CN107293526A - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种散热装置，其连接于一发热件的发热面。该散热装置包括底面、顶面、以及多个第一鳍片与多个第二鳍片。该底面贴近该发热面，该顶面远离该发热面并与底面相对设置。多个第一鳍片与多个第二鳍片沿一轴向交错间隔排列于顶面与底面之间，并与顶面和底面共同形成多个气流通道，各气流通道具有一入风口与一出风口。其中，第一鳍片的面积大于第二鳍片的面积，该第一鳍片沿该轴向投影于该第二鳍片时，第一鳍片具有第一非重叠区以及第二非重叠区，该第一非重叠区位于入风口，且其邻近发热面的宽度大于远离发热面的宽度；该第二非重叠区位于出风口，且其邻近发热面的宽度小于远离发热面的宽度。本发明能够提高散热效率。

Description

散热装置

技术领域

本发明关于一散热装置，特别是指一种鳍片型的散热装置。

背景技术

随着电子产品的效能提升，应用于电子产品上的各种散热结构或散热装置也蓬勃发展，其中，现有常见的鳍片型散热装置，其鳍片大多为同一规格，整齐排列，但是其散热效率仍与鳍片的散热面积成正比关系，已不符合目前散热装置朝向轻量化发展但希望散热效率能更加提升的严格标准。

另一种现有的鳍片型散热装置，如本申请的发明人所发明的中国台湾新型专利公告号第M270414号专利，是将两种大小不同的鳍片依序交错排列，使入风口的风阻得以降低后，让外部气流更容易进入散热装置，达到增进散热效率及降低整体重量的功效。虽然上述交错式的设计已改善现有鳍片型散热装置的缺点，但本申请的发明人仍潜心研究，希望在原有基础架构下，提出更新的改良与设计，让外部气流不但容易进入散热装置，且更容易被引导往发热面的方向前进，进而带走发热件所产生的热。此外，当气流通过散热装置后，若能尽速被导引往远离发热面的方向离开散热装置，让散热效率也能更加提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种散热装置，令外部气流容易进入散热装置，并且更容易被引导往发热面的方向前进，进而更有效率的带走发热件所产生的热。

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种散热装置，令气流通过散热装置后，能被导引往远离发热面的方向离开散热装置，以提升散热效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种散热装置，连接于一发热件的一发热面上，用以接收一外部气流进入，并由该外部气流带走该发热件所产生的热能，该散热装置包括底面、顶面以及多个第一鳍片与多个第二鳍片，该底面贴近该发热面；该顶面远离该发热面并与该底面相对设置；该多个第一鳍片与多个第二鳍片，沿一轴向交错间隔排列于该顶面与该底面之间，并与该顶面和该底面共同形成多个气流通道，各气流通道具有一入风口与一出风口；其中，该第一鳍片的面积大于该第二鳍片的面积，并且该第一鳍片沿该轴向投影于该第二鳍片时，该第一鳍片具有一第一非重叠区与一第二非重叠区，该第一非重叠区位于该入风口，而该第一非重叠区邻近该发热面的宽度大于远离该发热面的宽度；该第二非重叠区位于该出风口，且该第二非重叠区邻近该发热面的宽度小于远离该发热面的宽度。

较佳地，该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该入风口形成第一凹陷空间，使该外部气流藉由该第一凹陷空间而往该发热面方向流入该散热装置；该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该出风口形成第二凹陷空间，用以使该外部气流通过该散热装置时，藉由该第二凹陷空间而往远离该发热面的方向流出。

