具有斜面鰭片的散熱器的製作方法

2023-10-27 10:39:32 3

專利名稱：具有斜面鰭片的散熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱器，應用於電子裝置，特別是涉及一種能改變空氣流速的具有斜面鰭片的散熱器。
背景技術：
隨著科技日新月異，中央處理單元等晶片的運算速度越來越高，隨之所產生的熱使溫度上升更多，目前不僅是中央處理單元，連主機板上的南橋、北橋晶片，甚至是顯示卡上的繪圖晶片等，運算速度同樣也越來越快，所以都需要裝設有散熱器使其降溫至正常工作溫度的範圍。
就上述電腦系統的晶片組來看，大約可以區分為位於主機板上的晶片，如中央處理單元、南橋、北橋晶片以及位於介面卡上的晶片，如顯示卡上的繪圖晶片。晶片運算速度增加幅度越來越大，遠超過散熱器這種基礎熱流所能追趕的腳步，相形之下，散熱器的散熱能力備受考驗，且中央處理單元或是主機板上的其餘北橋、南橋晶片因為主機板與機殼之間的空間較大，容易設計較大型、散熱能力較強的散熱器，但是對於如顯示卡等介面卡來說，就沒這麼幸運，介面卡與介面卡間空間有限，且容易使熱空氣堆積不易散去，大大減低散熱效果。且目前機殼慢慢趨向小型化、甚至是小系統的出現，使得主機板上的晶片的散熱器同樣面臨相同考驗。
為了增進散熱器的散熱能力，一般廠商多著重在兩個方向進行改進，第一為風扇的風速，第二為散熱器的鰭片，針對風扇來說，藉由葉片特殊形狀的設計、軸承的改進(如含油軸承、流體軸承等)、抑或是馬達轉速的增加。而散熱鰭片上來說，主要針對散熱鰭片的材料選擇，散熱鰭片的排列(平行並列、漩渦狀排列等)，但是不論為上述何種方式，皆屬於機械工藝上的改良，以目前如此成熟的機械領域上來說，其實改良的皆有限，譬如將原先採用的滾珠軸承改為流體軸承，固然摩擦力可以減小，但是，以整體散熱效果來說，其實改良有限，且成本會提高不少。
且目前改良上，最具競爭力者為散熱鰭片的排列設計，常見者為平行並列或是漩渦狀排列，而目前散熱器主要廠商也多朝向此方向改進，目的都是為了使流場順暢，空氣能夠更快速的通過散熱鰭片，提高散熱效果，但是，其所設計的，皆為整體上的改良，並無任何對於現有散熱器來加以設計。
由此可見，上述現有的散熱器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決現有的的散熱器存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的散熱器，便成了當前業界極需改進的目標。
有鑑於上述現有的散熱器存在的缺陷，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的散熱器，能夠改進一般現有的散熱器，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。

