CN1145409C - 散热器 - Google Patents

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Abstract

一种散热器,包括一个要施加在要冷却的表面上的传导板(1),板(1)的厚度从边缘(4)向一中心部(5)逐渐增大,这样撞击传导板的气流以基本水平的出口方向偏向边缘(4)。传导板(1)最好在其上设有多个以基本径向方式从中心部(5)向板的边缘(4)延伸的冷却片(7)。

Description

散热器
本发明涉及一种散热器,具体地说是涉及一种用于集成电路、激光装置、电气或其他电子装置的散热器。
散热器公知地包括一通常由铝制成的板,并在顶上设有冷却片或销,板直接与包含集成电路的壳体接触,以增加壳体与外部环境的热交换,从而降低电路接头的温度。由于在过去几年中集成电路的尺寸和功率成几何级数发展,这些公知的散热器就不再能发散由新电路产生的热量。因此,已开发出新的散热器,包括一设置在冷却片之上的轴向冷却风扇,以增大散热器和周围空气之间的热交换。
为了减小散热器的尺寸并优化热效率,这样一种冷却风扇竖直设置在冷却片之上,这样由风扇产生的气流垂直撞击传导板,从而产生湍流和压力降,大大降低热交换以及散热器的效率。此外,这些公知散热器的中心部受热更多,但来自风扇的气流减少。实际上,为了空间需要,风扇电机插入产生气流的有叶片的转子的轮毂中,这样气流趋于向外流动而不会影响转子轮毂和板之间的空气柱。
为了克服这种缺点,可以使用带有一较大转子和一更大功率的电机的风扇,但当用于一电子装置中时这种方法会导致散热器体积和噪音更大的明显的问题。
本发明的目的是提供一种不具有以上缺点的散热器,即一种低噪音、小尺寸、而且具有在传导板和周围空气之间高的热交换的散热器。
本发明提供了一种散热器,包括至少一个要施加在要冷却的表面上的传导板,其特征在于,该传导板的厚度根据具有一向上凹面的曲线轮廓从边缘向一中心部增大,这样撞击所述传导板的气流以水平的出口方向偏向所述边缘。
本发明还提供了包括至少一个通过一气管与多个散热器相连的冷却风扇的冷却装置。
由于本发明散热器传导板的特殊的上轮廓,基本以垂直方向撞击上轮廓的气流以基本水平出口方向偏向其边缘,导致散热器空气动力学特性的改进。此外,传导板中心较大的厚度增加了其热容量和传导率,从而可以经过散热器的上表面均匀传递在集成电路的中心的更多的热量。传导板增大的热容量还有利地在由于突然集中使用一集成电路时吸收突然的热量变化。最后,由于传导板的中心部相对较厚,可以提供一腔体,其中可以有利地容装一安全热传感器。
本发明散热器的另一个优点是冷却片的形状和布置帮助改进散热器的空气动力学特性以及热交换。实际上,传导板和冷却片共同形成一个部件,由于此部件具有与离心泵的一转子相似的结构,此部件最大地利用气流以获得散热器的冷却。
本领域专业技术人员可以参照附图从以下对一些实施例的详细描述中清楚理解本发明散热器的进一步的优点和特征。
图1示出本发明第一优选实施例的散热器的一侧视图,其中右半边为剖视图;
图2示出图1的散热器的传导板一俯视图;
图3示出本发明第二优选实施例的散热器的一侧视图,其中右半边为一剖视图。
参见图1,本发明第一优选实施例的散热器包括一板1,通过例如夹具(在图中未示出)紧固在包含一集成电路3的壳体2上。根据具有一向上凹面的曲线轮廓,板1的厚度适当地从边缘4向一中心部5逐渐增加,中心部5最好是圆形的并且是中空的,以容装一热传感器(在图中未示出)。由此布置,在基本垂直方向作用在板1上的一气流(由一组箭头表示)在基本水平出口方向(由一组箭头表示)向边缘4偏转。为此,这样一种曲线轮廓6的切线在边缘4和中心部5的附近分别为水平和竖直。
参见图2,板1在其上设有多个冷却片7,冷却片7从中心部5向板边缘4以放射状方式延伸并最好以向外增大的曲率半径弯曲。冷却片7和传导板1之间的连接边8以及冷却片的上边9最好为圆形的,以进一步改进散热器的空气动力学性能。
碰撞本发明散热器的气流可以由外部风扇产生并通过气管传至传导板上,或者如在本实施例中可以由一种公知类型的轴向风扇10产生,风扇10的转子设有叶片11,转子由插在转子的轮毂13中的电机12驱动。这种风扇适当地设置在板1之上,其轴线垂直于板1。为了改进空气流动的连续性,轮毂13的直径最好等于板1的中心部的直径。在本发明散热器的另一个实施例中,轮毂13的一部分可以明显地插入中心部5的内腔中,以减小散热器的体积。
一扩散器接头14最好由弹性材料制成,用于吸收电机12的振动,并能将来自风扇的气流传至板的整个上表面,扩散器接头14设置在风扇10和传导板1之间。由此接头14不仅改进了散热器的空气动力学特性,而且防止叶片11太靠近冷却片7从而产生有害的“回声效应”。
最后,一空气入口15设置在风扇10之上,入口15包括一中心尖顶部16,尖顶部16具有一基本等于一个轮毂13的直径并有助于和改进散热器的空气动力学特性。一弹性环17插在轮毂13和中心部5之间以改进气流并吸收电机12的振动。
为了加工本发明的散热器的传导板1,可以使用任何适于加工常规类型的散热器的公知的传导材料,例如铝。
在如图3所示的另一实施例中,板1的下部可以设有一个或多个热砧18,用于散发由小装置例如激光二极管产生的热量,热砧18的外表面远远小于板1的下表面。
很明显可以用几个传导板1加工包括一个或多个通过一气管连在所述板上的风扇的冷却装置。

