CN103717032A - 散热装置 - Google Patents

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黄庭强
王得权
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Abstract

一种散热装置，包括一风扇、一第一板件以及一散热鳍片组。风扇具有一出风口。第一板件配置于出风口。第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上。第一板件具有彼此相对的一吸热面以及一散热面。吸热面具有一吸热区，用以与一热源热接触。散热面具有一散热区。散热鳍片组配置于散热面并且与散热面热接触。风扇适于经由出风口而排出一于散热面上流动的气流，并且气流的流动路径是先流经散热区后再流经散热鳍片组。出风口与散热区之间的距离大于出风口与散热鳍片组之间的距离。

Description

散热装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别涉及一种移动电子装置的散热装置。
背景技术
随着电子产品功能的提升，电子产品中有着越来越密集的各种电子元件，且随着电子元件的密集，各个电子元件的发热功率也随之不断提升，因此散热问题越来越受到人们的重视。而这现象在越小型的电子产品中越发显得重要，例如：笔记型计算机、掌上型计算机与手持式通讯装置等。
在散热领域中，目前业界通常采用散热模块来直接对发热电子元件进行散热。目前笔记型计算机中所使用的散热模块是由风扇、热管(heat pipe)及鳍片组所组成。热管的一端经由铜块而与电子元件热接触，热管的另一端与鳍片组热接触。散热模块利用热管将电子元件产生的热量传递至鳍片组上，并利用风扇运转产生的气流与鳍片组热交换以将热能排放到周围环境中，从而达到对发热电子元件散热的目的。
就结构的设计而言，传统的电子装置内的空间尚能够将上述这种把热管以及铜块堆叠于电子元件上的堆叠结构容纳于其内。然而，在电子装置朝向小型化以及薄型化发展的趋势下，具有这种堆叠结构的散热模块将无法同时满足低厚度以及高散热量的需求。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种薄型化的散热装置。
一种散热装置包括一风扇、一第一板件以及一散热鳍片组。风扇具有一出风口。第一板件配置于出风口。第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上。第一板件具有彼此相对的一吸热面以及一散热面。吸热面具有一吸热区，用以与一热源热接触。散热面具有一散热区。吸热区的面积等于散热区的面积，并且吸热区至散热区的最短距离小于吸热区至散热面的散热区以外的其他区域的最短距离。散热鳍片组配置于散热面并且与散热面热接触。风扇适于经由出风口而排出一于散热面上流动的气流，并且气流的流动路径是先流经散热区后再流经散热鳍片组。出风口与散热区之间的距离大于出风口与散热鳍片组之间的距离。
由于第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上，因此，当电子元件所产生的热经由吸热区而进入第一板件后，第一板件会快速地将热会从吸热区传导至散热区。由于风扇所产生的气流是先流经散热区后再通过散热鳍片组，因此本实施例可以快速地移除电子元件所产生的热量。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的散热装置所绘示的立体示意图。
图2为图1的爆炸示意图。
图3为沿着图1的剖视线3-3所绘制的剖视示意图。
图4为依据本发明另一实施例的散热装置所绘示的分解示意图。
图5为依据本发明再一实施例的散热装置所绘示的立体示意图。
图6为沿着图5的剖视线6-6所绘示的剖视示意图。
图7为依据本发明又一实施例的散热装置所绘示的分解示意图。
其中，附图标记
100    散热装置
102    散热装置
104    散热装置
106    散热装置
110    风扇
112    出风口
120    第一板件
120’  第一板件
120a   第一板体
120b   第二板体
120c    连接板体
122     吸热面
122a    吸热区
124     散热面
124a    散热区
126     凹陷区
130     散热鳍片组
132     第一端
134     第二端
140     第二板件
150     第一导流板
160     第二导流板
170     流道
172     进气口
174     排气口
190     第三导流板
200     电子元件
300     电路板
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点，其中相同的标号代表着相同的标号或是相同的元件。
图1为依据本发明一实施例的散热装置所绘示的立体示意图。图2为图1的爆炸示意图。图3为沿着图1的剖视线3-3所绘制的剖视示意图。请参照图1至图3，散热装置100例如是被组装在一电子装置内并且与电子装置内的具有高发热能力的电子元件200热接触，以移除此电子装置内的电子元件200所产生的热量。此电子装置例如是笔记型计算机(laptop)、个人数字助理(PDA)、平板计算机(tablet computer)或是其他种追求小型化或是薄型化的移动运算装置。此电子装置例如是中央处理器(CPU)、图像运算芯片(GPU)或是其他种具有高发热能力的电子元件200。散热装置100包括一风扇110、一第一板件120以及一散热鳍片组130。风扇110具有一出风口112。
