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CN101370370B - 散热模组 - Google Patents

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Abstract

一种散热模组，包括一离心风扇及一鳍片组，该离心风扇包括一转子，该离心风扇设有一出风口，且出风口包括位于两端的一近风侧与一远风侧以及位于近风侧与远风侧之间的中间区域，该鳍片组设于该出风口处且包括若干散热片，所述鳍片组对应于出风口的近风侧和远风侧的散热片的长度大于对应于出风口的中间区域的散热片的长度，使鳍片组对应离心风扇的转子的一侧形成散热片长度不等的阶梯状分布，而远离离心风扇的转子的另一侧形成直线形。该散热模组中对应出风口的风量及风速不同的各处设置不同长度的散热片，能提高散热风扇提供的冷却气流的利用率，并增大散热片与气流的接触面积，有效提高整个散热模组的散热性能。

Description

散热模组
技术领域
本发明涉及一种散热模组，尤其涉及一种用于电子元件散热的散热模组及其鳍片组。
背景技术
随着中央处理器(central processing unit，CPU)等电子元件功率的不断提高，散热问题越来越受到人们的重视，在各类便携式电子装置比如笔记本电脑中更是如此。为了在有限的空间里高效地带走系统产生的热量，目前业界主要采用由散热片、热管及散热风扇所组成的散热模组来对CPU等电子元件进行散热。该方式的热传导路径为：CPU产生的热量经热管传到散热片，再由散热风扇产生的气流将传至散热片的热量带走。
传统的散热片互相平行设置，装设在散热风扇的出风口处，且每一散热片的大小都相等，每两相邻的散热片之间形成供气流通过的流道。然而散热风扇的出风口每一处的风量及其风速都不一样，设置成大小一样的散热片就无法充分利用散热风扇所产生的冷却气流，进而使散热片上的热量无法及时得到移除，影响整个散热模组的散热性能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有较佳散热性能的散热模组及其鳍片组。
一种散热模组，包括一离心风扇及一鳍片组，该离心风扇包括一转子，该离心风扇设有一出风口，且出风口包括位于两端的一近风侧与一远风侧以及位于近风侧与远风侧之间的中间区域，该鳍片组设于该出风口处且包括若干散热片，所述鳍片组对应于出风口的近风侧和远风侧的散热片的长度大于对应于出风口的中间区域的散热片的长度，使鳍片组对应离心风扇的转子的一侧形成散热片长度不等的阶梯状分布，该鳍片组的中间区域的散热片对应该离心风扇的转子的一侧形成一空穴，而该鳍片组远离离心风扇的转子的另一侧形成直线形。
与现有技术相比，由于该散热模组中对应出风口的风量及风速不同的各处设置不同长度的散热片，能充分利用散热风扇提供的冷却气流，并增大散热片与气流的接触面积，有效提高整个散热模组的散热性能。
附图说明
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明散热模组第一实施例的分解示意图。
图2为图1所示散热模组的组装图。
图3为图2所示散热模组去除离心风扇的上盖后的组装示意图。
图4为本发明散热模组第二实施例去除离心风扇的上盖后的组装示意图。
具体实施方式
图1至图3所示为本发明散热模组其中一较佳实施例，该散热模组用于安装在笔记本电脑等便携式电子装置中，以用来对其内部的发热电子元件如中央处理器、显卡芯片等散热。该散热模组包括一离心风扇20、一鳍片组30、一热管40及一集热块50。
离心风扇20包括一壳体21及一具有若干扇叶的转子22，该转子22安装于该壳体21内并可绕其轴线做逆时针转动。该壳体21包括一底座212及设于该底座212上的一上盖214，该上盖214为一板体，其中央设有一圆形的进风口23，以供外界空气进入到离心风扇20内。该壳体21的侧向开设有一长方形的出风口24，该出风口24的两端分别形成一近风侧24a及一远风侧24b。离心风扇20运转时，转子22绕轴线做逆时针转动，离心风扇20所产生的气流经出风口24向外流出时，气流先到达出风口24的近风侧24a，再到达出风口24的远风侧24b。通过仿真分析可知，离心风扇的出风口24的近风侧24a和远风侧24b占出风口24宽度1/2的区域所流过气流的流量远超过气流总流量的一半，也即出风口24的近风侧24a和远风侧24b的区域所流过的气流比出风口24的中间区域所流过的气流量多，因此，在相等的面积上，流过出风口24两端区域的冷却气流的流速要大于出风口24的中间区域冷却气流的流速，而其中流过出风口24的近风侧24a的气流流速又比远风侧24b更大。
鳍片组30设于离心风扇20的出风口24处，本实施例中包括若干平行排列的两种不同长度的第一散热片31和第二散热片32，其中第一散热片31比第二散热片32长，所述第一散热片31分别设置于鳍片组30的两端，对应置于出风口24的近风侧24a和远风侧24b，而第二散热片32则置于鳍片组30的中间，即位于第一散热片31之间，对应置于出风口24的中间区域，使鳍片组30对应离心风扇20的转子22的一侧呈阶梯状，而远离离心风扇20的转子22的另一侧形成直线形。在本实施例中，设于出风口24的近风侧24a的第一散热片31的数量大于设于出风口24的远风侧24b的第一散热片31的数量，以充分利用近风侧24a较大的气流流畅特性，达到整体提升散热性能的效果。
