TW201026211A - Heat dissipation apparatus, heat dissipation system and heat dissipation method - Google Patents

Description

201026211 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^人本發明係關於一種散熱裝置、散熱系統及散熱方法， 尤係關於- _重電子元件用散熱裝置、散熱系統及散熱方法。 【先前技術】 有的電腦系統包含兩個CPU (如伺服器、工作站等設 備）’而系統廠商需要用種散熱裝置同時滿足兩個cpu的 β政熱要求，以增加散熱裝置的互換性，同時減少散熱裝置 料號，降低開發成本。 圖1不出了習知給上述電腦系統散熱的散熱系統2，該 散熱系統2包括兩個結構相同的習知散熱裝置5〇a、5〇b，分 別與上述電腦系統電路板6〇上的兩cpu (未圖示）對應設 置，該兩個散熱裝置50a、50b均包括與CPU導熱連接的導熱 基板51a、51b及複數間隔排列在導熱基板5U、51b上的散 驗熱鰭片52a、52b ’相鄰散熱鰭片52a、5北間形成熱交換通 道521a、521b，以供系統風穿過，從而散發導熱基板5U、 51b從上述兩CPU吸收的熱量。該兩個散熱裝置5〇a、5仳與 CPU的周邊元件70 —道組合成一系統風道8〇。工作過程 t，系統風沿箭頭方向在系統風道8〇中流過，先經過散熱 裝置50a ’再經過散熱裝置50b進行散熱。 然而，由於系統風先經過散熱裝置5〇a，其在與散熱裝 置50a熱交換過程中被預熱，而溫度上升，且風速由於散熱 鰭片52a的阻力也大大降低，如此，進入散熱裝置5〇b的系 201026211 統風溫度及風速等條件都比進入散㈣置5〇a的差 =狗散熱效率下降，導致麵置5〇a、心;: 了中的熱負何不均衡，當散熱裝置地的散熱性能剛剛好 4 ’散熱裝置5〇b的散熱性能勢必不足，於是 兩個cm的散熱要求了。 ^難滿足 ❺ ^對於上述散熱裝置50a、5〇b熱負荷不均的問題，目前 常用的解決方法是提高散熱裝置5〇a、5〇b的散熱性能，使 散熱裝置50b剛剛好滿足散熱要求，然而，這勢必導致散熱 裝置50a的散熱性能過剩，不能達到充分利用，並導致 裝置的製造成本顯著上升。 【發明内容】 有鑒於此，有必要提供一種能解決熱負荷不均衡問題 的散熱裝置、散熱系統及散熱方法。 一種散熱裝置，包括一導熱基板以及複數間隔排列在 該導熱基板上的散熱鰭片，相鄰散熱鰭片間形成有熱交換 ©通道，該散熱裝置還包括一與該熱交換通道並行的風通 道以及一用以控制該冷風通道通斷的導風板組件。 一種政熱系統，用來給兩熱源進行散熱，其包括分別 與該兩熱源對應的兩散熱裝置，該兩散熱裝置串聯在一系 統風道中，每一散熱裝置均包括一熱交換通道以及一與該 熱父換通道並行的冷風通道；其中，靠近所述系統風道入 風口的散熱裝置的冷風通道導通，而另一散熱裝置的冷風 通道關閉。 201026211 一種散熱方法，用來給兩熱源散熱，其包括如下步驟： (A)提供兩散熱裝置，每一散熱裝置均包含熱交換通 -道以及與邊熱交換通道並行的冷風通道； 真 (B )將上述兩散熱裝置分別安裝到所述兩發熱電子元 件上； (C) 將上述兩散熱裝置串聯到一系統風道中； (D) 將靠近所述系統風道入風口的散熱裝置的冷風通 ❹道開啟’另一散熱裝置的冷風通道關閉； (E) 提供系統風穿過所述系統風道，從而散發上述兩 熱源產生的熱量。 