TWI736460B - 散熱鰭片及散熱模組 - Google Patents

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Abstract

一種散熱鰭片，包括一本體及一導流結構。本體具有相對的一第一面、一第二面及貫穿第一面與第二面的一氣流孔。導流結構傾斜地設置於本體的第一面上，導流結構傾斜地搭接於本體的第一面上且覆蓋部分的氣流孔，導流結構與第一面之間具有一氣流通道，其中部分氣流適於沿著第一面通過氣流通道流去，而部分氣流自第二面方向通過氣流孔流去。

Description

散熱鰭片及散熱模組
本發明是有關於一種散熱鰭片及散熱模組，且特別是有關於一種具有較佳散熱效率的散熱鰭片及散熱模組。
利用散熱鰭片搭配風扇來散熱已經是相當常見的手段，在習知的散熱結構中，風扇所吹出的氣流會流經散熱鰭片，而將散熱鰭片的熱能帶走。這些散熱鰭片之間的縫隙形成氣流的流道，而氣流的流道會是整個鰭片的高度。由於氣流在流經穿設於散熱鰭片內的熱管之後會快速升溫。高溫的氣流仍會需要通過此流道才能夠排出，熱能容易蓄積在流道內，而影響散熱效率。
本發明提供一種散熱鰭片，具有較佳散熱效率。
本發明提供一種散熱模組，其具有上述的散熱鰭片。
本發明的一種散熱鰭片，包括一本體及一導流結構。本體具有相對的一第一面、一第二面及貫穿第一面與第二面的一氣流孔。導流結構傾斜地搭接於本體的第一面上且覆蓋部分的氣流孔，導流結構與第一面之間具有一氣流通道，其中部分氣流適於沿著第一面通過氣流通道流去，而部分氣流自第二面方向通過氣流孔流去。
在本發明的一實施例中，上述的氣流通道的延伸方向垂直於氣流孔的軸向。
在本發明的一實施例中，上述的導流結構的二端分別搭接於位於氣流孔兩側的第一面上，導流結構更包含相對於本體傾斜的至少一第一斜面，導流結構具有相對的一第一開口及一第二開口，氣流通道連通於該第一開口及第二開口，且第二開口大於第一開口，部分氣流適於沿著第一面經由第一開口通過氣流通道並自第二開口流去。
在本發明的一實施例中，上述的導流結構具有相對於本體傾斜的至少一第二斜面，且至少一第二斜面分別位於本體與至少一第一斜面之間，至少一第二斜面相對於本體的傾斜角度不同於至少一第一斜面相對於本體的傾斜角度。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第二斜面相對於本體的傾斜角度大於至少一第一斜面相對於本體的傾斜角度。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第一斜面包括兩第一斜面，至少一第二斜面包括兩第二斜面，兩第一斜面鄰接於彼此，而於兩第一斜面的交界處形成有一稜線，兩第二斜面分別位於本體與兩第一斜面之間且分別搭接於氣流孔兩側的第一面上。
在本發明的一實施例中，上述的本體包括多個熱管穿孔，這些熱管穿孔上下交錯地配置成兩列，氣流孔及導流結構位於上列的這些熱管穿孔的至少一者的下方。
在本發明的一實施例中，上述的導流結構與本體為一體。
在本發明的一實施例中，多個熱管適於配置在這些熱管穿孔內而排列成位於上方的一第一列及位於下方的一第二列，部分氣流適於從位在第一列的這些熱管旁沿著至少一第二斜面而流向位在第二列的這些熱管。
本發明的一種散熱模組，包括多個上述的散熱鰭片，並排地配置，其中這些散熱鰭片的其中一者的氣流孔對應於這些散熱鰭片的另一者的氣流孔。在這些散熱鰭片中相鄰的任兩者中，兩散熱鰭片可區分為第一鰭片及第二鰭片，第二鰭片的導流結構位於第一鰭片的第二面及第二鰭片的第一面之間，位於第一鰭片及第二鰭片之間的部分氣流適於沿著第二鰭片的第一面通過第二鰭片的導流結構的氣流通道流去，而部分氣流自第一鰭片的第二面方向通過第一鰭片的氣流孔流去。
