CN1453861A - 带有侧表面安装风扇的高性能冷却装置 - Google Patents
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Abstract
一种侧流冷却装置。其包括带有从中延伸的臂(19)的散热片堆(20)，和用于连接散热片堆(20)和需冷却的部件(50)的安装表面(13)。散热片堆(20)和臂(19)包括多个从中向外延伸且与散热片堆(20)的垂直轴线(V)对齐的翅片(30)。翅片(30)具有冷却表面(30s)和在相邻的翅片(30)之间的狭缝(S)，翅片与散热片堆(20)的纵轴线(L)对齐。风扇(70)等可以连接于冷却装置(10)的侧面(2，4)，以产生基本上沿纵轴线(L)的气流(F)。气流(F)通过翅片(30)的冷却表面(30s)，在散热片堆(20)的暴露的部分上以及在臂(19)的暴露部分(19a，19b)上湿润，以从散热片堆(20)散热。散热片堆(20)不被风扇(70)所覆盖，所以翅片(30)可以占据散热片堆(20)的表面积的主要部分，从而增加用于冷却的可用的表面积。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种侧流冷却装置，该装置用于从与该侧流冷却装置相连的部件移走热量。本发明尤其涉及一种包括散热片堆和在该散热片堆周围的多个竖直取向的翅片的侧流冷却装置。热量从散热片堆垂直散发到翅片中。翅片和翅片之间的狭缝的冷却表面沿散热片堆的纵轴线排列，从而由定位于该侧流冷却装置的侧面的气流源产生用于从翅片散发热量的气流。
背景技术
在电子技术中，已知将散热器放置成与电子装置接触，从而由电子装置的运行产生的废热被热传递到散热器中，从而冷却该电子装置。随着高时钟脉冲速度的电子装置的发展，比如，微处理器(μP)、数字信号处理器(DSP)和特定用途集成电路(ASIC)等，由这些电子装置产生的废热量和这些电子装置的运行温度与时钟脉冲速度成正比。因此，更高的时钟脉冲速度导致产生的废热增加，接着又使电子装置的运行温度增高。然而，电子装置的高效运行要求将废热不断地有效移走。
散热器装置开始通常用作用来从比如上述类型的电子装置中散发废热的优选装置。在一般应用中，需冷却的部件由安装在PC板上的连接器支撑。通过使用例如夹子或紧固件将散热器连接于连接器上，而将散热器安装在该部件上。或者，将散热器安装在载有该电子装置的PC板上，使用紧固件等经在PC板上钻出的孔将散热器连接在PC板上。
一般而言，用来与现代高时钟脉冲速度的电子装置结合的散热器会使用安装在散热器的顶部或安装在由散热器的冷却翅片/叶片形成的空腔中的电风扇。冷却翅片增加了散热器的表面积，并使从该散热器传递到散热器周围的空气的热量最大化。风扇使空气在冷却翅片上方或周围循环，从而将热量从冷却翅片传递到周围空气中。
如前所述，随着时钟脉冲速度的不断提高，由电子装置产生的废热量也增加。因此，为了使这些电子装置充分冷却，需要更大的散热器或更大的风扇。散热器尺寸的增加导致可以散热的更大散热片堆和更大表面积。风扇尺寸的增加可以使更多的空气流经冷却翅片。
增加风扇和散热器的尺寸存在有缺点。第一，如果该散热器的尺寸在垂直方向上增加(即在横切PC板的方向)，那么该散热器将更高，而不能配装在载有该散热器的系统的垂直空间内，例如在台式计算机的机箱中。
第二，如果PC板具有垂直方向取向，那么重而且高的散热器会在PC板和/或电子装置上产生机械应力，导致装置或PC板破坏。
第三，高的散热器需要在散热器和容纳该散热器的机箱之间有额外的垂直间隙，以允许足够的空气流入或流出风扇。
第四，当该散热器具有由翅片形成的圆柱形形状时，通常不能互相接近地安装多个这样的散热器，因为，进出翅片的空气被邻近的散热器阻挡，导致冷却效率下降。
最后，增加风扇的尺寸以提高冷却能力经常导致风扇产生的噪声增大。在很多应用场合中，例如台式计算机或便携式计算机，非常希望将噪声减至最小。而且，在便携式应用中，依赖电池供电，大风扇的能耗增加不是移走废热的可接收解决方案。
在上述具有冷却翅片的散热器中，另一缺点是在翅片所形成的空腔中安装风扇。第一，散热器的散热片堆的主要部分被风扇阻挡，因为风扇直接安装在散热片堆上，因此阻塞了从散热片堆散热的潜在路径，又因为来自风扇的空气不能在散热片堆的阻挡部分上循环。
