TWI594688B - 散熱模組 - Google Patents

Description

散熱模組

本發明是有關於一種散熱模組。

基於需要方便攜帶，筆記型電腦的需要更薄尺寸以及更輕的重量。強制對流散熱方法是現在筆記型電腦散熱機制之主要架構。然而，在常見用於散熱的散熱鰭片設計上，往往使用金屬片堆疊，例如銅薄片或鋁箔片，再使空氣由一方吹入散熱鰭片陣列。此設計將造成對通過的空氣具有一定程度的風阻。另外，基於成本的考量，散熱模組除需要有更輕且成本更低的設計，尚需要維持本身的散熱能力。因此，上述實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

本發明之一實施方式提供一種散熱模組，其包含無鰭片陣列的散熱結構，以減低風扇本體與散熱結構間的風阻，使得散熱模組除了降低成本以及簡化製程外，仍能保持其氣流流速以維持散熱模組的散熱能力。

本發明之一實施方式提供一種散熱模組，包含下蓋板、上蓋板、風扇本體以及散熱結構。上蓋板與下蓋板相 對設置，並與下蓋板共同形成出風口。風扇本體設置於上蓋板以及下蓋板之間，並對出風口產生氣流。散熱結構設置於出風口前，其中散熱結構與下蓋板為一體成形的金屬板體。散熱結構由下蓋板向出風口彎折，散熱結構包含開口，使氣流經由出風口通過開口而與散熱結構進行熱交換。

本發明之一實施方式提供一種散熱模組，其將下蓋板以及散熱結構製作為一體成形的金屬板體。散熱模組包含無鰭片陣列的散熱結構，以減低風扇本體與散熱結構間的風阻，使得散熱模組除了降低成本以及簡化製程外，仍能保持其氣流流速以維持散熱模組的散熱能力。

100‧‧‧散熱模組

102‧‧‧下蓋板

104‧‧‧上蓋板

106‧‧‧出風口

110‧‧‧風扇本體

112‧‧‧氣流

120‧‧‧散熱結構

122‧‧‧開口

124‧‧‧空腔

126‧‧‧第一孔洞

128‧‧‧第二孔洞

130‧‧‧散熱面

132‧‧‧連接面

134‧‧‧頂面

140‧‧‧熱管

142‧‧‧均熱片

第1圖為依照本發明之散熱模組第一實施例的立體示意圖。

第2圖為依照第1圖之散熱模組的上視示意圖。

第3圖為依照本發明之散熱模組第二實施例的立體示意圖。

第4圖為依照本發明之散熱模組第三實施例的立體示意圖。

第5圖為依照本發明之散熱模組第四實施例的立體示意圖。

第6圖為依照本發明之散熱模組第五實施例的立體示意圖。

第7圖為依照第6圖之散熱模組的側視示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本發明之 較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

鑒於常見用於散熱的散熱鰭片，其由金屬片堆疊而成，並使空氣由一方吹入散熱鰭片陣列，而鰭片陣列對通過的氣流具有一定程度的風阻。本發明之散熱模組包含無鰭片陣列的散熱結構，以減低風扇本體與散熱結構間的風阻，使得散熱模組除了降低成本以及簡化製程外，仍能保持其氣流流速以維持散熱模組的散熱能力。

請同時參照第1圖與第2圖，第1圖為依照本發明之散熱模組第一實施例的立體示意圖，第2圖為依照第1圖之散熱模組的上視示意圖。散熱模組100包含下蓋板102、上蓋板104、風扇本體110以及散熱結構120。上蓋板104與下蓋板102相對設置，並與下蓋板102共同形成出風口106。風扇本體110設置於上蓋板104以及下蓋板102之間，並對出風口106產生氣流112。風扇本體110包含有馬達以及受馬達所驅動之葉片。散熱結構120設置於出風口106前，其中散熱結構120與下蓋板102為一體成形的金屬板體。散熱結構120由下蓋板102延伸一段距離後向出風口106彎折，散熱結構120包含開口122，使氣流112經由出風口106通過開口122而與散熱結構120進行熱交換。

散熱結構120與下蓋板102為由同一個金屬板體所製作而成，藉由彎折於出風口106前的部分金屬板體，使之立於出風口106前以形成散熱結構120，其中出風口106 由下蓋板102以及上蓋板104無側壁的部分共同形成。具體而言，彎折後的散熱結構120位置為用以接收來自出風口106的氣流112。

散熱模組100可以置於電子裝置中，例如筆記型電腦，其散熱方式例如為將筆記型電腦內部的發熱元件所產生的熱量引導至散熱結構120上，接著再透過風扇本體110產生的氣流112對散熱結構120進行熱交換以帶走熱量。