较佳地，该第一鳍片与该第二鳍片还包含折片，该多个折片排列形成该底面与该顶面。

较佳地，该多个第一鳍片为矩形，而该多个第二鳍片为内角不是直角的平行四边形。

较佳地，该散热装置还包括热管，该热管穿设连接于该多个第一鳍片与该多个第二鳍片之间。

较佳地，该热管的一端部邻近该发热面，而另一端部则远离该发热面。

本发明还提供一种散热装置，连接于一发热件的一发热面上，用以接收一外部气流进入，并由该外部气流带走该发热件所产生的热能，该散热装置包括底面、顶面以及多个第一鳍片与多个第二鳍片，该底面贴近该发热面；该顶面远离该发热面并与该底面相对设置，该顶面与底面之间具有一中央切面，该中央切面与该顶面及该底面的距离相同；该多个第一鳍片与多个第二鳍片，沿一轴向交错间隔排列于该顶面与该底面之间，并与该顶面和该底面共同形成多个气流通道，各气流通道具有一入风口与一出风口；其中，该第一鳍片的面积大于该第二鳍片的面积，并且该第一鳍片沿该轴向投影于该第二鳍片时，该第一鳍片具有一第一非重叠区与一第二非重叠区，该第一非重叠区位于该入风口，该第二非重叠区位于该出风口，该中央切面将该第一非重叠区区分为第一区域与第二区域，该第一区域邻近该底面，该第二区域邻近该顶面，该第一区域的面积大于该第二区域的面积；该中央切面将该第二非重叠区域区分为第三区域与第四区域，该第三区域邻近该底面，该第四区域邻近该顶面，该第三区域的面积小于该第四区域的面积。

较佳地，该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该入风口形成第一凹陷空间，使该外部气流藉由该第一凹陷空间而往该发热面方向流入该散热装置；该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该出风口形成第二凹陷空间，用以使该外部气流通过该散热装置时，藉由该第二凹陷空间而往远离该发热面的方向流出。

较佳地，该第一鳍片与该第二鳍片还包含折片，该多个折片排列形成该底面与该顶面。

较佳地，该多个第一鳍片为矩形，而该多个第二鳍片为内角不是直角的平行四边形。

较佳地，该散热装置还包括热管，该热管穿设连接于该多个第一鳍片与该多个第二鳍片之间。

较佳地，该热管的一端部邻近该发热面，而另一端部则远离该发热面。

本发明藉由增设两个非重叠区，用以降低散热装置的第一凹陷空间的入口压降与第二凹陷空间的出口压降，利于外部气流流入散热装置内，而提升外部气流的气流速度与气流流量，进而提升散热装置的散热系数。再者，因外部气流的气流速度与气流流量得到提升，亦可增设第二鳍片组以增加整体散热装置的散热面积，抑或是增设多个热管于散热装置内，用以提升散热装置的导热效率，进而提升整体的散热效率。且本发明的第一鳍片的第一非重叠区设计在第一凹陷空间，接近于发热面，而第二非重叠区则设计在第二凹陷空间，远离发热面，除了帮助风于散热装置内的外部气流导流，使得气流通过散热装置后能被导引往远离发热面的方向离开散热装置，以提升散热效率，亦于高温的第二凹陷空间保留第一鳍片及第二鳍片与发热面的接触帮助整体散热。

附图说明

图1A为应用本发明的基本发明概念的散热装置的第一实施例的立体示意图。

图1B为图1A所示散热装置的第一实施例的部分实施结构分解图。

图1C为图1A所示散热装置的第一实施例的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。

图1D为图1A所示散热装置的第一实施例的外部气流导流方向示意图。

图2A为应用本发明的基本发明概念的散热装置的第二实施例的立体示意图。

图2B为图2A所示散热装置的第二实施例的部分实施结构分解图。

图2C为图2A所示散热装置的第二实施例的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。

图3A为应用本发明的基本发明概念的散热装置并增加热管的第三实施例的立体示意图。

图3B为图3A所示散热装置的第三实施例的部分实施结构透视图。

图3C为图3A所示散热装置的第三实施例的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。

图4A为应用两组本发明的基本发明概念的散热鳍片组以形成散热装置的第四实施例的立体示意图。

图4B为图4A所示散热装置的第四实施例中不包含折片的另一剖面示意图。

具体实施方式

首先，请参考各实施例图中所示的三轴方向，在此先定义X轴方向为散热装置的前后方向；Y轴方向为散热装置的左右方向，为本发明所述各鳍片依序交错间隔排列而组成散热装置的轴向；Z轴方向则为散热装置的上下方向，本发明在说明时，将发热件相对地设置在散热装置的下方以方便解说，但并不以此为限。

