散熱片的煙囪結構的製作方法
2023-09-19 23:08:50 1
專利名稱：散熱片的煙囪結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱片的煙囪結構，特別是涉及一種在電子產品中使用的散熱片上的具有提高空氣熱對流效率的煙囪結構。
背景技術：
在電子產品中為了主動組件的散熱，大都會使用非常多型式的散熱器，例如致冷晶片、水冷式、氣冷式等等。由於致冷晶片需要用電量大，所以被應用在計算機作CPU的散熱的機率很少。而水冷式是近來被應用在PC(Personal Computer個人計算機)中作為CPU散熱的新趨勢，惟水冷式需要較多的組件，因此使PC無法小型化，反而更顯笨重。氣冷式是目前最常用的一種方式，尤其在CPU上裝設散熱片與風扇進行散熱，不管在成本或傳熱的效率是目前較為使用者接受。
基本上熱傳(Heat Transfer)方式包括有(1)熱傳導(Heat Conduction)；(2)熱輻射(Heat Radiation)；(3)熱對流(Heat Convection)等，在努力於散熱對策的業者，現存技術中大都從材料的特性來提高熱傳導係數或黑體輻射係數。在熱對流領域下也存在不少文獻，而較常見的熱對流散熱方式是使用散熱鰭片搭配風扇增加對流係數。如中國臺灣公告第569660號專利，該散熱器具有多個平行的溝槽以及多個鰭片，利用空氣熱對流來散熱。
然而，仍有許多電子產品受限於形狀及體積的大小，散熱片的設計需在有限的空間中使散熱的效果發揮到最大，例如光碟機中的雷射頭散熱片，由於雷射頭相當小，因此散熱片的體積亦相當小，因此傳統的散熱效果並不理想，會導致雷射頭過熱而發生信號讀寫錯誤的情形。
因此，需要對現有技術進行改進和創新，以解決上述小空間或小體積散熱片的散熱效果不佳的缺陷，加速散熱片的空氣熱對流效率。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種散熱片的煙囪結構，解決小空間或小體積散熱片的散熱效果不佳的技術問題。
為達到上述目的，本發明提供了一種散熱片的煙囪結構，其特點在於，包括有一基座，該基座具有一第一側面與一第二側面，該第一側面具有多個鰭片，而該第二側面具有一空心鰭片，該空心鰭片具有一通道，且該通道具有一開口端與一封閉端，該封閉端的尺寸大於該開口端的尺寸，該通道形成一煙囪形狀。
上述的散熱片的煙囪結構，其特點在於，該封閉端的寬度大於該開口端的寬度。
上述的散熱片的煙囪結構，其特點在於，該開口端的朝向和重力場呈反方向。
上述的散熱片的煙囪結構，其特點在於，該開口端的朝向和重力場呈反方向，且呈一90度範圍內的傾斜角度。
本發明的技術效果在於本發明利用煙囪效應與柏努利定律的原理，將鰭片的通道的開口處作一縮口設計，通道形狀如一煙囪般的設計，當鰭片受熱後，讓通道內封閉端的氣體膨脹，而往開口端流動，使散熱片內的空氣對流效率提高，從而本發明供的散熱片的煙囪結構可提高散熱片上的空氣對流效率。
下面結合附圖進一步詳細說明本發明的具體實施例。
圖1為本發明散熱片實施例立體組合圖；圖2為本發明散熱片實施例立體分解圖；圖3為本發明散熱片的熱傳效果圖；圖4為傳統散熱片的鰭片通道示意圖；圖5為傳統散熱片的熱傳效果圖；圖6為本發明散熱片在自然對流散熱下與傳統散熱片比較圖；圖7為本發明散熱片與傳統散熱片相對於無鰭片設計的效果比較圖；及圖8為本發明散熱片與傳統鰭片相對比較的示意圖。
其中，附圖標記說明如下
10散熱片11鏤空槽12基座121 第一側面122 第二側面13鰭片14鰭片15通道16封閉端17開口端20雷射頭具體實施方式
本發明以光碟機中的雷射頭散熱片結構為實施例加以說明，請參閱圖1及圖2所示，為雷射頭與散熱片的立體組合圖與立體分解圖，本發明散熱片10裝設於一雷射頭機構(圖中未示)中，由於該雷射頭機構的雷射頭20在工作時會產生高熱，因此必須在該雷射頭20上安裝一散熱片10來提供散熱作用。
如圖2所示，該散熱片10具有一鏤空槽11供該雷射頭20安裝於其上，該雷射頭20工作時即為一熱源，所以需要一散熱片10提供散熱用。該散熱片10包括有一基座12，該基座12具有一第一側面121與一第二側面122，該第一側面121具有多個鰭片13，亦即該多個鰭片13是平行地設置於該基座12的第一側面121上。
