TW202041132A - 散熱模組 - Google Patents

Abstract

一種散熱模組，用以解決習知散熱模組的彎折結構呈裸露，導致散熱效率不佳的問題。係包含：至少一熱管，具有一彎折部位於一蒸發部與一冷凝部之間；至少一導熱板，連接該熱管的彎折部；及一散熱鰭片組，位於該熱管的冷凝部。

Description

散熱模組

本發明係關於一種散熱模組，尤其是一種經由熱管之熱傳遞進行散熱的散熱模組。

現有的中央處理器等電子元件在運作時會產生大量的熱能，導致自身的溫度升高，故會於該電子元件上加裝一散熱模組，而習知的散熱模組係藉由一吸熱端用以吸收該電子元件所產生的熱，並通過一熱管將所吸收的熱導入一散熱鰭片組以將熱散出，藉此使該散熱模組可以對該電子元件進行散熱。

惟，習知的散熱模組之熱管係藉由穿伸通過該散熱鰭片組來傳遞熱，當該熱管為了配合安裝或設計上的需求而具有彎折結構時，該彎折結構將因無法穿伸通過該散熱鰭片組，而必須呈裸露狀，導致該散熱模組在該彎折結構處的散熱效率不佳。

有鑑於此，習知的散熱模組確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種散熱模組，係能夠提升熱管之彎折部散熱效率，以進一步增加整體散熱效率者。

本發明之次一目的是提供一種散熱模組，係能夠增加熱管之熱量傳遞範圍者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的散熱模組，包含：至少一熱管，具有一彎折部位於一蒸發部與一冷凝部之間；至少一導熱板，連接該熱管的彎折部；及一散熱鰭片組，位於該熱管的冷凝部。

據此，本發明的散熱模組，能夠經由該導熱板吸收該熱管之彎折部的熱量，使該彎折部未呈裸露狀而可以充分進行熱傳遞，係可以提升該熱管之熱傳遞範圍，以增進該散熱模組的散熱效率。本發明的散熱模組，確可擴大散熱模組的散熱面積並增進其散熱效率，以達到提升散熱模組的散熱效果之功效。

其中，該導熱板可以具有相對的一第一表面及一第二表面，該第一表面凹設有一槽道，該彎折部的外周面與該槽道的壁面可熱傳導地連接。如此，係具有確保該彎折部內工作液體的熱量能夠傳遞至該導熱板的作用。

其中，該彎折部的外周面可以具有25％以上的面積皆位於該槽道中。如此，係具有確保該彎折部內工作液體的熱量能夠傳遞至該導熱板的作用。

其中，該導熱板的數量可以為二個，該二導熱板的槽道共同包覆該彎折部的外周面。如此，該彎折部的外周面可以完全被該二導熱板所包覆，係具有進一步提升散熱效率的作用。

其中，該二導熱板的槽道可以完全包覆該彎折部的外周面，該二導熱板的第一表面相連接。如此，該彎折部的外周面可以完全被該二導熱板所包覆，係具有進一步提升散熱效率的作用。

其中，該散熱鰭片組可以連接該導熱板的第二表面。如此，該導熱板吸收該熱管之彎折部的熱量後，可藉由該第二表面將熱量傳遞至該散熱鰭片組來散出，係具有進一步提升該彎折部散熱效率的作用。

其中，該導熱板的第二表面可以具有數個凸肋。如此，係具有可以在不增加該散熱模組之整體縱向高度的前提下，進一步提升散熱效率的作用。

其中，該熱管的彎折部至冷凝部末端可以均與該導熱板連接。如此，該熱管之彎折部延伸至該冷凝部的外周面，皆可以藉由該導熱板進行熱傳遞，係可以藉由該導熱板涵蓋該熱管之彎折部以及該冷凝部，以產生更完善的散熱作用。

其中，該熱管的彎折部與蒸發部之間具有一直線區段，該導熱板可以連接該彎折部及該直線區段。如此，係具有增加該熱管之熱量傳遞範圍的作用。

其中，該熱管的彎折部的截面可以呈圓形，或縱向高度與橫向寬度的比值為≧0.75的形狀。如此，係具有方便成形來簡化製作步驟，且可以維持該熱管內璧之毛細結構的完整性，避免影響該工作液體對流循環的作用。

