TWI384938B - 散熱系統 - Google Patents

Description

散熱系統

本發明係關於一種散熱系統，尤其是一種可同時對數個相鄰空間進行散熱的散熱系統。

隨著電子產品效能的快速提升，造成電子產品內部系統的運作溫度也越來越容易升高，因此為了維持電子產品內部系統的諸多構件(例如：微處理器或晶片等)能夠維持在適當的運作溫度下正常作業，各構件大都利用相對應的散熱設計進行散熱動作。

目前電子產品針對其內部電子元件所採用的散熱設計大部分係利用散熱風扇對電子元件進行驅風降溫，其中最為普遍的方式係對應在電子元件上分別直接設有一散熱風扇，且較佳更可配合高導熱金屬材質製成的散熱鰭片對應貼覆於電子元件一側，以個別對不同的電子元件進行散熱，達到降溫的目的。如此一來，將導致在電子產品內部的散熱風扇數量過多，容易造成驅風噪音過大、過度耗費能量、構件成本過高及構件數量無法簡化而不利於產品微型化等缺點。

又如美國專利公告第6,487,076號之「散熱鰭片模組(Compact Heat Sink Module)」發明專利案，為了有效減少散熱風扇的設置數量，習用散熱系統在數個發熱元件之間設置一散熱風扇，藉由該散熱風扇同時對該發熱元件進行驅風散熱，以便降低該發熱元件的作業溫度，藉此減少散熱風扇數量過多的問題。

然而，由於習用散熱系統之散熱風扇僅具有水平徑向的單向送風能力，使得各該發熱元件僅能設置在該散熱風扇的水平徑向位置上；而且，必須與該散熱風扇位於相同的空間內，以致若該部分發熱元件受到其他較大型構件(例如：電路板)的阻隔而位於不同的空間時，將造成該散熱風扇無法對位於不同空間內的構件進行散熱，導致電子產品需對應不同空間內的發熱元件設置至少二個以上的散熱風扇，才能針對位於不同空間內的發熱元件進行散熱，由此可知習用散熱系統實質上無法有效減少電子產品內部之散熱風扇數量，因此仍存有噪音過大、耗費能量、構件成本過高及構件數量無法簡化而不利於產品微型化等疑慮。基於上述原因，前述習用散熱系統確實有加以改善之必要。

本發明係提供一種散熱系統，其可針對相鄰空間內之電子元件同時進行驅風散熱，並控制相鄰空間之間的溫差維持在適當範圍內，為本發明之發明目的。

本發明係提供一種散熱系統，係經由單一驅動單元帶動數個扇葉對不同的空間進行驅風散熱，以達到簡化構件及降低成本，為本發明之另一發明目的。

本發明係提供一種散熱系統，係藉由單一驅動單元帶動數個扇葉對不同的空間進行驅風散熱，以降低噪音及減少能源耗費，為本發明之再一發明目的。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有：一種散熱系統，其具有一內部空間，且該內部空間被一隔板分隔成二個相鄰之驅風流道；該隔板具有一通孔，該其中一驅風流道經由該通孔與該另一驅風流道相連通。該散熱系統包含一驅動單元、一第一扇輪及一第二扇輪，該驅動單元設置於該其中一驅風流道內，該驅動單元具有一轉動軸，該轉動軸之一端穿過該通孔延伸至該另一驅風流道。該第一扇輪係結合於該轉動軸，且與該驅動單元設置於該同一驅風流道內，並與該通孔相對位。該第二扇輪亦結合於該轉動軸，且設置於不同於該第一扇輪的該另一驅風流道內，並與該通孔相對位。藉由該單一驅動單元同時帶動位於二個相鄰驅風流道內的二個扇輪旋動，以同時對該二相鄰驅風流道內的電子元件進行散熱，並簡化整體系統構件。

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及2圖所示，本發明第一實施例之散熱系統主要係用以對數個電子元件9(例如：微處理器、晶片組或被動元件等)進行散熱，其包含一殼體1、一隔板2、一驅動單元3、一第一扇輪4及一第二扇輪5，該殼體1形成有一內部空間11，該內部空間11用以容置各該電子元件9，且該隔板2、驅動單元3、第一扇輪4及第二扇輪5亦容設於該內部空間11內。該第一扇輪4及第二扇輪5分別結合於該驅動單元3上，以藉由該驅動單元3帶動該第一扇輪4及第二扇輪5對該電子元件9進行散熱。

請參照第2圖所示，本實施例之內部空間11係被界定於該殼體1之一第一側板12及一第二側板13之間，且該內部空間11亦被該隔板2分隔成一第一驅風流道111及一第二驅風流道112，其中該第一驅風流道111形成於該第二側板13與該隔板2之間，該第二驅風流道112則形成於該第一側板12與該隔板2之間。

該隔板2係為一般習用印刷電路板或塑性絕緣板等板件，本實施例之隔板2為印刷電路板，該數個電子元件9係設置於該隔板2上，各該電子元件9則分佈於該第一驅風流道111及第二驅風流道112內。該隔板2具有一通孔21，該第一驅風流道111可經由該通孔21與該第二驅風流道112相連通。

