CN1933712A - 复合式散热装置 - Google Patents

Abstract

一种复合式散热装置，包括一热导管以及二散热器。二散热器系相互对应设置且相互连接，并于连接处具有一容置空间，用以容置热导管。此二散热器分别为一体成型方式制成，例如是铝挤成型。

Description

复合式散热装置

技术领域

本发明系关于一种散热装置，特别是关于一种复合式散热装置。

背景技术

随着技术的进步，电子元件单位面积上的晶体管数量越来越多，造成其工作时发热量的增加。另一方面，电子元件的工作频率也越来越高，晶体管工作时开/关(on/off)转换所造成的热量(switch loss)，亦是电子元件发热量增加的原因。若未能适当地处理这些热量，将会造成芯片运算速度的降低，严重者甚至影响到芯片的寿命。为加强电子元件的散热效果，现行的做法大多为在热源处以散热器将热导出，经由散热器的鳍片(fin)以自然或强制对流方式将热散逸至环境中。

由于热管(heat pipe)可在很小的截面积与温度差之下，将大量的热传送一段可观的距离，且不需外加电源供应即可运作，在无须动力提供和空间利用经济性的考虑之下，热管已是电子散热产品中广为应用的传热元件之一。请参阅图1，其为公知的一种散热装置的示意图。公知的散热装置1系由多个散热鳍片11、一热管12以及一底座13所组成。每一散热鳍片11系分别套接于热管12中。在此，需特别指出，为了使说明更加清楚，特将位于热管12旁且靠近底座13处的散热鳍片11移除，使散热鳍片11、热管12以及底座13的配置能够清楚显示于图上。多个散热鳍片11、热管12与底座13系藉由焊接方式使其结合成一体，然而，公知的散热装置1具有下列缺点，若散热鳍片11的材质为铝时，则散热鳍片11必须先进行电镀步骤后，才能进行焊接，故就生产效率与电镀所耗成本来考虑，此种组装方式并非一理想设计。另外，若散热鳍片11的材质为铜时，虽然可以省去电镀步骤，但是由于铜本身的材质特性与价格较高的因素，因此当散热鳍片的材质为铜时，则有重量较重以及原料成本较高的缺点。

另一种散热装置的组装方式则是利用冲压方式，使得每一散热鳍片11与热管12能够紧配结合，而后再将散热鳍片11、热管12以焊接方式与底座13结合，但是此种组装方式需要额外的冲压成本。

因此，无论是上述何种组装方式，均需要藉助治具来固定多个散热鳍片11、热管12与底座13才能进行组装。再者，由于必须使用焊接的方式，若无严格的工艺控制，易造成所使用的焊锡涂布不均、焊锡溢出等不良结果，以至于造成散热装置1的整体散热效能不佳。因此，如何提供一种散热装置，可简化工艺过程与降低成本并能提供良好散热效能，就是当前的重要课题的一。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明系提出一种可简化工艺过程与降低成本，并能提供良好散热效能的复合式散热装置。

根据本发明的目的，提出一种复合式散热装置，包括一热导管以及二散热器。二散热器系相互对应设置且相互连接，并于连接处具有一容置空间，用以容置热导管。此二散热器分别为一体成型方式制成，例如是铝挤成型。其中，热导管的形状系呈U型、C型、长条型、ㄇ字型、M型或其它形状，且热导管的截面形状系为圆形、椭圆形、半圆形、矩形、三角形、四边形、梯形、等边多边形或不等边多边形。每一散热器具有多个鳍片，且该些鳍片的分布方式系为水平间隔分布、垂直间隔分布、斜向间隔分布、放射状分布或其它类似分布方式。

如上述的复合式散热装置，于连接处这述散热器系分别对应设置有一凹槽，以共同形成容置空间。或者，于连接处，仅这些散热器之一设置有一凹槽，以形成容置空间。所述散热器的形状系彼此相同或不同，且所述散热器的连接方式系为铆接、螺接、焊接、黏合、嵌合或卡固。于容置空间内涂布有一导热膏或一可充当导热接口的材料，且热导管可透过一基座或是直接与一热源接触，用以将热源发散的热直接传导至散热器。