在本發明的一實施例中，第二鰭片的導流結構伸入第一鰭片的氣流孔內。
基於上述，相較於習知的散熱結構中，因通過熱管而被加熱的高溫氣流仍會需要流經鰭片之間的縫隙才能夠從鰭片的末端排出，流道較長，而影響散熱效率。本發明的散熱鰭片的本體具有氣流孔，而可供氣流直接由氣流孔離開，大幅縮減流道長度，而可提升散熱效率。此外，由於導流結構傾斜地搭接於本體上且覆蓋部分的氣流孔，以及導流結構搭配氣流通道及氣流孔的設計可使得氣流能被導流結構引導而往遠離鰭片的方向流去，藉由分散氣流方向，進而具有更佳的散熱效率。同樣地，在本發明的散熱模組中，位於第一鰭片及第二鰭片之間的部分氣流適於沿著第二鰭片的導流結構的氣流通道流去，而部分氣流自第一鰭片的第二面方向通過第一鰭片的氣流孔往遠離第一鰭片的第一面方向流出，氣流得以直接從側向排出，而增加散熱效率。
圖1是依照本發明的一實施例的一種散熱模組的示意圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖3是沿著圖1的A-A線段的局部剖面示意圖。圖4是圖1的散熱模組的散熱鰭片的局部示意圖。
請參閱圖1至圖4，在本實施例中，散熱模組10包括多個散熱鰭片100及多個熱管12。這些散熱鰭片100並排地配置，且這些熱管12穿設於這些散熱鰭片100。在本實施例中，散熱鰭片100具有特殊的設計，而具有快速排熱的效果，下面將對此進行說明。
在本實施例中，散熱鰭片100包括一本體110及導流結構120。如圖3所示，本體110具有相對的第一面112、第二面114及貫穿第一面112與第二面114的氣流孔116。
如圖4所示，導流結構120傾斜地搭接於本體110的第一面112上。在本實施例中，導流結構120搭接於本體110在氣流孔116兩側的第一面112。
導流結構120覆蓋部分的氣流孔116。在本實施例中，導流結構120例如覆蓋氣流孔116一半以上的面積，舉例來說，導流結構120例如覆蓋40%至80%的氣流孔116。經測試，這樣的設計具有良好的表現。
此外，如圖3所示，導流結構120與第一面112之間具有一氣流通道125。導流結構120具有相對的第一開口122及第二開口124。氣流通道125連通於第一開口122及第二開口124。第一開口122例如是上開口，較靠近氣流進入的位置。第二開口124例如是下開口，較靠近氣流離開的位置，但第一開口122及第二開口124的相對位置不以此為限制。此外，氣流孔116的軸向D1垂直於氣流通道125的延伸方向D2。
另外，如圖3所示，導流結構120還包括相對於本體110傾斜的至少一第一斜面126。在本實施例中，第一斜面126朝向下方傾斜，而使得第二開口124大於第一開口122。第一斜面126可用來導引部分氣流的流向，而使部分氣流可以沿著第一斜面126向下且向遠離第一面112的方向流去。
如圖4所示，在本實施例中，導流結構120還具有相對於本體110傾斜的至少一第二斜面128，至少一第二斜面128分別位於本體110與至少一第一斜面126之間。至少一第二斜面128相對於本體110的傾斜角度不同於至少一第一斜面126相對於本體110的傾斜角度。具體地說，於本實施例中，第二斜面128相對於本體110的傾斜角度大於第一斜面126相對於本體110的傾斜角度。在本實施例中，第二斜面128具有較大的斜率而可使導流結構120更凸出於本體110的第一面112，以使導流結構120與本體110之間能存在更大的空間來供氣流通過。