第一板件120配置于出风口112。第一板件12的热传导系数大于100W/(m·K)以上。在本实施例中，第一板件120的材质为石墨、金属或是其他热传导系数大于100W/(m·K)以上的材料。
第一板件120具有彼此相对的一吸热面122以及一散热面124。吸热面122具有一吸热区122a，用以与一热源热接触。更详细地说，吸热区122a的位置、形状以及大小分别是吸热面122与电子元件200热接触的区域的位置、形状以及大小。
散热面124具有一散热区124a。吸热区122a的面积等于散热区124a的面积，并且吸热区122a至散热区124a的最短距离大于吸热区122a至散热面124的散热区124a以外的其他区域的最短距离。出风口112与散热区124a之间的最短距离大于出风口112与散热鳍片组130其中一端之间的最短距离。
在本实施例中，第一板件120具有一凹陷区126。凹陷区126用以容纳电子元件200并且与电子元件200热接触。然而，本实施例并非用以限定第一板件120的用来与电子元件200热接触的结构。在其他的实施例中，第一板件120也可以是一个与电子元件200接触的平板(flat plate)。
散热鳍片组130配置于散热面124上，并且与散热面124热接触。
风扇110适于经由出风口112而排出一气流，其中部分的气流是在散热面122上流动，并且此部分的气流的流动路径是先流经散热区122a后再流经散热鳍片组130。本实施例以及部分的其他实施例的散热装置100还包括一第二板件140，其中第二板件140例如是电子装置的壳体。第二板件140配置于出风口112。第一板件120与第二板件140的间具有一间隙D，并且出风口112是介于第一板件120与第二板件140的间。是以，风扇110所产生的气流能够被限制在第一板件120与第二板件140的间，进而使还多的气流流经散热区122a。在本实施例中，第二板件140的材质为石墨、金属或是其他热传导系数大于100W/(m·K)以上的材料。另外，第二板件140例如是与散热鳍片组130热接触。
此外，在本实施例以及部分的其他实施例中，散热装置100还包括一第一导流板150。散热鳍片组130包括彼此相对的一第一端132与一第二端134。第一端134邻近于出风口112。第二端134远离出风口112。第一导流板150位于第一板件120与第二板件140之间。吸热区112a设置于风扇110、第一导流板150以及散热鳍片组130之间。第一导流板150自出风口延伸至散热鳍片组的第二端134，以使第一板件120、散热鳍片组130以及第一导流板150共同形成一流道，其中此流道具有一进气口以及一出气口，并且此流道是自出风口112经过散热区124a而延伸至散热鳍片组130。出风口112朝向进气口，并且散热鳍片组130位于排气口。
基于上述，由于第一板件120的热传导系数大于100W/(m·K)以上，因此，当电子元件200所产生的热经由吸热区122a而进入第一板件120后，第一板件120会快速地将热会从吸热区122a传导至散热区124a。由于风扇110所产生的气流是先流经散热区124a后再通过散热鳍片组130，因此本实施例可以快速地移除电子元件200所产生的热量。
请参照图4，其为依据本发明另一实施例的散热装置所绘示的分解示意图。散热装置102与散热装置100不同的之处在于散热装置102还包括一第二导流板160。第一导流板150与第二导流板160分别位于第一板件120的相对两侧。散热鳍片组130包括彼此相对的一第一端与一第二端，第一端邻近于出风口112，第二端远离出风口112。第二板件140配置于第一导流板150与第二导流板160上，以使第一板件120、第二板件140、第一导流板150以及第二导流板160形成一具有一进气口172以及一排气口174的流道170。风扇110的出风口112朝向流道170的进气口172。散热鳍片组130位于排气口174，并且散热区122a位于进气口172与排气口174之间。经由上述流道170的设计，风扇110所吹出的气流便能够受到流道170的引导而先流经散热区122a再流经散热鳍片组130。
图5为依据本发明再一实施例的散热装置所绘示的立体示意图。图6为沿着图5的剖视线6-6所绘示的剖视示意图。散热装置104与散热装置100不同的之处在于散热装置104的第一板件120’的结构不同于第一板件120。第一板件120’包括一第一板体120a、一第二板体120b以及一连接第一板体120a与第二板体120b的连接板体120c。第一板体120a与第二板件140之间具有一间隙D。第二板体120b与连接板体120c位于此间隙D内。吸热区122a以及散热区124a分别位于第二板体120b的两相对表面上。在电子装置中，电子元件200是位于一电路板300上，并且与电路板300电性连接。第一板体120a位于电路板300上，第二板体120b与连接板体120c位于电路板300以及第二板件140之间，以使得电路板300、第二板件140、第一导流板150以及散热鳍片组130形成一具有一进气口以及一排气口的流道。出风口112朝向进气口，并且散热鳍片组130位于排气口。经由上述流道的设计，风扇110所吹出的气流便能够受到流道的引导而先流经散热区122a再流经散热鳍片组130。
由上述图1、图4以及图5的实施例可知，本说明书并非用以限定引导风扇产生的气流流经散热区的方式。本领域技术人员能够依据设计上的要求而设计出能够引导风扇产生的气流先流经散热区再抵达散热鳍片组的结构。
