TWI388793B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明係涉及一種散熱裝置，尤係涉及一種用於對電子元件散熱之散熱裝置。

隨著電子產業之快速發展，電子元件(如中央處理器)之高速、高頻以及集成化使其發熱量劇增，為了在有限之空間內高效地帶走電子元件所產生之熱量，業界通常是在電子元件上加裝一散熱裝置。

該散熱裝置通常包括一散熱器以及一風扇，該散熱器用以與電子元件熱接觸，該風扇藉由四角鎖螺絲之方式鎖設於該散熱器之外部，該風扇用以產生低溫氣流並將電子元件傳遞至散熱器之熱量散發至周圍之空氣中，從而達到散熱之目的。然而，上述散熱裝置中，由於該風扇需藉由四角鎖螺絲之方式鎖設於散熱器之外部，從而導致組裝過程繁瑣，不利於節約成本。故，需加以改進。

有鑒於此，有必要提供一種便於風扇與散熱器組裝之散熱裝置。

一種散熱裝置，包括一散熱器以及與該散熱器結合之一風扇，該散熱器之頂部形成一收容空間，該散熱器上設有與該收容空間連通之一卡槽，該風扇包括一扇框以及設於該扇框上之一葉輪，該扇框向下延伸形成複數固定臂， 每一固定臂之自由端設有一鉤部，該鉤部與該卡槽配合將風扇固定於散熱器上，該葉輪收容在該收容空間內。

上述散熱裝置中，由於該散熱器上設有卡槽，該風扇具有帶有鉤部之固定臂，故組裝上述散熱裝置時，只需推壓該風扇即可將該風扇安裝在散熱器上，而無需螺絲鎖合，結構簡單，組裝方便。另外，該風扇固設於該散熱器之收容空間內，使風扇由散熱器包圍，可充分利用風扇產生之低溫氣流，以提高散熱效率，同時，該風扇之週邊之散熱器還可充當傳統扇框之側壁之作用，節省了風扇之用料之同時，還可增加風扇之風壓。

圖1與圖2所示為本發明第一實施例中之散熱裝置，其用來對一發熱電子元件(圖未示)如中央處理器進行散熱。該散熱裝置包括一基板10、與該基板10結合之一熱管組合20、與該熱管組合20結合之一散熱器30、設於該散熱器30中間之一導熱柱40以及設於該散熱器30上之一風扇50。

該基板10為導熱性能良好之金屬板體，如銅板、鋁板等。該基板10之下表面用以與該發熱電子元件熱接觸，該基板10之上表面上設有四個凹槽13，該等凹槽13相互平行設置，以用於收容該熱管組合20。

請同時參照圖3，該熱管組合20包括一對位於上方之第一熱管21以及一對位於下方之第二熱管23。該第一熱管21以及第二熱管23均彎折成立體型。

每一第一熱管21包括一蒸發段211、一冷凝段212以及將該蒸發段211與冷凝段212連接之一連接段213。該蒸發段211呈平直之扇平狀，其收容於該基板10上位於最外側之一個凹槽13內。該連接段213由該蒸發段211之一端傾斜向上即遠離該蒸發段211一體延伸形成。該冷凝段212大致呈半圓弧形，其由該連接段213之自由端沿圓周之逆時針方向延伸形成。該冷凝段212所在之平面平行於該蒸發段211。

每一第二熱管23具有與第二熱管21相似之結構。每一第二熱管23亦包括一蒸發段231、一冷凝段232以及一連接段233，該連接段233之傾斜度與第一熱管21之連接段213之傾斜角度大致相同。該第二熱管23與第一熱管21之不同之處在於：該第二熱管23之連接段233之長度小於該第一熱管21之連接段213之長度，因而該第二熱管23之冷凝段232與蒸發段231間之垂直距離小於該第一熱管21之冷凝段212與蒸發段211間之垂直距離，即該第二熱管23之冷凝段232位於該第一熱管21之冷凝段212下方。該第二熱管23之冷凝段232所在之平面平行於該第一熱管21之冷凝段212所在之平面。該第二熱管23之連接段233收容於該基板10上位於內側之一個凹槽13內。