其中，該熱管的彎折部的截面可以呈縱向高度與橫向寬度的比值為≦0.5的扁管形狀。如此，可以增加與該導熱板連接的面積，係具有提升導熱效率的作用。

其中，該熱管的彎折部可以具有相對的二平面，該導熱板具有一第一表面貼接其中一前述的平面。如此，可以增加與該導熱板連接的面積，係具有提升導熱效率的作用。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1、2圖所示，其係本發明散熱模組的第一實施例，係包含至少一熱管1，該熱管1的兩端之間係連接至少一導熱板2，且該熱管1之兩端之其中一端係具有一散熱鰭片組3，使該熱管1所吸收之熱可以傳遞至該導熱板2及該散熱鰭片組3以進行散熱。

該熱管1可以例如為銅或鋁等高導熱性能之材質，該熱管1內可以灌注一工作液體，該工作液體可以為水、酒精或其他低沸點之液體，藉此使該工作液體可以從液態吸收熱量而蒸發成氣態。該熱管1之內璧係可以具有如金屬絲篩網、微型溝槽等毛細結構，以幫助該工作液體進行回流，係為本領域人員可以瞭解，本發明在此不作贅述。詳言之，該熱管1的一端可以具有一蒸發部11，該蒸發部11係用以吸收一熱源的熱能，該熱源可以例如為中央處理器，或者電路板上因運作而產生熱之晶片等電子元件，使該熱管1內的工作液體可以於該蒸發部11吸收熱量而由液態蒸發成氣態，該熱管1遠離該蒸發部11的一端可以具有一冷凝部12，藉此該工作液體會帶著熱量往溫度相對較低的冷凝部12移動以將熱量釋放而回復液態，以便回流至該蒸發部11吸收熱量而形成對流循環。本實施例中，該熱管1係可以為數個，以同時藉由數個該熱管1對該電子元件進行熱傳遞；各該熱管1之蒸發部11及該冷凝部12之間係可以具有至少一彎折部13，使該數個該熱管1可以分別通過該彎折部13朝不同方向延伸以配合設計上的需求，並使各該冷凝部12具有足夠的散熱空間藉此提升對該電子元件的散熱效率。

請參照第3、4、5圖所示，該熱管1之彎折部13的截面係可以為任何幾何形狀，本發明在此不限。本實施例中，該彎折部13係可以具有通過該截面中心的一縱向高度與一橫向寬度（以圖面方向），該縱向高度與該橫向寬度的比值係≧0.75，使該彎折部13之截面可以略呈圓形狀（如第3、4圖所示），該截面較佳可以為正圓形以方便成形來簡化製作步驟，且可以維持該熱管內璧之毛細結構的完整性，避免影響該工作液體對流循環；或者該縱向高度與該橫向寬度的比值係≦0.5，使該彎折部13之截面可以呈扁管形狀（如第5圖所示），使該彎折部13可以具有相對的二平面131，即，於圖面方向上該彎折部13之外周面縱向相對的兩處具有該二平面131，該二平面131係可以增加與該導熱板2連接的面積，藉此具有提升導熱效率的作用。

請續參照第1圖所示，該導熱板2係可以熱傳導地連接該熱管1之彎折部13，藉此以對該彎折部13進行散熱。詳言之，各該導熱板2可以具有相對的一第一表面21及一第二表面22，該第一表面21係用以貼接於該彎折部13的外周面，以直接吸收該彎折部13內工作液體的熱量，並藉由該第二表面22將熱量散出。本實施例中，該第一表面21可以具有對應該彎折部13的至少一槽道23，該槽道23係可以由該第一表面21凹設形成，使該第一表面21可以藉由該槽道23的璧面對應連接於該彎折部13的外周面。

請續參照第3、4圖所示，舉例而言，該彎折部13之截面略呈圓形狀時，該槽道23的璧面截面係可以形成一弧面，該弧面係對應於該彎折部13外周面之部份，當該導熱板2為一個時，可以使該彎折部13的外周面具有25％以上的面積位於該槽道23中，藉此具有確保該彎折部13內工作液體的熱量能夠傳遞至該導熱板2的作用。

