罩風式散熱裝置的製作方法

2023-08-01 03:57:21 2

專利名稱：罩風式散熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及散熱裝置，尤其涉及一種利用一具有折邊的襯罩設計來改變 氣流方向，且強制出風口必須由中央兩側出風，或折回被罩住的鰭片兩端出 風，以增進散熱效率的罩風式散熱裝置。
背景技術：
電腦是由多個電子元件所組成，包括有主機板、電源供應器、硬碟機、 軟碟機及光碟機等，這些電腦內的電子元件在運作過程中無可避免地會產生 熱能，這些熱能就必須通過其它途徑，如熱傳導、熱對流或熱輻射方式，將 熱散溢至周圍環境，才不致於使電子元件溫度過高而影響產品的穩定性與可
靠性，而在電腦系統中，其中又以主要執行運算的元件一中央處理器(CPU)的
散熱問題最為重要，因此中央處理器的散熱問題成為電腦廠商所欲積極解決 的問題。
其次，目前現有電腦中央處理器(CPU)或其他電子晶片上所使用的散熱裝 置10，大致上是如圖l、圖2所示，其包括由數片鰭片所構成的散熱本體ll， 以及一個設置在散熱本體11上方的軸流式風扇12，而散熱本體11底面貼靠 在電子晶片表面，即熱源14區域上。
當風扇12啟動後，熱源14的熱能可經由熱傳導(heat conduction)作用， 傳遞至散熱本體11的各鰭片上，並利用風扇12所產生的冷空氣吹向該散熱 本體ll的各鰭片而進行熱交換，藉此將熱能帶離。
但是，目前使用的風扇12為軸流式，風扇12的各扇葉122是自中心的 軸座121向外延伸，由於軸座121內容設有馬達等構件，使得軸座121佔有 相當大的面積，因此當風扇12動作旋轉時，位於軸座121下的熱區15的範 圍，越接近軸座121處，則越風量越小，因此在熱區15範圍的散熱鰭片便無 法獲得冷空氣的散熱；且由於散熱裝置IO在按裝時，會將熱源14對準風扇 12的軸座121,因此風扇12所產生的風量與風壓無法送達散熱本體11最接 近熱源14所擴散的熱區15，所以使其散熱效率降低。
3參閱圖3、圖4所示，為現有的另一種散熱裝置10a,其在該散熱本體11 與風扇12間增設一具有呈斜錐狀的導風環體13，俗稱風罩，導引風扇12所 產生的空氣流集中吹向風扇12中央軸座121所遮蔽的區域，以到達散熱本體 11最趨近熱源14的部份，能夠增進散熱效率，此類型見諸於中國臺灣證書第 M259469號新型專利案中。
上述散熱裝置10a導引空氣流吹向中央的作法，其思考方向是正確的， 但是其使用斜錐狀的導風環體13，所能達到的效果可能有限，因其僅是略為 改變送風角度而已，對於軸座121下方的投影區域w,即熱源14的位置，空 氣流不易到達，因此散熱效率無法顯著提升，這是其未盡完善之處；故，仍 有改進空間。
此外，參閱圖5所示，為現有的另一種散熱裝置10b，其散熱鰭片16是 呈垂直走向的立式，與前述散熱鰭片呈水平走向的臥式設計不同。然而，不 論是臥式或立式散熱裝置，其散熱上都存在前述說明所述的問題點。再者， 晶片散熱裝置除前述以晶片的接觸面做水平擺置而分為水平走向的臥式及垂 直走向的立式外，如以平面狀的軸流風扇的安裝，也是以晶片的接觸面做為 基準， 一般垂直向下吹的沒有任何聲明，而水平吹向的稱為側吹式。