因此，當要進行熱對流時可以很快將熱帶走。而該第二側面122具有一鰭片14(為一空心鰭片)，該鰭片14具有一通道15。該熱源傳遞到該散熱器10上，而且是往散熱器10的兩側行進，熱傳遞往該基座12的第一側面121是由該多個鰭片13用熱對流方式散熱。而往該基座12的第二側面122的鰭片14除了鰭片14本身外，則利用該通道15來散熱。
該基座12的第二側面122為符合安裝於雷射頭機構上，因此無法如第一側面121般設置多個鰭片13。所以可在該鰭片14上設置該通道15來協助散熱的工作。
請圖1所示，該通道15具有一開口端17與一封閉端16，該封閉端16的尺寸大於該開口端17的尺寸。換句話說，該封閉端16的寬度大於該開口端17的寬度，使該通道15形成一煙囪的構造。
本發明利用煙囪效應(Stack Effect)與柏努利定律的原理，將該通道15的開口端17設計成延重力場的反方向作一縮口的設計，所以形狀就和煙囪相似，而該縮口設計亦可以呈一90度範圍內的傾斜角度。
按柏努利定律知其公式為P1+(1/2)ρ1v12+ρ1g1H1＝P2+(1/2)ρ2v22+ρ2g2H2其中P壓力，ρ密度，g重力加速度，H高度；而熱對流熱傳方程式Q＝h×A×ΔT其中h熱對流係數(Film coefficient dependent on pressure andtemperature)，T溫度。
由上述公式知，當設有通道15的鰭片14有熱傳入時，會傳遞整個鰭片14，而讓該通道15內的空氣，因受熱而導致其膨漲，密度降低。因此該通道15內的熱空氣會像熱氣球往上飄的原理一樣，使得該封閉端16的熱空氣膨脹而往該開口端17流動，該通道15因煙囪流道的形狀，讓自然對流加快，該通道15的封閉端16部分與該開口端17部分會產生一壓力差而增加流速，亦即當該通道15內的面積由大變小，如熱對流熱傳公式知，則自然對流係數會提高，所以熱對流效率提高。
請參閱圖4所示，為傳統散熱片的鰭片通道示意圖，比較圖3與圖5的模擬狀態可知，該圖5的顏色較淺，顯見本發明的煙囪流道設計較圖5為一般流道設計的熱傳效果佳。
請參閱圖6所示，為本發明散熱片在自然對流散熱下與傳統散熱片比較圖，本發明煙囪流道散熱與傳統鰭片散熱以及無鰭片散熱三種方式，在自然對流條件不好的狀態下，本發明煙囪流道散熱方式更能突顯散熱效果。
請參閱圖7所示，為本發明散熱片與傳統散熱片相對於無鰭片設計的效果比較圖，由圖中所示，可看出煙囪流道鰭片和無鰭片設計的比較，相對於傳統鰭片和無鰭片設計的比較，顯見本發明煙囪流道均較佳。
請參閱圖8為本發明散熱片與傳統鰭片相對比較的示意圖，在係數低於約18(W/m2k)時，煙囪流道鰭片在此會比傳統鰭片有3~11K的散熱效果，因此本發明可以充分展現煙囪效應於自然對流係數不佳時的優越性。
綜上所述，本發明利用煙囪效應與柏努利定律的原理，將鰭片的通道的開口端作一縮口設計，形狀如一煙囪般，確實較傳統鰭片有較佳的熱傳效果，且迥然不同於公知的設計，能提高整體上的使用價值。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍；凡是依本發明所作的等效變化與修改，都被本發明的專利範圍所涵蓋。
權利要求
1.一種散熱片的煙囪結構，其特徵在於，包括有一基座，該基座具有一第一側面與一第二側面，該第一側面具有多個鰭片，而該第二側面具有一空心鰭片，該空心鰭片具有一通道，且該通道具有一開口端與一封閉端，該封閉端的尺寸大於該開口端的尺寸，該通道形成一煙囪形狀。
2.根據權利要求1所述的散熱片的煙囪結構，其特徵在於，該封閉端的寬度大於該開口端的寬度。
3.根據權利要求1所述的散熱片的煙囪結構，其特徵在於，該開口端的朝向和重力場呈反方向。
4.根據權利要求1所述的散熱片的煙囪結構，其特徵在於，該開口端的朝向和重力場呈反方向，且呈一90度範圍內的傾斜角度。
全文摘要
本發明公開了一種散熱片的煙囪結構，包括有一基座，該基座具有一第一側面與一第二側面，該第一側面具有多個鰭片，而該第二側面具有一空心鰭片，該空心鰭片具有一通道，且該通道具有一開口端與一封閉端，該封閉端的尺寸大於該開口端的尺寸，該通道形成一煙囪形狀。本發明利用煙囪效應與柏努利定律的原理，當鰭片受熱後，讓通道內封閉端的氣體膨脹，而往開口端流動，使散熱片內的空氣對流效率提高。
文檔編號G12B15/04GK1897803SQ200510083830
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月12日 優先權日2005年7月12日
發明者張文嘉 申請人:臺灣東電化股份有限公司