TWI279183B - Composite heat dissipating apparatus - Google Patents

Description

1279183 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種複合 本發明係關於一種散熱裝置，特別是關於 式散熱裝置。 【先前技術】 曰隨著技術的進步，電子㈣單位面積上的電晶體數 置越來越多，造成其工作時發熱量的增加。另一方面， 7子70件的工作頻率也越來越高，電晶體工作時開/關 一 〇n/〇ff^轉換所造成的熱量（switch loss)，亦是電子 疋件發熱置增加的原因。若未能適當的處理這些熱量， 將^造成晶片運算速度的降低，嚴重者甚至影響到、晶片 的可中為加強電子元件之散熱效果，現行的做法大多 為在熱源處以散熱器將熱導出，經由散熱器之鰭片（fin) 以自然或強制對流方式將熱散逸至環境中。 由於熱jT(heat pipe)可在很小的截面積與溫度差 之下，將大量的熱傳送一段可觀的距離，且不需外加電 源$應即可運作’在無須動力提供和空間利用經濟性的 考里之下，熱官已是電子散熱產品中廣為應用的傳熱元 件之一。請參閱圖i，其為習知一種散熱裝置之示意圖。 t知之散熱裝i 1係由複數個散熱鰭片U、—熱管12 一底座13所組成。每一散熱鰭片11係分別套接於 熱管12中。在此，需特別指出，為了使說明更加清楚， 特將位於熱管12旁且靠近底座13處之散熱鳍片11移 除’使散熱續片11、熱管12以及底座13之配置能夠清 楚顯不於圖上。複數個散熱鳍片11、熱管12與底座13 1279183 係藉由焊接方式使其結合成 列，？，若散熱鳍片”_二= 生產效率與電錢所ΙΓΛΙΤ ’=&行焊接，故就 理想設計。另外，若散成熱本鳍來; 以省去雷锔丰跡,θ 71 之材負為銅時，雖然可 古的ϋ去又旦疋由於鋼本身的材質特性與價格較 重以及原料成本C為銅時’則有重量較 裝置之組褒方式則是利用沖愿方式，使 與熱管12㈣緊配結合’而後再將 管12以烊接方式與底座13結合，但是 種、，且裝方式需要額外的沖塵成本。 因此，無論是上述何種組裝方式， 熱續片„、熱管12與底“ ϋίΐί於必須使用焊接之方式，若無嚴格的製 粒吕控，^成所使用之焊錫塗佈不均、焊錫溢 =果，以至於造成散熱裝置1之整體散熱效能不佳 ，此’如何提供-種散熱裝置，可簡化製程與降低成本 並能提供良好散熱效能，乃是當前的重要課題之一。 【發明内容】 因此，為解決上述問題，本發明係提出一種可簡化 製程與降低成本’並能提供良好散熱效能之複合式散執 裝置。 根據本發明的目的’提出一種複合式散熱裝置，包 括-熱導管以及二散熱器。二散熱器係相互對應設置且 1279183 相互連接，並於連接處具有一容置空間，用以容置熱導 官。此二散熱器分別為一體成型方式製成，例如是鋁擠 成型。其中，熱導管之形狀係呈u型、c型、長條型、 门字型、Μ型或其他形狀，且熱導管之截面形狀係為圓 形、橢圓形、半圓形、矩形、三角形、四邊形、梯形、 等邊多邊形或不等邊多邊形。每一散熱器具有複數個鰭 片，且該些鰭片之分佈方式係為水平間隔分佈、垂直間 隔分佈、斜向間隔分佈、放射狀分佈或其他類似分佈方 式。 如上述之複合式散熱裝置，於連接處此些散熱器係 分別對應設置有一凹槽，以共同形成容置空間。或者， 於，接處，僅此些散熱器之一設置有一凹槽，以形成容 置空間。此些散熱器之形狀係彼此相同或不同，且此些 散熱器之連接方式係為鉚接、螺接、焊接、黏合、嵌合 2卡固。於容置空間内塗佈有一導熱膏或一可充當導熱 介面之材料，且熱導管可透過一基座或是直接與一熱源 接觸，用以將熱源發散的熱直接傳導至散熱器。 、一根據本發明的再一目的，提出一種複合式散熱裝置 ，合式散熱裝置，包括複數個熱導管以及複數個散熱 器。複數個散熱器係彼此對應設置且相互連接，並於各 連接處各具有一容置空間，用以分別容置熱導管，每一 政熱器分別為一體成型製成。 