TWI859951B - 散熱系統及環形散熱器 - Google Patents

Abstract

一種散熱系統，包括環形散熱器以及二導流擋板。各導流擋板具有彼此相對的連接端及自由端。二導流擋板的連接端連接環形散熱器。二導流擋板與環形散熱器圍繞熱源區域。熱源區域具有側向開口。側向開口由二導流擋板的自由端構成，並與環形散熱器分別位於熱源區域二側。

Description

散熱系統及環形散熱器

本發明關於一種散熱系統，特別是指一種散熱系統及環形散熱器。

隨著科技進步，電路板模組上的中央處理器（Central Processing Unit, CPU；以下稱CPU）日益進步，CPU的效能提高，故相對的需要解決的熱量也越來越多。

一般而言，電路板模組中主要的發熱元件的附近會設置散熱器，且散熱器的散熱效率與其體積成正比。具體而言，散熱器一般會透過增加散熱鰭片的鰭片數量來增加散熱面積，藉以達到提高散熱效率。為了保持相鄰二散熱鰭片之間的氣流通道，散熱器的體積就會隨著鰭片數量增加而增加。然而，隨著電子裝置高效能且多工化發展，其電路板模組上的發熱元件（如，CPU）會因效能提升而產生更高的熱量，但電路板模組能提供元件設置的空間並不會隨之變大，以致於難以透過擴大散熱器的體積來提高散熱效率，進而排除更高的熱量。

在有限的設置空間下，為了提高散熱器的散熱效率，相鄰二散熱鰭片之間的氣流通道則必須縮減來設置更多的散熱鰭片。換言之，在有限空間下，提高散熱鰭片的鰭片數量雖會提高散熱面積但會產生較大的流阻，反之，減少散熱鰭片的鰭片數量雖會降低流阻但同樣會減少散熱面積。因此，在散熱面積與流阻反向變化的情況下，散熱器的散熱效率是提升還是下降則難以論定。因此，在有限的設置空間下，一些散熱器僅能以曲線延伸（以俯視角度來看）的散熱鰭片來增加散熱面積，藉以降低風道寬度的縮減而大幅影響流阻。

然而，若以側視視角來看這些散熱器的散熱鰭片則仍為直線延伸而非曲線延伸。也就是說，這些以俯視角度來看為曲線延伸的散熱鰭片，其垂直於電路板模組的風道路徑仍維持不變。當風道路徑不變時，流量也大致維持不變，故能提升的散熱效率有限。

有鑑於此，本發明提供一種散熱系統及環形散熱器，藉以解決發熱元件效能提升所造成的散熱效率不敷使用的問題，進而在整體外觀尺寸大致不變的情況下，更高效地增加散熱效率及/或針對性地對特定熱源增加散熱效率。

在一些實施例中，一種散熱系統包括環形散熱器以及二導流擋板。各導流擋板具有彼此相對的連接端及自由端，其中二導流擋板的連接端連接環形散熱器。二導流擋板與環形散熱器圍繞熱源區域。熱源區域具有側向開口。側向開口由二導流擋板的自由端構成，並與環形散熱器分別位於熱源區域二側。

在一些實施例中，前述環形散熱器包括導熱主體、複數散熱鰭片及複數導熱分支。複數散熱鰭片與複數導熱分支呈放射狀排列且連接導熱主體的周側面。其中，各導熱分支具有彼此相對的第一端與第二端，各導熱分支的第一端連接導熱主體的周側面，且二導流擋板的連接端分別連接複數導熱分支中的二導熱分支的第二端。

在一些實施例中，前述環形散熱器包括導熱主體、複數散熱鰭片及複數導熱分支。複數散熱鰭片與複數導熱分支呈放射狀排列且連接導熱主體的周側面。其中，各導熱分支具有彼此相對的第一端與第二端，各導熱分支的第一端連接導熱主體的周側面，且二導流擋板的連接端分別連接複數導熱分支中的二導熱分支的第二端。

在一些實施例中，前述與二導流擋板的連接端分別連接的二導熱分支的第一端分別連接導熱主體的相對二側。

在一些實施例中，前述複數散熱鰭片由二導流擋板的連接端的連線區分為第一鰭片組與第二鰭片組。第一鰭片組鄰接熱源區域，且第一鰭片組的總散熱面積小於第二鰭片組的總散熱面積。

在一些實施例中，前述第一鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙大於第二鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙。

在一些實施例中，前述二導流擋板的連接端分別連接環形散熱器的相對二側，且第一鰭片組的鰭片數量小於第二鰭片組的鰭片數量。

在一些實施例中，前述第一鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙大於第二鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙。

在一些實施例中，前述二導流擋板的連接端分別連接環形散熱器的相對二側，且第一鰭片組的鰭片數量小於第二鰭片組的鰭片數量。

在一些實施例中，前述第一鰭片組的鰭片長度小於第二鰭片組的鰭片長度。

在一些實施例中，前述第一鰭片組的總散熱面積小於或等於80%的第二鰭片組的總散熱面積。

在一些實施例中，前述複數散熱鰭片由二導流擋板區分為第一鰭片組與第二鰭片組。第一鰭片組鄰接熱源區域。第一鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙大於第二鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙，且第一鰭片組的鰭片長度大於第二鰭片組的鰭片長度。

在一些實施例中，前述複數散熱鰭片的鰭片高度小於導流擋板的擋板高度。

在一些實施例中，前述導流擋板與電路板相距≧0毫米且≦0.5毫米。

在一些實施例中，前述複數散熱鰭片的鰭片高度與導熱主體的高度相差≧0毫米。

在一些實施例中，一種環形散熱器包括導熱主體以及複數散熱鰭片。複數散熱鰭片呈放射狀排列且連接導熱主體的周側面。複數散熱鰭片區分為第一鰭片組與第二鰭片組，並且第一鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙大於第二鰭片組中任二相鄰的散熱鰭片之間的間隙。

