CN101426355A - 罩风式散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种罩风式散热装置，包括：一散热本体，是由数个鳍片所构成，且各鳍片间具有通道；一风扇，是装设在该散热本体上，供向下对该散热本体送出冷空气；其改进之处在于：散热本体的通道的末端，设有一具有朝内折边的衬罩予以阻挡，以改变送风气流方向，强制该风扇进入散热本体的气流被导引流经中央的热区，以增进散热鳍片的热交换。

Description

罩风式散热装置

技术领域

本发明涉及散热装置，尤其涉及一种利用一具有折边的衬罩设计来改变气流方向，且强制出风口必须由中央两侧出风，或折回被罩住的鳍片两端出风，以增进散热效率的罩风式散热装置。

背景技术

电脑是由多个电子元件所组成，包括有主机板、电源供应器、硬碟机、软碟机及光碟机等，这些电脑内的电子元件在运作过程中无可避免地会产生热能，这些热能就必须通过其它途径，如热传导、热对流或热辐射方式，将热散溢至周围环境，才不致于使电子元件温度过高而影响产品的稳定性与可靠性，而在电脑系统中，其中又以主要执行运算的元件—中央处理器(CPU)的散热问题最为重要，因此中央处理器的散热问题成为电脑厂商所欲积极解决的问题。

其次，目前现有电脑中央处理器(CPU)或其他电子晶片上所使用的散热装置10，大致上是如图1、图2所示，其包括由数片鳍片所构成的散热本体11，以及一个设置在散热本体11上方的轴流式风扇12，而散热本体11底面贴靠在电子晶片表面，即热源14区域上。

当风扇12启动后，热源14的热能可经由热传导(heat conduction)作用，传递至散热本体11的各鳍片上，并利用风扇12所产生的冷空气吹向该散热本体11的各鳍片而进行热交换，借此将热能带离。

但是，目前使用的风扇12为轴流式，风扇12的各扇叶122是自中心的轴座121向外延伸，由于轴座121内容设有马达等构件，使得轴座121占有相当大的面积，因此当风扇12动作旋转时，位于轴座121下的热区15的范围，越接近轴座121处，则越风量越小，因此在热区15范围的散热鳍片便无法获得冷空气的散热；且由于散热装置10在按装时，会将热源14对准风扇12的轴座121，因此风扇12所产生的风量与风压无法送达散热本体11最接近热源14所扩散的热区15，所以使其散热效率降低。

参阅图3、图4所示，为现有的另一种散热装置10a，其在该散热本体11与风扇12间增设一具有呈斜锥状的导风环体13，俗称风罩，导引风扇12所产生的空气流集中吹向风扇12中央轴座121所遮蔽的区域，以到达散热本体11最趋近热源14的部份，能够增进散热效率，此类型见诸于中国台湾证书第M259469号新型专利案中。

上述散热装置10a导引空气流吹向中央的作法，其思考方向是正确的，但是其使用斜锥状的导风环体13，所能达到的效果可能有限，因其仅是略为改变送风角度而已，对于轴座121下方的投影区域w，即热源14的位置，空气流不易到达，因此散热效率无法显著提升，这是其未尽完善之处；故，仍有改进空间。

此外，参阅图5所示，为现有的另一种散热装置10b，其散热鳍片16是呈垂直走向的立式，与前述散热鳍片呈水平走向的卧式设计不同。然而，不论是卧式或立式散热装置，其散热上都存在前述说明所述的问题点。再者，晶片散热装置除前述以晶片的接触面做水平摆置而分为水平走向的卧式及垂直走向的立式外，如以平面状的轴流风扇的安装，也是以晶片的接触面做为基准，一般垂直向下吹的没有任何声明，而水平吹向的称为侧吹式。但是，卧式散热装置的上述三种基本形态，具有最小距离内有效面积，和低重心的优势，此类产品除前述易形成一个无风带的缺陷外，如图6所示，目前散热本体11上的散热鳍片111而言，散热鳍片111是竖立于散热本体11的底座112上，中央处理器的热源14先接触散热本体11的底部，再传递至散热鳍片111上，因此底部的温度将是整个散热器温度最高的部位，然而从散热风扇气流的吹拂路径来看，气流由上而下向散热鳍片吹入，较低温的气流即先与散热鳍片顶缘的热能进行热交换，此时气流的温度已被提升而再向下吹入，这样，反而具有较高温的散热鳍片底部与底座无法接受到较低温的气流，因此目前散热鳍片的设计无法有效地让散热器中较高温的部位降温。

