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Die Erfindung betrifft eine Wärmeableitvorrichtung,
insbesondere eine Wärmeableitvorrichtung für einen
Querströmungsventilator,
durch die eine wesentlich verbesserte Wärmeableitung von einer wärmeleitenden
Grundplatte erreicht wird.
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Infolge der Tatsache, dass der Halbleiterprozess
sich zunehmend weiterentwickelt, werden das Volumen des Chips und
des Prozessors, wie sie gegenwärtig
bei elektronischen Geräten
oder Computersystemen, wie Zentralprozessoreinheiten (CPUs) und
anderen elektronischen Vorrichtungen in den Computersystemen verwendet
werden, kleiner und kleiner, während
die Arbeitsleistung und die Rechnergeschwindigkeit sich jeweils
verdoppeln. Infolge der zunehmenden Datenverarbeitungsgeschwindigkeit
wird die Arbeits- d.h. Betriebstemperatur erhöht, ohne zu sinken. Deshalb
sind zum Zwecke der Vermeidung einer Verringerung der Effektivität und zur Vermeidung
einer Beschädigung,
wie sie aus sehr hohen Arbeitstemperaturen resultieren kann, für die CPUs
und andere elektronische Vorrichtungen Wärmeableitvorrichtungen erforderlich,
um die hohe Arbeitstemperatur derselben wirksam zu erniedrigen.
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1 zeigt
eine herkömmliche
Wärmeableitvorrichtung 10,
die im wesentlichen einen Radiator 15 und einen Ventilator 11 aufweist.
Der Radiator 15 weist eine wärmeleitende Grundplatte 151 auf,
die mit einer Vielzahl von Rippen 155 versehen ist, die von
der Grundplatte wegstehen. Ein Luftauslass 153 kann zwischen
den Rippen 155 ausgebildet sein. Die wärmeleitende Grundplatte 151 ist
an der Oberseite eines Chips, einer Zentralprozessoreinheit (CPU) oder
einer elektronischen Vorrichtung 19 befestigt, so dass
die während
des Betriebes der elektronischen Vorrichtung erzeugte hohe Arbeitstemperatur
durch Wärmeleitung
zur wärmeleitenden
Grundplatte 151 und zu den Rippen 155 übertragen
werden kann. Der Ventilator 11 ist an der Oberseite der
Rippen 155 angeordnet. Wenn ein Motor 117 des
Ventilators eingeschaltet ist und die Rotation der Ventilatorflügelblätter 115 steuert,
kann Kühlluft
durch einen Luftauslass 113 eingeleitet und gegen die Rippen 155 gerichtet werden,
um die hohe Arbeitstemperatur, durch den Kontakt mit den Rippen 155 und
Ausblasen der Kühlluft
in die Umgebung, abzusenken. Auf diese Weise kann die durch die
elektronische Vorrichtung 19 erzeugte hohe Arbeitstemperatur
gesenkt werden.
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Die 2A und 2B verdeutlichen in einem Diagramm
und in einer Seitenansicht jeweils die bekannte Wärmeableitvorrichtung.
Eine kühlende
Luftströmung
A, die durch die Rotation der Ventilatorflügelblätter 115 erzeugt wird,
verläuft
infolge der Tatsache, dass in der bekannten Wärmeableitvorrichtung 10 üblicherweise
ein Axialgebläseventilator 11 verwendet
wird, in einer Spiralbahn. Diese spiralförmige Luftströmung A kollidiert
unvermeidlich mit den Rippen 155, wenn die besagte Luftströmung zu
den Rippen 155 strömt.
Daraus resultiert infolge einer behinderten oder einer reduzierten
Luftströmung
nicht nur eine reduzierte Kühlleistung,
sondern außerdem kann
auch ein störendes
Geräusch
erzeugt werden.
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Außerdem ist infolge der gebildeten
spiralförmigen
Luftströmung
die Wirkung der Wärmeableitung
im Zentrum der wärmeleitenden
Grundplatte 151 relativ gering und folglich die Forderung
nach einer bestmöglichen
Wärmeableitung
durch den Motor 117 unerfüllbar, der im Zentrum des Ventilators 11 angeordnet
sein muss. Außerdem
ist es der kühlenden Luftströmung A nicht
möglich,
an der Unterseite der Rippen 155 und der wärmeleitenden
Grundplatte 151 anzukommen, da der Ventilator 11 an
der Oberseite der Rippen 155 angeordnet ist. Das kann ebenfalls die
bestmögliche
Wärmeableitung
wesentlich reduzieren.