第二，没有风扇，该翅片的深度可以一直延伸到散热片堆中心；然而，由于风扇的直径，翅片的深度和表面积被减小了，因为风扇安装在直径稍大于风扇直径的空腔中，以便为风扇叶片提供间隙。所以散热器的散热片堆必须制作得更大，以补偿翅片的表面积的减小。更大的散热片堆增加了散热器的尺寸、成本和重量。
第三，翅片的深度减小使得翅片在发生故障时更容易弯曲。弯曲的一种可能的结果是接触并损坏风扇叶片和/或引起风扇停转，从而损坏风扇或引起风扇失效。
第四，因为风扇安装在翅片所形成的空腔中，所以风扇电源线必须通过翅片之间的空间排布。翅片上的锐边会切断电源线或出现短路。在每种情况下，都会导致风扇失效。
最后，通常使用胶将风扇安装在散热器上，而胶可能进入风扇，导致风扇失效。上述任一种风扇失效模式都可能导致该散热器冷却的电子装置出现故障，因为风扇所产生的空气循环对于将电子装置产生的废热有效地散发掉是非常重要的。
因此，需要一种冷却装置，该冷却装置包括具有一个或多个表面的散热片堆，其上载有尽可能多的翅片，从而使用于排出废热的表面积最大化。还需要一种冷却装置，该冷却装置包括未被风扇阻挡的散热片堆，从而可以增加连接在该散热片堆上的翅片的数量，而且，由风扇产生的气流可以通过散热片堆和翅片来散热。另外，需要一种带有中心散热片堆的冷却装置，该散热片堆具有沿其纵轴线排列的翅片，从而降低竖直方向的间隙需求。最后，需要一种适于在冷却装置的侧面安装风扇的冷却装置，以使来自风扇的气流可以沿纵轴线通过冷却装置的翅片和散热片堆，且空气可以容易地进入或从风扇排出。
发明内容
一般而言，本发明实施为从部件散热的侧流冷却装置。通常该部件是电子部件或电子装置；然而，本发明的侧流冷却装置可以与任何产热装置一起使用，并不仅限于电子装置或部件的应用。
本发明的侧流冷却装置包括散热片堆，散热片堆具有顶表面，用于使该散热片堆与需冷却的部件形成热连接的安装表面，相对的侧表面和相对的端表面。从相对的侧表面伸出的臂包括上表面和下表面。肋连接在该臂上并从该臂向下延伸。翼连接在该肋上并向肋的外侧延伸。
多个翅片连接在该散热片堆的顶表面和该臂的上、下表面上。翅片沿散热片堆的纵轴线排列，从而使其向它们所连接的表面外侧延伸，并沿纵轴线排列。每个翅片都包括有顶边，相对的端边和相对的冷却表面。该相对的端边形成该侧流冷却装置的第一侧面和第二侧面。该翅片间隔开，且在相邻的冷却表面之间的空间形成狭缝。该狭缝和该冷却表面沿该散热片堆的纵轴线排列。
基本上沿该纵轴线的方向进入该第一或第二侧面的气流穿过该狭缝，经过该翅片的冷却表面，以及该散热片堆，以从该散热片堆散发热量。
气流源，例如风扇，可以安装在第一或第二侧面，或两个侧面上，以产生该气流。因为气流源与侧流冷却装置水平安装，所以本发明解决了垂直安装的风扇带来的相关问题。而且，通过侧面安装气流源，空气可以容易地进出气流源，不会被机箱、其他冷却装置、其他部件等阻挡或干扰。
侧面安装气流源的另外一个优点是，可以在该第一和第二侧面上安装两个或更多的气流源，以增大气流，从而在一个或多个该气流源失效的提供冗余，或提供推—拉气流，其中一个气流源将推动气流通过翅片之间的狭缝中，而另一个气流源则拉动气流通过该狭缝。
而且，因为气流源是侧面安装的，所以该散热片堆不会被气流源阻挡。因此，可以增加与该散热片堆相连的翅片的数量，导致增加从散热片堆向翅片传递的热量。
另外，该散热片堆未被该翅片覆盖的表面积直接通向气流，因此，该气流可以通过该散热片堆并从那里散热。
从下面结合附图并借助实例说明本发明原理的详细描述中，本发明的其他方面和优点将显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的用于从部件中散热的侧流冷却装置的底部轮廓视图；
图2是图1所示侧流冷却装置的剖面图；
图3是图1所示侧流冷却装置的底面视图；
图4是沿图5中的A-A线所取的剖面图；
图5是图1所示侧流冷却装置的顶视图；
图6更详细地示出图4和11的剖面图中的dd部分的多个翅片；
图7更详细地示出图5和12的顶视图中的ee部分的多个翅片；
图8是根据本发明的用于从部件中散热的侧流冷却装置的另一实施例的底部轮廓视图；
图9是图8所示侧流冷却装置的剖面图；
图10是图8所示侧流冷却装置的底视图；
图11是沿图12中的A-A线所取的剖面图；
图12是图8所示侧流冷却装置的顶视图；
