TWI410781B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明涉及一種散熱裝置，特別係指一種用於電子元件散熱之散熱裝置。

隨著微型電腦開發技術之成熟，對微型系統性能提升之要求也越來越高。尤其對電子元件如大功率中央處理器和圖形處理器等之性能需求越來越高，使得電子元件產生之熱量也隨之增加，嚴重威脅著電子元件運行時之性能，為確保電子元件之正常運行，其產生之熱需及時地散發出去。

常用之電子元件散熱裝置包括一金屬吸熱板及從該吸熱板延伸之複數散熱鰭片。該吸熱板貼置於電子元件而吸收其產生之熱，進而將熱量傳遞至鰭片而散發到周圍空間。同時該散熱裝置加設一熱管以提升其散熱性能。該吸熱板之上表面設置複數平行溝槽，每一熱管包括一結合至相應溝槽內之直線形蒸發部、穿過複數鰭片之直線形冷凝部。使用時，該吸熱板接觸電子元件而吸收該電子元件產生之熱，該吸熱板上之熱量由熱管傳遞至鰭片，進而由鰭片散發至周圍空間。然而，隨著電子元件性能之提升，需要散熱之電子元件越來越多，其發熱量也大幅增加，但由於微型電腦系統整體空間之限 制，該散熱裝置已無法滿足電子元件之散熱需求。故該散熱裝置需進一步改進。

有鑒於此，實有必要提供一種充分利用系統空間之散熱裝置。

一種散熱裝置，用於散發位於機箱內之至少二相鄰電子元件產生之熱量。該散熱裝置包括一位於其中一電子元件之第一散熱器。該第一散熱器包括與相應電子元件接觸之基座、形成於基座上之一第一鰭片組。該第一散熱器還包括從該基座向外延伸出之彎曲熱管，該熱管上設置有鰭片組合，該鰭片組合藉由熱管延伸至該機箱之通風口處，該第一散熱器構成一環繞另一電子元件之環狀結構，其中該鰭片組合包括一第二鰭片組和一第三鰭片組，該第二鰭片組之鰭片平行於該第一鰭片組之鰭片，該第三鰭片組之鰭片垂直於該第一鰭片組之鰭片。

與習知技術相比，該第一散熱器藉由熱管將其鰭片組合延伸到機箱之通風口處，從而相應電子元件產生之熱量藉由熱管傳遞至鰭片組合，借助通風口處之低溫氣流將該熱量散發，增加了鰭片組合與周圍空氣之熱交換能力，從而該第一散熱器之散熱性能得以提升。另外，該第一散熱器藉由熱管連接鰭片組合而增加該第一散熱器之散熱面積及散熱能力，且該第一散熱器呈環形而環繞另一電子元件，從而在微機系統空間有限、不影響另一電子元件之情況下充分利用另一電子元 件周圍之系統空間。

