TWI507859B - 散熱裝置 - Google Patents

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TWI507859B
TWI507859B TW099147174A TW99147174A TWI507859B TW I507859 B TWI507859 B TW I507859B TW 099147174 A TW099147174 A TW 099147174A TW 99147174 A TW99147174 A TW 99147174A TW I507859 B TWI507859 B TW I507859B
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Chin Ming Chang
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0031—Radiators for recooling a coolant of cooling systems

Description

散熱裝置
本發明涉及電腦領域，尤其涉及一種便於安裝及拆卸風扇的散熱裝置。
在先前技術中，為解決電腦的散熱問題，通常於發熱元件上安裝散熱模組，以將發熱元件，如CPU(中央處理器)所產生的熱量通過散熱模組導出。散熱模組通常由風扇及散熱片組成，其中，風扇藉由螺釘固定於散熱片上，散熱片的底部與發熱元件相貼合，發熱元件工作時所產生的熱量傳導至散熱片，再通過風扇吹散至外界。
所述散熱模組的組裝通常係先通過固定元件，如螺釘等鎖緊在電路板，如電腦主板(main board)上，再將電路板收容並固定在電腦的機箱內，從而達到將發熱元件及散熱模組一起收容在機箱內的目的。然而，為適應小型化的需求，先前機箱內的容置空間也設計得越來越小，並且習知鎖緊風扇的螺絲通常由風扇的側面鎖入，在這種情況下，一旦風扇損壞需要進行維修或更換時，無法使用輔助工具，如螺絲起子等伸入機箱內直接將風扇由機箱內卸下進而更換新風扇，而需要先將整個電路板由機箱內卸下並取出機箱外，再利用工具將風扇由電路板上卸下，進而更換新風扇，安裝新風扇於電路板，再將電路板再次收容並固定在機箱內。此 造成更換風扇的步驟十分繁雜和不便。
有鑒於此，提供一種便於安裝風扇的散熱裝置實為必要。
一種散熱裝置，用於對發熱元件進行散熱，該散熱裝置包括一底座、一固定架、一風扇、以及一固持臂。該固定架固定在該底座上，且該固定架具有至少一第一樞接部。該風扇具有至少一第二樞接部，該至少一第一樞接部與該至少一第二樞接部其中之一為旋轉軸，另一為與該旋轉軸相配合的收容孔，該固定架的至少一第一樞接部與該風扇的至少一第二樞接部相結合以使該風扇可拆卸地連接至該固定架，進而使該風扇可繞該固定架旋轉。該固持臂樞軸連接於該底座，且該固持臂用於將該風扇抵壓在該底座。
相對於先前技術，所述散熱裝置包括具有第一樞接部的固定架、以及具有第二樞接部的風扇，利用第一樞接部與第二樞接部的結合可使風扇可拆卸地連接於固定架，從而便於採用人手直接安裝及拆卸風扇，為更換或維修風扇提供了便利。另外，固持臂可用於將風扇抵壓在底座上，以使風扇穩固地安裝在底座上。
100‧‧‧散熱裝置
20‧‧‧底座
21‧‧‧第一底板
22‧‧‧第二底板
23‧‧‧支撐部
26‧‧‧第一螺釘
28‧‧‧第二螺釘
423‧‧‧第三螺釘
40‧‧‧固定架
41‧‧‧頂板
42‧‧‧側壁
43‧‧‧法蘭
50‧‧‧散熱鰭片
55‧‧‧熱管
60‧‧‧風扇
61‧‧‧上表面
62‧‧‧下表面
63‧‧‧平面
64‧‧‧第一旋轉軸
66‧‧‧旋轉軸
65‧‧‧弧形柱面
68‧‧‧凸起
80‧‧‧固持臂
81‧‧‧第二旋轉軸
82‧‧‧抵持部
83‧‧‧卡扣部
84‧‧‧限位部
23A‧‧‧缺口
21A‧‧‧導熱孔
210‧‧‧第一主體部
220‧‧‧第二主體部
211‧‧‧第一安裝臂
222‧‧‧第二安裝臂
223‧‧‧第三安裝臂
