CN101005053A - 散热模组 - Google Patents

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Abstract

一种适于对热源进行散热的散热模组，此散热模组包括一第一底座、一第一散热器、一热电致冷片及一第二散热器。第一底座具有一第一面及一第二面，且第一面接触热源。第一散热器及热电致冷片皆接触第二面，而第二散热器配置在热电致冷片上。

Description

散热模组
技术领域
本发明是有关于一种散热模组(heat dissipation module)，且特别是有关于一种利用多重散热路径以达到良好散热效果的散热模组。
背景技术
随着集成电路(Integrated Circuit，IC)晶片的内部元件的积集度(integration)及热功率不断地攀升，IC晶片的散热系统的散热效能也必须要相对提高。一般而言，个人电脑的中央处理器、绘图晶片及晶片组等具有IC晶片的电子元件，于高速运作时会产生热能，因而提高电子元件本身的温度。因此，为了让电子元件的IC晶片在高速运作的状态下仍能维持长期正常运作，这些电子元件的IC晶片在高速运作下所产生的热能必须迅速移除以降低IC晶片的过高的温度，否则一旦IC晶片的温度超过其工作温度的上限，IC晶片就有可能失效而导致电脑系统当机。
图1为习知一种散热模组应用于热源的示意图。请参考图1，习知的一种散热模组100的一热电致冷片(Thermoelectric cooler)110的冷端乃是直接接触热源(heat source)50的表面，再将热电致冷片110的热端直接接触散热器(heat sink)120上以获得较大的散热面积，并配合电脑系统内部的散热风扇(fan)所提供的冷却气流，利用热传导及热对流使得散热模组100能够迅速地将热源50所产生的热能散逸至周围温度较低的环境之中。
虽然热电致冷片110的冷端的温度可降低至常温以下，故可提供较大的温度差至热源50。然而，在习知的散热模组100中，由于直接接触热源50的热电致冷片110仅为热源50的唯一热传导途径，所以当热源50的热量高于热电致冷片110的冷却效能时，热电致冷片110反而会成为热的绝缘体，这使热源50的热无法藉由传导而快速散逸，因而导致热源50的温度不断地提升。因此，当热源50为电子元件时，过高的温度将导致电子元件暂时性或永久性地失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热模组，用以提供良好的散热效果。
为达上述目的或其他目的，本发明提出一种散热模组，其适于对一热源进行散热，此散热模组包括一第一底座、一第一散热器、一热电致冷片及一第二散热器。第一底座具有一第一面及一第二面，其中第一面接触热源。第一散热器及热电致冷片皆与第二面接触，而第二散热器配置在热电致冷片上。
在本发明的一实施例中，热电致冷片的一冷端(cold side)接触第二面，而该电致冷片的一热端(hot side)接触第二散热器。
在本发明的一实施例中，第一散热器与第二散热器之间相隔一距离。
在本发明的一实施例中，第一散热器包括一底座，而第一散热器与第一底座连结成一体。
在本发明的一实施例中，第一散热器与第一底座一体成形。
在本发明的一实施例中，散热模组更包括一热管(heat pipe)，其中热管镶设于第一底座中，并接触热电致冷片。
在本发明的一实施例中，第一散热器包括多个第一鳍片及一第二底座，而第二散热器包括多个第二鳍片及一第三底座，其中第一鳍片连结于第二底座，第二鳍片连结于第三底座，且第二底座与第一底座接触，而第三底座与热电致冷片接触。
在本发明的一实施例中，第一散热器包括一热管，其中热管接触热电致冷片以及第二底座。
本发明的散热模组利用与热源接触的第一散热器作为主要散热途径，并且搭配热电致冷片与第二散热器作为辅助的散热途径。相较于习知的散热模组，本发明的散热模组提供热源两个以上的散热途径来移除热源的热能，因此本发明的散热模组可具有较良好的散热效果。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为习知一种散热模组应用于热源的示意图。
图2为本发明第一实施例的散热模组的爆炸图。
图3为图2的散热模组的组合图。
图4为本发明第二实施例的散热模组的爆炸图。
图5为图4的散热模组的组合图。
50、150：热源           100、200、300：散热模组
110、220：热电致冷片    120：散热器
212：第一底座           212a：第一面
212b：第二面            214、310：第一散热器
216：第一鳍片           218：第二底座
219、316：热管          222：冷端
224：热端        230：第二散热器
232：第三底座    234：第二鳍片
具体实施方式
图2为本发明第一实施例的散热模组的爆炸图，而图3为图2的散热模组的组合图。请同时参考图2及图3，第一实施例的散热模组200适于对一热源150进行散热，此热源150例如是会发热的电子元件。此散热模组200包括一第一底座212、一第一散热器214、一热电致冷片220及一第二散热器230。第一底座212具有一第一面212a及一第二面212b，其中第一底座212的第一面212a直接接触热源150，而第一散热器214配置于第一底座212上，且第一散热器214与第一底座212的第二面212b接触。在本实施例中，第一散热器214锁固于第一底座212上，以与第一底座212连结成一体，而在其他实施例中，第一散热器214可以是与第一底座212一体成形。热电致冷片220与第一底座212的第二面212b接触，且第二散热器230配置在热电致冷片220上。
