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TWI708137B - 散熱器 - Google Patents

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TWI708137B
TWI708137B TW108141957A TW108141957A TWI708137B TW I708137 B TWI708137 B TW I708137B TW 108141957 A TW108141957 A TW 108141957A TW 108141957 A TW108141957 A TW 108141957A TW I708137 B TWI708137 B TW I708137B
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朱帥鋒
項品義
張連飛
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英業達股份有限公司
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Abstract

本發明提供了一種散熱器，所述散熱器包括第一散熱部件、第二散熱部件和熱管，所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，所述第一散熱部件正對設置在所述中央處理器的一側。本發明通過所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，使得所述熱管將所述第一散熱部件的至少部分熱量傳導至所述第二散熱部件上，以增加散熱器的散熱面積，從而提高了所述第一散熱部件對所述中央處理器的散熱效率，且無需提高風扇的轉速，從而降低了功耗。

Description

散熱器
本發明涉及散熱技術領域，尤其涉及一種散熱器。
隨著電子產品的發展，電子產品需要為用戶提供越來越豐富的功能。為實現這些功能，需要在電子產品內部集成越來越多的芯片，導致熱源集中度增大，熱源的熱量需要快速導出以保障芯片的性能。例如作為服務器系統中核心部件的中央處理器(CPU)，需要具有良好的散熱功能以提高服務器的穩定性和可靠性，否則當中央處理器的溫度接近或者超過上限值時，服務器就會死機，停止工作。
目前的散熱器件大致分為兩類，一類是風扇，另一類是散熱模組。對於散熱模組而言，可以通過以下方式來實現散熱：1)使用石墨片或者銅箔散熱，這種方式熱傳導效率有限，對於大功率芯片無法快速高效地散熱。2)使用熱管散熱，這種方式只能沿一個方嚮導熱，散熱效果有限。可見，如何設計出高效的散熱器已經呈現出瓶頸。
另外，作為服務器的主流散熱器為英特爾公司(intel)發布的散熱器，該散熱器需要安裝在中央處理器的附近，同風扇配合進行散熱，由風扇吹走熱量。但是這種散熱器由於局限於中央處理器本體附近，其並沒有充分利用中央處理器附近多餘空間，造成在中央處理器解熱能力上有局限性，而必須通過提升風扇轉速來提高散熱，從而浪費了功耗。
本發明提供一種散熱器，可以提高散熱器的散熱效率，提高空間利用率，還可以減低功耗。
本發明提供了一種散熱器，包括第一散熱部件、第二散熱部件和熱管，所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，所述第一散熱部件正對設置在所述中央處理器的一側。
根據上述實施例所揭露的散熱器，通過所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，使得所述熱管將所述第一散熱部件的至少部分熱量傳導至所述第二散熱部件上，以增加散熱器的散熱面積，從而提高了所述第一散熱部件對所述中央處理器的散熱效率，且無需提高風扇的轉速，從而降低了功耗。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