图13是示出经过该翅片的气流和根据本发明的侧流冷却装置的轴线之间的空间关系的顶视图；
图14和15分别是根据本发明的连接在安装表面上的热界面材料的底视图和剖面图；
图16和17分别是根据本发明的与散热片堆内的空腔接触的热界面材料的底视图和剖面图；
图18、19和20是示出根据本发明的散热片堆、臂、肋和翼的各种构形的剖面图；
图21是示出根据本发明的臂在未偏转和偏转位置之间弯曲的剖面图；
图22和23是示出根据本发明的连接在侧流冷却装置的侧表面的气流源的侧视图；
图24是示出根据本发明的连接在侧流冷却装置的侧表面的多个气流源的底视图；
图25是示出根据本发明的连接在侧流冷却装置的导管和气流源的底视图；以及
图26是沿线N-N的局部剖面图，示出了根据本发明的连接到气流源的导管。
具体实施方式
在下面的详细描述以及附图的几个视图中，相同的元件使用相同的附图标记表示。
如示例图所示，本发明为用于从部件散热的侧流冷却装置。本发明的侧流冷却装置包括具有顶表面、安装表面、相对的侧表面和相对的端表面的散热片堆(或块)。
从相对的侧表面向外伸出的臂包括上表面和下表面。肋连接在该臂上并从该臂向下延伸。翼连接于该肋并向肋外面延伸。
多个翅片连接该散热片堆的顶表面和臂的上、下表面。翅片也可连接散热片堆的相对的端表面。翅片延伸到它们连接的表面的外面，并沿散热片堆的垂直轴线排列。每个翅片都包括有顶边、相对的端边和相对的冷却表面。相对的端边形成侧流冷却装置的第一侧面和第二侧面。翅片间隔开，以在相邻的冷却表面之间形成狭缝。该狭缝和该冷却表面沿该散热片堆的纵轴线排列。
基本上沿该纵轴线方向进入该第一或第二侧面的气流穿过狭缝，并经过翅片的冷却表面以及该散热片堆，以从散热片堆散发热量。
在图1、2和3中，侧流冷却装置10包括通常表示为20的散热片堆。该散热片堆20包括顶表面11、安装表面13、相对的侧表面15和相对的端表面17。该安装表面13适于将该散热片堆20和需冷却的部件(未示出)热连接，从该部件向该散热片堆20中散热。该散热片堆20和该部件之间的热连接可以为该安装表面13与该部件的直接连接(见图21)。即，该部件的表面可以直接与该安装表面13实际接触。
该侧流冷却装置10还包括与该散热片堆20连接且向相对的表面15的外侧延伸的臂19。该臂包括上表面19a和下表面19b。肋21连接该臂19并从该臂19向下延伸。
翼23连接于该肋21并向该肋的外侧延伸。该翼23适用于连接侧流冷却装置10和部件。如下所述，侧流冷却装置10与部件的连接可以使用多种方法实现，包括使用紧固件(未示出)以连接侧流冷却装置10与部件。例如，翼23可以包括多个延伸穿过翼23的孔23a，而紧固件，例如螺丝钉插入孔23a中，以连接部件与侧流冷却装置10。该连接可以是与部件的直接连接或非直接连接，例如可连接到连接器或载有部件的PC板上。
基本上沿该散热片堆20的垂直轴线V排列的多个翅片30连接于该散热片堆20的顶表面11和臂19的上、下表面(19a，19b)。在图6和7中，每个翅片30都包括相对的冷却表面30s、顶边30t和相对的端边30e。而且，该翅片30间隔d，以在相邻冷却表面30s之间形成狭缝S。该狭缝S和该相对的冷却表面30s沿该散热片堆20的纵轴线L排列。该相对的端边30e形成该侧流冷却装置10的第一侧面2和第二侧面4。
图6详细描述了图4和11的剖面图中的dd部分的翅片30。翅片30连接于散热片堆20的顶表面11，并向该顶表面11的外侧延伸，且沿垂直轴线V排列。
图7详细示出了图5和12的顶视图中的ee部分的翅片30(即在该散热片堆20的顶表面11向下看)。相对的端边30e形成该侧流冷却装置10的第一侧面和第二侧面(2和4)。翅片30间隔距离d，以在相邻的冷却表面30s之间形成狭缝S。该狭缝S和翅片30的冷却表面30s基本上沿该散热片堆20的纵轴线L排列。
基本上沿纵轴线L的方向进入该第一或第二面(2和4)的气流F穿过该狭缝2，且经过该翅片的冷却表面30s湿润，以由该散热片堆20散热。另外，气流F还经过该散热片堆20的未装有翅片30的表面，因此，该气流F经过顶表面11的暴露的部分湿润，并由该散热片堆20散热。该气流F可沿该纵轴线L的任何方向。
