CN1218391C - 电子元件的侧吹式散热鳍片组合 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子元件的侧吹式散热鳍片组合，该组合包括有一散热鳍片、及复数个设置于散热鳍片侧边的轴流风扇，其中复数个轴流风扇以独立的方式设置于散热鳍片相对应的流通侧边上，以在相对应的鳍间槽道中产生沿鳍间槽道流动的强迫风流；藉流通于鳍间槽道上的强迫散热风流在不阻滞散热鳍片上层散热空间的前提下，提高电子元件运用的整体散热效率，并减低因某个轴流风扇失效对电子元件正常操作所产生的影响。

Description

电子元件的侧吹式散热鳍片组合

技术领域

本发明涉及一种电子元件的侧吹式散热鳍片组合，更具体地说，涉及一种将复数个风扇设置于散热鳍片的侧缘，用于强迫风流方向、提高整体散热效率、并减低风扇失效风险率的散热鳍片组合结构。

背景技术

现今高速运作的晶片，如中央处理器(Central processing unit，CPU)、南/北桥晶片组(South/North bridge chipset)、绘图晶片(Graphicsprocessor)或是其他高热电子元件的散热问题一直是电子产业中非常重视的问题，尤其在电子元件操作功率不断提升的趋势下，散热的解决方案乃逐渐形成其设计的瓶颈技术之一。

在传统技术中，高功率电子元件通常是通过外配置散热鳍片(Heat fins或Heat sink)结构来作为散热的主要介面，此散热鳍片通常是以“直接接触”(Solid contact)的方式直接设置于电子元件上；而当配置有散热鳍片的电子元件需要更高效率的散热解决方案时，传统技术中最常见的是将单一轴流风扇(Axial fan)配置在散热鳍片上，形成一主动的顶吹式风扇散热鳍片组合(Fanheatsink或Fansink)。

如图1A和图1B所示，一传统顶吹式散热鳍片组合，其轴流风扇16的运用是以直吹方式(Impinging)将外部气流20吹向散热鳍片14的底部，并藉由产生于散热鳍片14鳍间槽道141中的强迫气流21将设于印刷电路板10上的电子元件12所产生的高热经此散热鳍片组合排放至周围的大气中；如图所示，在此散热鳍片的组合中，定义鳍间槽道141所开放的相对散热鳍片14的侧边为流通侧边140，而未为鳍间槽道141开放的相对散热鳍片14的侧边定义为阻风侧边142，其中的流通侧边140有强迫气流21通过。

如图2A和图2B所示，另一顶吹式散热鳍片组合，其轴流风扇16虽然同样是以直吹的方式运用，但却是将外部气流20’从周围环境经散热鳍片14’的流通侧边140吸入至散热鳍片14’的鳍间槽道141中，再籍由轴流风扇16、由散热鳍片14’的顶部、以向外的强迫气流21’将电子元件12的产生的热量排放至周围的大气中；如图所示，在此散热鳍片组合中，方形的散热鳍片14’具有纵横设置的鳍间槽道141，故散热鳍片14’乃具有环绕的流通侧边140，而未有阻风侧边142。

在前述二传统技术的实施例中，图1A中的轴流风扇16为一吸入型风扇，用于将外部气流20吸入至散热鳍片14中；而图2A中的轴流风扇16为一排出型风扇，用于将外部气流20’经散热鳍片14’抽出。

在传统的技术中，当前述的顶吹式散热鳍片组合欲增加散热效能(即降低风扇散热鳍片热阻值)时，通常是通过增加鳍片高度、增加鳍片数目、或扩大散热鳍片14、14’面积的方式来增加散热鳍片的有效散热面积，而同时也需相对提高轴流风扇16的转速或功率，以克服因散热鳍片的扩大设计而随之增加风阻，并补偿原有风扇无法充分提供强迫风流之处；但是，提高风扇的转速或功率通常等同于风扇操作噪音的增加、风扇寿命的缩短；当散热鳍片组合的总体积愈见庞大时，其总高度与总重量也会相对增加，从而此发展不但与电子系统轻薄短小的发展趋势背道而驰，更是增加了研发及制造的成本。