該散熱器30呈環狀，其包括一對第一鰭片組31以及一對第二鰭片組33。

請參照圖4，每一第一鰭片組31呈扇形，其由複數第一鰭片311堆疊排列而成，該等第一鰭片311均成片狀， 每一第一鰭片311包括一本體313以及一延伸部314。該本體313大致呈方形，其上設有貫穿該本體313之一第一收容孔315以及一第二收容孔316，該第一收容孔315設於該第二收容孔316之上方，該本體313上還設有分別對應該第一、第二收容孔315、316之兩個傾斜向上之添加槽317，每一添加槽317將對應之收容孔與本體313之外側端連通，以便於第一、第二熱管21、23與第一鰭片組31焊接時由此添加焊料(圖未示)。該延伸部314由該本體313之頂部位於外側端處向上一體延伸形成，該延伸部314之內側端上設有一台階部318以及一卡槽319，該延伸部314位於該台階部318上方之部位之寬度小於該延伸部314位於該台階部318下方之部位之寬度，該卡槽319設於該台階部318之下方，其大致呈三角形，該卡槽319之上側與台階部318平行，該卡槽319以及該台階部318用來固定該風扇50，該延伸部314之外側端以及位於台階部318之位置分別設有向前垂直延伸形成之一增壓折邊321以及一台階折邊320，該增壓折邊321用於增加風扇50之風壓，該台階折邊320用於抵接風扇50。

當第一鰭片311堆疊排列在一起形成該扇形之散熱鰭片組31時，每相鄰之兩第一鰭片311間形成一氣流通道312，每一第一鰭片311上之第一收容孔315共同形成該第一鰭片組31之第一收容槽325，每一第一鰭片311上之第二收容孔315共同形成該第一鰭片組31之第二收容槽326，該第一、第二收容槽325、326均成弧形，以用來分 別收容該第一、第二熱管21、23之冷凝段212、232。

請參照圖5，每一第二鰭片組33具有與第一鰭片組31相似之結構。每一第二鰭片組33由複數第二鰭片331堆疊排列而成，每相鄰之兩第二鰭片331間形成一氣流通道332。每一第二鰭片331包括一本體333以及一延伸部334，每一第二鰭片331之延伸部334與第一鰭片311之延伸部314之結構相同，其包括一台階部338以及一卡槽339，該延伸部334之外側端以及位於台階部338之位置分別設有一增壓折邊341以及一台階折邊340。每一第二鰭片331之本體331與第一鰭片311之本體311之不同之處在於：每一第二鰭片331之本體333大致呈三角形狀，該三角形之兩直角邊分別位於第二鰭片331之頂端與內側端，從而於第二鰭片331之外側端下方形成一缺口344，每一第二鰭片331之本體333上設有一收容孔335，該收容孔335與缺口344連通。當第二鰭片331堆疊排列在一起形成第二鰭片組33時，每一第二鰭片331之本體333上之缺口344共同形成該第二鰭片組33之本體333上之開口347，每一第二鰭片331上之收容孔335共同形成該第二鰭片組33之收容槽345，該收容槽345成弧形，其與第一鰭片組31上之第一收容槽325對應，以用來收容該第一熱管21之冷凝段212，該收容槽345與該開口347連通，以便於組裝時第一熱管31由該開口347進入收容槽345。

請參照圖2，該導熱柱40呈圓柱狀，其由導熱性良好之材料製成，如銅或鋁等，其設於該散熱器30之第一、第 二鰭片組31、33中間。

請參照圖6，該風扇50固定於該散熱器30上，其包括一扇框51以及設於該扇框51上之一葉輪52。該扇框51包括位於中間之一承載座511、位於外圍之一固定框512以及連接該固定框512與承載座511之複數支撐架513。該承載座511用於承載該葉輪52，該固定框512呈圓環狀，其向下垂直延伸形成複數固定臂514，該等固定臂514等間隔設置於該固定框512上，每一固定臂514之自由端設有一鉤部515，該鉤部515沿固定框512之徑向凸伸出該固定臂514，該鉤部515與該散熱器30之第一、第二鰭片組31、33上之卡槽319、339配合，以將風扇50固定於散熱器30上。