根據本發明的另一目的，提出一種複合式散熱裝 ^包括至少二熱導管以及一第一散熱器與一第二散熱 器。第一散熱器與第二散熱器之形狀不同，但彼此恰可 相互對應且相互連接，並於連接處具有至少二容置空 7 1279183 :丄用:分別容置此些熱導管’第一散熱器與第二散熱 〇刀別為一體成型方式製成。 由於述，因依據本發明之-種複合式散熱裝置， 寒^、、器係為-體成型製成’且熱導管設置於該些散 成之容置”内，使其結合成—體，不需要額 曰=進仃電鐘或是沖壓等步驟。與f知技術相比較，本發 ^複合式散熱裝置具有提高生產效率與降低生產成本 之功效。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 日：顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下·· 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例 之一種複合式散熱裝置。 4參閱® 2與圖3所示，圖2為本發明較佳實施例 之一種複合式散熱裝置之立體分解圖，而圖3為圖2之 ♦立體組合圖。本發明第—實施例之—種複合式散熱裝置 2係具有一熱導管21與二散熱器22a、22b。其中，熱導 管21可透過一基座25與一熱源（谓未示）相接觸，或是 直接與熱源相接觸，用以將熱源發散的熱直接傳導至散 熱器22a、22b後，使熱散逸至他處。在此，熱源可為一 發熱之電子元件，例如是CPU、電晶體、伺服器、高階 繪圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、多媒體電 子機構、無線通信基地台，或高階遊戲機（ps3、χΒ〇χ、 任天堂）等。 (8) 1279183 Μ二熱f 22a、22b係相互對應設置且相互連接，並 ;連接處221具有一容置空間222，用以 二==散熱裝置2。本實施例之熱導管、21= :二 =丨，但並不限定於此’其可依據不同系統之 ^ 成不同之態樣，例如C型、長條型、门字型、 里或是其他任意形狀。此外，於本實施例中，熱導管 叮aH形狀為圓形’當然，熱導管21之截面形狀亦 半圓形、矩形、三角形、四邊形、梯形、 4邊多邊形或不等邊多邊形等其他形狀。 另外’熱導管21内部含有一工作流體，以供導熱 之用’並且熱導管21之内壁上具有毛細結構。熱導管 作方式如下當熱導管21之—端（即蒸發端） =熱時’熱導管21内部之王作流體吸收熱能而蒸發氣 乳化後之工作流體於熱導管21之另-端（即冷凝端） 破結成液體並放出熱能，此時再藉由内壁上之毛細結構 流回蒸發端，如此重複循環，以達到散熱之功效。 本實施例之毛細結構之形狀可為網狀（mesh)、纖維 狀（fiber)、燒結（sinter)或溝狀（gr〇〇ve)，其係以燒 結、黏著、填充、沈積等方式與熱導管21之内壁相結合。 此毛細結構之材質可為塑膠、金屬、合金、或多孔性非 金屬材料。工作流體可為無機化合物、水、醇類、液態 金屬、酮類、冷媒或有機化合物。 一散熱器22a、22b可為相同或是不同之散熱器， 於，實施例中，二散熱器22a、22b係為相同散熱器，每 一散熱器各具有複數個鳍片，且此些鳍片之分布方式可 為水平間隔分佈、垂直間隔分佈、斜向間隔分佈、放射 1279183 狀分佈，或其他熟悉該項技術者所習知之分佈方式分 佈。此外，散熱器222a、22b係以一體成型方式（例如 鋁擠成型）製作而成。且二散熱器22a、22b連接處221 之容置空間222係由分別位於二散熱器22a、22b上之凹 槽222’所共同組成，此容置空間222之形狀係與熱導 管21之形狀相對應，當二散熱器22a、22b相互連接後， 二凹槽222’所共同形成之U型容置空間222恰可置放 U型之熱導管21。當然，隨著熱導管21之形狀可設計 _ 為他種形狀，容置空間222之形狀亦可為C型、長條型、 门字型、Μ型或是其他任意形狀。