再者，传统单个轴流风扇的运用在特殊状态下，也会间接导致系统的可靠度问题；明显地，当风扇失效时，不但无法再提供强迫散热风流至散热鳍片的鳍间槽道中，更因其位置直接顶置于散热鳍片上，而使散热鳍片上层气场形成一与周围大气间的庞大阻滞区，极不利于电子元件的散热操作；因此，在单个轴流风扇的运用下，对于系统的整体散热考虑，具有不可挥去的隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电子元件的侧吹式散热鳍片组合，即藉将复数个风扇设置于散热鳍片的流通侧边上，以产生流通于鳍间槽道间的强迫散热风流，在不阻滞散热鳍片上层空间的前提下，提高系统运用的整体散热效率，增进散热风流的方向可控制性，并减低因风扇失效对电子元件产生的操作风险。

本发明中电子元件的侧吹式散热鳍片组合，包括：

一散热鳍片，该散热鳍片包括有多条可都为平行设置、纵横交叉设置、或以其他型态设置的鳍间槽道，并且该鳍间槽道两端所对应的散热鳍片的侧边为流通侧边；即，流通侧边可供气流流通出入鳍间槽道的散热鳍片侧边。

复数个轴流风扇，该复数个轴流风扇分别设置于相对应的流通侧边上，以便在相对应的鳍间槽道中产生沿鳍间槽道流动的强迫风流，藉此强迫气流进行散热鳍片的散热操作。

另外，所述侧吹式散热鳍片组合的复数个轴流风扇中至少包括有一吸入型风扇，以将散热鳍片组合周围的外部气流吸入至散热鳍片上进行热交换作业。

另外，所述侧吹式散热鳍片组合的复数个轴流风扇中还至少包括一排出型风扇，以将散热鳍片组合周围的外部气流经散热鳍片热交换后抽离所述组合。

另外，所述侧吹式散热鳍片组合又可包括一导流罩，该导流罩设置在复数个轴流风扇上，并延伸覆盖至散热鳍片鳍间槽道的上方，而轴流风扇所产生的强迫风流被限制在散热鳍片与导流罩之间。

另外，在所述侧吹式散热鳍片组合的鳍间槽道的两端可各设有一轴流风扇；当然，也可仅于鳍间槽道两端中的一端设有一轴流风扇。

另外，本发明中的轴流风扇所产生的强迫风流可采取与鳍间槽道平行、或与鳍间槽道呈一预定角度的方式设计。

附图说明

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。

图1A是一种传统电子元件的顶吹式散热鳍片组合在运用时的立体示意图；

图1B是图1A中所示顶吹式散热鳍片组合的简略立体示意图；

图2A是另一种传统电子元件的顶吹式散热鳍片组合在运用时立体示意图；

图2B是图2A中所示顶吹式散热鳍片组合的简略立体示意图；

图3A是本发明中电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例一在运用时的立体示意图；

图3B是图3A中所示侧吹式散热鳍片组合的简略立体示意图；

图3C是图3A中所示侧吹式散热鳍片组合的平面示意图；

图4A是本发明中电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例二在运用时的简略立体示意图；

图4B是图4A中侧吹式散热鳍片组合的平面示意图；

图5是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例三的平面示意图；

图6是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例四的平面示意图；

图7是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例五的平面示意图；

图8是本发明电子元件的侧吹式散热鳝片组合实施例六的平面示意图；

图9是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例七的平面示意图；

图10是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例八的平面示意图；

图11是本发明电子元件的侧吹式散热鳝片组合实施例九的平面示意图；

图12是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十的平面示意图；

图13是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十一的平面示意图；

图14是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十二的平面示意图；

图15是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十三的平面示意图；

图16是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十四的平面示意图；

图17是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十五的平面示意图；

图18是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十六的平面示意图；

图19是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十七在运用时的简略立体示意图；

图20是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合实施例十八在运用时的简略立体示意图；以及

图21是本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合中散热鳍片与轴流风扇设置角度的剖面示意图。

具体实施方式

本发明是将传统技术中的轴流风扇从散热鳍片的顶部位置移至散热鳍片的侧边位置，并采取至少一个轴流风扇的方式加以实施，藉此，除可开放散热鳍片上层结构上方的散热空间外，还可藉由倒置轴流风扇的设计，来增进散热风流方向的可控制性，并降低单个顶置风扇所隐藏的电子元件运用可靠性的问题。

如图3A、图3B及图3C所示，本发明中的侧吹式散热鳍片组合在运用时是配置在印刷电路板10的电子元件12上，其包括有一散热鳍片14、以及复数个设置于散热鳍片14侧边的轴流风扇16。

