TWI820410B - 散熱模組 - Google Patents
散熱模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI820410B TWI820410B TW110112559A TW110112559A TWI820410B TW I820410 B TWI820410 B TW I820410B TW 110112559 A TW110112559 A TW 110112559A TW 110112559 A TW110112559 A TW 110112559A TW I820410 B TWI820410 B TW I820410B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- heat dissipation
- heat
- base
- fins
- airflow
- Prior art date
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 219
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本發明一種散熱模組，包括一基座、至少二熱管及複數散熱單元，該至少二熱管設有一吸熱端與一從該吸熱端向外延伸的散熱端，該吸熱端設於該基座上，該至少二熱管的散熱端位於該基座上方且呈高、低交錯設置，該複數散熱單元係結合至該等熱管的散熱端且彼此間隔設置，透過本發明的複數散熱單元分層間隔的設計，得達到增加散熱面積和可避免氣流受阻，藉以有效大幅提升散熱效率。
Description
本發明有關於一種散熱模組，尤指一種可避免氣流受阻並可增加散熱面積得以有效提升散熱效率的散熱模組。
許多電子裝置(如電腦)日益增進且效能提高，使電子裝置內的電子元件會產生很高的熱量，必需要透過散熱器進行散熱以降低溫度，才能保持工作效率及減少電子元件損壞機會。而現有一般散熱器分為有鋁擠型散熱鰭片或扣接堆疊式散熱鰭片構成，但這些所述散熱器的每一散熱鰭片彼此的間隔距離和高度是固定一致，使得通過每一散熱鰭片的上方和下方及間距的氣流會被限制是一樣且通過的氣流流長也會相同，所以當現有該散熱器貼觸在一發熱源(如中央處理器或圖形處理晶片)以導出熱能，並藉由其上散熱鰭片將熱能向外散出時，使吹拂於散熱鰭片的上、下方氣流流量被限制是一樣，進而帶走熱能相對也有限以致於容易造成積熱的問題。
而隨著電子元件的瓦數及效能提高，使得必須透過增加現有散熱器的散熱鰭片的數量與增高散熱鰭片來增加散熱面積，但在電子裝置的有限空間內僅可放置的散熱器是在相同面積下，若需要獲得較多的散熱面積，則必須增加散熱鰭片的數量，例如10公分x 10公分的面積裡雖增加了很多散熱鰭片，可是鰭片數
量越多則相鄰的散熱鰭片之間的間距(氣流通道)則會越夾窄(即兩相鄰的散熱鰭片之間的間距會縮小)，如此會使流過散熱鰭片的氣流受到的阻力(流場阻抗)較大，且進入散熱鰭片間距內的風量也因此大大減少，以致散熱效率不佳。若是將散熱鰭片增高拉長的話，則因每一散熱鰭片的厚度很薄容易造成變形或碰損，若將每一散熱鰭片的厚度增厚時，則又會使散熱鰭片數量減少，進而導致散熱面積減少的問題。
所以如何在有限空間內的散熱器在相同面積之下，要怎麼利用散熱器上方空間來增加散熱面積呢，令業者便想到將兩個獨立的散熱器以雙層相互直接堆疊或搭接設置之方式進行組合來得到更多的散熱面積，但卻延伸出另一問題，就是因一散熱器是直接抵壓在另一散熱器設置散熱鰭片之部位，且疊設於上方散熱器具有相當的重量，以致於往往令設置在下方散熱器之散熱鰭片無法承受疊設在上方的散熱器的重量壓置進而產生變形(或損壞)，以導致散熱效率不佳，因此所述散熱鰭片結構強度問題仍然未被解決，且也是業者仍需努力克服的問題之一。
是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
本發明之一目的在提供一種可達到增加散熱面積和可避免氣流受阻以有效提升散熱效率的散熱模組。
為達上述目的，本發明係提供一種散熱模組，包括一基座、至少二熱管及複數散熱單元，該至少二熱管設有一吸熱端與一從該吸熱端向外延伸的散熱端，該吸熱端設於該基座上，該至少二熱管的該散熱端位於該基座上方且呈高、低
交錯設置，複數散熱單元結合於熱管的該散熱端，且該複數散熱單元係彼此呈間隔設置。
本發明另提供一種散熱模組，包括一基座、至少一熱管及至少一散熱單元，該基座具有一頂面及一底面，該頂面設置有複數基座鰭片，該至少一熱管設有一吸熱端與一從該吸熱端向外延伸的散熱端，該吸熱端設於該基座上，該基座與位於上方的該散熱端呈高、低設置，且該散熱單元與該複數基座鰭片係具有一間距。
因此，透過分層及或交錯之間隔配置設計來調整高、低或前、後的複數散熱鰭片或複數散熱鰭片與複數基座鰭片之設置位置，除達到增加散熱面積又可避免氣流受阻，進以有效提升散熱效率。
