CN107872941B - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种散热装置，其包含导热块及鳍片。导热块具有第一热接触部及相对的第二热接触部与第三热接触部。第二热接触部与第三热接触部分别连接于第一热接触部并呈相对设置，当第一热接触部为面状结构时，第二热接触部及第三热接触部分别和第一热接触部所夹设的第一夹角与第二夹角形成为钝角，当第一热接触部为线状结构时，第二热接触部与第三热接触部之间夹设一定角度。鳍片具有凹槽及形成凹槽的槽底部、第一槽侧面及第二槽侧面。第一槽侧面与第二槽侧面分别连接于槽底部并呈相对设置。导热块穿过各凹槽，且槽底部、第一槽侧面及第二槽侧面分别热接触于第一热接触部、第二热接触部及第三热接触部。

Description

散热装置

技术领域

本申请涉及一种散热装置，特别是一种鳍片具凹槽的散热装置。

背景技术

随着电子领域的技术不断演进，所生产出的电子元件的效能也不断提升。然而，一般来说电子元件的效能提升，其所产生的热量将相应增加。这些热量不断累积于电子元件上而导致电子元件本身的温度升高。若无法有效将热量自电子元件排除，让电子元件的温度下降，则将会使电子元件发生当机，甚或烧毁。因此，现在电子业普遍上会面临到的问题是如何在效能提升的同时有效地排除热量。

一般来说，业界是通过液冷式散热装置及气冷式散热装置来排除电子元件所产生的热量。液冷式散热装置的散热原理是利用压缩机或泵驱动冷却管内的冷却流体与电子元件进行热交换以排除电子元件的热量。气冷式散热装置的散热原理是利用风扇导引冷空气流经热接触于电子元件上的散热鳍片，以对散热鳍片进行散热。与液冷式散热装置相比，由于气冷式散热装置无需装设压缩机、泵及冷却流体而具有成本上的优势，因此业界普遍利用气冷式散热装置来排除电子元件的热量。

气冷式散热装置通常为一个金属底板上延伸出多个金属鳍片，以增大散热表面积。热源的热量先通过金属底板传导到金属鳍片，再通过金属鳍片把热量散到空气中带走。由于电子元件的所有热量皆由金属底板传导到金属鳍片上，因此金属鳍片的散热效果受限制于金属底板的传热效果。

发明内容

本申请在于提供一种散热装置，藉以解决现有技术中金属鳍片的散热效果受限制于金属底板的传热效果的问题。

本申请的一实施例所揭露的散热装置包含导热块及多个第一鳍片。导热块具有第一热接触部及相对的第二热接触部与第三热接触部。第二热接触部与第三热接触部分别连接于第一热接触部并呈相对设置，且第二热接触部及第三热接触部分别和第一热接触部所夹设的第一夹角与第二夹角皆为钝角。这些第一鳍片分别具有凹槽及形成凹槽的槽底部、第一槽侧面及第二槽侧面。第一槽侧面与第二槽侧面分别连接于槽底部并呈相对设置。导热块穿过各凹槽，且槽底部、第一槽侧面及第二槽侧面分别热接触于第一热接触部、第二热接触部及第三热接触部。

根据上述实施例的散热装置，通过导热块穿过第一鳍片，使得热源所发出的热量除了通过导热基板横向传递至第一鳍片的两侧外，更通过导热块直向传递至第一鳍片较远离导热基板的一侧。因此，热源所发出的热量能较快速地传至第一鳍片的各角落，以提升散热装置的散热速度。

此外，通过倾斜的第二热接触部与第三热接触部的导引而更快速地往第一鳍片的两侧流。如此一来，散热气流能较顺畅地自气流道的上缘流入，以及自气流道的左右两侧流出。也就是说，散热气流较不易受到导热基板回弹的气流干扰而降低散热气流的流动顺畅度。如此一来，将可进一步地提升散热装置的散热速度。

以上关于本申请内容的说明及以下实施方式的说明系用以示范与解释本申请的原理，并且提供本申请的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本申请第一实施例的散热装置的立体示意图。