但是， 臥式散熱裝置的上述三種基本形態，具有最小距離內有效面積，和低重心的 優勢，此類產品除前述易形成一個無風帶的缺陷外，如圖6所示，目前散熱 本體11上的散熱鰭片111而言，散熱鰭片Ul是豎立於散熱本體11的底座 112上，中央處理器的熱源14先接觸散熱本體11的底部，再傳遞至散熱鰭片 111上，因此底部的溫度將是整個散熱器溫度最高的部位，然而從散熱風扇氣 流的吹拂路徑來看，氣流由上而下向散熱鰭片吹入，較低溫的氣流即先與散 熱鰭片頂緣的熱能進行熱交換，此時氣流的溫度已被提升而再向下吹入，這 樣，反而具有較高溫的散熱鰭片底部與底座無法接受到較低溫的氣流，因此 目前散熱鰭片的設計無法有效地讓散熱器中較高溫的部位降溫。
雖然，有些散熱裝置會把中間部分的鰭片切除，或是在鰭片111與風扇 12之間留一小空隙，或是在風扇下方加個小襯圍，但是這些方式似乎都未能 使風扇的空氣流和鰭片充分的發生作用。相關類型專利見諸於中國臺灣公告 第540986號新型專利，如圖6A所示，其散熱鰭片111的中央切割成V字狀112，而側邊設有小襯套123;可是，該襯套123的功能僅是把部分的風圍住， 其尚無法將風集中往中央熱區送，致使在散熱效果上，仍未盡理想。
另外，現有一般立式散熱器最大的缺點，是在壓住晶片的金屬上正方， 很難能製做出散熱用的鰭片，因此挖空是最常見的一種做法，但是，中心熱 區吹不到風的事實依然不會有所改變，所以挖或不挖影響不是很大。有些制 品可能也考慮到了這點，在鰭片的外周也做個套把風套住，雖然這種外觀很 有罩風的樣式，但沒有風流通路的結構，在使用效能上必然會有很明顯的差 異，因為風只是被套包住，開口高的話有套等於沒套，開口低的話只能靠套 內形成的風壓把氣流往外擠，這麼一來不但造成風扇平白的遭受反壓風量大 減外，而壓出來的風也只是沿著內壁外散出來而已，這樣，吹不到風的中心 熱區更是吹不到風，所以得到有套不如不套這麼一個結果。

發明內容
本發明的主要目的在於克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種罩風 式散熱裝置，其通過一襯罩直接在散熱鰭片的內部建構出一個俗稱風路結構 的散熱裝置，將風扇送出來的空氣流，可以集中通過熱區後排出，或者流經 熱區後再送往尚未熱交換的鰭片，從而增進散熱效率。
本發明的目的是由以下技術方案實現的。
本發明罩風式散熱裝置，包括 一散熱本體，是由數個鰭片所構成，且 各鰭片間具有通道； 一風扇，是裝設在該散熱本體上；供向下對該散熱本體 送出冷空氣；其特徵在於所述散熱本體的通道的末端，設有一具有朝內折 邊的襯罩予以阻擋，以改變送風氣流方向，強制該風扇進入散熱本體的氣流 被導引流經中央的熱區，以增進散熱鰭片的熱交換。
前述的罩風式散熱裝置，其中散熱本體包括由臥式散熱器所構成，且在 各水平走向的鰭片通道兩側各設有一插入式襯罩，該插入式襯罩具有一直立 面而封閉該通道的上段部，且該襯罩由直立面向內彎成折邊而延伸插入各鰭 片中；該水平走向的鰭片的中央設有一垂直向的擋風板，據以構成一半罩型 的罩風式散熱器。
前述的罩風式散熱裝置，其中兩側插入式襯罩及中央擋風板設製成一 體，且其相對於各鰭片的通道，是設成可嵌入的柵欄狀。前述的罩風式散熱裝置，其中散熱本體包括由臥式散熱器所構成，其中 央設有垂直於水平走向鰭片的中間出風道，該襯罩將鰭片左右兩側通道予以 全部阻擋，強制該風扇送風氣流必須由中間出風道的前後兩側送出，且該襯 罩相對於中間出風道具有出風口，據以構成一全罩型罩風式散熱器。
前述的罩風式散熱裝置，其中襯罩是與風扇設製成一體，成為一罩風扇 形態。
