TWI359635B - Wind-guiding cover - Google Patents

Description

1359635 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種散熱技術，更詳而言之，係為 種應用於電子裝置中之導風罩。 … 【先前技術】 b市場上使周之電子裝置，常由於❹次數頻繁及 間過久而導致電子裳置内部之溫度升高，易影響電 子裝置之正常運作。同時，由於電子裝置 ^-t^,^(Central pr〇cessing uni；； cpiO、記憶體、北橋晶片、及電源供應器等，可達成之 運算速度愈來純，資料處理量亦呈倍數增加，因此，常 作/皿度過回而導致故障的情形發生。為了避免發熱元 =過熱而導致故障’現行業界之解決手段係於電子裝置 中设置散熱風扇，以將發熱元件所產生之熱能導出電子裝 置外，而避免發熱元件因溫度過高而損壞，進而造成電子 裝置運作不穩定之情況發生。 、於實際散熱過程中，僅藉由散熱風扇導出熱能之 方法亦存在散熱過慢之問題，而無法達到最佳散熱效果， 進而導致發熱元件因溫度過高而損壞’·故設計人員於該發 ::件上增設散熱導風罩以產生流動空間，俾使氣流可集 抓動以使放熱風扇旋轉產生之氣流密集通過該導風罩 而將熱乳排出’而有效提昇散熱風扇對發熱元件的散熱效 果’口此’導風罩已成為散熱系'统中的必備之物件。 請參閱第1A及1B圖，習知導風罩j係為一中空罩 110879 5 1359635 體’其係包括-頂蓋1G以及沿該頂蓋1G兩對邊向下延伸 之二側壁11 ’且導風罩丨二端則分別具有一入風口 12及 一出風口 13。使用時，可將該導風罩j設置於電子裝置 之主板14上，以罩蓋電子裝置之發熱元件15，使發熱元 件15位於該導風罩丨内，且配合該散熱風扇“產生之氣 流160從該入風口丨2進入而由該出風口 13散岀以 散熱效果。 惟，對該發熱元件15而言，習知導風罩丨之頂蓋1〇 及-側^ 11 形成-直線流道’當氣流⑽通過該導風 罩1内時，僅藉由流道散熱，其散熱速度有限，令該發熱 元件15之溫度超過可控制之範圍，以致使該發熱元件u 處於危險之工作狀態。 因此，如何找到一種散熱效率更高之導風罩，以避免 發熱疋件處於危險狀態下工作之情況發生，實為目前亟待 解決的問題。 【發明内容】 鑒於上述習知技術之缺點，本發明之一目的在於提供 一種可提高散熱效率之導風罩。 " …本發明m的在於提供—種增加換㈣數，以提 南對流換熱效率之導風罩。 本發明之又一目的在於提供一種減小風阻之導風罩。 為達上述及其他目的，本發明提供一種導風罩，係應 用於設有發熱it件之主板，且導風罩蓋住發熱元件而與主 板形成風道，該導風罩包括：人風部，具有位於風道一側 110879 6 1359635 之入風口；出風部’具有位於風道相對入風口之一側之出 風口，以及換熱區’設於該入風口及出風口之間，且位於 發熱元件上方’並且該換熱區具有鄰近入風部之氣流紊流 -部。 前述之導風罩中，該入風部復可具有氣流下壓部，設 於該入風口與換熱區之間，以使氣流下壓集中至換熱區； 且該換熱區復可具有氣流擴散部，設於該氣流紊流部及出 風部之間，以降低氣流的風阻；又該氣流紊流部可具有v 鲁型折邊結構。 前述之導風罩中’該氣流紊流部可具有第一斜面及第 二斜面，該第一斜面連接該入風部，為該換熱區頂部内壁 沿氣，方向向下延伸之斜面，該第二斜面沿氣流方向設置 於該第-斜面之後側，為該換熱區頂部内壁沿氣流方向向 上傾斜之斜面，較佳地，該第一及第二斜面可形成V型折 依上述結構，以氣流紊流部具有第一斜面為基本窝 长該入風邛復可具有氣流下壓部’為設於該入風

