CN113811143A - 散热模块 - Google Patents

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CN113811143A CN202011444947.3A CN202011444947A CN113811143A CN 113811143 A CN113811143 A CN 113811143A CN 202011444947 A CN202011444947 A CN 202011444947A CN 113811143 A CN113811143 A CN 113811143A
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陈建佑
陈韦豪
陈柏彰
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Abstract

本发明提供一种散热模块。散热模块包括具有壳体的水冷头以及设置于该壳体上并包含有两个侧壁及至少一第一肋条的框体，其中，该两个侧壁分别位于该壳体的两侧，该第一肋条用以提供抗变形力，以避免该散热模块在锁固时严重变形。

Description

散热模块
技术领域
本发明涉及散热领域，尤其涉及一种散热模块。
背景技术
根据现代化需求，计算机与各种电子装置发展快速且效能不断地提升，但在此过程中，高效能的硬件所带来的散热问题也随之而来。一般而言，计算机与各种电子装置通常会使用散热元件来进行散热，例如使用散热膏或散热片来贴附于欲散热的电子元件上，以将热吸出并逸散。然而，此种散热方式效果有限，因而发展出使用液体冷却方式的散热模块。
现有的使用液体冷却方式的散热模块一般是采用冷却液来吸附热能，例如将冷却液流体连接至欲散热的电子元件，已受热的冷却液可往较低温处流动来进行热交换，热交换后的冷却液即可再流动至欲散热的电子元件来吸附热能，如此可形成一散热循环。
然而，现有的散热模块在应用于一发热源时，往往必须通过锁固件来进行固定安装，各锁固件在对散热模块的各角端的锁固过程中，经常有造成整体散热模块严重变形的不良情况，不仅使得散热模块各组件无法精密组合，例如散热模块不易与发热源密贴接触、散热鳍片极易产生剥离或脱落等，进而影响散热模块原有的散热效能。
因此，如何提出一种可解决上述问题的散热模块，为目前业界亟待解决的课题之一。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种散热模块，以避免在锁固时严重变形。
本发明的散热模块包括：水冷头，包含有壳体；以及框体，设置于该壳体上，且包含两个侧壁及至少一第一肋条，于该框体设置于该壳体上后，该两个侧壁分别位于该壳体的两侧，以使该框体包覆该壳体，且该第一肋条用以提供该框体压接该壳体后的抗变形力。
如前述的散热模块，该壳体与该框体接触的表面上形成有第一凹部及位于该第一凹部两端的多个第一凸部。
如前述的散热模块，该框体与该壳体接触的表面上形成有第二凸部及位于该第二凸部两端的多个第二凹部，且该第二凸部的形状对应于该第一凹部，该多个第二凹部的形状对应于该多个第一凸部。
如前述的散热模块，该框体具有多个该第一肋条。
如前述的散热模块，该多个第一肋条平行于该两个侧壁且位于该两个侧壁之间，且该多个第一肋条同时横跨该壳体的该第一凹部及该多个第一凸部。
如前述的散热模块，该多个第一肋条的其中一个的位置对应于该壳体的该第一凹部，且该多个第一肋条的其它第一肋条的位置对应于该壳体的该多个第一凸部。
如前述的散热模块，该两个侧壁沿第一方向延伸，且该第一肋条沿第二方向延伸并连接该两个侧壁。
如前述的散热模块，该第一方向垂直于该第二方向。
如前述的散热模块，该框体还包括至少一第二肋条，该第二肋条沿该第一方向延伸而位于该两个侧壁之间，并横跨该第一肋条，以提供该框体压接该壳体后的抗变形力。
如前述的散热模块，该壳体内部设有沿该第一方向贯通该壳体的至少一冷却流道，该冷却流道内并填充有用以吸收热能的工作介质。
如前述的散热模块，还包括设置于一电路板上且围绕该电路板的发热源的框架，且该框体更设置于该框架上，以将该水冷头固定在该发热源上。
如前述的散热模块，该框架的角落处设有多个锁固柱，且该框体的角落处设有供该多个锁固柱穿设的多个锁固孔。
如前述的散热模块，还包括多个锁固件，用以分别结合至该多个锁固柱上，以将该框体固定于该框架上。
如前述的散热模块，该框体还包括至少一第三肋条，设置于该多个锁固孔所在平面与该第一肋条之间，并耦接该平面及该第一肋条。
如前述的散热模块，该第三肋条位于该多个锁固孔中邻近同一侧壁之间的连线上。
如前述的散热模块，该框体为以金属材质制成的压铸件。
如前述的散热模块，该金属为铝、钢或不锈钢。
本发明的有益效果在于，本发明的散热模块中框体上有侧壁、第一肋条及/或第二肋条的设计，将框体锁固于电路板的框架上时，锁固件向下的应力所造成的反作用力，将会被侧壁、第一肋条及/或第二肋条所提供的抗变形力所抵销，进而不会造成散热模块整体严重变形，并使传热结构、壳体及框体之间仍可紧密接合，不至于影响散热模块原有的散热效能。
附图说明
图1为本发明散热模块的爆炸立体图。
图2为本发明散热模块中框体及壳体的组合示意图。
图3为本发明散热模块的另一实施例的爆炸立体图。
图4为本发明散热模块的应用示意图。
图5A为图1中框体的立体示意图。
图5B为图5A的框体的俯视示意图。
附图标记如下：
4:散热模块
40:水冷头
41:传热结构
42:壳体
421:第一凹部
422:第一凸部
423:冷却流道
43:框体
432:侧壁
433:第一肋条
434:第二肋条
435:锁固孔
436:第二凸部
437:第二凹部
438:第三肋条
439:连线
44:锁固件
5:电路板
51:框架
511:锁固柱
52:发热源
61:应力
62:反作用力
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例加以说明本发明的实施方式，而熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点和功效，也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用。