在第一实施例中，第一散热器214包括多个第一鳍片216以及一第二底座218，其中第一鳍片216连结于第二底座218，且第二底座218与第一底座212接触，让第一散热器214与热源150之间可发生热的传导，使得来自热源150的热能可藉由第一散热器214的第一鳍片216来散逸至周围温度较低的环境中。在本实施例中，第一鳍片216用以提供热对流所需的散热表面。
在第一实施例中，热电致冷片220配置在第一底座212上，且热电致冷片220具有一冷端222及相对的一热端224，其中冷端222接触第一底座212的第二面212b，而热端224接触第二散热器230。
在第一实施例中，第二散热器230包括多个第二鳍片234以及一第三底座232，其中第二鳍片234连结于第三底座232，而第三底座232配置在热电致冷片220上，且热电致冷片220的热端224乃直接接触第二散热器230的第三底座232，让热电致冷片220与第二散热器230之间可发生热的传导，使得从冷端222传递到热端224的热能可再藉由第二散热器230的第二鳍片234来散逸至周围温度较低的环境中。在本实施例中，第二散热器230的第二鳍片234用以提供热对流所需的散热表面。
值得注意的是，第二散热器230的第二鳍片234与第一散热器214的第一鳍片216相隔一距离。换言之，第一散热器214与第二散热器230各自独立而没有直接的接触关系，因此第一散热器214与第二散热器230之间并不会发生热的传导。因此，在第一实施例中，产生自热源150的热能可以经由第一散热器214的第一鳍片216而散逸至外界，同时也会经由第一底座212、热电致冷片220及第二散热器230的第二鳍片234而散逸至外界。
为了让读者更为了解本发明的散热模组，以下将针对本发明的第一实施例的散热模组200的组装步骤及其作动方式加以说明。
接下来请再参考图2，首先在热电致冷片220的冷端222及热端224的表面分别涂上导热膏(grease)，并且将热电致冷片220放置于第一底座212及第二散热器230的第三底座232之间。然后，将第二散热器230组装至第一底座212上，并且确认第二散热器230是否与热电致冷片220接触正常。之后，将第一底座212会与热源150接触的第一面212a涂上导热胶，再把整个散热模组200组装至热源150上。最后，将热电致冷片220外接一电源，并且提供电压给热电致冷片220，让热电致冷片220在热源150放热后能够作用。
接着请同时参考图2及图3，当热源150开始放热时，由于第一底座212直接接触热源150，因此热源150的大部分热能会被传导至第一散热器214，并且经由第一散热器214的第一鳍片216将热能经由热对流的方式散逸至周围温度较低的环境中。在此同时，热源150的其余热能会被传导至热电致冷片220上，再藉由热电致冷片220的冷端222(绘示于图2)被传导至热端224(绘示于图2)，再从热端224被传导至第二散热器230，并且经由第二散热器230的第二鳍片234将热能经由热对流的方式散逸至周围温度较低的环境中。
综上所述，第一实施例的散热模组200是以第一散热器214搭配热电致冷片220及第二散热器230，以提供两个散热途径给来自热源150的热能，因此第一实施例的散热模组200具有良好的散热效果。当然，使用者亦可依照需求来增加热电致冷片220及第二散热器230的个数，以提供更多的散热途径给来自热源150的热能，因而提高散热模组200的散热效果。此外，在散热模组200的一侧或上方还可以设置风扇(未绘示)来提供一强制气流给散热模组200，以提高散热模组200的散热效果。
图4为本发明第二实施例的散热模组的爆炸图，而图5为图4的散热模组的组合图。请同时参考图2及图4，图4与图2的相同或相似的标号代表相同或相似的元件，其配置位置及功用与第一实施例相同或相似，因此不再赘述，以下仅就这两个实施例的散热模组不同的处详加说明。第二实施例的散热模组300与第一实施例的散热模组200不同的处在于：第二实施例的散热模组300的第一散热器214更包括一热管219，以及第一底座313的形状与第一实施例的第一底座212形状不同的外，散热模组300更包括一固定于第一底座313的热管316。
接下来请同时参考图4及图5，热管316固定于第一底座313中，且热管316的一端接触热电致冷片220的冷端222。由于热管316的工作原理是将充斥在毛细物体周围的工作液受热蒸发而成为热气，热气会与温度较低处的冷气自发性地产生自然对流，让热源150的热能均匀扩散至第一底座313中。在本实施例中，热管316可以是与第一底座313连结成一体，或热管316与第一底座313一体成型。
请继续参考图4及图5，热管219的一端设于第二底座218及这些第一鳍片216之间，而另一端则固定于第一底座313中，并接触热电致冷片220的冷端222。因此，藉由热管219来连接第一散热器214的第二底座218及热电致冷片220的冷端222，让来自热源150的热能除了可从第一散热器214的这些第一鳍片216散逸至外界的外，还可将部分的热能藉由热电致冷片220传导至第二散热器230，并从第二散热器230散逸至外界。
值得注意的是，虽然图4及图5中的第二实施例的散热模组300可同时具有热管316及热管219，但是熟习此项技艺者应该知道，单一的热管316或热管219即可提高散热模组300的散热效果，故在第二实施例中并未限定散热模组300必须同时具有热管316及热管219。此外，第二实施例的散热模组300的一侧或上方也可以设置风扇，以提高散热模组300的散热效能。
综上所述，本发明的散热模组乃是利用其与热源接触的第一散热器作为主要的散热途径，并且搭配热电致冷片与第二散热器作为辅助的散热途径，以提供热源两个以上的散热途径，使热源的热能够更为迅速地被移除。因此，相较于习知的仅具有单一散热路径的散热模组，本发明的具有多重散热路径的散热模组具有良好的散热效果。
虽然本发明已以一实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后权利要求所界定为准。

