CN101522012A - 发热元件冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发热元件冷却装置，该装置能够增强发热元件上的冷却效果并减小噪音。散热器包括芯部和多个固定在芯部上的散热片。以芯部的直径L1为由连接散热片端部的假想连接线描绘的圆的直径L2的37％～45％的方式，限定芯部和散热片的尺寸。

Description

发热元件冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却发热元件(如电子元件)的发热元件冷却装置。

背景技术

传统已知的发热元件冷却装置包括具有芯部和多个散热片的散热器和风扇装置。在这种装置中，将被冷却的发热元件安装在芯部的后表面上，并且，将散热片固定在芯部上。设置在散热器上方的风扇装置沿两个或更多的散热片吹送空气以促进从散热片散热。在这种发热元件冷却装置，将由发热元件产生的热量从芯部传递至散热片。随后，沿散热片从风扇装置吹送的空气会带走散热片的热量，从而冷却发热元件。

在日本专利申请公开文献N0.2005-327854(JP2005-327854A)中披露的发热元件冷却装置中，散热器的芯部具有柱形形状，并且，以连接多个散热片的端部的假想连接线形成或描绘从设置风扇装置侧看去呈圆形或大致圆形的方式，布置多个散热片。但是，在近些年来，随着电子元件性能的提高，发热元件会产生更大的热量。因此，要求进一步增强发热元件冷却装置的冷却性能。为此，已进行了几种尝试，即：增大散热器中散热片的面积或者将具有高导热率的元件(如铜)插入散热器的芯部内。但是，在这种传统的技术中，尚未认识到：为了增强冷却性能并减小噪音，应如何确定散热片与芯部的尺寸关系，并且，已通过反复试验法进行了装置的设计。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够增强发热元件的冷却效果并减小噪音的发热元件冷却装置。

在本发明中作出改进的电子元件冷却装置包括散热器和风扇装置。散热器包括在后表面上安装有被冷却的发热元件的芯部以及散热片构件，所述散热片构件包括固定在芯部上的多个散热片。风扇装置布置在散热器的上方，并且所述风扇装置沿多个散热片吹送空气，以促进从散热片散热。在本发明中使用的散热器中，芯部由柱状体构成，形成该柱状体的材料的导热率大于用于形成散热片构件的材料的导热率。将芯部布置成相对于风扇装置竖直设置(以便芯部的中心与风扇装置的中心大致一致)。以下述方式布置散热片，即从设置风扇装置的风扇装置侧看去，连接散热片端部的假想连接线描绘或形成为圆形或大致圆形。在本发明中，芯部和散热片的尺寸被限定成使得构成芯部的柱状体的直径与由假想连接线描绘或形成的圆的直径之比为37％～45％。如果柱状体的直径与由假想连接线描绘的圆的直径之比小于37％，则会减小通过芯部的传递至散热片的热量，从而会降低冷却性能。如果柱状体的直径与由假想连接线描绘的圆的直径之比大于45％，则会增大散热器的整个重量，并且，芯部本身会对从风扇装置供给的风形成阻力，从而会降低冷却性能和发散效果。如果将构成芯部的柱状体的直径确定为由假想连接线描绘的圆的直径的37％～45％，则与以往相比能够增强冷却效果并减小噪音的产生。

散热片构件最好可以由与构成芯部的柱状体紧密配合的圆柱体和多个与圆柱体一体形成的散热片构成。散热片和圆柱体最好可以彼此一体形成。在柱状体的风扇装置侧端部或位于风扇装置侧上的柱状体的端部上形成朝风扇装置开口的凹形或凹槽部分。凹形部分朝向风扇装置的马达部分并且不受风扇装置产生的风的影响。因此，虽然凹形部分的结构能够减小芯部的重量，但是，并不会显著影响冷却性能。如果形成这种芯部，则可以根据用途任意改变柱状体的材料并减小芯部的重量。

柱状体的导热率大于圆柱体的导热率。因此，无需将柱状体的尺寸增大为比所需要的尺寸大，就能获得所要求的冷却性能。另外，散热片的端部最好一体连接至圆柱体上，并以沿芯部的一个周边方向或相同的周边方向升高的凸形方式进行弯曲，并且，从风扇装置侧看去，每一散热片均沿周边方向在其端部一分为二。通过使用这种结构的散热片，能够增强冷却性能并减小噪音。

根据本发明，构成芯部的柱状体的直径确定为由假想连接线描绘的圆的直径的37％～45％，从而与以往相比能够增强冷却效果并减小噪音的产生。

附图说明

图1为适用于电子元件冷却装置的第一实施例的发热元件冷却装置的竖直剖面图。

图2为在图1所示的实施例中使用的散热器的平面图。

图3为散热器改进的平面图。

具体实施方式

图1为适用于电子元件冷却装置的第一实施例的发热元件冷却装置1的竖直剖面图。在图1中，由虚线表示安装在散热器3上的轴流式风扇装置5。图2为在图1所示的实施例中使用的散热器3的平面图。散热器3包括芯部7以及固定在芯部7上的散热片构件10。散热片构件10包括多个散热片9。将固定托架11固定在散热器3的芯部7的下端部分上。