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Aus diesem Grunde ist die Industrie
nicht abgeneigt, Energie und Kosten zu investieren, um eine Verbesserung
der bekannten Wärmeableitvorrichtung
zu studieren. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise die taiwanesische
Patentanmeldung Nr. 491519 mit der Bezeichnung "Improvement For Fin Structure (III)" und auf die taiwanesische
Patentanmeldung Nr. 500302 mit der Bezeichnung "Fin Structure" hingewiesen, in welchen neue Technologien
beschrieben worden sind, um die Mängel der derzeitigen Technologie
zu beseitigen. Bei den beschriebenen Technologien der zuletzt genannten
Patentanmeldungen existieren jedoch die folgenden Mängel:
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- 1. Es ist für
die kühlende
Luftströmung
weiterhin schwierig, die entfernten Rippen oder die wärmeleitende
Grundplatte zu erreichen, weil der Ventilator entweder am Oberende
oder am Seitenende der Rippen angeordnet ist, wodurch das bestmögliche Wärmeleitvermögen wesentlich
reduziert ist.
- 2. Die spiralförmige
Luftströmung
kann auch weiterhin an den Rippen anstoßen, da ein Axialgebläseventilator
verwendet wird, voraus nicht nur eine Reduktion des Wärmeleitvermögens resultiert sondern
außerdem
auch ein störendes
Betriebsgeräusch
erzeugt wird.
- 3. Das Zentrum des Axialgebläseventilators
wird auch weiterhin nicht mit der kühlenden Luftströmung beaufschlagt,
was in einer Reduktion der bestmöglichen
Wärmeableitung
resultiert.
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Deshalb besteht der Schlüsselgesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung darin, wie eine neue Wärmeableitvorrichtung auszubilden
ist, um die kühlende Luftströmung gleichmäßig zu den
Rippen zu blasen und dabei die Möglichkeit
einer Kollision zwischen der kühlenden
Luftströmung
und den Rippen zu reduzieren, um ein wirksam erhöhtes Wärmeableitvermögen zu erreichen
und das Betriebsgeräusch
zu reduzieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Wärmeableitvorrichtung
zu schaffen, die dazu geeignet ist, die Mängel der bekannten Wärmeableitvorrichtung
zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt außerdem die
Aufgabe zugrunde, eine Wärmeableitvorrichtung
zu schaffen, die mit einem Querströmungsventilator versehen ist, der
in einer Öffnung
angeordnet ist, die durch die Rippen gebildet wird, so dass eine
kühlende
Luftströmung,
die durch den Querströmungsventilator
erzeugt wird, gleichmäßig alle
Rippen überall
erreicht, um wirkungsvoll eine erhöhte Wärmeableitung zu erzielen.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe
zugrunde, eine Wärmeableitvorrichtung
zu schaffen, die einen Querströmungsventilator
verwendet, um relativ zu den Rippen eine annähernd parallele, kühlende Luftströmung zu
erzeugen, derart, dass die Möglichkeit
einer Kollision zwischen der kühlenden Luftströmung und
den Rippen wirksam reduziert werden kann, um das Betriebsgeräusch zu
reduzieren.
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Der Erfindung liegt außerdem die
Aufgabe zugrunde, eine Wärmeableitvorrichtung
zu schaffen, die dazu verwendet wird, die bestmögliche Wärmeableitung mittels mindestens
eines wärmeleitenden Rohres
zu erreichen, das mit dem Zentrum einer wärmeleitenden Grundplatte in
Kontakt ist und die Entfernung der hohen Arbeitstemperatur im Zentrum
der wärmeleitenden
Grundplatte erleichtert.
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Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die vorliegende
Erfindung einen Radiator vor, der mit einer Vielzahl von Rippen
an einer wärmeleitenden
Grundplatte versehen ist, der einen Luftauslassspalt aufweist, der
zwischen den jeweils benachbarten Rippen vorhanden ist, und der
eine Aufnahmeöffnung besitzt,
die an jeder Rippe an einem identischen Ort vorgesehen ist, wobei
der Radiator mit einem Querströmungsventilator
kombiniert ist, der eine Vielzahl von Ventilator-Flügelblättern besitzt,
die an einer Wellenplatte vorgesehen sind, wobei die Ventilator-Flügelblätter innerhalb
der Aufnahmeöffnungen der
Rippen vorgesehen sind, derart, dass die durch die Rotation des
Querströmungsventilators
erzeugte Luftströmung
einen Kontakt mit den Rippen erlaubt und durch die Luftauslassspalte
ausgegeben wird.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung.
