TWI325105B - Heat dissipation device - Google Patents

Description

1325105 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明涉及一種散熱裝置，特別係一種用於電子元件 .的散熱裝置。 【先前技術】 隨著計算機的迅速普及和多媒體、3(1等技術應用的興 起’作為计异機顯示系統核心的顯示卡已從幕後走到了台 前，成為廣大用戶關注的焦點。然而，隨著顯示卡上的視 ，圖像適配器（GPU)等電子元件的處理工作能力的不斷 提升以及集成度的提高，其與中央處理器（cpu)相似， 都需要安裝散熱器來對其散熱，從此跟著cpu/Gpu的更新 發展，散熱器亦需要不斷改變而來滿足cpu/Gpu&散埶需 〇 ”、、 八中，夕數散熱益為了增加其散熱面積，延長散熱鰭 片的，向長度，如中國大陸專利第200510103968 8號該 ^熱态的散熱鰭片比較細長，其末端離熱源較遠且傳熱路 ϋ夠見’熱罝很難大量傳導至散熱鰭片末端部位，如此 1等散熱鰭片末端部位對於散熱器的散熱性能沒有太大幫 序介=外由於散熱鰭片較長而散熱縛片之間的氣流流道長 二二大導致風阻大影響散熱效率；還有—些散熱器 鲈片=其散熱面積而增加散熱籍片的密度’即減小散熱 二狀的二ΐ ’如中國大陸專利第02800004.8號，其由複數 …、〜片放射性紐'合而成’其離熱源較近的散熱鰭 5 二：間：且該部分的熱量較集中，更需要強制氣流 所能帶走的埶二間距小導致其風阻較大，降低風扇的氣流 所Μ走的熱量’直接影響其散熱效率。 料f如中國大陸專利第2(K)32G125_.3號所揭露 二：二 小散熱鰭片的氣流流道長度，將方形散 ::刀:”、：’形成具-定間距的兩個方形散熱鰭片組， 導埶广管的兩端部分別穿過兩組散熱鰭片，其底部與 上:、# ’而將風扇侧立設置於該兩組散熱鰭片之 二夕而減小散熱鰭片與風扇的距離。然而，該專利亦有 片交需要進—步改良：例如’氣流從-側的散熱鰭 、、且扇吸進來，與該散熱鰭片組換熱後，再從另-側 的=…片組D人出I，而吹向另—侧的散熱籍片組的氣流 已溫又不低，從而與該另一侧的散熱鰭片組的換熱量受到 t大〜響，㈣利的熱管冷凝段直接穿設在散熱韓片上的 牙孔内其中熱管與散熱鰭片有兩種方式可接合，一是先 在熱f上或散熱W的穿孔时錫膏，再熱管穿過散熱縛 片後商溫錫焊處理’但是此過程中熱管穿過穿孔時很容易 將錫膏挂損而高溫錫焊時導致錫f不均勻，其接合不良而 影響傳熱效率；二是直接干涉（過盈）配合，即熱管的直 徑稍^於穿孔的直徑，而將散熱鰭片直接壓合的方式套設 於熱官上，但是此過程不僅組裝成本（機台等）較高，産 品不良率亦較高，同時直接干涉（過盈）配合的熱管與散 熱鰭片之間的熱阻一般高於錫焊接合時的熱阻，因此不宜 選擇此種方式。還有，該專利的熱管與散熱鰭片之間直接 6 …105 傳熱’但是-般單片散熱^的厚度較薄，吸 整體上影響熱管的冷凝段與賴以間的換熱率、。 【發明内容】 月丈熱均勻之散熱 有鑒於此，有必要提供一種風阻低、 裝置。 入-種放熱裝置’包括：一導熱底座，其具有一用於姓 2熱源之平面；-散熱體，設置於該導熱底座的平面_ 散熱體包括至少二散熱趙片㉟，該等散熱鰭 片組包圍形成具有容置空間的筒狀結構 “複數平行間隔疊置的散熱㈣，每—散熱wit :分別對應設有一接合面；及至少一熱管，連接該導熱底 =與散熱體’該熱管的冷凝段被夾設於二相鄰散熱鰭片組 、對f接合面之間；其中該散熱裝置還包括-風扇，設置 於該容置空間内，該風扇為軸流風扇，該散熱體最靠向導 熱底座的一層散熱鰭片封閉該筒狀結構的底部。 相較於習知技術，該散熱裝置的氣流通道短，風阻低， 且散熱體上的熱量分佈較均勻，使得散熱裝置的散熱較均 勻’提高整體散熱效率。 【實施方式】 以下參照圖式，對本發明散熱裝置予以進一步說明。 凊參閱圖1至圖3 ’本發明第一實施例之散熱裝置包括 ，熱底座10、分別一端設置於該導熱底座10上的L型的二 *、.、b20、分別接合於二熱管2〇另一端的二導熱塊3〇、夾設 該熱管20和導熱塊3G而呈筒狀的散熱體懈容置於散孰體 40的内部容置空間的軸流風扇5〇。 