通過採用上述技術方案，可以利用同樣的散熱裝置來 滿足兩熱源的均衡散熱，能夠增加散熱裝置的互換性，同 時減少散熱裝置料號，降低開發成本。 【實施方式】 • 以下參照圖1至圖6，對本發明作進一步說明。 圖2及3示出了本發明一個較佳實施例中的散熱裝置 該散熱裝置10可用來散發一發熱電子元件（例:，伺 服器、工作站等設備的CPU)產生的熱量，其主要包括一 導熱基板11及複數間隔排列的散熱鰭片12。 導熱基板11呈矩形平板狀，其採用諸如鋼、鋁等導熱 性能良好的材料製成。散熱鰭片12也採用諸如銅 導、 熱性能良好的材料製成，其在本實施例中呈薄片 中安裝在導熱基板U頂面的大部分區域，另在導熱基板二 8 201026211 頂面位於散熱鰭片12的一側留出一空白區域（未標號）。 相鄰散熱鰭片12之間形成有熱交換通道121，以供冷卻風通 . 過並與散熱鰭片12進行熱交換，從而散發導熱基板11從發 .熱電子元件吸收的熱量。 導熱基板11頂面的空白區域形成一與上述熱交換通道 121並行的冷風通道122，其寬度遠大於單個熱交換通道121 的寬度，以供冷卻風在儘量少與散熱裝置10發生熱交換的 情況下通過，從而冷卻風在經過該冷風通道122之後溫度不 魯 上升或不明顯上升。 上述散熱裝置10還包括複數安裝在導熱基板11上的扣 具13，該扣具13用以實現散熱裝置10的固定，其在本實施 例中為一螺栓組件，包括一螺栓131、一套設在螺栓131上 的彈簧132以及一墊片133，螺栓131穿設在導熱基板11上的 穿孔111中。 上述散熱裝置10進一步包括一導風板組件15，該導風 ®板組件15安裝在冷風通道122中，用以控制冷風通道122的 通斷。在本實施例中，該導風板組件15是安裝在冷風通道 122内靠近入風側的扣具13上，當然，其也可以單獨安裝在 冷風通道122中的其他位置。 再參閱圖3，導風板組件15採用塑膠等具一定彈性的材 料製成，其包括一導風板151、一與導風板151連接一體的 轉軸152以及一固定在導熱基板11上與轉軸152配合的軸套 153 ° 9 201026211 導風板151在本實施例中呈矩形板狀，較佳地，其長度 與冷風通道122的寬度相等，高度與散熱鰭片12的高度相 . 等，其可在與冷風通道122垂直時，將冷風通道122關閉。 .轉轴152呈圓筒狀，其下端緣設有一接頭1521，接頭1521的 外周緣兩相對侧分別設有一倒鉤1522。軸套153也呈圓筒 狀，其由扣具13固定在導熱基板11上，使軸套153不會相對 導熱基板11轉動。軸套153的上端緣設有一套頭1531，用於 套接轉軸接頭1521。一同參照圖4，套頭1531的内壁面等間 ®距地分佈有四個與接頭倒鉤1522配合的V形卡槽1532,其中 兩個相鄰卡槽的夹角為鈍角，另兩個兩相鄰卡槽的夾角為 直角或銳角，以使轉軸152可相對軸套153在90度範圍内轉 動，並在轉動到預定位置後卡固，從而實現導風板151的擺 向設定。 可以理解的是，導風板151的作用主要是實現冷風通道 122的通斷，其並不局限於採用轉軸152與軸套153樞接的方 @式安裝在導熱基板11上，其他適合的方式也適用。 圖5示出了包括兩個散熱裝置10a、10b的散熱系統1， 該散熱系統1是用來給帶有雙發熱電子元件的電子裝置（諸 如帶有雙CPU的伺服器、工作站等設備）進行散熱，較佳 地，該兩個散熱裝置10性能參數及結構完全相同，其分別 與安裝在電子裝置電路板20上的雙發熱電子元件（未圖示） 導熱連接，並與發熱電子元件的周邊元件30—道組合成一 系統風道40。