在图6中，经过该顶表面11湿润并通过冷却表面30s的气流F示为进入附图纸页(+)和离开附图纸页(·)。而在图7中，该气流F由虚线双向箭头表示。该气流F还经过上、下表面(19a，19b)的暴露的部分湿润，以从该散热片堆20中带走额外的热量，该暴露的部分即上、下表面(19a，19b)未装有翅片30的这些部分。因此，图6所示也可用于应用于经过上、下表面(19a，19b)湿润的气流F。
在本发明的一个实施例中，如图8，9，10，11，12和13所示，多个翅片30连接于散热片堆20的相对的端表面17，并向该相对的端表面17外侧延伸(参见图10)。翅片30基本上沿该散热片堆20的垂直轴线V排列(见图9、11和13)。位于该相对的端表面17上的翅片30通过增大向该气流F传热的可用的表面积，进一步提高了从该散热片堆20的散热。即，在侧流冷却装置10的给定相同尺寸的情况下，图1和3中的实施例比图8和10中的实施例具有更大的质量，因为连接于相对的端表面17上的翅片30减小了散热片堆20的体积。
在本发明的另一实施例中，如图14和15所示，侧流冷却装置10包括连接于安装表面13的热界面材料41。该热界面材料41有效的将散热片堆20热连接在部件50上，如剖面图15所示。例如，该部件50可以是电子部件，如ASIC。
在本发明的另一实施例中，如图16和17所示，侧流冷却装置10包括一凹入部分，该凹入部分从安装表面13进入(参见图17)并在散热片堆20中形成空腔43。热界面材料41定位于该空腔43中，并与散热片堆20相接触。该热界面材料41有效的将该散热片堆20热连接在部件50上，如剖面图17所示。
该热界面材料41为将废热从部件50的表面51向安装表面13和散热片堆20的热传递提供热传导路径。另外，该热界面材料41可以封闭介于安装表面13和表面51之间的微孔(即间隙)，因此增强从该部件50到该散热片堆20的热传递。
适用于热界面材料41的材料包括但不仅限于导热糊剂、导热脂、硅树脂、石蜡、相变材料、石墨、带有涂层的铝箔和碳纤维。例如，该热界面材料41可以丝网印刷、粘结或胶接在该安装表面13上。另外，该热界面材料41可以丝网印刷、粘结或胶接在部件50的表面51上。
在本发明的另一实施例中，如图18，19，20和21所示，散热片堆20的顶表面11具有如图18和21所示的弓形形状，如图19所示的斜面形状，或如图20所示的平面(即平的)形状。在弓形外形的示例中，包括但不仅限于半圆形状和圆锥形状。与平的或平直的外形，例如图20中的平面外形19p相比，该顶表面11的弓形或斜面外形，稍微改善了从该散热片堆20向翅片30的热传递。
在本发明的一个实施例中，如图18，19，20和21所示，该臂19包括相对的于垂直轴线V的正斜面和沿该臂19的上表面19a的第一外形，从该散热片堆20的顶表面11向肋21延伸，以及沿该臂19的下表面19b的第二外形，从该散热片堆20的相对的表面15向肋21延伸。
可取的是，第二外形开始于第一象限Q1，该下表面19b与相对的表面15连接的位置。第一外形和第二外形可以是斜面外形(19SU，19SL)，如图18所示，或弓形外形(19AU，19AL)，如图19所示。相对于垂直轴线V的正斜面和第一与第二外形有效的使该臂19能从非偏转位置U偏转到偏转位置D，如图21所示。在偏转状态，臂、肋和翼分别用19′，21′，和23′表示。
臂19偏转的优点包括补偿该侧流冷却装置10、该部件50，安装该部件50的PC板或安装该部件50的连接器的一个或多个之间制造公差中的偏差。例如，安装表面13和/或该部件50的表面51可能不是理想的平面，而该臂19的偏转可以补偿这些表面的非理想性。
使臂19从非偏转位置U偏转到偏转位置D所需要的力，可以通过使该臂19渐缩而减小，从而使臂19在相对的表面15具有第一厚度t1，渐缩到肋21的第二厚度t2。第二厚度t2小于第一厚度t1(即，t1＞t2)。
t1和t2的数值可以基于用于侧流冷却装置10的所需的安装载荷和用于侧流冷却装置10的所选材料的拉伸强度进行计算。例如，在侧流冷却装置10需要251bs的安装载荷的情况下，拉伸强度为60.0N/mm2的铝(Al)需要的值t1＝5.0mm和t2＝3.5mm。
降低偏转作用力的好处包括减小一旦将其安装在部件50上，由侧流冷却装置10施加的弹力不会使部件受力的可能性，而且减小将该侧流冷却装置10安装到部件50上所需的力。