虽然，有些散热装置会把中间部分的鳍片切除，或是在鳍片111与风扇12之间留一小空隙，或是在风扇下方加个小衬围，但是这些方式似乎都未能使风扇的空气流和鳍片充分的发生作用。相关类型专利见诸于中国台湾公告第540986号新型专利，如图6A所示，其散热鳍片111的中央切割成V字状112，而侧边设有小衬套123；可是，该衬套123的功能仅是把部分的风围住，其尚无法将风集中往中央热区送，致使在散热效果上，仍未尽理想。

另外，现有一般立式散热器最大的缺点，是在压住品片的金属上正方，很难能制做出散热用的鳍片，因此挖空是最常见的一种做法，但是，中心热区吹不到风的事实依然不会有所改变，所以挖或不挖影响不是很大。有些制品可能也考虑到了这点，在鳍片的外周也做个套把风套住，虽然这种外观很有罩风的样式，但没有风流通路的结构，在使用效能上必然会有很明显的差异，因为风只是被套包住，开口高的话有套等于没套，开口低的话只能靠套内形成的风压把气流往外挤，这么一来不但造成风扇平白的遭受反压风量大减外，而压出来的风也只是沿著内壁外散出来而已，这样，吹不到风的中心热区更是吹不到风，所以得到有套不如不套这么一个结果。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种罩风式散热装置，其通过一衬罩直接在散热鳍片的内部建构出一个俗称风路结构的散热装置，将风扇送出来的空气流，可以集中通过热区后排出，或者流经热区后再送往尚未热交换的鳍片，从而增进散热效率。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明罩风式散热装置，包括：一散热本体，是由数个鳍片所构成，且各鳍片间具有通道；一风扇，是装设在该散热本体上；供向下对该散热本体送出冷空气；其特征在于：所述散热本体的通道的末端，设有一具有朝内折边的衬罩予以阻挡，以改变送风气流方向，强制该风扇进入散热本体的气流被导引流经中央的热区，以增进散热鳍片的热交换。

前述的罩风式散热装置，其中散热本体包括由卧式散热器所构成，且在各水平走向的鳍片通道两侧各设有一插入式衬罩，该插入式衬罩具有一直立面而封闭该通道的上段部，且该衬罩由直立面向内弯成折边而延伸插入各鳍片中；该水平走向的鳍片的中央设有一垂直向的挡风板，据以构成一半罩型的罩风式散热器。

前述的罩风式散热装置，其中两侧插入式衬罩及中央挡风板设制成一体，且其相对于各鳍片的通道，是设成可嵌入的栅栏状。

前述的罩风式散热装置，其中散热本体包括由卧式散热器所构成，其中央设有垂直于水平走向鳍片的中间出风道，该衬罩将鳍片左右两侧通道予以全部阻挡，强制该风扇送风气流必须由中间出风道的前后两侧送出，且该衬罩相对于中间出风道具有出风口，据以构成一全罩型罩风式散热器。

前述的罩风式散热装置，其中衬罩是与风扇设制成一体，成为一罩风扇形态。

前述的罩风式散热装置，其中衬罩设成一罩风座形态，其下周缘固定在该散热本体的结合边上，上周缘具有供风扇固定的安装孔。

前述的罩风式散热装置，其中散热本体由立式散热器所构成，且各辐射状鳍片通道的外周是由衬罩所包围，且该衬罩底缘形成一缩口状的朝内折边，据以形成一立罩型罩风式散热器。

本发明罩风式散热装置的有益效果，其包括：一散热本体，是由数个鳍片所构成，且各鳍片间具有通道；一风扇，装设在该散热本体上，并向下对该散热本体送出冷空气；其特改进之处在于：该散热本体通道末端，设有一具有折边的衬罩予以阻挡，借此以改变送风气流方向，强制该风扇进入散热本体的气流被导引流经中央的热区，从而增进散热鳍片的热交换。依据前述特征，本发明通过一衬罩作为建构一个输送风扇气流的风路的基本架构；而本发明的衬罩与现有衬套的差别在于：该衬罩是具有25度至90度的朝内折边，利用此设计能把风扇送出的风(气流)罩住的衬罩特征，罩在鳍片走向的末端或外周上，因衬罩的折边迫使来自风扇的风，可以集中导向中央的热区后排出，或者流经热区后，再吹往周边的鳍片，这样，便完成了一个具有简短却完整风路的散热结构体。