請同時參照圖7與圖8，組裝時，該對第一熱管21之冷凝段212分別沿相反之方向穿插並焊接於該對第一鰭片組31之第一收容槽325內，該對第二熱管23之冷凝段232分別沿相反之方向穿插並焊接於該對第一鰭片組31之第二收容槽326內，其中第一、第二熱管21、23之冷凝段212、232之兩端部凸伸出第一鰭片組31外。將第一鰭片組31以及第一、第二熱管21、23置於基板10上，使每一第一、第二熱管21、23之蒸發段211、231(請參照圖3)分別收容並焊接於該基板10上之凹槽13內，其中第一熱管21之蒸發段211位於第二熱管23之蒸發段231之間，每一第一熱管21之冷凝段212與另一第一熱管21之冷凝段212位於同一水平面內，每一第二熱管23之冷凝段232與另一第 二熱管23之冷凝段232亦位於同一水平面內，所述第一鰭片組31相對設置，且間隔一定距離。所述第二鰭片組33由上而下插設於該兩個第一鰭片組31間形成之空間之內，並使第一熱管21之冷凝段212由第二鰭片組33之開口347進入第二鰭片組33之收容槽345內，此時，所述第二熱管23之冷凝段232之兩端部以及第一、第二熱管21、22之連接段213、233均位於第二鰭片組33之開口347內；所述第一、第二鰭片組31、33交錯設置，並合圍形成該環狀之散熱器30，所述第一、第二鰭片組31、33之台階部318、338共同形成該散熱器30之環形之台階部35，所述第一、第二鰭片組31、33之台階折邊320、340共同形成該散熱器30之環形且水平之台階面36，所述第一、第二鰭片組31、33之卡槽319、339共同形成散熱器30之環形之卡槽37，所述第一、第二鰭片組31、33之增壓折邊321、341共同形成散熱器30之環形之增壓部38。將該導熱柱40設於第一、第二鰭片組31、33之中間，使其下表面貼設於第一、第二熱管21、23之蒸發段211、231上，該導熱柱40之側表面與該第一、第二鰭片組31、33之內側面緊密貼合併焊接在一起。所述第一鰭片組31之本體313與延伸部314、第二鰭片組33之本體333與延伸部334以及該導熱柱40共同於該散熱器30之頂部形成一收容空間39，該台階部35、台階面36位於該收容空間39內，該卡槽37與該收容空間39連通。將該風扇50對準該散熱器30之收容空間39，並向下按壓該風扇50，使該風扇50之固定框512 之下表面抵頂於該散熱器30之台階部35之台階面36上，該風扇50之固定臂514上之鉤部515卡設於該散熱器30之卡槽37內，以將風扇50固定於散熱器30上，此時，該風扇50之葉輪52收容於該收容空間39內，該風扇50之固定框512之側表面剛好貼設於該散熱器30之內表面上。

該發熱電子元件工作時，其產生之熱量傳遞至基板10上，傳遞至基板10中之一部分熱量直接傳遞至散熱器30上，另一部分熱量藉由散熱器30中間之導熱柱40傳遞至散熱器30上，還有一部分熱量由第一、第二熱管21、23之蒸發段211、231吸收，藉由其連接段213、233傳遞至冷凝段212、232，再傳遞至散熱器30，傳遞至散熱器30之熱量最終由風扇50產生之低溫氣流散發至周圍之空氣中。