每一散热片31、32具有相同的结构，以简化制程，其包括一矩形的本体311，该本体311的上下两侧分别沿与本体311垂直的方向弯折延伸形成一折边(未标示)，后一散热片31(32)的折边与前一散热片31(32)的折边相互抵接，并在每两相邻的散热片31(32)之间形成供气流通过的流道313。这些散热片31(32)可以通过焊接的方式固定在一起，也可以在折边上设置扣合结构，再由扣接的方式将散热片31(32)固定在一起。每一散热片31(32)于远离出风口24的一端其本体311的高度大于靠近出风口24的一端的高度，从而各个固定在一起的第一、第二散热片31、32形成一承载热管40的阶梯部(未标示)。第一、第二散热片31、32于靠近出风口24的一端其本体311的高度与出风口24的高度相等从而使各散热片31、32能刚好置入出风口24内。
由于离心风扇20内出风口24的近风侧24a和远风侧24b形成的气流通道较宽敞，空间较大，将第一散热片31设置得比第二散热片32长，可使第一散热片31能更大深度地设置到离心风扇20的出风口24的近风侧24a和远风侧24b内部，且不干扰到离心风扇20的转子22的正常运转。该第二散热片32所占出风口24的宽度可为出风口24整体宽度的1/3至1/2之间，以使该第二散热片32与第一散热片31所占出风口24的宽度与该出风口24处的气流状况相符，以发挥最大的散热效能。本实施例中，该第二散热片32占出风口24整体宽度的1/2，置于出风口24的近风侧24a与远风侧24b的第一散热片31共占出风口24整体宽度的1/2。
热管40为扁平状，其包括一蒸发段41及一冷凝段42。热管40的蒸发段41与集热块50热连接，其冷凝段42贴设于鳍片组30的阶梯部上，热管40的高度大致与鳍片组30的阶梯部的高度一致因而热管40刚好承载在该阶梯部上而没有凸伸至鳍片组30之外，热管40除了底面与鳍片组30的表面相接触之外，其侧壁也与鳍片组30的阶梯部的侧表面相接触，因而增大了热管40与鳍片组30的接触面积。
集热块50大致呈矩形，其由具高导热系数的金属材料制成。本实施例中，集热块50由铜制成。该集热块50大致沿对角方向设有一狭长的开槽51以收容热管40的蒸发段41。该开槽51的中间为一贯穿的通孔52，通过该通孔52可使热管40的蒸发段41与贴设于集热块50下方的发热电子元件(图未示)相接触，以提高两者之间的换热效率，更利于发热电子元件产生的热量通过热管40快速地传至鳍片组30。
该散热模组组装时，热管40的蒸发段41收容于集热块50的开槽51内，并通过导热胶或锡焊的方式将热管40的蒸发段41与集热块50连接在一起。热管40的冷凝段42置于鳍片组30的阶梯部上，其冷凝段42的底面及侧壁均与鳍片组30相接触。鳍片组30设于离心风扇20的出风口24处。
该散热模组用于笔记本电脑等电子装置中散热时，集热块50贴设于发热电子元件上，发热电子元件所产生的热量通过集热块50传给热管40，再由热管40将热量传至鳍片组30，最后由离心风扇20产生的气流吹拂鳍片组30并与鳍片组30之间发生热交换，最终将热量散发到外界。由于在离心风扇20的出风口24对应风流量和风速较大的近风侧24a和远风侧24b设置较长的第一散热片31，更大深度地深入到离心风扇20的出风口24内，有效地利用了离心风扇20内的散热空间，增大了散热面积，还可以使离心风扇20产生的风速强劲的冷却气流能尽早地与第一散热片31接触，提高气流与散热片的热交换效率，可提高散热模组的散热效率。另外因出风口24中间区域的气流速度较慢，对应该中间区域设置的第二散热片32较短，在气流行进路径中形成较大的空穴，从而避免对该中间区域的气流形成阻碍，使该中间区域流速较慢的气流也能及时顺畅地通过鳍片组30。
该散热模组中，鳍片组30还可对应于出风口24的气流状况设置成其它形状。如图4所示为本发明散热模组的第二实施例去除离心风扇20的上盖214后的组装示意图，该散热模组中，鳍片组30a包括四种不同长度的散热片31a、31b、32a、32b。其中散热片31a最长，散热片31b次之，散热片32b最短，散热片32a的长度介于散热片31b和散热片32b两者长度之间。散热片31a对应设置在出风口24的近风侧24a，散热片31b对应设置在出风口24的远风侧24b，散热片32b对应设置在邻近远风侧24b的中间区域，散热片32a对应设置在邻近近风侧24a的中间区域。设于出风口24中间区域的两种较短的散热片32a、32b所占出风口24的宽度为出风口24整体宽度的1/2，置于出风口24的近风侧24a与远风侧24b的散热片31a、31b占出风口24整体宽度剩下的1/2。与第一实施例中相同，设于出风口24中间区域的两种较短的散热片32a、32b所占出风口24的宽度也可为出风口24整体宽度的1/3至1/2之间，以使各散热片31a、31b、32a、32b所占出风口24的宽度与该出风口24处的气流状况相符，以发挥最大的散热效能。