前述基座具有一頂側與一底側，該基座之底側具有複數凹槽，該複數凹槽係可容設並結合該熱管的吸熱端，並令該熱管的吸熱端係與該基座的底面平齊。
前述至少二熱管的該吸熱端的一上側接觸貼設該基座的該底側，該至少二熱管之其中至少一該吸熱端的一下側與一發熱元件相貼設。
前述每一散熱單元具有複數散熱鰭片，兩兩散熱鰭片之間界定一氣流通道，該至少二熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道係相同或不相同。
前述基座為一均溫板、一熱板、一導熱塊或一散熱器。
前述至少一熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道的寬度大於、等於或小於該另至少一熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道的寬度。
前述散熱模組更包含至少一風扇，該風扇選擇設置在該基座的一側邊或該複數散熱鰭片的一側邊或置中，用以導引一氣流流向該複數散熱鰭片進行熱交換。
所述至少二熱管的該散熱端位於該基座上方且呈前、後交錯設置。
前述散熱單元包含複數散熱鰭片及一二相流散熱結構，該複數散熱鰭片的一側與該二相流散熱結構的一上側相貼設，該熱管的該散熱端與該二相流散熱結構的一下側相接觸或與該二相流散熱結構具有的一腔室直接連通相接。所述該二相流散熱結構為一均溫板或一熱板。
1:散熱模組
11:基座
111:頂側
112:底側
113:凹槽
115:基座鰭片
116:間距
12:熱管
121:吸熱端
122:散熱端
14:散熱單元
141:散熱鰭片
143:二相流散熱結構
15:氣流通道
2:風扇
3:發熱元件
第1圖為本發明之一實施例之分解立體示意圖。
第2圖為本發明之一實施例之組合剖面示意圖。
第3A圖為本發明之散熱模組與風扇之實施態樣示意圖。
第3B圖為本發明之風扇排出的氣流流向較高層、較低層複數散熱鰭片的氣流流量不相同之實施態樣示意圖。
第4圖為本發明之一實施例之組合立體之另一實施示意圖。
第5圖為本發明之其他替代實施例之組合立體示意圖。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
本發明提供一種散熱模組，參閱第1、2圖，該散熱模組1包括一基座11、至少二熱管12及複數散熱單元14，該基座11可選擇為一均溫板、一熱板、一導熱塊或一散熱器，在本實施例的基座11選擇為金屬材質(如銅材質、鋁材質、鈦材質、不銹鋼或合金材質)所構成的導熱塊說明，但並不侷限於此。該基座11具有一頂側111、一底側112與複數凹槽113，該複數凹槽113係凹設形成在該基座11的底側112上，該複數凹槽113用以供容設該複數熱管12的一吸熱端121且相結合，每一熱管12設有前述吸熱端121與一從該吸熱端121向外延伸的散熱端122，該吸熱端
121設於該基座11的底側112，且與該基座11的底側112相平齊，並每一凹槽113的形狀係與每一熱管12的形狀相配合設置。在一可行實施例，可省略沒有設置所述凹槽113，該複數熱管12的吸熱端121直接係結合該基座11內，或是該複數熱管12的吸熱端121選擇設置貼設在該基座11的頂側111或底側112上相接觸。
在另外一實施例，該基座11係可具有一供汽液相變化的腔室(如均溫板或熱板；圖中未示)，該複數熱管12的吸熱端121係與該腔室內相接設可呈連通或不相連通。
該至少二熱管12的散熱端122位於該基座11的頂側111上方且呈高、低交錯設置，在本實施例表示該複數熱管12設置在該基座11的相對側，但並不侷限於此，於具體實時在不同應用中，所述熱管12的數量可為二隻熱管12以上設置在該基座11的同側(如第3A、4圖)或不同側上，且多隻熱管12的散熱端122在該基座11的頂側111上方以多層方式呈高、低及/或前、後交錯隔開設置。並所述複數熱管12的吸熱端121的一上側則接觸貼設在該基座11的底側112，該複數熱管12中之二熱管12吸熱端121的一下側直接係與一發熱元件3(如中央處理器或圖形處理器或單晶片或其他電子元件)相貼設接觸，所述複數熱管12的散熱端122位在該基座11上方形成如同高、低分層隔開設置。如下為了方便敘述下文將所述複數熱管12中位於上方二熱管12的散熱端122簡稱為上層(較高層)二散熱端122，其位於下方的另二熱管12的散熱端122簡稱為下層(較低層)二散熱端122。
該複數散熱單元14係結合於該複數熱管12的散熱端122(如上層二散熱端122和下層二散熱端122)，且該複數散熱單元14彼此係間隔設置，並每一散熱單元14包含複數散熱鰭片141，兩兩散熱鰭片141之間界定一氣流通道15，該氣流通道15係被用以導引一外在氣流進入帶走更多散熱單元14上的熱量以進行熱交換。該
下層複數散熱單元14分別與上層散熱單元14和基座11之間相隔開一間距116，該間距116被用以供外部氣流(如自然對流或強制對流)通過該等散熱單元之複數散熱鰭片141，以避免氣流受阻增加熱交換效率。