10‧‧‧基座

12‧‧‧本體

14‧‧‧凸耳

80‧‧‧吸熱板

70、206‧‧‧螺釘

182‧‧‧第一凹槽

184‧‧‧第二凹槽

186‧‧‧第三凹槽

40‧‧‧第一鰭片組

44、56‧‧‧收容空間

42、52、62、68、204‧‧‧散熱鰭片

60‧‧‧第三鰭片組

50‧‧‧第二鰭片組

54、64‧‧‧通孔

342‧‧‧第一連接段

20‧‧‧第一熱管

22、34‧‧‧吸熱段

24、32‧‧‧放熱段

30‧‧‧第二熱管

26、36、38‧‧‧連接段

344‧‧‧第二連接段

100‧‧‧第一散熱器

200‧‧‧第二散熱器

500‧‧‧第三散熱器

202‧‧‧基板

600‧‧‧電路板

300‧‧‧中央處理器

404‧‧‧圓形處理器

400‧‧‧顯示卡

402‧‧‧圓孔

602‧‧‧通孔

700‧‧‧第一側壁

800‧‧‧第二側壁

900‧‧‧第三側壁

702‧‧‧第一通風口

802‧‧‧第二通風口

902‧‧‧第三通風口

90‧‧‧機箱

圖1係本發明散熱裝置及相關元件之部分分解圖。

圖2係本發明散熱裝置之立體分解圖

圖3係本發明散熱裝置之部分組裝圖。

圖4係本發明散熱裝置及相關元件之組裝圖。

請參閱圖1和圖4，本發明散熱裝置置於一機箱90內而對安裝於機箱90內之電子元件進行散熱。該機箱90具有三相鄰之側壁：第一側壁700、第二側壁800、第三側壁900，該三側壁分別設有第一通風口702、第二通風口802、第三通風口902，該第二側壁800連接該第一側壁700和第三側壁900。一電路板600置於該機箱90內，電路板600上設置有中央處理器300，該電路板600上於中央處理器300一側安裝有顯示卡400，顯示卡400上具有圖形處理器404，該電路板600上於顯示卡400旁設置有北橋(圖未示)。該散熱裝置包括一安裝於電路板600上對中央處理器300散熱之第一散熱器100、一安裝於顯示卡400上並對其上之圖形處理器404進行散熱之第二散熱器200、及一安裝於北橋上並對其散熱之第三散熱器500。請參閱圖1至圖3，第一散熱器100包括一基座10、形成於基座10上之第一鰭片組40、一第二鰭片組50、一第三鰭片組60、一連接基座10和第三鰭片組60之第一熱管20及一連接基座10和第二鰭片組50之第二熱管30。其中第一鰭片組40、第 二鰭片組50、第三鰭片組60及第三散熱器500環繞於第二散熱器200四周。

該基座10為一大致呈“凹”字形之導熱性能良好之金屬板體，如銅板、鋁板等。該基座10包括一大致呈矩形之本體12及由本體12一端之兩側對稱向外延伸出之二凸耳14，該基座10之四個角落處分別穿設四螺釘70以將第一散熱器100固定於電路板600上。該基座10底面開設有直形之第一凹槽182、與第一凹槽182相鄰且平行之第二凹槽184和沿著背離第一凹槽182且與第二凹槽184成鈍度方向繼續向外延伸之第三凹槽186，以使第一凹槽182收容結合第一熱管20，使第二凹槽184和第三凹槽186共同收容結合第二熱管30。其中第一凹槽182之延伸方向垂直於第一鰭片組40之延伸方向。一吸熱板80貼置於基座10底面，其面積較基座10之底面積小，以與中央處理器300接觸吸收其產生之熱量。在其他實施例中，吸熱板80可以省略，而由基座直接接觸中央處理器300而從中央處理器300吸熱。

該第一鰭片組40在基座10兩凸耳14相對之另一端靠近螺釘70之兩角被切除以形成收容二螺釘70之收容空間44。第一鰭片組40包括複數大致呈矩形之金屬散熱鰭片42。該第一鰭片組40焊接於基座10之上表面。散熱鰭片42自其頂部、底部均同向垂直延伸一折緣(圖未標)，該折緣將各散熱鰭片42以相同距離間隔。

該第二鰭片組50在靠近第二散熱器200之一側被切除以形成 部分收容第二散熱器200之收容空間56。第二鰭片組50包括複數相互平行且大致呈L形之金屬散熱鰭片52，該等散熱鰭片52與第一鰭片組40之散熱鰭片42相互平行。該等散熱鰭片52設有一通孔54以收容第二熱管30。散熱鰭片52自其頂部、底部以及通孔54均同向垂直延伸一折緣(圖未標)，該折緣將各散熱鰭片52以相同距離間隔。該第二鰭片組50在該收容空間56之兩側形成一與基座10平行之平面562、一與該平面562垂直之側面564。

該第三鰭片組60包括複數相互平行且大致呈矩形之金屬散熱鰭片62、68，該等散熱鰭片62、68與第一鰭片組40之散熱鰭片42相互垂直。該散熱鰭片68之底部與散熱鰭片62之底部齊平，且頂部高於散熱鰭片62。該等散熱鰭片62、68設有一通孔64以收容第一熱管20。散熱鰭片62、68自其頂部、底部以及通孔64均同向垂直延伸一折緣(圖未標)，該折緣將各散熱鰭片62、68以相同距離間隔。