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Es zeigen:
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1 eine
räumliche
Explosionsdarstellung einer bekannten Wärmeableitvorrichtung,
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2A eine
Diagrammdarstellung einer Luftströmungsbahn, die bei der bekannten
Wärmeableitvorrichtung
erzeugt wird, wenn der Ventilator rotiert,
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2B eine
schematische Seitenansicht der bekannten Wärmeableitvorrichtung, wenn
der Ventilator rotiert,
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3 eine
räumliche
Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung,
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4 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung im zusammengebauten
Zustand,
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5 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung zur Verdeutlichung
der Luftströmung,
wenn der Ventilator rotiert, und
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6 eine
Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung.
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Die strukturellen Merkmale und die
Wirkungsweise der vorliegenden bevorzugten Ausbildungen der Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung
dargelegt.
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3 zeigt
in einer räumlichen
Explosionsdarstellung eine Wärmeableitvorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung. Wie aus dieser Figur
ersichtlich ist, weist die Wärmeableitvorrichtung 30 der
vorliegenden Erfindung insbesondere einen Radiator 40 und
einen Querströmungsventilator 50 (Zentrifugalventilator) auf.
Der Radiator 40 ist mit mindestens einem wärmeleitenden
Rohr 41 versehen, bei dem es sich beispielsweise um ein
U-förmiges
wärmeleitendes
Rohr handelt, das an einer wärmeleitenden
Grundplatte 49 angebracht sein kann. Ein Bodenrohr 415 des
wärmeleitenden
Rohres ist im Zentrum der wärmeleitenden
Grundplatte 49 horizontal versetzt angeordnet, wodurch
die hohe Arbeitstemperatur der wärmeleitenden
Grundplatte 49, die an der Oberfläche verschiedener elektronischer
Vorrichtungen 39, wie Zentralprozessoreinheiten, Chips
oder dergleichen, angebracht sein kann, entfernt werden kann. Die
beiden Seiten des bodenseitigen Rohres 415 sind jeweils
mit einem aufrecht stehenden Rohr 413 versehen. In jede
Rippe 40 ist außerdem
mindestens ein Durchgangsloch 455 gestanzt, durch die sich
die aufrecht stehenden Rohre 413 hindurcherstrecken. Auf diese
Weise können
eine Vielzahl von Rippen 45 fixiert aufeinander gestapelt
werden, die mit dem wärmeleitenden
Rohr 41 in Kontakt sind, wobei zwischen den benachbarten
Rippen 45 jeweils ein Luftauslassspalt 47 gebildet
wird. Jede Rippe 45 kann an einem identischen Ort mit einer
Aufnahmeöffnung 43 ausgebildet
sein, die in einem Stanzvorgang realisiert werden kann.
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Der Querströmungsventilator 50 ist
mit einer Vielzahl von parallelen Ventilatorflügelblättern 55 versehen,
die an der Unterseite einer Wellenplatte 51 vorgesehen
sind. Zwischen den jeweils benachbarten Ventilatorflügelblättern 55 wird
eine Strömungsleitöffnung 57 ausgebildet. Ähnlich wie
die Rippen 45 kann in der Wellenplatte 51 ein
oberseitiger Lufteinlass 53 und mindestens ein zweites
Durchgangsloch 59 passend ausgestanzt sein. Außerdem ist
an einem Teil des oberseitigen Lufteinlasses 53 eine Haltesäule 515 vorgesehen,
die mit der Wellenplatte 51 verbunden ist und die zur Befestigung
eines Motor 517 dient.
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4 verdeutlich
in einer perspektivischen Ansicht die vorliegende Erfindung nach
dem Zusammenbau. Beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die wärmeleitende Grundplatte 49 des
Radiators 40 an der Oberseite der elektronischen Vorrichtung 39 fixiert,
wobei sich die nach oben stehenden Rohre 413 des wärmeleitenden Rohres 41 durch
die ersten Durchgangslöcher 455 der
Rippen 45 hindurcherstrecken, so dass die Rippen an den
entsprechenden Orten des nach oben stehenden Rohres 413 aufeinander
gestapelt werden können,
wobei die Rippen 45 in Bezug auf die wärmeleitende Grundplatte 49 parallel
angeordnet sind. Ein Querströmungsventilator 50 kann
an der Oberseite der Rippen 45 mittels des nach oben stehenden Rohres 413 fixiert
werden, das sich durch das zweite Durchgangsloch 59 der
Wellenplatte 51 hindurcherstreckt, wobei die Ventilatorflügelblätter 55 und
der Motor 517 des Ventilators in der Aufnahmeöffnung 43 der
Rippen 45 untergebracht werden können.