請再參照第2圖所示，該驅動單元3設置於該第一驅風流道111內，其較佳選自一馬達，該馬達包含有軸座及定子等構件，與一般習用馬達構造大致相同，且該馬達內部的細部構件亦非本發明之技術特徵，故於此不再贅述。該驅動單元3設有一轉動軸31，該轉動軸31自該第一驅風流道111經由該通孔21延伸至該第二驅風流道112內。

該第一扇輪4設置於該第一驅風流道111內，且與該轉動軸31相結合；該第二扇輪5則設置於該第二驅風流道112，且亦結合於該轉動軸31。該第一扇輪4及第二扇輪5可選擇為一軸流式扇輪或一鼓風式扇輪，本實施例之第一扇輪4係選自一鼓風式扇輪，而該第二扇輪5則選自一軸流式扇輪；該第一扇輪4及第二扇輪5分別具有一輪轂41、51及數個扇葉42、52，該扇葉42、52係個別環設於該輪轂41、51之外周面。另外，該第一扇輪4及第二扇輪5之軸心係對位於該通孔21之中心，且該通孔21之孔徑大於該第一扇輪4之輪轂41的外徑，該通孔21之孔徑亦不小於該第二扇輪5之最大外徑。

請參照第3圖所示，本發明第一實施例若欲對該內部空間11中之數個電子元件9進行散熱，係利用該單一驅動單元3經由該轉動軸31同時帶動該第一扇輪4及第二扇輪5旋動，由於該第二扇輪5為軸流式扇輪，故該第二扇輪5會持續從該第二驅風流道112徑向吸入空氣，並將該第二驅風流道112內之空氣經由該通孔21朝該第一扇輪4軸向送出；又，該第一扇輪4為鼓風式扇輪，因此可持續透過該通孔21軸向吸入該第二扇輪5輸出之空氣，並徑向送入該第一驅風流道111內，藉此形成從該第二驅風流道112內朝該第一驅風流道111持續流動之循環氣流，透過空氣的流動循環增加該電子元件9的熱交換效率，以便對位於位於該第一驅風流道111及第二驅風流道112內之電子元件9進行散熱，使該電子元件9維持在適當的運作溫度。

本發明主要係利用該單一驅動單元3來帶動位於二個相鄰空間(第一驅風流道111及第二驅風流道112)內的二個扇輪4、5同時旋動，即可驅使該二相鄰空間內的空氣開始循環流動，提升該二相鄰空間內的散熱效率，相較於習用散熱系統本發明僅需透過一個驅動單元3即可同時對該二相鄰空間內的電子元件9進行散熱，確實可有效減少該驅動單元3的數量，進一步達到減少風扇運轉噪音量、節省能源、降低成本及簡化系統構件而有利於產品微型化的目的。

另外，由於本實施例之通孔21孔徑不小於該第二扇輪5之最大外徑，故軸流式扇輪之該第二扇輪5所輸出的氣流可順利的軸向通過該通孔21，並配合該通孔21之孔徑亦大於該第一扇輪4之輪轂41外徑，使得通過該通孔21之軸向氣流可順利的被鼓風式扇輪之該第一扇輪4所吸入，進而轉換成徑向氣流送入該第一驅風流道111內，藉此可有效提升空氣流動的順暢度，進而提升驅風效率，並使該第一驅風流道111及第二驅風流道112之間的溫度維持在接近均溫的狀態，避免該二相鄰空間之間的溫差過大。

請參照第4及5圖所示，其揭示本發明第二實施例之散熱系統。相較於第一實施例，第二實施例之第二扇輪5’選擇為鼓風式扇輪，且設置於該驅動單元3之轉動軸31一端，該第二扇輪5’具有一輪轂51’及數個扇葉52’；另外，該殼體1之第一側板12設有一第一進風口121，該第一進風口121分別與該通孔21及第二扇輪5’之軸心相對位，且與該第二驅風流道112相連通，該第一進風口121及通孔21的孔徑均大於該輪轂51’之外徑。

當本實施例之單一驅動單元3同時帶動該第一扇輪4及第二扇輪5’旋動時，由於該第二扇輪5’為鼓風式扇輪，故該第二扇輪5’會持續經由該第一進風口121從外界軸向吸入空氣，並將部分吸入的空氣轉換成徑向氣流送入該第二驅風流道112；又，由於該第一扇輪4相較該第二扇輪5’為另一個尺寸較大之鼓風式扇輪，故另一部份吸入的空氣則會軸向通過該通孔21被該第一扇輪4吸入，並徑向送入該第一驅風流道111內，藉此本實施例係透過吸引外界空氣至該第一驅風流道111及第二驅風流道112內進行熱交換，以便對位於位於該第一驅風流道111及第二驅風流道112內之電子元件9進行散熱，進而提升本發明之散熱效率。