225‧‧‧導孔
228‧‧‧階梯
230‧‧‧卡勾
400‧‧‧第一收容空間
600‧‧‧第二收容空間
424‧‧‧延伸部
425‧‧‧溝槽
551‧‧‧蒸發段
553‧‧‧彎折段
552‧‧‧冷凝段
2280‧‧‧底面
2282‧‧‧側面
4240‧‧‧收容孔
圖1係本發明實施例提供的散熱裝置的安裝結構示意圖。
圖2係圖1所示散熱裝置的分解結構示意圖。
圖3係旋轉圖1所示散熱裝置所包含的風扇及固持臂時所述散熱裝置的使用狀態示意圖。
圖4係圖3所示散熱裝置由其側面觀測的示意圖。
下面將結合附圖，以對本發明作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供一種散熱裝置100，其用於對一設置在電路板上的發熱元件，如CPU等進行散熱。該散熱裝置100包括一底座20、一固定架40、多個散熱鰭片50、多個熱管55、一風扇60、以及一固持臂80。
請進一步參閱圖2，該底座20包括一第一底板21及一第二底板22。該第一底板21包括一第一主體部210、以及由該第一主體部210的一側延伸出的兩個相互平行的第一安裝臂211，該第一主體部210為方形板狀，該第一底板21的第一主體部210與該兩個第一安裝臂211相結合形成一導熱孔21A。該第二底板22包括一第二主體部220、兩個第二安裝臂222、以及兩個第三安裝臂223，其中，該第二主體部220也為方形板狀，該兩個第二安裝臂222及該兩個第三安裝臂223分別由該第二主體部220的四個邊角延伸出來。該兩個第二安裝臂222位於該第二底板22鄰近該第一底板21的一側，該兩個第三安裝臂223位於該第二底板22遠離該第一底板21的另一側。本實施例中，該第一底板21與該第二底板22通過兩個第一螺釘26及兩個第二螺釘28相連接組成該底座20。安裝時，該兩個第二安裝臂222分別對應疊設在該兩個第一安裝臂211上，該兩個第一螺釘26分別依次穿過該第二安裝臂222及該第一安裝臂211，進而鎖緊在電路板上，該兩個第二螺釘28分別穿過該第三安裝臂223進而鎖緊在電路板上，由此該底座20可固定在電路板上。本實施例中，當該底座20固定在電路板上時，電路板的表面暴露在該導熱孔21A中，該發熱元件可與該底座20(例如底座20的第二底板22)相接觸，使得發熱元件與底座20具有較大的接觸面積 。
該固定架40固定在該底座20上，用於將該多個散熱鰭片50固定在該底座20上。該多個散熱鰭片50相互平行且設置在該第一底板21上。本實施例中，該固定架40大致呈U形結構，具體地，該固定架40包括一平行於該第一底板21的長方形頂板41、以及沿該頂板41的兩端向靠近該第一底板21的同側延伸出來的兩個側壁42。該頂板41、該兩個側壁42、以及該第一底板21相結合形成一收容該多個散熱鰭片50的第一收容空間400。本實施例中，每個側壁42遠離該頂板41的一端向垂直該側壁42的一側延伸出一法蘭(flange)43，且該兩個法蘭43沿相互背離的方向延伸。安裝時，該固定架40通過兩個第三螺釘423固定在該第一底板21上，具體地，該兩個第三螺釘423分別穿過該兩個法蘭43和第一底板21，進而鎖緊在電路板上，該固定架40的頂板41抵壓在該多個散熱鰭片50上，使得每個散熱鰭片50的端部與該第一底板21緊密接觸，從而利於散熱鰭片50將第一底板21的熱量導出。可以理解，也可以在每個散熱鰭片50的端部塗布導熱膠，以使該多個散熱鰭片50緊固在該第一底板21上，從而增加該散熱鰭片50的導熱效果。另外，在本實施例中，該多個散熱鰭片50相互間隔，使得相鄰兩個散熱鰭片50之間存在利於氣體流通的間隙，從而有助於利用氣體流通對該多個散熱鰭片50進行散熱。可以理解，在其他變更實施方式中，該固定架40也可具有其他結構，只要其能將該多個散熱鰭片50固定在第一底板21上，且不影響該多個散熱鰭片50的散熱即可。
本實施例中，該兩個側壁42分別進一步沿靠近該第二底板22的一 側延伸，使得每個側壁42具有一凸出該頂板41一側的延伸部424。