根據本發明一或多個實施例，散熱結構120包含散熱面130以及連接面132。散熱面130立於出風口106前，其中開口122位於散熱面130上，而連接面132連接散熱面130以及下蓋板102。

同於前述，立於出風口106前的散熱面130用於接收氣流112，並藉由與氣流112接觸進行熱交換以降低溫度。散熱面130上的開口122用以使氣流112通過，以引導氣流112通過散熱結構120。然而，應了解到，本實施例所舉之開口122大小僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇開口122大小。例如，對應散熱模組100設置於筆記型電腦內時的位置，開口122可以於散熱面130的相對兩側間延伸，亦可部分延伸至連接面132。此外，開口122方向除了鉛直方向外，亦可是水平方向。

當氣流112通過散熱結構120時，氣流112與散熱結構120大致具體接觸的位置為每一個開口122外緣，因此氣流112穿過散熱結構120時具有低黏滯力，使得氣流 112通過散熱結構120後仍具有一定流速。更具體而言，散熱結構120對氣流112具有低風阻，使得氣流112可維持其流速。

根據本發明一或多個實施例，散熱面130為曲面。曲面的散熱面130使氣流112集中於開口122部分。也就是說，當氣流112行進至散熱面130時，氣流112將受散熱面130的弧度引導進入開口122，而不會滯留於散熱結構120中，以避免滯留的氣體降低氣流112流速。

綜合上述，本發明之散熱模組100藉由降低風阻而維持氣流112流速。除此之外，用於輔助散熱的散熱結構120由於與下蓋板102為一體成形，因此簡化了散熱模組100結構。進一步而言，下蓋板102與散熱結構120為同一個金屬板體，也因此在組裝散熱模組100的過程中，不需要考慮散熱結構120與下蓋板102的規格是否吻合。當規格不吻合時，散熱結構120於散熱模組100中可能會產生鬆動或是過於卡緊而產生不預期的缺陷。

再者，由於散熱結構120與下蓋板102為同一金屬板體，其於運作時，不會因為彼此間的相對震動而產生碰撞致使元件損傷。另外，使用開口122的散熱結構120因為非鰭式的結構，其也便於清潔，以維持其熱交換效率。

本實施例中，散熱結構120與下蓋板102為由同一金屬板體製作而成，且散熱結構120大致是以散熱面130與連接面132的交界處彎折而成。以下實施例為針對散熱結構120的變化作說明，與本實施例相同部份不再贅述， 合先敘明。

請參照第3圖，第3圖為依照本發明之散熱模組第二實施例的立體示意圖。本實施例與第一實施例的不同處為：散熱結構120包含頂面134連接於散熱面130。

於本實施例的散熱模組100中，散熱結構120包含頂面134。頂面134連接於散熱面130，並與下蓋板102平行。頂面134可視為自散熱面130向出風口106延伸的面，其同樣可以助於收集並導引氣流112至開口122的位置，以避免滯留的氣體降低氣流112流速。

除此之外，與下蓋板102平行的頂面134可利於於其他元件連接。具體而言，當散熱模組100置於電子裝置例如筆記型電腦中時，為了使筆記型電腦內部空間能有效率地應用，元件之間通常以層疊的方式連接。而本實施例增加設置頂面134，使得當散熱模組100藉由頂面134與其他元件連接時，頂面134可用於支撐其他元件，並使得出風口106與散熱面130之間的氣流112流道不會受到干擾。

參照第4圖，第4圖為依照本發明之散熱模組第三實施例的立體示意圖。本實施例與第一實施例的不同處為：散熱結構120為具有空腔124的中空結構。

於本實施例的散熱模組100中，散熱結構120自下蓋板102延伸並向出風口106彎折，使得散熱結構120為具有空腔124的中空結構。也因此，散熱結構120具有相對的兩個表面以接收來自出風口106的氣流112，且開口122位於於此相對兩面上。具體而言，開口122包含分別位 於兩表面的第一孔洞126以及第二孔洞128，且氣流112自出風口106依序穿過第一孔洞126、空腔124以及第二孔洞128。

於此配置中，氣流112與散熱結構120接觸次數為兩次，增加了氣流112與散熱結構120的熱交換次數，使得氣流112能自散熱結構120帶走更多熱量。而由於當氣流112通過散熱結構120時，氣流112與散熱結構120具體接觸位置仍為開口122外緣，因此氣流112仍能具有一定流速而不會滯留於空腔124內。