請參照第6圖所示，其揭示本發明第三實施例之散熱系統。相較於第二實施例，第三實施例之第二側板13設有一第二進風口131，該第二進風口131係與該第一扇輪4之扇葉42相對位設置，且與該第一驅風流道111相連通，藉此當本實施例之單一驅動單元3同時帶動該第一扇輪4及第二扇輪5’旋動時，該第一扇輪4除了可從該通孔21進氣外，還可同時經由該第二進風口131從外界軸向吸入空氣，進一步增加進風量，有效提升本發明整體散熱效率。

此外，雖然本實施例第一扇輪4的尺寸大於該第二扇輪5’的尺寸，但該第一扇輪4及第二扇輪5’亦可選擇為相同尺寸，該第一扇輪4及第二扇輪5’的尺寸大小不受本實施例所侷限。

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。

[本發明]

1．．．殼體

11．．．內部空間

111．．．第一驅風流道

112．．．第二驅風流道

12．．．第一側板

121．．．第一進風口

13．．．第二側板

131．．．第二進風口

2．．．隔板

21．．．通孔

3．．．驅動單元

31．．．轉動軸

4．．．第一扇輪

41．．．輪轂

42．．．扇葉

5．．．第二扇輪

51．．．輪轂

52．．．扇葉

5’．．．第二扇輪

51’．．．輪轂

52’．．．扇葉

9．．．電子元件

第1圖：本發明散熱系統之第一實施例之局部立體分解圖。

第2圖：本發明散熱系統之第一實施例之局部組合剖視圖。

第3圖：本發明散熱系統之第一實施例之氣流流向示意圖。

第4圖：本發明散熱系統之第二實施例之局部立體分解圖。

第5圖：本發明散熱系統之第二實施例之局部組合剖視及氣流流向示意圖。

第6圖：本發明散熱系統之第三實施例之局部組合剖視及氣流流向示意圖。

1．．．殼體

11．．．內部空間

111．．．第一驅風流道

112．．．第二驅風流道

12．．．第一側板

13．．．第二側板

2．．．隔板

21．．．通孔

3．．．驅動單元

31．．．轉動軸

4．．．第一扇輪

41．．．輪轂

42．．．扇葉

5．．．第二扇輪

51．．．輪轂

52．．．扇葉

9．．．電子元件

Claims (13)

1. 一種散熱系統，其包含：一殼體，具有一內部空間，一隔板將該內部空間分隔成一第一驅風流道及一第二驅風流道，該隔板具有一通孔，該第一驅風流道經由該通孔與該第二驅風流道相連通；一驅動單元，設置於該第一驅風流道內，該驅動單元具有一轉動軸，該轉動軸之一端穿過該通孔延伸至該第二驅風流道；一第一扇輪，結合於該轉動軸，該第一扇輪與該驅動單元設置於該第一驅風流道，且與該通孔相對位；及一第二扇輪，結合於該轉動軸，該第二扇輪設置於該第二驅風流道，且與該通孔相對位；其中該第一扇輪之最大外徑大於該第二扇輪之最大外徑。
2. 依申請專利範圍第1項所述之散熱系統，其中該殼體具有一第一側板及一第二側板，該內部空間被界定於該第一側板及第二側板之間，且該第一驅風流道形成於該第二側板與該隔板之間，該第二驅風流道形成於該第一側板與該隔板之間。
3. 依申請專利範圍第2項所述之散熱系統，其中該隔板係為一印刷電路板，且該隔板設有數個電子元件，且各該電子元件分別分佈於該第一驅風流道及第二驅風流道內。
4. 依申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中該第一扇輪及第二扇輪分別設有一輪轂及數個扇葉，且該扇葉環設於該輪轂之外周面。
5. 依申請專利範圍第4項所述之散熱系統，其中該通孔之孔徑大於該第一扇輪之輪轂外徑。
6. 依申請專利範圍第3或5項所述之散熱系統，其中該通孔之孔徑不小於該第二扇輪之最大外徑。
7. 依申請專利範圍第5項所述之散熱系統，其中該通孔之孔徑大於該第二扇輪之輪轂外徑。
8. 依申請專利範圍第4、5或7項所述之散熱系統，其中該第一側板設有一第一進風口，該第一進風口與該第二驅風流道相連通。
9. 依申請專利範圍第6項所述之散熱系統，其中該第一側板設有一第一進風口，該第一進風口與該第二驅風流道相連通。
10. 依申請專利範圍第8項所述之散熱系統，其中該第一進風口的孔徑大於該第二扇輪之輪轂外徑。
11. 依申請專利範圍第8項所述之散熱系統，其中該第二側板設有一第二進風口，該第二進風口係與該第一驅風流道相連通。
12. 依申請專利範圍第9項所述之散熱系統，其中該第二側板設有一第二進風口，該第二進風口係與該第一驅風流道相連通。
13. 依申請專利範圍第10項所述之散熱系統，其中該第二側板設有一第二進風口，該第二進風口係與該第一驅風 流道相連通。