在一些實施例中，前述第一鰭片組的鰭片數量小於第二鰭片組的鰭片數量。

在一些實施例中，前述第一鰭片組中的各散熱鰭片的鰭片長度相等於第二鰭片組中的各散熱鰭片的鰭片長度。

在一些實施例中，前述複數散熱鰭片是以垂直且穿過導熱主體的延伸線而區分為該第一鰭片組與該第二鰭片組。

在一些實施例中，前述環形散熱器夾設在風扇與電路板之間，並且於前述熱源區域中的電路板上具有複數發熱元件。

綜上所述，任一實施例中的環形散熱器及散熱系統，其能在不增加散熱器的整體尺寸下提供較高的散熱效率。在一些實施例中，環形散熱器夾設在風扇與電路板之間，其能提供流場控制，以將流場有效地導向熱源區域，進而能提供較高效的散熱效率。在一些實施例中，環形散熱器可應用於電路板上，且其能提供低流阻的散熱鰭片來鄰接熱源區域，以使導向元件（即相鄰二散熱鰭片之間的氣流通道）的流量變大，進而能提供較高效的散熱效率。

需要特別說明的是，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

並且，在本文中，一元件的「自由端」是指此元件未連接其他元件的末端（以俯視角度來看）。而一元件的「連接端」是指此元件物理連接其他元件的末端（以俯視角度來看）。

請參見圖1。散熱系統1包括環形散熱器100以及二導流擋板200。各導流擋板200具有連接端201及自由端202，並且連接端201及自由端202彼此相對。二導流擋板200的連接端201連接環形散熱器100。二導流擋板200與環形散熱器100圍繞熱源區域600，且熱源區域600具有一側向開口670。此側向開口670是由二導流擋板200的自由端202構成，並且與環形散熱器100分別位於熱源區域600二側。

在一些實施例中，導流擋板200與環形散熱器100分別為獨立元件，且導流擋板200的連接端201以焊接、黏貼、卡扣、鎖固或鉚接等銜接方式連接環形散熱器100，如圖1所示。在另一些實施例中，導流擋板200與環形散熱器100為一體成形的單一元件，如圖3所示。換言之，以俯視角度來看，導流擋板200是從環形散熱器100向外突出並延伸一既定距離的板體。舉例來說，導流擋板200與環形散熱器100是利用鋁擠模具形成的散熱元件。

在一些實施例中，導流擋板200與環形散熱器100的材質為高導熱性金屬。舉例來說，導流擋板200與環形散熱器100的材質可以為但不限於鋁。

在一些實施例中，導流擋板200可以為但不限於長方體、具有一個或多個彎折處的板體、或具有彎曲弧度的板體。

在一些實施例中，環形散熱器100包括導熱主體10、複數散熱鰭片20及複數導熱分支300。複數散熱鰭片20與複數導熱分支300呈放射狀排列且連接導熱主體10的周側面。其中，各導熱分支300位於任二相鄰的散熱鰭片20之間，並且具有彼此相對的第一端301與第二端302（以俯視角度來看）。各導熱分支300的第一端301連接導熱主體10的周側面，且二導流擋板200的連接端201分別連接複數導熱分支300中的二導熱分支300的第二端302。

在一些實施例中，連接二導流擋板200的二導熱分支300可分別連接導熱主體10的不相對的二側。

在另一些實施例中，連接二導流擋板200的二導熱分支300亦可分別連接環形散熱器100的相對二側。具體而言，連接二導流擋板200的二導熱分支300的第一端301分別連接導熱主體10的相對二側，如圖1所示。換言之，此二導熱分支300的第一端301的連線會經過導熱主體10的軸心。

在一些實施例中，導熱分支300的數量可為偶數個，並且兩兩相對地連接導熱主體10的相對二側。舉例來說，假設環形散熱器100具有4個導熱分支300，此4個導熱分支300能以十字形的配置方式連接導熱主體10。

在一些實施例中，複數導熱分支300的第二端302還能設置以提供緊固元件將導熱分支300與其他元件固定在一起。舉例來說，固定元件可以為螺絲、卡合柱、卡扣鉤或鉚釘等。

在一些實施例中，散熱鰭片20、導熱分支300與導熱主體10分別為獨立元件，並且散熱鰭片20與導熱分支300以焊接、黏貼、卡扣、鎖固或鉚接等銜接方式連接導熱主體10（圖未示）。在另一些實施例中，散熱鰭片20、導熱分支300與導熱主體10為一體成形的單一元件，如圖1所示。換言之，以俯視角度來看，散熱鰭片20與導熱分支300是從導熱主體10向外突出並延伸一既定距離的片狀結構。舉例來說，散熱鰭片20、導熱分支300與導熱主體10是利用鋁擠模具形成的散熱元件。在又一些實施例中，導熱分支300與導熱主體10為一體成形的單一元件。而散熱鰭片20則為獨立於導熱主體10的獨立元件，但以焊接、黏貼、卡扣、鎖固或鉚接等銜接方式連接導熱主體10（圖未示）。在又另一些實施例中，散熱鰭片20與導熱主體10為一體成形的單一元件。而導熱分支300為獨立於導熱主體10的獨立元件，但以焊接、黏貼、卡扣、鎖固或鉚接等銜接方式連接導熱主體10（圖未示）。