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Infolge der Tatsache, dass die Rippen 45 bei dieser
Ausbildung am wärmeleitenden
Rohr 41 fixiert sind, brauchen die Rippen 45 mit
der wärmeleitenden Grundplatte 49 nicht
direkt in Kontakt zu sein, was einen bodenseitigen Lufteinlass 435 ermöglicht,
der zwischen den Rippen 45 und der wärmeleitenden Grundplatte 49 vorhanden
ist, durch den Luft in die Betriebsfläche des Querströmungsventilators 50 von außerhalb
eingeleitet wird. Hierdurch ist der Querströmungsventilator 50 folglich
sowohl mit einem oberseitigen Lufteinlass 53 als auch mit
einem bodenseitigen Lufteinlass 435 versehen, wodurch die Wirksamkeit
der Wärmeableitung
verbessert wird.
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5 verdeutlicht
die Luftströmung
durch die erfindungsgemäße Wärmeableitvorrichtung, wenn
der Querströmungsventilator
rotiert. Wenn die Ventilatorflügelblätter 55 des
Querströmungsventilators 50 rotieren,
wird das gasförmige
Medium G in die Betriebsfläche
des Querströmungsventilators 50 von außen durch
den oberseitigen Lufteinlass 53 und durch den bodenseitigen
Lufteinlass 55 eingeleitet. Durch die Wirkung der Ventilatorflügelblätter 55 kann die
kühlende
Luftströmung
A mindestens annähernd parallel
zu den Rippen 45 auf diese geblasen und durch die Luftauslassspalte 47 der
Rippen 45 nach außen
abgegeben werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann
die kühlende
Luft A über
jede Rippe 45 gleichmäßig verteilt werden,
ohne dass sich das allgemeine Problem bezüglich des Abstandes zwischen
diesen und dem Ventilator der bekannten Wärmeableitvorrichtung ergibt.
Das wird dadurch erreicht, dass die Ventilatorblätter 55 des Querströmungsventilators 50 insgesamt
in der Aufnahmeöffnung 43 angeordnet
sind, die durch die Rippen 45 gebildet wird. Folglich ist
die Effektivität
der Wärmeableitung
wesentlich erhöht.
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Infolge der Tatsache, dass die kühlende Luftströmung A,
die durch die Rotation der Ventilatorflügelblätter erzeugt wird, mit jeder
Rippe 45 in einer annähernd
parallelen Art und Weise in Berührung kommt,
kann außerdem
die Kollision zwischen der kühlenden
Luftströmung
A und den Rippen 45 wirkungsvoll reduziert werden. Dadurch
ist nicht nur die größte Wirksamkeit
der Wärmeableitung
erreicht, sondern es wird auch ein störendes Arbeitsgeräusch reduziert.
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Außerdem wird die hohe Arbeitstemperatur im
Zentrum der wärmeleitenden
Grundplatte 49 durch die aufrechten Rohre 413 oder
die einzelnen Rippen 45 geeignet entfernt, um die bestmögliche Wärmeableitung
zu erreichen, da das Bodenrohr 415 des wärmeleitenden
Rohres 41 sich gestaffelt oder horizontal entlang des Zentrums
der wärmeleitenden Grundplatte 49 erstrecken
kann.
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Die 6 zeigt
schließlich
in einer Schnittdarstellung eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Wärmeableitvorrichtung.
Wie in dieser Figur dargestellt ist, weist die Wärmeableitvorrichtung 60 insbesondere
eine Vielzahl von Rippen 65 auf, die an der wärmeleitenden
Grundplatte 49 direkt oder indirekt fixiert sind und die
in Bezug auf die wärmeleitende Grundplatte 49 vertikal
oder geneigt angeordnet sind. Zwischen den jeweils benachbarten
Rippen 65 ist jeweils ein Luftauslassspalt 67 ausgebildet.
Jede Rippe 65 ist an einem identischen Ort mit einer Aufnahmeöffnung 63 ausgebildet,
die zur Aufnahme des Querströmungsventilators 50 vorgesehen
ist. Die Aufnahmeöffnungen 63 werden
durch Stanzen realisiert.
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Außerdem kann eine Bodenstrebe 611,
die an der Bodenseite des wärmeleitenden
Rohres 61 vorgesehen ist, mit den Rippen 65 in
Kontakt sein oder sich an einer Seite der Rippen direkt durch diese hindurcherstrecken.
Zur Erhöhung
der Wirksamkeit der Wärmeableitung
der einzelnen Rippen 65 und zur Erleichterung der Befestigung
des Querströmungsventilators 50 kann
mindestens eine Strebe an einem Verbindungsrohr 617 des
wärmeleitenden
Rohres 61 horizontal vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform
ist diese mindestens eine Strebe beispielsweise eine E-förmige Struktur, bei der außer der
Bodenstrebe 611 auch eine zentrale Strebe 613 und
eine oberseitige Strebe 615 in der Nähe des Zentrums und der Oberseite
vorgesehen sind, die sich durch das erste Durchgangsloch 455 jeder
Rippe 65 und das zweite Durchgangsloch 59 der
Wellenplatte 51 erstrecken.