在本发明的另一实施例中，如图18，19，和20所示，翼23具有预选的厚度t3，以便在该侧流冷却装置10连接到该部件50时，使翼23弯曲f(虚线23″所示，示出了处于弯曲状态的该翼)。该弯曲f包括该臂19和该肋21(参见虚线箭头d)的轻微偏转，其中具有在第一象限Q1的该轻微偏转d的枢转点。
该弯曲f可以从0.0mm至1.0mm，而且该弯曲f比前述的臂19的偏转变化范围小。例如，对于拉伸强度为60.0N/mm2的铝(Al)，该翼的厚度t3的数值可以从约4.0mm至约1.5mm。厚度t3的实际值取决于多种因素，包括应用场合、所需的安装载荷和侧流冷却装置10的所选材料，仅列举了几项。
在图20所示的实施例中，该臂19的基本上平面的外形19p不允许如图18和19中的臂那样的明显偏转；然而，弯曲f可以提供轻微的偏转d。
如上述臂19的偏转一样，该弯曲f也可用于补偿制造公差中的偏差，保证部件50和安装表面13之间的接触，从而使热能能够高效地从部件50传递到散热片堆20。该弯曲f还可以有助于使散热片堆20在部件50上对中，从而使由该侧流冷却装置10在该部件50施加的载荷力LF和由该部件50在该侧流冷却装置10施加的反载荷力LF(见图21)基本上沿垂直轴线V对准。
在另一实施例中，如图20所示，该臂19的上、下表面(19a，19b)具有基本上平面的外形19p(即平的)。图20中的结构可用于不需该臂19有大的偏转或制造简便的应用场合。而且，翼23可以有预先选定的厚度t3，以使该弯曲f可以用来获得上述在图18，19，和21中使用型材或渐变的臂19所能够获得的一些优点。
在本发明的一个实施例中，如图22和23所示，该侧流冷却装置10包括靠近翅片30的顶边30t定位的盖子60，且有效的避免气流F通过该顶边30t进入该翅片30，并限制基本上沿纵轴线L的气流F。
盖子60可以与翅片30的顶边30t、翅片30的冷却表面30s相接触，或同时与该翅片30的顶边30t和冷却表面30s相接触。例如，盖子60可以包括孔63，通过该孔可以插入紧固件(未示出)以连接该盖子60与最外面组的冷却表面30s。可取的是，顶推该盖子60而使其与该翅片30的顶边30t相接触，使得在顶边30t与盖子60之间没有间隙，并使气流F受到限制，而仅流过冷却表面30s和散热片堆20的暴露的表面。而且，如果在盖子60与顶边30t之间有间隙，当气流F通过间隙时，可能产生噪声。
该盖子60可采用包括但不仅限于紧固件、焊接、弹簧、胶接和粘结剂的方法与该侧流冷却装置10连接，在此仅列举了几项。
在本发明的另一实施例中，如图22，23，24所示。该侧流冷却装置10包括至少一个气流源70，该气流源有效的产生基本上沿纵轴线L的方向的气流F。该气流源70邻近第一侧面2，或第二侧面4，或者第一侧面2和第二侧面4定位。
该气流源70可以是包括但不仅限于风扇和系统风扇的源。系统风扇是用在系统中冷却系统的，同时产生用于侧流冷却装置10的气流F的风扇。风扇是专用于为该侧流冷却装置10产生气流F的风扇。
可以将该气流源70连接于该翅片30的冷却表面30s。例如，如果该气流源70是风扇，那么可以使用紧固件75连接该风扇与该翅片30的冷却表面30s。该紧固件75上的螺纹可以插入到该狭缝S中以与该冷却表面30s相接合，从而连接该风扇和该侧流冷却装置10，并将该风扇定位在接近该侧面(2，4)的位置，因此，由该风扇产生的气流F基本上沿该纵轴线L的方向进入该翅片30之间的狭缝S。
在图22中，该气流源70接近第一侧面2定位。该气流源可以直接与该侧面(2，4)接触。由该气流源70产生的气流F可以是这样，将气流F拉(即抽或吸)过该翅片30的冷却表面30s或推(即吹)过该翅片30的冷却表面30s。
类似地，在图23中，该气流源70接近第二侧面4定位，且可将气流F拉或推过该翅片30的冷却表面30s。例如，该气流源70可以是带有轮毂71和连接到该轮毂71的叶片75的风扇，以在该轮毂由马达(未示出)旋转时，产生气流F。
该侧流冷却装置10的一个优点是使用双向气流F从该散热片堆20散热。即，气流F可以是沿该纵轴线L的任一方向，如虚线箭头F所示。
在图24中，该气流源70同时接近第一和第二侧面(2，4)定位。而且，可以使一个以上的气流源70(示出了两个)接近第一和第二侧面(2，4)定位。因为气流F可以是双向的，接近第一侧面2定位的气流源70可以将空气推过侧流冷却装置10，而接近第二侧面4定位的气流源70可以将空气拉过该侧流冷却装置10，反之亦然。