導熱底座10係由銅、鋁或其合金等製成，其包括一平 ^ (未標示）用來與電子元件（未標示）接觸了該平面上 還安裝有用來將散熱裝置固定於電路板上的扣合部件Μ。 该導熱底座10與該平面相對的表面14上設有供熱管2〇結合 的二平行溝槽16 ’該溝槽16延伸至橫向穿過其所在的導熱 底座10表面14。 熱管20具有大致垂直彎折延伸的第一延伸段（吸埶段） 22和第二延伸段（冷凝段）24。其中，第—延伸段22位於 導熱底座ίο上的溝槽16内，其長度大於溝槽16的長度並其 自由端與該溝槽16—端平齊；第二延伸段24位於導熱底座 10侧方並垂直向上延伸。本實施例中，為了熱管職夠均 勻的分佈於導熱底座1〇周圍，二熱管2〇的第一延伸段以的 自由端延伸方向以相互平行交錯方式設置於導熱底座 上，而其冷凝段24位於導熱底座1〇相對兩侧。 導熱塊30亦係由銅、鋁或其合金等製成，其包括供散 2體40結合的二相對平面32、34。其_，平面32設有與熱 管20的冷凝段24結合的溝槽36 ,該溝槽36的深度與熱管2〇 的直徑相等或將熱管20的冷凝段24壓平後與導熱塊3〇的表 面平齊設置；還有，該熱管2〇的吸熱段22與冷凝段24之間 因彎折形成弧形彎曲部，所以為了熱管2〇與導熱塊3〇的接 觸面更大，該導熱塊30上的溝槽36一端形狀與熱管2〇弧形 彎曲部的形狀相應；另外，為了將電子元件的熱量更均勻 8 1325105 傳遞，該二導熱塊30的設有溝槽36的表面處於相反方向。 該散熱體40包括兩個均呈半筒狀的第一散熱鰭片組42 ，和第二散熱鰭片組44。該第一散熱鰭片組42和第二散熱鰭 •片組44位於二導熱塊30的相對兩側，將該二導熱塊3〇和熱 管20的第二延伸段24夾在二者中間而整體上形成筒狀結 構’其中部形成容置風扇50的圓柱形的容置空間。該第一 散熱縛片組42兩端形成二接合面43，一個與一導熱塊3〇的 平面32接合，另一個與另一導熱塊3〇的平面34接合，而第 二散熱鰭片組44兩端亦形成二接合面45，一個與該一導熱 塊30的平面34接合，另一個與該另一導熱塊3〇的平面32接 合0 第一政熱籍片組42係由被數散熱鰭片420間隔疊置而 成。該散熱鱗片420的主體大致呈半環形’其環形兩端的端 緣寬度與導熱塊30相應，其端緣分別同向彎折有折邊422 , 該折邊422上設有卡扣結構426，供與其疊置相鄰的散熱趙 片420—定間隔的相卡合’而該等折邊422組合之後形成上 述接合面43。第一散熱縛片組44亦係由複數散熱韓片440間 隔疊置而成。該散熱鰭片440的主體亦大致呈半環形，其兩 端的端緣寬度與導熱塊30相應，其端緣分別同向彎折有折 邊442 ’該折邊442上亦設有與卡扣結構426相同的卡扣结構 (圖未示）’供與其疊置相鄰的散熱鰭片44〇一定間隔的相 卡合，而該等折邊442組合之後形成上述接合面45。其中， 該散熱鰭片420的主體靠近兩端的外侧緣上對稱形成有圓 弧狀的内凹部以及向外延伸的二牛角形的凸刺，該散熱籍 9 1325105 片440的主體靠近兩端的外側緣上對稱的向外延伸有凸 片，二散熱鰭片420和440組合後形成牛頭似的外觀，尤其 風扇50等部件上安裝發光二極體（LED)時更具有美感。 另外，最靠向導熱底座10的一層散熱鰭片420與440分 別呈半圓形片體，二者對接後形成大致呈圓形的片體，其 對應導熱塊30的位置設有容槽和接合端，該一層散熱鰭片 420與440充當上述筒狀結構的底部，從而該散熱體40形成 了底部封閉、圍繞容置空間（風扇50 )形成複數向内外開 通的氣流通道的筒狀散熱結構。 風扇50藉由一固定架52固定於散熱體40的容置空間 内，該風扇50的軸線方向與散熱體40的氣流通道延伸方向 (散熱鰭片420、440的疊置方向）垂直。該固定架52包括一 圓圈形的托盤520，該托盤520邊緣相對兩側先向外延伸再 向上彎折延伸出二對稱的掛勾522，該掛勾522上端再向外 延伸形成固定端524並其上設有固定孔526。該托盤520的等 三分位置設有三個固定孔528，風扇50的下方延伸設有三個 固定腳54，該固定腳54上設有固定孔540，通過螺釘將風扇 50的固定腳54固定至托盤520上，再將托盤520通過其掛勾 522固定於導熱塊30上。該導熱塊30上.對應固定架52的固定 端524的位置設有螺孔。 