CN101813432A - 管状式散热结构体 - Google Patents

Abstract

一种管状式散热结构体，利用发热源及导热体接触管状通道，管状通道内的空气便被加热，当流动的空气进入管内时，便自然产生气流，使热气迅速向开口处流动，如此便可通过本散热结构体造成主动流动的气流而产生散热效果，另外，本发明可配合发热源及导热体的外型，以对应地设计几何图形的形状与尺寸以及堆叠方式来贴阳，达到节省模具开发费用，并可满足各瓦数的散热需求。

Description

管状式散热结构体

技术领域

本发明涉及一种管状式散热结构体，尤指一种管状通道内的空气被加热后产生主动气流，使其具有对流散热效果的发明。

背景技术

热的传递有三种方式，分别是传导、对流与辐射，其中传导是热通过介质由高温处传向低温处的方式；对流是空气或水等流体受热后密度改变，造成循环流动；不靠任何介质的直接传递则为辐射。

而对于流体来说，最主要且有效的传热方式为对流。参照图1和图2，常用的散热结构1a、1b，都是以传导的角度思考，因此都由鳍片11a、11b或其变形的开放式结构所组成，并要在有限的空间中尽可能增加散热结构与空气接触的表面积来提高散热效果。从理论上来说，这种散热结构1a、1b对于发热源及导热体来说，虽能有效的传导散热，但却忽略了散热结构1a、1b从发热源及导热体所吸收的热量，最后要通过鳍片11a、11b周围的空气发散出去，而散热结构1a、1b周围的空气是流体，影响整体散热效果的瓶颈并不是在散热结构1a、1b本身，而是周围的空气！因此必须另外依赖外加的风扇等配件，使空气流动，才能达到应有的散热效果。

由此可知，常用的散热结构的最主要的缺点在于：

1.当常用的散热结构附近的空气受到加热后，改变密度的空气流动方向无法一致，许多小范围气流的扰动及涡漩造成紊流，无法有效地以对流方式散发热量。

2.常用的散热结构的本体将发热源及导热体所发出的热量传导至鳍片，而鳍片无法立即将热量发散出去，反造成散热结构有闷热烘烤的现象。

3.常用的散热结构体需依靠外加的风扇等配件使空气流动，才能产生对流。

4.常用的散热结构体为开放式外型，无法以堆叠或组合方式扩充。

发明内容

本发明的管状式散热结构体，是为了克服现有散热结构体无法依照空气的热对流特性来设计散热结构，因此无法以对流方式来达到散热效果，为其主要发明目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的管状式散热结构体包括一个或一个以上的散热体，该散热体内含一个或一个以上的通道，该通道为封闭管状，两端设有开口，且该通道的开口处可为多种切面以增加气流量并突出截面积的改变；并且可在通道中的适当位置加开散热孔。因此本发明利用空气具有对流以及流体的性质，从流体力学以及热力学的角度，以管状式散热结构解决散热问题。

在原理上，本发明以适合空气特性的流体力学来考虑，依照柏努力定律，当流体经过截面积小的地方，流速会加快，因此在本发明中，便以本发明的开口处作为截面积缩小的部份，在管口的开口处，会加快流速。

另外，针对本发明所使用的散热媒介-空气，应使用对流传递方式设计，因此通过管状的结构体以及结构体内缘的鳍片，将热量集中于管内，使管中空气加温后造成气压改变，此时在管口处的空气产生流动，依照前述柏努力定律，便主动产生气流，此时便可利用该气流作热对流，并且通过管状通道的引导，减少紊流发生，通过导引气流的方向加强对流的效果。

另外，为配合发热源及导热体设置及组装，可将本发明以对应的设计几何图形的外型尺寸贴附于发热源及导热体，甚至加上堆叠方式组成扩充模块，加强散热效果，达到节省模具开发费用并可满足各瓦数的散热需求。