如背景技術所述，圖1為一種散熱器的結構示意圖。如圖1所述，作為服務器的主流散熱器為英特爾公司(intel)發布的散熱器10，所述散熱器10包括一組主鰭片11，以及四組副鰭片12，所述主鰭片11的截面例如是呈方形，四組所述副鰭片12對稱設置在所述主鰭片11的延伸方向的兩側，所述副鰭片12的延伸方向與所述主鰭片11的延伸方向相同，此時，在所述主鰭片11每側具有兩組所述副鰭片12，兩組所述副鰭片12間隔設置，且兩組所述副鰭片12位於所述主鰭片11的延伸方向上所述主鰭片11的兩端之間，使得四組所述副鰭片12在所述主鰭片11的兩側分別形成3個凹陷。所述散熱器10還包括固定殼13，所述主鰭片11和副鰭片12固定在所述固定殼13的一表面上，所述固定殼13在每個所述凹陷處均具有通孔13a，所述通孔13a用於將所述散熱器10固定在中央處理器(CPU)附件的固定結構上，以便於所述散熱器10對所述中央處理器進行散熱處理。該散熱器10僅位於中央處理器附近，其並沒有充分利用中央處理器附近多餘空間，造成在中央處理器解熱能力上有局限性，需通過提升風扇轉速來提高散熱，浪費功耗。另外，在服務器發生物理性碰撞時，散熱器10很容易發生變形，使得散熱器10受到損傷，其結構強度較低，從而降低了其散熱效果，並增加了功耗。
基於上述分析，本發明提供的一種散熱器，所述散熱器包括第一散熱部件、第二散熱部件和熱管，所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，所述第一散熱部件正對設置在所述中央處理器的一側。本發明通過所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，使得所述熱管將所述第一散熱部件的至少部分熱量傳導至所述第二散熱部件上，以增加散熱器的散熱面積，從而提高了所述第一散熱部件對所述中央處理器的散熱效率，且無需提高風扇的轉速，從而降低了功耗。
進一步的，所述殼體在所述凹陷處還具有側牆，以增加所述散熱器的結構強度，從而降低服務器發生物理性碰撞時，所述散熱器的形變問題，以避免因所述散熱器因變形影響了其散熱效果。
以下將對本發明的一種散熱器作進一步的詳細描述。下面將參照附圖對本發明進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本發明的限制。
為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關係統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
為使本發明的目的、特徵更明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
本實施例所提供的一種散熱器，圖2為本實施例的一種散熱器的結構示意圖。如圖2所示，所述散熱器例如是用於配合風扇對中央處理器進行散熱處理。所述散熱器包括第一散熱部件100、第二散熱部件200、熱管300和殼體400，所述熱管300連接所述第一散熱部件100和第二散熱部件200，所述第一散熱部件100 、第二散熱部件200和熱管300固定在所述殼體400上。
所述第一散熱部件100正對設置在所述中央處理器的一側，其用於對所述中央處理器進行散熱，其包括主散熱部件110和副散熱部件120。作為示例，所述第一散熱部件100包括一個主散熱部件110和四個副散熱部件120，所述主散熱部件110的截面（沿所述第一鰭片厚度方向）例如是呈方形，具體例如呈長方形，其例如是由第一鰭片沿其厚度方向排列形成。所述第一鰭片的材料例如是導熱材料，所述主散熱部件110在所述第一鰭片的延伸方向具有兩端。所述副散熱部件120的截面（沿所述第二鰭片厚度方向）例如也是呈方形，具體例如呈長方形，其例如是由第二鰭片沿其厚度方向排列形成，所述第二鰭片的材料例如是導熱材料，所述第二鰭片沿其延伸方向的長度小於所述第一鰭片沿其延伸方向的長度。所述第一鰭片的延伸方向與所述第二鰭片的延伸方向相同，所述第一鰭片的排列方向與所述第二鰭片的排列方向相同。在所述第一鰭片的排列方向上，四個所述副散熱部件120設置所述主散熱部件110的兩側，使得所述主散熱部件110在所述第一鰭片的排列方向的每一側均具有兩個所述副散熱部件120，兩個所述副散熱部件120間隔設置，且兩個所述副散熱部件120位於所述主散熱部件110的兩端之間，使得所述副散熱部件120與所述主散熱部件110在所述主散熱部件110的每一側均形成有三個凹陷，即所述副散熱部件120與所述主散熱部件110在所述主散熱部件110的兩側形成有六個凹陷。
在其他實施例中，所述主散熱部件110的形狀可以根據需求進行變動，例如是圓形，多邊形等，所述副散熱部件120的數量也可以根據需求進行變動，例如是1個、2個、3個、5個等等，所述副散熱部件120的形狀可以根據需求進行變動，例如是圓形，多邊形等。