根据本发明的再一目的，提出一种复合式散热装置，包括多个热导管以及多个散热器。多个散热器系彼此对应设置且相互连接，并于各连接处各具有一容置空间，用以分别容置热导管，每一散热器分别为一体成型制成。

根据本发明的另一目的，提出一种复合式散热装置，包括至少二热导管以及一第一散热器与一第二散热器。第一散热器与第二散热器的形状不同，但彼此恰可相互对应且相互连接，并于连接处具有至少二容置空间，用以分别容置此些热导管，第一散热器与第二散热器分别为一体成型方式制成。

承上所述，依据本发明的一种复合式散热装置，由于散热器系为一体成型制成，且热导管设置于该些散热器所形成的容置空间内，使其结合成一体，不需要额外进行电镀或是冲压等步骤。与公知技术相比较，本发明的复合式散热装置具有提高生产效率与降低生产成本的功效。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为公知一种散热装置的示意图。

图2为本发明较佳实施例的一种复合式散热装置的立体分解图。

图3为图2的立体组合图。

图4为本发明另一种复合式散热装置的立体分解图。

图5为图4的立体组合图。

图6为本发明再一较佳实施例的再一种复合式散热装置的立体分解图。

图7为图6的立体组合图。

【主要元件符号说明】

1-散热装置            11-散热鳍片

12-热管               13-底座

2、2’、3-复合式散热装置

211、21a、21b、21c-热导管

22a、22b、22c、22d、22e、22f-散热器

221-连接处

222、222a、222b、222c、322-容置空间

222’、322’-凹槽

223-螺孔           23-螺丝

24-螺帽            25-基座

31a、31b-热导管    32-第一散热器

321-连接处         322-凹槽

323、331-螺孔      33-第二散热器

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种复合式散热装置。

请参阅图2与图3所示，图2为本发明较佳实施例的一种复合式散热装置的立体分解图，而图3为图2的立体组合图。本发明第一实施例的一种复合式散热装置2系具有一热导管21与二散热器22a、22b。其中，热导管21可透过一基座25与一热源(图未示)相接触，或是直接与热源相接触，用以将热源发散的热直接传导至散热器22a、22b后，使热散逸至他处。在此，热源可为一发热的电子元件，例如是CPU、晶体管、服务器、高阶绘图卡、硬盘、电源供应器、行车控制***、多媒体电子机构、无线通信基地台，或高阶游戏机(PS3、XBOX、任天堂)等。

散热器22a、22b系相互对应设置且相互连接，并于连接处221具有一容置空间222，用以容置热导管21，以形成复合式散热装置2。本实施例的热导管21的形状系以U型为例，但并不限定于此，其可依据不同***的需求而设计成不同的态样，例如C型、长条型、ㄇ字型、M型或是其它任意形状。此外，于本实施例中，热导管21的截面形状为圆形，当然，热导管21的截面形状亦可为椭圆形、半圆形、矩形、三角形、四边形、梯形、等边多边形或不等边多边形等其它形状。

另外，热导管21内部含有一工作流体，以供导热之用，并且热导管21的内壁上具有毛细结构。热导管21的工作方式如下：当热导管21的一端(即蒸发端)受热时，热导管21内部的工作流体吸收热能而蒸发气化，气化后的工作流体于热导管21的另一端(即冷凝端)凝结成液体并放出热能，此时再藉由内壁上的毛细结构流回蒸发端，如此重复循环，以达到散热的功效。

本实施例的毛细结构的形状可为网状(mesh)、纤维状(fiber)、烧结(sinter)或沟状(groove)，其系以烧结、黏着、填充、沈积等方式与热导管21的内壁相结合。此毛细结构的材质可为塑料、金属、合金、或多孔性非金属材料。工作流体可为无机化合物、水、醇类、液态金属、酮类、冷媒或有机化合物。

