TWI615090B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明涉及一種散熱裝置，尤其是使用於電子元件的散熱裝置。

隨著點電子資訊業不斷發展，電子元件處理器等運行頻率和速度在不斷提升。但是，高頻高速將電子元件產生的熱量隨之增多，使得溫度不斷升高，嚴重影響到電子電子元件運行時的性能，為確保電子元件能正常運作，必須及時排出電子元件所產生的熱量。

過去在散熱模組的設計上，遇到高散熱量的模組，解決方式就是使用大量的熱管結合散熱鰭片組合成一個散熱模組，因此在製造成本往往是非常高的，現有技術在解決僅需要100~200瓦的散熱需求還是按照過去這種設計模式，往往還是使用多根熱管與多套不同的散熱鰭片組合來解決高溫現象，這種現象是無法有效的降低製造成本的，並且也無法有效的解決散熱問題。

由於目前的熱管製造技術不斷精進，散熱功率不斷提升，因此實在有必要改進過去的設計習慣以降低成本。

有鑑於此，提供改善過去用於電子元件的散熱裝置，再加上一些新的設計思考以降低熱組，可以有效的解決散熱問題。

本發明為了有效解決前面所述的設計方法為：在有效節省成本並且使所述的散熱模組的散熱能力達到最佳化的情況下。所述的熱管是單一的熱管，所述的散熱鰭片組只使用一套散熱鰭片模具所製造出來的兩組散熱鰭片組。最後並且以破壞層流結構的設計方式來降低散熱模組的熱組，使散熱能力達到最佳化。

本發明所採用的一種散熱裝，其包含：本發明所採用的一種散熱裝，其包含：一底板；第一散熱鰭片組與第二散熱鰭片組，置於該底板上，鰭片上皆設置有排列整齊的穿孔；以及一熱管，連接該底板第一及第二散熱鰭片組，包含：一吸熱段，與所述底板結合；第一放熱段，穿過第一鰭片組的所述穿孔；第二放熱段，穿過第二鰭片組的所述穿孔；第一連接段，連接所述吸熱段與第一放熱段；第二連接段，連接所述吸熱段與第二放熱段；其中平行於所述吸熱段，而所述第一連接段與第二連接段垂直於所述吸熱段。

本發明的第一實施例為第二散熱鰭片組與所述第一散熱鰭片組具有左右水平平移的關係。

本發明的第二實施例第二散熱鰭片組與所述第一散熱鰭片組具有水平旋轉180度的角度後水平平移的關係。

本發明的第三實施例為第二散熱鰭片組與所述第一散熱鰭片組具有翻轉180度的角度後水平平移的關係。

再者本發明的第一散熱鰭片組與第二散熱鰭片組以錯位的方式擺置，讓自然對流或強制對流的氣流流經過第一鰭片組並進入第二鰭 片組後因為層流結構被破壞以降低散熱模組的熱阻，而本發明的第四實施例是將第二散熱鰭片組與第一散熱鰭片組，以稍微不一致的錯位擺放的方式擺在一起。

更進一步，本發明的散熱鰭片組的設計是有一斜面角度讓散熱鰭片組的擺放時既使平行擺放不必故意錯位配置亦能產生鰭片之間的錯位，能讓自然對流或強制對流的氣流經過第一鰭片組並進入第二鰭片組後因為層流結構被破壞以降低散熱模組的熱阻。

1‧‧‧底板

11‧‧‧溝槽

2‧‧‧熱管

21‧‧‧第一放熱段

22‧‧‧第二放熱段

23‧‧‧吸熱段

24‧‧‧第一連接段

25‧‧‧第二連接段

3‧‧‧第一散熱鰭片組

31‧‧‧鰭片

32‧‧‧穿孔

4‧‧‧第二散熱鰭片組

41‧‧‧鰭片

42‧‧‧穿孔

100‧‧‧散熱裝置

下面參照附圖結合實施對本發明的進一步描述：圖一是本發明的第一實施例的組裝圖；圖二是本發明的第一實施例的分解圖；圖三是本發明的第二實施例的組裝圖；圖四是本發明的第二實施例的分解圖；圖五是本發明的第三實施例的組裝圖；圖六是本發明的第三實施例的分解圖；圖七是本發明的第四實施例的組裝圖；圖八是本發明的第五實施例的分解組裝圖。

