TWI564699B - 散熱組件及顯示卡模組 - Google Patents

Description

散熱組件及顯示卡模組

本發明係關於一種散熱組件及顯示卡模組，特別是一種具有風扇之散熱組件及具有此散熱組件之顯示卡模組。

隨著近年來高科技產業的蓬勃發展，電子產品中之電子元件的體積愈趨於微小化，且單位面積上的密集度也愈來愈高，整體效能更是不斷的增強，而在這些因素下，也需要能夠保證在狹窄區域內有足夠冷卻能力的散熱器。讓電子裝置各元件的工作溫度保持在合理的範圍內，以促進其與環境之熱交換。

習用的散熱器，主要包括一具有多個散熱鰭片的本體，並且，為了提升散熱效率，通常會加裝一軸流風扇，其固定於本體的散熱鰭片上，且散熱器於使用時，是以本體的底面貼合於發熱元件上，例如貼合於中央處理器(Central Processing Unit,CPU)或圖形處理器(Graphic Processing Unit,GPU)等運作時會產生大量廢熱的發熱元件上，以透過熱傳導使熱源傳遞至各散熱鰭片，再由風扇所產生的氣流朝向本體吹向散熱鰭片，使熱源發散，進而對發熱元件產生冷卻降溫之效果。

然而，因上述習用散熱器的軸流式風扇係自本體上方垂直向下送風，風扇送出的旋轉氣流會垂直撞擊於本體上產生紊流等問題，使氣流無法順暢流通，造成阻礙氣流的 流通性，導致散熱效果降低，進而影響發熱元件之效能。此外，這種散熱器的設置方式，一般僅能搭配單一風扇使用，並由於風扇的出風量有限，往往使散熱器的散熱效能受到限制，而無法提供較佳的散熱效果。

因此，若散熱器之風扇可產生順暢的氣流，並且與散熱鰭片內之氣流達到交互作用而形成暢通的流道，則相較於習知技術便可具有更快的散熱效率以及更好的散熱功效。

鑒於以上的問題，本發明提供一種散熱組件及顯示卡模組，藉以解決習用散熱器的軸流式風扇係自本體上方垂直向下送風，風扇送出的旋轉氣流會垂直撞擊於本體上產生紊流，使氣流無法順暢流通，而滯留於鰭片之間，導致散熱效果降低，進而影響發熱元件之運作效能的問題。

本發明提供一種散熱組件，包括有一散熱器以及複數個離心風扇，其中散熱器具有複數個間隔設置的散熱鰭片，並且於這些散熱鰭片之間形成複數個散熱通道。複數個離心風扇係間隔排列於散熱器之一側，複數個離心風扇對應於複數個散熱通道，並且具有相同的軸心方向。各個離心風扇具有一進風口與一出風口，進風口相鄰於散熱通道，出風口設置於離心風扇相對於散熱器的另一側，各個離心風扇經由進風口吸入各個散熱通道內之氣流，再經由出風口排出。

本發明另提供一種顯示卡模組，包括有一電路板以及一散熱組件。其中電路板具有一連接介面與一發熱元件。散熱組件係設置於電路板上，且散熱組件包括有一散熱器以及複數個離心風扇，其中散熱器設置於發熱元件上，且散熱器具有複數個間隔設置的散熱鰭片，並且於這些散熱鰭片之間形成複數個散熱通道，且散熱通道對應於連接介面。複數個離心風扇係間隔排列於散熱器相對於連接介面之另一 側，並且具有相同的軸心方向。各個離心風扇具有一進風口與一出風口，進風口相鄰於散熱通道，出風口設置於離心風扇相對於散熱器的另一側，各個離心風扇經由進風口吸入各個散熱通道內之氣流，再經由出風口排出。

本發明之功效在於，散熱組件及顯示卡模組不僅利用多個相互串聯的離心風扇的設計，來增加風扇的數量，並且利用複數個風扇運轉時於進風口產生的負壓帶動氣流於氣流通道內快速流動，使氣流與散熱器之間形成良好的熱交換作用，同時，更利用離心風扇吹送的方向與散熱器擺放的位置，來形成順暢的氣流流通路徑，以避免帶有廢熱的氣流滯留於電路板上，如此，有助於提升散熱器與外界空氣的熱交換作用，以達到好的散熱效率與散熱功效。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

10‧‧‧顯示卡模組

100‧‧‧電路板

110‧‧‧連接介面

120‧‧‧發熱元件

200‧‧‧散熱組件

210‧‧‧散熱器

211‧‧‧散熱鰭片

212‧‧‧散熱通道

220‧‧‧離心風扇

221‧‧‧進風口

222‧‧‧出風口

230‧‧‧導風罩

231‧‧‧上蓋

232‧‧‧側蓋

233‧‧‧導流板

234‧‧‧第一開口

235‧‧‧第二開口

第1圖為本發明一實施例之顯示卡模組的分解示意圖。

第2圖為本發明一實施例之顯示卡模組的組合示意圖。

第3圖和第4圖為本發明一實施例之顯示卡模組之散熱組件的使用狀態示意圖。

本發明以下所揭露一實施例之散熱組件200係以顯示卡模組之散熱組件做為實施例的說明，但並不以本實施例所揭露的型態為限，熟悉此項技術者，可根據實際設計需求或是使用需求而對應改變本發明的散熱組件200的外觀型態。