請參閱圖4，以顯示卡為例對本發明散熱裝置的使用狀 態進行說明。將散熱裝置安裝於顯示卡60上並由導熱底座 10接觸於電子元件（GPU)上。當GPU運行時，其産生的熱 量通過導熱底座10吸收並傳給熱管20的吸熱段22，熱管20 1325105 的工作介質通過相變將熱量迅速傳導至與熱管20的冷凝段 24及其連接的導熱塊30及散熱體40，在通過風扇50強制進 行散熱。其中，由於熱管20的冷凝段24的熱量通過導熱塊 30吸收並傳給散熱體40，導熱塊30比散熱體40的散熱鰭片 420、440較厚，其吸熱量較大，且可均勻的再傳給與其接 合的散熱鰭片420、440，所以整個散熱裝置的各個部位熱 量分佈較均勻，有利於提高散熱效率；再由設置在散熱體 40中間的風扇50強制吹散熱鰭片420、440，由於散熱鰭片 420、440之間的氣流通道遠離風扇50的方向上較短，風阻 小，且該氣流通道在各個方向的長度較均勻，使散熱更均 勻。另外，氣流透過散熱體40後吹向GPU周圍的其他元件， 使顯示卡周圍空間溫度較均勻。 可以理解地，上述實施例中風扇50是軸流風扇，所以 散熱體40的底部設置有圓形的散熱鰭片420和440予以封 閉，以將氣流侧向導流於散熱鰭片420、440之間的氣流通 道内。當採用離心式風扇時，氣流可直接側向吹散熱鰭片 之間的氣流通道，故不必設置上述實施例中的最下層的圓 形散熱鰭片420和440，這樣亦可以讓部分氣流直接流通至 導熱底座10及電子元件周圍，有利於更好的散熱。另外， 上述實施例中，散熱鰭片組42和44之間夾設有導熱塊30， 為的是導熱塊30可大量吸收熱管20的冷凝段24的熱量並將 熱量通過大面積的傳給散熱鰭片420、440，另一方面導熱 塊30與熱管20接合時易控制其接合緊密度，不過本發明亦 可以將熱管20的冷凝段24直接與二散熱鰭片組42和44之間 11 1325105 央設，即散熱鰭片組42和44的接合面43和45上分別形成半 圓形凹槽，二者對接時組合形成將熱管夾設在其中的容置 孔，亦可以將熱管冷凝段進一步壓扁後與二散熱鰭片組之 間接合，同樣能夠控制熱管與散熱鰭片的接合緊密度。 還可以理解地，上述實施例中，散熱裝置包括兩個L字 形熱管20，所以亦有兩個散熱鰭片組42、44對接成圓筒狀 散熱體40,但本發明散熱裝置亦可包括三個L字形熱管並在 導熱底座上放射狀的佈置，而包括三個散熱韓片組組成圓 形或橢圓形散熱體，每兩個散熱鰭片組之間夹設一熱管的 冷2段，如此類推，本發明散熱裝置可根據需求適當增加 熱管和散熱H片組的數量；或本發明散熱裝置亦可包括兩 個大致呈U字形的熱管，該二熱管的底部（吸熱段）設置於 導熱底座上’其四個延伸段（冷凝段）均句分佈於導熱底 座上方周圍，而包括四個散熱韓片組組成圓形或糖圓形散 熱體’每兩個散熱韓片組之間夾設—熱管的―冷凝段 本發明散熱裝置亦可包括L字形或U字形混合形狀的熱管。 之’如在匕设置的散熱裝置的熱量分佈更趨於均自，並且 增加熱管與散熱鰭片之間的傳熱率。 :上所述’本發明符合發明專利要件，爰依法提出專 央本二為本發明之較佳實施例’舉凡熟 ;化=;=在麦依本發明精神所作之等效修傅或 夂化白應涵盍於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明—實施例散熱裝置之立體分解圖。 12 1325105 圖2係圖1之部分立體組裝圖。 圖3係圖2之立體組裝圖。 圖4係本發明一實施例散熱裝置之使用狀態示意圖。 【主要元件符號說明】 導熱底座 10 扣合部件 12 底座表面 14 溝槽 16 ' 36 執管 ί、、、 口 20 第一延伸段22 第二延伸段 24 導熱塊 30 平面 32、34 散熱體 40 第一散熱鰭片組 42 散熱籍片 420 > 440 折邊 422 ' 442 卡扣結構 426 第二散熱鰭片組 44 接合面 43、45 風扇 50 固定架 52 托盤 520 掛勾 522 固定端 524 固定孔 526'528'540 固定腳 54 顯示卡 60 13

Claims (1)