在該系統風道40中，該兩散熱裝置10a、10b 沿系統風的方向一前一後串聯，兩者的不同點是，靠近系 201026211 統風道40入風口的散熱裝置10a的導風板151a與冷風通道 122a平行，以使該冷風通道122a導通，而遠離入風口的散 - 熱裝置10b的導風板151b與冷風通道122b垂直，以使該冷風 .通道122b關閉。 一同參照圖6，上述散熱系統1在工作過程中，系統風 沿箭頭方向流動，首先進入散熱裝置l〇a，此時，由於冷風 通道122a導通，一部分系統風從該散熱裝置l〇a的熱交換通 ©道121a流過，與散熱鰭片12a進行熱交換，將散熱裝置10a 從其對應發熱電子元件上吸收的熱量帶走；而另一部分系 統風從冷風通道122a通過，並不帶走或很少帶走散熱裝置 l〇a的熱量。系統風經過散熱裝置10a以後，再進入散熱裝 置10b，此時，散熱裝置10b的冷風通道122b關閉，使系統 風全部經過其熱交換通道121b流過，與散熱鰭片12b進行熱 交換，將散熱裝置l〇b從其對應發熱電子元件上吸收的熱量 帶走，從而實現了上述電子裝置的兩個發熱電子元件的散 .熱。另外，為了提供散熱效率，可以將散熱裝置10a的冷風 通道122a正對散熱裝置10b的熱交換通道121b。 在上述散熱系統1中，由於系統風先經過散熱裝置10a 被預熱，導致進入散熱裝置10b的系統風溫度上升，系統風 的散熱性能有所下降，但由於散熱裝置10a的冷風通道122a 導通，而散熱裝置l〇b的冷風通道122b關閉，使流經散熱裝 置l〇a的熱交換通道121a的系統風之風量要小於流經散熱 裝置l〇b的熱交換通道121b的系統風之風量。如此，則可以 彌補流經散熱裝置10a的熱交換通道121 a系統風由於溫度 11 201026211 上升，在進入政熱裝置10b時散熱性能下降的問題，達到了 政熱裝置10a與散熱裝置的均衡散熱。 - 特別需要提出的是，在上述散熱系統，可以採用同 .樣的散熱裝置來滿足前後佈置的兩個發熱電子元件的均衡 散熱，能夠增加散熱裝置的互換性，同時減少散熱裝置料 號’降低開發成本。 β综上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法 ❿提出專利申請。.淮，以上所述者僅為本發明之較佳實施例， 自不此以此限制本案之中請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝 j人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵 蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係^有驾知散熱裝置的電子裝置的立體組合圖。 圖2係本發明一個較佳實施例中散熱裝置的立體組合 圖。 _ 圖3係圖2中散熱裝置的立體分解圖。 圖4係圖2中導風板組件中轉軸與軸套結合時的斷面 圖。 圖5係帶有包含圖2中散熱裝置的散熱系統的電子裝置 的立體組合圖。 圖6係圖5所示電子裝置中的系統風走向圖。 【主要元件符號說明】 習知技術： 12 201026211

糸統 2 散熱裝置 50a ' 50b 導熱基板 51a、51a 散熱鰭片 52a、52b 熱交換通道521a、521b 電路板 60 周邊元件 70 糸統風道 80 本發明： 散熱系統 1 散熱裝置 10,10a ' 10b 導熱基板 11 穿孔 111 散熱鰭片 12,12a,12b 熱交換通道 121,121a,121b 冷風通道 122,122a,122b 扣具 13 螺栓 131 彈簧 132 墊片 133 導風板 151,151a,151b 轉軸 152 接頭 1521 倒鉤 1522 軸套 153 套頭 1531 卡槽 1532 電路板 20 周邊元件 30 系統風道 40 13