其中，散热鳍片14包括有多条鳍间槽道141，在此实施例中，该鳍间槽道141呈平行设置；在本发明中，散热鳍片14鳍间槽道141两端相对应的散热鳍片的侧边定义为流通侧边140，即，流通侧边140可供气流出入鳍间槽道141的散热鳍片侧边。

本发明中的复数个轴流风扇，独立地设置于散热鳍片14相对应的流通侧边140上，用于在相对应的鳍间槽道141中产生沿鳍间槽道141流动的强迫风流，藉此强迫气流进行在散热鳍片14上的散热操作；如图所示，在此实施例中，包括有二个设在同一流通侧边140上的轴流风扇16，藉此，可将其所产生的散热风流控制在同一方向上。

如图3B、图3C所示，图中所示的各箭头方向代表风流方向，而在图3C中，散热鳍片14上的平行线条，用于代表此实施例中鳍间槽道141的设置方式。

如图4A和图4B所示，本发明电子元件的侧吹式散热鳍片组合的第二实施例，在此实施例中，侧吹式散热鳍片组合包括有一具纵横交叉设置的鳍间槽道141的散热鳍片14’、以及四个分别设置于散热鳍片14’相对应流通侧边140的轴流风扇16，即，本实施例中的流通侧边140存在于散热鳍片14’的四周，而每一边的流通侧边140上各设有一轴流风扇16。

在前述的二实施例中，第一实施例中的二轴流风扇16为吸入型风扇结构，即轴流风扇16的操作是用于将散热鳍片组合周围的外部气流吸入至散热鳍片14上进行热交换作业；而在第二实施例中，轴流风扇16采用二吸入型风扇结构、以及二排出型风扇结构，即，其操作是用于将散热鳍片组合周围的外部气流经散热鳍片14’热交换后再抽离本发明中的组合。

如图5至图12所示，在本发明侧吹式散热鳍片组合的第三实施例至第十实施例中均采取二个轴流风扇16的型态实施，而散热鳍片14则都具有平行设置的鳍间槽道141，至于其他结构与实施例一中的相同，在此不再详细说明。

如图5所示，在此实施例中，轴流风扇16设置于同一侧的流通侧边140上，且都采取排出型的风扇结构。

如图6所示，在此实施例中，轴流风扇16设置于同一侧的流通侧边140上，但其中一轴流风扇16为排出型风扇结构，而另一轴流风扇16为吸入型风扇结构。

如图7所示，在此实施例中，轴流风扇16分别设置于相对侧的流通侧边140上，且都采取吸入型风扇结构。

如图8所示，在此实施例中，轴流风扇16分别设置于相对侧的流通侧边140上，但其中一轴流风扇16为排出型风扇结构，而另一轴流风扇16则为吸入型风扇结构。

如图9所示，在此实施例中，轴流风扇16的设置类型同于图8中所示的结构，但所不同的是轴流风扇16采取较大幅度的错位关系。

如图10所示，在此实施例中，轴流风扇16也分别设置于相对侧的流通侧边140上，且都采取排出型风扇结构。

如图11所示，在此实施例中，轴流风扇16也分别设置于相对侧的流通侧边140上，且都采取排出型风扇结构，但其轴流风扇16的设置类似于图9中所示的错位设置型态。

如图12所示，在此实施例中，轴流风扇16的设置类同于图11中所示结构，但其轴流风扇16都采取吸入型风扇结构。

在前述本发明的第三至第十实施例中，散热鳍片14具有平行设置的鳍间槽道，当然，所示的各轴流风扇16的设置也可实施在具纵横交叉设置的鳍间槽道的散热鳍片14上。

如图13所示，在本发明的实施例十一中，散热鳍片14的一流通侧边140上设置有二相邻的轴流风扇16，而在另一侧的流通侧边140上则具有单一的轴流风扇16，至于散热鳍14片的结构与实施例一中的结构相同，在此不再详细说明。

如图14所示，本发明侧吹式散热鳍片组合的实施例十二，在散热鳍片14的二流通侧边140上分别设置有二相邻的轴流风扇16，至于散热鳍14片的结构与实施例一中的结构相同，在此不再详细说明。

如图15所示，本发明侧吹式散热鳍片组合的实施例十三，散热鳍片14’具有纵横交叉设置的鳍间槽道，且所实施的二轴流风扇16分别设置于相邻的流通侧边140上。

如图16所示，本发明侧吹式散热鳍片组合的实施例十四，具纵横交叉设置的鳍间槽道141的散热鳍片14’的三流通侧边140上则各设置有一轴流风扇16。

如图17所示，本发明侧吹式散热鳍片组合的实施例十五，散热鳍片14’的二相邻流通侧边140处各设有二相邻的轴流风扇16。

如图18所示，本发明侧吹式散热鳍片组合的实施例十六，散热鳍片14’的四流通侧边140上分别设有二相邻的轴流风扇16，即，在此实施例中，侧吹式散热鳍片组合具有八个轴流风扇16。