依据本发明前述特征，建构风路所需的衬罩，是可依需求设制成半罩型、全罩型或立罩型，以因应不同的散热器使用。然而，无论是何种衬罩，其都是因罩风方式来提高散热作用，因此称之为罩风式散热装置。

借助上述构成，经由输送的气流(风)来使鳍片全部参与热交换，解决了现有散热器中无风带的问题，除可提高散热装置的散热能力外，还可避免使用加装如风罩等会占用空间的装置，且可降低散热器的制作成本。

附图说明：

图1为现有一种卧式散热装置分解结构立体图。

图2为现有一种卧式散热装置组合结构剖示图。

图3为现有另一种卧式散热装置分解结构立体图。

图4为现有另一种卧式散热装置组合结构剖示图。

图5为现有一种立式散热装置结构示意图。

图6为现有卧式散热器立体结构剖示图。

图6A为现有中国台湾公告第540986号专利结构示意图。

图7A为本发明第一实施例分解结构立体图。

图7B为本发明第一实施例另一型态分解结构立体图。

图8为本发明第一实施例结构剖示图。

图9为本发明第二实施例立体结构示意图。

图10为本发明第二实施例一使用状态图。

图11为本发明第二实施例另一使用状态图。

图12为本发明第三实施例立体结构部分剖示图。

图中主要标号说明：14热源、15热区、20散热本体、20a散热本体、21鳍片、22通道、23嵌槽、24出风道、25结合边、30风扇、40衬罩、40a衬罩、40b衬罩、41直立面、42折边、43挡风板、44安装孔、45出风口、46折边、50半罩型散热器、60全罩型散热器、70罩风座、80罩风扇、90立罩型散热器。

具体实施方式

参阅图7A、7B、图8所示，本发明第一实施例是揭示一种半罩型散热器50，其包括有：一散热本体20，由数个鳍片21所构成，且各鳍片21之间具有通道22，也就是供空气流通与鳍片21作热交换的间隔，本实施例中的散热本体20为卧式散热器所构成；一风扇30，是装设在该散热本体20上，并向下送出冷空气，本实施例中的风扇30为平面轴流式为较佳。

上述构件都为现有技术(Prior Art)，非本发明专利申请的技术特征，固不再赘述。而，本发明最主要的特征在于：如图7A所示，该散热本体20的通道22的末端，设有一具有朝内折边的衬罩40予以阻挡，借此以改变送风气流方向，强制风扇30进入散热本体20的气流被导引流经中央的热区15，以增进散热鳍片21的热交换。

本实施例中，是在各水平走向的鳍片21的通道22两侧各设有一插入式衬罩40，该插入式衬罩40具有一直立面41，用以封闭该通道22的上段部，且该衬罩40由直立面41向内弯折约25度至45度，延伸一插入各鳍片21两端所设嵌槽23的斜导引面，也即其具有朝内的折边42；再者，在该水平走向的鳍片21的中央设有一垂直向的分隔挡风板43。所以，本实拖例中的两侧通道22未端并未被完全封闭，仍留有出风口，所以称之为半罩型散热器50。

本实施例的特点是：仅需使用两片插入式衬罩40，即可如图8所示，利用衬罩40的直立面41将通道22上段部予以封闭，使得冷空气折返后沿着斜导引面的折边42而导向中央的热区15，最后再由通道22下段部两侧送出，这样，本发明的风路设计，不但解决了现有散热中无风带的困境，又可避免加装如图3、图4所示的现有的导风环体(即风罩13)，使得本发明具有不占据空间，且结构简单，成本低廉的优点；此外，本实施例的插入式衬罩40，其也可如图7B所示的形态实施，即该左、右两个插入式衬罩40及中央的挡风板43设制成一体，且其直立面41及折边42配合各鳍片21的通道22空间，设成可嵌入的栅栏状，从而直接套置在对应的通道22内。这种形态可以不用对散热本体20的鳍片21作切割加工，使各鳍片21的散热性能更佳。其组装后的结构，也如图8所示。