二散热器22a、22b可为相同或是不同的散热器，于本实施例中，二散热器22a、22b系为相同散热器，每一散热器各具有多个鳍片，且这些鳍片的分布方式可为水平间隔分布、垂直间隔分布、斜向间隔分布、放射状分布，或所属领域的技术人员所公知的分布方式分布。此外，散热器222a、22b系以一体成型方式(例如铝挤成型)制作而成。且二散热器22a、22b连接处221的容置空间222系由分别位于二散热器22a、22b上的凹槽222’所共同组成，此容置空间222的形状系与热导管21的形状相对应，当二散热器22a、22b相互连接后，二凹槽222’所共同形成的U型容置空间222恰可置放U型的热导管21。当然，随着热导管21的形状可设计为他种形状，容置空间222的形状亦可为C型、长条型、ㄇ字型、M型或是其它任意形状。另外，容置空间222亦可仅由单一散热器22a或散热器22b其上的凹槽222’来形成，亦即二散热器22其中之一具有凹槽222’，另一散热器22则无凹槽222’，当二散热器22相互连接后，单一凹槽222’即形成容置空间222，以置放热导管21。

再者，散热器22a、22b更设有多个螺孔223，以利散热器22a与散热器22b藉由多个螺丝23与螺帽24相互连接固定。须注意的是，二散热器22a、22b的连接方式并不仅限于图2与图3中所示的螺接方式，其连接方式亦可为铆接、焊接、黏合、嵌合或卡固等方式。

本实施例的散热装置2其组装步骤如下，首先，只需将热导管21置放于二散热器22a、22b所形成的容置空间222中，然后再藉由一高压机器(图未示)对二散热器22a、22b作相对施压，使得热导管21与二散热器22a、22b紧密贴合，再藉由螺丝23与螺帽24加以固定，即可将热导管21固定于二散热器22a、22b之间，用以形成复合式散热装置2(如图3所示)。如上述可得知，由于散热器22a、22b本身已具有凹槽222’，可置放热导管21并同时具有将热导管21定位的作用，因此，本发明不需要藉助额外治具来夹持散热器22a、22b或是热导管21，即可将热导管21与散热器22a、22b相互定位及连接，可简化组装过程以达到组装便利的功效。再者，于容置空间222内通常涂布有导热膏或是一可充当导热接口的导热材料，以提高复合式散热装置2整体的散热效率。另外，本实施例的复合式散热装置2更可与一风扇并用，更可促进由散热器22a、22b所导出的热更加迅速散逸，以达到更好的散热效果。

虽然图2中的热导管21与散热器22的数量分别为一个与二个，但本发明并不限定于此，其数量可依据实际需求选定的。请同时参阅图4与图5，图4为本发明另一种复合式散热装置的立体分解图，而图5为图4的立体组合图。复合式散热装置2’包括多个热导管21a、21b、21c与散热器22c、22d、22e、22f。其中，每两相邻的散热器系相互对应设置且相互连接，并于每一连接处各具有一容置空间222a、222b、222c，用以分别容置热导管21a、21b、21c。复合式散热装置2’可直接置放于热源(图未示)上，并使热导管21a、21b、21c直接与热源相接触，用以将热源发散的热直接传导至散热器22c、22d、22e、22f后，使热散逸至他处。与图2的复合式散热装置2相似，散热器22c、22d、22e、22f彼此之间可为相同或是不同的散热器，且热导管21a、21b、21c彼此之间可为相同或是不同的热导管。本实施例的复合式散热装置2’组装方式如下，分别将热导管21a放置于散热器22c与散热器22d之间的容置空间222a、热导管21b放置于散热器22d与散热器22e之间的容置空间222b、热导管21c放置于散热器22e与散热器22f之间的容置空间222c，再藉由一高压机器(图未示)相对施压，使得每一热导管分别与包裹于其外的二散热器紧密贴合，用以形成复合式散热装置2’(如图5所示)。另外，于该等散热器22c、22d、22e、22f所形成的容置空间222a、222b、222c内亦可涂布导热膏或是其它导热材料，可增进散热效率。

请参阅图6与图7所示，图6为本发明再一种复合式散热装置的立体分解图，而图7为图6的立体组合图。复合式散热装置3具有二热导管31a、31b，以及第一散热器32以及一第二散热器33。在此，热导管31的形状系呈U型，但是不限定于此，热导管31的形状可依据不同***需求而设计成不同的态样，例如C型、长条型、ㄇ字型、M型或是其它任意形状，其功效、结构如同上述的热导管21，在此不加以赘述。