該第一熱管20包括呈直線扁平狀之吸熱段22、一直線形之放熱段24、及連接該吸熱段22和放熱段24之連接段26。該連接段26呈彎曲形狀而使該吸熱段22與該放熱段24呈垂直狀態且不在同一平面。使用時，該吸熱段22收容於基座10底面之第一凹槽182內，且與吸熱板80緊密貼合以便將中央處理器300所產生之熱量傳到第三鰭片組60上。

該第二熱管30包括呈扁平狀之吸熱段34、一呈直線形且與該吸熱段34不在同一個平面之放熱段32及連接吸熱段34和放熱 段32之連接段36、38。其中，該吸熱段34包括一與放熱段32平行設置之直線形第一吸熱段342和一與該第一吸熱段342在同一平面內且成鈍角向靠近第二鰭片組50之方向彎折之第二吸熱段344。使用時，該第一吸熱段342收容在基座10底面之第二凹槽184內，第二吸熱段344收容在基座10底面之第三凹槽186內，同樣地，該第一吸熱段342、第二吸熱段344與吸熱板80緊密貼合以便將中央處理器300所產生之熱量同時傳到第二鰭片組50上。

該第二散熱器200包括一與圖形處理器404緊密貼合之基板202、一置於該基板202上之複數散熱鰭片204及連接該基板202和電路板600之四螺釘206。第二散熱器200之散熱鰭片204部分收容於第一散熱器100之第二鰭片組50之收容空間56內。第二散熱器200之四螺釘206分別對準圖形處理器404所在顯示卡400之圓孔402，而將四螺釘206旋入圓孔402和電路板600上與該圓孔402相對應之孔洞(圖未示)，從而將第二散熱器200基板202與圖形處理器404緊密貼合來散發圖形處理器404所產生之熱量。

請同時參閱圖1至圖4，裝配時，先將第二及第三散熱器200、500安裝在電路板600之相應位置處；第一及第二熱管20、30之吸熱段22、34分別焊接至第一散熱器100之基座10底面凹槽182、184、186中，第一及第二熱管20、30之放熱段24、32分別焊接至第三鰭片組60及第二鰭片組50之通孔64、54內；吸熱板80焊接在基座10底面中央位置；第一鰭片組40焊 接在基座10之本體12上，從而使該第一散熱器100大致形成一環狀結構；四螺釘70分別依次穿入基座10四個角落處之通孔(圖未示)和電路板600上靠近中央處理器300四個角落之通孔602而使第一散熱器100之吸熱板80與中央處理器300緊密貼合；此時，第二熱管30之連接段36、38從基座10之一側緣向外延伸，該第二熱管30之連接段36、38介於第二散熱器200和第三散熱器500之間，該第二熱管30之放熱段32靠近機箱90之第一側壁700，從而第二鰭片組50靠近機箱90之第一通風孔702處，該第二鰭片組50搭置在第二散熱器200上，該第二散熱器200靠近第一通風孔702之一端角位於該第二鰭片組50之收容空間56內，該第二鰭片組50之平面562與第二散熱器200上部部分貼合，該第二鰭片組50之側面564與第一鰭片組40靠近第一通風孔702之一側相貼合。第一熱管20之連接段26從基座10之相鄰一側緣向外延伸，第一熱管20之放熱段24靠近機箱90之第二側壁800且向第二鰭片組50方向延伸，從而第三鰭片組60介於第二通風孔802與第二散熱器200之間。從而，該第一散熱器100環繞於第二散熱器200之四周。

使用時，該吸熱板80吸收中央處理器300產生之熱，該吸熱板80上之部分熱量直接傳遞至該基座10上，並將熱量傳遞至第一鰭片組40而散發到周圍空間；部分熱量由該第一及第二熱管20、30之吸熱段22、34吸收，並藉由連接段26、36、38和放熱段24、32傳遞至第三及第二鰭片組60、50，進而散發至周圍空間。