图7为依据本发明又一实施例的散热装置所绘示的分解示意图。散热装置106与散热装置100不同的之处在于散热装置106还包括多个第三导流板190。这些第三导流板190位于第一板件120的散热面124上，并且自第一板件120的邻近于出风口112的一端朝向散热鳍片组130延伸。因此，第三导流板可以引导风扇110所产生的气流，顺畅地流向散热鳍片组130。
综上所述，由于第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上。因此，当电子元件所产生的热经由吸热区而进入第一板件后，第一板件会快速地将热会从吸热区传导至散热区。由于风扇所产生的气流是先流经散热区后再通过散热鳍片组，因此本实施例可以快速地移除电子元件所产生的热量。
再者，由于第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上，因此当电子元件所产生的热经由吸热区而进入第一板件后，第一板件会快速地将热会从吸热区扩散至第一板件的各个部分。因此，除了风扇所产生的流经散热区而到达散热鳍片组的气流外，风扇所产生的其他流经散热面而到达散热鳍片组的其他气流也可以移除电子元件所产生的热量。
其次，由于第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上，电子元件产生的热可以快速地经由第一板件而被传导至散热鳍片组。由于风扇所产生的气流均被导引至散热鳍片组，并且通过散热鳍片组，因此散热装置也可以经由散热鳍片组来移除电子元件所产生的热量。
另外，相较于现有技术而言，由于散热装置是利用第一板件与电子装置之间的热接触以对电子元件进行散热，因此散热装置不需要将铜块与热管依序地堆叠于电子元件上。因此，散热装置有利于电子装置的小型化以及薄型化。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：
一风扇，具有一出风口；
一第一板件，配置于该出风口，该第一板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上，该第一板件具有彼此相对的一吸热面与一散热面，该吸热面具有一吸热区，用以与一热源热接触，该散热面具有一散热区；以及
一散热鳍片组，配置于该散热面并且与该散热面热接触，
该风扇适于经由该出风口而排出一于该散热面上流动的气流，并且该气流的流动路径是先流经该散热区后再流经该散热鳍片组，该出风口与该散热区之间的最短距离大于该出风口与该散热鳍片组之间的最短距离。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第一板件的材质为石墨。
3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括一第二板件，配置于该出风口，该第一板件与该第二板件之间具有一间隙，该出风口是介于该第一板件与该第二板件之间。
4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，该第二板件的热传导系数大于100W/(m·K)以上。
5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，该第二板件的材质为石墨。
6.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，还包括一第一导流板，该散热鳍片组包括彼此相对的一第一端与一第二端，该第一端邻近于该出风口，该第二端远离该出风口，该第一导流板位于该第一板件与该第二板件之间，该吸热区设置于该风扇、该第一导流板以及该散热鳍片组之间，该第一导流板自该出风口延伸至该散热鳍片组的该第二端，该第一板件、该第一导流板以及该散热鳍片组形成一具有一进气口以及一排气口的流道，该出风口朝向该进气口，并且该散热鳍片组位于该排气口。
7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该第一板件还包括一第一板体、一第二板体以及一连接该第一板体与该第二板体的连接板体，该第一板件设置于一电路板上，该吸热面与该吸热区位于该第二板体，该第二板体与该连接板体位于该电路板以及该第二板件之间，该电路板、该第二板件、该第一导流板以及该散热鳍片组形成一具有一进气口以及一排气口的流道，该出风口朝向该进气口，并且该散热鳍片组位于该排气口。
8.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，还包括分别位于该第一板件的相对两侧的一第一导流板以及一第二导流板，该散热鳍片组包括彼此相对的一第一端与一第二端，该第一端邻近于该出风口，该第二端远离该出风口，该第二板件配置于该第一导流板与该第二导流板上，以使该第一板件、该第二板件、该第一导流板以及该第二导流板形成一具有一进气口以及一排气口的流道，该出风口朝向该进气口，并且该散热鳍片组位于该排气口。
9.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，该第一板件包括一第一板体、一第二板体以及一连接该第一板体与该第二板体的连接板体，该第一板体与该第二板件之间具有该间隙，该第二板体位于该间隙，该吸热区以及该散热区分别位于该第二板体的两相对表面上。
10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括一第三导流板，位于该第一板件的该散热面上，并且自该第一板件的邻近于该出风口的一端朝向该散热鳍片组延伸。
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