本发明所提供的散热模块可安装于计算机主机或服务器等电子装置中，散热模块内部可充填工作介质(例如冷却液)，该工作介质可吸收发热源(例如芯片或是存储器等电子元件)所产生的热能，升温后的工作介质可传送至冷凝装置予以降温，而降温后的工作介质可再传回至散热模块，以进行下一次的吸热与循环流动。
请参阅图1，本发明散热模块4包括有水冷头40以及框体43，而该水冷头40包括传热结构41及壳体42。壳体42设置于传热结构41上，而框体43设置于壳体42上。于一实施例中，框体43包括两个侧壁432及至少一第一肋条433，其中，在框体43压接壳体42之后，两个侧壁432可沿着第一方向延伸而分别位于壳体42的两侧，以使框体43包覆壳体42，也可包覆传热结构41，而第一肋条433用以提供框体43压接壳体42后的抗变形力。
于一实施例中，传热结构41可为一金属板，或是一金属板上所设有的鳍片，其中，传热结构41的材质可为铜或铝，但本发明并不以此为限。
于一实施例中，请一并参阅图2，与框体43接触的壳体42表面上形成有第一凹部421及多个第一凸部422，其中，多个第一凸部422位于第一凹部421两端。而与壳体42接触的框体43表面上形成有第二凸部436及多个第二凹部437，其中，多个第二凹部437位于第二凸部436两端，且第二凸部436的形状对应于第一凹部421，多个第二凹部437的形状对应多个第一凸部422。如此一来，当框体43压接至壳体42时，框体43及壳体42可紧密接合，并可通过第一凹部421、第一凸部422、第二凸部436、第二凹部437之间的外型匹配而固定框体43与壳体42之间的相对位置。
在本实施例中，第一肋条433可为一个或多个，本发明并不以此为限。例如，第一肋条433为一个时，可沿着第二方向延伸且其二端分别连接两个侧壁432。此时，第一方向是垂直于第二方向，故第一肋条433实际上垂直于两个侧壁432，而第一肋条433的位置更可对应于壳体42的第一凹部421。
于另一实施例中，第一肋条433为多个时，多个第一肋条433同样可沿着第二方向延伸且其两端分别连接两个侧壁432，即多个第一肋条433皆垂直于两个侧壁432。此时，多个第一肋条433的一个的位置可对应于壳体42的第一凹部421，而多个第一肋条433的其它第一肋条的位置可对应于壳体42的第一凸部422。例如，第一肋条433的数量为三个时，一个可对应第一凹部421，其余两个可分别对应两个第一凸部422，但本发明并不以此为限。
于一实施例中，本发明散热模块4的框体43还包括至少一第二肋条434，第二肋条434沿着第一方向延伸而位于两个侧壁432之间，即第二肋条434可平行于两个侧壁432。另外，第二肋条434可横跨第一肋条433，例如第二肋条434可横跨对应第一凹部421的第一肋条433，并且第二肋条434的两端可分别设于对应第一凸部422的第一肋条433上。因此，第二肋条434可提供框体43压接壳体42之后的抗变形力。
在上述实施例中，框体43可仅设有第一肋条433，或同时设有第一肋条433及第二肋条434，且第一肋条433及第二肋条434的数量可视情况设置。于另一实施例中，框体43也可仅设置第二肋条434而未设置第一肋条433，并使第二肋条434的位置同时横跨壳体42的第一凹部421及多个第一凸部422，但本发明并不以此为限。
于一实施例中，壳体42内部设有沿着第一方向而贯通壳体42的至少一冷却流道423，冷却流道423填充有工作介质，而该工作介质用以吸收传热结构41所接触的发热源52的热能。冷却流道423的两端可通过管道连接而形成一循环，在该循环中可接设用以将工作介质予以降温的水冷排(例如风扇)。在本实施例中，冷却流道423可为二个，而在另一实施例中，如图3所示，冷却流道423可为一个，但本发明并不限制冷却流道423的数量。
于一实施例中，本发明散热模块4还包括框架51，框架51设于一电路板5上且围绕电路板5的发热源52，且框架51的角落处设有多个锁固柱511，而框架51供框体43设置于其上，以将水冷头40固定在发热源52上。另外，框体43的角落处分别设有多个锁固孔435。在将框体43设于壳体42上时，可令框架51的锁固柱511穿设框体43的锁固孔435，并利用多个锁固件44分别结合至多个锁固柱511上，以将框体42固定于框架51上。在本实施例中，锁固件44与锁固柱511之间的结合方式可采用螺纹方式结合，但也可采用卡合结构来结合，本发明并不以此为限。
于一实施例中，请同时参阅图1及图5A，框体43可视情况再包括至少一第三肋条438，第三肋条438设置于锁固孔435所在平面与第一肋条433之间。具体而言，第一肋条433可垂直于锁固孔435所在平面，而第三肋条438也同样自锁固孔435所在平面向外垂直延伸，而可同时耦接锁固孔435所在平面及第一肋条433。另外，第三肋条438更可位于多个锁固孔435中邻近同一侧壁432之间的连线上，例如图5B中左上的锁固孔435及第三肋条438与右上的锁固孔435及第三肋条438同时位于上方的连线439上，左下的锁固孔435及第三肋条438与右下的锁固孔435及第三肋条438同时位于下方的连线439上。如此一来，通过第三肋条438的设置，使得框体43锁固于电路板5的框架51上时，第三肋条438可增加锁固孔435所在平面的抗变形能力。
于一实施例中，框体43可为压铸件，例如以金属材质(铝、钢或不锈钢)制成，但本发明并不以此为限。
通过本发明散热模块4中框体43上有侧壁432、第一肋条433及/或第二肋条434的设计，如图4所示，将框体43锁固于电路板5的框架51上时，锁固件44向下的应力61所造成的反作用力62，将会被侧壁432、第一肋条433及/或第二肋条434(甚或是需要再强化抗变形能力时，可视情况于图1、图5A及图5B中增加设置第三肋条438)所提供的抗变形力所抵销，进而不会造成散热模块4整体严重变形，并使传热结构41、壳体42及框体43之间仍可紧密接合，不至于影响散热模块4原有的散热效能。
上述实施形态仅为例示性说明本发明的技术原理、特点及其功效，并非用以限制本发明的可实施范畴，本领域技术人员均可在不违背本发明的精神与范畴下，对上述实施形态进行修饰与改变。然任何运用本发明所教示内容而完成的等效修饰及改变，均仍应为上述的权利要求范围所涵盖。而本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (17)