侧表面安装的气流源70可以有多种可能的配置。例如，气流源70可以定位于侧表面(2，4)的每一个上。其中一个气流源70可以作为另一个气流源70失效时的冗余气流源70。或者，两个气流源70可以以如前所述的推拉构造中工作。
另一可能的构造是两个或更多气流源70定位于同一侧面，即，在侧面2或侧面4。其中一个气流源70可以作为备用冗余气流源70，或两个气流源70可以同时运行以增大气流F。
在图24中，紧固件75用于将气流源70相互连接在一起并将它们分别连接到它们各自的侧面(2，4)上。还可以使用其他方法将该气流源70连接在侧面(2，4)上，并不仅限于本发明中在这里提出的形式。例如，使用夹子、弹簧或风扇安装环完成该连接。
在图25中，该侧流冷却装置10包括至少一个导管90，其包括第一开口91和第二开口93。该第二开口93可以定位于接近第一侧面2，第二侧面4或当使用两根导管90时，同时接近第一侧面2和第二侧面4。该导管90有效的基本上沿纵轴线L的方向引导气流F。第一开口91连接于至少一个有效的产生气流F的气流源70。气流F可以是双向的。该导管90的截面外形可以包括但不仅限于圆形或矩形外。可取的是，该导管90具有圆形截面。
翼23可以包括一个延伸部分23e(图3，图22到25)，延伸到侧面(2，4)的外侧，且适于使气流源70与侧面(2，4)对齐，并使气流源70定位，用于安装该侧流冷却装置10。例如，假定该肋21足够厚，肋21上可以包括加工有螺纹的孔21h(见图15)，以用于容纳螺纹紧固件，该紧固件将该气流源70(例如，风扇)连接到侧面(2，4)中之一或两个该侧面(2，4)上。类似地，气流源70与侧面(2，4)的排列可用于使该气流源70上的孔与翅片30之间的狭缝S对齐，用于插入紧固件，以连接该气流源70与该侧流冷却装置10。
例如，该导管90可以使用紧固件(75，77)连接到侧面(2，4)和气流源70上。紧固件77可用于连接第一开口91与气流源70，而紧固件75可用于连接第二开口91与侧面(2，4)。如前所述，该气流源70可以是风扇或系统风扇，且可以将一个或多个风扇连接到该第一开口91上。该第一和第二开口(91，93)不需要与该导管90形状相同。例如，如果导管90具有圆形截面，该第一和第二开口(91，93)最好具有矩形截面，其补偿侧面(2，4)和/或该气流源70的形状，有助于该导管90与侧面(2，4)和/或该气流源70的安装。
在该导管90的使用方面，该延伸部分23e可用于同样的功能，其中该导管90的第二开口93的凸缘或其他部分定位于延伸部分23e之间，并沿侧面(2，4)排列。例如，可使用紧固件连接第二开口93与翅片30之间的狭缝S，或连接第二开口93与肋21的螺纹孔21h。
导管90并不需要如图25所示是直的。在图26中，该导管90具有圆形截面而且包括90°的弯曲。该导管90引导气流F从气流源70到达第二开口93，使得当气流F到达第二开口93时，气流F基本上沿该纵轴线L的方向进入侧面(2，4)。
该导管90的材料随应用场合的不同而异；然而，对于电子应用场合，该导管90应使用至少能够承受45摄氏度的温度的材料制成。适用的材料包括但不仅限于塑料、金属板或橡胶。例如，模制塑料可用于该导管90。
用于侧流冷却装置10的材料包括但不仅限于高导热性的金属、金(Au)、铜(Cu)、银(Ag)、硅基板(Si)、铝(A1)、上述材料的合金及其组合。例如，铝本体上的铜插头，或具有铝本体的硅基板。
可使用多种工艺制造侧流冷却装置10，包括但不仅限于挤制后机械加工。例如，散热片堆20、臂19、肋21、翼23和翅片30可以使用挤制工艺成形。将挤压件切割成侧流冷却装置10需要的长度。然后将切断的挤压件机加工形成安装表面13。可以使用研磨或抛光工艺获得安装表面13所需要的表面光洁度。
翼23具有钻孔或冲孔，以形成孔23a。翅片30可以沿冷却表面30s机加工而成，以提高该冷却表面30s的表面光洁度，从而减小由气流F通过该冷却表面30s产生的噪声。如果需要，孔21h可以是在肋21上钻出后攻丝形成，以容纳螺纹紧固件。
或者，侧流冷却装置10可以是整体机加工，由原材料模铸或冲击锻造而成。翅片30与散热片堆20可以类似地进行沉浸钎焊或真空钎焊成形。通过将薄金属翅片钎焊到散热片堆20上，钎焊工艺可用于增加用于冷却的可用表面积。