在一些實施例中，導流擋板200與導熱分支300分別為獨立元件，並且導流擋板200以焊接、黏貼、卡扣、鎖固或鉚接等銜接方式連接導熱分支300的第二端302，如圖1所示。在另一些實施例中，導流擋板200與導熱分支300亦可為一體成形的單一元件，如圖3及圖4所示。換言之，以俯視角度來看，導流擋板200是從導熱分支300的第二端302向外突出並延伸一既定距離的板體。舉例來說，導流擋板200與導熱分支300是利用鋁擠模具形成的散熱元件。

參照圖4。為清楚呈現散熱系統1的設計，圖4省略繪製風扇500。在一些實施例中，以側視角度來說，散熱鰭片20的鰭片高度h2小於導流擋板200的擋板高度h1。換言之，散熱鰭片20的上緣與下緣之間的絕對距離小於導流擋板200的上緣與下緣之間的絕對距離。

在一些實施例中，參照回圖1，各導流擋板200具有自連接端201延伸到自由端202的擋板長度L0、L0’。各散熱鰭片20具有鰭片長度L1、L2，即從導熱主體10的側表面到散熱鰭片20的末端之間的絕對距離。於此，導流擋板200的擋板長度L0、L0’均大於或等於散熱鰭片20的鰭片長度L1、L2。

在一些實施例中，各導熱分支300的分支長度可大於散熱鰭片20的鰭片長度L1、L2。也就是說，以俯視角度來看，導熱分支300的會突出於散熱鰭片20的末端。於此，分支長度是指從導熱主體10的側表面到導熱分支300的第二端302（末端）之間的絕對距離。在一些實施例中，各導熱分支300的第二端302是完全突出於散熱鰭片20的末端，具體而言，各導熱分支300的第二端302是位於與導熱分支300相鄰的二散熱鰭片20的末端的連線相對於導熱主體10的另一側。

再請參見圖1，在一些實施例中，複數散熱鰭片20由二導流擋板200的連接端201的連線區分為第一鰭片組21與第二鰭片組22。其中，第一鰭片組21鄰接熱源區域600，且第一鰭片組21的總散熱面積小於第二鰭片組22的總散熱面積。

在一些實施例中，於二導流擋板200所連接的二導流擋板200分別連接導熱主體10的相對二側時，複數散熱鰭片20是以垂直且穿過導熱主體10的軸線的延伸線LL（直線）而區分為二個群組：第一鰭片組21與第二鰭片組22。具體而言，環形散熱器100以通過二導流擋板200的連接端201與導熱主體10的軸線的延伸線LL對半分成二區塊，如圖1所示。以下將二區塊中位於左邊的稱為左區塊，而位於右邊的稱為右區塊。複數散熱鰭片20中位於左半區塊的散熱鰭片20屬於第一鰭片組21，並且複數散熱鰭片20中位於右半區塊的散熱鰭片20屬於第二鰭片組22。在一些實施例中，延伸線LL是與連接二導流擋板200且連接在導熱主體10相對二側的二導熱分支300的軸線重疊。換言之，複數散熱鰭片20亦是由連接二導流擋板200且連接在導熱主體10相對二側的二導熱分支300的軸線而劃分出第一鰭片組21與第二鰭片組22。

在一些實施例中，在總散熱面積不同的情況下，第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1大於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，如圖1所示。於此，間隙I1、I2是指任二相鄰散熱鰭片20與導熱主體10連接處之間的最短距離。

在一些實施例中，在總散熱面積不同的情況下，第一鰭片組21的鰭片數量（即第一鰭片組21中的散熱鰭片20的總量）可小於第二鰭片組22的鰭片數量（即第二鰭片組22中的散熱鰭片20的總量）。舉例來說，第二鰭片組22的鰭片數量為30片（PCS），而第一鰭片組21的鰭片數量為10~22片。在一些示範例中，第二鰭片組22的鰭片數量為30片，則第一鰭片組21的鰭片數量為10、16或22片。

在一些實施例中，在前述散熱鰭片20之間的間隙I1、I2不同及/或鰭片數量不同情況下，第一鰭片組21的鰭片長度L1可小於第二鰭片組22的鰭片長度L2，如圖1所示。舉例來說，第二鰭片組22的鰭片長度L2為27毫米，而第一鰭片組21的鰭片長度L1為13.5毫米。

在另一些實施例中，在前述散熱鰭片20之間的間隙I1、I2不同及/或鰭片數量不同情況下，第一鰭片組21的鰭片長度L1可與第二鰭片組22的鰭片長度L2相同，如圖8所示。舉例來說，第一鰭片組21及第二鰭片組22的鰭片長度L1、L2均為27毫米。

在又一些實施例中，在前述散熱鰭片20之間的間隙I1、I2不同及/或鰭片數量不同情況下，第一鰭片組21的鰭片長度L1大於第二鰭片組22的鰭片長度L2。舉例來說，第二鰭片組22的鰭片長度L2為27毫米，而第一鰭片組21的鰭片長度L1為40.5毫米。

舉例來說，在第一實施態樣中，第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1大於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，第一鰭片組21的鰭片數量小於第二鰭片組22的鰭片數量，同時第一鰭片組21的鰭片長度L1小於第二鰭片組22的鰭片長度L2，如圖1及圖11所示。

在第二實施態樣中，僅第一鰭片組21的鰭片長度L1小於第二鰭片組22的鰭片長度L2，而第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1相同於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，並且第一鰭片組21的鰭片數量相同於第二鰭片組22的鰭片數量（圖未示）。

在第三實施態樣中，第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1大於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，且第一鰭片組21的鰭片數量小於第二鰭片組22的鰭片數量，但第一鰭片組21的鰭片長度L1相同於第二鰭片組22的鰭片長度L2，如圖8至圖10所示。