口與I ㈣流部之間的向下傾斜面，較佳地，可連結該第= 面，且與第一斜面的傾斜角度相同。 依上述結構，以氣流奈流部具有第二斜面為基本需 求，該換熱區復可具有氣流擴散部，設於該第二斜面及出 該I擴散部可為該換熱區之頂部内壁沿氣 二。上傾斜之斜面，並與第二斜面的傾斜角度相同; 乂土 ，該氣流擴散部與水平面的夾角可小於三十度。 110879 7 ujyojj 由上可知，本發明導風罩藉由 、 &部之設計，當該導風罩覆蓋發敎元件時乳流紊 與發熱元件形成相對之狹窄 部 :通過該狭窄風道時，俾藉由該導風：：二:: =可達到增加對流換熱係數，以提高對流 率 ，且可控制發熱元件之溫度，而達到提高散:4: 产出風、氣流擴散部的設計，以使氣流的 瓜出几k之工間增大，而達到減小風阻之目的。 【實施方式】 一以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方 式’熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 瞭解本發明之其他優點與功效。 >

第一實放你I °月參閱第2A及第2B圖’係為本發明之導風罩一實施 例之示意圖。於本實施例及其他實施例中所示之導風罩結 參構僅為例示性說明，只要應用於具有發熱元件之電子裝置 中’包括換熱區、相對之入風部及出風部，於該換熱區設 有氣流紊流部，以使氣流通過氣流紊流部形成擾動，均適 用於本發明。 如第2A圖所示，於本實施例中，該導風罩2由頂蓋 2a以及沿該頂蓋2a二相對邊向下延伸之二侧壁2b所組 成的無底蓋罩體，各該側壁2b可為一體成型於頂蓋2a。 所述之導風罩2包括：換熱區20、相對之入風部21 及出風部22;該入風部21具有入風口 210，該出風部& 8 ]10879 1359635 具有相對入風口 210之出風口 22〇，該換熱區2〇設於入 風210及出風口 220之間，且具有鄰近入風部21之氣 流紊流部200。 如第2B圖所示，將該導風罩2應用於具有發熱元件 3之電子裝置中’該電子裝置包括-主板4及一風扇模组 5 ’該發熱元件3設於主板4上，且該導風罩2罩蓋發熱 兀件3而與主板4形成一風道6。 所述之入風口 210位於該風道6 一侧，且連接該風扇 模組5’使該風扇模組5所產生的冷氣流5〇由入風口 21〇 進入風道6,而所述之出風口 22〇位於風道6相對入風口 21 〇之側，且所述之換熱區20位於發熱元件3上方， 以供由入風口 210進入的冷氣流5〇在換熱區2〇以與發熱 兀件3進行熱交換’並在換熱區2〇形成熱氣流而由出風 口 220排出。 所述之氣流紊流部2〇〇具有第一斜面2〇〇a及第二斜 面200b，該第一斜面2〇〇a連接該入風部21，為該換熱區 20頂部内壁沿氣流方向向下延伸之斜面，而該第二斜面 2〇〇b沿氣流方向設置於該第—斜面2㈣之後侧，為該換 熱區20頂部内壁沿氣流向上傾斜之斜面，且該第一及第 二斜面20〇a，2G〇b相連結以使氣流紊流部2〇〇具有單一 v 型折邊結構。當然’於其他實施射，亦可為多個v型折 邊結構或其他形狀及數目之凹折結構，並非褐限於此，·換 言之，只要於該換熱區20設有朝發熱元件3(容後陳述; 彎折之結構，以供進入換熱區2〇之冷氣流5〇通過而掸加 110879 9 1359635 氣流擾動，以提高換熱係數，且增加對流換熱效率，即適 用於本發明之氣流紊流部2〇〇。 