TWI487475B - 散熱模組 - Google Patents

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Description

散熱模組
本發明是有關於一種散熱模組，且特別是有關於一種搭載離心式風扇的散熱模組。
目前高速運算性能的筆記型電腦的機殼內大多使用主動式的散熱模組。換言之，散熱模組基本上包含一離心式風扇、一熱管以及一散熱鰭片陣列。熱管之一端用以連接至一需要散熱的熱源(例如中央處理器)，熱管之另一端用以貼合至散熱鰭片陣列，藉以將熱量藉熱管傳送至熱鰭片陣列。散熱鰭片陣列組裝於離心式風扇之出風口，當離心式風扇之扇葉轉動時，散熱鰭片陣列的熱量藉出風口之氣流被帶出筆記型電腦外。
然而，筆記型電腦不斷被薄型化，散熱模組的厚度也需要縮減。散熱模組的散熱鰭片陣列因本身熱能積熱而無法有效被帶走熱量，使得散熱鰭片陣列溫度升高，連帶的造成與其鄰接的機殼表面溫度也一起升高，容易造成消費者於使用時會有不舒適感。
因此，本發明之一目的是在提供一種改良散熱模組，藉以改善上述先前技術所提及的問題。
根據上述本發明之目的，提供一種散熱模組，其包 含離心式風扇以及熱管。離心式風扇包含殼體、散熱鰭片陣列、擋牆、扇葉以及驅動裝置。殼體具有軸向入風口、軸向出風口及徑向出風口，其中軸向出風口位於殼體之舌口所在的角落。散熱鰭片陣列設置於徑向出風口之內壁。擋牆位於殼體之軸向出風口所在的殼牆上，擋牆抵接一電子裝置的殼體內壁而形成一循環流道，藉以將軸向出風口所輸出的氣流引導流經散熱鰭片陣列對應殼牆的區域，並引導流回軸向入風口。扇葉位於殼體內。驅動裝置固定於殼體內且用以驅動扇葉旋轉。熱管之一端抵接散熱鰭片陣列，其中擋牆與熱管分別位於散熱鰭片陣列的兩相對側。
依據本發明另一實施例，軸向出風口的位置對準熱管的一末端。
依據本發明另一實施例，循環流道為一L型流道。
依據本發明另一實施例，L型流道的開口連通至軸向入風口。
依據本發明另一實施例，擋牆之部份段落對準散熱鰭片陣列之邊緣。
依據本發明另一實施例，散熱鰭片陣列之材質為銅、鋁或其合金。
依據本發明另一實施例，散熱模組還包含一斜坡位於舌口與徑向出風口之間，藉以將氣流引導至軸向出風口。
依據本發明另一實施例，斜坡與散熱鰭片陣列並列設置於徑向出風口之內壁。
依據本發明另一實施例，擋牆的材質為海綿。
依據本發明另一實施例，徑向出風口具有一寬度L，且軸向出風口之長度為0.1L，而軸向出風口之寬度為0.06L。
由上述可知，應用本發明之搭載離心式風扇的散熱模組，利用其於離心式風扇設計軸向出風口，並為軸向出風口所輸出的氣流設計循環流道，使得散熱鰭片陣列與其鄰接的機殼內壁之間具有循環氣流作為阻熱屏障。此外，軸向出風口所在的位置位於殼體之舌口所在的角落，屬於徑向出風口之弱風區，因此軸向出風口之『出借氣流量』的動作也不至於影響熱管散熱效能太多。
100‧‧‧散熱模組
101‧‧‧離心式風扇
102‧‧‧殼體
102a‧‧‧軸向入風口
102b‧‧‧徑向出風口
102c‧‧‧舌口
103‧‧‧扇葉
104‧‧‧散熱鰭片陣列
105‧‧‧驅動裝置
106‧‧‧軸向出風口
106a‧‧‧斜坡
108‧‧‧循環流道
108a‧‧‧擋牆
108b‧‧‧擋牆
108c‧‧‧擋牆
108d‧‧‧開口
110‧‧‧熱管
110a‧‧‧末端
L‧‧‧寬度
d1 ‧‧‧寬度
d2 ‧‧‧長度
第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種搭載離心式風扇的散熱模組的立體圖。
第2圖係繪示第1圖之離心式風扇部份除去頂殼牆後的放大圖。