在前述十一至十六实施例中，轴流风扇16虽未标示其究竟为吸入型或为排出型风扇结构，但，从一至十实施例中可知，在十一至十六实施例中的轴流风扇16也可适当配置为吸入型或者为排出型风扇结构，当然，其配置也应考虑电子元件在印刷电路板上的设置相关位置，而此一考虑是采用因地制宜的设计，作为本技术领域的技术人员，根据本发明前述公开技术就可轻易地加以实施，因此，在此不再详细叙述。

如图19所示，本发明的实施例十七，其中侧吹式散热鳍片组合的散热鳍片14与轴流风扇16的实施同于前述图3B中所示的结构，所不同的是在本实施例中，还包括有一导流罩18，该导流罩18设置在复数个轴流风扇16的上方，并延伸覆盖至散热鳍片14鳍间槽道141的上方，藉此，使轴流风扇16所产生的强迫风流被限制于散热鳍片14与导流罩18之间，并因此而可提升轴流风扇16所产生的风流的利用效率。

如图19所示，导流罩18还包括有一横设在散热鳍片14顶面的顶盖板181以及分别向散热鳍片14二阻风侧边142延伸的侧裙板182。

如图20所示，本发明的实施例十八，其中侧吹式散热鳍片组合包括有一散热鳍片14’(具纵横交叉型态的鳍间槽道141)、四个轴流风扇16、以及一以顶盖板181方式实施的导流罩18。

在本发明中，轴流风扇16所产生的强迫风流可采取与鳍间槽道141平行、或与鳍间槽道呈一预定角度的方式设计；如图21所示，其中显示有一实线的实施位置、及一虚线的实施位置；在实线的实施位置上，轴流风扇16所产生的强迫风流流向30与鳍间槽道141的槽道线1410平行；而在虚线所示的实施位置上，轴流风扇16’所产生的强迫风流流向30’与鳍间槽道141的槽道线1410呈一预定角度，但此角度不宜过大，以避免轴流风扇的设置阻碍散热鳍片上方的开放散热空间。

明显地，本发明所提供的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，籍由复数个设置于散热鳍片流通侧边上的轴流风扇，产生直接流通于鳍间槽道间的强迫散热风流，且可在不阻滞散热鳍片上层开放空间的前提下，提高电子元件运用的整体散热效率，并减低因风扇失效对电子元件产生的操作风险。

另外，以上虽然对本发明中的多个较佳实施例作了说明，但并不能作为本发明的保护范围，即对本领域的普通技术人员来说应该明白，在不脱离本发明的设计精神下可以对其作出等效的变化与修饰，因此，凡是在不脱离本发明的设计精神下所作出的等效变化与修饰，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子元件的侧吹式散热鳍片组合，包括：

一散热鳍片，该散热鳍片包括有多条鳍间槽道，并且该鳍间槽道两端所对应的散热鳍片的侧边为流通侧边；

多个轴流风扇，该多个轴流风扇分别设置于相对应的流通侧边上，以便在相对应的鳍间槽道中产生沿鳍间槽道流动的强迫风流。

2.根据权利要求1中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述多个轴流风扇中至少包括有一吸入型风扇。

3.根据权利要求1中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述多个轴流风扇中至少包括有一排出型风扇。

4.根据权利要求1中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述多个轴流风扇上又架设有一导流罩，该导流罩延伸覆盖至散热鳍片的鳍间槽道的上方，从而将所述强迫风流限制在散热鳍片与导流罩之间。

5.根据权利要求1中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述鳍间槽道的两端各设有一个轴流风扇。

6.根据权利要求5中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述鳍间槽道两端的轴流风扇一个吸入型风扇，而另一个为排出型风扇。

7.根据权利要求5中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述鳍间槽道两端的轴流风扇都为吸入型风扇。

8.根据权利要求5中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述鳍间槽道两端的轴流风扇都为排出型风扇。

9.根据权利要求1中所述的电子元件的侧吹式散热鳍片组合，其特征在于：所述鳍间槽道的两端仅有一端设有一轴流风扇。

Images