TWI554871B - 散熱模組 - Google Patents

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雙風扇的散熱模組。

電子元件，例如是中央處理單元(CPU)、影像處理單元(GPU)、微處理器(MCU)或是金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)等等的元件在工作時會產生大量的熱。隨著科技進步，這些電子元件的功率更高，運作時會產生更多的熱量，必須利用散熱元件來將電子元件的產熱帶走，使電子元件維持在適當的工作溫度，以避免當機或是元件燒毀的狀況發生。一般而言，電子元件會利用風扇與散熱鰭片來散熱。當利用風扇的散熱方式無法有效降低電子元件的溫度時，則可改用冷卻流體(例如是水、冷媒或是液態氮等)來散熱，冷卻流體可提供比風扇更佳的散熱效果。

然而，冷卻流體主要是針對特定電子元件來散熱，例如內有冷卻流體的冷卻組件安裝在中央處理單元上方，此冷卻組件就只會對中央處理單元散熱，對冷卻組件周圍的電子元件的降溫效果相當有限。但是在一般主機板上，中央處理單元旁通常會放置電源供給模組來供電給中央處理單元，當使用內有冷卻流體的冷卻組件替中央處理單元降溫而沒有考慮到電源供給模組的散熱時，電源供給模組可能會因為溫度過高，導致當機或是元件燒毀的情況發生，而使得電源供給模組無法供電給中央處理單元，進而造成主機板無法運作。此外，主機板上的供電接口數量有限，若冷卻組件需要插電還需考慮配電問題。

本發明提供一種散熱模組，其具有配置於主熱源上且內有冷卻流體的冷卻組件，還具有配置在冷卻組件上方的第二風扇而可對其他熱源散熱，且第二風扇不需另外插電。

本發明的一種散熱模組，適於配置在一熱源上，散熱模組包括一冷卻組件、一管路組件、一第一鰭片組、一第一風扇及一第二風扇。冷卻組件包括一導熱元件、一流道及一幫浦，其中導熱元件適於配置在熱源上且熱耦合於流道，幫浦的至少一部分位在流道內且包括一馬達轉軸。管路組件連通於流道，其中一冷卻流體適於在管路組件與流道內流動。管路組件穿過第一鰭片組。第一風扇配置在第一鰭片組旁，以對第一鰭片組降溫。第二風扇配置在冷卻組件上方，其中馬達轉軸連動於第二風扇的一第二風扇轉軸，而使第二風扇被幫浦帶動。

在本發明的一實施例中，上述的馬達轉軸連接於第二風扇轉軸。

在本發明的一實施例中，上述的散熱模組更包括一齒輪組，位在幫浦與第二風扇之間，幫浦透過齒輪組連動第二風扇。

在本發明的一實施例中，上述的流道形成在導熱元件上。

在本發明的一實施例中，上述的散熱模組更包括一第二鰭片組，設置在第二風扇上方，管路組件通過第二鰭片組。

在本發明的一實施例中，上述的第二風扇為一橫流扇。

在本發明的一實施例中，上述的第二風扇包括一外框，外框具有傾斜配置的多個導風片。

基於上述，本發明的散熱模組透過配置在熱源上的導熱元件吸收熱源所發出的熱，流道熱耦合於導熱元件，流經流道的冷卻流體吸收熱量後被幫浦抽往管路組件。管路組件穿過第一鰭片組，而使冷卻流體吸收的熱量被傳至第一鰭片組。第一風扇配置在第一鰭片組旁，用以對第一鰭片組降溫。並且，在本發明的散熱模組中，馬達轉軸連動於第二風扇轉軸，而使第二風扇被幫浦帶動而不需額外接電源，配置在冷卻組件上方的第二風扇會向側下方吹去，而對熱源旁的其他熱源降溫。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。圖2是圖1的散熱模組的冷卻組件的俯視圖。請參閱圖1與圖2，本實施例的散熱模組100適於配置在主機板10上。在圖1中，主機板10包括了一主熱源12與鄰近於主熱源12的多個副熱源14。主熱源12例如是中央處理單元，副熱源14例如是用來供電給中央處理單元的電源供給模組。當然，主熱源12與副熱源14的種類、配置位置、數量並不以上述為限制。