请参阅图1A至图1C，图1A为应用本发明的散热装置的第一实施例的立体示意图。图1B为图1A所示散热装置的第一实施例的部分实施结构分解图。图1C为图1A所示散热装置中，面积较大的第一鳍片，沿Y轴向而投影于面积较小的第二鳍片时，所具有的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。图1D为图1A所示散热装置中，外部气流如何被导引而通过散热装置的示意图。

如图1A至图1D所示，散热装置10是连接于一发热件410的发热面411上。散热装置10主要包括一顶面10a、一底面10b、多个第一鳍片210以及多个第二鳍片310，其中，底面10b贴合发热面411，顶面10a则远离发热面411并且底面10b相对设置。而多个第一鳍片210以及多个第二鳍片310，则沿Y轴方向交错间隔排列于顶面10a与底面10b之间，其中，交错排列的设置，是指第一鳍片210与第二鳍片310分别以单数、偶数的顺序依序设置，或是反之以偶数、单数的顺序依序设置。此外，相邻鳍片之间存在有间隔(或称间隙)，在本发明中是用折片100、110来达成，但也可利用其它方式例如黏合或焊接等方式以每隔一定距离的方式来依序设置而产生间隔。此外，多个折片100可相互抵靠而拼凑成散热装置10的顶面10a，底面10b也可由多个折片110抵靠拼凑而成。

请参考图1A至图1D，多个第一鳍片210与多个第二鳍片310沿Y轴而交错间隔排列于顶面10a与底面10b之间后，会与顶面10a和底面10b共同形成多个气流通道C，气流通道C具有让外部气流进入散热装置10的入风口C1以及让气流离开散热装置10的出风口C2。此外，顶面10a与底面10b之间具有一中央切面，在图1C的侧视图中，中央切面以L1表示。

请同时参照图1A至图1D，本实施例所提供的第一鳍片210，其面积大于该第二鳍片310，因此，从已组装完成的散热装置10的侧边来看，当第一鳍片210沿Y轴方向投影于第二鳍片310时，第一鳍片210会包括有第一非重叠区211及第二非重叠区212。第一非重叠区211及第二非重叠区212事实上就是第一鳍片210与第二鳍片310在叠合时，第一鳍片210比第二鳍片310还要多出来的区域，或者反过来说是第二鳍片310比第一鳍片210还要内缩的区域，但由于此内缩区域并不是第二鳍片310本身因为具有缺口或凹陷所致，而是跟交错排列完成后相邻的第一鳍片210相比的结果，所以本发明在描述上是利用第一鳍片210本身就具有与第二鳍片310在投影时未重叠在一起的区域来加以描述与定义，在此先予以叙明。本发明所提出的设计规则之一，是使第一非重叠区211位于入风口C1处，并且以中央切面L1来将第一非重叠区211区分为一第一区域AI11与一第二区域AI12，其中第一区域AI11邻近底面10b，第二区域AI12邻近顶面10a，且第一区域AI11的面积大于第二区域AI12的面积；以及使第二非重叠区域212位于出风口C2处，并且以中央切面L1来第二非重叠区212区分为一第三区域AO11与一第四区域AO12，其中第三区域AO11邻近底面10b，第四区域AO12邻近顶面10a，且第三区域AO11的面积小于第四区域AO12的面积。

请同时参照图1A至图1D，藉由上述的设计，第二鳍片310与两侧相邻的第一鳍片210，就会共同在入风口C1处形成第一凹陷空间S1，使该外部气流W藉由该第一凹陷空间S1而往该发热面411方向流入该散热装置10；而第二鳍片310与两侧相邻的第一鳍片210，也会共同在出风口C2处形成一第二凹陷空间S2，用以使该外部气流W通过该散热装置10时，藉由第二凹陷空间S2而往远离该发热面411的方向流出，如图1D所示。