值得注意的是，該導熱板2的數量可以為二個，以由該二導熱板2共同夾合該熱管1之彎折部13；亦即，該二導熱板2之第一表面21可以分別具有該槽道23，係能夠以該二導熱板2之槽道23夾持該彎折部13，使該二導熱板2的槽道23共同部份包覆該彎折部13的外周面，藉此，即可使該彎折部13的外周面具有50％以上的面積位於該二導熱板2相對的槽道23中（如第3圖所示），而較佳使該二槽道23可以完全包覆該彎折部13的外周面（如第4圖所示），以使該二導熱板2的第一表面21相連接，藉此，該彎折部13的外周面可以完全被該二導熱板2所包覆，從而進一步地提升散熱效率。另，該導熱板2之第一表面21及該彎折部13係可以藉由塗抹錫膏來焊接，藉此，該彎折部13的外周面與該導熱板2的第一表面21不須特別互相匹配，或者該第一表面21可以不具有該槽道23，亦可藉由該錫膏的高包覆性及可塑形性來填補該第一表面21及該彎折部13之間的間隙，以增加該第一表面21及該彎折部13的熱傳遞面積，來達到良好的熱傳遞效果。

另外，請參照第6圖所示，該熱管1的彎折部13與蒸發部11之間可以具有一直線區段14，該導熱板2亦可以從該彎折部13延伸連接至該直線區段14，藉此以增加該導熱板2對該熱管1之熱量吸收範圍，於該直線區段14上該導熱板2較佳與該蒸發部11相距一段距離，以避免該導熱板2過於靠近該蒸發部11，而對該熱管1內工作液體的相變化產生影響，降低整體散熱效率。

請續參照第1、2圖所示，該散熱鰭片組3係位於該熱管1之冷凝部12，以使該工作液體之氣態可以於該冷凝部12將熱量散出以回復為液態；該散熱鰭片組3之設置形態不限，係可以接收該熱管1之工作液體所帶之熱量並散出即可，另亦可以藉由一散熱風扇進行氣流的吹送，以提升該熱量的散出。本實施例中，該數個該熱管1之冷凝部12係可以通過各該彎折部13朝相對的兩個方向延伸，以具有相對的散熱鰭片組3。詳言之，該散熱鰭片組3可以具有數個散熱鰭片31，該數個散熱鰭片31係可以互相堆疊以使彼此之間具有間隙或者呈間隔設置等型態，本發明在此不限，且該數個散熱鰭片31可以平行排列，各該散熱鰭片31可以分別具有一固定孔32，以供該熱管1之冷凝部12通過，另，該熱管1之冷凝部12亦可以利用錫膏焊接固定於該固定孔32中。

請參照第7～10圖所示，其係本發明散熱模組的第二實施例，該散熱鰭片組3可以延伸連接於該導熱板2之第二表面22，藉此，該導熱板2吸收該熱管1之彎折部13的熱量後，可藉由該第二表面22將熱量傳遞至該散熱鰭片組3來進行散出，具有進一步提升該彎折部13散熱效率的作用，又，當該導熱板2的數量為兩個並夾持於該彎折部13時，該散熱鰭片組3係可以選擇分別連接至該二導熱板2之第二表面22（如第8圖所示），藉此來達到進一步提升散熱效率的作用，或者僅連接至其中一導熱板2之第二表面22（如第9圖所示），以降低該散熱模組之整體縱向高度，達到微型化的作用。另，該導熱板2之第二表面22係可以選擇不連接該散熱鰭片組3，而具有數個凸肋24，該數個凸肋24係可以增加該第二表面22的表面積，以提升該導熱板2的散熱效率（如第10圖所示）。舉例而言，該數個凸肋24可以為互相平行排列的直條肋或波浪條肋，並由該第二表面22的一邊緣延伸至另一邊緣，或者該數個凸肋24可以相交錯以互相連接，該數個凸肋24亦可以為截斷狀依序排列的短肋，又或者呈近圓柱狀之針肋，本發明在此不限，據此，係具有可以在不增加該散熱模組之整體縱向高度的前提下，進一步提升散熱效率的作用。