每個熱管55包括一蒸發段551、一冷凝段552、以及一位於該蒸發段551與該冷凝段552之間的彎折段553，該多個熱管55的多個冷凝段552分別與該多個散熱鰭片50相接觸，該多個蒸發段551插入該第二底板22的一個側面並與該底板緊密接觸，該發熱元件發出的熱量通過該第二底板22傳遞至該多個蒸發段551。本實施例中，該多個冷凝段552貫穿該兩個側壁42、以及位於該兩個側壁42之間的多個散熱鰭片50，並分別與該多個散熱鰭片50相接觸。
該多個彎折段553由該多個散熱鰭片50延伸至該底座20，該多個蒸發段551進一步延伸至並穿過該第二底板22的一側面，且該多個蒸發段551分別與該第二底板22緊密相接觸。工作時，該發熱元件發出的熱量通過該第二底板22傳遞至該多個蒸發段551，然後該多個蒸發段551將熱量傳遞至冷凝段552，進而通過該多個散熱鰭片50將熱量散發至外界。
請一起參閱圖3及圖4，該風扇60樞接於該固定架40，具體地，該固定架40具有兩個第一樞接部，該風扇60具有兩個第二樞接部，該固定架40的兩個第一樞接部與該風扇60的兩個第二樞接部相結合使得該風扇60可繞該固定架40旋轉。在本實施例中，該兩個第一樞接部為兩個收容孔4240，該兩個第二樞接部為兩個第一旋轉軸64，其中，該兩個收容孔4240分別開設在該兩個延伸部424上，且該兩個收容孔4240同軸設置。該兩個第一旋轉軸64由該風扇60的兩側延伸出來，且該兩個第一旋轉軸64同軸設置，該兩個第一旋轉軸64分別與該兩個收容孔4240相適配並分別收容在兩個收 容孔4240內，使得該風扇60可繞該兩個收容孔4240的軸心旋轉。
在其他變更實施方式中，該兩個第一樞接部可為兩個旋轉軸，該兩個第二樞接部可為兩個與該旋轉軸相適配的收容孔，該第一、第二樞接部以其兩者之間相適配後，該風扇60可繞該固定架40旋轉為宜，並不局限於具體實施例。
在本實施例中，該風扇60具有一上表面61及一下表面62、一平面63、以及一弧形柱面65，該上表面61及該下表面62位於該風扇60相對的兩側，該第一平面63及該弧形柱面65分別位於該上表面61與該下表面62之間且連接該上表面61與該下表面62，該弧形柱面65大致為U型結構，且該弧形柱面65的另兩端分別連接該平面63的另兩端。
該風扇60具有一收容多個葉片(圖2僅示出該葉片的旋轉軸66)的第二收容空間600，該第二收容空間600部分暴露在該上表面61外，且該第二收容空間600暴露在該平面63外。該兩個第一旋轉軸64分別由該弧形柱面65的鄰近該平面63及該上表面61的兩側延伸出來，使得該風扇60可繞該兩個收容孔4240的軸心並沿鄰近該第一底板21的方向旋轉，例如沿圖4所示的順時針方向S旋轉，且當該風扇60旋轉至極限位置並抵壓在該底座20上時，該風扇60的上表面61與該固定架40的頂板41基本平齊(詳見圖1)。另外，該風扇60的平面63鄰近該多個散熱鰭片50設置，當該風扇60抵壓在該底座20上時，該葉片旋轉產生的氣體可流過該散熱鰭片50，並通過散熱鰭片50之間的空隙將散熱鰭片50的熱量帶到外界，從而增加散熱鰭片50的散熱效率。該風扇60的第二收容空間600可與該底座20的導熱孔21A相結合形成一氣體流通通道P(詳見圖1)， 該風扇60旋轉時可將電路板表面的熱量(連接於電路板的各電子元件如CPU發出的熱量)通過氣流帶到風扇60內，並由該氣體流通通道P排出該風扇60外。
另外，在本實施例中，該固定架40適宜具有一定撓性，以使操作者可朝相互背離的方向稍微彎折該兩個延伸部424，從而將風扇60的兩個第一旋轉軸64滑入該兩個收容孔4240內。優選地，該固定架40為一鍍鋅鋼板經加工形成。該延伸部424鄰近該收容孔4240開設一溝槽425，該溝槽425使得該延伸部424開設有該收容孔4240的區域與未開設該收容孔4240的區域之間具有間隔，從而方便操作者利用手指彎折該延伸部424開設有該收容孔4240的區域，從而便於將風扇60的兩個第一旋轉軸64滑入該兩個收容孔4240內。本實施例中，該溝槽425的延伸方向大致平行於該第一底板21，且該溝槽425延伸至鄰近該多個散熱鰭片50。
