TWI458928B - 散熱模組 - Google Patents

Description

散熱模組

本發明涉及一種散熱模組，特別涉及一種適用於發熱電子元件散熱的散熱模組。

隨著電腦產業的迅速發展，CPU追求高速度化，多功能化及小型化所衍生的散熱問題越來越嚴重，因此，必須將熱量及時有效地散發出去，否則會極大地影響電子元件的工作性能，同時還會縮減電子元件的使用壽命。

在筆記型電腦內，通常使用散熱模組為CPU等發熱電子元件散熱。如已公開的中國大陸第200710141298.8號專利申請揭示了一種散熱組件。該散熱組件包括一風扇，一散熱鰭片組件、一熱管及一導熱件。該導熱件熱耦接至發熱元件。該風扇設於遠離該發熱電子元件處。該風扇形成有出風口，該散熱鰭片組件設於該出風口處。該熱管的第一端熱耦接至導熱件，第二端穿設散熱鰭片元件。

由於熱源遠離風扇及散熱鰭片組件設置，在熱量從熱源傳遞至散熱鰭片元件的過程中，一部分熱量流失到系統內部，造成系統內部溫度的升高。影響系統性能的穩定性。另，該散熱元件包括眾多部件，且將散熱元件組裝於發熱元件所在的電路板上時，不僅需要固定風扇，還要固定導熱件，使得安裝過程極為繁瑣。又， 該散熱元件體積較大，需要佔用較多的系統安裝空間，與筆記型電腦朝向輕薄短小的發展趨勢違背。

鑒於此，有必要提供一種結構緊湊、安裝方便且能有效避免熱量流失至系統內的散熱模組。

一種散熱模組，包括一離心風扇、一熱管及一散熱鰭片組，該離心風扇的側向形成一出風口，該散熱鰭片組設於該出風口處，該熱管具有一蒸發段及一冷凝段，該熱管的蒸發段與該離心風扇連接，且該熱管的蒸發段位於該離心風扇所涵蓋的區域內，該熱管的冷凝段與該散熱鰭片組連接。

與習知散熱模組相比，上述散熱模組中，熱管的蒸發段與離心風扇連接且位於離心風扇所涵蓋的區域內，該散熱模組的結構更為緊湊；且在安裝散熱模組的過程中，僅需固定離心風扇便可實現熱管的安裝定位，組裝方便；另，該熱管的蒸發段位於離心風扇所涵蓋的區域內，即與熱管的蒸發段連接的熱源也位於離心風扇所涵蓋的區域內。因而從熱源表面散發出來的熱量可及時地被離心風扇吹走，避免了熱量流失到系統內而導致系統內部溫度升高。

10‧‧‧離心風扇

100‧‧‧散熱模組

11‧‧‧頂蓋

110‧‧‧第一進風口

111‧‧‧支撐部

112‧‧‧定子

12‧‧‧底蓋

120‧‧‧第二進風口

121‧‧‧上表面

122‧‧‧下表面

123‧‧‧收容槽

124‧‧‧凹台

125‧‧‧收容部

126‧‧‧凹槽

127‧‧‧通孔

13‧‧‧側壁

130‧‧‧出風口

14‧‧‧葉輪

20‧‧‧吸熱板

30‧‧‧熱管

31‧‧‧頂面

32‧‧‧蒸發段

33‧‧‧底面

34‧‧‧冷凝段

40‧‧‧散熱鰭片組

41‧‧‧散熱鰭片

42‧‧‧本體

43‧‧‧上折邊

44‧‧‧下折邊

45‧‧‧長槽

46‧‧‧上接觸板

47‧‧‧下接觸板

圖1為本發明散熱模組較佳實施例的立體分解圖。

圖2為圖1所示散熱模組的另一視角的立體分解圖。

圖3為圖1所示散熱模組的部分組合圖。

圖4為圖1所示散熱模組的立體組合圖。

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說明。

請參閱圖1及圖2，該散熱模組100包括一離心風扇10、嵌設於離心風扇10底部的兩吸熱板20、收容於離心風扇10內的一熱管30及一散熱鰭片組40。

該兩吸熱板20由導熱性能良好的金屬材料比如銅製成，該兩吸熱板20均呈方矩形，其用於貼設於發熱電子元件上(圖未示)以吸收發熱電子元件產生的熱量。

該熱管30大致呈U型，包括一呈L型的蒸發段32及一直線形的冷凝段34。該熱管30的內部形成一真空密閉腔室，該腔室內設有工作液體(圖未示)。該熱管30呈扁平狀，包括一頂面31及平行於該頂面31的一底面33。

該離心風扇10包括一頂蓋11、一底蓋12、連接該頂蓋11與底蓋12的一蝸形側壁13及一葉輪14。該頂蓋11、底蓋12及側壁13合圍形成一容置空間，該葉輪14收容於該容置空間內。

該頂蓋11的中央設有一第一進風口110，該第一進風口110的中央設有一支撐部111，該支撐部111上設有定子112。該葉輪14倒吊懸掛於該頂蓋11的支撐部111上，該葉輪14與底蓋12間隔一定距離。該底蓋12的中央設有一第二進風口120，該側壁13上設有一呈直線形的出風口130。該底蓋12為鈑金件或經壓鑄成型的金屬件，該側壁13可與該底蓋12一體成型。