第一散热器32与第二散热器33系为不相同的散热器，然两者形状恰可相互对应以利组装，且于两者连接处321可形成二容置空间322，用以分别置放二热导管31a、31b。其中，于连接处321第一散热器32具有二凹槽322’，且二凹槽322’的形状系对应二热导管31a、31b的形状，亦分别呈一U型，而第二散热器33上则无凹槽，亦即二容置空间322系皆由第一散热器32的凹槽322’所形成。此外，第一散热器32与第二散热器33分别开设有对应的螺孔323、331，以藉由多个螺丝23与螺帽24将第一散热器32与第二散热器33螺接固定。当然，热导管31与凹槽322间隙内通常填充有导热膏或是其它导热材料，用以提高整体的散热效率。

综上所述，本发明的复合式散热装置，由于散热器系以铝挤成型方式一体成型制成，在铝挤成型技术成熟的今日，其价格较一般工艺(如冲压方式或是以个别单片式鳍片一一组装)低廉，且热导管设置于两相邻的散热器所形成的容置空间内，不需要额外进行电镀或是冲压等步骤，即可轻易将热导管与散热器结合成一体。与公知技术相比较，本发明的复合式散热装置系采用铝挤成型方式一体制作，不仅制作方式价格低廉，且因采用铝作为原料，可使得散热装置的整体重量较轻，具有轻便化的优点。再者，散热器所形成的容置空间系与热导管的大小相对应，因此，散热器与热导管能够完全紧密贴合，可增加传热面积，加上热导管本身具有的高传导特性，比起同等面积下未包含热导管的一般散热片的散热效果要佳。另外，在铝挤成型的制作方式时，散热器可作多种外观处理，容易美化。因此，本发明的复合式散热装置可达到简化工艺过程、提高生产效率、降低成本，并能提供良好散热效能的功效。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，所属领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (21)

1、一种复合式散热装置，包括：

一热导管；以及

二散热器，系相互对应设置且相互连接，并于连接处具有一容置空间，用以容置该热导管，该些散热器分别为一体成型方式制成。

2、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中该热导管的形状系呈U型、C型、长条型、ㄇ字型、M型或其它形状。

3、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中于该连接处，所述散热器系分别对应设置有一凹槽，以共同形成该容置空间。

4、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中于该连接处，仅所述散热器之一设置有一凹槽，以形成该容置空间。

5、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中所述散热器的连接方式系为铆接、螺接、焊接、黏合、嵌合或卡固。

6、如权利要求1所述的复合式散热装置，系藉由一高压机器对所述散热器作相对施压，使得该热导管与所述散热器紧密贴合。

7、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中所述散热器的形状系彼此相同或不同。

8、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中所述散热器的一体成型方式系为铝挤成型。

9、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中于该容置空间内涂布有导热膏或一可充当导热界面的材料。

10、如权利要求1所述的复合式散热装置，其中该热导管可透过一基座或是直接与一热源接触，用以将该热源发散的热直接传导至所述散热器。

11、一种复合式散热装置，包括：

多个热导管；以及

多个散热器，系彼此对应设置且相互连接，并于各连接处各具有一容置空间，用以分别容置该些热导管，所述散热器分别为一体成型制成。

12、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中所述热导管的形状系呈U型、C型、长条型、ㄇ字型、M型或其它形状。

13、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中于各所述连接处，所述散热器系分别对应设置有一凹槽，以共同形成所述容置空间。

14、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中于各所述连接处，仅相邻的该二散热器之一设置有一凹槽，以形成该容置空间。

15、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中所述散热器的连接方式系为铆接、螺接、焊接、黏合、嵌合或卡固。

16、如权利要求11所述的复合式散热装置，系藉由一高压机器对所述散热器作相对施压，使得所述热导管与所述散热器紧密贴合。

17、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中所述散热器的形状系彼此相同或不同。

18、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中所述散热器的一体成型方式系为铝挤成型。

19、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中于所述容置空间内涂布有导热膏或一可充当导热界面的材料。

20、如权利要求11所述的复合式散热装置，其中所述热导管可透过一基座或是直接与一热源接触，用以将该热源发散的热直接传导至所述散热器。

21、一种复合式散热装置，包括：

至少二热导管；以及

一第一散热器与一第二散热器，该第一散热器与该第二散热器的形状不同，但彼此恰可相互对应且相互连接，并于连接处具有至少二容置空间，用以分别容置所述热导管，该第一散热器与该第二散热器分别为一体成型方式制成。

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