在第四實施態樣中，第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1大於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，第一鰭片組21的鰭片數量小於第二鰭片組22的鰭片數量，同時第一鰭片組21的鰭片長度L1大於第二鰭片組22的鰭片長度L2，如圖12所示。

在第五實施態樣中，僅第一鰭片組21的鰭片長度L1大於第二鰭片組22的鰭片長度L2，而第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1相同於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2，並且第一鰭片組21的鰭片數量相同於第二鰭片組22的鰭片數量（圖未示）。

在一些實施例中，第一鰭片組21的總散熱面積小於或等於80%的第二鰭片組22的總散熱面積。

在一示範例中，總散熱面積可以是指一鰭片組中所有散熱鰭片20的表面積之總和。具體而言，第一鰭片組21中所有散熱鰭片20的表面積的總和小於或等於80%的第二鰭片組22中所有散熱鰭片20的表面積的總和。

在另一示範中，總散熱面積可以是指以俯視角度來看，一鰭片組的所有散熱鰭片20所佔據的分布面積的總和。具體而言，第一鰭片組21中所有散熱鰭片20在熱源區域600中所佔據的分布面積的總和（即分布在熱源區域600中的面積）小於或等於80%的第二鰭片組22中所有散熱鰭片20在非熱源區域中所佔據的分布面積的總和（即分布在非熱源區域中的面積）。

請參見圖2至圖4。前述任一實施例的散熱系統1可應用至電路板模組2中。換言之，電路板模組2包括電路板400、前述任一實施例的具有環形散熱器100與二導流擋板200的散熱系統1、風扇500及複數發熱元件650。並且，散熱系統1的環形散熱器100夾設在風扇500與電路板400之間，並且於熱源區域600中的電路板400上具有複數發熱元件650。於此，散熱系統1的環形散熱器100及二導流擋板200的結構設計如前所述，故不再贅述。

環形散熱器100設置在電路板400上。在一些實施例中，環形散熱器100的導熱主體10設置在電路板400上，並且導熱主體10的下表面貼合電路板400的表面。在一些實施例中，可藉由緊固元件將電路板400與環形散熱器100的至少二導熱分支300的第二端302緊固在一起，以使環形散熱器100穩固地固定在電路板400上。舉例來說，緊固元件可以為螺絲、卡合柱、卡扣鉤或鉚釘等。具體而言，在一示範例中，至少二導熱分支300的第二端302具有限位孔，並且電路板400對應導熱分支300的第二端302的位置具有固定孔。各螺絲穿過導熱分支300的第二端302上的限位孔而鎖入電路板400上的固定孔中，因而將環形散熱器100固定在電路板400上。在另一示範例中，至少二導熱分支300的第二端302具有卡扣鉤，並且電路板400對應導熱分支300的第二端302的位置具有突起的卡合柱。通過導熱分支300的卡扣鉤扣合電路板400上對應的卡合柱，因而將環形散熱器100固定在電路板400上，如圖7所示。

風扇500電性連接電路板400，並且設置在環形散熱器100上。在一些實施例中，風扇500組裝在環形散熱器100上。在一些實施例中，可藉由緊固元件將風扇500與環形散熱器100的至少二導熱分支300的第二端302緊固在一起，以使風扇500穩固地固定在環形散熱器100上。舉例來說，緊固元件可以為螺絲、卡合柱、卡扣鉤或鉚釘等。具體而言，在一示範例中，至少二導熱分支300的第二端302具有固定孔，並且風扇500對應導熱分支300的第二端302的位置具有限位孔。各螺絲穿過風扇500上的限位孔而鎖入導熱分支300的第二端302上的固定孔中，因而將風扇500固定在環形散熱器100上（圖未示）。在一些實施例中，緊固元件可同時將風扇500與環形散熱器100的至少二導熱分支300的第二端302緊固在電路板400上。舉例來說，以螺絲為例，至少二導熱分支300的第二端302具有限位孔，風扇500對應導熱分支300的第二端302的位置同樣具有限位孔，並且電路板400對應導熱分支300的第二端302的位置具有固定孔。各螺絲同時依序穿過風扇500上的限位孔與導熱分支300的第二端302上的限位孔然後鎖入電路板400上的固定孔中，因而將風扇500與環形散熱器100固定在電路板400上，如圖3所示。

再請參見圖1至圖3，發熱元件650位在導流擋板200與環形散熱器100所圍繞成的熱源區域600內並組裝在電路板400上。換言之，導流擋板200與環形散熱器100環繞發熱元件650的三側邊。於此，由於導流擋板200能將風扇500產生的氣流導向側向開口670，故流場能準確地導向位於熱源區域600內的發熱元件650進行散熱，進而使發熱元件650得到更佳的降溫效果。

在一些實施例中，各導流擋板200為立於電路板400上方的板體。

請參見圖4。在一些實施例中，導流擋板200的下緣與電路板400的上表面之間具有距離H1。於此，距離H1≧0毫米且≦0.5毫米。也就是說，導流擋板200與電路板400相差距離H1≧0毫米且≦0.5毫米，故導流擋板200可與電路板400接觸或不接觸。在一些示範例中，導流擋板200與電路板400相差的距離H1等於0毫米時，導流擋板200會接觸至電路板400；反之，在另一些示範例中，導流擋板200與電路板400相差的距離H1大於0毫米但不大於0.5毫米，導流擋板200不接觸電路板400的表面。