图2为图1的散热装置移除风扇后的分解示意图。

图3为图2的侧视示意图。

图4为图2的剖面示意图。

图5为图1的散热装置设置于热源的使用示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 散热装置

20 电路板

22 热源

100 导热基板

200 导热块

210 第一热接触部

220 第二热接触部

230 第三热接触部

300 第一鳍片

305 底面

310 凹槽

311 槽底部

312 第一槽侧面

313 第二槽侧面

350 气流道

400 第二鳍片

500 热管

510 吸热段

511 底面

520 放热段

530 连接段

600 风扇

θ1、θ2 夹角

D 深度

H 高度

W1、W2 宽度

F 散热气流

具体实施方式

请参阅图1至图4。图1为根据本申请第一实施例的散热装置的立体示意图。图2为图1的散热装置移除风扇的分解示意图。图3为图2的侧视示意图。图4为图2的剖面示意图。

如图1与图2所示，本实施例的散热装置10包含导热基板100、导热块200、多个第一鳍片300、多个第二鳍片400、多个热管500及多个风扇600。

如图2与图4所示，导热基板100的材质例如为金、银、铜、铝等导热系数高的金属。导热块200的材质例如为金、银、铜、铝等导热系数高的金属。导热块200具有第一热接触部210及相对设置的第二热接触部220与第三热接触部230。在本实施例中，第一热接触部210为面状结构，第二热接触部220与第三热接触部230分别连接于第一热接触部210的相对两侧，且第二热接触部220及第三热接触部230分别和第一热接触部210所夹设的第一夹角θ1与第二夹角θ2皆为钝角，使第二热接触部220与第三热接触部230、第一热接触部210及导热基板100形成截面类似梯形的结构。在本实施例中，这两个夹角θ1、θ2的角度相等，但并不以此为限，在其他实施例中，夹角θ1、θ2的角度也可以不同。

在本实施例中，第一夹角介于115至145度，以及第二夹角介于115至145度。

本实施例中，第一热接触部210、第二热接触部220及第三热接触部230皆为面状结构，以通过倾斜的第二接触面220与第三热接触部230来引导散热气流F(请见图5)往两旁流。

如图2至图4所示，这些第一鳍片300构成的鳍片组具有底面305、凹槽310、槽底部311、第一槽侧面312及第二槽侧面313。凹槽310自底面305朝向槽底部311凹陷。本实施例中，槽底部311为面状结构，第一槽侧面312与第二槽侧面313分别相对于槽底部311呈倾斜设置。第一槽侧面312与第二槽侧面313分别连接于槽底部311的相对两侧，且槽底部311、第一槽侧面312与第二槽侧面313围绕出凹槽310。此外，导热块200穿过各凹槽310，凹槽310的形状与导热块200的形状相配合，其中底面305热接触于导热基板100，槽底部311、第一槽侧面312及第二槽侧面313分别热接触于第一热接触部210、第二热接触部220及第三热接触部230。

在本实施例中，第一鳍片300的凹槽310的深度D与第一鳍片300的高度H的比例可以为例如大约90％左右。第一鳍片300的第一热接触部311的宽度W2与第一鳍片300的宽度W1的比例可以为例如大约35％左右。

如图2与图3所示，多个第二鳍片400并列设置于这些第一鳍片300旁，且遮盖最靠近第二鳍片400的第一鳍片300的凹槽310及位于凹槽的导热块200。换言之，这些第二鳍片400不像第一鳍片300那样具有凹槽310供导热块200穿设。

此外，上述相邻的第一鳍片300保持间距，相邻第二鳍片400亦保持间距，以在相邻第一鳍片300之间以及相邻第二鳍片400之间形成多个气流道350。

如图2至图4所示，每根热管500具有吸热段510、放热段520及连接吸热段510和放热段520的连接段530。吸热段510较放热段520靠近导热基板100，在一些实施例中，吸热段510与导热基板100接触，或者是采热管直触技术，即吸热段510具有平面且该平面直接接触导热基板100。在本实施例中，导热块200设置有容置槽及通孔，第一鳍片300及第二鳍片400均设有通孔，吸热段510的长度小于放热段520，部分热管500的吸热段510插设于导热块200的容置槽，部分热管500的放热段520通过第一鳍片300的通孔插设于第一鳍片300并通过第二鳍片400的通孔插设于第二鳍片400，而部分热管500的吸热段510与部分放热段520皆插设于导热块200。

如图1与图5所示，风扇600(例如图示的两个风扇，风扇数量可不限于此)都位于这些第一鳍片300的远离导热基板100的一侧。在本实施例中，这两个风扇600在这些第一鳍片300的两处投影未和同一气流道350重叠，以避免这两个风扇600所产生的气流于同一气流道350中互相干扰。

值得注意的是，上述实施例中的导热基板100、第二鳍片400、热管500及风扇600并非用以限制本申请，在其他实施例中，散热装置也可以仅包含导热块200与第一鳍片300，而导热块200直接热接触热源。

在另一实施例中，第一热接触部210为线状结构，相应地，槽底部311也为线状结构。即，导热块200的第一热接触部210实际上为一条边，使得第二热接触部220、第三热接触部230及导热基板100形成截面类似三角形的结构，此时不存在第一角度、第二角度，而是第二热接触部220和第三热接触部230直接形成一角度，例如钝角；相应地，第一鳍片300构成的鳍片组所具有的槽底部311实际上为一条边，使得凹槽310呈类似三角形形状，并与导热块200的形状相配合，使导热块200可恰好容置于凹槽310内。

请参阅图5。图5为图1的散热装置设置于热源的使用示意图。

如图5所示，散热装置10的导热基板100热接触于电路板20上的热源22。此热源22例如为中央处理器、南桥、北桥等芯片。

由于热源22所发出的热量除了通过导热基板100横向传递至第一鳍片300的两侧外，更通过导热块200直向传递至第一鳍片300较远离导热基板100的一侧。因此，热源22所发出的热量能较快速地传至第一鳍片300的各角落，以提升散热装置10的散热速度。