此外，中空的散熱結構120也助於引導氣流112，而不會使氣流112發散，在此”發散”之意為氣流112能保持其流動方向，即由第一孔洞126進入後再自第二孔洞128排出。因此，在固定流動方向下，本實施例中的散熱結構120配置方式可以將風扇本體110提供的氣流112流速均勻化。

請參照第5圖，第5圖為依照本發明之散熱模組第四實施例的立體示意圖。本實施例與第三實施例的不同處為：散熱結構120之截面為矩形。

於本實施例的散熱模組100中，散熱結構120之截面為矩形。同前所述，當散熱模組100需要與其他元件以層疊方式連接時，矩形的散熱結構120可以用來支撐其他元件。

然而，應了解到，以上第三實施例以及第四實施例的開口122大小(或面積)僅為例示，而非用以限制本發明， 本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇的開口122大小(或面積)。例如將第一孔洞126與第二孔洞128相連接成貫穿散熱結構120的開口122，或是將第一孔洞126與第二孔洞128調整成水平方向。

請同時參照第6圖以及第7圖。第6圖為依照本發明之散熱模組第五實施例的立體示意圖，第7圖為依照第6圖之散熱模組的側視示意圖。本實施例與第三實施例的不同處為：散熱模組100更包含熱管140，且熱管140連接均熱片142與散熱結構120。均熱片142則連接發熱元件。

根據本發明一或多個實施例，散熱模組100更包含熱管140。熱管140連接均熱片142與散熱結構120。熱管140由熱良導體材質構成，其例如為金屬材質之實心管或是於管體內部填充其他熱良導體。發熱元件例如為中央處理器(Central Processing Unit；CPU)。發熱元件於工作時產生熱量，熱管140用於導引均熱片142以帶走發熱元件上的熱量，並導引熱量至散熱結構120。

同前所述，散熱結構120包含連接面132以及散熱面130。本實施例中，連接面132連接下蓋板102，並自下蓋板102延伸，其中熱管140設置於連接面132上。散熱面130連接連接面132相對下蓋板102之側邊與熱管140，使得散熱結構120為具有空腔124的中空結構，其中開口122位於散熱面130上，使得氣流112經由出風口106通過開口122而與散熱結構120進行熱交換。此外，本實施例之開口122包含第一孔洞126以及第二孔洞128，以增加散 熱結構120進行熱交換的次數。

具體而言，熱管140藉由接觸連接面132，使均熱片142的熱量傳導至散熱結構120的散熱面130與連接面132。根據本發明一或多個實施例，連接面132以及散熱面130分別覆於熱管140的相對兩表面，使得熱管140被夾於散熱結構120中。藉由此配置，熱管140能以更大的接觸面積與散熱面130接觸，以增加熱管140與散熱結構120進行熱交換的面積。

綜合上述，本發明之散熱模組包含下蓋板以及散熱結構，且下蓋板以及散熱結構為一體成形的金屬板體。金屬板體彎折形成散熱結構立於出風口前，且散熱結構上設置有開口，使得氣流自出風口通過散熱結構，並進行熱交換，以降低散熱結構溫度。藉由此配置，本發明之散熱模組之製作過程可以被簡化，並也同時節省其製造成本。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧散熱模組

102‧‧‧下蓋板

104‧‧‧上蓋板

106‧‧‧出風口

110‧‧‧風扇本體

112‧‧‧氣流

120‧‧‧散熱結構

122‧‧‧開口

130‧‧‧散熱面

132‧‧‧連接面

Claims (3)

1. 一種散熱模組，包含：一下蓋板；一上蓋板，與該下蓋板相對設置，並與該下蓋板共同形成一出風口；一風扇本體，設置於該上蓋板以及該下蓋板之間，並對該出風口產生一氣流；以及一散熱結構，設置於該出風口前，其中該散熱結構與該下蓋板為一體成形的金屬板體，該散熱結構由該下蓋板向該出風口彎折，該散熱結構包含複數個開口，使該氣流經由該出風口通過該些開口而與該散熱結構進行熱交換；以及一熱管，連接一發熱元件與該散熱結構，其中該散熱結構更包含：一連接面，連接該下蓋板，並自該下蓋板延伸，其中該熱管設置於該連接面上；以及一散熱面，連接該連接面相對該下蓋板之側邊與該熱管，使得該散熱結構為具有一空腔的中空結構，其中該些開口位於該散熱面上，該連接面以及該散熱面分別覆於該熱管的相對兩表面，使得該熱管被夾於該散熱結構中。
2. 如請求項1所述之散熱模組，其中該些開口包含複數個第一孔洞以及複數個第二孔洞，且該氣流自該出風口依序穿過該些第一孔洞、該空腔以及該些第二孔洞。
3. 如請求項1所述之散熱模組，其中該散熱面為曲面。