較佳地’該氣>’il奈>;il部2 0 0臨近該入風部2.1設置， 使氣流在剛進入換熱區20時，就使氣流擾動增強，換熱 係數增加，而使換熱效果更佳。 再者，應 >上思的疋，於本實施例中，該電子裝置為伺 服器，但並非以此為限，而該導風罩2罩設於係為例如記 憶體之發熱元件3，但並非以此為限，該發熱元件3亦可 為中央處理單元、北橋晶片、電源供應器、積體電路 (integrated circuit’ Ic)元件、或其他發熱元件。由於 該發熱元件3及風扇模組5係屬習知，且其結構與作用原 理皆為公知者，故應知本實施例中所示者僅為例示性說明 之用。 本實施例之導風罩2藉由該氣流紊流部2〇〇之設計， 相較於習知技術，於該風扇模組5提供相同的冷氣流 之下，當該冷氣流50通過換熱區2〇時，依靠氣流紊流部 2〇〇增加氣流擾動，而提高換熱係數，.進而增加換熱區2〇 之對流換熱效率。 ^ 一貫施例 請參閲第3圖’本實施例與第一實施例之差異在於換 熱區20之結構’而其餘相關導風罩2之設計則大致相同， 因此，相同之元件與對應說明將予以省略，而不再贅述， 特此述明。 如圖所不，該換熱區2〇之氣流紊流部2〇〇，具有兩個 110879 10 1359635 .V型折邊結構時，以提升冷氣流50形成紊流之程度，而 增加散熱效杲（容後陳述）；且可令兩個第—斜面 • 200:，200a’之長度及傾斜角度為不同或相同、及/或該兩 -個第二斜面200b，200b，之長度及傾斜角度為不同或相 同，虽然，於其他實施例中，各該v型折邊結構之凹折長 •度、斜面傾斜角度、及凹折深度均可加以改變。 . &換熱區20復具有一氣流擴散部201 ,設於該氣流 .紊流部200,及出風部22之間，以藉由擴大風道6之空間 #，使氣流有足夠的空間流動，俾達到降低氣流的風阻而使 氘幸乂决由出風口 220流出，進而將熱能散出；於本實施 例中’該氣流擴散部2〇1為該換熱區2〇之頂部内壁沿氣 a方向，上傾斜之斜面且連結該第二斜面2嶋，，較佳 地。亥乳流擴散部201 #該第二斜自2嶋，的傾斜角度相 同，另外，該氣流擴散部2〇1與水平面的央角Θ小於 度。 、 第二貫施例 •請茶閲第4圖，本實施例與第二實施例之差異在於入 μ 21之結構’而其餘相關導風罩2之設計則大致相 同，因此，相同之元件與對應說明將予以省略，而不再資 - 述，特此述明。 •如圖所示，當風扇模組5相對於熱源高度較高時，該 =罩2之入風σ 21◦之高度亦相對較高，為了使氣流更 =中’該入風部21，復具有一氣流下壓部211，設於該入 風口 210與換熱區2〇之間，以供由風扇模組5所產生的 ]] 110879 1359635 冷乳流50下壓集中在換熱區2〇，而使冷氣流5〇的流速 增加；於本實施例中，該氣流下壓部211為向下傾斜面且 與該氣流紊流部2〇〇,之第一斜面2〇〇a相連，較佳地，該 氣下疋。卩211與該第一斜面2〇〇a的傾斜角度相同。 第一及第三實施例之氣流紊流部200,具有兩處V型 折邊2構，而各該V型折邊結構與該發熱元件3之間係形 成狹乍f。因此’通過各該狹窄處之冷氣流50可形成紊 流而提高換熱係數，進而增加對流換熱效率。