另外，容置空間222 亦可僅由單一散熱器22a或散熱器22b其上之凹槽 222’來形成，亦即二散熱器22其中之一具有凹槽 222’ ，另一散熱器22則無凹槽222’ ，當二散熱器22 相互連接後，單一凹槽222’即形成容置空間222,以置 放熱導管21。 再者，散熱器22a、22b更設有複數個螺孔223，以 利散熱器22a與散熱器22b藉由多個螺絲23與螺帽24 • 相互連接固定。須注意者，二散熱器22a、22b之連接方 式並不僅限於圖2與圖3中所示之螺接方式，其連接方 式亦可為鉚接、焊接、黏合、嵌合或卡固等方式。 本實施例之散熱裝置2其組裝步驟如下，首先，只 需將熱導管21置放於二散熱器22a、22b所形成之容置 空間222中，然後再藉由一高壓機器（圖未示）對二散 熱器22a、22b作相對施壓，使得熱導管21與二散熱器 22a、22b緊密貼合，再藉由螺絲23與螺帽24加以固定， 即可將熱導管21固定於二散熱器22a、22b之間，用以 1279183 形成複合式散熱裝置2 (如圖3所示）。如上述可得知， 由於散熱器22a、22b本身已具有凹槽222,，可置放熱 導管21並同時具有將熱導管21定位之作用，因此 發明不需要藉助額外治具來失持散熱器22a、22b或是熱 導管21,即可將熱導管21與散熱器22a、22b相互定: 及連接，可簡化組裝過程以達到組裝便利之功效。再者， 於谷置空間222内通常塗佈有一導熱膏或是一可充當導 熱，面之導熱材料，以提高複合式散熱裝置2整體之散 • 熱效率。另外，本實施例之複合式散熱裝置2更可與一 風扇並用，更可促進由散熱器22a、22b所導出的熱更加 迅速逸，以達到更好的散熱效果。 雖然圖2中之熱導管21與散熱器22之數量分別為 一個與二個，但本發明並不限定於此，其數量可依據實 際需求選定之。請同時參閱圖4與圖5，圖4為本發明 另一種複合式散熱裝置之立體分解圖，而圖5為圖4之 立體組合圖。複合式散熱裝置2，包括多個熱導管2ia、 21b、21c與散熱器22c、22d、22e、22f。其中，每兩相 鄰之散熱器係相互對應設置且相互連接，並於每一連接 處各具有一容置空間222a、222b、222c，用以分別容置 熱導管218、211)、21(：。複合式散熱裝置2，可直接置放 於熱源（圖未示）上，並使熱導管21a、21b、21c直接與 熱源相接觸’用以將熱源發散的熱直接傳導至散熱器 22c ' 22d、22e、22f後，使熱散逸至他處。與圖2之複 合式散熱裝置2相似，散熱器22c、22d、22e、22f彼此 之間可為相同或是不同之散熱器，且熱導管21a、21b、 21c彼此之間可為相同或是不同之熱導管。本實施例之 11 1279183 複合式散熱裝置2’組裝方式如下，分別將熱導管21a 放置於散熱器22c與散熱器22d之間之容置空間222a、 熱導管21b放置於散熱器22d與散熱器22e之間之容置 空間222b、熱導管21c放置於散熱器22e與散熱器22f 之間之容置空間222c,再藉由一高壓機器（圖未示）相 對施壓，使得每一熱導管分別與包裹於其外之二散熱器 緊密貼合，用以形成複合式散熱裝置2，（如圖5所示）。 另外’於該等散熱器22c、22d、22e、22f所形成之容置 • 空間222a、222b、222c内亦可塗佈導熱膏或是其他導熱 材料，可增進散熱效率。 請參閱圖6與圖7所示，圖6為本發明再一種複合 式散熱裝置之立體分解圖，而圖7為圖6之立體組合圖。 複合式政熱裝置3具有二熱導管31a、31b，以及第一散 熱器32以及一第二散熱器33。在此，熱導管31的形狀 係呈u型，但是不限定於此，熱導管31之形狀可依據不 同系統需求而設計成不同之態樣，例如c型、長條型、 门字型、Μ型或是其他任意形狀，其功效、結構如同上 述之熱導管21，在此不加以贅述。 。第政熱器32與第二散熱器33係為不相同之散熱 器，然兩者形狀恰可相互對應以利組裝，且於兩者連接 處321可形成二容置空間322，用以分別置放二執導管 31a、31b。