第3圖係繪示依照本發明一實施例的一種散熱模組應用於電子裝置內時的剖面圖。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及 修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
為了解決習知散熱模組的散熱鰭片陣列所鄰接的機殼表面溫度過高的問題，本發明提出一種新的散熱模組，其於離心式風扇設計軸向出風口，並為軸向出風口所輸出的氣流設計循環流道，使得散熱鰭片陣列與其鄰接的機殼內壁之間具有循環氣流作為阻熱屏障。以下將配合圖式說明本發明之搭載離心式風扇的散熱模組的具體設計。
請同時參照第1、2圖，第1圖繪示依照本發明一實施例的一種搭載離心式風扇的散熱模組的立體圖，第2圖繪示第1圖之離心式風扇部份除去頂殼牆後的放大圖。散熱模組100包含離心式風扇101以及熱管110。離心式風扇101之殼體102具有一軸向入風口102a、一徑向出風口102b及一軸向出風口106。上述的『軸向』或『徑向』是離心式風扇101之扇葉103的旋轉軸之軸向或徑向。
軸向出風口106位於殼體102之舌口102c所在的角落(參照第2圖)。散熱鰭片陣列104設置於殼體102之徑向出風口102b之內壁。擋牆(108a、108b、108c)位於殼體102之軸向出風口106所在的殼牆上，而形成一循環流道108，藉以將軸向出風口106所輸出的氣流引導流經散熱鰭片陣列104對應殼牆的區域，並引導流回軸向入風口102a(即第1圖中的箭頭方向)。
在本實施例中，散熱模組100之熱管110之一端抵接散熱鰭片陣列104之下方，且軸向出風口106的位置對準熱管110的一末端110a(請同時參照第1、2圖)。軸向 出風口106所在的位置位於殼體之舌口102c所在的角落，屬於徑向出風口102b之弱風區。因此，即使軸向出風口106『出借』徑向出風口102b的部份出氣流量，也不致於減損過多徑向出風口的出氣流量。再者，熱管110之末端110a與散熱鰭片陣列104之間的熱交換原本就較差(因為熱管末端與散熱鰭片陣列末端的溫差較小)，因此軸向出風口106之『出借氣流量』的動作也不至於影響熱管110散熱的效能太多。
在本實施例中，循環流道108的外型近似一L型流道，但不以此為限。此外，循環流道108的開口108d較佳為直接連通至軸向入風口102a，使L型流道內的氣流能完全引導流回軸向入風口102a，進而不斷循環利用。
在本實施例中，擋牆(108a、108b、108c)與熱管110係分別位於散熱鰭片陣列104的兩相對側，且擋牆(108a、108b、108c)之部份段落對準散熱鰭片陣列104之邊緣(請同時參照第3圖)，使散熱鰭片陣列104所對應之殼牆的區域能被擋牆(108a、108b、108c)所包圍，利用循環流道108內的循環氣流作為阻熱屏障。
在本實施例中，擋牆(108a、108b、108c)的材質可以是海綿或其他彈性材料，但不以此為限。
請參照第1圖，若殼體102之徑向出風口102b具有一寬度L，軸向出風口106之長度d2 較佳約為0.1L，而軸向出風口之寬度d1 較佳約為0.06L，使得軸向出風口106之『借出氣流量』的動作也不至於影響熱管110散熱的效 能太多。然而，基於搭配不同的種類離心式風扇的散熱模組，軸向出風口之長、寬不應受限於上述尺寸。
在本實施例中，散熱鰭片陣列104的材質可以是銅、鋁或其合金，可使用精密壓鑄、CNC加工或金屬沖壓等方式製造。
此外，離心式風扇101內還可包含一斜坡106a位於舌口102c與徑向出風口102b之間(參照第2圖)，藉以將氣流較順利的引導至軸向出風口106(參照第1圖)。在本實施例中，斜坡106a與散熱鰭片陣列104並列設置於徑向出風口102b之內壁。然而，斜坡106a並非必要之設計，即使沒有斜坡106a，氣流還是能經由軸向出風口106輸出。