此外，A 了驗證本發明之導風罩與習知導風罩的散敎 中請人針對習知導風罩、以及本發明中設計-個V 型折邊結構料風罩與設計兩個v型折邊結構的導風罩 進行了相關之測試實驗，經測試實驗可得到下纟， ::二至Γ代表不同之發熱元件’ F表示在發熱元件的 = ί 表示在發熱元件的背面進行測試，標準 值度寺於85表示不能超過85度。

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由上表可知，加了兩個V型折邊結構之後，可增加通 過該發熱7L# 3的氣流擾動，溫度之降幅亦普遍較大·， 然，亚非增加愈多V型折邊結構，該發熱元件3的溫度降 110879 13 LJ^^635 .個v型折邊二個V型折邊結構的降溫效果與兩 '型折邊結構的降溫效果相似。 .導夙==發明導風罩藉由氣流资流部之設計，當 形狀，過該氣流奮流部改變風道的 化埶對士 乳/瓜紊流部時增加氣流擾動而強 散熱的μ達到提高 •:者，藉由換熱區之氣流擴散部的設計，以使氣流的 :散:間增大’而達到減小風阻之目的，進而使熱氣流較 上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而 非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違 背本發明之精神及範.下，對上述實施例進行修飾與= •變。因此，本發明之權利保護範.圍，應如後述之申請專利 範圍所列。 •【圖式簡單說明】 第1Α及1Β圖係為習知導風罩之應用示意圖； 第2Α圖係為本發明導風罩之第一實施例之立體圖· 第2Β圖係為本發明導風罩之第一實施例應用於電子 裝置之示意圖； • 第3圖係為本發明導風罩之第二實施例應用於電子 裝置之示意圖；以及 弟4圖ϋ為本發明導風罩之弟二實施例之應用於電 子裝置之示意圖。 110879 14 1359635 【主要元件符號說明】 1 ' 2 10、 2a 11、 2b 12, 210 13,220 14, 4 15、 3 16 160 20 200 、 200’ 201 200a 、 200a， 200b 、 200b， 21，21， 211 22 5 50 導風罩 頂蓋 側壁 入風口 出風口 主板 發熱元件 散熱風扇 氣流 換熱區 氣流紊流部 亂流擴散部 第一斜面 第二斜面 入風部 氣流下壓部 出風部 風扇模組 冷氣流 風道

Claims (1)

1359635 __ 第97130002號專利申請案 100年12月28日修正替換頁 十、申請專利範園： .1. 一種導風罩’係應用於具有發熱元件之電子裝置中， V 該電子裝置包括一主板及一風扇模組，該發熱元件設 於該主板上，且該導風罩罩蓋該發熱元件而與該主板 形成一風道，該導風罩包括： • 一入風部，具有位於該風道一侧之入風口，該入 4 風口連接該風扇模組，使該風扇模組所產生的冷氣流 由該入風口進入該風道； 一出風部’具有位於該風道相對該入風口之一側 之出風口；以及 換熱區’設於該入風口及出風口之間，且位於 该發熱7L件上方，使由該入風口進入的冷氣流在該換 熱區以與該發熱元件進行熱交換，且在該換熱區形成 熱氣流而由該出風部之出風口排出，該換熱區具有一 氣流紊流部，且該氣流紊流部鄰近該入風部，該氣流 紊流部具有至少一 V型折邊結構，以藉該氣流紊流部 使進入該換熱區之冷氣流增加氣流擾動，而提高換熱 係數。 ^ ' 2·如申明專利範圍第1項之導風罩，其中，該入風部復 • 具有一氣流下壓部，設於該入風口與該換熱區之間， 以使由該風扇模組所產生的冷氣流下麼集中至該換 熱區’而使冷氣流的流速增加。 3.如申請專利範圍第1項之導風罩，其中，該換熱區復 具有一氣流擴散部，設於該氣流紊流部及該出風部之 16 110879(修正版) ^59635 第97130002號專利申請案 ' BB 10〇年12月28日修正替換頁 間’以降低氣流的風阻。 -- / 4. ^請專利範圍第丨項之導風罩，其中，該氣流素流 • ^具有第一斜面及第二斜面，該第-斜面連接該入風 邛，為該換熱區頂部内壁沿氣流方向向下延伸之斜 • 面’該第二斜面沿氣流方向設置於該第一斜面之後 • 側’為該㈣㈣部内壁沿氣流方向向上傾斜之斜面。 • •如申請專利範圍第4項之導風罩，其中，該第一及第 一斜面形成V型折邊結構。 6.如申請專利範圍第4項之導風罩，其中，該換熱區復 具有-氣流擴散部，設於該氣流奈流部之 該出風部之間。 7·請專利範圍第6項之導風罩，其中，該氣流擴散 ί5為忒換熱區之頂部内壁沿氣流方向向上傾斜之斜 並與°亥氣流紊流部之第二斜面的傾斜角度相同。 a申π專利In圍第7項之導風罩，其中，該氣流擴散 4與水平面的夾角小於三十度。 9.如申請專利範圍第4項之導風罩，其中，該入風部復 具有一氣流下壓部，為設於該入風口與該氣流紊流部 之間的向下傾斜面。 1〇·^請專利範圍第9項之導風罩，其中，該氣流下壓 崢與該氣流紊流部之第一斜面相連。 U.，申請專利範圍第9項之導風罩，其中，.該氣流下壓 邻與該氣流紊流部之第一斜面的傾斜角度相同。 110879(修正版)