由上述说明，本发明具有下列各项有益功效：

1.管状式散热结构体可将散热孔设于空气流动较佳的地方，强化空气对流的效果。

2.管状式散热结构体可有效引导空气流动，减少气流产生紊流，并以适合流体的对流传递方式散热。

3.管状式散热结构体可产生强制气流对流，增加散热的效率。

4.管状式散热结构体可依照散热需要扩充数量，以组装扩充来增加散热效果。

5.管状式散热结构体可依照发热源及导热体装设的位置与形状，根据需求来设计几何图形的形状与尺寸，甚至可与现有的散热结构结合改善散热。

附图说明

图1是常用的散热结构的立体图(一)。

图2是常用的散热结构的立体图(二)。

图3是本发明的立体图。

图4是在图3中的A-A位置的剖视图。

图5是本发明与单一发热源及导热体的组装示意图。

图6是本发明与多个发热源及导热体的组装示意图。

图7是本发明的三角开口及侧向散热孔的示意图。

图8是本发明的V形开口及贯穿散热孔的示意图。

图9是本发明的直切的开口及堆叠方式示意图。

图10是本发明的斜切的开口及堆叠方式示意图。

图11是本发明应用于LED灯组散热的实施例的示意图。

图12是本发明扩充模块的示意图(一)。

图13是本发明扩充模块的示意图(二)。

图14是本发明扩充模块的示意图(三)。

具体实施方式

参照图3、4、5和6，本发明的管状式散热结构体，将一个或多个发热源及导热体3贴附于散热体1***，通过空气对流传递，降低发热源及导热体3的热度。本发明包括一个或一个以上的散热体1，该散热体1内包含一个或一个以上的通道11，该通道11为中空管状，其截面为封闭几何图形；沿该散热体1的通道11方向的内缘设有多个鳍片12；在该通道11两端设有开口13，形成贯穿散热体1的通道11。

参照图7和图8，本发明的管状式散热结构体在实施时，依照环境限制以及根据空气流场的考量，将散热体1配合以三角开口131或V形开口132加强散热或密合效果，且可在空气流动较佳的适当位置增设侧向散热孔14或贯穿散热孔15，提高散热的效果。

此外，参照图9，当对发热源及导热体3有较高的散热需求时，可将数组直切开口13的散热体1以堆叠方式扩充，组成扩充模块21；或是如图10所示，对发热源及导热体3使用具有斜切开口133的散热体101，并以锡等热阻力小的材质将多个散热体1连接组成另一不同外型的锥柱状扩充模块22。

参照图11，本发明的管状式散热结构体在实施时，可将其应用于LED灯组31等发热源及导热体3的散热，通过将LED灯组31的机板，以螺丝等锁固元件32固定于散热体1上，使LED灯组31所产生的热能可传导至散热体1，再由散热体1将热通过对流发散，并可配合具有侧切开口134的散热体102组成扩充模块2的方式，加强散热效果。

另外，参照图12，本发明也可配合不同外型与尺寸的发热源及导热体3，将散热体103单体的截面形状根据需求来设计几何图形的形状与尺寸，作为对应的形状与尺寸的散热体103单体，经过环形堆叠并以锡等热阻力小的材质将数散热体103组成扩充模块23；或是如图13所示，根据发热源及导热体3将散热体104单体以蜂巢形堆叠为扩充模块24；如图14所示，若是混合组装多个散热体1以及多个散热体104，并通过锡等热阻力小的材质连接，便可组成另一不同外型的扩充模块25。

Claims (4)

1.一种管状式散热结构体，其特征在于：包括一个或一个以上散热体(1)，所述散热体(1)内包含一个或一个以上通道(11)，所述通道(11)为管状，两端设有开口(13)，使所述通道(11)贯穿散热体(1)。

2.根据权利要求1所述的管状式散热结构体，其特征在于：所述散热体(1)沿通道(11)方向内缘设有多个鳍片(12)。

3.根据权利要求1所述的管状式散热结构体，其特征在于：所述散热体(1)可通过扩充堆叠方式组合，接合多个散热体(1)，形成散热体(1)的扩充模块(21)。

4.根据权利要求1所述的管状式散热结构体，其特征在于：所述散热体(1)的截面形状可配合发热源及导热体(3)外型，根据需求来设计几何图形的形状与尺寸。

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