在本實施例中，散熱模組100包括一冷卻組件110、一管路組件120、一第一風扇130、一第一鰭片組140、一第二風扇150。如圖2所示，冷卻組件110包括一導熱元件112、一流道114及一幫浦116。導熱元件112配置在主熱源12上且熱耦合於流道114。在本實施例中，導熱元件112的材料為銅，且流道114形成在導熱元件112上。當然，在其他實施例中，流道114也可以是位在另一個導熱體上，此導熱體接觸導熱元件112，以吸收導熱元件112的熱。幫浦116的至少一部分位在流道114內。更明確地說，幫浦116的葉片在運轉時會伸入流道114，以使位在流道114內的冷卻流體(例如是水)流動。幫浦116包括一馬達轉軸118。

管路組件120連通於流道114，冷卻流體會在管路組件120與流道114內流動循環。管路組件120在遠離於冷卻組件110的部位穿過第一鰭片組140。第一風扇130配置在第一鰭片組140旁，以對第一鰭片組140降溫。在本實施例中，管路組件120可以延伸至靠近於電腦的機殼(未繪示)處，第一鰭片組140與第一風扇130可以一起位在機殼上。當然，管路組件120、第一鰭片組140與第一風扇130的位置並不以此為限制。

本實施例的散熱模組100透過配置在主熱源12上的導熱元件112吸收主熱源12所發出的熱，流道114熱耦合於導熱元件112，流經流道114的冷卻流體吸收熱量後被幫浦116抽往管路組件120。管路組件120穿過第一鰭片組140，而使冷卻流體吸收的熱量被傳至第一鰭片組140，第一風扇130吹向第一鰭片組140，而對第一鰭片組140降溫。因此，冷卻流體在經過管路組件120在穿過第一鰭片組140的部位之後會被降溫，降溫的冷卻流體再度流往流道114。本實施例的散熱模組100藉由上述的循環對主熱源12降溫。

此外，本實施例的散熱模組100還透過配置在冷卻組件110上方的第二風扇150朝向側下方吹去，而對主熱源12旁的副熱源14降溫。詳細地說，第二風扇150配置在冷卻組件110上方，在本實施例中，第二風扇150為一橫流扇。更詳細地說，第二風扇150包括一外框154，外框154具有傾斜配置的多個導風片156，第二風扇150的入風口在上方，出風口在外框154處（圖面上的側面），風會沿著這些傾斜配置的導風片156流出，而使得第二風扇150的風會吹往斜下方，而對主機板10上的這些副熱源14降溫。

值得一提的是，一般而言，主機板10上的供電接口數量有限，若安裝第二風扇150還要考慮配電問題。本實施例的散熱模組100透過幫浦116的馬達轉軸118連動於第二風扇150的一第二風扇轉軸152，而使第二風扇150被幫浦116帶動。更詳細地說，在本實施例中，馬達轉軸118連接於第二風扇轉軸152，因此，當馬達轉軸118轉動時，第二風扇轉軸152直接被帶動而使第二風扇150轉動。如此一來，第二風扇150就不需要額外再接電源。也就是說，第二風扇150及幫浦116共用同一個馬達，此馬達轉動幫浦116的葉片來帶動水流，同時也轉動第二風扇150的葉片來帶動氣流。

本實施例的散熱模組100同時保有水冷及風冷的優點，不只對主熱源12有水冷的散熱效率，且對主熱源12旁的副熱源14也有風冷的氣流可幫助降低溫度。如此一來，副熱源14可維持正常運作而提供主熱源12穩定的電源供給，主熱源12也可維持在適當工作溫度，避免當機或是燒毀，更可延長其使用壽命。

值得一提的是，本實施例的散熱模組100還可以經由溫度感應器(未繪示)來偵測副熱源的溫度並以控制器(未繪示)對應地控制第二風扇150的轉速，讓第二風扇150的轉速在副熱源14的溫度低時降低，避免過大的風扇噪音產生，讓第二風扇150的轉速在副熱源14的溫度高時升高，有較降低副熱源14的溫度。

圖3是依照本發明的另一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。需說明的是，在圖3中，與前一實施例相同或是相似的元件以相同的符號表示，此處便不再介紹這些元件，而僅說明圖3的實施例與圖1的實施例的主要差異。

請參閱圖3，在本實施例中，為了提供第二風扇150更好的散熱效果，散熱模組100a更包括一第二鰭片組160。第二鰭片組160設置在第二風扇150上方（也就是第二風扇150的入風口組160位在第二風扇150的上方，且管路組件120通過第二鰭片組160。因此，管路組件120內的冷卻流體能夠對第二鰭片組160降溫。氣流在進入第二風扇150的入風口之前會通過第二鰭片組160，而變成較為低溫的氣流，之後從第二風扇150的側面吹出時，更能夠對這些副熱源14有更好的降溫效果。更明確地說，在本實施例中，第一鰭片組140的功用是將管路組件120內的冷卻流體降溫。第二鰭片組160的功用是將第二風扇150的入風口處的空氣降溫，以使第二風扇150能夠吹出低溫的風。

