TWI622752B - 散熱模組 - Google Patents

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Abstract

一種散熱模組，用以對電子裝置的熱源進行散熱。散熱模組包括熱管、多個鰭片以及風扇。熱管的一端熱接觸於熱源。鰭片彼此堆疊地結合且結構抵接於熱管的另一端。鰭片形成多個入風口與多個出風口。風扇設置於入風口且產生氣流從入風口流入而從出風口流出。鰭片在出風口處形成彎折，且任意相鄰鰭片在對應彎折處的間距小於1mm以符合安規。

Description

散熱模組
本發明是有關於一種散熱模組。
習知於電子裝置內所設置之散熱模組，其結構主要包括風扇以及散熱鰭片，散熱鰭片係設置於風扇之出風端且與風扇接觸，且散熱鰭片與熱源熱接觸，以在熱源產生之熱能傳導至散熱鰭片時，風扇產生的冷卻風直接吹向散熱鰭片，再由散熱鰭片吹出，並經由電子裝置殼體之出風口排出殼體外，藉此達到散熱作用。
在特定的電子裝置，例如筆記型電腦，其同時仍須符合安規要求，亦即筆記型電腦上，其殼體的開口，作為上述散熱模組的入風或出風之用，其口徑需保持在一特定值以下，以避免外物能輕易地經由殼體的開口進入電子裝置，而對電子裝置內的電子元件或電路產生影響甚至短路。惟，此舉對於散熱模組而言，其限縮了氣流的流道尺寸，因而並不利於散熱。
本發明提供一種散熱模組，其同時兼具散熱氣流的流道尺寸與安規需求。
本發明的散熱模組，用以對電子裝置的熱源進行散熱。散熱模組包括熱管、多個鰭片以及風扇。熱管的一端熱接觸於熱源。鰭片彼此堆疊地結合且結構抵接於熱管的另一端。鰭片形成多個入風口與多個出風口。風扇設置於入風口處且產生氣流從些入風口流入鰭片而從出風口流出鰭片，其中鰭片在出風口處形成多個彎折，且任意相鄰鰭片在對應彎折處的間距（pitch）小於1mm以符合安規。
基於上述，散熱模組藉由鰭片是否彎折而調整間距，以讓鰭片得以藉由間距的尺寸大小的搭配，而讓彎折處產生小於1mm間距，以藉此符合安規要求，得以避免異物經由鰭片而進入電子裝置之內。同時，鰭片在未彎折處仍維持大於1mm的間距，因而得以維持其讓風扇所產生的散熱氣流能順利通過的特性。據此，散熱模組得以兼具符合安規要求與散熱效能的適用性。
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是依據本發明一實施例的一種散熱模組的示意圖。圖2是圖1的散熱模組的局部俯視圖。圖3是圖1的散熱模組的局部側視圖。在此提供直角座標X-Y-Z以利於描述。
請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，散熱模組100適於設置在電子裝置10的殼體200之內，在此電子裝置10以筆記型電腦為例，以對電子裝置10的熱源300（例如處理器或顯示晶片）進行散熱。散熱模組100包括熱管110、風扇120、鰭片130以及固定件140。如圖1所示，熱管110的一端（圖右側）與電子裝置10的熱源300熱接觸，其例如是藉由固定件140將熱管110固定在電路板（未繪示）上，以讓熱管110直接或間接結構接觸於熱源300，如此，藉由熱管110內的工作流體的相變化，便能將熱量傳送至熱管110的另一端（圖左側）。
鰭片130沿X軸彼此橫向堆疊地結合在一起而形成沿X軸排列（且平行Y-Z平面）的多個流道，並因此形成多個入風口132與多個出風口133，風扇120設置於入風口132處且用以產生氣流（如圖2虛線箭號所示）從入風口132流入鰭片130間的流道，並經由出風口133而流出流道。也就是說，熱管110藉由其內的工作流體（未繪示）所產生的相變化（例如液態、汽態的轉換），以將熱量從熱源300處傳送至鰭片130後，接著藉由風扇120所產生的氣流（如圖2、圖3的虛線箭號所示），而對鰭片130提供散熱，進而將熱量從鰭片130移離，並隨著氣流經由殼體200的開孔210（繪示於圖1）而散逸至電子裝置10之外，以達到散熱的效果。