散热片构件10由与构成芯部7的柱状体7a紧密装配的圆柱体8和多个与圆柱体8一体形成的散热片9构成。构成芯部7的柱状体7a与圆柱体8能够形成热传导并且其形成材料的导热率高于形成圆柱体8的材料的导热率。在本实施例中，柱状体7a由导热率比散热片9和圆柱体8的材料(铝)的导热率高的铜形成。在位于轴流式风扇装置5侧面的柱状体7a的上端部形成凹形或槽状部分7b。凹形部分7b朝向轴流式风扇装置5的马达部分并且不受轴流式风扇装置5产生的风的影响。因此，虽然凹形部分7b的结构能够减小芯部7的重量，但是，并不会显著影响冷却性能。在柱状体7a的下端部形成直径减小以允许安装固定托架11的小直径部分7c。以导热方式或可以实现导热的方式将被冷却的发热元件(例如CPU)安装在小直径部分7c的端面上。

从风扇装置5的侧面或风扇装置侧看去，连接散热片9端部的假想连接线13描绘或形成为大致圆形的方式布置散热片9。另外，散热片9的端部一体连接至圆柱体8上，并以沿芯部7的一个周边方向或相同的周边方向升高的凸形方式进行弯曲。另外，从风扇装置5侧看去，每一散热片9均沿周边方向在其端部一分为二。通过使用这种结构的散热片9，能够增强发热元件装置的冷却性能并减小噪音。

在本实施例中，限定芯部7和散热片9的尺寸，以便构成芯部7的柱状体7a的直径L1与由假想连接线13描绘的圆的直径L2之比为37％～45％。如果直径L1与直径L2之比小于37％，则会减小通过芯部7的传递至散热片9的热量，从而会降低冷却性能。如果直径L1与直径L2之比大于45％，则会增大散热器3的整个重量，并且，芯部7本身会对从风扇装置5供给的风形成阻力，从而会降低冷却性能和发散效果。如果将芯部的直径确定为假想连接线的直径的37％～45％，则与以往相比能够增强冷却效果并减小噪音的产生。

在上述实施例中，如从设置风扇装置5的风扇装置侧所示，连接多个散热片9的端部的假想连接线13大致描绘或形成了圆形。作为可选择的方案，对于图3所示的散热器3’，从风扇装置5侧所示，连接多个散热片9’的端部的假想连接线13’描绘或形成了近似圆形。在图3的散热器中，假想连接线13’描绘或形成了通过沿周边方向、以90°间距对圆形进行部分切除所获得的形状。

在上述实施例中，在芯部7的外侧布置了50个或更多个的散热片。可以根据所要求的冷却性能的水平，适当地确定所布置的散热片的数量。

同样，虽然在上述实施例中，将固定托架11固定在芯部7上，但是，也可以将其固定至风扇装置5或散热片9上。

此外，虽然在上述实施例中，可独立形成芯部7和圆柱体8，但是，无需使用圆柱体8，可以仅仅使用柱状体形成芯部的外周。在这种结构中，最好利用相同的材料一体形成芯部和散热片。

虽然已参照实施例对本发明的某些特征进行了说明，但是，该说明并不带有限制性含义。对于本领域技术人员能够明显得知的本发明包含的上述实施例的各种变形以及本发明的其它实施例均应落入本发明的思想和保护范围内。

Claims (3)

1.一种发热元件冷却装置，其包括散热器和风扇装置，

散热器包括芯部以及散热片构件，其中在芯部后表面上安装有将被冷却的发热元件，该散热片构件包括多个固定在芯部上的散热片；

散热器的芯部由柱状体构成，形成该柱状体的材料的导热率大于用于形成散热片构件的材料的导热率；

以下述方式布置散热片，即从设置风扇装置的风扇装置侧看去，连接散热片端部的假想连接线描绘出圆形或大致圆形；

风扇装置布置在散热器的上方，并沿多个散热片吹送空气，以促进从散热片散热，其中：

芯部和散热片的尺寸被限定成使得柱状体的直径与由假想连接线描绘的圆的直径之比为37％～45％。

2.根据权利要求1所述的发热元件冷却装置，其中：散热片构件由与构成芯部的柱状体紧密装配的圆柱体和多个与圆柱体一体形成的散热片构成，且

朝向风扇装置开口的凹形部分形成在位于风扇装置侧上的柱状体的端部内。

3.根据权利要求1所述的发热元件冷却装置，其中：散热片的端部一体连接至圆柱体上，并以沿芯部的一个周边方向升高的凸形方式进行弯曲，并且，

从风扇装置侧看去，每一散热片均沿周边方向在其端部一分为二。

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