CN101730444B - 散热装置 - Google Patents

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Abstract

一种散热装置，包括一散热器及设于该散热器上的一风扇，该散热器包括若干呈放射状延伸的鳍片，该若干鳍片形成一环状结构，每相邻两鳍片间形成一通道，所述若干鳍片中至少一部分鳍片的顶端迎着风扇气流方向倾斜弯折形成一导流片，该导流片的弯折的角度从鳍片的内侧向外侧逐渐增加。该导流片的设置，可将风扇产生的气流导入散热鳍片内，进而提升散热鳍片对风扇气流的利用率，从而提升整体的散热性能。

Description

散热装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别是关于一种用于发热电子元件散热的散热装置。
背景技术
随着电子信息业不断发展，电子元件运行频率和速度也在不断提升。高频高速将使电子元件产生的热量越来越多，温度也越来越高，严重影响着电子元件运行时的性能和稳定性，为了确保电子元件能正常运行，必须及时排出电子元件运行所产生的大量热量。为此，业界通常在这些发热电子元件表面安装一散热装置，以辅助其散热。
传统的散热装置一般包括一散热器及安装于该散热器顶部的一风扇，该散热器包括与发热电子元件如中央处理器（CPU）等相贴合的一柱体以及环设于该柱体的外周面上且呈放射状延伸的若干散热鳍片。电子元件运行产生的热量被柱体吸收后，通过散热鳍片散发到周围环境中，同时通过风扇运行产生的气流吹向散热鳍片间所形成的流道内以加速热量的散失。然而，现有的散热鳍片呈垂直状，而风扇运行产生的气流流场是周向旋转向下的，使鳍片入口处空气阻力增大，风扇运行产生的气流流入到散热鳍片之间的流量及流速较小，导致气流与散热鳍片间并未充分接触换热，散热鳍片与气流间的热交换效率较低，这种散热器的散热效果并不理想。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能提高对风扇气流利用率的散热装置。
一种散热装置，包括一散热器及设于该散热器上的一风扇，该散热器包括若干呈放射状延伸的鳍片，该若干鳍片形成一环状结构，每相邻两鳍片间形成一通道，所述若干鳍片中至少一部分鳍片的顶端迎着风扇气流方向倾斜弯折形成一导流片，该导流片的弯折的角度从鳍片的内侧向外侧逐渐增加，所述导流片包括两短边及连接于两短边之间的两长边，该两短边分别位于该鳍片的内侧和外侧，所述两长边沿水平方向的间距从鳍片的内侧向外侧逐渐增加。
与现有技术相比，上述散热装置通过若干鳍片中至少一部分鳍片的顶端迎着风扇气流方向倾斜弯折形成导流片，可将风扇产生的气流导入鳍片间，进而提升鳍片对风扇气流的利用率，从而提升整体的散热性能。此外，该导流片的弯折的角度从鳍片的内侧向外侧逐渐增加，使冷却气流可以在进入鳍片之间的通道时平缓过渡，减少冷却气流冲击这些鳍片而造成的能量损失，降低该散热器的流阻。
附图说明
下面参照附图结合实施例作进一步描述：
图1为本发明散热装置的第一实施例的立体组装图。
图2为图1所示散热装置的立体分解图。
图3为图1所示散热装置中第一鳍片的立体图。
图4为图1所示散热装置中组装第一、第二热管与第一、第二鳍片组的状态图。
图5为图1所示散热装置中组装风扇的状态图。
具体实施方式
图1及图2所示为本发明第一实施例的散热装置。该散热装置包括一基板10、与该基板10结合的一热管组合20、与该热管组合20结合的一散热器30及设于该散热器30上的一风扇50。
该基板10为导热性能良好的金属板体，其下表面用以与该发热电子元件热接触，该基板10的上表面与该热管组合20贴合。
该热管组合20包括位于下方的一对第一热管21及位于上方的一对第二热管23。每一第一热管21包括一蒸发段211、一冷凝段212及将该蒸发段211与冷凝段212连接的一连接段213。该蒸发段211呈平直的扁平状。该连接段213由该蒸发段211的一端倾斜向上延伸一定高度形成。该冷凝段212大致呈半圆弧形，其由该连接段213的末端沿水平圆周方向延伸形成。每一第二热管23包括一蒸发段231、一冷凝段232及一连接段233。该第二热管23与第一热管21的不同之处在于：该第二热管23的连接段233向上倾斜的角度大于第一热管21的连接段213向上倾斜的角度。组合时，所述两根第一热管21的蒸发段211并列设置于基板10的上表面的中央，冷凝段212位于该蒸发段211的上方并合围形成一整体的圆形；所述两根第二热管23的蒸发段231分别设于第一热管21的蒸发段211的两侧，冷凝段232合围形成一整体的圆形并位于第一热管21的冷凝段212的上方。
该散热器30整体呈环状，其包括一设于中央的圆柱状的导热柱32、及环绕于该导热柱32周围的一对第一鳍片组31和一对第二鳍片组33。
每一第一鳍片组31呈扇形，其由若干第一鳍片311堆叠排列而成，每相邻的两第一鳍片311间形成一气流通道312。请参阅图3，每一第一鳍片311包括一方形的本体313、设于本体313内侧的一内折边321及设于本体313顶端的一导流片314和一上折边322。其中，该导流片314位于该本体313顶端的内侧，该上折边322位于该本体313顶端的外侧。该本体313上分别设有贯穿该本体313的一第一收容孔315及一第二收容孔316，该第一收容孔315位于第二收容孔316的正下方。所述内折边321与上折边322均该本体313向本体313的一侧垂直延伸形成。每相邻的两个第一鳍片311之间通过所述内折边321及上折边322相互抵靠连接组成第一鳍片组31。