該固持臂80用於將該風扇60抵壓在該底座20上，以使該風扇60穩固地安裝在底座20上。本實施例中，該固持臂80為一金屬桿經彎折形成，具體包括兩個同軸的第二旋轉軸81、位於該兩個第二旋轉軸81之間且與該兩個第二旋轉軸81相連接的一抵持部82、一卡扣部83、以及一限位部84。該卡扣部83及該限位部84分別由該第二旋轉軸81遠離該抵持部82的一側延伸出來。本實施例中，如圖3所示，該第二底板22進一步延伸出一與該卡扣部83配合使用的條狀支撐部23，該支撐部23開設有一個缺口23A，且該支撐部23遠離該熱管55的一端具有一凸出該第二底板22的卡勾230，且第二底板22上形成有與該第二旋轉軸81相匹配的導孔225、以及位於該導孔225兩端的兩個階梯228，該弧形柱面65遠離該平面63的 一側延伸出一與該支撐部23配合使用的凸起68，本實施例中，該凸起68鄰近於該下表面62。
該第二底板22對應該階梯228具有一位於該第三安裝臂223的底面2280、以及一位於該第二主體部220上的側面2282，其中，該底面2280與該側面2282大致相垂直。使用時，該第二旋轉軸81設置在該第二底板22上所設置的導孔225內，該第二旋轉軸81與該第一旋轉軸64相平行並可繞該導孔225的軸心旋轉，當該風扇60沿圖4所示的順時針方向S旋轉至極限位置時，該風扇60的凸起68抵壓在該支撐部23上並卡設在該支撐部23的缺口23A內，此時可沿圖4所示的逆時鐘方向T旋轉該固持臂80卡扣部83，使得該卡扣部83與該支撐部23的卡勾230相卡合，該卡扣部83通過該第二旋轉軸81帶動抵持部82抵持該風扇60的凸起68，從而將該凸起68抵壓在該支撐部23上。本實施例中，當該卡扣部83與該卡勾230相卡合時，該卡扣部83及該限位部84分別位於該兩個階梯228的底面2280上，可利用該兩階梯228的兩側面2282限制該兩個第二旋轉軸81沿該導孔225滑動。
進一步地，當需要更換風扇60時，可先扳動該卡扣部83使其脫離該支撐部23的卡勾230，再沿圖4所示的順時針方向S反轉該固持臂80，使該固持臂80的抵持部82遠離該凸起68，進而可沿圖4所示的逆時針方向T反轉該風扇60，並沿相互背離的方向扳動該兩個固定架40的延伸部424，使得該風扇60的兩個第一旋轉軸64由該固定架40上的兩個收容孔4240中脫離，從而將該風扇60由該固定架40上卸下，便於更換或維修風扇60。
應該指出，本領域技術人員還可在本發明的精神內做其他變化， 例如，採用其他的樞接方式，並不限於本實施例，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
相對於習知技術，本發明實施例所述的散熱裝置具有以下有益效果：由於利用旋轉軸66與收容孔4240的相互配合，因此可使風扇60可拆卸地連接於固定架40，從而便於採用人手直接安裝及拆卸風扇60，為更換或維修風扇60提供了便利。固持臂80可用於將風扇60抵壓在底座20上，以使風扇60穩固地安裝在底座20上。另外，該多個熱管55延伸至該第二底板22的側面並穿過該第二底板22的側面，而該發熱元件與底座20具有較大的接觸面積，由此發熱元件發出的熱量可依次通過底座20、熱管55、散熱鰭片50有效散發至外界。
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方式，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爰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。
20‧‧‧底座
21‧‧‧第一底板
22‧‧‧第二底板
23‧‧‧支撐部
26‧‧‧第一螺釘
28‧‧‧第二螺釘
423‧‧‧第三螺釘
40‧‧‧固定架
41‧‧‧頂板
42‧‧‧側壁
43‧‧‧法蘭
50‧‧‧散熱鰭片
55‧‧‧熱管
60‧‧‧風扇
61‧‧‧上表面
