TW201414980A

TW201414980A - 散熱器

Info

Publication number: TW201414980A
Application number: TW101136976A
Authority: TW
Inventors: Shun-Chih Huang; Tai-Chuan Mao
Original assignee: Giga Byte Tech Co Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本發明係揭露一種散熱器，適用於對一熱源進行散熱。該散熱器包含：複數個散熱鰭片與複數個導熱片。每個導熱片包含：一導熱部，用來接收並傳遞前述熱源產生之熱，該導熱部具有一第一平均厚度；以及一散熱部，由一或複數個獨立之散熱區域所組成，並鄰接該導熱部之一或複數個獨立邊界，以協助該導熱部進行散熱，該散熱部具有一第二平均厚度，該第二平均厚度小於前述第一平均厚度，且該散熱部之複數個截面所對應之厚度均不相同。此外，每個散熱鰭片鄰接至少一個導熱片之導熱部，以協助散熱。

Description

散熱器

本發明關於一種散熱器，特別是關於一種具有厚度設計之散熱器。

由於能量轉換效率無法達到百分之百，電子零組件於運作會產生廢熱，尤其以當前之電子零組件而言，其電路密集度高、運作速度快，因此單位面積產生之廢熱更多，如無搭配適當之散熱設計，便可能因工作溫度過高而失效或損毀。

目前常見之散熱器包括由多個散熱鰭片間隔組成之散熱器，散熱鰭片多為長矩形薄板，然而此種散熱器存在二個問題：其一為散熱鰭片未根據與熱源距離之遠近做厚度變化設計，亦即未同時考慮距離熱源近時之傳熱效率以及距離熱源遠時之散熱效率等問題；其二為散熱鰭片與熱源間難以緊密接觸，造成傳導效率不佳，進而無法快速散熱。

鑒於上述，本發明目的之一在於提供一種散熱器以解決先前技術之問題。

本發明揭露了一種散熱器，適用於對一熱源進行散熱，而該散熱器包含：複數個散熱鰭片；以及複數個導熱片。各個導熱片緊鄰至少一散熱鰭片，並包含：一導熱部，該導熱部鄰接至少一個前述之散熱鰭片，並接收與傳遞該熱源產生之熱，該導熱部具有一第一平均厚度；以及一散熱部，由至少一散熱區域所組成，並鄰接該導熱部之至少一邊界，該散熱部接收該導熱部所傳遞的熱，且具有一第二平均厚度，其中該第二平均厚度小於該第一平均厚度，且該散熱部之複數個截面所對應之厚度均不相同。

本發明另揭露了一種散熱器，適用於對一熱源進行散熱，且該散熱器包含：複數個導熱片。每個導熱片包含：一導熱部，用以接收及傳遞該熱，並具有一第一平均厚度；以及一散熱部，由一或複數個獨立之散熱區域所組成，並鄰接該導熱部之一或複數個獨立邊界，以協助該導熱部進行導熱，該散熱部具有一第二平均厚度，且該散熱部之複數個截面所對應之厚度均不相同，其中該第二平均厚度小於該第一平均厚度，且相鄰二該導熱片之導熱部緊靠在一起。

依據本發明之一較佳實施例，前述散熱部之厚度沿著遠離該導熱部之方向線性遞減。此外，前述導熱部與散熱部係一體成型，且導熱片之形狀為紡錘形、平行四邊形或梯形。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。另外，本說明書所提及之介係詞用語「上」、「下」、「於」等，在實施為可能的前提下，涵義可包含直接或間接地在某物或某參考對象之「上」、「下」，以及直接或間接地「於」某物或某參考對象，所謂「間接」係指其間尚有中間物或物理空間之存在；當提及「鄰近」、「之間」等用語時，在實施為可能的前提下，涵義可包含兩物或兩參考對象間存在其它中間物或空間，以及不存在其它中間物或空間；當提及「連接」、「耦接」等用語時，在實施為可能的前提下，涵義可包含兩物直接或間接地地接合在一起。再者，以下內容係關於散熱裝置，對於該領域所習見的技術或原理，若不涉及本發明之技術特徵，將不予贅述。此外，圖示之所示元件之形狀、尺寸、比例等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，而非對本發明之實施範圍加以限制。