Figure GDA00001897140100031
该导流片314为一扭曲的形状，其由该第一鳍片311的顶端向本体313的一侧倾斜弯折延伸形成，该导流片314的弯折角度由本体313的内侧向外侧逐渐增大。本实施例中，该导流片314相对于本体313呈逆时针方向倾斜设置。该导流片314包括第一短边3140与第二短边3141，及连接于所述第一、第二短边3140、3141之间的第一长边3142与第二长边3143。其中，该第一长边3142与本体313的顶端相互连接且重合。所述第一短边3140位于该导流片314的内侧，即靠近内折边321的一侧，且该第一短边3140从本体313的顶端竖直向上延伸形成，即该第一短边3140与本体313位于同一平面上，其夹角为0度。所述第二短边3141位于该导流片314的外侧，即靠近上折边322的一侧，且该第二短边3141从本体313的顶端向本体313的一侧倾斜弯折并与本体313成45度夹角，即本实施例中，该导流片314与该本体313的夹角由靠近本体313内侧的最小0度逐渐增大至靠近本体313外侧的最大45度。所述第一短边3140的长度比第二短边3141稍短，且所述第一短边3140与第二短边3141与本体313顶端之间的垂直高度大致相等。所述第二长边3143与第一长边3142之间沿水平方向的距离沿靠近该第一短边3140的本体313的内侧向靠近第二短边3141的本体313的外侧逐渐增加，即该第二长边3143于该本体313的顶端所在平面的投影与该第一长边3142呈一夹角。所述第二长边3143与第一长边3142之间沿竖直方向的间距于各处相等。
请参考图2，每一第二鳍片组33由若干第二鳍片331堆叠排列而成，每一第二鳍片331包括一本体333及一导流片334，该导流片334的结构及倾斜方向与第一鳍片311的导流片314相同。该第二鳍片组33与第一鳍片组31的不同之处仅在于：每一第二鳍片组33的第二鳍片331的本体333大致呈三角形，该本体333上只形成有一收容孔336，且该收容孔336的下方形成一缺口348，该收容孔336与第一鳍片311的第二收容孔316对应。
请同时参考图4及图5，组装该散热装置时，所述第一鳍片组31相对设置，且间隔一定距离，该对第一热管21的冷凝段212分别沿相反的方向穿插并焊接于该对第一鳍片组31的各第一收容孔315内，该对第二热管23的冷凝段232分别沿相反的方向穿插并焊接于该对第一鳍片组31的各第二收容孔316内，其中第二热管23的冷凝段232的两端部2321凸伸出第一鳍片组31外。第一鳍片组31及第一、第二热管21、23置于基板10上，每一第一、第二热管21、23的蒸发段211、231焊接于该基板10上。所述第二鳍片组33由上而下插设于该两个第一鳍片组31间形成的空间之内，并使第二热管23的冷凝段232的两端部2321由第二鳍片组33的缺口348分别进入第二鳍片组33的各收容孔336内。导热柱32设于所述鳍片组31、33的中央，该导热柱32的下表面贴设于热管21、23的蒸发段211、231上，而侧表面与该第一、第二鳍片组31、33的内折边321紧密贴合并焊接在一起。因此，所述第一、第二鳍片组31、33交错围置形成该环状的散热器30，所述导流片314、334从对应本体313的顶端向同一方向弯折延伸，于该散热器30的顶端形成一环形的导流部，每相邻的两导流片314、334之间形成一开口方向相对于本体313逐渐偏转的流道40。该风扇50安装于该散热器30上方。
工作时，发热电子元件产生的热量传递至基板10上，传递至基板10的一部分热量直接传递至与该基板10相互接触的散热器30上，另一部分热量通过散热器30中间的导热柱32传递至散热器30上，还有一部分热量由第一、第二热管21、23传递至散热器30上，传递至散热器30的热量最终由风扇50产生的强制气流通过散热器30散发至周围的空气中。
本实施例中，该风扇50通电后沿顺时针方向高速旋转，从风扇50吹出的气流沿顺时针方向螺旋向下流动而吹向散热器30的顶端。其中，该螺旋形气流于靠近该风扇50中央的行进方向与鳍片311、331的本体331、333大致平行或呈一较小角度，且从靠近该风扇50中央的位置向风扇50外周缘所在方向逐渐偏转，从而于靠近该风扇50外周缘处与鳍片311、313的本体331、333呈一较大夹角。由于第一鳍片311及第二鳍片331的顶端形成的导流片314、334的倾斜方向为逆时针方向，即刚好迎着风向，且相邻的导流片314、334之间的流道40的开口方向相对于本体313、333顺着气流的行进方向逐渐偏转，使得流道40的开口方向与该风扇50产生的冷却气流的行进方向大致相互平行，从而把风扇50吹出的螺旋形偏转气流顺畅地导入至第一鳍片311及第二鳍片331间的气流通道312内。通过导流片314、334与本体331、333之间夹角逐渐变化的设置，使相邻的两导流片314、334之间保持一较宽的距离，使冷却气流在该鳍片311、331内平缓过渡，减少冷却气流冲击这些鳍片311、331而造成的能量损失，降低该散热器30的流阻。实际应用中，如果所采用的风扇50为逆时针方向转动，则所形成的导流片314、334的倾斜方向相应改为顺时针方向，以迎合气流进入鳍片311、331间的气流通道312内。
此外，该导流片314、334可以间隔设置于散热器30的顶端，即每两相邻的导流片314、334之间间隔一未设导流片314、334的第一鳍片311或第二鳍片331，以进一步增加两导流片314、334之间的距离，可以配合风量较小的风扇，以确保一定的风量进入气流通道312内。

