CN101331817B - 安装鳍片和鳍片安装结构及在冷却鳍片间插入可移动鳍片的散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热器的散热鳍片，该散热鳍片以小半径的圆的一部分形状作为横截面形状，当两个不同半径的圆彼此重叠使得两个圆心在一个圆内时，该小半径圆不与大半径的圆重叠。一种在散热板上的散热器的散热鳍片配置包括至少两个散热鳍片提供给至少一个散热板，使形成散热鳍片的诸圆的内弧与外弧的中心在一条参考线上，且两个相邻的散热鳍片中的一个的外弧在另一个散热鳍片的内弧轨迹内移动，或一个散热鳍片的内弧移出另一个散热鳍片的外弧轨迹外。

Description

安装鳍片和鳍片安装结构及在冷却鳍片间插入可移动鳍片的散热器

技术领域

本发明涉及一种散热鳍片、散热鳍片的配置及可在固定散热鳍片之间插入可移动鳍片的散热器，尤其涉及一种散热器，其弯曲的板式散热鳍片以预知的间隔互相交迭排列，且由该弯曲的鳍片引起的空气流可冷却散热体。 

背景技术

通常由于操作过程中大型集成电路、电阻、晶体管或二极管产生大量热量，各元件只有在热量散发以维持在一既定的温度之下时才能正常工作。尤其是在电子器件产生大量热量的情况下，如果热量不散发，器件会因为过热而损坏。因此，热量必须散发掉。 

传统的散热板关注最大化表面以提高散热效果。结果，散热器必须设计成最小化厚度以增加表面积。 

韩国未审公开专利申请No.2004-0078809公开一种散热器，其包含用来转移热吸收单元的热量并将热量发送到外部的热管(heat pipe)，使散热器具有宽阔表面积的鳍片结构。然而，由于增加了表面积，使用空间的效率可能恶化。 

此外，虽然冷却扇使用提高了散热率，同时冷却扇也产生噪音。 

由于上述问题，韩国未审公开专利申请No.2004-0084618公开一种振动鳍片，其使用电磁体代替冷却风扇。然而，热空气不容易被振动鳍片的振动冷却下来，所以冷却效果并不显著。 

发明内容

本发明从上述问题出发，且本发明的一个方面是提供具有能使用空气流的弯曲部分的散热鳍片，以提高散热鳍片冷却散热体的效率。 

本发明的另一方面是提供一种多个散热鳍片排列在一个散热板上使空气流动的配置，其中散热鳍片具有由两个不同直径的圆环重叠形成的形状。 

本发明的另一方面是提供在多个固定散热鳍片之间放置转动散热鳍片的散热器，转动鳍片可以移动故不需要冷却风扇，使用空间方便，且可在鳍片之间插入可移动结构。 

本发明的另一方面是提供在散热鳍片之间插入可移动结构的散热器，且为了提高由转动散热鳍片的精确转动所引起的空气流动的效率，可将使用电机的驱动装置连接到转动轴。 

根据本发明的一个方面，上述及其他目的可通过提供散热器的散热鳍片实现，该散热器以小半径的圆环的一部分形状作为横截面形状，当两个不同直径的圆彼此重叠而使得两个圆环的中心在一个圆内时，该小半径的圆不与大半径的圆重叠。 

散热鳍片更适宜为立方体状，具有不包含在大圆与小圆交集中的部分的形状。 

依据本发明的一个方面，上述及其他目的可由在散热板上提供散热器的散热鳍片的配置实现，该散热器至少包括“一种散热器的散热鳍片，当两个不同半径的圆彼此交迭而使得两个圆的中心在单一的圆内时，以一具有小半径的圆中不与具有大半径的圆交迭的一部分作为该散热鳍片的横截面形状”中定义的两个散热鳍片并至少提供给一个散热板，这样形成散热鳍片的内弧和外弧的中心在一条参考线上，且两个邻近的散热鳍片之一的外弧在另一个散热鳍片内弧的轨迹内移动或一个散热鳍片的内弧移出另一个散热鳍片的外弧轨迹。 