Claims (17)

1.一种散热器,包括至少一个要施加在要冷却的表面上的传导板(1),其特征在于,该传导板(1)的厚度根据具有一向上凹面的曲线轮廓(6)从边缘(4)向一中心部(5)增大,这样撞击所述传导板的气流以水平的出口方向偏向所述边缘(4)。
2.如权利要求1所述的散热器,其特征在于,在所述传导板(1)的边缘(4)附近所述曲线轮廓(6)的切线为水平。
3.如权利要求1所述的散热器,其特征在于,在所述传导板(1)的中心部(5)附近所述曲线轮廓(6)的切线为竖直。
4.如权利要求1所述的散热器,其特征在于,包括多个设置在所述传导板(1)上的冷却片(7)。
5.如权利要求4所述的散热器,其特征在于,所述冷却片(7)以径向方式从中心部(5)向所述传导板的边缘(4)延伸。
6.如权利要求4所述的散热器,其特征在于,所述冷却片(7)是弧形的。
7.如权利要求6所述的散热器,其特征在于,所述冷却片(7)的曲率半径从所述传导板(1)的中心部(5)向边缘(4)增大。
8.如权利要求4所述的散热器,其特征在于,所述冷却片(7)和所述传导板(1)之间的连接边(8)是圆形的。
9.如权利要求4所述的散热器,其特征在于,所述冷却片(7)的上边(9)是圆形的。
10.如权利要求4所述的散热器,其特征在于,所述散热器为一个整体。
11.如权利要求1所述的散热器,其特征在于,在所述传导板(1)之上设有一风扇(10),其设有叶片(11)的转子使空气沿垂直于所述传导板的方向。
12.如权利要求11所述的散热器,其特征在于,所述风扇(10)是轴向式,其轴线垂直于所述传导板(1)的中心而电机(12)插入转子的轮毂(13)中。
13.如权利要求12所述的散热器,其特征在于,所述传导板(1)的中心部(5)是圆形的并具有一等于所述风扇(10)的转子的一个轮毂(13)的直径。
14.如权利要求11所述的散热器,其特征在于,在所述风扇(10)和所述传导板(1)之间设置有一个用于将来自风扇(10)的气流传到所述传导板(1)的上表面上的扩散器接头(14)。
15.如权利要求11所述的散热器,其特征在于,在所述风扇(10)之上设有一空气入口(15),该空气入口(15)包括一具有等于所述风扇(10)的转子的轮毂(13)的直径的中心尖顶部(16)。
16.如权利要求1所述的散热器,其特征在于,所述传导板(1)的下部包括至少一个热砧(18)。
17.一种包括至少一个通过一气管与多个如上述任一项权利要求所述的散热器相连的冷却风扇的冷却装置。
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