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Wenn sich die Ventilatorflügelblätter 55 drehen,
wird kühlende
Luft G gleichmäßig von
der Außenseite
an zwei Seiten des Querströmungsventilators 50 durch
die Aufnahmeöffnung
(erster Lufteinlass) 63 und durch einen zweiten Lufteinlass 635 eingeleitet
und in eine kühlende
Luftströmung
A transformiert, die annähernd
parallel zu den Rippen 45 axial eintritt und horizontal
ausströmt
und dann durch die Luftauslassspalte 67 zwischen den Rippen
ausgegeben wird. Auf diese Weise kann die Effektivität der Wärmeableitung
erhöht
und die Erzeugung von Arbeitsgeräuschen
reduziert werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
zusammenfassend eine Wärmeableitvorrichtung
und insbesondere eine Wärmeableitvorrichtung,
die zur Zusammenarbeit mit einem Querströmungsventilator geeignet ist,
wobei nicht nur der Wärmeableiteffekt von
einer wärmeleitenden
Grundplatte wesentlich verbessert wird, sondern außerdem auch
das Betriebsgeräusch
wirksam reduziert wird, indem die Luftströmung in Bezug auf die Rippen
parallel erfolgt.
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Die obige Beschreibung nimmt Bezug
auf eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, ohne diese zu beschränken. Alle äquivalenten Änderungen
und Modifikationen im Prozess, im Verfahren, in den Merkmalen und
im Geist der anschließenden Ansprüche sind
möglich,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung betrifft eine Wärmeableitvorrichtung.
Die Wärmeableitvorrichtung
ist mit einem Querströmungsventilator
kombinierbar und weist insbesondere eine wärmeleitende Grundplatte auf,
an der mindestens ein wärmeleitendes
Rohr angebracht ist. An dem wärmeleitenden
Rohr sind eine Vielzahl Rippen fixiert. Ein Luftauslassspalt ist
zwischen jeweils benachbarten Rippen gebildet. Jede Rippe ist an
einem identischen Ort mit einer Aufnahmeöffnung ausgebildet. In der
Aufnahmeöffnung
wird ein Querströmungsventilator
angeordnet. Wenn die Ventilatorflügelblätter des Querströmungsventilators
rotieren, wird eine Luftströmung
erzeugt, die mit den Rippen in gleichmäßigen Kontakt kommt und die
durch die Luftauslassspalte ausgegeben wird. Auf diese Weise wird
nicht nur eine wesentlich verbesserte Wärmeableitung von der wärmeleitenden
Grundplatte erreicht, sondern auch eine effektive Reduktion des
Betriebsgeräusches
infolge einer parallelen Luftströmungsbahn
in Bezug auf die Rippen erzielt.
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- 10
- Wärmeableitvorrichtung
- 11
- Axialströmungsventilator
- 113
- Luftauslass
- 115
- Ventilatorflügelblatt
- 117
- Motor
- 15
- Radiator
- 151
- wärmeleitende
Grundplatte
- 153
- Luftauslass
- 155
- Rippe
- 19
- elektronische
Vorrichtung
- 30
- Wärmeableitvorrichtung
- 39
- elektronische
Vorrichtung
- 40
- Radiator
- 41
- wärmeleitendes
Rohr
- 413
- aufrecht
stehendes Rohr
- 415
- bodenseitiges
Rohr
- 43
- Aufnahmeöffnung
- 435
- bodenseitiger
Lufteinlass
- 45
- Rippe
- 455
- erstes
Durchgangsloch
- 47
- Luftauslassspalt
- 49
- wärmeleitende
Grundplatte
- 50
- Querströmungsventilator
- 51
- Wellenplatte
- 515
- Haltesäule
- 517
- Motor
- 53
- oberseitiger
Lufteinlass
- 55
- Ventilatorflügelblätter
- 57
- Umlenköffnung
- 59
- zweites
Durchgangsloch
- 60
- Wärmeableitvorrichtung
- 61
- wärmeleitendes
Rohr
- 611
- bodenseitige
Strebe
- 613
- zentrale
Strebe
- 615
- oberseitige
Strebe
- 617
- Verbindungsrohr
- 63
- Aufnahmeöffnung
- 635
- zweiter
Lufteinlass
- 65
- Rippe
- 67
- Luftauslassspalt