在一些實施例中，散熱鰭片20的下緣與電路板400的上表面之間具有一距離H2，並且距離H2大於距離H1。

於此，二導流擋板200的連接端201的連線將環形散熱器100的散熱鰭片20劃分為二個群組：第一鰭片組21與第二鰭片組22。其中，靠近熱源區域600的多個散熱鰭片20為第一鰭片組21，而遠離熱源區域600的多個散熱鰭片20為第二鰭片組22。

在一些實施例中，環形散熱器100以非對半的方式分為二區塊：位於左邊的左區塊與位於右邊的右區塊。在另一些實施例中，環形散熱器100亦可是以對半的方式分為二區塊：位於左邊的左區塊與位於右邊的右區塊。

其中，左區塊鄰接熱源區域600。此時，第一鰭片組21為位於左區塊的所有散熱鰭片20，而第二鰭片組22為位於右區塊的所有散熱鰭片20。換句話說，第一鰭片組21相對第二鰭片組22鄰近發熱元件650。

並且，如同前述，第一鰭片組21與第二鰭片組22可具有相同的總散熱面積、散熱鰭片20之間的間隙I1、I2、鰭片數量、鰭片長度L1、L2或其任意組合，亦可在散熱面積、散熱鰭片20之間的間隙I1、I2、鰭片數量、以及鰭片長度L1、L2等多種結構參數中的至少一者上存在差異。

請參見圖6。在一些實施例中，散熱系統1可不具有導流擋板200，但環形散熱器100的散熱鰭片20具有不同的疏密程度，致使流量變大，以提升散熱效果。於此，環形散熱器100的組件及其連接關係大致上相同於前述。應能明瞭的是，此環形散熱器100可以是具有導熱分支300的結構設計，亦可以是不具有導熱分支300的結構設計。

於此些實施例中，此環形散熱器100的所有散熱鰭片20分為二個群組：第一鰭片組21與第二鰭片組22，並且第一鰭片組21中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I1大於第二鰭片組22中任二相鄰的散熱鰭片20之間的間隙I2。

在一些實施例中，環形散熱器100可以非對半的方式分為二區塊：位於左邊的左區塊與位於右邊的右區塊。在另一些實施例中，環形散熱器100亦可是以對半的方式分為二區塊：位於左邊的左區塊與位於右邊的右區塊。換言之，複數散熱鰭片20是以垂直且穿過導熱主體10的軸線的延伸線LL而區分第一鰭片組21與第二鰭片組22。

其中，第一鰭片組21為位於左區塊的所有散熱鰭片20，而第二鰭片組22為位於右區塊的所有散熱鰭片20。

在一些實施例中，在散熱鰭片20之間的間隙I1、I2不同的情況下，第一鰭片組21的鰭片數量可小於第二鰭片組22的鰭片數量。舉例來說，第二鰭片組22的鰭片數量為30片（PCS），而第一鰭片組21的鰭片數量為10~22片。在一些示範例中，第二鰭片組22的鰭片數量為30片，則第一鰭片組21的鰭片數量為10、16或22片。

在一些實施例中，在前述散熱鰭片20之間的間隙I1、I2不同及/或鰭片數量不同情況下，第一鰭片組21的鰭片長度L1可與第二鰭片組22的鰭片長度L2相同，如圖6所示。舉例來說，第一鰭片組21及第二鰭片組22的鰭片長度L1、L2均為27毫米。

在一些實施例中，前述任一實施例之不連接導流擋板200但具有不同的疏密程度的散熱鰭片20的環形散熱器100亦可應用在電路板模組2中。具體而言，參照圖6，電路板模組2包括電路板400、複數發熱元件650、不具有導流擋板200的散熱系統1（即前述具有不同的疏密程度的散熱鰭片20的環形散熱器100）及風扇500（圖6未示）。

於此，複數發熱元件650及環形散熱器100設置在電路板400上，並且以俯視角度來看，複數發熱元件650位在環形散熱器100的一側。風扇500電性連接電路板400並且位在環形散熱器100上（參見圖2及圖3的所示的風扇500的配置關係）。

於此，電路板模組2中的各組件的細部結構設計與配置關係大致上相同於前述任一實施例的電路板模組2，以及環形散熱器100的導熱主體10與散熱鰭片20的詳細結構設計與配置關係大致上相同於前述任一實施例的不連接導流擋板200但具有不同的疏密程度的散熱鰭片20的環形散熱器100，故不再贅述。應能明瞭的是，於環形散熱器100不具有導熱分支300時，能通過將導熱主體10固定（如，以導熱膠黏貼）在電路板400上而將環形散熱器100固定於電路板400上。

在一些實施例中，前述的導熱主體10可以為但不限於圓柱體、立方體等具有至少一周側面的立體結構。

在一些實施例中，以俯視角度來說，前述的各散熱鰭片20可以為但不限於直線延伸的片狀結構、具有彎曲弧度的片狀結構、或Y字形的片狀結構。在一些實施例中，以俯視角度來說，當散熱鰭片20為Y字形的片狀結構時，各散熱鰭片20可分為分叉段與未分叉段，並且未分叉段的二端分別銜接導熱主體10的側表面與分叉段的一端。在一些實施例中，各散熱鰭片20的分叉段的鰭片長度與未分叉段的鰭片長度可大致上相等。

在一些實施例中，以俯視角度來說，各導熱分支300可包括一主支幹以及至少一子支幹。以俯視角度來說，主支幹的寬度大於子支幹（未分叉段）的寬度。各導熱分支300的第一端301是由主支幹的一端與各子支幹的一端合併（融合）而成。主支幹的另一端為導熱分支300的第二端302。以俯視角度來說，各子支幹的另一端與各散熱鰭片20的末端具有相同形狀。在一些實施例中，各子支幹的另一端與各散熱鰭片20的末端齊平。具體而言，從導熱主體10的側表面到各子支幹的另一端的絕對距離大致上相同於從導熱主體10的側表面到各散熱鰭片20的末端的絕對距離。