可取的是，侧流冷却装置10可以挤制成形，然后机加工，从而使散热片堆20、臂19、肋21、翼23，和多个该翅片30形成一个单元。
盖子60可以使用与侧流冷却装置10同样的材料制成，或使用金属、金属片、模制塑料或热成形塑料制成。
在图3、10和13中，相对的表面15示为基本上与散热片堆20的纵轴线L平行，而相对的端表面17示为基本上与该散热片堆20的横轴线T平行。表面(15，17)可以不与前述轴线平行，而且该表面(15，17)可以不必是平面。对于某些制造工艺，例如挤制，平面和平行的表面是可取的。然而，表面(15，17)的实际外形并不仅限于这里提到的那些。
虽然已经公开并描述了本发明的几个实施例，但是本发明并不仅限于所述或所示的特定形式或零部件配置。本发明的范围仅由权利要求书限定。
Claims (21)
1.一种用于从部件(50)散热的侧流冷却装置(10)，其包括：
散热片堆(20)，其包括顶表面(11)、适于使所述散热片堆(20)与部件(50)热连接的安装表面(13)、相对的侧表面(15)和相对的端表面(17)；
与所述散热片堆(20)接触并向所述相对的侧表面(15)外侧延伸的臂(19)，所述臂(19)包括上表面(19a)和下表面(19b)；
与所述臂(19)相连并向所述臂(19)下方延伸的肋(21)；
与所述肋(21)相连，并从相连处向外延伸的翼(23)，所述翼(23)适于将所述侧流冷却装置(10)连接在所述部件(50)上；
多个翅片(30)，其基本上沿所述散热片堆(20)的垂直轴线(V)排列，并连接于所述散热片堆(20)的顶表面(11)和所述臂(19)的上、下表面(19a，19b)；
每个翅片(30)包括相对的冷却表面(30s)、顶边(30t)，和相对的端边(30e)，相对的端边(30e)形成所述侧流冷却装置(10)的第一侧面(2)和第二侧面(4)，所述翅片(30)间隔距离(d)，以在翅片之间形成狭缝(S)，所述狭缝(S)和所述相对的冷却表面(30s)基本上沿所述散热片堆(20)的纵轴线L排列；
其中基本上沿所述纵轴线L的方向进入所述第一或第二侧面(2和4)的气流F穿过所述狭缝(S)，经过所述翅片冷却表面(30s)和所述散热片堆(20)湿润，以从所述散热片堆(20)中散热。
2.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述散热片堆(20)的顶表面包括从弓形、斜面形状和基本上平面形状的组中选取的形状。
3.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，通过在所述安装表面(13)和所述部件(50)之间的直接连接，将所述散热片堆(20)热连接在所述部件(50)上。
4.如权利要求4所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括连接在所述安装表面(13)上的热界面材料(41)，该热界面材料(41)有效的将所述散热片堆(20)连接在所述部件(50)上。
5.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括：
由所述安装表面(13)进入的并在所述散热片堆(20)中形成空腔(43)的凹入部分；以及
热界面材料(41)，其定位于所述空腔(43)中，并与所述散热片堆(20)相接触，且有效的将所述散热片堆(20)热连接在部件(50)上。
6.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括靠近所述翅片(30)的顶边(30t)定位的盖子(60)，其有效的防止所述气流(F)通过所述顶边(30t)进入所述翅片(30)，并基本上沿纵轴线(L)的方向限制所述气流(F)。
7.如权利要求6所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述盖子(60)与所述翅片(30)的顶边(30t)、相对的冷却表面(30s)选定的一个接触，或与所述翅片(30)的顶边(30t)和冷却表面(30s)接触。
8.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述散热片堆(20)、所述臂(19)、所述肋(21)、所述翼(23)和多个翅片(30)一个一体成形的单元。