以下將參照圖示及元件符號將根據本發明之實施例做詳細說明。本發明一般從業人員在詳細讀本發明說明書之後能夠據以實施。

第一圖及第二圖是根據本發明的第一實施例的組合圖 及分解圖，顯示本發明的散熱裝置100，包含一底板1；第一散熱鰭片組3與第二散熱鰭片組4，置於該底板1上；以及一熱管2，連接該底板1、第一散熱鰭片組3及第二散熱鰭片組4，而該熱管2包含：一吸熱段23，與所述底板1結合，而置於底板所設置的凹槽11；第一放熱段21，穿過透過第一鰭片組鰭片31的穿孔32而配置於第一散熱鰭片組3；同樣的第二放熱段22，穿過透過第二散熱鰭片組鰭片41的穿孔42而配置於第二散熱鰭片組4；第一連接段24，連接所述吸熱段23與第一放熱段21；第二連接段25，連接所述吸熱段23與第二放熱段22；其中所述吸熱段23及第一放熱段21與第二放熱段22是平行的。

在第一實施例的中的第一鰭片組3的鰭片31中間往左上方是有一穿孔32用以讓熱管2穿過，而第二鰭片組4的鰭片41中間往左上方也是有一穿孔42用以讓熱管2穿過，因此第二散熱鰭片組4與第一散熱鰭片組3是直接平移的關係，兩個散熱鰭片組的容置熱管的穿孔32、42所在位置是同在一個水平線上的，因此第一散熱鰭片組3及第二散熱鰭片組4是使用同一個模子所鑄造是無庸置疑的。

第三圖及第四圖是根據本發明的第二實施例的組合圖及分解圖，顯示本發明的散熱裝置100，內部的配置與第一實施例幾乎相同，不同之處在於第一鰭片組3的鰭片31中間往右上方是有一穿孔32用以讓熱管穿過，而第二鰭片組4的鰭片41中間往左上方也是有一穿孔42用以讓熱管穿過，因此第二散熱鰭片組4與第一散熱鰭片組3是直接水平旋轉之後再平移的關係，兩個散熱鰭片組的容置熱管的穿孔32、42所在位置是同在一個水平線上的，因此第一散熱鰭片組3及第二散熱鰭片組4是使用 同一個模子所鑄造是無庸置疑的。

第五圖及第六圖是根據本發明的第三實施例的組合圖及分解圖，顯示本發明的散熱裝置100，內部的配置與第一及第二實施例幾乎相同，不同之處在於第一鰭片組3的鰭片31中間往右下方是有一穿孔32用以讓熱管穿過，而第二鰭片組4的鰭片41中間往左上方也是有一穿孔42用以讓熱管穿過，因此第二散熱鰭片組4與第一散熱鰭片組3是180度翻轉之後再平移的關係，兩個散熱鰭片組的容置熱管2的穿孔32、42所在位置一高一低，並不是同在一個水平線上的，因此第一散熱鰭片組3及第二散熱鰭片組4是使用同一個模子所鑄造是無庸置疑的。

在本發明的第三實施例的散熱裝置中，由於是採用單一熱管方案，但是單一熱管必須修改成一邊高一邊低，並且需要與散熱鰭片的穿孔配合，在使用時是將另一個散熱鰭片翻轉方式讓熱管的一高一低能夠達成插入的設計，如此風扇由側邊吹比較不會聚熱，所以在散熱鰭片組的穿孔必須要很小心設計，同時必須考慮到對稱的關係。