在一些實施例中，前述的電路板400可以為但不限於一般電路板（printed circuit board, PCB）、軟板（Flexible PCB）或軟硬結合板（rigid flexible printed circuit board, RFPC）。

在一些實施例中，在電路板模組2的應用中，各散熱鰭片20為立於電路板400上方的片狀結構。

在一些實施例中，各發熱元件650可為處理器（CPU）、記憶體、金屬氧化物半導體（MOS）、抗流器（Choke）、電阻、電容、或基座（Cap）等電子元件。

參照圖5至圖12。圖5至圖12分別為第一示範例至第八示範例的電路板模組2的局部示意圖。為清楚呈現散熱系統1的設計，圖5至圖12省略繪製風扇500。以下以第一示範例至第八示範例的電路板模組2進行流場的模擬實驗，以檢測發熱元件650的溫度。於此，發熱元件650分別為處理器（CPU）、金屬氧化物半導體（MOS）、抗流器（Choke）、及基座（Cap）。在第一示範例至第八示範例中，發熱元件650與風扇500的設定均相同。

其中，第一示範例及第二示範例均未設置導流擋板200，且二者差異在於散熱鰭片20的疏密程度，如圖5及圖6所示。第三示範例至第八示範例均設有導流擋板200，此些實施態樣的差異在於第一鰭片組21的鰭片數量及/或鰭片長度，如圖7至圖12所示。第一示範例至第八示範例的具體結構參數如下表1所示。

表1

示範例	導流擋板200	第一鰭片組21	第二鰭片組22	散熱鰭片20的總數量 （片）	參考圖式
鰭片數量 （片）	鰭片長度 （毫米）	鰭片數量 （片）	鰭片長度 （毫米）
一	無	30	27	30	27	60	圖5
二	無	16	27	30	27	46	圖6
三	有	30	27	30	27	60	圖7
四	有	16	27	30	27	46	圖8
五	有	10	27	30	27	40	圖9
六	有	22	27	30	27	52	圖10
七	有	16	13.5	30	27	46	圖11
八	有	16	40.5	30	27	46	圖12

第一示範例為常見的散熱系統1，無導流擋板200且其複數散熱鰭片20之間的間隙I1、I2相同，如圖5所示。第二示範例則是在第一示範例的基礎上調整第一鰭片組21（即鄰近熱源區域600的散熱鰭片20）的鰭片數量，將數量調降至16片散熱鰭片20，如圖6所示。第三示範例則是在第一示範例的基礎上在熱源區域600的相對二側邊增加二導流擋板200，如圖7所示。第四示範例則是在第三示範例的基礎上調整第一鰭片組21（即鄰近熱源區域600的散熱鰭片20）的鰭片數量，將數量調降至16片散熱鰭片20，如圖8所示。

在模擬實驗中，第一示範例的電路板模組2具有分布較密的散熱鰭片20且無設置導流，並且能檢測到：在第一示範例的架構下，CPU的最高溫度為61.98℃、MOS的最高溫度為122.66℃、Choke的最高溫度為90.84℃，以及Cap的最高溫度為67.08℃。

相較於第一示範例，第二示範例的電路板模組2提供分布較稀疏的散熱鰭片20鄰近發熱元件650以降低阻抗。並且，在模擬實驗中能檢測到：在第二示範例的架構下，CPU的最高溫度為63.28℃、MOS的最高溫度為121.22℃、Choke的最高溫度為84.34℃，以及Cap的最高溫度為62.54℃。也就是說，相較於第一示範例，MOS的最高溫度下降了1.17%、Choke的最高溫度下降了7.15%，以及Cap的最高溫度下降了6.77%。由此可知，第二示範例的電路板模組2藉由減少環形散熱器100內鄰接發熱元件650的第一鰭片組21的鰭片數量，使導向發熱元件650的流量變大，因而有效地提升發熱元件650的散熱效率。

相較於第一示範例，第三示範例的電路板模組2增加設置導流擋板200以控制流場。並且，在模擬實驗中能檢測到：在第三示範例的架構下，CPU的最高溫度為61.60℃、MOS的最高溫度為116.40℃、Choke的最高溫度為83.40℃，以及Cap的最高溫度為63.46℃。也就是說，相較於第一示範例，在第三示範例的架構下，CPU的最高溫度下降了0.61%、MOS的最高溫度下降了5.1%、Choke的最高溫度下降了8.2%，以及Cap的最高溫度下降了5.4%。由此可知，第三示範例的電路板模組2在不減少散熱鰭片面積的情況下將流場導向溫度較高的發熱元件650上，進而在同樣散熱面積下提供發熱元件650相較於其他電子元件優先進行降溫，因而能有效地提升發熱元件650的散熱效率。

相較於第一示範例，第四示範例的電路板模組2提供分布較稀疏的散熱鰭片20鄰近發熱元件650以降低阻抗並且增加設置導流擋板200以控制流場。並且，在模擬實驗中能檢測到：在第四示範例的架構下，CPU的最高溫度為60.14℃、MOS的最高溫度為114.06℃、Choke的最高溫度為82.02℃，以及Cap的最高溫度為60.14℃。也就是說，較於第一示範例，在第四示範例的架構下，CPU的最高溫度下降了2.97%、MOS的最高溫度下降了7.01%、Choke的最高溫度下降了9.71%，以及Cap的最高溫度下降了10.34%。由此可知，第四示範例的電路板模組2結合了第二示範例的電路板模組2與第三示範例的電路板模組2的特性，即降低鄰近發熱元件650的散熱鰭片20的疏密程度使得阻抗較小且通過流量更大，因而降溫效果上不僅僅優於第一示範例，甚至還優於第三示範例；並且，由於二導流擋板200影響流場的關係，因此CPU的溫度並沒有因為散熱鰭片20的總散熱面積減少而有升溫的趨勢。由此可知，第四示範例的架構下可使CPU等發熱元件650得到較佳的散熱表現，且可降低元件成本。