另外，以下說明內容所述及之任一實施例即使同時揭露了複數個技術特徵，也不意味著利用本發明者必需同時實施該任一實施例中的所有技術特徵。換句話說，只要不影響實施可能性，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之揭露內容並視需求或設計理念來選擇性地實施一部分而非全部的技術特徵，藉此增加本發明實施時的彈性。

請參閱第1圖，其係本發明之散熱器之一實施例示意圖。如圖所示，本發明之散熱器100包含複數個導熱片110與複數個散熱鰭片120。每個導熱片110包含一導熱部112與一散熱部114，該導熱部112具有一第一平均厚度，且直接或間接地與一熱源(例如一電子零組件或一導熱體，未圖式)接觸，藉此將該熱源所產生之熱傳遞至導熱片110的整體，而散熱部114則由複數個獨立之散熱區域116所組成，並鄰接該導熱部112之複數個獨立邊界118，以協助該導熱部112進行導熱，該散熱部114具有一小於前述第一平均厚度之第二平均厚度，且散熱部114之複數個截面所對應之厚度均不相同。另外，每個散熱鰭片120緊鄰至少一個導熱片110之導熱部112，用以協助該導熱片110進行散熱。本實施例中，散熱鰭片120與導熱片110係間隔地設置，然而其它設置方式亦在本發明之實施變化範圍內，例如相等或不等數量的散熱鰭片120與導熱片110之隨機或依據一預定方式之搭配，又例如複數個導熱片110與一散熱鰭片120構成散熱器100之一基本組合單位等。再者，第1圖所示之散熱鰭片120與導熱片110之數量僅為示意，並非對本發明之限制，本技術領域具有通常知識者能依據本發明之揭露並視設計需求來決定散熱鰭片120與導熱片110之數量。

承上所述，本實施例中，導熱部112之整體厚度均勻相同，亦即導熱部112之複數個截面所對應之厚度均相同。另外，前述散熱部114之厚度會沿著遠離該導熱部112之方向以無階段差的方式遞減(例如線性遞減)，舉例來說，如第2a圖所示，其係本發明之導熱片110厚度變化設計之實施例示意圖，當導熱片110水平放置時，散熱部114之左右二散熱區域116各自之上下二面沿著遠離該導熱部112之方向逐漸靠攏，最終分別接合形成一夾角θ，此時導熱片110左右對稱，並呈現紡錘形，換句話說，散熱區域116會以導熱部112為中心而相對應；又如第2b圖所示，其係本發明之導熱片110厚度變化設計之另一實施例示意圖，當導熱片110水平放置時，散熱部114之左側散熱區域116之上方面保持與水平面平行，下方面則沿著遠離該導熱部112之方向向水平面靠攏，最終與該上方面結合形成一夾角α，同時散熱部114之右側散熱區域116之下方面保持與水平面平行，上方面沿著遠離該導熱部112之方向向水平面靠攏，最終與該下方面結合形成一夾角β，其中夾角α、β可為相等或不相等，且此時導熱片110係左右不對稱，並呈現平行四邊形或梯形，換句話說，散熱區域116以導熱部112為中心而不相對應。

請注意，上述導熱部112之厚度亦可採階段式變化(例如厚度由中央向周圍呈階段式遞減)或漸進變化(例如厚度由中央向周圍線性遞減)之設計，藉此增加設計或實施上之彈性。另外，散熱部114之厚度變化設計僅係範例，本技術領域具有通常知識者能依本發明之揭露內容在不過度實驗的情況下推衍出其它厚度變化設計，例如散熱部114之左側散熱區域116之上下二面可沿著遠離該導熱部112之方向逐漸靠攏形成夾角θ，同時右側散熱區域116之上方面則可保持與水平面平行，下方面則沿著遠離該導熱部112之方向向水平面靠攏形成一夾角α。簡言之，依據本發明之揭露所能合理推衍之變化設計均在本發明所欲保護之範圍內。本發明之特殊形狀不只加速傳導散熱，更具有導流風扇氣流之功效，使氣流不僅穿越鰭片，更可導流至鄰近之鰭片加速整體散熱。