9.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括至少一个气流源(70)，其有效的产生基本上沿所述纵轴线(L)的方向的所述气流(F)，所述气流源(70)接近第一侧面(2)或第二侧面(4)的选定的一个，或接近第一侧面(2)和第二侧面(4)。
10.如权利要求9所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述气流源(70)是包括风扇和系统风扇的组中选取的气流源。
11.如权利要求9所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述气流源(70)连接于所述翅片(30)的冷却表面(30s)。
12.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括：
至少一个导管(90)，所述导管(90)包括第一开口(91)和第二开口(93)，所述第二开口(93)定位于接近第一侧面(2)、第二侧面(4)或第一侧面(2)和第二侧面(4)，所述导管(90)有效的基本上沿所述纵轴线(L)的方向引导所述气流(F)；以及
至少一个与所述第一开口(91)相连的气流源(70)，其有效的在所述导管(90)内产生所述气流(F)。
13.如权利要求12所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述气流源(70)是从包括风扇和系统风扇的组中选取的气流源。
14.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述臂(19)还包括：
相对的于所述垂直轴线(V)的正斜面；
沿所述臂(19)的上表面(19a)的第一外形，其从所述散热片堆(20)的顶表面(11)延伸到所述肋(21)；以
沿所述臂(19)的下表面(19b)的第二外形，其从所述相对的侧表面(15)延伸到所述肋(21)；
所述第一和第二外形可以从包括斜面外形和弓形外形构成的组中选取；以及
其中所述正斜面和所述第一和第二外形有效的使所述臂(19)从非偏转位置(U)偏转到偏转位置(D)。
15.如权利要求14所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，其还包括在从位于所述相对的表面(15)的第一厚度(t1)渐变为位于所述肋(21)的第二厚度(t2)的所述臂(19)上的锥形，所述第二厚度(t2)小于第一厚度(t1)，其中，所述臂(19)上的锥形有效的降低使所述臂(19)从非偏转位置(U)偏转到偏转位置(D)需要的作用力。
16.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述翼(23)具有预选厚度(t3)，当所述侧流冷却装置(10)连接到所述部件(50)时，所述翼(23)弯曲(f)。
17.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述散热片堆(20)的相对的端表面(15)还包括连接到所述相对的端表面(15)并由此向外延伸的多个翅片(30)，所述翅片(30)基本上沿所述散热片堆(20)的垂直轴线(V)排列。
18.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述气流(F)经过所述臂(19)的上表面(19a)和下表面(19b)湿润，以从所述散热片堆(20)散热。
19.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述部件(50)是电子部件。
20.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述臂(19)的上、下表面(19a，19b)具有基本上平面的外形。
21.如权利要求1所述的侧流冷却装置(10)，其特征在于，所述肋(23)还包括延伸部分(23e)，其从第一和第二侧面(2，4)之一或二者向外延伸，且所述延伸部分(23e)适于使所述气流源与所述侧表面(2，4)对齐。
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