CN1506791A

CN1506791A - 散热装置

Info

Publication number: CN1506791A
Application number: CNA021561362A
Authority: CN
Inventors: 赖志锡
Original assignee: Quanta Computer Inc
Current assignee: Quanta Computer Inc
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-06-23
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: CN1234057C

Abstract

一种散热装置，适合使用于电子设备，特别是笔记本电脑中。此散热装置包括至少两个风扇、导热管与至少两组散热片。第一风扇由设备外面吸取所需的冷却空气。导热管耦合热源，以将热量传送至散热片上。第一散热片与第一风扇，将部分热量直接排至设备外面。而第二散热片，更直接耦合热源与导热管，利用第一风扇的出风口，将热量传送至第二风扇以排放至设备外部。而此散热装置还具有，第三散热片与第二导热管，以有效地将热量传送至每个散热片，并利用位于第二风扇出风口的第三散热片，再进行一次热交换，以更进一步提高散热效率。

Description

散热装置

(1)技术领域

本发明有关一种散热装置，特别是有关一种笔记本电脑散热装置。

(2)背景技术

随着信息科技的高度发展以及电脑产业的应用普及，可携式装置，例如笔记本电脑等等，精密电子仪器产品被广泛使用。同时在电子科技日新月异的进步，追求轻便性与实用性的考虑下，目前市面上的可携式电子产品一般都趋向于做成轻、薄、短、小，以符合现代社会的生活方式。其中，笔记本电脑就是一个很典型的例子，由于其具有处理大量数位化信息的强大功能，而受到社会大众的喜爱与广泛应用。

相对于集成电路的制程的改进，以及对集成电路功能规格的要求日益升高，现今集成电路的设计已是十分的精致与复杂。以中央处理器(Central ProcessingUnit；CPU)为例，由于目前使用者及各种应用软件对其均有着强大的需求，因此造成其电路布局较早期显的复杂许多。虽然这些中央处理器的集成电路芯片提供许多强大的功能，然而亦产生了一些新的问题。例如，肇因于复杂的电路设计所引发的庞大电能的消耗，而这些消耗的电能将会造成芯片温度的上升，并形成使用上一项严重的问题。尤其对可携式装置而言，此一温度上升的问题将会更形恶化。一般而言，为了使笔记本电脑发挥最大的效能，热量快速传递是非常重要的，因为当热量聚集在产品内部而无法即时散掉时，将使电子元件无法正常工作，甚至使整个电脑系统死机。

传统的电脑散热装置，在处理高功率的中央处理器(Central ProcessingUnit；CPU)时，一般而言，可采用直接安装于CPU上的散热装置，其风扇直接吹向CPU上方的散热片，将热量排出电脑内部，由于此种散热装置的设计，通常置于系统内部，因此其进风的温度较高，可高达约50摄氏度。因此，对于高功率的CPU而言，此种散热装置的冷却效率将大打折扣。

为提高CPU的散热效率，直接由笔记本电脑的外侧吸取冷却空气，可有效的提高CPU散热的效果，但整个电脑的冷却效率却未见提升，因此需要较大的冷却风扇以提供CPU与电脑的系统内部的散热所需。所以如何提高散热的效率，为笔记本电脑的制造者与使用者所企盼的。

(3)发明内容

鉴于上述的发明背景中，传统的电脑散热装置由于CPU的温度提高，而散热效率无法有效的提升，使得冷却风扇的功率越来越大，因此产生许多的问题，例如，噪音也因此而加大。

本发明的目的之一是提供一种散热装置，可利用外部的冷却空气与多次的热交换有效地降低CPU表面的温度。

本发明的另一目的是提供一种散热装置，可隔绝电脑内部较高温空气以提高CPU的冷却效果。

本发明的又一目的是提供一种散热装置，可利用多次的热交换以提高电脑的冷却效率。

根据以上所述的目的，本发明的散热装置，使用于电子设备，例如台式电脑，笔记本电脑，或是携带型电子设备等等。此散热装置包括至少两个风扇、导热管与至少两组散热片。

其中第一风扇，有一入风口与两个出风口，其入风口，由设备的外面吸取所需的冷却空气。导热管的一端连接电子设备的热源，例如集成电路，或笔记本电脑的CPU，以将热源所产生的热量传送至散热片上。第一散热片，连接于导热管的另一端，而第一散热片的一边耦合于第一风扇的第一出风口，另一边则耦合于设备的外壳出风口，以将第一散热片上的热量，直接排出设备内部。