参阅图9所示，本发明第二实施例所揭示的全罩型散热器60，本实施例的散热本体20也由卧式散热器所构成，且其中央设有垂直于水平走向鳍片21的中间出风道24，该衬罩40a的直立面41及底部折边42则将鳍片21左右两侧通道22予以全部阻挡，强制风扇30送风气流到达两侧后需折返流经中央热区，再由中间出风道24前后送出，这也是一种改变风路的设计结构，其与半罩型散热器50的差异在于：其折边42是呈朝内90度，但是其利用折边42来罩风及强制导向的特征则相同。本实施例中，该衬罩40a是与风扇30设制成一体，但不限定于此，其也可单独设在两侧的通道22末端。

参阅图10所示，是延续前述全罩式散热器60的一使用状态图，由于散热本体20的种类繁多，为了因应不同需求，所以本发明的衬罩使用形态，需配合各种不同构件来使用，本实施例中，该衬罩40b设成一罩风座70形态，其下周缘紧密垂直在散热本体20的结合边25上，自然构成一折边结构，而上周缘具有可供风扇30固定的安装孔44。所以，当罩风座70装设在散热本体20后，左、右两侧的通道22将被阻挡，而衬罩40b前后面相对于中间出风道24的位置，则具有出风口45。

参阅图11所示，是揭示该衬罩40b与风扇30设制成一体，成为一罩风扇80的结构形态，其与图9、图10所揭示者，都为全罩型散热器60可实施状态。

此外，本发明除上述针对卧式散热器所设计的衬罩外，如图12所示，本发明第三实施例的立罩型散热器90也可实施于立式散热本体20a，其各辐射状鳍片21的外周，是由一立罩式的衬罩40b所包围，且该衬罩40b底缘形成一缩口状的朝内折边46。而此一折边46将风扇30所送入的气流强制导向中央热区，故，立罩型散热器90也巧妙利用其具有折边46的衬罩40b而构成一完整风路结构装置，让风扇30推出来的风，依序流过所有的鳍片21来进行散热。

所以，本发明借助上述衬罩的技术特征，能有效改变散热器内部的风路走向，使得原本无风带且最需散热的中央热区，能够充分达到热交换，从而能把热量带走，提升电子晶片的使用寿命及可靠度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形态上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1、一种罩风式散热装置，包括：一散热本体，是由数个鳍片所构成，且各鳍片间具有通道；一风扇，是装设在该散热本体上，供向下对该散热本体送出冷空气；其特征在于：所述散热本体的通道的末端，设有一具有朝内折边的衬罩予以阻挡，以改变送风气流方向，强制该风扇进入散热本体的气流被导引流经中央的热区，以增进散热鳍片的热交换。

2、根据权利要求1所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述散热本体包括由卧式散热器所构成，且在各水平走向的鳍片通道两侧各设有一插入式衬罩，该插入式衬罩具有一直立面而封闭该通道的上段部，且该衬罩由直立面向内弯成折边而延伸插入各鳍片中；该水平走向的鳍片的中央设有一垂直向的挡风板，据以构成一半罩型的罩风式散热器。

3、根据权利要求2所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述两侧插入式衬罩及中央挡风板设制成一体，且其相对于各鳍片的通道，是设成可嵌入的栅栏状。

4、根据权利要求1所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述散热本体包括由卧式散热器所构成，其中央设有垂直于水平走向鳍片的中间出风道，该衬罩将鳍片左右两侧通道予以全部阻挡，强制该风扇送风气流必须由中间出风道的前后两侧送出，且该衬罩相对于中间出风道具有出风口，据以构成一全罩型罩风式散热器。

5、根据权利要求4所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述衬罩与风扇设制成一体，成为一罩风扇形态。

6、根据权利要求4所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述衬罩设成一罩风座形态，其下周缘固定在该散热本体的结合边上，上周缘具有供风扇固定的安装孔。

7、根据权利要求1所述的罩风式散热装置，其特征在于，所述散热本体由立式散热器所构成，且各辐射状鳍片通道的外周是由衬罩所包围，且该衬罩底缘形成一缩口状的朝内折边，据以形成一立罩型罩风式散热器。

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