所述各散熱單元14之該複數散熱鰭片141的氣流通道15係相同或不相同。
在本實施例所述上層散熱端122其上的散熱單元14的氣流通道15係選擇與下層二散熱端122其上的散熱單元14的氣流通道15不相同，亦即上層散熱單元14的複數散熱鰭片141的氣流通道15的寬度係大於下層散熱單元14的複數散熱鰭片141的氣流通道15的寬度。在本實施例中在下層比較熱的區域散熱鰭片較多，令下層散熱鰭片141彼此間的氣流通道15較窄，而上層散熱鰭片141彼此間的氣流通道15則較寬可讓氣流快速通過且增加氣流進入的流量，藉由這樣設計使得可改變通過的氣流之流場可增進或引導氣流可更為順暢向散熱單元進行熱交換。另外，不管是增加散熱鰭141片間之氣流通道15的寬度提升氣流進入之流量，又或者是減少散熱鰭片141間之氣流通道的寬度換取更多的散熱鰭片141之設置數量進而增加散熱面積，都可有利於有效提升熱交換效率，又本發明之上、下層散熱單元14可同時提供多種之設計組合，故本案相較於習知散熱器無論是鰭片間的通道或鰭片數量皆為固定無法更改，所以本發明之設計上提供了更彈性的鰭片配置選擇。
因此，透過本發明此散熱模組1應用空間上方來增加散熱面積的設計，利用該複數散熱單元14於基座11上採分層間隔高度(即高低差)變化來獲得更多放置散熱鰭片141的數量來增加散熱面積，以及藉由高低設計的複數散熱單元14相錯開(如前、後錯開或左、右錯開)來避免氣流受阻，以有效增加通過該散熱鰭片141的流量及達到提升散熱模組1整體散熱效能。且本發明的散熱模組1可應用在一
電子裝置(如電腦、通訊裝置或伺服器；圖中未示)內，以在有限空間下對電子裝置內的發熱元件3達到較佳的散熱功效。
在其他一些實施例，所述上層(較高層)散熱單元14的複數散熱鰭片141的氣流通道15的寬度係小於或等於下層(較低層)散熱單元14的複數散熱鰭片141的氣流通道15的寬度。在又一些實施例，所述複數散熱單元14(如上層散熱單元14及/或下層散熱單元14)是在該熱管12的散熱端122(如上層散熱端122及/或下層散熱端122)整段上可選擇設置在該散熱端122的前段、中段和後段其中任一段或任二段來分段排列設置。在另外一些實施例，該複數散熱單元14(如上層散熱單元14及/或下層散熱單元14)的底側貼設在一均溫板(或熱板)上側，且該熱管12的散熱端122(如上層散熱端122及/或下層散熱端122)與均溫板(或熱板)下側相接。
在另外一替代實施例，參閱第3A、3B圖，該散熱模組1更包含至少一風扇2(如軸流風扇或離心風扇)，該風扇2選擇設置在該基座11的一側邊或該複數散熱鰭片141的一側邊或置中，用以導引氣流流向該複數散熱鰭片141進行熱交換，來達到強制散熱，在此替代實施的風扇2設置在該基座11的一側邊，該風扇2的一出風口係朝相對上、下層(較高、低層)複數散熱鰭片141的氣流通道15方向排出氣流，且流過所述上層(較高層)複數散熱鰭片141的氣流流阻(流場阻抗)係多於下層(較低層)複數散熱鰭片141的氣流流阻(流場阻抗)。但不侷限於此，在又一替代實施例，也可改設計流過所述上層複數散熱鰭片141的氣流流阻(或散熱面積)少於下層複數散熱鰭片141的氣流流阻(或散熱面積)。
在其他一替代實施例，參閱第5圖，該基座11更包含複數基座鰭片115，該複數基座鰭片115係一體設置在該基座11的頂側111上以構成散熱器，在此替代實施所述熱管12與散熱單元14選擇為單熱管12與單散熱單元14說明，該基座11與其上
複數基座鰭片115跟位於上方熱管12的散熱端122與其上散熱單元14呈高、低間隔設置，且該散熱單元14和該複數基座鰭片115之間相隔開另一間距116。並該散熱單元14更包含一二相流散熱結構143(如均溫板或一熱板)，所述複數散熱鰭片141的一側與二相流散熱結構143的一上側相貼設，該熱管12的散熱端122與該二相流散熱結構143的一下側相接觸，或是與該二相流散熱結構143之腔室直接連通相接，所以透過該散熱單元14和複數基座鰭片115分層間隔的概念來調整較高層、較低層的散熱面積及氣流流阻，藉以有效達到增加散熱面積和可避免氣流受阻，藉以有效提升散熱效率。
1:散熱模組
11:基座
111:頂側
116:間距
12:熱管
121:吸熱端
122:散熱端
14:散熱單元
141:散熱鰭片
15:氣流通道
Claims (10)
- 一種散熱模組，包括：一基座，具有一頂側與一底側，該底側具有複數凹槽；至少二熱管，設有一吸熱端與一從該吸熱端向外延伸的散熱端，該至少二熱管的該吸熱端容設並結合於該基座的該複數凹槽，且令該至少二熱管的該吸熱端與該底側平齊，該至少二熱管的該散熱端位於該基座上方且呈高、低交錯設置；及複數散熱單元，係結合於該至少二熱管的該散熱端，且下層該散熱單元分別與上層該散熱單元和該基座之間間隔設置一間距，該間距被用以供外部氣流通過該複數散熱單元，以避免氣流受阻增加熱交換效率。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該至少二熱管的該吸熱端的一上側接觸貼設該基座的一底側，該至少二熱管之其中至少一該吸熱端的一下側與一發熱元件相貼設。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中每一該散熱單元具有複數散熱鰭片，該兩兩散熱鰭片之間界定一氣流通道，該至少二熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道係相同或不相同。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該基座為一均溫板、一熱板、一導熱塊或一散熱器。