此外，风扇600在运转时，风扇600所形成的散热气流F不单是笔直地朝向导热基板100流，更会受到倾斜的第二热接触部220与第三热接触部230的导引而更快速地往第一鳍片300的两侧流。如此一来，散热气流F能较顺畅地自气流道350的上缘流入，以及自气流道350的左右两侧流出。也就是说，散热气流F较不易受到导热基板100回弹的气流干扰而降低散热气流F的流动顺畅度。如此一来，将可进一步地提升散热装置10的散热速度。

根据上述实施例的散热装置，通过导热块穿过第一鳍片，使得热源所发出的热量除了通过导热基板横向传递至第一鳍片的两侧外，更通过导热块直向传递至第一鳍片较远离导热基板的一侧。因此，热源所发出的热量能较快速地传至第一鳍片的各角落，以提升散热装置的散热速度。

此外，通过倾斜的第二热接触部与第三热接触部的导引而更快速地往第一鳍片的两侧流。如此一来，散热气流能较顺畅地自气流道的上缘流入，以及自气流道的左右两侧流出。也就是说，散热气流较不易受到导热基板回弹的气流干扰而降低散热气流的流动顺畅度。如此一来，将可进一步地提升散热装置的散热速度。

散热方式包括传热和散热两个阶段。热管是良好的热交换器，本申请中，用大截面积的金属(如前述的导热块)和热管的组合，将热源和鳍片连接在一起，起到了增加传热路径截面积的作用，加强了鳍片散热效率。并且由于接近热源的地方温度相当几种，此处是传统散热的瓶颈，通过本案的导热块和热管的结合使得该传热瓶颈处得以解决。另外，在散热方面，使温度较高的热管和导热块分布在远离风扇轴心的高速流区，流速越高，空气温度越低，即空气与鳍片的温差越大，藉此可以提高散热的效率。

如前，本申请中导热块的两个倾斜设置的热接触面有助于两侧导风，防止产生乱流，其次，将温度较高的导热块的两倾斜面(即热接触面)设置在风速最高的风扇中心的两侧，有助于散热，再次，通过导热块可以增加热管相关传热路径，藉此加强传热效率。

虽然本申请以前述的较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本申请，本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，可以做出稍微的更动与润饰，因此本申请的专利保护范围须视本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种散热装置，其特征在于，包含：

导热块，具有第一热接触部及相对的第二热接触部与第三热接触部，所述第二热接触部与所述第三热接触部分别连接所述第一热接触部并呈相对设置，当所述第一热接触部为面状结构时，所述第二热接触部及所述第三热接触部分别和所述第一热接触部所夹设的第一夹角与第二夹角形成为钝角，当所述第一热接触部为线状结构时，所述第二热接触部与所述第三热接触部之间夹设一定角度；以及

多个第一鳍片，各具有底面、凹槽及形成所述凹槽的槽底部、第一槽侧面及第二槽侧面，所述第一槽侧面与所述第二槽侧面分别连接于所述槽底部并呈相对设置，所述导热块穿过各所述凹槽，且所述槽底部、所述第一槽侧面及所述第二槽侧面分别热接触于所述第一热接触部、所述第二热接触部及所述第三热接触部，所述第一鳍片相分离以在相邻所述第一鳍片之间形成多个气流道；

多个热管，各所述热管具有吸热段、放热段及连接所述吸热段和所述放热段的连接段，所述导热块设有至少一通孔及至少一容置槽，所述第一鳍片分别设有至少一通孔，部分所述热管的所述放热段插设于所述第一鳍片的通孔，及另一部分所述热管的放热段插设于所述导热块的通孔，所述热管的所述吸热段插设于所述导热块的容置槽。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述吸热段具有平面，所述平面与所述底面齐平。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包含多个第二鳍片，其并列设置于所述第一鳍片旁并与所述第一鳍片相隔一定距离以形成所述气流道，且相邻两所述第二鳍片相分离以形成多个所述气流道。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第二鳍片分别设有至少一通孔，所述热管的所述放热段插设于所述第一鳍片的所述通孔以及所述第二鳍片的所述通孔。

5.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包含至少一风扇，所述风扇位于所述第一鳍片的远离所述导热块的一侧上和/或所述第二鳍片上，且当包含至少二风扇时，所述至少二风扇在所述第一鳍片和/或所述第二鳍片的投影未重叠于同一所述气流道。

6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包含导热基板，所述凹槽分别自所述底面朝向所述槽底部凹陷，所述底面热接触于所述导热基板。

7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一夹角介于115至145度，以及所述第二夹角介于115至145度。

8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述凹槽的深度与所述第一鳍片的高度的比例介于75％至95％。

9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一热接触部、所述第二热接触部及所述第三热接触部皆为面状结构；或者，所述第一热接触部为一条边，所述第二热接触部及所述第三热接触部皆为面状结构。