如前所述，由於筆記型電腦需符合安規要求，以避免超過安規標準的異物經由鰭片130的間距進入而對風扇120等內部電子元件造成破壞並影響散熱效能，故在本實施例中，鰭片130在所述多個出風口133處都會形成多個彎折131，且這些鰭片130在彎折131處的間距P2小於1mm以符合安規。據此，便能杜絕異物經由鰭片130進入電子裝置10內而造成不良影響。在此，所述安規是指IEC 60950而言。
請再參考圖2與圖3，在符合安規要求的同時，也需讓風扇120所產生氣流能以較佳效率對鰭片130進行散熱，因此本實施例的鰭片130的間距並非從入風口132至出風口133均受限於間距小於1mm的需求。也就是說在本實施例中，鰭片130在非彎折處的間距P1仍會大於1mm。
如此一來，由於彎折131是存在於鰭片130的出風口133處，也就是鄰近殼體200的開孔210，因此能對電子裝置10外部的異物提供較佳的阻絕效果，同時在鰭片130異於彎折131的其他部分，則仍維持能提供較佳散熱效果的間距設定，因此本實施例的散熱模組100，藉由鰭片130形成彎折131及間距P1、P2的搭配，而能兼具散熱及安規的要求。
詳細而言，請再參考圖3，鰭片130在熱管110所在的虛擬平面（如圖3所示的X-Y平面）上的正投影輪廓區分為第一區F1、第二區F2與第三區F3，第二區F2位於第一區F1與第三區F3之間，第一區F1具有入風口132，第三區F3具有出風口133，熱管110結構抵接於第二區F2，其例如嵌合於鰭片130的凹陷，以讓熱管110貫穿這些鰭片130，而彎折131位於第三區F3。在此，鰭片130是立設且正交於所述虛擬平面（X-Y平面），而氣流的流向（虛線箭號所示）平行於所述虛擬平面（X-Y平面）。
（表一）如下提供所述鰭片130的間距P1、P2、厚度t1以及彎折角度θ1的對應關係，請同時參考圖2與（表一）：
（表一） <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 鰭片厚度t1：0.2mm </td></tr><tr><td> 鰭片間距P1（mm） </td><td> 1.2 </td><td> 1.4 </td><td> 1.6 </td><td> 1.8 </td></tr><tr><td> </td><td> 鰭片間距P2（mm） </td></tr><tr><td> 彎折角度θ1（ﾟ） </td><td> 25 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 0.76 </td></tr><tr><td> 30 </td><td> 0.6 </td><td> 0.7 </td><td> 0.8 </td><td> 0.9 </td></tr><tr><td> 35 </td><td> 0.69 </td><td> 0.8 </td><td> 0.92 </td><td> 1.03 </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 0.77 </td><td> 0.9 </td><td> 1.03 </td><td> - </td></tr><tr><td> 45 </td><td> 0.85 </td><td><b><i>0.99</i></b></td><td> 1.13 </td><td> - </td></tr><tr><td> 50 </td><td> 0.92 </td><td> 1.07 </td><td> 1.23 </td><td> - </td></tr><tr><td> 55 </td><td> 0.98 </td><td> 1.15 </td><td> 1.31 </td><td> - </td></tr><tr><td> 60 </td><td> 1.04 </td><td> 1.21 </td><td> 1.39 </td><td> - </td></tr></TBODY></TABLE>