所述第二散熱部件200例如是由第三鰭片沿其厚度方向排列形成，所述第三鰭片的材料例如是導熱材料，優選的，所述第一鰭片、第二鰭片和第三鰭片的材料相同，例如均是鋁合金。所述第二散熱部件200的數量至少為1個，所述第二散熱部件200的截面（沿所述第三鰭片厚度方向）例如是呈方形、圓形、多邊形等規則圖形，也可以呈不規則圖形。其具體的形狀根據其所處位置的截面形狀以及實際需求來決定。作為示例，所述散熱器包括兩個所述第二散熱部件200，所述第二散熱部件200的截面（沿所述第三鰭片厚度方向）例如是呈方形。
所述熱管300具有兩端，所述熱管300的兩端分別連接了所述第一散熱部件100和第二散熱部件200。所述熱管300將所述第一散熱部件100的至少部分熱量傳導至所述第二散熱部件200上，以增加散熱器的散熱面積，從而提高了所述第一散熱部件100對所述中央處理器的散熱效率，且無需提高風扇的轉速，從而降低了功耗。當所述第二散熱部件200的數量多於1個時，分別連接每個所述第二散熱部件200的所述熱管300在所述第一散熱部件100處是分開的。例如，連接所述第一散熱部件100與一個所述第二散熱部件200的是四根所述熱管300，那麼連接兩個所述第二散熱部件200的是八個所述熱管300。
沿所述第一散熱部件100和第二散熱部件200的厚度方向，所述殼體400設置在所述第一散熱部件100和第二散熱部件200的一側，使得所述第一散熱部件100和第二散熱部件200固定在所述殼體400的一側表面上，所述殼體400的形狀由其放置位置的形狀以及實際需求來決定。當所述殼體400所在位置呈I形、L形、U形或S形等具有兩個端口的形狀時，優選的，所述殼體的形狀對應的呈I形、L形、U形或S形等，此時，所述第二散熱部件200僅有一個，且所述第一散熱部件100和第二散熱部件200分別設置在所述殼體400的兩個端口上，所述熱管300位於所述殼體400的兩個端口之間。當所述殼體400所在位置呈人字形、T形或山字形等具有三個端口的形狀時，優選的，所述殼體的形狀對應的呈人字形、T形或山字形等，此時，所述第二散熱部件200有兩個，且所述第一散熱部件100和兩個第二散熱部件200分別設置在所述殼體400的三個端口上，所述熱管300位於所述殼體400的三個端口之間，且呈人字形。依次類推，當所述殼體400所在位置具有k（k≥2）個端口時，所述第二散熱部件200有k-1個，且所述第一散熱部件100和k-1個第二散熱部件200設置在所述殼體400的k個端口上，所述熱管300位於所述殼體400的k個端口之間。
以下表格為本實施例的散熱器所用功耗與現有散熱器的功耗對比表格，其中，本實施例的散熱器呈T形的外殼，使得其呈T型散熱器，所述散熱器具有兩個第二散熱部件200，其中，功耗差值為現有散熱器功耗與T型散熱器功耗，
環境溫度 中央處理器負載 現有散熱器功耗(W) T型散熱器功耗(W) 功耗差值(W)
25℃ idle 299 287 11
30% 370 357 13
50% 415 400 15
100% 532 521 10
30℃ idle 309 294 15
30% 382 364 18
50% 427 407 20
100% 538 528 10
35℃ idle 318 303 15
30% 393 372 21
50% 439 416 22
100% 551 536 14
上表中，在環境溫度分別為25℃、30℃和35℃的情況下，且在中央處理器負載分別為idle、30%、50%、100%時，現有散熱器的功耗明顯比T型散熱器的功耗高，可知，現有的散熱器需要較高轉速的風扇，因此，其功耗高，而本實施例中的T型散熱器由於其無需較高轉速的風扇，因此其功耗較低。
所述殼體400包覆了所述第一散熱部件100和第二散熱部件200的一側，還具有沿所述第二散熱部件200在其截面方向上遠離所述第一散熱部件100的側壁，並且在所述凹陷處還具有側牆403，以增加所述散熱器的結構強度，從而降低服務器發生物理性碰撞時，所述散熱器的形變問題，以避免因所述散熱器因變形影響了其散熱效果。
所述殼體400在所述凹陷處還具有第一通孔401，所述第一通孔401的深度與所述殼體400的厚度相同，其用於設置固定件（例如螺絲）以將所述散熱器固定在所述中央處理器的附近。所述殼體400在所述熱管300處具有第二通孔402，所述第二通孔402暴露所述熱管300的橫截面及其部分長度，以將所述熱管300上的部分熱量從所述第二通孔402散出。