請參照第1圖至第2圖所示本發明之一實施例所揭露之顯示卡模組的分解示意圖與組合示意圖。本實施例之顯示卡模組10包括有一電路板100以及一散熱組件200，其 中電路板100具有一連接介面110與一發熱元件120，連接介面110設置於電路板100之一側邊，其可以是但並不侷限於週邊組件互連(Peripheral Component Interconnect,PCI)或者是高速週邊組件互連(PCI Express,PCI-E)等標準的金手指結構，用以供電路板100電性插設於一主機板(圖未示)上相對應的電性插槽上。此外，發熱元件120可以是但並不侷限於圖形處理器或其他運作時會產生大量廢熱的積體電路晶片。

承上，本實施例之散熱組件200設置於電路板100上，其包括一散熱器210以及複數個離心風扇220，其中散熱器210具有複數個間隔設置的散熱鰭片211，並且於這些散熱鰭片211之間形成複數個散熱通道212。散熱器210的材質可以為鋁(Aluminum)或鋁合金(Aluminum Alloy)等材料，其具有良好導熱性及散熱性。散熱組件200係以散熱器210之底面接觸於發熱元件120，使發熱元件120之熱源能傳遞至散熱鰭片211，再透過氣流的流動將散熱通道212內的熱量帶出，以達到散熱的功能。

請參照第3圖至第4圖所示本發明之一實施例所揭露之顯示卡模組的散熱組件之使用狀態示意圖。複數個離心風扇220係沿相同的軸心方向間隔排列於散熱器210相對於連接介面110之另一側面，並且其設置方式可以為同軸對應設置或是以軸心相互串接的方式設置於散熱器210之一側。此外，複數個離心風扇220對應於複數個散熱通道212，且各個離心風扇220具有一進風口221與一出風口222，其中進風口221開設於離心風扇220的殼體上靠近於散熱通道212的位置，其可以是但並不侷限於離心風扇220的殼體上與軸心相互對應的位置，以便於吸取散熱通道212內之氣流，相對地，出風口222開設於離心風扇220的殼體上相對於散熱器210的另一側面，以便將吸入的熱氣流透過出風口222排 出。

值得注意的是，本發明所揭露之離心風扇220所使用的數量為7個，但並不侷限於本實施例所載的數量，熟悉此項技術的人員可以根據實際需求而對應改變本發明的離心風扇220的配置數量。

基於上述結構，本發明的各個離心風扇220透過串連或同軸的方式，例如可設置7個離心風扇220，並且藉由風扇數量的增加，讓各個離心風扇220相互靠近，並且在散熱器210的一側涵蓋複數個散熱通道212的分佈範圍。因此，當各個離心風扇220同時一起運轉時，於進風口221處產生更大的負壓，並與氣流形成交互作用，因此可加速氣流的流動，使得散熱通道212內之氣流透過負壓產生的強大吸力，經由進風口221迅速地被吸入離心風扇220內，再經由出風口222排出，以形成暢通的散熱路徑，達到好的散熱功效。

此外，為了具備更優良的散熱效果，本實施例之散熱組件200另可選擇性的加裝一導風罩230，散熱器210與複數個離心風扇220分別裝設於導風罩230內，並以複數個鎖固件將導風罩230、散熱器210與複數個離心風扇220相互結合為一整體。導風罩230包含一上蓋231、一側蓋232及一導流板233，且導風罩230具有相對的一第一開口234與一第二開口235，其中第一開口234開設於上蓋231，第二開口235開設於側蓋232，並且當導風罩230罩覆於散熱器210與複數個離心風扇220時，導風罩230之上蓋231係覆蓋住散熱器210的散熱鰭片與複數個散熱通道212，且第一開口234係於散熱器210相對離心風扇220的另一側對應於複數個散熱通道212。

導風罩230之側蓋232覆蓋住複數個離心風扇220的頂面以及最外側之離心風扇220的外側面，且導風罩230之第二開口235係對應於複數個離心風扇220之出風口 222，其中上述之第二開口235可以是涵蓋複數個離心風扇220的分佈範圍的單一開放式開口或者是一格網狀開口，但並不以此為限。而上蓋231與側蓋232係以導流板233來相互連接，使導流板233覆蓋住散熱器210與複數個離心風扇220之間的空間，使氣流可經由導流板233從散熱器210之一側直接導引至相鄰於複數個離心風扇220的進風口221之一側。