發明內容
本發明的目的在於，克服現有的散熱器存在的缺陷，而提供一種具有斜面鰭片的散熱器，是於目前基本的散熱器架構上加以改良，所要解決的技術問題是使其提高散熱效果，從而更加適於實用。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種具有斜面鰭片的散熱器，空氣可經導引進入該散熱器而形成一流場，包括一散熱器本體，具有複數個散熱鰭片；及一斜面鰭片，裝設於該散熱鰭片，使該流場沿著其流向產生漸縮，而使該流場的流速沿著其流向增加。
本發明的目的及解決其技術問題還採用以下技術措施來進一步實現。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的斜面鰭片正交於該些散熱鰭片。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其更包含一風扇，裝設於該散熱器本體，用以導引空氣進入該些散熱鰭片以形成該流場。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的風扇是裝設於該散熱器本體的頂面。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的散熱鰭片是輻射狀向外發散排列，且該斜面鰭片是正交於該些散熱鰭片並形成錐面。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的散熱鰭片是平行設置，且該斜面鰭片是兩個且分別正交於該些散熱鰭片，並各自由兩側頂端斜向底面設置。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的風扇是裝設於該散熱器本體的側面。
前述的具有斜面鰭片的散熱器，其中所述的斜面鰭片與該散熱器本體的底部距離，大於該散熱器本體高度的三分之一。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明的主要技術內容如下本發明所揭露的具有斜面鰭片的散熱器，空氣可經導引進入散熱器而形成流場，包括有散熱器本體以及斜面鰭片，散熱器本體上具有複數個散熱鰭片，斜面鰭片裝設於散熱器本體的散熱鰭片上，使流場通過的截面積沿著流場的流向呈現漸縮的形狀，而使流速沿著流場的流向增加，而不會於流場末端處產生滯留現象，影響散熱器的散熱效率。
經由上述可知，本發明一種具有斜面鰭片的散熱器，在傳統散熱器的散熱鰭片上，增設斜面鰭片，使得在風扇吹動所形成的流道方向上，改變其通過的截面積，而產生流速增加的現象，避免遠端因距離風扇較遠的緣故，造成熱空氣堆積難以散去的弊病藉由上述技術方案，本發明具有斜面鰭片的散熱器至少具有下列優點本發明可以提高散熱效果。
綜上所述，本發明具有斜面鰭片的散熱器，其具有上述優點及實用價值，其不論在產品結構或功能上皆有較大的改進，在技術上有較大的進步，並產生了好用及實用的效果，且較現有的散熱器具有增進的多項功效，從而更加適於實用，而具有產業的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發明具有斜面鰭片的散熱器的示意圖。
圖2A、圖2B是本發明具有斜面鰭片的散熱器的第一實施例示意圖。
圖3A、圖3B是本發明具有斜面鰭片的散熱器的第二實施例示意圖。
圖4A、圖4B是本發明具有斜面鰭片的散熱器的第三實施例示意圖。
10散熱器本體 11基座12散熱鰭片 20風扇21風向 30斜面鰭片41散熱鰭片 42斜面鰭片43斜面鰭片 51散熱鰭片52斜面鰭片 61散熱鰭片62斜面鰭片具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的具有斜面鰭片的散熱器其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
根據本發明實施例所揭露的具有斜面鰭片的散熱器，是針對傳統散熱器流場末端處，因風速減弱，導致熱空氣不易散去所引起的散熱效能不足的問題，加以改良散熱器的流場配置，同時可適用於目前既有的散熱器型態，直接增設斜面鰭片即可改進，應用範圍廣泛。為形成流場，散熱器本體可裝設風扇，用以將空氣吹入散熱鰭片並形成一流場。
請參閱圖1所示，具有斜面鰭片的散熱器包括散熱器本體10、風扇20與斜面鰭片30，散熱器本體10包括基座11與複數個散熱鰭片12，風扇20裝設於散熱器本體10一側，也就是相鄰於散熱鰭片12一側，可將空氣強制導引進入，而可將散熱鰭片12上的熱量帶走，藉由強制將空氣引入而形成一流場，其流場的流向21如圖中所繪示為向左。其中，藉由斜面鰭片30的設置，使得流場通過散熱鰭片12的截面積漸縮，如圖所示，也就是右側的截面積大於左側，根據白努力定律(Bernoulli′s Equation)，在流量固定的情況下，截面積的改變會使流速跟著變化，截面積變小，將會使流速增加。
所以，以圖1所示而言，流速於左側將會有加速的現象，也就是相較於習知的散熱器而言，遠端的流速將會增加，而增加的幅度取決於截面積的變化量，若截面積縮小幅度不大，流速增加的有限(可能與近端風速略小或相同)，而截面積縮小幅度大，則流速增加較多(可能比近端風速更大)，但如果縮小太多，可能會導致風量反而不夠，產生負面的效果，所以，原則上斜面鰭片30最低端與基座11的距離以大於整體散熱鰭片12的高度的三分之一為佳。
應用於目前市面上最常見的散熱器型態，請參閱圖2A、圖2B所示，為第一實施例，散熱鰭片41為平行並列式，可為如圖中所繪示單列僅一片散熱鰭片41，而有複數列平行配置，相同的，也可以是單一列分隔為數片較小的散熱鰭片41，同樣為平行並列的方式。而風扇設置於頂面，也就是流向21為朝下，所以，為了改變流速，可由兩端側分別配置斜面鰭片42、43朝向底部斜向配置，所以，由側面來看，斜面鰭片42、43正交於散熱鰭片41，而使得沿著流向21的截面積漸縮，而產生末端加速的效果。為配合目前習知的散熱器，斜面鰭片42、43可以採用板金或是薄片金屬製成，而以插設的方式裝設，而可供既有的散熱器使用，當然，也可以是與散熱鰭片41採用一體成型的設計，其材質與散熱鰭片41相同，為銅、鋁等高熱傳導的金屬所構成。
請參閱圖3A、圖3B所示，為第二實施例，為平行並列式的散熱鰭片51，但是流向21為側向式，也就是風扇裝設於側面(圖中未示)，所以，斜面鰭片52改由單側斜向對角側配置。如圖4A、圖4B所示，為第三實施例，為散熱鰭片61為輻射狀向外發散排列，流向21為向下，所以，斜面鰭片62設計為錐狀，底面截面積小於頂面，同樣可以達到流速增加的目的。
根據上述三種實施例，採用電腦模擬的數據分析如下

其中，增進效率的計算公式為((習知溫度-35)/(改進後溫度-35)-1)*100％藉此模擬數據，可明顯看出散熱效率的增進，同時，可以在不改變習知散熱器的架構下，提升散熱效率，適用於一般散熱器。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種具有斜面鰭片的散熱器，空氣可經導引進入該散熱器而形成一流場，其特徵在於其包括一散熱器本體，具有複數個散熱鰭片；及一斜面鰭片，裝設於該散熱鰭片，使該流場沿著其流向產生漸縮，而使該流場的流速沿著其流向增加。
2.根據權利要求1所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的斜面鰭片正交於該些散熱鰭片。
3.根據權利要求1所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其更包括一風扇，裝設於該散熱器本體，用以導引空氣進入該些散熱鰭片以形成該流場。
4.根據權利要求3所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的風扇裝設於該散熱器本體的頂面。
5.根據權利要求4所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的散熱鰭片是輻射狀向外發散排列，且該斜面鰭片是正交於該些散熱鰭片並形成錐面。
6.根據權利要求4所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的散熱鰭片是平行設置，且該斜面鰭片是兩個且分別正交於該些散熱鰭片，並各自由兩側頂端斜向底面設置。
7.根據權利要求3所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的風扇是裝設於該散熱器本體的側面。
8.根據權利要求7所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的散熱鰭片是平行設置，且該斜面鰭片是兩個且分別正交於該些散熱鰭片，並各自沿著兩側頂端斜向底面設置。
9.根據權利要求1所述的具有斜面鰭片的散熱器，其特徵在於其中所述的斜面鰭片與該散熱器本體的底部距離，是大於該散熱器本體高度的三分之一。
全文摘要
一種具有斜面鰭片的散熱器，在傳統散熱器的散熱鰭片上，增設斜面鰭片，使得在風扇吹動所形成的流道方向上，改變其通過的截面積，而產生流速增加的現象，避免遠端因距離風扇較遠的緣故，造成熱空氣堆積難以散去的弊病。
文檔編號F28F1/12GK101026135SQ200610008358
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月21日 優先權日2006年2月21日
發明者張瑚松 申請人:華碩電腦股份有限公司