圖4是依照本發明的另一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。需說明的是，在圖4中，與前面實施例相同或是相似的元件以相同的符號表示，此處便不再介紹這些元件，而僅說明圖4的實施例與圖3的實施例的主要差異。

請參閱圖4，在本實施例中，散熱模組100b更包括一齒輪組170，位在幫浦116與第二風扇150之間，幫浦116透過齒輪組170連動第二風扇150，以使第二風扇150能夠利用齒輪組170獲得更大的轉速，而提供更大的風量。舉例而言，在圖3中，齒輪組170包括了一大一小的兩個齒輪，齒輪比例如是1比10，但齒輪比並不以此為限制。若是幫浦116的轉速以每分鐘100轉為例，透過齒輪組170，第二風扇150的轉速可來到每分鐘1000轉。如此一來，幫浦116的轉速可不用很高便能夠有效地帶動水流，且第二風扇150也能夠有效地帶動氣流。當然，圖3僅繪示出其中一種齒輪組170的形式，齒輪組170中齒輪的數量、大小比例關係、配置位置均不以上述為限制。

綜上所述，本發明的散熱模組透過配置在熱源上的導熱元件吸收熱源所發出的熱，流道熱耦合於導熱元件，流經流道的冷卻流體吸收熱量後被幫浦抽往管路組件。管路組件穿過第一鰭片組，而使冷卻流體吸收的熱量被傳至第一鰭片組。第一風扇配置在第一鰭片組旁，用以對第一鰭片組降溫。並且，在本發明的散熱模組中，馬達轉軸連動於第二風扇轉軸，而使第二風扇被幫浦帶動而不需額外接電源，配置在冷卻組件上方的第二風扇會向側下方吹去，而對熱源旁的其他熱源降溫。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧主機板
12‧‧‧主熱源
14‧‧‧副熱源
100、100a、100b‧‧‧散熱模組
110‧‧‧冷卻組件
112‧‧‧導熱元件
114‧‧‧流道
116‧‧‧幫浦
118‧‧‧馬達轉軸
120‧‧‧管路組件
130‧‧‧第一風扇
140‧‧‧第一鰭片組
150‧‧‧第二風扇
152‧‧‧第二風扇轉軸
154‧‧‧外框
156‧‧‧導風片
160‧‧‧第二鰭片組
170‧‧‧齒輪組

圖1是依照本發明的一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。 圖2是圖1的散熱模組的冷卻組件的俯視圖。 圖3是依照本發明的另一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。 圖4是依照本發明的另一實施例的一種散熱模組配置在主機板上的示意圖。

10‧‧‧主機板

12‧‧‧主熱源

14‧‧‧副熱源

100a‧‧‧散熱模組

110‧‧‧冷卻組件

112‧‧‧導熱元件

116‧‧‧幫浦

118‧‧‧馬達轉軸

120‧‧‧管路組件

130‧‧‧第一風扇

140‧‧‧第一鰭片組

150‧‧‧第二風扇

152‧‧‧第二風扇轉軸

154‧‧‧外框

156‧‧‧導風片

160‧‧‧第二鰭片組

Claims (7)

1. 一種散熱模組，適於配置在一熱源上，該散熱模組包括： 一冷卻組件，包括一導熱元件、一流道及一幫浦，其中該導熱元件適於配置在該熱源上且熱耦合於該流道，該幫浦的至少一部分位在該流道內且包括一馬達轉軸； 一管路組件，連通於該流道，其中一冷卻流體適於在該管路組件與該流道內流動； 一第一鰭片組，該管路組件穿過該第一鰭片組； 一第一風扇，配置在該第一鰭片組旁，以對該第一鰭片組降溫；以及 一第二風扇，配置在該冷卻組件上方，其中該馬達轉軸連動於該第二風扇的一第二風扇轉軸，而使該第二風扇被該幫浦帶動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該馬達轉軸連接於該第二風扇轉軸。
3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，更包括： 一齒輪組，位在該幫浦與該第二風扇之間，該幫浦透過該齒輪組連動該第二風扇。
4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該流道形成在該導熱元件上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，更包括： 一第二鰭片組，設置在該第二風扇上方，該管路組件通過該第二鰭片組。
6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該第二風扇為一橫流扇。
7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該第二風扇包括一外框，該外框具有傾斜配置的多個導風片。