第二散热片，亦连接于导热管，并直接耦合导热管与热源的上方，而导热管将热源所产生的热量，一部份传送至第一散热片，另一部份直接传送至第二散热片。而第二散热片的一边连接于第一风扇的第二出风口，另一边连接于第二风扇。第二风扇吸取由第一风扇的第二出风口所排出，并流经第二散热片的热交换后的空气，再经由第二风扇的出风口排放至设备外部。

其中上述的散热装置还具有第三散热片，位于第二风扇的出风口，使热交换后空气经由第三散热片，再进行一次热交换，然后排放至设备的外部。上述的散热装置同时还具有第二导热管，连接第一散热片，第二散热片，第三散热片与热源，使热源所产生的热量，可更经由第二导热管，有效的传送至第一散热片，第二散热片，与第三散热片。

其中第二风扇更由设备的内部吸取空气，混合热交换后的空气，在经第三散热片热交换，排出至设备外面。

因此，本发明的冷却装置，具有更进一步降低CPU表面温度与系统温度的功效，并提高风扇的冷却效率，使利用本发明的设备，更为省电与有效率。

(4)附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，特举较佳实施例，并配合下列附图进行更详细说明，其中：

图1为本发明的一较佳实施例的散热装置的上视示意图；以及

图2为图1中的本发明的一较佳实施例的散热装置的侧视示意图。

(5)具体实施方式

本发明有效地提高笔记本电脑散热装置的冷却效率，使CPU的温度有效降低，且提升系统的冷却效能。以下将以图示及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变或替换，其并不脱离本发明的精神与范围。

图1为为本发明的一较佳实施例的散热装置的上视示意图，而图2为此较佳实施例的侧视示意图。本发明的散热装置包括第一风扇100，第二风扇200，第一散热片110，第二散热片120，以及第三散热片130。由于在进行CPU的散热时，风扇的热阻抗与CPU的表面温度TCPU，环境温度TAMB与系统温度TSYS是息息相关，其关系如公式一中所示：

热阻抗＝TCPU-TAMB-TSYS/W (公式一)

其中W是为热源(例如CPU)的功率(瓦特)。

欲提高风扇的散热效率，则需降低热阻抗，由上述的公式一中可清楚的了解，欲降低热源(例如CPU)至环境温度的热组抗，必需降低环境温度，或者是降低系统温度，这样均可提高风扇的散热效率。

交互参照图1与图2，如图中所示，本发明的散热装置的一较佳实施例，是安装于一笔记本电脑的中。而此散热装置，为了能有效的提高散热效率，因此第一风扇100，是完全吸取外部的冷空气，其可利用笔记本电脑外壳250的侧边与下方的进风口吸取冷空气170与冷空气210，由于第一风扇100的入风口完全与系统内部隔绝，因此第一风扇100的入风口，将不会吸入系统内部的空气，也就是说系统内部的温度将不会再影响此风扇的冷却效率。因此，公式一中的TSYS将等于0，所以热效率，也将因不再受到TSYS的影响而升高。

本发明的散热装置，更利用出风口180与出风口240，以进行空气的排放。出风口180，将由第一散热片110加热的空气直接排放至笔记本电脑的外部，而出风口240则将部分的空气230吹向直接安装于热源(CPU)160或与热源相连的金属件上方的第二散热片120，并于此进行热交换将CPU 160所产生的部分热量移除。而第一散热片110的热量，则是经由第一导热管140与第二导热管150，将CPU 160产生的部分热量传送至第一散热片110，再经由第一风扇100直接将此热量，由出风口180，吹出笔记本电脑的内部。

其中上述的出风口240所排出的空气230经过第二散热片120，将CPU 160中的部分热量带离，再进入第二风扇200的入风处220。第二风扇200不仅由入风处220吸取经热交换后的空气230，更由系统内部吸取空气190。此时，CPU 160所产生的热量，经由第二散热片120，传送至第二风扇200中，并经由第二风扇200的出风口260，排出笔记本电脑的内部。在排出笔记本电脑内部的前，混合后的空气230与空气190经过第三散热片130，再一次利用热交换，将CPU 160上的热量更进一步的排出笔记本电脑的内部。本发明更可进一步的经由第二导热管150，将CPU 160上的热量再传送至第三散热片130，并由第三散热片130进行再一次的热交换，然后排放至系统外部。因此，本发明的电脑散热装置利用多次的热交换，充分利用第一风扇100与第二风扇200的散热能力，将笔记本电脑的CPU 160的温度降低，同时也有效的将系统内部的温度降低，且更进一步的提高笔记本电脑的散热效率，使用本发明的笔记本电脑可提高风扇的冷却能力。因此，减少笔记本电脑所需的风扇消耗功率，使笔记本电脑更为省电，且因风扇转动所产生的异音，也因此更为降低。