從上述（表一）能清楚得知對應不同鰭片130的間距P1，且欲維持鰭片130的間距P2的情形下所需對應的最大彎折角度。舉例來說，如（表一）的粗斜體數字「0.99」所示，當鰭片130的間距P1是1.4mm時，在維持鰭片130的間距P2需小於1mm的前提下，此時可容許的彎折角度θ1實質上需小於45度。以此邏輯，使用者能依據不同的鰭片130的厚度t1及鰭片130的間距P1，而產生對應的彎折角度θ1。
圖4A繪示本發明另一實施例的散熱模組的局部示意圖。圖4B繪示圖4A的局部俯視圖。請同時參考圖4A與圖4B，與前述實施例不同的是，本實施例的鰭片在其彎折處還具有破孔134，且破孔134在X-Y平面上的正投影尺寸小於1mm。此舉讓鰭片130A能在出風口處提供較高的流量，亦即除了從彎折處而出的氣流f1之外，尚存在從破孔134而出的氣流f2，而使在鰭片130A非彎折處的氣流F的流量為氣流f1與氣流f2之和，據以能提高氣流的流量。換句話說，鰭片130A在出風口處的口徑擴大以利於增加流經鰭片130A的氣流流量。
圖5至圖7分別繪示本發明不同實施例的散熱模組的局部俯視圖。在此僅針對鰭片在出風口處的外型變化予以詳述，其餘省略部分已能從前述實施例中得知，故不再贅述。請先參考圖5，在本實施例中，鰭片130B在出風口處具有第一段S1與第二段S2，其中第二段S2形成彎折，而鰭片130B在第一段S1處的間距P1大於1mm，在第二段S2處的間距P2則小於1mm。
請參考圖6，在本實施例中，鰭片130C在出風口處具有第一段S1、第二段S3、S5、第三段S6與第四段S4，第二段S3連接在第一段S1與第三段S6之間，另一第二段S5連接在第三段S6與第四段S4之間，且第四段S4連接在所述兩個第二段S3、S5之間。在此，各鰭片130C在第一段S1、第三段S6與第四段S4的延伸方向一致且具有相同而皆大於1mm的間距P1，其中第四段S4被視為平行地偏離（橫向錯位）於第一段S1與第三段S6。同樣地，第二段S3、S5的間距均小於1mm。
請參考圖7，在本實施例中，鰭片130D在出風口處具有第一段S1、兩個第二段S7以及第三段S8，所述兩個第二段S7連接在第一段S1與第三段S8之間且彼此鄰接而形成彎折，而鰭片130D在第一段S1處的間距P1與在第三段S8處的間距P1彼此相等且皆大於1mm，而同樣地在第二段S7處因彎折而使其間距P2是小於1mm。
圖8繪示本發明另一實施例的一種散熱模組的局部側視圖。在此，隨著電子裝置之殼體200A輪廓的改變，散熱模組的鰭片130E與彎折131E的輪廓也能隨之改變，以使散熱模組具有較佳的適配性，而有利於殼體200A內部空間的利用。在此，鰭片130E於出風口處的輪廓C2、彎折131E的輪廓C3以及殼體200A的輪廓C1彼此一致（在此以導圓角為例，但不以此為限），以讓氣流順利地經由開孔210A而吹出殼體200A之外。
綜上所述，為符合散熱模組在電子裝置上的安規要求，同時兼具散熱模組自身的散熱效能，在本發明的上述實施例中，散熱模組的鰭片在鄰近出風口處形成彎折，以讓彎折後的鰭片間距小於1mm以符合安規要求。同時，鰭片在未彎折處仍維持大於1mm的間距。
進一步地說，讓熱管貫穿且接觸鰭片的未彎折處，且鰭片的入風口處也能維持較大間距，因而對於散熱效能而言，鰭片因其較大的間距而得以通過較大氣流流量，故能提高其散熱效能。再者，由於鰭片所形成的出風口是鄰近殼體的開孔，因此對於電子裝置而言，殼體之外的異物便因此而不易經過開孔或鰭片而進入電子裝置之內，故也能使散熱模組符合安規要求。此外，隨著鰭片厚度及間距，而適應性地提供較佳的彎折角度或出風口處的破孔，以使風扇所產生氣流能順利通過鰭片而達到散熱效果。
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‧‧‧電子裝置
100‧‧‧散熱模組
110‧‧‧熱管
120‧‧‧風扇
130、130A、130B、130C、130D、130E‧‧‧鰭片
131、131A‧‧‧彎折
132‧‧‧入風口
133‧‧‧出風口
134‧‧‧破孔
140‧‧‧固定件
200、200A‧‧‧殼體
210、210A‧‧‧開孔
300‧‧‧熱源
C1、C2、C3‧‧‧輪廓
F、f1、f2‧‧‧氣流
F1‧‧‧第一區
F2‧‧‧第二區
F3‧‧‧第三區
P1、P2‧‧‧間距