在本實施例中，導流結構120呈一V型。至少一第一斜面126包括兩第一斜面126，至少一第二斜面128包括兩第二斜面128，其中兩第一斜面126鄰接於彼此，而於兩第一斜面126的交界處形成有一稜線129，兩第二斜面128分別位於本體110與兩第一斜面126之間且分別搭接於氣流孔116兩側的第一面112上。當然，導流結構120的形式與形狀不以此為限制。
要說明的是，在本實施例中，第一斜面126與第二斜面128均是傾斜的平面，但在其他實施例中，導流結構120的斜面也可以是弧面，不以圖式為限制。
在本實施例中，導流結構120與本體110為一體。製造者可透過沖壓的方式同時製作出導流結構120及氣流孔116。當然，在其他實施例中，導流結構120與本體110也可以是分開製作的兩個元件，再組裝在一起。
請回到圖1，各散熱鰭片100的本體110包括多個熱管穿孔118，這些熱管12穿設在這些熱管穿孔118內。這些熱管穿孔118上下交錯地配置成兩列，也就是相對位於上方的第一列14與相對位於下方的第二列16。在本實施例中，氣流孔116及導流結構120會位於第一列14的熱管穿孔118的下方。
另外，由圖2搭配圖4可見，兩第二斜面128的兩外側的輪廓分別向左與向右傾斜，而可引導部分氣流F1從位在第一列14的熱管12旁沿著兩第二斜面128的外側輪廓往左下方與右下方移動，而流向第二列16的熱管12，來為第二列16的熱管12降溫。
本實施例的散熱模組10可配置在一熱源(例如是中央處理器或是顯示晶片，未繪示)上，其中熱管12熱耦合於熱源。因此，熱源所發出的熱能會被傳導至熱管12，再被傳導至散熱鰭片100。散熱鰭片100上方可配置一風扇，風扇所吹出的氣流會流經這些散熱鰭片100之間，而將散熱鰭片100的熱能帶走。
因此，在散熱模組10中以熱管12的溫度最高，散熱鰭片100則是靠近熱管12處的部位的溫度越高。當氣流從上往下吹時，溫度較低的氣流在流經熱管12之後會快速升溫。在習知的結構中，高溫的氣流仍會需要通過這些鰭片之間的縫隙之後才能夠從鰭片的末端(例如下端)排出，流道較長，而影響散熱效率。
由圖2搭配圖4可見，在本實施例中，部分氣流F2通過第一列的熱管12沿著第一面112經由第一開口122通過氣流通道125並自第二開口124流去，而部分氣流自第二面114方向通過氣流孔116往遠離第一面112的方向流去，而可使得高溫的氣流能夠先從氣流通道125及氣流孔116往側向流出，不必流經整個散熱鰭片100之後才能夠從散熱鰭片100的下端排出，而可有效地提升散熱效果。
請參見圖3，在本實施例中，散熱模組10的這些散熱鰭片100的這些氣流孔116彼此連通對應。在這些散熱鰭片100中相鄰的任兩者(圖3以最左方的兩個散熱鰭片100為例，但任兩相鄰的散熱鰭片100均可如此區分)中，兩散熱鰭片100可區分為第一鰭片101及第二鰭片102。第二鰭片102的導流結構120朝向第一鰭片101凸出而位於第一鰭片101的第二面114及第二鰭片102的第一面112之間。
流經第一鰭片101及第二鰭片102之間的氣流(位於第二鰭片102的第一面112旁的氣流)會沿著第二鰭片102的第一面112與第一鰭片101的第二面114之間的縫隙流動。由於第二鰭片102的導流結構120位於第一鰭片101及第二鰭片102之間，部分氣流沿著第二鰭片102的第一面112流入第二鰭片102的導流結構120的第一開口122通過氣流通道125由第二開口124流出。由於導流結構120相對於本體110略為向外傾斜地配置，導流結構120內的氣流在沿著導流結構120內部流動的過程中會逐漸改變方向，而往遠離第二鰭片102的第一面112的方向流去，也就是朝向第一鰭片101的第二面114方向流去，其後會流出於第二開口124且通過第一鰭片101的氣流孔116，往遠離第一面112的方向流出。