上述散熱裝置中，該散熱器30由一對第一鰭片組31與一對第二鰭片組33組成，組裝該散熱裝置時，可先將該第一、第二熱管21、23穿插於第一鰭片組31內，然後再將第二鰭片組33與第一、第二熱管21、23結合，解決了多段彎折熱管難以組裝之問題，不僅便於第一、第二熱管21、23組裝，而且還可充分利用空間。另外，該第一、第二熱管21、23與導熱柱40配合使用，使熱量既可由中間傳遞，又可由四周傳遞，從而使熱量可均勻地分佈於散熱器30之第一、第二鰭片311、331上，有利於提高散熱裝置之散熱效率。其次，該風扇50固設於該散熱器30之收容空間39內，使風扇50之葉輪52由散熱器30包圍，可 充分利用風扇50產生之低溫氣流，以提高散熱效率，同時，該風扇50之外圍之散熱器30還可充當習知扇框之側壁之作用，節省了風扇50之用料之同時，還可增加風扇50之風壓，且該散熱器30上還設有增壓部38，可進一步增加風扇50之風壓。其次，由於該散熱器30上設有台階部35以及卡槽37，該風扇50具有固定框512以及帶有鉤部515之固定臂514，故組裝上述散熱裝置時，只需推壓該風扇50即可將該風扇50安裝在散熱器30上，而無需螺絲鎖合，結構簡單，組裝方便，且該散熱器30之台階部35上之台階面36可增加與風扇50之接觸面積，從而使受力更為均勻。再次，該散熱器30之第一、第二鰭片311、331沿導熱柱40之徑向排列而成，可使風扇50產生之低溫氣流由第一、第二鰭片311、331間之氣流通道312、332吹向散熱器30之四周，在帶走散熱器30上之熱量之同時，還可對散熱器30周圍之其他發熱電子元件進行散熱。

當然，上述散熱裝置中，該散熱器30上之卡槽37亦可只設於第一、第二鰭片組31、33之其中之一上，從而使得到該卡槽37時只需對一對鰭片組進行加工，可減少製造工序，降低成本。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

基板‧‧‧10

凹槽‧‧‧13

熱管組合‧‧‧20

第一熱管‧‧‧21

第二熱管‧‧‧23

蒸發段‧‧‧211、231

冷凝段‧‧‧212、232

連接段‧‧‧213、233

散熱器‧‧‧30

第一鰭片組‧‧‧31

第一鰭片‧‧‧311

第一收容孔‧‧‧315

第二收容孔‧‧‧316

第一收容槽‧‧‧325

第二收容槽‧‧‧326

第二鰭片組‧‧‧33

第二鰭片‧‧‧331

氣流通道‧‧‧312、332

本體‧‧‧313、333

延伸部‧‧‧314、334

收容孔‧‧‧335

添加槽‧‧‧317、337

台階部‧‧‧318、338、35

卡槽‧‧‧319、339、37

台階折邊‧‧‧320、340

增壓折邊‧‧‧321、341

缺口‧‧‧344

收容槽‧‧‧345

開口‧‧‧347

台階面‧‧‧36

增壓部‧‧‧38

收容空間‧‧‧39

導熱柱‧‧‧40

風扇‧‧‧50

扇框‧‧‧51

承載座‧‧‧511

固定框‧‧‧512

支撐架‧‧‧513

固定臂‧‧‧514

鉤部‧‧‧515

葉輪‧‧‧52

圖1為本發明第一較佳實施例之散熱裝置之立體組裝圖。

圖2為圖1所示散熱裝置之分解圖。

圖3為圖1所示散熱裝置中熱管與底座結合之示意圖。

圖4為圖1所示散熱裝置中第一鰭片組之立體放大圖。

圖5為圖1所示散熱裝置中第二鰭片組之立體放大圖。

圖6為圖1所示散熱裝置中風扇之立體放大圖。

圖7為圖1所示散熱裝置中組裝第一、第二熱管與第一、第二鰭片組之狀態圖。

圖8為圖1所示散熱裝置中組裝風扇之狀態圖。

基板‧‧‧10

凹槽‧‧‧13

熱管組合‧‧‧20

第一熱管‧‧‧21

第二熱管‧‧‧23

第一鰭片組‧‧‧31

第一鰭片‧‧‧311

第二鰭片組‧‧‧33

第二鰭片‧‧‧331

氣流通道‧‧‧312、332

增壓折邊‧‧‧321、341

導熱柱‧‧‧40

風扇‧‧‧50

Claims (11)