該底蓋12具有一面向該頂蓋11的上表面121及與該上表面121相對的一下表面122。該底蓋12的上表面121於該第二入風口130的外 圍向下凹陷形成一收容部125，該收容部125用於將所述熱管30收容於其內。該收容部125包括一狹長的收容槽123及一直線型的凹台124。該收容槽123大致呈L形，從遠離出風口130的一側圍繞第二入風口120延伸至出風口130處。該收容槽123用於收容所述熱管30的蒸發段32。該收容槽123凹陷的深度小於底蓋12的厚度。該凹台124形成於該底蓋12靠出風口130的邊緣。該凹台124順沿該出風口130的方向延伸，從出風口130的一側延伸至另一側。該凹台124與所述收容槽123靠近出風口130的末端相連通。該凹台124用於放置所述熱管30的冷凝段34。該凹台124沿垂直於其延伸方向的寬度小於該熱管30的冷凝段34的寬度，因此，該熱管30的冷凝段34置於凹台124上時，該冷凝段34的內側抵靠於該凹台124上，該冷凝段34的外側突伸出該凹台124外側。

該底蓋12的下表面122於收容槽123的延伸路徑上分別向上凹陷形成兩凹槽126。該兩凹槽126的形狀和尺寸分別與所述兩吸熱板20相對應，用於分別收容該兩吸熱板20。該收容槽123和凹槽126分別位於底蓋12的上表面121和下表面122。所述收容槽123與凹槽126連通，從而於該收容槽123對應該兩凹槽126處形成貫穿該底蓋12的兩通孔127。因此，熱管30的蒸發段32收容於該收容槽123內後可與收容於兩凹槽126內的吸熱板20直接接觸。

在具體實施時，該收容槽123也可以從底蓋12的下表面122向上凹陷形成，這樣熱管30的蒸發段32收容於收容槽123後，該蒸發段32的底面33可以直接跟發熱元件接觸，從而可以省略吸熱板20。

該散熱鰭片組40設於該離心風扇10的出風口130處。該散熱鰭片組40由複數形狀結構相同的散熱鰭片41相互堆疊而成。每一散熱 鰭片41包括一本體42及分別自本體42的上下兩側垂直延伸形成的上折邊43和下折邊44。每一本體42的中部於面向所述離心風扇40的一側形成一開口向外的“U”形缺口，該本體42於缺口的上下兩側分別垂直延伸形成一上接觸板46及一下接觸板47，該兩接觸板46、47與折邊43、44的延伸方向相同。該本體42於缺口上方的部分的寬度大於該缺口下方的部分的寬度。

所有散熱鰭片41沿平行於離心風扇10的出風口130的方向呈線性排列。每一散熱鰭片41的折邊43、44抵靠於前一散熱鰭片41的本體42的上下兩側從而使相鄰的散熱鰭片41的本體42之間間隔形成氣流通道。所有散熱鰭片41上的缺口相互對應從而於散熱鰭片組40的中部形成貫穿整個散熱鰭片組40的一長槽45。所有散熱鰭片41的上接觸板46共面從而於長槽45的頂部形成一上接觸面，所有散熱鰭片41的下接觸板47共面從而於長槽45的底部形成一下接觸面。該上接觸面和下接觸面與熱管30的冷凝段34接觸時有利於增大散熱鰭片41與熱管30的接觸面積。該長槽45的形狀和大小與冷凝段34突伸出該凹台124的外側的形狀和大小相等，當該散熱鰭片組40安裝於離心風扇10的出風口130處時，該長槽45底部的下接觸面大致與底蓋12的凹台124的底面相平，該長槽45與凹台124相互連通，共同形成一可收容該冷凝段34在內的收容空間。

請同時參閱圖3及圖4，組裝該散熱模組100時，該熱管30收容於該離心風扇10的底蓋12的收容部125內。其中，該熱管30的蒸發段32收容於該收容槽123內，該熱管30的冷凝段34搭設於該凹台124上。所述兩吸熱板20分別收容於該底蓋12底部的兩凹槽126內。同時，該熱管30的蒸發段32對應該兩凹槽126處與該兩吸熱板 20直接接觸，並通過焊接的方式與該兩吸熱板20連接。該熱管30的頂面31與該葉輪14相間隔，從而保證該葉輪14旋轉時不會受到熱管30的干涉。該散熱鰭片組40設於該離心風扇10的出風口130處，該散熱鰭片組40於該長槽45下側的部分與該底蓋12的凹台124的外側相抵靠，該散熱鰭片組40於該長槽45上側的部分進一步朝出風口130內側延伸。從而使該熱管30的冷凝段34嵌設於該散熱鰭片組40的長槽45內，同時，該冷凝段34的整個頂面31與該長槽45的上接觸面相接觸，該冷凝段34的底面33的外側與該長槽45的下接觸面相接觸。

