热电式发电机120所产生的电压及电流将使风扇动作，风扇的转动让冷气流吹向散热片130使其降温，致使更多的热能自散热柱91被取出从而降低发热源3的温度；以及必要时可将二个或二个以上的热电式发电机120串接一起以增加电压输出；所以热电式发电机120所产生电能不但具有上述降温冷却功用，且可降低电脑系统的功率消耗。
如图2、4、5所示，当发热源3的温度上升时(譬如中央处理器工作时)，借由位于该底盘8与该排热单元9内的导热体5(本例中是采用超热传导棒)，使该发热源3产生的主要热源经由中心散热柱91迅速往上传导与借其周环多个翼片400的偌大表面积辅助散热；并用该风扇机构6吸引外部冷空气经由入风口103呈由下往上流经所设计弯弧上扬且可供冷气流快速流窜的路径构造，汇集地吹向该温度最高的中心散热柱91与该翼片400的主要散热手段，且通过多个翼片400的偌大散热表面积的辅助疏散余热手段，所以借助该风扇机构6的迅速抽离自入风103进入而窜经外壳体100内的热气流，而获致最佳散热效果；值得一提的是，该翼片400亦可设计为涡轮形状(未图示)，亦可提供气流一快速流窜的通路。
如图7所示，本发明的第二较佳实施例，不同于第一较佳实施例的地方在于：该底盘8’具有一自该顶面82’凹陷形成的底槽821’，该排热单元9’的散热柱91’具有一对应该底槽821’的排热槽912’，该底槽821’与该排热槽912’相互界定出一超热传导腔体150，该超热传导腔体150内采用与前述相同的四种温度传导模式手段；此外，如图8所示，该底盘8’与该排热单元9’可采精密铸造一体成型。
如图9所示，本发明的中心式导流散热装置2’的第三较佳实施例，其与前例的不同处在于：该底盘8’、该排热单元9’的散热柱91’、该翼片400与外壳体100是采用精密铸造一体成型，并具有一由该底盘8’、该散热柱91’与该翼片400三者内部相互连通所界定出的中空腔体160，该中空腔体160内采用与前述相同的四种温度传导模式手段；如图10、11所示，本发明的第四较佳实施例，该底盘8’、该散热柱91’与该翼片400是用精密铸造一体成型，并且具有一由该底盘8’、该散热柱91’与该翼片400三者内部相互连通所界定出的中空腔体160，该中空腔体160内采用与前述相同的四种温度传导模式手段。
兹将本发明的中心式导流散热装置2、2’的优点分别说明如下：
本发明可使发热源3的温度上升时迅速扩散到该底盘8、8’与该排热单元9、9’上，并用该风扇机构6吸引外部冷空气经由入风口103使气流呈由下往上快速流窜的手段，集中吹向该温度最高的散热柱91与周环翼片400的主要散热手段，加上通过多个翼片400所构成的偌大散热表面积的辅助疏散余热手段，终可借助该风扇机构6迅速抽离流窜经该外壳体100内的热气流而获致最佳散热效果，不同于现有散热装置会发生该发热源12表面温度仍恒高于该散热片13温度的不一致情形，相对本发明的中心式导流散热装置具有迅速达到全面性降温的使用特性，且不会影响该发热源(如CPU)的工作稳定度。

Claims (17)

1.一种中心式导流散热装置，装设在一发温源上，包含有一装设在该发温源上的散热机构，及一装设在该散热机构上的风扇机构；该散热机构，包括：一可贴设在该发温源上并可将该发温源的主要热源迅速往上传导散热的超热传导组合体，其包含：一外壳体、一可贴设在该发温源上的底盘、一垂设在该底盘顶面上的排热单元，及一由该底盘与该排热单元配合界定出的超热传导腔体；数个呈放射状间隔设置在该超热传导组合体的翼片，排热单元具有一垂设在该底盘顶面且可供该翼片间隔环设在其外周侧的散热柱，外壳体环状设置在该翼片外周侧，该外壳体具有至少一环状设置且贯穿在其底部周侧的入风口；及该风扇机构，可轴向脱离地装设在该散热机构的外壳体顶部；其特征在于：该底盘具有一自其顶面凹陷形成的底槽，该散热柱具有一对应该底盘的底槽的排热槽，该超热传导腔体是由该底槽与该排热槽包覆界定出。
2.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导腔体内灌满由导温材料所组构成的化合物。
3.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导腔体的内壁面喷涂有一由导温材料所组构成的化合物。
4.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导腔体充填有导温材料。
5.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导组合体的底盘、排热单元、翼片与外壳体一体成型，且该底盘、排热单元与该翼片内部形成相互连通的中空腔体。
6.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导组合体的底盘、该排热单元与该翼片一体成型，且三者内部形成相互连通的中空腔体。
7.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导组合体的底盘与该排热单元一体成型。
8.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该排热单元的散热柱与该翼片一体成型。
9.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
还包含至少一装设在该超热传导腔体内的导温体。
10.如权利要求9所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该导温体为一超热传导棒。
11.如权利要求9所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该导温体为一热导管。
12.如权利要求9所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
还包含涂覆该导温体外周侧的导热膏。
13.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该超热传导组合体的底盘、该排热单元、该翼片与外壳体一体成型。
14.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
还包含：一致冷芯片，该致冷芯片的位置使其高温表面与该散热机构的散热柱顶端上表面成热接触；位于中心式导流散热装置上方的散热片；而该致冷芯片的低温相对表面则与该散热片的底表面成热接触，且该致冷芯片经由一对导线连接该散热片上方的风扇机构的风扇。
15.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该底盘顶面是呈上扬弯弧状，且每一翼片具有一抵接于该底盘顶面上的导温部，该导温部搭配界定出的凹弧状底部空间恰与该底盘的顶部凸弧状相搭接。
16.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该风扇机构为一抽风式风扇机构。
17.如权利要求1所述的中心式导流散热装置，其特征在于：
该翼片的周侧喷涂有一由导温材料所组构成的化合物。
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