與習知技術相比，該第一散熱器100藉由熱管20、30將其鰭片組60、50分別延伸到機箱90側壁之通風口802、702處，從而中央處理器300產生之熱量藉由熱管20、30傳遞至鰭片組60、50，藉由系統風扇(未標示)或者外圍低溫氣流將該熱量散發。另外，該第一散熱器100藉由熱管20、30連接鰭片組60、50而增加該第一散熱器100之散熱面積及散熱能力，且該第一散熱器100呈環形而環繞安裝於圖形處理器404上之第二散熱器200，從而在微機系統空間有限、不影響圖形處理器404散熱之情況下充分利用第二散熱器200周圍之系統空間。該第一及第二熱管20、30之吸熱段22、34將中央處理器300產生分佈至該基座10上之熱藉由連接段26、36、38和放熱段24、32傳遞至第三鰭片組60、第二鰭片組50而散發，使熱量由該基座10向第三、第二鰭片組60、50之傳遞更為迅速，同時，第二鰭片組50靠近機箱90第一側壁700之第一通風孔702、第三鰭片組60靠近第二側壁800之第二通風孔802，第一鰭片組40靠近第三側壁900之第三通風孔902，增加了各個鰭片組與周圍空氣之熱交換能力，從而該第一散熱器100之散熱性能得以提升。

可以理解地，該第一、二熱管20、30可以由一根熱管替代，該熱管根據需要彎折，而該第三、二鰭片組60、50設置于該熱管之兩端。

也可以理解地，該圖形處理器404上不設置第二散熱器200，該第一散熱器100之第二鰭片組50直接搭置在該圖形處理器 404上，其間可以塗布導熱膏或其他導熱介質，從而該第二鰭片組50同時為該圖形處理器404散熱。

40‧‧‧第一鰭片組

50‧‧‧第二鰭片組

60‧‧‧第三鰭片組

500‧‧‧第三散熱器

30‧‧‧第二熱管

700‧‧‧第一側壁

200‧‧‧第二散熱器

900‧‧‧第三側壁

90‧‧‧機箱

702‧‧‧第一通風口

802‧‧‧第二通風口

800‧‧‧第二側壁

902‧‧‧第三通風口

Claims (9)

1. 一種散熱裝置，用於散發位於機箱內之至少二相鄰電子元件產生之熱量，該散熱裝置包括一位於其中一電子元件之第一散熱器，該第一散熱器包括與相應電子元件接觸之基座、形成於基座上之一第一鰭片組，其改良在於：該第一散熱器還包括從該基座向外延伸出之彎曲熱管，該熱管上設置有鰭片組合，該鰭片組合藉由熱管延伸至該機箱之通風口處，該第一散熱器構成一環繞另一電子元件之環狀結構，其中該鰭片組合包括一第二鰭片組和一第三鰭片組，該第二鰭片組之鰭片平行於該第一鰭片組之鰭片，該第三鰭片組之鰭片垂直於該第一鰭片組之鰭片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該熱管包括一與該基座之底部相結合之吸熱段和分別與第二鰭片組和第三鰭片組連接之兩放熱段。
3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該第一散熱器之熱管包括第一及第二熱管，該第一及第二熱管之一端結合至該基座之底部，另一端連接至該鰭片組合，該第二鰭片組套置於第二熱管上，該第三鰭片組套置於第一熱管上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱裝置，其中該第一及第二熱管分別從該基座之相鄰二側邊向外延伸出。
5. 如申請專利範圍第3項所述之散熱裝置，其中該基座底部貼設一吸熱板，該第一熱管、第二熱管分別包括一夾置於該基 座和吸熱板之間之吸熱段及一分別與該第三鰭片組、第二鰭片組結合之放熱段。
6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱裝置，其中該基座底面設有一收容該第一熱管吸熱段之第一凹槽、與第一凹槽平行且相鄰之第二凹槽、一沿著背離第一凹槽且與第二凹槽成鈍度方向繼續向外延伸之第三凹槽，該第二熱管之吸熱段收容於該第二及第三凹槽中。
7. 如申請專利範圍第5項所述之散熱裝置，其中該第一及第二熱管之吸熱段均呈扁平狀。
8. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述之散熱裝置，其中該散熱裝置進一步包括安裝於另一電子元件上之第二散熱器，該第一散熱器環繞第二散熱器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之散熱裝置，其中該第二鰭片組搭置在該第二散熱器上。