此外，存在如“一种散热器的散热鳍片，当两个不同半径的圆彼此交迭而使得两个圆的中心在单一的圆内时，以一具有小半径的圆中不与具有大半径的圆交迭的一部分作为该散热鳍片的横截面形状”中定义的至少三个散热鳍片并提供给至少一个散热板，这样形成散热鳍片的圆环中心在参考线上，且三个邻近散热鳍片的中间散热鳍片的外弧在其它散热鳍片之一的内弧轨迹内移动，而三个邻近散热鳍片的中间散热鳍片的内弧移出另外一个散热鳍片的外弧轨迹。 

该至少三个散热鳍片提供给该至少一个散热板，这样移动距离可以设为直径，该移动距离为中间散热鳍片两侧的散热鳍片之间的鳍片距离减去中间散热鳍片的厚度，中间散热鳍片与其它散热鳍片之一保持一狭小空隙，当点在以移动距离为直径的转动圆周上时，执行中间散热鳍片围绕参考线上该点的转动。 

提供给散热板的散热鳍片最好具有同样形状。 

根据本发明的另一方面，上述及其它目的可通过提供散热器实现，该散热 器具有插入散热鳍片之间空间的可移动结构，包括：散热鳍片；散热板；固定散热器，其包括粘结到基板的固定板，该基板中几个固定散热鳍片以一预知的距离排列，且安装有产生热量和发射热量的散热体；转动散热器，其包含一转动板，转动板中具有邻近固定散热鳍片的几个中的各两个之间的几个曲面板型转动式散热鳍片；转动单元，其包含固定到转动板侧面的连杆和用于转动连接杆而与连接杆连接的转动轴；和驱动装置，其包含将转动力传送到转动轴的电机，从而由于转动单元和转动散热器的转动使得导入空气并从固定散热鳍片和转动散热鳍片之间排出。 

此外，固定散热鳍片或转动散热鳍片以具有小半径的圆环的一部分的形状作为横截面形状，当两个不同直径的圆环彼此重叠而使得两个圆环中心在一个圆内时，该小半径的圆不与大半径的圆重叠。 

转动散热鳍片具有与固定散热鳍片相同的形状。 

此外，该转动轴定位在参考线上的转动中心上且包括在上端形成的沟槽，且散热器还包括转动单元，其以与各沟槽中心隔开一偏心距离的转动轴和转动板一起形成或设置在转动板上，且其包括与沟槽连接的固定的突出部分，使驱动装置借由其产生的转动力来移动与连接杆连接的转动散热器。 

此外，内圆和外圆的中心在一条参考线上，且在参考线周围相邻的两个固定散热鳍片之间的鳍片距离减去厚度得到的移动距离是偏心距离的两倍。 

驱动装置包括：提供给基板的电机；连接到至少两个转动轴的多个皮带轮；以及将电机的驱动力转换为转动力的皮带。 

此外转动散热器由多个转动散热鳍片与转动板一起构成。 

固定散热器由多个固定散热鳍片与固定板一起构成。 

固定散热器的固定散热鳍片和固定板由高热传导材料制成。 

此外，转动销和转动板可由轻量的合成树脂或轻量金属制成。 

综上所述，依据本发明，由于使用了空气流动而没有用冷却扇，可以大大降低散热器操作过程中的噪音。 

由于没有使用冷却扇，散热器的体积减小可以更方便的利用空间。 

此外，通过设计固定散热鳍片和转动散热鳍片很容易制造散热器，其中通过重叠两个圆环形成弯曲的固定散热鳍片和弯曲的转动散热鳍片以产生空气流动来设计固定散热鳍片和转动散热鳍片。 

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例散热鳍片的设计概图； 

图2示出了根据本发明的一个实施例的散热鳍片的配置图； 

图3是根据本发明的一个实施例的散热器的分解透视图； 

图4详细阐述了根据本发明的实施例的散热器的转动单元； 

图5是根据本发明的实施例的散热器的底部透视图； 

图6是根据本发明的实施例的散热器的正视图； 

图7是根据本发明的实施例，当从正视图中沿着线A-A方向截取的截面看时散热器的移动距离和偏心距离的平面图； 

图8是根据本发明的实施例，当从正视图中沿着线A-A方向截取的截面看时固定散热鳍片和转动散热鳍片的操作视图。 

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。首先应该了解，相同的符号表示的是相同的元件及零件。在本发明的下述描述中，如果现有的结构和操作会对本发明的目的造成混淆则省略该详细描述。 