Claims (8)

1.一种散热模组，包括一离心风扇及一鳍片组，该离心风扇包括一转子，该离心风扇设有一出风口，且出风口包括位于两端的一近风侧与一远风侧以及位于近风侧与远风侧之间的中间区域，该鳍片组设于该出风口处且包括若干散热片，其特征在于：所述鳍片组对应于出风口的近风侧和远风侧的散热片的长度大于对应于出风口的中间区域的散热片的长度，近风侧及远风侧的散热片均深入到出风口内，使鳍片组对应离心风扇的转子的一侧形成散热片长度不等的阶梯状分布，该鳍片组的中间区域的散热片对应该离心风扇的转子的一侧形成一空穴，而该鳍片组远离离心风扇的转子的另一侧形成直线形。
2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：所述鳍片组由两种不同长度的若干第一散热片和若干第二散热片组成，其中第一散热片的长度大于第二散热片的长度，该若干第一散热片分别设于出风口的近风侧和远风侧，该若干第二散热片设于出风口的中间区域。
3.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：所述鳍片组包括至少三种不同长度的散热片，其中设于出风口的近风侧的散热片的长度最大，设于出风口的远风侧的散热片的长度次之，设于出风口的中间区域的散热片的长度最小。
4.如权利要求3所述的散热模组，其特征在于：所述鳍片组包括四种不同长度的散热片，设于出风口的近风侧的散热片的长度最大，设于出风口的远风侧的散热片的长度次之，设于出风口的中间区域但邻近远风侧位置处的散热片的长度最小，设于出风口的中间区域但邻近近风侧的散热片的长度介于设于出风口的中间区域但邻近远风侧位置处的散热片和设于出风口的远风侧的散热片两者长度之间。
5.如权利要求2或3所述的散热模组，其特征在于：设于出风口的近风侧的散热片的数量大于设于出风口的远风侧的散热片的数量。
6.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：该散热模组还包括一热管及一集热块，该热管包括一蒸发段与一冷凝段，该热管的蒸发段与该集热块连接，该热管的冷凝段与鳍片组热连接。
7.如权利要求6所述的散热模组，其特征在于：该集热块上沿对角开设有一狭长形的开槽，该热管的蒸发段收容于该开槽内。
8.如权利要求6所述的散热模组，其特征在于：该鳍片组上形成一阶梯部，该热管的冷凝段置于鳍片组的阶梯部上，且冷凝段的底面及侧壁均与鳍片组相接触。
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