本发明的散热装置，利用风扇由系统外部抽取冷却空气进行CPU散热使用，使CPU的温度大幅降低，且有效地提高冷却效率。还利用另一系统散热风扇，将CPU的热量更进一步的降低，同时也有效地排除系统内部的热量，使系统散热风扇的冷却效率也同时提升。本发明还利用数组散热片，使CPU产生的热量，经由多次的热交换有效地排出笔记本电脑内部。因此，本发明的散热装置，可使用功率较小的冷却风扇，同时仍能达到良好的散热效果。本发明不仅可使用于笔记本电脑，还可使用于任何具有热源需要使用散热设备的电子产品中。如熟悉此技术的人员所了解的，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或替换，均应包括在下述的权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种散热装置，是使用于一电子设备，具有一热源、一第一开口与一第二开口，该散热装置至少包括：

一第一风扇，包括至少一入风口、一第一出风口与一第二出风口，该入风口，是通过该电子设备的该第一开口来吸取该电子设备外部的冷却空气；

一第一导热管，其一端连接该电子设备的该热源，用来传送该热源所产生的热量至该第一风扇；

一第一散热片，连接于该第一导热管的另一端，该第一散热片的一边对应于该第一风扇的该第一出风口，该第一散热片的另一边耦合于该电子设备的外壳；

一第二散热片，连接于该第一导热管与该热源，其中该第一导热管将该热源所产生的该热量一部份传送至该第一散热片，另一部份传送至该第二散热片，其中该第二散热片的一边对应于该第一风扇的该第二出风口；以及

一第二风扇，连接于该第二散热片的另一边，吸取由该第一风扇的该第二出风口所排出并流经该第二散热片的热交换后空气，再经由该第二风扇排放至该电子设备的外部。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述的散热装置还包括：

一第三散热片，位于该第二风扇的该出风口，使该热交换后空气经由该第三散热片再进行一次热交换后，排放至该电子设备的外部；以及

一第二导热管，连接该第一散热片、该第二散热片、该第三散热片与该热源，使该热源所产生的该热量经由该第二导热管传送至该第一散热片、该第二散热片与该第三散热片。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第二风扇还由该电子设备的系统内部吸取空气，混合该热交换后空气排放至该电子设备的外部。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第一风扇的该入风口，位于该电子设备的下方及侧边。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该热源是为一集成电路。

6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第二风扇是为一具有双向进风的风扇或一单面进风的风扇。

7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第二散热片位于该热源与该第一导热管的正上方，以将该另一部份的该热量直接传送至该第二散热片。

8.一种散热装置，是使用于一电子设备，该散热装置至少包括：

一第一风扇，包括一入风口、一第一出风口与一第二出风口，该第一风扇藉由该入风口吸取该电子设备外部的冷却空气，并排放该冷却空气至该第一出风口与该第二出风口；

一第一导热管，其一端连接该电子设备的一热源，用来传送该热源所产生的热量至该第一风扇的该第一出风口；

一第一散热片，连接于该第一导热管的另一端，该第一散热片的一边耦合于该第一风扇的该第一出风口，该第一散热片的另一边耦合于该电子设备外壳；

一第二散热片，连接于该第一导热管，其中该热源所产生的该热量，一部份藉由该第一导热管传送至该第一散热片，另一部份传送至该第二散热片，其中该第二散热片的一边连接于该第一风扇的该第二出风口；

一第二风扇，包括一入风口与一出风口，该入风口是连接于该第二散热片相对该第一风扇该第二出风口的另一边，吸取由该第二散热片所传来的热交换后空气，再经由该第二风扇的该出风口排放至该电子设备外部。

9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，还包括：

一第二导热管，连接该第一散热片、该第二散热片、该第三散热片与该热源，使该热源所产生的该热量，经由该第二导热管传送至该第一散热片、该第二散热片与该第三散热片。

10.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该第二风扇还由该电子设备的系统内部吸取空气，以混合该热交换后空气。

11.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该第一风扇的该入风口位于该电子设备的外壳下表面。

12.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该第一风扇的该入风口，是为该电子设备的该第一开口。

13.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该热源是为一集成电路。

14.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该第二风扇是为一具有双向进风的风扇或一单面进风的风扇。

15.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该第二散热片位于该热源与该第一导热管的上方，用来直接传送该热源所产生的热量。

16.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该热源所产生的热量，是通过该第一导热管、该第二导热管与该第二散热片共同传送至该电子设备的外部。