图1是根据本发明的一个实施例的散热鳍片的设计概图，图2是根据本发明的实施例的散热鳍片的配置图。 

首先，画出具有某一半径及圆心R1的圆，然后与另一个具有不同半径和圆心R2的圆交迭。这种情况下，两个圆的圆心在一个圆内，设大圆的圆心201为R1，小圆的圆心202为R2，当具有较小半径的圆与具有较大半径的圆重叠时，不属于两个圆之间的交叉部分的未被包括的部分的形状被设定为散热鳍片300的横截面形状。 

这种情况下，不属于交叉部分的小圆202的未被包含的部分可作为散热鳍片300的截面形状，且散热鳍片以立方体状将未被包含的部分200加入三维体中形成。 

该散热鳍片300的形状设计适用于增加传热表面、配置多个散热鳍片300以引导通过散热鳍片300之间的移动造成的空气流、和形成降低阻力的流线型结构。 

在散热鳍片300的配置中，多个散热鳍片300在一条参考线上以一距离将形成散热鳍片300的圆的圆心的既定距离设置。多个散热鳍片300最好具有相同的形状和大小，下面，本发明的优选实施例将在假定多个散热鳍片300具有相同的形状的情况下描述。 

当多个散热鳍片300在一个方向排列时，至少两个相邻的散热鳍片300 可互动地在一个范围内移动，该范围为一个散热鳍片300的外弧延伸形成用虚线表示的完整圆的区域，此区域并不与另一个散热鳍片300的内弧延伸形成的用虚线表示的完整圆的区域重叠。 

当配置至少三个散热鳍片300时，三个散热鳍片300中间的散热鳍片300的移动范围由介于两个区域之间的一个区域决定，该两个区域的一个为散热鳍片300的外弧，其靠近位于三个散热鳍片300的中间的散热鳍片300的内弧，被延伸而形成由一虚线表示的完整圆，而两个区域的另一个为另一散热鳍片300的内弧被延伸而形成的由虚线表示得完整圆。 

在配置至少三个散热鳍片300的情况下，两个固定散热鳍片300最好以预定距离即鳍片距离设置，且在其间设置一个散热鳍片300，使得位于两个散热鳍片300中间的散热鳍片300在两个散热鳍片300之间移动，且鳍片距离可以为从固定散热鳍片300之一的内弧到另一固定散热鳍片300外弧的距离。 

散热鳍片300具有既定厚度，且移动距离37由鳍片距离23减去厚度34限定。 

在此情况下，如果位于散热鳍片300中间的散热鳍片被称为中间散热鳍片300，则中间散热鳍片300与另外的散热鳍片300中的任一个接触而仍维持其间的狭小间隙的情况可设置为基准状态。 

当以移动距离37为直径的转动圆360绕位于基准线10上的中间散热鳍片300的一个点350画在基准线上，且假定点350沿着在转动圆360的圆周上形成的轨迹移动时，可以详细描述本发明的实施例。 

在这种情況下，中间散热鳍片300并不是由具有固定散热鳍片300的转动圆支撑，而是由其他转动圆360或其他支撑构件支撑，并连接到驱动装置，该驱动装置包含用于将转动力传到中间散热鳍片300的电机。 

图3是根据本发明的一个实施例的散热器的分解透视图，图4是根据本发明的实施例的散热器的转动单元的详细视图，图5根据本发明的实施例的散热器的底部透视图。 

在本发明的这个实施例中，在基板100上提供有固定散热器20、转动散热器30及转动该转动散热器30的转动单元40，产生热的散热体110粘结到该基板，且转动单元40用包含电机51的驱动装置50来进行驱动。 

散热体110和基板100可以是电子设备诸如膝上型电脑、桌上型电脑、服 务器、液晶显示器(LCD)或等离子显示板(PDP)的中央处理单元(CPU)，或者是其中安装有电子元件诸如温差电敏器件、视频图形阵列(VGA)卡、功率晶体管的电路板100。 

由具有固定散热鳍片21的固定板25构成的固定散热器20定位在基板100的散热体110上，固定散热鳍片21为弯曲的薄金属板且由具有高导热系数的铜制成。 

固定散热鳍片21最好是具有月牙形横截面的薄板，其由两个具有不同半径的圆取虚线的基准线10作为圆心而画出时彼此相交而形成。 

这些固定散热鳍片21以既定间隔提供给固定板25，在这种情况下，固定散热鳍片21可与固定板25形成一体。 

如固定散热鳍片21中一样，为了进行有效的加热操作，固定板25由高导热性材料诸如铜和铝的任一种或其合金制成。 

转动散热鳍片的形状最好跟固定散热鳍片21形状相同，或为由具有不同半径的两个圆取虚线的基准线10为圆心而画出时彼此相交形成的月牙状。这种情况下，转动散热鳍片31由轻量合成树脂或轻量金属制成。 