並且，在模擬實驗中，在第四示範例的電路板模組2上，大部分流場集中在發熱元件650上，且因左側的側向開口670的熱源區域600的設計其流量相較於第一示範例提升約50%，此實驗數據代表第四示範例中的散熱系統1能有效地將流場往側向開口670的方向引導，並且能將大部分流場集中於發熱元件650上，以致於有效地將流場控制在熱源區域600。此外，由於導流擋板200的存在導致流場內產生許多回流的流場，進而讓流場壓力差變大並使流速更快。因此，第四示範例的散熱系統1或電路板模組2能顯著地提升發熱元件650的降溫效果，進而可以應用在特定發熱元件650的散熱上，或是應用在需要將大部分流場集中散熱的區塊上。

接著，第五示範例在第四示範例的基礎上減少鄰接熱源區域600的第一鰭片組21的鰭片數量至10片，如圖9所示。第六示範例則是在第四示範例的基礎上增加鄰接熱源區域600的第一鰭片組21的鰭片數量至22片，如圖10所示。第七示範例則是在第四示範例的基礎上將鄰接熱源區域600的第一鰭片組21的鰭片長度L1減少至13.5毫米，如圖11所示。第八示範例則是在第四示範例的基礎上將鄰接熱源區域600的第一鰭片組21的鰭片長度L1增長至40.5毫米，如圖12所示。

相較於第四示範例，第五示範例的電路板模組2提供分布更為稀疏的散熱鰭片20鄰近發熱元件650，並且在模擬實驗中能檢測到：在第五示範例的架構下，CPU的最高溫度為65.81℃、MOS的最高溫度為114.36℃、Choke的最高溫度為85.245℃，以及Cap的最高溫度為63.08℃。也就是說，在明顯減少第一鰭片組21的總散熱面積的情況下，第五示範例中的散熱系統1對發熱元件650的降溫效果仍然優於第一示範例。

相較於第四示範例，第六示範例的電路板模組2增加鄰近發熱元件650的散熱鰭片20的鱗片數量，並且在模擬實驗中能檢測到：在第六示範例的架構下，CPU的最高溫度為60.7657℃、MOS的最高溫度為115.06℃、Choke的最高溫度為82.611℃，以及Cap的最高溫度為61.56℃。也就是說，在減少第一鰭片組21的散熱鰭片20之間的間隙I1以相對第四示範例增加阻抗的情況下，第六示範例中的散熱系統1對發熱元件650的降溫效果仍然優於第一示範例。

相較於第四示範例，第七示範例的電路板模組2增加鄰近發熱元件650的散熱鰭片20的鰭片長度L1，並且在模擬實驗中能檢測到：在第七示範例的架構下，CPU的最高溫度為67.452℃、MOS的最高溫度為112.86℃、Choke的最高溫度為82.085℃，以及Cap的最高溫度為60.127℃。也就是說，相較於第四示範例，在第七示範例的架構下，MOS的最高溫度下降了1.05%，以及Cap的最高溫度下降了0.02%，換言之，第七示範例中的散熱系統1能進一步提升特定發熱元件650的散熱效果。並且，相較於第一示範例，第七示範例中的散熱系統1對發熱元件650的降溫效果仍然優於第一示範例。

相較於第四示範例，第八示範例的電路板模組2大幅增加鄰近發熱元件650的散熱鰭片20的鰭片長度L1，並且在模擬實驗中能檢測到：在第八示範例的架構下，CPU的最高溫度為58.727℃、MOS的最高溫度為117.27℃、Choke的最高溫度為85.29℃，以及Cap的最高溫度為61.37℃。也就是說，相較於第四示範例，在第八示範例的架構下，CPU的最高溫度下降了2.35%，換言之，第八示範例中的散熱系統1能進一步提升特定發熱元件650的散熱效果。並且，相較於第一示範例，第八示範例中的散熱系統1對發熱元件650的降溫效果仍然優於第一示範例。

由此可知，散熱系統1在不同的散熱鰭片20的結構參數下，能產生不同程度的散熱效果及/或明顯改善不同發熱元件650的散熱，因此可根據實際使用狀態及需求而適應性地調整鰭片參數來提供所需的散熱效果。舉例來說，第八示範例的散熱系統1能顯著地提升CPU的散熱效率，而第四示範例的散熱系統1能顯著地提升除CPU外的發熱元件650的散熱效率。

此外，圖式中元件之形狀、尺寸、比例以及元件間的配置與相對距離等僅為示意，其位置或順序可上下調整或同時存在，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，而非對本發明之實施範圍加以限制。