S1‧‧‧第一段
S2、S3、S5、S7‧‧‧第二段
S6、S8‧‧‧第三段
S4‧‧‧第四段
t1‧‧‧厚度
θ1‧‧‧彎折角度
X-Y-Z‧‧‧直角座標
圖1是依據本發明一實施例的一種散熱模組的示意圖。 圖2是圖1的散熱模組的局部俯視圖。 圖3是圖1的散熱模組的局部側視圖。 圖4A繪示本發明另一實施例的散熱模組的局部示意圖。 圖4B繪示圖4A的局部俯視圖。 圖5至圖7分別繪示本發明不同實施例的散熱模組的局部俯視圖。 圖8繪示本發明另一實施例的一種散熱模組的局部側視圖。

Claims (12)

  1. 一種散熱模組，用以對一電子裝置的一熱源進行散熱，該電子裝置具有一殼體，該散熱模組配置於該殼體內，而該殼體具有多個開孔，該散熱模組包括：一熱管，其一端熱接觸於該熱源；多個鰭片，彼此堆疊地結合且結構抵接於該熱管的另一端，該些鰭片形成多個入風口與多個出風口；以及一風扇，設置於該些入風口處，且產生氣流從該些入風口流入該些鰭片而從該些出風口流出該些鰭片，其中該些鰭片在末端的該些出風口處形成多個彎折，且該些彎折鄰近且面對該些開孔，以讓流出該些鰭片的氣流經由該些開孔散逸至該電子裝置之外，其中任意相鄰鰭片在對應彎折處的間距(pitch)小於1mm以符合安規，而避免異物經由該些開孔或該些鰭片進入該電子裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該些鰭片在該熱管所在一虛擬平面上的正投影輪廓區分為一第一區、一第二區與一第三區，該第二區位於該第一區與該第三區之間，該第一區具有該些入風口，該第三區具有該些出風口，該熱管結構抵接於該第二區，該些彎折位於該第三區。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的散熱模組，其中該些鰭片正交於該虛擬平面，且所述氣流的流向平行於該虛擬平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中任意相鄰鰭片在非彎折處的間距大於1mm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中各該鰭片於該彎折處具有破孔。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中各該鰭片在該出風口處具有一第一段與至少一第二段，該至少一第二段形成該彎折，而該些鰭片在該些第一段處的間距大於1mm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中各該鰭片在該出風口處具有一第一段、至少一第二段與一第三段，該至少一第二段連接在該第一段與該第三段之間且形成該彎折，而該些鰭片在該些第一段處的間距與在該些第三段處的間距大於1mm。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的散熱模組，其中各該鰭片在該第一段與該第三段的延伸方向一致且間距相同。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的散熱模組，其中各該鰭片在該出風口處具有多個第二段與一第四段，該些第二段連接在該第一段與該第三段之間，該第四段連接在該些第二段之間，各該鰭片在該第一段、該第三段與該第四段的延伸方向一致且間距相同。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的散熱模組，其中各該鰭片該第一段與該第三段位於同一軸上，而該第四段相對於該第一段與該第三段存在錯位。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該熱管接觸於該些鰭片的未彎折處。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中該些鰭片於該些出風口處的輪廓、該彎折的輪廓與該殼體的輪廓彼此一致。
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