Claims (6)

1.一种散热装置，包括一散热器及设于该散热器上的一风扇，该散热器包括若干呈放射状延伸的鳍片，该若干鳍片形成一环状结构，每相邻两鳍片间形成一通道，其特征在于：所述若干鳍片中至少一部分鳍片的顶端迎着风扇气流方向倾斜弯折形成一导流片，该导流片的弯折的角度从鳍片的内侧向外侧逐渐增加，所述导流片包括两短边及连接于两短边之间的两长边，该两短边分别位于该鳍片的内侧和外侧，所述两长边沿水平方向的间距从鳍片的内侧向外侧逐渐增加，该导流片弯折的角度从鳍片的内侧向外侧由0度逐渐增加至45度。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述位于鳍片内侧的短边由鳍片的顶端竖直向上延伸形成。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：每相邻的两导流片之间形成一开口方向相对于鳍片逐渐偏转的流道。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的散热装置，其特征在于：所述散热器包括一对第一鳍片组及一对第二鳍片组，该对第一鳍片组与该对第二鳍片组相互错开设置，每一第一鳍片组包括若干第一鳍片，每一第二鳍片组包括若干第二鳍片，所述第一、第二鳍片共同组成所述散热器。
5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括一对第一热管及一对第二热管，所述第一热管及第二热管分别包括一蒸发段、冷凝段及连接于该蒸发段与冷凝段且向上倾斜的连接段，所述第二热管的冷凝段位于第一热管的冷凝段的上方。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于：所述第一鳍片组上设有第一收容孔及第二收容孔，所述第二鳍片组上设有一收容孔并于该收容孔下方形成一缺口，所述第一热管的冷凝段收容于第一鳍片组的第一收容孔内，所述第二热管的冷凝段收容于第一鳍片组的第二收容孔以及第二鳍片组的收容孔内。
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