請參照第11、12圖所示，其係本發明散熱模組的第三實施例，該熱管1的彎折部13至該冷凝部12末端均與該導熱板2連接，即，該導熱板2係從該彎折部13延伸至該冷凝部12，藉此，從該熱管1之彎折部13的外周面一直延伸至該冷凝部12的外周面，皆可以藉由該導熱板2進行熱傳遞，此時，該散熱鰭片組3係可以連接於該導熱板2的第二表面22以將熱量散出，以產生更完善的散熱作用，該散熱鰭片組3之各散熱鳍片31亦不需分別開設供該冷凝部12通過的固定孔32，具有提升製造便利性的效果。

綜上所述，本發明之散熱模組能夠經由該導熱板吸收該熱管之彎折部的熱量，使該彎折部未呈裸露狀而可以充分進行熱傳遞。此外，亦可以藉由該導熱板涵蓋該熱管之彎折部、冷凝部以及該彎折部與該蒸發部之間的直線區段，係可以提升該熱管之熱傳遞範圍，以增進該散熱模組的散熱效率。另經由實驗結果可知，以習知散熱模組對該電子元件散熱後，可測的該電子元件之溫度為74.2～77℃，而本發明之散熱模組藉由該導熱板吸收該熱管之彎折部的熱量以散出，再測得該電子元件之溫度約為67.3℃，相較於習知散熱模組溫度下降了6.9～9.7℃，是以本發明的散熱模組，確可擴大散熱模組的散熱面積並增進其散熱效率，以達到提升散熱模組的散熱效果之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:熱管 11:蒸發部 12:冷凝部 13:彎折部 131:平面 14:直線區段 2:導熱板 21:第一表面 22:第二表面 23:槽道 24:凸肋 3:散熱鰭片組 31:散熱鰭片 32:固定孔

［第1圖］   本發明第一實施例的分解立體圖。 ［第2圖］   本發明第一實施例的組合俯視圖。 ［第3圖］   本發明第一實施例的導熱板部份包覆熱管剖面圖。 ［第4圖］   本發明第一實施例的導熱板完全包覆熱管剖面圖。 ［第5圖］   本發明第一實施例的導熱板貼接該熱管外周面剖面圖。 ［第6圖］   本發明第一實施例的導熱板涵蓋直線區段俯視圖。 ［第7圖］   本發明第二實施例的分解立體圖。 ［第8圖］   本發明第二實施例的散熱鰭片組連接導熱板剖面圖。 ［第9圖］   本發明第二實施例的散熱鰭片組部份連接導熱板剖面圖。 ［第10圖］ 該散熱鰭片組部份連接導熱板之第二型態剖面圖。 ［第11圖］ 本發明第三實施例的局部分解立體圖。 ［第12圖］ 本發明第三實施例的組合圖。

1:熱管

13:彎折部

14:直線區段

2:導熱板

21:第一表面

22:第二表面

23:槽道

3:散熱鰭片組

31:散熱鰭片

32:固定孔

Claims (12)

1. 一種散熱模組，包含： 至少一熱管，具有一彎折部位於一蒸發部與一冷凝部之間； 至少一導熱板，連接該熱管的彎折部；及 一散熱鰭片組，位於該熱管的冷凝部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中，該導熱板具有相對的一第一表面及一第二表面，該第一表面凹設有一槽道，該彎折部的外周面與該槽道的壁面可熱傳導地連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中，該彎折部的外周面具有25％以上的面積皆位於該槽道中。
4. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中，該導熱板的數量為二個，該二導熱板的槽道共同包覆該彎折部的外周面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱模組，其中，該二導熱板的槽道完全包覆該彎折部的外周面，該二導熱板的第一表面相連接。
6. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中，該散熱鰭片組連接該導熱板的第二表面。
7. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中，該導熱板的第二表面具有數個凸肋。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之散熱模組，其中，該熱管的彎折部至冷凝部末端均與該導熱板連接。
9. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之散熱模組，其中，該熱管的彎折部與蒸發部之間具有一直線區段，該導熱板連接該彎折部及該直線區段。
10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之散熱模組，其中，該熱管的彎折部的截面呈圓形，或縱向高度與橫向寬度的比值為≧0.75的形狀。
11. 如申請專利範圍第1或2項所述之散熱模組，其中，該熱管的彎折部的截面呈縱向高度與橫向寬度的比值為≦0.5的扁管形狀。
12. 如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，該熱管的彎折部具有相對的二平面，該導熱板具有一第一表面貼接其中一前述的平面。

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