1. 一種散熱裝置，包括一散熱器以及與該散熱器結合之一風扇，其改良在於：該散熱器之頂部形成一收容空間，該散熱器上設有與該收容空間連通之一卡槽，該風扇包括一扇框以及設於該扇框上之一葉輪，該扇框向下延伸形成複數固定臂，每一固定臂之自由端設有一鉤部，該鉤部與該卡槽配合將風扇固定於散熱器上，該葉輪收容在該收容空間內。
2. 如申請專利範圍第1所述之散熱裝置，其中該扇框包括一環狀之固定框，所述固定臂由該固定框向下延伸形成，該散熱器上位於該收容空間內還設有一台階部，該固定框抵頂於該台階部上。
3. 如申請專利範圍第2所述之散熱裝置，其中該散熱器由複數鰭片堆疊排列而成環狀，每相鄰之兩鰭片間形成一氣流通道，每一鰭片位於台階部之位置設有一台階折邊，該等台階折邊於該台階部上共同形成一環形之台階面，該風扇之固定框抵頂於該台階部之台階面上。
4. 如申請專利範圍第1所述之散熱裝置，其中該散熱器由複數鰭片堆疊排列而成環狀，每相鄰之兩鰭片間形成一氣流通道，每一鰭片包括一本體以及一延伸部，該延伸部由該本體之頂部位於外側端處向上延伸形成，該收容空間形成於該等鰭片之本體與延伸部之間，該卡槽設於該等鰭片之延伸部上。
5. 如申請專利範圍第4所述之散熱裝置，其中每一鰭片之延伸部之外側端上設有一增壓折邊，該等增壓折邊共同形成一環形之增壓部。
6. 如申請專利範圍第1所述之散熱裝置，其中該散熱器包括一對第一鰭片組以及一對第二鰭片組，該散熱器由第一、第二鰭片組合圍形成環狀，該對第一鰭片組與該對第二鰭片組相互錯開設置，該卡槽設於所述第一、第二鰭片組至少其中之一上。
7. 如申請專利範圍第6所述之散熱裝置，其中該散熱器之中間設有一導熱柱，該導熱柱之外表面緊密貼合於該第一、第二鰭片組之內側面上。
8. 如申請專利範圍第6所述之散熱裝置，其中還包括一對第一熱管以一對第二熱管，每一第一熱管包括一蒸發段以及一冷凝段，每一第二熱管也包括一蒸發段以及一冷凝段，每一第一鰭片組上均設有兩收容槽，每一第二鰭片組上均設有一收容槽，每一第二鰭片組上還設有一開口，該開口與第二鰭片組之收容槽連通，每一第一熱管之冷凝段之一部分穿插於第一鰭片組之收容槽內，其另一部分由第二鰭片組之開口進入並收容於第二鰭片組之收容槽內，每一第二熱管之冷凝段之一部分穿插於第一鰭片組之另一收容槽內，每一第二熱管之冷凝段之另一部分設於第二鰭片組之開口內。
9. 如申請專利範圍第8所述之散熱裝置，其中該對第一熱 管分別沿相反之方向穿設在該對第一鰭片組上，該對第二熱管也分別沿相反之方向穿設在該對第一鰭片組上，每一第一、第二熱管之冷凝段均沿圓周方向延伸形成。
10. 如申請專利範圍第8所述之散熱裝置，其中每一第一熱管還包括連接蒸發段與冷凝段之一連接段，每一第二熱管也還包括連接蒸發段與冷凝段之一連接段，所述第二熱管之蒸發段與冷凝段之垂直距離小於第一熱管之蒸發段與冷凝段之垂直距離。
11. 如申請專利範圍第8所述之散熱裝置，其中每一第一鰭片組上還設有將收容槽分別與外界連通之添加槽，所述添加槽呈傾斜設置。