除了第一实施例所提供的设计规则之外，本发明也提供第二种设计非重叠区域的规则，同样也可适用多种鳍片内缩的态样。请参阅图2A至图2C，图2A为第二实施例的立体示意图。图2B为图2A所示散热装置的第二实施例的部分实施结构分解图。图2C为图2A所示散热装置中，面积较大的第一鳍片，沿Y轴向而投影于面积较小的第二鳍片时，所具有的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。

第二实施例是以第一鳍片220为矩形而第二鳍片320为内角不是直角的平行四边形为例来说明本发明所提出的第二种设计规则。请参照图2A至2C，第二实施例所提供的散热装置20，连接于一发热件410的一发热面411上，散热装置20包括一顶面20a、一底面20b、多个第一鳍片220与多个第二鳍片320，其中，底面20b贴近发热面411，而顶面20a则远离发热面411并与底面20b相对设置。多个第一鳍片220与第二鳍片320，沿Y轴方向交错间隔排列于顶面20a与底面20b之间，并与顶面20a和底面20b共同形成多个气流通道C。气流通道C具有一入风口C1与一出风口C2。本实施例所提出的另一设计规则，是使第一非重叠区221位于入风口C1处，并且让第一非重叠区221中邻近发热面411的宽度WI21大于远离发热面411的宽度WI22；以及使第二非重叠区222位于出风口C2处，且第二非重叠区222邻近发热面411的宽度WO21小于远离发热面411的宽度WO22。

藉由上述的设计，第二鳍片320与两侧相邻的第一鳍片220，就会共同在入风口C1处形成第一凹陷空间S1，使该外部气流W藉由该第一凹陷空间S1而往该发热面411方向流入该散热装置20；而第二鳍片320与两侧相邻的第一鳍片220，也会共同在出风口C2处形成第二凹陷空间S2，用以使该外部气流通过该散热装置20时，藉由第二凹陷空间S2而往远离该发热面411的方向流出。

除上述之外，本发明的基本发明概念的散热装置更可增设至少一热管，用以提升散热装置于实际运用上的散热效能。请参阅图3A至图3C，图3A为应用本发明的基本发明概念的散热装置并增加热管的第三实施例的立体示意图。图3B为图3A所示散热装置的第三实施例的部分实施结构透视图。图3C为图3A所示散热装置的第三实施例的第一非重叠区及第二非重叠区示意图。

于第三实施例中，散热装置30的第一鳍片230及第二鳍片330为因应增设热管530而相对变更第一鳍片230的形状。如图3A至图3C所示，散热装置30更包括多个热管530，而该多个热管530的应用主要为热管的两端分别被设置于较高温处与较低温处，则传热现象便将热能由高温处导热至低温处因而提升散热的效能。而热管530的应用与路径设计为本技术领域普通技术人员于了解本发明的发明精神后即可结合运用，在此即不再加以赘述。

特别说明的是，于本例中，虽散热装置30增设多个热管530，但仍不影响第一非重叠区231与第二非重叠区232的设置位置，并由图3A至图3C可清楚得知，第一非重叠区231为因应热管配置位置而改良形状结构，但该第一非重叠区231的主要面积主要仍被设置于第一鳍片230的右下方，而第二非重叠区232的主要面积相同地仍被设置于第一鳍片230的左上方。如图3C所示，如同前例，第一非重叠区231具有第一宽度WI31及第二宽度WI32，而第二非重叠区232具有第一宽度WO31及第二宽度WO32。其中，于第一非重叠区231中，邻近于发热面431的第一宽度WI31大于远离发热面431的第二宽度WI32；而于第二非重叠区222中，邻近发热面431的第一宽度WO31小于远离发热面431的第二宽度WO32。依此可清楚得知，第一非重叠区231的开口是由上方较窄处逐渐往下方变宽，第二非重叠区232的开口是由下方较窄处逐渐往上方变宽。因此，外部气流W的导流方向A3同理地沿着散热装置30的第一凹陷空间S1的下方流入，并带走散热装置30的底面30b的热能，同时地多个热管530引导热能由高温处传导至较低温处。接着，外部气流将散热装置30内的热能由第二凹陷空间S2的上方带出。