Claims (1)

1. 201026211 十、申請專利範圍： 1. 一種散熱裝置’包括一導熱基板以及複數間隔排列在該 ’ 導熱基板上的散熱鰭片，相鄰散熱鰭片間形成有熱交換 .通道，其改良在於：該散熱裝置還包括一與該熱交換通 道並行的冷風通道以及一用以控制該冷風通道通斷的導 贿㈣。 i 2. 根據申請專利範圍第i項所述之散熱裝置，其中所述導 ❹風板組件包括一尺寸與所述冷風通道相適應的導風板、 一與該導風板相連的轉軸以及一固定在所述導熱基板上 並與所述轉軸樞接的轴套。 3. 根據申請專利範圍第2項所述之散熱裝置，其中，所述 轴套通過一扣具固定在所述導熱基板上。 4. 根據申請專利範圍第3項所述之散熱裝置，其令，所述 扣具為-螺栓組件，其包括一貫穿所述軸套的螺栓及」 抵頂在該螺栓與所述軸套之間的彈簧。 ® 5.根據中請專利範圍第2至4任—項所述之散熱裝置，1 中，所述轉軸的下端設有-接頭，該接頭外周緣設有倒 鉤，所述軸套的上端設有與所述接頭配合的套頭，該 頭的内壁面設有與所述倒鉤配合的溝槽。 μ 6.根據申請專利範圍第i項所述之散熱裝置，其中，、 ^熱鰭片呈片狀，其平行間隔排列於所述導熱基板= 面，並在所述導熱基板頂面位於散熱鳍片的一側留出一 二白£域，§亥空白區域形成所述冷風通道。 201026211 .=.、、、系統，用來給兩熱源進純熱，其包括分別與 该兩熱源對應的兩散熱裝置，該兩散熱裝置串聯在一系 -統風其中’每―散熱農置均包括—熱交換通道以 •及—與該熱交換通道並行的冷風通道；其中，靠近所述 系統風道人風口的散熱裝置的冷風通道導通，而另一散 熱裝置的冷風通道關閉。 8.根據申請專利範圍第7項所述之散熱系統，其中，所述 ❿兩散熱裝置為相同的散熱裝置，且靠近系統風道入風口 的散熱裝置的冷風通道正對另—散熱裝置的熱交換風 道。 9·根據申請專利範圍第7項所述之散熱系統，其中，所述 散熱裝置均包括-導熱基板以及複數間隔排列在該導熱 基板上的散熱鰭片，相鄰散熱鰭片間形成有熱交換通 道；所述導熱基板頂面位於散熱鰭片的一侧留出一空白 區域’該空白區域形成所述冷風通道。 ® 10·根據申請專利範圍第7項所述之散熱系統，其中，所述 散熱裝置還包括一用以控制該冷風通道通斷的導風板組 件；該導風板組件包括一尺寸與所述冷風通道相適應的 導風板、一與該導風板相連的轉軸以及一固定在所述導 熱基板上並與所述轉軸樞接的軸套；其中，靠近所述系 統風道入風口的散熱裝置的導風板與冷風通道平行，使 冷風通道導通，而另一散熱裝置的導風板與冷風通道垂 直，使冷風通道關閉。 15 201026211 11. 一種散熱方法，用來給兩熱源散熱，其包括如下步驟. (A)提供兩散熱裝置，每一散熱裝置均包含熱交換通 道以及與該熱交換通道並行的冷風通道； • (B)將上述兩散熱裝置分別安裝到所述兩發熱電子元 件上； (C )將上述兩散熱裝置串聯到一系統風道中； (D)將靠近所述系統風道入風口的散熱裝置的冷風通 道開啟’另一散熱裝置的冷風通道關閉； (E ) &供糸統風穿過所述系統風道，從而散發上述兩 熱源產生的熱量。 根據申請專利範圍第U項所述之散熱方法，其中，所述 兩散熱裝置是同樣的散熱農置。 參 16