另請注意，前述導熱片110之導熱部112與散熱部114係一體成型。本實施例中，導熱片110係以金屬擠壓(例如鋁擠)方式製成，然而其它方式在實施為可能的情形下亦得為本發明所採用，例如金屬壓鑄(例如鋁壓鑄)或透過將鋁片兩側加壓(例如沖壓、輥壓)以形成導熱片110等方式，由於金屬擠壓及金屬壓鑄等方式屬於習用技術，故其技術細節與本發明之特徵無關者在此不予贅述。此外，雖然於本實施例中，散熱部114係由前述複數個獨立之散熱區域116所組成，並鄰接前述導熱部112之複數個獨立邊界118，然此並非對本發明之限制，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之揭露內容在不過度實驗的情形下推導出其它種散熱部114與導熱部112之組成方式，例如導熱部112可為三邊及三邊以上之多邊形或圓形，而散熱部114則配合導熱部112之形狀鄰接於導熱部112之至少一邊界或周圍。當散熱部114僅鄰接導熱部112之一邊界或周圍時，散熱部114可以是具有一個相連的散熱區域116以鄰接於導熱部112之一邊界或周圍，也可以是具有複數個獨立(亦即分隔)之散熱區域116以鄰接於導熱部112之一邊界或周圍；而當散熱部114鄰接導熱部112之複數邊界時，散熱部114可以是具有一個相連的散熱區域116以鄰接於導熱部112之相鄰或不相鄰的複數邊界，也可以是具有複數個獨立的散熱區域116以鄰接於導熱部112之相鄰或不相鄰之複數邊界。

再請注意，前述散熱鰭片120與導熱部112緊鄰之方式可透過目前已知之固定方式，例如利用膠黏劑(例如導熱膠)將兩者緊密貼合；利用固定元件(例如螺絲螺帽組、螺栓、卡掣件、夾具、彈性套環等)將兩者固定在一起；利用焊接或雷射融接等方式將兩者接合在一起；經由結構設計使散熱鰭片120與導熱部112之結構相配合以組接固定在一起；或者利用上述固定方式之任意組合來固定散熱鰭片120與導熱部112。此外，導熱部112及散熱鰭片120可分別設有一或複數個開孔(未圖式)以容設該熱源及/或傳播該熱源之熱的一導熱體，同時散熱鰭片120之開孔結構可與導熱部112之開孔結構相搭配以協助兩者組接在一起及/或共同容設該熱源及/或該導熱體，藉此該熱源及/或該導熱體可將熱經由導熱部112、散熱部114及散熱鰭片120發散出去。

請參閱第3圖，其係利用第1圖所示之散熱器100所製成之散熱裝置之一實施例示意圖。如圖所示，該散熱裝置300包含：複數個導熱管310，用來傳導前述熱源之熱；至少一個如第一圖所示之散熱器100，散熱器100之每一導熱片110之導熱部112及每一散熱鰭片120分別具有複數個開孔320，用來容設該複數個導熱管310，進而協助該些導熱管310進行散熱；以及一電力驅動之風扇330，設置於該些散熱器100上，用來協助該些散熱器100散熱。

承上所述，本實施例雖採用了複數個導熱管310來傳導該熱源的熱，然此並非對本發明之限制，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之揭露利用一個或二個以上之導熱管310來實施本發明，此時散熱器100之導熱部112及散熱鰭片120之開孔320之數目應與導熱管310之數目相對應，以容設導熱管310。另外，由於在導熱部112及散熱鰭片120上開孔之技術以及導熱管310本身及風扇330本身均屬本技術領域之通常知識，故與本發明之技術特徵無關的部分在此予以節略。再者，本發明並未對散熱鰭片120之形狀構造予以限制，散熱鰭片120之形狀可以為傳統長矩形，亦可如本發明之導熱片110般為紡錘形、平行四邊形或梯形，更進一步地說，本發明對於導熱片110之厚度設計以及製造方法均可用於散熱鰭片120之設計上，亦即導熱片110與散熱鰭片120可以依據本發明而有相同或類似設計，尺寸亦可相同或不同。