請同時參照第1、3圖，其中第3圖繪示依照本發明一實施例的一種散熱模組應用於電子裝置內時的剖面圖。當散熱模組100應用於電子裝置內時，使其擋牆(108a、108b、108c)抵接一電子裝置的殼體120內壁而形成一循環流道108。當固定於殼體102內的驅動裝置105驅動扇葉103旋轉時，殼體102內旋轉的扇葉103能驅動氣流從軸向出風口106輸出，並經循環流道108引導流回軸向入風口102a。因此，即使散熱鰭片陣列104因本身熱能積熱而無法有效被帶走熱量而升溫過高，循環流道108的氣流可作為阻熱屏障，讓散熱鰭片陣列104的熱量無法快速的傳遞至電子裝置之殼體120，因此殼體120的上表面溫度就能有效降低。
根據實際的測試，本發明具有『循環流道』設計的 散熱模組與習知不具有『循環流道』設計的散熱模組比較，本發明之散熱模組能較習知散熱模組讓運作中的電子裝置(例如高速運算性能的筆記型電腦)之殼體表面溫度降溫達3℃之多。
由上述本發明實施方式可知，應用本發明之搭載離心式風扇的散熱模組，利用其於離心式風扇設計軸向出風口，並為軸向出風口所輸出的氣流設計循環流道，使得散熱鰭片陣列與其鄰接的機殼內壁之間具有循環氣流作為阻熱屏障。此外，軸向出風口所在的位置位於殼體之舌口所在的角落，屬於徑向出風口之弱風區，因此軸向出風口之『出借氣流量』的動作也不至於影響熱管散熱的效能太多。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，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內，當可作各種之更動與潤飾，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。
100‧‧‧散熱模組
101‧‧‧離心式風扇
102‧‧‧殼體
102a‧‧‧軸向入風口
102b‧‧‧徑向出風口
103‧‧‧扇葉
106‧‧‧軸向出風口
108‧‧‧循環流道
108a‧‧‧擋牆
108b‧‧‧擋牆
108c‧‧‧擋牆
108d‧‧‧開口
110‧‧‧熱管
L‧‧‧寬度
d1‧‧‧寬度
d2‧‧‧長度

Claims (10)

  1. 一種散熱模組，包含：一離心式風扇，包含：一殼體，具有一軸向入風口、一軸向出風口及一徑向出風口，其中該軸向出風口位於該殼體之舌口所在的角落；一散熱鰭片陣列，設置於該徑向出風口之內壁；一擋牆，位於該殼體之該軸向出風口所在的殼牆上，該擋牆抵接一電子裝置的殼體內壁而形成一循環流道，藉以將該軸向出風口所輸出的氣流引導流經該散熱鰭片陣列對應該殼牆的區域，並引導流回該軸向入風口；一扇葉，位於該殼體內；以及一驅動裝置，固定於該殼體內且用以驅動該扇葉旋轉；以及一熱管，其一端抵接該散熱鰭片陣列，其中該擋牆與該熱管分別位於該散熱鰭片陣列的兩相對側。
  2. 如請求項1所述之散熱模組，其中該軸向出風口的位置對準該熱管的一末端。
  3. 如請求項1所述之散熱模組，其中該循環流道為一L型流道。
  4. 如請求項3所述之散熱模組，其中該L型流道的開口連通至該軸向入風口。
  5. 如請求項1所述之散熱模組，其中該擋牆之部份段落對準該散熱鰭片陣列之邊緣。
  6. 如請求項1所述之散熱模組，其中該散熱鰭片陣列之材質為銅、鋁或其合金。
  7. 如請求項1所述之散熱模組，還包含一斜坡位於該舌口與該徑向出風口之間，藉以將氣流引導至該軸向出風口。
  8. 如請求項7所述之散熱模組，其中該斜坡與該散熱鰭片陣列並列設置於該徑向出風口之內壁。
  9. 如請求項1所述之散熱模組，其中該擋牆的材質為海綿。
  10. 如請求項1所述之散熱模組，其中該徑向出風口具有一寬度L，且該軸向出風口之長度為0.1L，而該軸向出風口之寬度為0.06L。
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