转动散热鳍片31设置在多个固定散热鳍片21的两个相邻固定散热鳍片21之间，且该多个转动散热鳍片31的上端提供给转动板35以形成转动散热器30。该转动板35可由轻量合成树脂或金属薄膜制成。 

转动单元40与转动散热器30的转动板35连接，且该转动单元40包括连杆41和转动轴43。 

连杆41与转动板35形成一体或粘结到转动板35，且包含向下从连杆41的侧边突出的固定突起42。 

转动轴43具有位于基准线10上的转动中心44，和在其上端形成并与固定突起42连接的沟槽45。 

沟槽45中心46位于基准线10上以及固定突起42的重心(图中未示出)位于沟槽中心46，使得固定突起42可与沟槽45连接。这种情况下，可假定转动中心44与沟槽中心46的距离为偏心距离，偏心距离的操作原理将参考图5和图6进行描述。 

转动轴43朝向上的方向与连杆41连接，而朝向下的方向通过基板100的贯穿孔(图中未示出)与包括电机51的驱动装置50连接，或直接连接到驱 动装置50如电机51。 

包含电机51的驱动装置50直接连接到转动轴43，或者在包含至少两个转动轴43的情况下包含多个皮带轮53或皮带54，用于将电机51的驱动力转化为旋转力。 

这种情况下，皮带54最好为同步带54，以将相同的转动力传送到各个转动轴43。 

电机51安装在后侧，在该处与安装基板100的散热体110隔开，且来自电机51的热不转移到散热体110，或者电机51直接粘结到基板110或其他支撑体。 

图6是根据本发明的实施例的散热器的正视图，图7是根据本发明的实施例，从正视图的线A-A’截取的截面看去时移动距离和偏心距离的平面图，图8是根据本发明的实施例，当从正视图中A-A’线截取的截面看去时，固定散热鳍片及转动散热鳍片的操作视图。下面将描述依据本发明的实施例的散热器的操作原理。 

附图标记10指示参考线10。固定散热鳍片21、转动散热鳍片31及转动轴43可设计在参考线10周围。固定散热鳍片21可为弯曲的板状鳍片，其具有两个不同半径的圆在参考线10上相交形成的诸如月牙形横截面，且转动散热鳍片31最好具有与固定散热鳍片21相同的形状，以方便设计。为了方便，假定固定散热鳍片21及转动散热鳍片31具有由大曲率半径的外弧和小曲率半径的内弧形成的横截面。参考线10上固定散热鳍片21或转动散热鳍片31的内弧与外弧之间的距离被设定为厚度34。在固定散热鳍片21或转动散热鳍片31中的两个固定散热鳍片21或两个转动散热鳍片31之间以既定间隔配置的距离，即，从参考线10上一个固定散热鳍片21的内弧到另一个相邻固定散热鳍片21的外弧之间的距离，或从参考线10上一个转动散热鳍片31的内弧到另一个相邻转动散热鳍片31的外弧之间的距离，被设定为鳍片距离23。这种情况下，移动距离37设定为鳍片距离23减去厚度34。 

当转动散热鳍片31在各两个相邻固定散热鳍片21之间移动时，转动轴43传送含有电机51的驱动装置50的驱动力，且以和电机51相同的每分钟转数开始朝既定方向绕转动中心44旋转。 

这种情况下，连杆41的固定突起42固定在沟槽45中，其中沟槽中心46 与转动中心44以偏心距离47隔离开，使得连杆41由于转动轴43的旋转而开始以一个半径，也就是从转动中心44到沟槽中心46的偏心距离47，绕沟槽的中心46作圆形运动。 

由于连杆41在转动散热器30中形成，或固定到含有转动散热鳍片31的转动板35的后侧，转动散热器30的多个转动散热鳍片31独立旋转。下面将描述转动散热鳍片的移动，且在偏心距离47与移动距离37之间的关系中，移动距离37必须为偏心距离的两倍。 