對於第一鰭片101來說，位於第一鰭片101的第二面114旁的氣流可沿著第二鰭片102的導流結構120的第一斜面126及第二斜面128，而通過第一鰭片101的氣流孔116而流出於第一鰭片101的第一面112。
值得一提的是，在這些散熱鰭片100中相鄰的任兩者中，其中一個散熱鰭片100的導流結構120伸入另一個散熱鰭片100的氣流孔116內。具體地說，在本實施例中，第二鰭片102的導流結構120伸入第一鰭片101的氣流孔116內。這樣的設計可以增加氣流通過第一鰭片101的氣流孔116而從第一鰭片101的第一面112流出的機率。當然，在其他實施例中，第二鰭片102的導流結構120也可以不伸入第一鰭片101的氣流孔116內，不以此為限制。
圖5是依照本發明的另一實施例的一種散熱鰭片的示意圖。請參閱圖5，在本實施例中，導流結構120也可以是不對稱的結構，舉例來說，導流結構120可以是由單一個第一斜面126、單一個第二斜面128及弧面體130所組成，不限制第一斜面126與第二斜面128的數量。
綜上所述，相較於習知的散熱結構中，被熱管加熱的高溫氣流仍會需要流經鰭片之間的縫隙才能夠從鰭片的末端排出，流道較長，而影響散熱效率。本發明的散熱鰭片的本體具有氣流孔，而可供氣流直接由氣流孔離開，大幅縮減流道長度，而可提升散熱效率。此外，由於導流結構傾斜地搭接於本體上且覆蓋部分的氣流孔。導流結構搭配氣流通道及氣流孔的設計可使得氣流能被導流結構引導而往遠離第一面的方向(側向)流去，以提升側向流出的氣流的比例，進而具有更佳的散熱效率。同樣地，在本發明的散熱模組中，位於第一鰭片及第二鰭片之間的部分氣流適於沿著第二鰭片的導流結構流動，而穿過第一鰭片的氣流孔，並從第一鰭片的第一面流出，氣流得以直接從側向排出，而增加散熱效率。
D1、D2:延伸方向 F1、F2:氣流 10:散熱模組 12:熱管 14:第一列 16:第二列 100:散熱鰭片 101:第一鰭片 102:第二鰭片 110:本體 112:第一面 114:第二面 116:氣流孔 118:熱管穿孔 120:導流結構 122:第一開口 124:第二開口 125:氣流通道 126:第一斜面 128:第二斜面 129:稜線 130:弧面體
圖1是依照本發明的一實施例的一種散熱模組的示意圖。 圖2是圖1的局部放大圖。 圖3是沿著圖1的A-A線段的局部剖面示意圖。 圖4是圖1的散熱模組的散熱鰭片的局部示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施例的一種散熱鰭片的示意圖。
F1、F2:氣流
10:散熱模組
12:熱管
14:第一列
16:第二列
100:散熱鰭片
110:本體
112:第一面
118:熱管穿孔
120:導流結構
122:第一開口
124:第二開口
126:第一斜面
128:第二斜面
129:稜線

Claims (15)

  1. 一種散熱鰭片，包括：一本體，具有相對的一第一面、一第二面及貫穿該第一面與該第二面的一氣流孔；以及一導流結構，傾斜地搭接於該本體的該第一面上且覆蓋部分的該氣流孔，該導流結構與該第一面之間具有一氣流通道，其中部分氣流適於沿著該第一面通過該氣流通道流去，而部分氣流自該第二面方向通過該氣流孔流去，其中該導流結構具有相對於該本體傾斜的至少一第一斜面與至少一第二斜面，且該至少一第二斜面分別位於該本體與該至少一第一斜面之間，該至少一第二斜面相對於該本體的傾斜角度不同於該至少一第一斜面相對於該本體的傾斜角度。
  2. 如請求項1所述的散熱鰭片，其中該氣流通道的延伸方向垂直於該氣流孔的軸向。