1325105 十、申請專利範圍： 1 ' 一種散熱裝置，其包括： 一導熱底座，其具有一用於結合熱源之平面； 一散熱體，設置於該導熱底座的平面相對表面上方， 该散熱體包括至少二散熱H片組，該等散熱鰭片組& 圍形成具有容置空間的筒狀結構，每一散熱趙片組包 括複數平行間隔疊置的散熱鰭片，每一散熱籍片組的 兩端分別對應設有一接合面；及 至少一熱管，連接該導熱底座與散熱體，該熱管的冷 凝段被夾設於二相鄰散熱鰭片組的對應接合面之間； 其中該散熱裝置還包括一風扇，設置於該容置空間 内，§亥風扇為軸流風扇，該散熱體最靠向導熱底座的 一層散熱鰭片封閉該筒狀結構的底部。 2、 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該散熱 裝置還包括至少二導熱塊，分別被夾設於相鄰散熱鰭 片組的對應接合面之間，每一導熱塊一表面上設有容 置熱管冷凝段的溝槽。 3、 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置，其中該熱管 大致呈U字形，其底部設置於導熱底座上，其兩個端 部分別與導熱塊接合。 4、 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置，其中該散熱 裝置包括二L型熱管，其二吸熱段平行交錯方式設置 於導熱底座上。 14 ^25105 5、 項所述之散熱裝置，其中該散熱 飞—同 < 放熱鰭片組，每—散熱韓片組係由複 數半環狀散熱,鰭片具一定間隔的疊置而成，每相鄰疊 置的散熱鰭片之間形成圍繞風扇的向内外開通的氣流 通道。 如申清專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該風扇 通過一固定架固定於散熱體的容置空間内，該固定架 包括一供風扇固定的圓圈形的托盤，該牦盤邊緣相對 兩側對稱設有二掛勾，該掛勾固定於導熱塊上，風扇 的軸線方向與散熱鰭片的疊置方向垂直。 7如申凊專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該散熱鰭 片組的接合面上設有半圓形溝槽，與相鄰散熱鰭片組 的對應溝槽組合形成容置熱管的容置孔。 8、一種散熱裝置，其包括： 一導熱底座’其具有一用於結合熱源之平面； 一散熱體，設置於該導熱底座的平面相對表面上方， 該散熱體包括至少二散熱鰭片組’該等散熱鰭片組包 圍形成具有容置空間的筒狀結構’每一散熱鰭片组包 括複數平行間隔疊置的散熱鰭月，每一散熱鰭片組的 兩端分別對應設有一接合面； 至少二導熱塊’分別被夾設於相鄰散熱鰭片組的對應 接合面之間並緊密貼合，每一導熱塊一與散熱器片組 接合的表面上設有長條狀的溝槽；及 15 f少一熱管’連接該導熱底座與散熱體，該熱管的冷 凝#又被夾》又於—相鄰散熱鰭片組的對應接合面之間並 容置於導熱塊的溝槽内； 其中，該散熱農置還包括一轴流風扇，該轴流風扇設 置於所述各置空間内，該散熱體最靠向導熱底座的一 層散熱鰭片封閉該筒狀結構的底部。 如申：專：靶圍第8項所述之散熱裝置，其中該熱管大 致呈U字形’其底部設置於導熱底座上，其兩個 分別與導熱塊接合。 10 如申凊專利範圍第8項所述之散熱裝置，其中該散熱 裝置^括—L型熱官’該二熱管的吸熱段平行交錯方 式設置於導熱底座上。 T申凊專利範圍8項所述之散熱裝置，其中該散執體 ^括二+筒狀散熱鰭片組，每—散熱鰭片組係由複數 +環狀散熱鰭片具一定間隔的疊置而成，每相鄰最置 散熱鰭片之間形成圍繞容置空間的向内外開通的氣 〜通道。 / 請專利範㈣8項所述之散熱裝置，其中該風扇 通過一固定架固定於散熱體的容置空間内，該固定竿 =括-供風扇固定的圓圈形的托盤’該托盤邊緣相對 ”稱設有二掛勾’該掛勾固定於導熱塊上1風 扇的軸線方向與散熱鰭片的疊置方向垂直。 16 1325105 Η—、圖式： 17 1325105 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：圖（2 )。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 熱管 20 導熱塊 30 第一散熱鰭片組 42 第二散熱鰭片組 44 風扇 50 固定架 52 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵之化學式：