前述的罩風式散熱裝置，其中襯罩設成一罩風座形態，其下周緣固定在 該散熱本體的結合邊上，上周緣具有供風扇固定的安裝孔。
前述的罩風式散熱裝置，其中散熱本體由立式散熱器所構成，且各輻射 狀鰭片通道的外周是由襯罩所包圍，且該襯罩底緣形成一縮口狀的朝內折邊, 據以形成一立罩型罩風式散熱器。
本發明罩風式散熱裝置的有益效果，其包括 一散熱本體，是由數個鰭 片所構成，且各鰭片間具有通道； 一風扇，裝設在該散熱本體上，並向下對 該散熱本體送出冷空氣；其特改進之處在於該散熱本體通道末端，設有一 具有折邊的襯罩予以阻擋，藉此以改變送風氣流方向，強制該風扇進入散熱 本體的氣流被導引流經中央的熱區，從而增進散熱鰭片的熱交換。依據前述 特徵，本發明通過一襯罩作為建構一個輸送風扇氣流的風路的基本架構；而 本發明的襯罩與現有襯套的差別在於該襯罩是具有25度至90度的朝內折 邊，利用此設計能把風扇送出的風(氣流)罩住的襯罩特徵，罩在鰭片走向的 末端或外周上，因襯罩的折邊迫使來自風扇的風，可以集中導向中央的熱區 後排出，或者流經熱區後，再吹往周邊的鰭片，這樣，便完成了一個具有簡 短卻完整風路的散熱結構體。
依據本發明前述特徵，建構風路所需的襯罩，是可依需求設製成半罩型、 全罩型或立罩型，以因應不同的散熱器使用。然而，無論是何種襯罩，其都 是因罩風方式來提高散熱作用，因此稱之為罩風式散熱裝置。
藉助上述構成，經由輸送的氣流(風)來使鰭片全部參與熱交換，解決了 現有散熱器中無風帶的問題，除可提高散熱裝置的散熱能力外，還可避免使 用加裝如風罩等會佔用空間的裝置，且可降低散熱器的製作成本。


圖1為現有一種臥式散熱裝置分解結構立體圖。
圖2為現有一種臥式散熱裝置組合結構剖示圖。
圖3為現有另一種臥式散熱裝置分解結構立體圖。
圖4為現有另一種臥式散熱裝置組合結構剖示圖。
圖5為現有一種立式散熱裝置結構示意圖。
圖6為現有臥式散熱器立體結構剖示圖。
圖6A為現有中國臺灣公告第540986號專利結構示意圖。
圖7A為本發明第一實施例分解結構立體圖。
圖7B為本發明第一實施例另一型態分解結構立體圖。
圖8為本發明第一實施例結構剖示圖。
圖9為本發明第二實施例立體結構示意圖。
圖10為本發明第二實施例一使用狀態圖。
圖11為本發明第二實施例另一使用狀態圖。
圖12為本發明第三實施例立體結構部分剖示圖。 圖中主要標號說明14熱源、15熱區、20散熱本體、20a散熱本體、21 鰭片、22通道、23嵌槽、24出風道、25結合邊、30風扇、40襯罩、40a襯 罩、40b襯罩、41直立面、42折邊、43擋風板、44安裝孔、45出風口、 46 折邊、50半罩型散熱器、60全罩型散熱器、70罩風座、80罩風扇、90立罩 型散熱器。
具體實施例方式
參閱圖7A、 7B、圖8所示，本發明第一實施例是揭示一種半罩型散熱器 50，其包括有 一散熱本體20，由數個鰭片21所構成，且各鰭片21之間具 有通道22，也就是供空氣流通與鰭片21作熱交換的間隔，本實施例中的散熱 本體20為臥式散熱器所構成； 一風扇30，是裝設在該散熱本體20上，並向 下送出冷空氣，本實施例中的風扇30為平面軸流式為較佳。
上述構件都為現有技術(Prior Art),非本發明專利申請的技術特徵，固 不再贅述。而，本發明最主要的特徵在於如圖7A所示，該散熱本體20的 通道22的末端，設有一具有朝內折邊的襯罩40予以阻擋，藉此以改變送風 氣流方向，強制風扇30進入散熱本體20的氣流被導引流經中央的熱區15，