前面三個實施例的將第一散熱鰭片組3與第二散熱鰭片組4是以並排的方式擺置，此種並排方式有一缺點，當風扇在第一散熱鰭片組3或第二散熱鰭片組4的旁邊往鰭片的間隔吹送冷空氣，由於邊界層內的黏性力作用很強，流體速度較低且分布不均，導致流體在法線方向對流較弱，因此這樣的主要傳導方式是以空氣流體來導熱(conduction)，但是空氣流體的導熱率不高，導熱的熱阻非常大，對流變得起不了太大作用，因而速度邊界層的傳熱是流體與鰭片壁面之間對流熱交換的的主要障礙，為了要增強傳熱能力就應該設法減小邊界層的厚度或者破壞邊界層，要讓對流變 成主要的散熱的主要因子，如此才能真正降低熱阻。

第七圖是根據本發明的第四實施例的組合圖，由於為了提升散熱模組的散熱效率必須降低整體的熱阻，因此採用將第一散熱鰭片組3與第二散熱鰭片組4，以不同於前三個實施例的並排擺置方式，亦即稍微調整到稍微不一致的錯位擺放的方式擺在一起，如此當風扇從第一散熱鰭片組的旁邊朝著第一散熱鰭片組3的鰭片31與第二散熱鰭片組4的鰭片41的間隔送風，由於第一散熱鰭片組3的鰭片31與第二散熱鰭片組4的鰭片41的散熱鰭片間的層流結構不連續而導致層流結構的被破壞，如此才能真正的降低熱阻。

第八圖是根據本發明的第五實施例的分解組裝圖，前面四個實施例的散熱鰭片組是以鋁擠方式形成型態，而第五實施例的散熱鰭片則是一片一片的分離型態鋁片組裝而成的可以很容易控制鰭片的間距達成不規則的破壞層流結構以降低熱阻，提升散熱效率。

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，本發明的散熱裝置中，採用同一套散熱翅片模具，不管是平移或翻轉或上下分隔，都可以適用。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權利要求保護範圍所界定者為准。

1‧‧‧底板

11‧‧‧溝槽

2‧‧‧熱管

21‧‧‧第一放熱段

22‧‧‧第二放熱段

23‧‧‧吸熱段

24‧‧‧第一連接段

25‧‧‧第二連接段

3‧‧‧第一散熱鰭片組

31‧‧‧鰭片

32‧‧‧穿孔

4‧‧‧第二散熱鰭片組

41‧‧‧鰭片

42‧‧‧穿孔

100‧‧‧散熱裝置

Claims (3)

1. 一種散熱裝置，其包含：一底板；第一散熱鰭片組與第二散熱鰭片組，置於該底板上，鰭片上皆設置有排列整齊的穿孔；以及一熱管，連接該底板第一及第二散熱鰭片組，包含：一吸熱段，與所述底板結合；第一放熱段，穿過第一鰭片組的所述穿孔；第二放熱段，穿過第二鰭片組的所述穿孔；第一連接段，連接所述吸熱段與第一放熱段；第二連接段，連接所述吸熱段與第二放熱段；其中平行於所述吸熱段，而所述第一連接段與第二連接段垂直於所述吸熱段；其中所述第一散熱鰭片組與所述第二散熱鰭片組係採用同於一套散熱鰭片模具製成的，所述第二散熱鰭片組與所述第一散熱鰭片組可以是左右水平平移、翻轉180度的角度後再水平平移或者是水平旋轉180度的角度後再水平平移而不用另外使用不同模具所製造的一套散熱鰭片組，並且僅使用單一熱管穿設於所述第一散熱鰭片組與所述第二散熱鰭片組。
2. 如請求項1所述的散熱裝置，第一散熱鰭片組與第二散熱鰭片組以錯位的方式擺置，讓自然對流或強制對流的氣流流經過第一鰭片組並進入第二鰭片組後因為層流結構被破壞以降低熱阻。
3. 如請求項2所述的散熱裝置，散熱鰭片組的設計是有一斜面角度讓散熱 鰭片組的擺放時能產生錯位，讓自然對流或強制對流的氣流經過第一鰭片組並進入第二鰭片組後因為層流結構被破壞以降低熱阻。