  3. 如請求項1所述的散熱鰭片，其中該導流結構的二端分別搭接於位於該氣流孔兩側的該第一面上，該導流結構具有相對的一第一開口及一第二開口，該氣流通道連通於該第一開口及該第二開口，且該第二開口大於該第一開口，部分氣流適於沿著該第一面經由該第一開口通過該氣流通道並自該第二開口流去。
  4. 如請求項1所述的散熱鰭片，其中該至少一第二斜面相對於該本體的傾斜角度大於該至少一第一斜面相對於該本體的傾斜角度。
  5. 如請求項1所述的散熱鰭片，其中該至少一第一斜面包括兩第一斜面，該至少一第二斜面包括兩第二斜面，該兩第一斜面鄰接於彼此，而於該兩第一斜面的交界處形成一稜線，該兩第二斜面分別位於該本體與該兩第一斜面之間且分別搭接於該氣流孔兩側的該第一面上。
  6. 如請求項1所述的散熱鰭片，其中該本體包括多個熱管穿孔，該些熱管穿孔上下交錯地配置成兩列，該氣流孔及該導流結構位於上列的該些熱管穿孔的至少一者的下方。
  7. 如請求項6所述的散熱鰭片，其中多個熱管適於配置在該些熱管穿孔內而排列成位於上方的一第一列及位於下方的一第二列，部分氣流適於從位在該第一列的該些熱管旁沿著該至少一第二斜面而流向位在該第二列的該些熱管。
  8. 一種散熱模組，包括：多個散熱鰭片，並排地配置，各該散熱鰭片包括：一本體，具有相對的一第一面、一第二面及貫穿該第一面與該第二面的一氣流孔；以及一導流結構，傾斜地搭接於該本體的該第一面上且覆蓋部分的該氣流孔，該導流結構與該第一面之間具有一氣流通道，其中一個該散熱鰭片的該氣流孔對應於另一個該散熱鰭片的該氣流孔，其中在該些散熱鰭片中相鄰的任兩者中，該兩散熱鰭片可區分為第一鰭片及第二鰭片，該第二鰭片的該導流結構位於該第一 鰭片的該第二面及該第二鰭片的該第一面之間，位於該第一鰭片及該第二鰭片之間的部分氣流適於沿著該第二鰭片的該第一面通過該第二鰭片的該導流結構的該氣流通道流去，而部分氣流自該第一鰭片的該第二面方向通過該第一鰭片的該氣流孔流去，其中該導流結構具有相對於該本體傾斜的至少一第一斜面與至少一第二斜面，且該至少一第二斜面分別位於該本體與該至少一第一斜面之間，該至少一第二斜面相對於該本體的傾斜角度不同於該至少一第一斜面相對於該本體的傾斜角度。
  9. 如請求項8所述的散熱模組，其中該第二鰭片的該導流結構伸入該第一鰭片的該氣流孔內。
  10. 如請求項8所述的散熱模組，其中該氣流通道的延伸方向垂直於該氣流孔的軸向。
  11. 如請求項8所述的散熱模組，其中該導流結構的二端分別搭接於位於該氣流孔兩側的該第一面上，該導流結構具有相對的一第一開口及一第二開口，該氣流通道連通於該第一開口及該第二開口，且該第二開口大於該第一開口，部分氣流適於沿著該第一面經由該第一開口通過該氣流通道並自該第二開口流去。
  12. 如請求項8所述的散熱模組，其中該至少一第二斜面相對於該本體的傾斜角度大於該至少一第一斜面相對於該本體的傾斜角度。
  13. 如請求項8所述的散熱模組，其中該至少一第一斜面包括兩第一斜面，該至少一第二斜面包括兩第二斜面，該兩第一斜面鄰接於彼此，而於該兩第一斜面的交界處形成有一稜線，該兩第二斜面分別位於該本體與該兩第一斜面之間且分別搭接於該氣流孔兩側的該第一面上。
  14. 如請求項8所述的散熱模組，其中各該散熱鰭片的該本體包括多個熱管穿孔，該些熱管穿孔上下交錯地配置成兩列，該氣流孔及該導流結構位於上列的該些熱管穿孔的至少一者的下方。
  15. 如請求項14所述的散熱模組，更包括多個熱管配置在該些熱管穿孔內而排列成位於上方的一第一列及位於下方的一第二列，部分氣流適於從位在該第一列的該些熱管旁沿著該至少一第二斜面而流向位在該第二列的該些熱管。
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