- 如申請專利範圍第3項所述之散熱模組，其中該至少一熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道的寬度大於、等於或小於該另至少一熱管的散熱端其上該複數散熱鰭片的氣流通道的寬度。
- 如申請專利範圍第3項所述之散熱模組，更包含至少一風扇，該風扇選擇設置在該基座的一側邊或該複數散熱鰭片的一側邊或置中，用以導引一氣流流向該複數散熱鰭片進行熱交換。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該至少二熱管的該散熱端位於該基座上方且呈前、後交錯設置。
- 一種散熱模組，包括：一基座，具有一頂側及一底側，該頂側設置有複數基座鰭片；至少一熱管，設有一吸熱端與一從該吸熱端向外延伸的散熱端，該吸熱端設於該基座上，該基座與位於上方的該散熱端呈高、低設置；及至少一散熱單元，係結合於該散熱端上，且該散熱單元與該複數基座鰭片具有一間距，該間距被用以供外部氣流通過該複數散熱單元，以避免氣流受阻增加熱交換效率。
- 如申請專利範圍第8項所述之散熱模組，其中該散熱單元包含複數散熱鰭片及一二相流散熱結構，該複數散熱鰭片的一側與該二相流散熱結構的一上側相貼設，該熱管的該散熱端與該二相流散熱結構的一下側相接觸或與該二相流散熱結構具有的一腔室直接連通相接。
- 如申請專利範圍第9項所述之散熱模組，其中該二相流散熱結構為一均溫板或一熱板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110112559A TWI820410B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 散熱模組 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110112559A TWI820410B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 散熱模組 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202240342A TW202240342A (zh) | 2022-10-16 |
| TWI820410B true TWI820410B (zh) | 2023-11-01 |
Family
ID=85460436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110112559A TWI820410B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 散熱模組 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI820410B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004027590A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Jefferson Liu | The clasp mean of heat elimination die groups |
| TWM252255U (en) * | 2004-02-24 | 2004-12-01 | Cpumate Inc | Heat sink module |
| TWM308442U (en) * | 2006-07-18 | 2007-03-21 | Lea Min Technologies Co Ltd | Heat sink for memory of motherboard |
| TW200829148A (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-01 | Foxconn Tech Co Ltd | Heat sink assembly |
| TWM342543U (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-11 | Scythe Taiwan Co Ltd | Heat sink |