然而，上述的各实施例皆为应用本发明的基本发明概念的散热装置；然，于实际运用中，本发明的散热装置更可包括多个散热鳍片组结合运用，且以下将列举第四实施例来说明。

请参阅图4A及图4B，图4A为应用两组散热鳍片组的散热装置的第四实施例的立体示意图。图4B为图4A所示应用两组散热鳍片组的第四实施例中不包含折片的另一剖面示意图。图4B主要说明应用两组散热鳍片组的内部结构的架构。

如图4A及图4B所示，本例相较于前例的不同处为本例的散热装置40包括第一鳍片组41及第二鳍片组42。而该第一鳍片组41及该第二鳍片组42皆为本发明精神的延伸应用，此例增设第二鳍片组42，亦相等地增设散热装置的整体散热面积。接着说明该第一鳍片组41及该第二鳍片组42的结构设计。

申言之，由图4A及图4B得知，第一鳍片组41是由多个第一鳍片241及多个第二鳍片341交错间隔排列而形成。其中，该第一鳍片241包括第一非重叠区2411及第二非重叠区2412，该第一鳍片组41雷同于第二实施例的散热装置20，如图2A所示。而该第二鳍片组42是由多个第一鳍片242及多个第二鳍片342交错排列而形成。其中，该第二鳍片组42的该第一鳍片242同样地包括第一非重叠区2421及第二非重叠区2422，且同理地第一非重叠区2421被设置于该第一鳍片242的右下方，而该第二非重叠区2422被设置于该第一鳍片242的左上方。亦即，两组散热鳍片组41、42因应第一非重叠区2411、2421及第二非重叠区2412、2422的设置位置进而导流外部气流于散热鳍片组40的导流方向A4。

特别说明的是，于第四实施例中所应用的两组散热鳍片组41、42，除了前述第一鳍片241、242的形状不同外，亦可调整被交错堆叠的多个第一鳍片241、242与多个第二鳍片341、342的数量，用以配合产品散热需求而调整散热鳍片组41、42的散热鳍片密度。

举例来说，于第四实施例中，第一鳍片组41的多个第一鳍片241与多个第二鳍片341的数量总和可为30～40片，而第二鳍片组42的多个第一鳍片242与多个第二鳍片342的数量总和则可为60～75片。亦即，于实际运用上，该第二鳍片组42的散热鳍片密度可大于该第一鳍片组41。

因此，本发明可藉由多组符合本发明精神的散热鳍片组的结合运用，有效地提升整体散热装置的散热效能。相同地，亦可依据上述第四实施例的发明精神再增设热管结构，用以提升散热鳍片组中的导热效率。

更清楚地说明，本发明的发明精神实质为藉由增设两个非重叠区的设计，用以降低散热装置的第一凹陷空间的入口压降与第二凹陷空间的出口压降，利于外部气流流入散热装置内，而提升外部气流的气流速度与气流流量，进而提升散热装置的散热系数。再者，因外部气流的气流速度与气流流量得到提升，而亦可增设第二鳍片组以增加整体散热装置的散热面积，抑或是增设多个热管于散热装置内，用以提升散热装置的导热效率，进而提升整体的散热效率。进一步说明，第一鳍片的第一非重叠区及第二非重叠区的设置位置为考虑整体散热装置与发热面两者的接触，以及散热装置的整体温度为出风口高于入风口，因此将第一非重叠区设计在第一凹陷空间接近于发热面，而第二非重叠区则设计在第二凹陷空间远离发热面，除了帮助风于散热装置内的外部气流导流，亦于高温的第二凹陷空间保留第一鳍片及第二鳍片与发热面的接触帮助整体散热。