該散熱模組100工作時，該吸熱板20與發熱電子元件接觸吸熱，並將熱量迅速傳遞至熱管30的蒸發段32，熱管30的蒸發段32吸熱後，通過其內工作液體的相變化將熱量迅速傳遞至冷凝段34，熱管30的冷凝段34再將熱量傳遞至散熱鰭片組40，散熱鰭片組40利用其較大的外表面將熱量散發至其周圍，離心風扇10的葉輪14運轉產生強制氣流將散熱鰭片41內高溫氣流帶走。當該散熱模組100安裝至一電子裝置比如筆記型電腦中時，該電子裝置的機殼上通常會設有一通風口正對該散熱鰭片組40，以便從離心風扇10的出風口130排出並經散熱鰭片組40加溫後形成的高溫氣流可直接排出至系統外部。

該散熱模組100的熱管30的蒸發段32整體收容於離心風扇10的內部，熱管30的蒸發段32和發熱電子元件位於該離心風扇10所涵蓋的區域內，發熱電子元件產生的熱量存在於離心風扇10所涵蓋的區域內。該發熱電子元件產生的熱量大部分被熱管30迅速傳導至散熱鰭片組40，同時，極少部分熱量傳遞給離心風扇10的底蓋12 ，該少部分熱量可迅速地被葉輪14產生的強制氣流帶走，從而避免了熱量流失到系統內而導致系統內部溫度升高，有效地提高了離心風扇10所產生風量的利用效率。此外，該散熱模組100將離心風扇10、熱管30以及吸熱板20整合於一體，體積較小，佔用系統空間較小；且將該散熱模組100安裝至發熱電子元件所在的電路板上時，僅需固定離心風扇10即可完成散熱模組100的安裝定位，簡化了安裝過程，組裝方便。

綜上所述，本發明符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧離心風扇

100‧‧‧散熱模組

11‧‧‧頂蓋

110‧‧‧第一進風口

111‧‧‧支撐部

12‧‧‧底蓋

120‧‧‧第二進風口

121‧‧‧上表面

123‧‧‧收容槽

124‧‧‧凹台

125‧‧‧收容部

13‧‧‧側壁

130‧‧‧出風口

14‧‧‧葉輪

20‧‧‧吸熱板

30‧‧‧熱管

31‧‧‧頂面

32‧‧‧蒸發段

33‧‧‧底面

34‧‧‧冷凝段

40‧‧‧散熱鰭片組

41‧‧‧散熱鰭片

42‧‧‧本體

43‧‧‧上折邊

44‧‧‧下折邊

45‧‧‧長槽

46‧‧‧上接觸板

Claims (7)

1. 一種散熱模組，包括一離心風扇、一熱管及一散熱鰭片組，該離心風扇包括一頂蓋、與該頂蓋相對的一底蓋及設於頂蓋及底蓋之間的一葉輪，該底蓋中央形成一入風口，該離心風扇的側向形成一出風口，該散熱鰭片組設於該出風口處，該熱管具有一蒸發段及一冷凝段，其改良在於：該底蓋包括面向頂蓋的一上表面及與該上表面相對的一下表面，該上表面向下凹陷形成一收容槽和一直線型的凹台，該收容槽圍繞該入風口設置，該收容槽收容該熱管的蒸發段，該凹台形成於該出風口的邊緣處，該凹台收容該熱管的冷凝段，該收容槽與該凹台相連接，該熱管的冷凝段與該散熱鰭片組連接。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中還包括一吸熱板，該底蓋的下表面向上凹陷形成一凹槽，該凹槽收容所述吸熱板，該收容槽與該凹槽連通形成貫穿該底蓋上下表面的通孔，該熱管的蒸發段與該吸熱板直接接觸。
3. 根據申請專利範圍第2至5項中任意一項所述之散熱模組，其中該葉輪倒吊安裝於該頂蓋上並與該底蓋間隔。
4. 根據申請專利範圍第1項中任意一項所述之散熱模組，其中該熱管呈U型，包括一L型的蒸發段及一直線型的冷凝段，該收容槽也呈L型，該收容槽從該離心風扇延伸至出風口處。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該凹台的寬度小於該熱管的冷凝段的寬度，該熱管的冷凝段的內側抵靠於該凹台上，該熱管的冷凝段的外側凸伸出該凹台的外側。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之散熱模組，其中該散熱鰭片組由複數散熱 鰭片沿離心風扇的出風口相互堆疊而成，該散熱鰭片組的中部朝向該出風口側形成一長槽，該散熱鰭片組於該長槽下方的部分抵靠於該凹台的外側，該散熱鰭片組於長槽上方的部分進一步向出風口內側延伸，該長槽與所述凹台相互連通，並共同形成一容置空間以將熱管的冷凝段收容於其中。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該散熱鰭片組的每一散熱鰭片上於長槽的上側和下側分別形成上接觸板和下接觸板，所有上接觸板共面共同形成一上接觸面，所有下接觸板共面形成一下接觸面，該熱管的冷凝段的整個頂面與該散熱鰭片組的長槽的上接觸面相接觸，該熱管的冷凝段凸出於該凹台的外側的底面與該散熱鰭片組的長槽的下接觸面相接觸。