转动散热鳍片31与固定散热鳍片21的移动状态的参考状态设定为图8A中所示的状态。旋转方向可以为顺时针方向或逆时针方向，在本发明的实施例中最好设定为逆时针方向。此外，作为本发明的一个实施例，将参考图8中位置A和位置B描述空气流动。 

如图8A所示，没有移动的参考状态假定为空气不流动的状态，且转动散热鳍片31维持与固定散热鳍片21的外弧之间的狭小间隙。 

狭小间隙指转动散热鳍片31不与固定散热鳍片21接触以减少摩擦的状态。在转动散热鳍片31旋转且由于和固定散热鳍片21之间的摩擦产生摩擦热的情况下，转动散热鳍片31可由具有高热传导率的铜或铝制成。 

如图8B所示，沟槽的中心46借由旋转绕转动中心44转动90度，使空气导入点A并通过点B排出。转动散热鳍片31的外弧在维持狭小间隙的同时沿着固定散热鳍片21的内弧轨迹移动。图8示出了空气连续导入点A并连续从点B排出。 

然后，如图8D所示，转动180度使转动散热鳍片31的外弧与固定散热鳍片21的内弧维持狭小间隙。 

其后，如图8E和8F所示，空气可借由转动散热鳍片31的旋转导入点A并通过点B排出。 

从安装在基板100上的散热体110产生的热可借由转动散热鳍片31的高速旋转而排出，且固定散热鳍片21的放热操作可通过转动散热鳍片31的旋转加速空气流动而被冷却。 

虽然为了进行说明公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应了解，在不违背本发明的范围和精神的情况下，可以有许多修改、添加和替代方案，且本发明的范围和精神由附加的权利要求所揭示。 

Claims (12)

1.一种散热器的散热鳍片，当两个不同半径的圆彼此交迭而使得两个圆的中心在单一的圆内时，以一具有小半径的圆中不与具有大半径的圆交迭的一部分作为该散热鳍片的横截面形状。

2.一种在散热板上的如权利要求1所述的散热器的散热鳍片的配置装置，其包括提供给至少一个散热板的至少两个散热鳍片，使得形成所述两个散热鳍片的四个圆的中心在一条参考线上。

3.根据权利要求2所述的散热板上的散热器的散热鳍片的配置装置，其特征在于，给至少一个散热板提供至少三个散热鳍片，使得形成所述三个散热鳍片的六个圆的中心在一条参考线上。

4.根据权利要求2、3中任意之一所述的散热板上的散热器的散热鳍片的配置装置，其特征在于，提供给散热板的散热鳍片具有相同的形状。

5.一种散热器，所述散热器具有插入根据权利要求2所述的各散热鳍片之间的空间的可移动结构，所述散热器包括：

所述散热鳍片；

包含粘结到基板的固定板的固定散热器，该基板中多个固定散热鳍片以既定间隔排列，且安装有产生热并散射热量的散热体；

包括转动板的转动散热器，其中在多个相邻的固定散热鳍片的各两个之间提供有多个弯曲板状转动散热鳍片；

包括固定到转动板侧面的连杆和连接到连杆以转动连杆的转动轴的转动单元；以及

包括用来将转动力传送到转动轴的电机的驱动装置，通过转动单元和转动散热器的旋转使空气导入固定散热鳍片与转动散热鳍片之间并从其间排出。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，转动散热鳍片具有与固定散热鳍片相同的形状。

7.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，转动轴具有位于参考线上的转动中心且包括在上端形成的沟槽，以及

该散热器还包括转动单元，所述转动单元包括连杆和转动轴，其中所述连杆与转动板形成一体，或粘结到转动板，并且所述连杆包含与沟槽连接的固定突起，使得该驱动装置借由其产生的转动力来移动与连杆连接的转动散热器。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，偏心距离是移动距离的一半，其中，移动距离为相邻两个固定散热鳍片之间的鳍片距离减去转动散热鳍片的厚度，偏心距离为所述转动轴的中心与所述沟槽的中心的距离。

9.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，驱动装置包括：

提供给基板的电机；

连接到至少两个转动轴的皮带轮；以及

将电机的驱动力转换为转动力的皮带。

10.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，转动散热器配置为由多个转动散热鳍片与转动板一起构成。

11.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，固定散热鳍片配置为由多个固定散热鳍片与固定板一起构成。

12.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，固定散热器的固定散热鳍片与固定板由铝或铜构成。

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