此外，本发明所提供的散热装置连接于发热件的发热面，散热装置与发热面两者间可藉由紧贴的方式进行直接的连接，也可在两者之间额外设置导热层或发热件来进行间接的连接。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即局限本发明的专利保护范围，举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效结构变化，均包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (12)

1.一种散热装置，连接于一发热件的一发热面上，用以接收一外部气流进入，并由该外部气流带走该发热件所产生的热能，其特征在于，该散热装置包括：

底面，贴近该发热面；

顶面，远离该发热面并与该底面相对设置；以及

多个第一鳍片与多个第二鳍片，沿一轴向交错间隔排列于该顶面与该底面之间，并与该顶面和该底面共同形成多个气流通道，各气流通道具有一入风口与一出风口；

其中，该第一鳍片的面积大于该第二鳍片的面积，并且该第一鳍片沿该轴向投影于该第二鳍片时，该第一鳍片具有一第一非重叠区与一第二非重叠区，该第一非重叠区位于该入风口，而该第一非重叠区邻近该发热面的宽度大于远离该发热面的宽度；该第二非重叠区位于该出风口，且该第二非重叠区邻近该发热面的宽度小于远离该发热面的宽度。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该入风口形成第一凹陷空间，使该外部气流藉由该第一凹陷空间而往该发热面方向流入该散热装置；该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该出风口形成第二凹陷空间，用以使该外部气流通过该散热装置时，藉由该第二凹陷空间而往远离该发热面的方向流出。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第一鳍片与该第二鳍片还包含折片，该多个折片排列形成该底面与该顶面。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该多个第一鳍片为矩形，而该多个第二鳍片为内角不是直角的平行四边形。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该散热装置还包括热管，该热管穿设连接于该多个第一鳍片与该多个第二鳍片之间。

6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该热管的一端部邻近该发热面，而另一端部则远离该发热面。

7.一种散热装置，连接于一发热件的一发热面上，用以接收一外部气流进入，并由该外部气流带走该发热件所产生的热能，其特征在于，该散热装置包括：

底面，贴近该发热面；

顶面，远离该发热面并与该底面相对设置，该顶面与底面之间具有一中央切面，该中央切面与该顶面及该底面的距离相同；以及

多个第一鳍片与多个第二鳍片，沿一轴向交错间隔排列于该顶面与该底面之间，并与该顶面和该底面共同形成多个气流通道，各气流通道具有一入风口与一出风口；

其中，该第一鳍片的面积大于该第二鳍片的面积，并且该第一鳍片沿该轴向投影于该第二鳍片时，该第一鳍片具有一第一非重叠区与一第二非重叠区，该第一非重叠区位于该入风口，该第二非重叠区位于该出风口，该中央切面将该第一非重叠区区分为第一区域与第二区域，该第一区域邻近该底面，该第二区域邻近该顶面，该第一区域的面积大于该第二区域的面积；该中央切面将该第二非重叠区域区分为第三区域与第四区域，该第三区域邻近该底面，该第四区域邻近该顶面，该第三区域的面积小于该第四区域的面积。

8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该入风口形成第一凹陷空间，使该外部气流藉由该第一凹陷空间而往该发热面方向流入该散热装置；该第二鳍片与相邻的该第一鳍片，共同在该出风口形成第二凹陷空间，用以使该外部气流通过该散热装置时，藉由该第二凹陷空间而往远离该发热面的方向流出。

9.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该第一鳍片与该第二鳍片还包含折片，该多个折片排列形成该底面与该顶面。

10.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该多个第一鳍片为矩形，而该多个第二鳍片为内角不是直角的平行四边形。

11.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该散热装置还包括热管，该热管穿设连接于该多个第一鳍片与该多个第二鳍片之间。

12.如权利要求11所述的散热装置，其特征在于，该热管的一端部邻近该发热面，而另一端部则远离该发热面。