其中，於連接處321第一散熱器犯具有二凹 槽322 ，且二凹槽322’之形狀係對應二熱導管31&、 31b之形狀，亦分別呈—_，而第二散熱器⑽上則益 凹槽’亦即二容置空間322係皆由第一散熱器32之凹槽 322所形成。此外，第一散熱器32與第二散熱器33 12 1279183 分別開設有對應之螺孔323、33卜以藉由多個螺 與螺帽24將第一散熱器32與第二散熱器33螺接固 虽然，熱導官31與凹槽322間隙内通常填充有導埶 疋其他導熱材料，用以提尚整體之散熱效率。 s 綜上所述，本發明之複合式散熱裝置，由 係^擠成型方式-體成型製成，在崎成型^孰 =日，其價格較-般製程（如沖壓方式或是以個= =式韓片一組裝）低廉’且熱導管設置於兩相鄰之散 成之容置空間内’不需要額外進行電鍍或是沖 壓等步驟’即可㈣將熱導f與散熱器結合成—體。虚 =技術相比較，本發明之複合式散熱裝置係採用銘擠 US:體製作，不僅製作方式價格低廉，且因採用 ::為原料，可使得散熱裝置之整體重量較輕，具有輕 :更化之優點。再者，散熱器所形成之 =大小相對應，因此，散熱器與熱導管能夠完 加傳熱面積，加上熱導管本身具有：二 =果iUri未包含熱導管之—般散熱片之散 =二達到簡化製程、提高生產效率 並月b長：供良好散熱效能之功效。 雖然本發明已以一較佳實施例 =定=明’任何熟習此技藝者，在不脫離;;： 圍内，當可作各種之更動與潤娜，因此本發 月之保❹时視後附之申請專利_所界定者為準。 13 ⑧ 1279183 【圖式簡單說明】 圖1為習知一種散熱裝置之示意圖。 圖2為本發明較佳實施例之一種複合式散熱裝置之 立體分解圖。 圖3為圖2之立體組合圖。 圖4為本發明另一種複合式散熱裝置之立體分解 圖。 圖5為圖4之立體組合圖。 圖6為本發明再一較佳實施例之再一種複合式散熱 裝置之立體分解圖。 圖7為圖6之立體組合圖。 【主要元件符號說明】 1-散熱裝置 11-散熱鳍片 12-熱管 13-底座 2、2’ 、3-複合式散熱裝置 211、21a、21b、21c-熱導管

22a、22b、22c、22d、22e、22f-散熱器 221-連接處 222、222a、222b、222c、322-容置空間 222’ 、322’ -凹槽 223-螺孔 24-螺帽 31a、31b-熱導管 321-連接處 323、331-螺孔 2 3-螺絲 25-基座 32- 第一散熱器 322-凹槽 33- 第二散熱器

Claims (1)

1279183 十、申請專利範圍： 1、 一種複合式散熱裝置，包括： 一熱導管；以及 二散熱器，係相互對應設置且相互連接，並於連 八二具有一容置空間，用以容置該熱導管，該些散熱器 刀別為一體成型方式製成。 2、 如申請專利範圍第i項所述之複合式散熱裝置， 、中該熱導管之形狀係呈U型、c型、長條型、门字型、 φ Μ型或其他形狀。 3、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 其中該熱導管之截面形狀係為圓形、橢圓形、半圓形、 矩形、二角形、四邊形、梯形、等邊多邊形或不等邊多 邊形。 4、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 其中於該連接處，該些散熱器係分別對應設置有一凹 槽’以共同形成該容置空間。 5、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 其中於該連接處，僅該些散熱器之一設置有一凹槽，以 形成該容置空間。 曰 6、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 其中該些散熱器之連接方式係為鉚接、螺接、焊接、黏 合、嵌合或卡固。 7、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 係藉由一高壓機器對該些散熱器作相對施壓，佶 導管與該些散熱器緊密貼合。 