值得注意的是，本發明藉由導風罩230的結構，可順暢地導引氣流經由第一開口234方向進入導風罩230，並分別流入各個散熱通道212內，而各個離心風扇220再不斷地將氣流自散熱通道212內迅速地抽出，並導引氣流由第二開口235方向排出，形成順暢的氣流流通路徑，可大幅地提升散熱效率，並達到更好的散熱功效。

此外，在應用上，當本發明的顯示卡模組10以連接介面110電性插設於一主機板時，由於主機板與顯示卡模組10之電路板100呈現相互垂直的關係，此時，若離心風扇220吹送的方向是朝向散熱器210，則會導致氣流撞擊於主機板上產生紊流等問題，因此，本發明利用離心風扇220吹送的方向是朝向散熱器210之相反方向，並同時不斷地將散熱通道212內之熱氣快速吸出，來形成順暢的氣流流通路徑，以避免帶有廢熱的氣流滯留於顯示卡模組10之電路板100與與主機板之間或者是在主機板上形成熱點，導致電路板100上的電子元件因過熱而燒毀。

由上述本發明所揭露之實施例的舉例說明，可清楚得知本發明的散熱組件及顯示卡模組透過串連多個離心風扇以及風扇吹送的方向的設計，可解決習用散熱器的軸流式風扇係自散熱器之本體上方垂直向下送風，風扇送出的旋轉氣流會垂直撞擊於本體上產生紊流，使氣流無法順暢流通而形成滯留現象，導致散熱效果降低，進而影響發熱元件之運作效能的問題。

與現有技術相較之下，本發明之散熱組件及顯示卡模組不僅利用串連多個離心風扇的設計，來增加風扇的負壓，使氣流形成良好的交互作用，同時，更利用離心風扇吹送的方向與散熱器擺放的位置，來形成順暢的氣流，有助於提升與外界空氣的熱交換作用，以達到好的散熱效率與散熱功效。

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。

10‧‧‧顯示卡模組

100‧‧‧電路板

110‧‧‧連接介面

120‧‧‧發熱元件

200‧‧‧散熱組件

210‧‧‧散熱器

211‧‧‧散熱鰭片

212‧‧‧散熱通道

220‧‧‧離心風扇

221‧‧‧進風口

222‧‧‧出風口

230‧‧‧導風罩

231‧‧‧上蓋

232‧‧‧側蓋

233‧‧‧導流板

234‧‧‧第一開口

235‧‧‧第二開口

Claims (8)

1. 一種散熱組件，包括：一散熱器，具有複數個散熱鰭片，且於該等散熱鰭片之間形成複數個散熱通道；複數個離心風扇，間隔排列於該散熱器之一側，該等離心風扇對應於該等散熱通道，並且具有相同的軸心方向，各該離心風扇具有一進風口與一出風口，該進風口相鄰於該等散熱通道，該出風口設置於該離心風扇相對該散熱器的另一側，各該離心風扇經由該進風口吸入該等散熱通道內之氣流，再經由該出風口排出；以及一導風罩，具有相對的一第一開口與一第二開口，該散熱器與該等離心風扇設置於該導風罩內，該第一開口對應於該散熱器的該等散熱通道，該第二開口對應於該等離心風扇的該出風口。
2. 如請求項第1項所述之散熱組件，其中該導風罩包含一上蓋、一側蓋及一導流板，該第一開口設置於該上蓋，該第二開口設置於該側蓋，且該上蓋對應於該散熱器，該側蓋對應於該等出風口，該上蓋與該側蓋以該導流板相互連接。
3. 如請求項第1項所述之散熱組件，其中該等離心風扇同軸設置。
4. 如請求項第1項所述之散熱組件，其中該等離心風扇互相串接。
5. 一種顯示卡模組，包括：一電路板，具有一連接介面及一發熱元件；以及 一散熱組件，設置於該電路板上，該散熱組件包括：一散熱器，設置於該發熱元件上，該散熱器具有複數個散熱鰭片，且於該等散熱鰭片之間形成複數個散熱通道，該等散熱通道對應於該連接介面；複數個離心風扇，間隔排列於該散熱器相對該連接介面之另一側，並且具有相同的軸心方向，各該離心風扇具有一進風口與一出風口，該進風口相鄰於該等散熱通道，該出風口設置於該離心風扇相對該散熱器的另一側，各該離心風扇經由該進風口吸入該等散熱通道內之氣流，再經由該出風口排出；以及一導風罩，具有相對的一第一開口與一第二開口，該散熱器與該等離心風扇設置於該導風罩內，該第一開口對應於該散熱器的該等散熱通道，該第二開口對應於該等離心風扇的該出風口。
6. 如請求項第5項所述之顯示卡模組，其中該導風罩包含一上蓋、一側蓋及一導流板，該第一開口設置於該上蓋，該第二開口設置於該側蓋，且該上蓋對應於該散熱器，該側蓋對應於該等出風口，該上蓋與該側蓋以該導流板相互連接。
7. 如請求項第5項所述之顯示卡模組，其中該等離心風扇同軸設置。
8. 如請求項第5項所述之顯示卡模組，其中該等離心風扇互相串接。