| US20080302510A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Chien Ouyang | Plasma-driven cooling heat sink |
-
2021
- 2021-04-07 TW TW110112559A patent/TWI820410B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004027590A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Jefferson Liu | The clasp mean of heat elimination die groups |
| TWM252255U (en) * | 2004-02-24 | 2004-12-01 | Cpumate Inc | Heat sink module |
| TWM308442U (en) * | 2006-07-18 | 2007-03-21 | Lea Min Technologies Co Ltd | Heat sink for memory of motherboard |
| TW200829148A (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-01 | Foxconn Tech Co Ltd | Heat sink assembly |
| US20080302510A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Chien Ouyang | Plasma-driven cooling heat sink |
| TWM342543U (en) * | 2008-05-19 | 2008-10-11 | Scythe Taiwan Co Ltd | Heat sink |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202240342A (zh) | 2022-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7600558B2 (en) | Cooler | |
| US20070188992A1 (en) | Heat sink | |
| EP1830403B1 (en) | A heat sink with a centrifugal fan | |
| JP4550664B2 (ja) | ヒートパイプ付ヒートシンク | |
| EP1353376B1 (en) | Heat sink with multiple surface enhancements | |
| US8381800B2 (en) | Heat dissipation device with triangular guiding member | |
| TWM254648U (en) | Heat dissipating device | |
| US20080017350A1 (en) | Heat sink | |
| CN103369932A (zh) | 一种功率器件散热器的散热片排布方法及散热器 | |
| US20220346276A1 (en) | Thermal module | |
| TWI334529B (en) | Heat dissipation device | |
| JP5689511B2 (ja) | コールドプレート | |
| TWI820410B (zh) | 散熱模組 | |
| JP2007080989A (ja) | ヒートシンク | |
| CN209784927U (zh) | 计算机服务器节能型降温装置 | |
| CN109548381B (zh) | 一种放射状肋片表面有凸起的散热器 | |
| US8464779B2 (en) | Heat radiating fin assembly and thermal module formed therefrom | |
| US20110073283A1 (en) | Heat dissipation device | |
| CN214627800U (zh) | 散热模块 | |
| TWM616791U (zh) | 散熱模組 | |
| TW201433252A (zh) | 散熱裝置及其散熱件 | |
| TWM466295U (zh) | 散熱模組 | |
| KR100342104B1 (ko) | 핀형상 휜을 가진 히트싱크 | |
| TWI302823B (en) | Heat dissipation device | |
| CN113115568A (zh) | 散热模块 |