請再參閱第4圖，其係本發明之散熱器之另一實施例示意圖。如第4圖所示，散熱器400包含複數個導熱片110，每個導熱片110包含導熱部112與散熱部114，且每個導熱部112緊鄰另一個導熱部112，藉此傳熱暨散熱。本實施例與第1圖所示之實施例主要差異在於本實施例利用導熱片110之散熱部114來取代散熱鰭片120之散熱功能，故可省略散熱鰭片120。在此實施例中，導熱片110之導熱部112及散熱部114之尺寸可視設計需求來加以變化，例如透過加大導熱部112之厚度來增加傳熱效率及/或透過加大散熱部114之面積來提升散熱效果。至於導熱片110之厚度設計與變化以及製造方式如前所述，於此不再重覆說明。

請注意，第4圖所示之二導熱片110的鄰接方式可透過目前已知之固定方式，例如利用膠黏劑(例如導熱膠)將兩者緊密貼合；利用固定元件(例如螺絲螺帽組、螺栓、卡掣件、夾具、彈性套環等)將兩者固定在一起；利用焊接或雷射融接等方式將兩者接合在一起；經由結構設計使二導熱片110之結構相配合以組接固定在一起；或者利用上述固定方式之任意組合來固定二導熱片110。此外，每該導熱片110可設有一或複數個開孔(未圖式)以容設該熱源及/或傳播該熱源之熱的一導熱體，同時二相鄰導熱片110之開孔結構可相搭配以協助兩者組接在一起及/或共同容設該熱源及/或該導熱體，藉此該熱源及/或該導熱體可將熱經由該些導熱片110之導熱部112及散熱部114發散出去。

請參閱第5圖，其係利用第4圖所示之散熱器400所製成之散熱裝置之一實施例示意圖。如圖所示，散熱裝置500包含：複數個導熱管510，用來傳導前述熱源之熱；至少一個如第4圖所示之散熱器400，其中每一導熱片110之導熱部112具有複數個開孔520，用來容設該複數個導熱管510，進而協助該些導熱管510進行散熱；以及一電力驅動之風扇530，設置於散熱器400上，用來協助該些導熱片110散熱。

如上所述，儘管本實施例採用了複數個導熱管510來傳導該熱源的熱，然此並非對本發明之限制，本技術領域具有通常知識者可依本發明之揭露利用單一或二個以上之導熱管510來實施本發明，此時導熱片110之導熱部112之開孔520之數目應與導熱管510之數目相對應，藉以容設導熱管510。同樣地，由於導熱管510及風扇520個別而言均屬本技術領域之通常知識，故與本發明之技術特徵無關的部分將予以節略。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧散熱器

110‧‧‧導熱片

112‧‧‧導熱部

114‧‧‧散熱部

116‧‧‧散熱區域

118‧‧‧邊界

120‧‧‧散熱鰭片

300‧‧‧散熱裝置

310‧‧‧導熱管

320‧‧‧開口

330‧‧‧風扇

400‧‧‧散熱器

500‧‧‧散熱裝置

510‧‧‧導熱管

520‧‧‧開口

530‧‧‧風扇

θ‧‧‧夾角

α‧‧‧夾角

β‧‧‧夾角

第1圖為本發明之散熱器之一實施例示意圖。

第2a圖為本發明之導熱片厚度變化設計之一實施例示意圖。

第2b圖為本發明之導熱片厚度變化設計之另一實施例示意圖。

第3圖為利用第1圖所示之散熱器所製成之散熱裝置之一實施例示意圖。

第4圖為利用本發明之導熱片所製成之散熱器之一實施例示意圖。

第5圖為利用第4圖所示之散熱器所製成之散熱裝置之一實施例示意圖。