62‧‧‧下表面
63‧‧‧平面
64‧‧‧第一旋轉軸
66‧‧‧旋轉軸
65‧‧‧弧形柱面
68‧‧‧凸起
80‧‧‧固持臂
81‧‧‧第二旋轉軸
82‧‧‧抵持部
83‧‧‧卡扣部
84‧‧‧限位部
23A‧‧‧缺口
211‧‧‧第一安裝臂
222‧‧‧第二安裝臂
223‧‧‧第三安裝臂
210‧‧‧第一主體部
220‧‧‧第二主體部
225‧‧‧導孔
228‧‧‧階梯
230‧‧‧卡勾
21A‧‧‧導熱孔
400‧‧‧第一收容空間
600‧‧‧第二收容空間
424‧‧‧延伸部
425‧‧‧溝槽
551‧‧‧蒸發段
553‧‧‧彎折段
552‧‧‧冷凝段
2280‧‧‧底面
2282‧‧‧側面
4240‧‧‧收容孔

Claims (10)

  1. 一種散熱裝置，用於對一發熱元件進行散熱，該散熱裝置包括：一底座；一固定架，該固定架固定在該底座上，且該固定架具有至少一第一樞接部；一風扇，該風扇具有至少一第二樞接部，該至少一第一樞接部與該至少一第二樞接部其中之一為旋轉軸，另一為與該旋轉軸相配合的收容孔，該固定架的至少一第一樞接部與該風扇的至少一第二樞接部相結合以使該風扇可拆卸地連接至該固定架，進而使該風扇可繞該固定架旋轉；以及一固持臂，該固持臂樞軸連接於該底座，且該固持臂用於將該風扇抵壓在該底座上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中，該散熱裝置進一步包括多個散熱鰭片，該固定架將該多個散熱鰭片固定在該底座上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的散熱裝置，其中，該散熱裝置還包括多個熱管，每個熱管具有一蒸發段及一冷凝段，該多個冷凝段與該多個散熱鰭片相接觸，該多個蒸發段鄰近該發熱元件設置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的散熱裝置，其中，該至少一第一樞接部包括兩個同軸設置的收容孔，該至少一第二樞接部包括兩個同軸設置的第一旋轉軸，該兩個第一旋轉軸分別與該兩個收容孔相適配並分別收容在兩個收容孔內。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的散熱裝置，其中，該固持臂具有兩個同軸設置的第二旋轉軸，該第二旋轉軸與該第一旋轉軸相互平行。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的散熱裝置，其中，該固持臂還具有一與該兩個旋轉軸相連接的抵持部，該風扇具有一對應該抵持部的凸起，該抵持部抵持該凸起以將該風扇抵壓在該底座上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的散熱裝置，其中，該底座具有一第一底板、一第二底板、以及一由該第二底板延伸出來的支撐部，該第二底板連接於該第一底板、該支撐部具有一凸出該第二底板的卡勾，該固持臂還具有一由其中一第二旋轉軸延伸出來的卡扣部，該卡扣部與該卡勾相卡合，以使該抵持部抵持該凸起。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的散熱裝置，其中，該固定架包括一相對該第一底板的頂板，由該頂板的兩端向鄰近該第一底板的一側延伸出來的兩個側壁，該兩個側壁固定在該第一底板上，每個側壁具有一凸出該頂板的延伸部，該兩個收容孔分別開設在該兩個延伸部上且鄰近於該頂板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的散熱裝置，其中，該延伸部鄰近該收容孔開設有一溝槽，該溝槽位於該收容孔的遠離該頂板的一側。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中，該固定架採用鍍鋅鋼板製成。
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