1.一种散热模块，其特征在于，包括：
水冷头，包含有壳体；以及
框体，设置于该壳体上，且包含两个侧壁及至少一第一肋条，于该框体设置于该壳体上后，该两个侧壁分别位于该壳体的两侧，以使该框体包覆该壳体，且该第一肋条用以提供该框体压接该壳体后的抗变形力。
2.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该壳体与该框体接触的表面上形成有第一凹部及位于该第一凹部两端的多个第一凸部。
3.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于，该框体与该壳体接触的表面上形成有第二凸部及位于该第二凸部两端的多个第二凹部，且该第二凸部的形状对应于该第一凹部，该多个第二凹部的形状对应于该多个第一凸部。
4.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于，该框体具有多个该第一肋条。
5.如权利要求4所述的散热模块，其特征在于，该多个第一肋条平行于该两个侧壁且位于该两个侧壁之间，且该多个第一肋条同时横跨该壳体的该第一凹部及该多个第一凸部。
6.如权利要求4所述的散热模块，其特征在于，该多个第一肋条的其中一个的位置对应于该壳体的该第一凹部，且该多个第一肋条的其它第一肋条的位置对应于该壳体的该多个第一凸部。
7.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该两个侧壁沿第一方向延伸，且该第一肋条沿第二方向延伸并连接该两个侧壁。
8.如权利要求7所述的散热模块，其特征在于，该第一方向垂直于该第二方向。
9.如权利要求8所述的散热模块，其特征在于，该框体还包括至少一第二肋条，该第二肋条沿该第一方向延伸而位于该两个侧壁之间，并横跨该第一肋条，以提供该框体压接该壳体后的抗变形力。
10.如权利要求7所述的散热模块，其特征在于，该壳体内部设有沿该第一方向贯通该壳体的至少一冷却流道，该冷却流道内并填充有用以吸收热能的工作介质。
11.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该散热模块还包括设置于一电路板上且围绕该电路板的发热源的框架，且该框体更设置于该框架上，以将该水冷头固定在该发热源上。
12.如权利要求11所述的散热模块，其特征在于，该框架的角落处设有多个锁固柱，且该框体的角落处设有供该多个锁固柱穿设的多个锁固孔。
13.如权利要求12所述的散热模块，其特征在于，该散热模块还包括多个锁固件，用以分别结合至该多个锁固柱上，以将该框体固定于该框架上。
14.如权利要求12所述的散热模块，其特征在于，该框体还包括至少一第三肋条，设置于该多个锁固孔所在平面与该第一肋条之间，并耦接该平面及该第一肋条。
15.如权利要求14所述的散热模块，其特征在于，该第三肋条位于该多个锁固孔中邻近同一侧壁之间的连线上。
16.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该框体为以金属材质制成的压铸件。
17.如权利要求16所述的散热模块，其特征在于，该金属为铝、钢或不锈钢。
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