綜上所述，本發明提供了一種散熱器，所述散熱器包括第一散熱部件、第二散熱部件和熱管，所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，所述第一散熱部件正對設置在所述中央處理器的一側。本發明通過所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，使得所述熱管將所述第一散熱部件的至少部分熱量傳導至所述第二散熱部件上，以增加散熱器的散熱面積，從而提高了所述第一散熱部件對所述中央處理器的散熱效率，且無需提高風扇的轉速，從而降低了功耗。
進一步的，所述殼體在所述凹陷處還具有側牆，以增加所述散熱器的結構強度，從而降低服務器發生物理性碰撞時，所述散熱器的形變問題，以避免因所述散熱器因變形影響了其散熱效果。
此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”等的描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
10:散熱器 11:主鰭片 12:副鰭片 13:固定殼 13a:通孔 100:第一散熱部件 110:主散熱部件 120:副散熱部件 200:第二散熱部件 300:熱管 400:殼體 401:第一通孔 402:第二通孔 403:側牆
圖1為一種散熱器的結構示意圖。 圖2為本發明一實施例的一種散熱器的結構示意圖。
100:第一散熱部件
110:主散熱部件
120:副散熱部件
200:第二散熱部件
300:熱管
400:殼體
401:第一通孔
402:第二通孔
403:側牆

Claims (7)

  1. 一種散熱器，用於對中央處理器進行散熱處理，包括：第一散熱部件；第二散熱部件；以及熱管，所述熱管連接所述第一散熱部件和第二散熱部件，所述第一散熱部件正對設置在所述中央處理器的一側；其中，所述散熱器還包括殼體，沿所述第一散熱部件和第二散熱部件的厚度方向，所述殼體設置在所述第一散熱部件和第二散熱部件的一側，當所述殼體所在位置具有k個端口時，所述第二散熱部件有k-1個，且所述第一散熱部件和k-1個第二散熱部件設置在所述殼體的k個端口上，所述熱管位於所述殼體的k個端口之間，其中，k
    Figure 108141957-A0305-02-0013-2
    2。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中所述第一散熱部件包括：主散熱部件，由第一鰭片沿其厚度方向排列形成；以及副散熱部件，由第二鰭片沿其厚度方向排列形成；其中，所述副散熱部件固定在所述主散熱部件上，所述第一鰭片厚度方向與所述第二鰭片厚度方向相同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱器，其中所述第一散熱部件包括一個主散熱部件和四個副散熱部件，四個所述副散熱部件設置所述主散熱部件的兩側，使得所述主散熱部件在所述第一鰭片的排列方向的每一側均具有間隔設置的兩個所述副散熱部件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱器，其中所述主散熱部 件在所述第一鰭片的延伸方向具有兩端，位於所述主散熱部件之同側的兩個所述副散熱部件位於所述主散熱部件的兩端之間；所述副散熱部件與所述主散熱部件在所述主散熱部件的每一側均形成有三個凹陷。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱器，其中所述第二散熱部件由第三鰭片沿其厚度方向排列形成，且所述第二散熱部件的數量至少為1個。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱器，其中所述熱管具有兩端，所述熱管的兩端分別連接了所述第一散熱部件和第二散熱部件。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中殼體在所述凹陷處還具有第一通孔，所述第一通孔的深度與所述殼體的厚度相同，其用於設置固定件，以將所述散熱器固定在所述中央處理器的附近。
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