綜上所述，任一實施例之環形散熱器100、散熱系統1及電路板模組2，其能在不增加散熱器的整體尺寸下提供較高的散熱效率。在一些實施例中，散熱系統1可應用於電路板模組2上，並能提供流場控制以將流場有效地導向熱源區域600，進而能提供較高效的散熱效率。在一些實施例中，環形散熱器100可應用於電路板模組2上，並能提供低流阻的散熱鰭片20來鄰接熱源區域600，以使導向元件（即相鄰二散熱鰭片20之間的氣流通道）的流量變大，進而能提供較高效的散熱效率。藉此，可在不增加成本的情形下使整體模組環境具有較佳的散熱效果。在一些實施例中，環形散熱器100、散熱系統1或電路板模組2能根據實際應用環境與散熱需求進行不同散熱鰭片20的結構參數的設計，藉以得到較佳的散熱效果。舉例來說，散熱系統1透過增加導流擋板200及減少鄰接熱源區域600的散熱鰭片20的鰭片數量，能在價格不變或降低的情形下，中幅提升CPU的散熱效率、大幅提升CPU以外的其他發熱元件650的散熱效率，以及且大幅降低電路板模組2的系統溫度。

本發明之技術內容已以較佳實施例揭示如上述，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所做些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明之範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:散熱系統 2:電路板模組 10:導熱主體 20:散熱鰭片 21:第一鰭片組 22:第二鰭片組 100:環形散熱器 200:導流擋板 201:連接端 202:自由端 300:導熱分支 301:第一端 302:第二端 400:電路板 500:風扇 600:熱源區域 650:發熱元件 670:側向開口 L0:擋板長度 L0’:擋板長度 L1:鰭片長度 L2:鰭片長度 LL:延伸線 I1:間隙 I2:間隙 H1:距離 H2:距離 h1:擋板高度 h2:鰭片高度

圖1是一實施態樣的散熱系統的俯視圖； 圖2是一實施態樣的電路板模組的局部示意圖； 圖3是圖2中的電路板模組的立體分解圖； 圖4是圖2中的散熱系統的立體示意圖； 圖5是俯視下的第一示範例的電路板模組的局部示意圖； 圖6是俯視下的第二示範例的電路板模組的局部示意圖； 圖7是俯視下的第三示範例的電路板模組的局部示意圖； 圖8是俯視下的第四示範例樣的電路板模組的局部示意圖； 圖9是俯視下的第五示範例的電路板模組的局部示意圖； 圖10是俯視下的第六示範例的電路板模組的局部示意圖； 圖11是俯視下的第七示範例的電路板模組的局部示意圖；以及 圖12是俯視下的第八示範例的電路板模組的局部示意圖。

1:散熱系統

10:導熱主體

20:散熱鰭片

21:第一鰭片組

22:第二鰭片組

100:環形散熱器

200:導流擋板

201:連接端

202:自由端

300:導熱分支

301:第一端

302:第二端

600:熱源區域

670:側向開口

L0:擋板長度

L0’:擋板長度

L1:鰭片長度

L2:鰭片長度

LL:延伸線

I1:間隙

I2:間隙

Claims (15)

1. 一種散熱系統，包括：一環形散熱器；以及二導流擋板，各該導流擋板具有彼此相對的一連接端及一自由端，其中該二導流擋板的該連接端連接該環形散熱器，該二導流擋板與該環形散熱器圍繞一熱源區域；其中，該熱源區域具有一側向開口，該側向開口由該二導流擋板的該自由端構成，並與該環形散熱器分別位於該熱源區域二側。
2. 如請求項1所述的散熱系統，其中該環形散熱器包括：一導熱主體；複數散熱鰭片，呈放射狀排列且連接該導熱主體的一周側面；以及複數導熱分支，與該複數散熱鰭片呈放射狀排列且連接該導熱主體的該周側面。
3. 如請求項2所述的散熱系統，其中各該導熱分支具有彼此相對的一第一端與一第二端，各該導熱分支的該第一端連接該導熱主體的該周側面。
4. 如請求項3所述的散熱系統，其中該二導流擋板的該連接端分別連接該複數導熱分支中的二導熱分支的該第二端。
5. 如請求項3所述的散熱系統，其中該二導熱分支的該第一端分別連接該導熱主體的相對二側。
6. 如請求項2所述的散熱系統，其中該複數散熱鰭片由該二導流擋板的該連接端的連線區分為一第一鰭片組與一第二鰭片組，該第一 鰭片組鄰接該熱源區域。
7. 如請求項6所述的散熱系統，其中該第一鰭片組的總散熱面積小於該第二鰭片組的總散熱面積。
8. 如請求項7所述的散熱系統，其中該第一鰭片組中任二相鄰的該散熱鰭片之間的間隙大於該第二鰭片組中任二相鄰的該散熱鰭片之間的間隙。
9. 如請求項7所述的散熱系統，其中該二導流擋板的該連接端分別連接該環形散熱器的相對二側，且該第一鰭片組的鰭片數量小於第二鰭片組的鰭片數量。
10. 如請求項7所述的散熱系統，其中該第一鰭片組的鰭片長度小於該第二鰭片組的鰭片長度。
11. 如請求項7所述的散熱系統，其中該第一鰭片組的該總散熱面積小於或等於80%的該第二鰭片組的該總散熱面積。
12. 如請求項2所述的散熱系統，其中該複數散熱鰭片由該二導流擋板區分為一第一鰭片組與一第二鰭片組，該第一鰭片組鄰接該熱源區域，該第一鰭片組中任二相鄰的該散熱鰭片之間的間隙大於該第二鰭片組中任二相鄰的該散熱鰭片之間的間隙，且該第一鰭片組的鰭片長度大於該第二鰭片組的鰭片長度。
13. 如請求項2所述的散熱系統，其中該複數散熱鰭片的鰭片高度小於該導流擋板的擋板高度。
14. 如請求項1所述的散熱系統，其中該環形散熱器夾設在一風扇與一電路板之間，並且於該熱源區域中的該電路板上具有複數發熱 元件。
15. 如請求項14所述的散熱系統，其中該導流擋板與該電路板之間的距離≧0毫米且≦0.5毫米。

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