以 8、 如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 15 1279183 其中該些散熱器之形狀係彼此相同或不同。 9、如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝置， 其中該些散熱器之一體成型方式係為鋁擠成型。 1〇、如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝 置，其中每該散熱器具有複數個鰭片，且該些鰭片之分 佈方式係為水平間隔分佈、垂直間隔分佈、斜向間隔分 佈、放射狀分佈或其他類似分佈方式。 11'如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝 鲁 置’其中於該容置空間内塗佈有一導熱膏或一可充當導 熱介面之材料。 12、如申請專利範圍第丨項所述之複合式散熱裝 置’其中該熱導管可透過一基座或是直接與一熱源接 觸’用以將該熱源發散的熱直接傳導至該些散熱器。 W·如申請專利範圍第12項所述之複合式散熱裝 置’其中該熱源係為一發熱之電子元件。 14·如申請專利範圍第is項所述之複合式散熱裝 φ 置’其中該發熱之電子元件係為CPU、電晶體、伺服器、 高階繪圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、多媒 體電子機構、無線通信基地台，或高階遊戲機（ps3、 XBOX、任天堂）。 15·如申請專利範圍第1項所述之複合式散熱裝 置，係與一風扇並用，用以促進由該些散熱器所導出的 熱更加迅速逸散。 16·如申請專利範圍第丨項所述之複合式散熱裝 置，其中該熱導管之内壁上具有一毛細結構。 17·如申請專利範圍第16項所述之複合式散熱裝 1279183 觸’用以將該熱源發散的熱直接傳導至該些散熱器。 34如申清專利範圍第33項所述之複合式散熱裝 置’其中該熱源係為一發熱之電子元件。 35、如申請專利範圍第34項所述之複合式散熱裝 ^ ’其中該發熱之電子元件係為CPU、電晶體、伺服器、 高階綠圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、多媒 體電子機構、無線通信基地台，或高階遊戲機（ps3、 XBOX、任天堂）。 ，36、如申請專利範圍第22項所述之複合式散熱裝 置，係與一風扇並用，用以促進由該些散熱器所導出的 熱更加迅速逸散。 如申請專利範圍第22項所述之複合式散熱裝 置中該熱導管之内壁上具有一毛細結構。 38、如申請專利範圍第37項所述之複合式散熱裝 置，八中該毛細結構之材質包括選自塑膠、屬、 多孔性非金屬材料所組成之族群其巾之口金 39、如申請專利範圍第37項所述之複合式散熱裝 ΐ二:該毛細結構之形狀係選自網狀、纖維狀、燒結、 溝狀所組成之族群其中之一。 =〇、=申請專利範㈣37項所述之複合式散熱裝 構與該熱導管内壁之結合方法係選自 黏者、填充、沈積所組成之族群其中之一。 置，二H專利範㈣22項所述之複合式散熱裝 八中該熱導官内含一工作流體，以供導埶之用。 =、如申料·圍第41韻述之複合式散熱裝 置’/、中該工作流體係選自無機化合物、水、醇類、液 19 1279183 態金屬、酮類、冷媒、有機化合物所組成之族群其中之 ——0 43、 一種複合式散熱裝置，包括： 至少二熱導管；以及 ^ -一第一散熱器與一第二散熱器，該第一散熱器與 =第一散熱器之形狀不同，但彼此恰可相互對應且相互 :接，並於連接處具有至少二容置空間，用以分別容置 ，些熱導管，該第-散熱器與該第二散熱器分別為一體 成型方式製成。 44、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 丄其中該些熱導管之形狀係呈ϋ型、C型、長條型、 门字型、Μ型或其他形狀。 ，45、如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 置:其中該些熱導管之截面形狀係為圓形、橢圓形、半 f:、矩形、三角形、四邊形、梯形、等邊多邊形或不 等邊多邊形。 46、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 ^其中於该連接處，該第一散熱器與該第二散熱器係 刀別對應設置有一凹槽，以共同形成該些容置空間。 47、 如申請專利範圍第項所述之複合式散熱裝 ^其中於該連接處，僅該第一散熱器或該第二散熱器 "又置有一凹槽，以形成該些容置空間。 48、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 置，其中該第一散熱器與該第二散熱器之連接方式係為 鉚接、螺接、焊接、黏合、嵌合或卡固。 49、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 ⑧ 1279183 二’係藉由一高壓機器對該第一散熱器與該第二散熱器 ^對施壓，使得該些熱導管與該第與 散熱器緊密貼合。 50如>申叫專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 :其中該第一散熱器與該第二散熱器之一體成型方式 係為銘擠成型。

51、如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 ，其中該第一散熱器與該第二散熱器各具有複數個鰭 s八且該些鰭片之分佈方式係為水平間隔分佈、垂直間 隔刀佈、斜向間隔分佈、放射狀分佈或其他類似分佈方 52、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 置，其中於該些容置空間内塗佈有一導熱膏或一可充當 導熱介面之材料。 53、 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 置，其中該些熱導管可透過一基座或是直接與一熱源接 觸’用以將該熱源發散的熱直接傳導至該第一散熱器與 該第二散熱器。 54·如申請專利範圍第53項所述之複合式散熱裝 置’其中該熱源係為一發熱之電子元件。 55·如申請專利範圍第54項所述之複合式散熱裝 置’其中該發熱之電子元件係為CPU、電晶體、伺服器、 高階繪圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、多媒 體電子機構、無線通信基地台，或高階遊戲機（PS3、 XBOX、任天堂）。 56·如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 21 ⑧ 1279183 置j係，一風扇並用，用以促進由該第一散熱器與該第 一散熱器所導出的熱更加迅速逸散。 57·如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 置’其中該些熱導管之内壁上具有一毛細結構。 I58·▲如申請專利範圍第57項所述之複合式散熱裝 置，其中该毛細結構之材質包括選自塑膠、金屬、合金、 多孔性非金屬材料所組成之族群其中之一。 =9·=如申請專利範圍第57項所述之複合式散熱裝 "中該毛細結構之形狀係選自網狀（mesh)、纖維狀 fiber)、燒結（sinter)、溝狀（叮〇〇ve)所組成之族群其 1 · ▲如申請專利範圍第57項所述之複合式散熱裝 蟲二中該毛細結構與該些熱導管内壁之結合方法係選 自^°、纟"、黏著、填充、沈積所組成之族群其中之一。 如申請專利範圍第43項所述之複合式散熱裝 一該些熱導管内含一工作流體，以供導熱之用。 置，如申請專利範圍第61項所述之複合式散熱裝 该工作流體係選自無機化合物、水、醇類、液 二了屬、酮類、冷媒、有機化合物所組成之族群其中之 22