Claims (8)

1.一种散热模组，适于对一热源进行散热，该散热模组包括：
一第一底座，具有一第一面及一第二面，该第一面接触该热源；
一第一散热器，与该第二面接触；
一热电致冷片，与该第二面接触；以及
一第二散热器，配置在该热电致冷片上。
2.根据权利要求1所述的散热模组，其中该热电致冷片的一冷端接触该第二面，而该热电致冷片的一热端接触该第二散热器。
3.根据权利要求1所述的散热模组，其中该第一散热器与该第二散热器之间相隔一距离。
4.根据权利要求1所述的散热模组，其中该第一散热器与该第一底座连结成一体。
5.根据权利要求1所述的散热模组，其中该第一散热器与该第一底座是一体成形。
6.根据权利要求1所述的散热模组，更包括一热管，其镶设于该第一底座中，并接触该热电致冷片。
7.根据权利要求1所述的散热模组，其中该第一散热器包括多个第一鳍片及一第二底座，该第二散热器包括多个第二鳍片及一第三底座，该等第一鳍片是连结于该第二底座，该等第二鳍片是连结于该第三底座，该第二底座与该第一底座接触，该第三底座与该热电致冷片接触。
8.根据权利要求7所述的散热模组，其中该第一散热器更包括一热管，且该热管接触该热电致冷片以及该第二底座。
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