7以增進散熱鰭片21的熱交換。
本實施例中，是在各水平走向的鰭片21的通道22兩側各設有一插入式 襯罩40，該插入式襯罩40具有一直立面41，用以封閉該通道22的上段部， 且該襯罩40由直立面41向內彎折約25度至45度，延伸一插入各鰭片21兩 端所設嵌槽23的斜導引面，也即其具有朝內的折邊42;再者，在該水平走向 的鰭片21的中央設有一垂直向的分隔擋風板43。所以，本實拖例中的兩側通 道22未端並未被完全封閉，仍留有出風口，所以稱之為半罩型散熱器50。
本實施例的特點是僅需使用兩片插入式襯罩40，即可如圖8所示，利用 襯罩40的直立面41將通道22上段部予以封閉，使得冷空氣折返後沿著斜導 引面的折邊42而導向中央的熱區15，最後再由通道22下段部兩側送出，這 樣，本發明的風路設計，不但解決了現有散熱中無風帶的困境，又可避免加 裝如圖3、圖4所示的現有的導風環體(即風罩13)，使得本發明具有不佔據 空間，且結構簡單，成本低廉的優點；此外，本實施例的插入式襯罩40，其 也可如圖7B所示的形態實施，即該左、右兩個插入式襯罩40及中央的擋風 板43設製成一體，且其直立面41及折邊42配合各鰭片21的通道22空間， 設成可嵌入的柵欄狀，從而直接套置在對應的通道22內。這種形態可以不用 對散熱本體20的鰭片21作切割加工，使各鰭片21的散熱性能更佳。其組裝 後的結構，也如圖8所示。
參閱圖9所示，本發明第二實施例所揭示的全罩型散熱器60，本實施例的 散熱本體20也由臥式散熱器所構成，且其中央設有垂直於水平走向鰭片21 的中間出風道24，該襯罩40a的直立面41及底部折邊42則將鰭片21左右兩 側通道22予以全部阻擋，強制風扇30送風氣流到達兩側後需折返流經中央 熱區，再由中間出風道24前後送出，這也是一種改變風路的設計結構，其與 半罩型散熱器50的差異在於其折邊42是呈朝內90度，但是其利用折邊42 來罩風及強制導向的特徵則相同。本實施例中，該襯罩40a是與風扇30設制 成一體，但不限定於此，其也可單獨設在兩側的通道22末端。
參閱圖10所示，是延續前述全罩式散熱器60的一使用狀態圖，由於散熱 本體20的種類繁多，為了因應不同需求，所以本發明的襯罩使用形態，需配 合各種不同構件來使用，本實施例中，該襯罩40b設成一罩風座70形態，其下周緣緊密垂直在散熱本體20的結合邊25上，自然構成一折邊結構，而上 周緣具有可供風扇30固定的安裝孔44。所以，當罩風座70裝設在散熱本體 20後，左、右兩側的通道22將被阻擋，而襯罩40b前後面相對於中間出風道 24的位置，則具有出風口45。
參閱圖ll所示，是揭示該襯罩40b與風扇30設製成一體，成為一罩風 扇80的結構形態，其與圖9、圖10所揭示者，都為全罩型散熱器60可實施 狀態。
此外，本發明除上述針對臥式散熱器所設計的襯罩外，如圖12所示，本 發明第三實施例的立罩型散熱器90也可實施於立式散熱本體20a，其各輻射 狀鰭片21的外周，是由一立罩式的襯罩40b所包圍，且該襯罩40b底緣形成 一縮口狀的朝內折邊46。而此一折邊46將風扇30所送入的氣流強制導向中 央熱區，故，立罩型散熱器90也巧妙利用其具有折邊46的襯罩40b而構成 一完整風路結構裝置，讓風扇30推出來的風，依序流過所有的鰭片21來進 行散熱。
所以，本發明藉助上述襯罩的技術特徵，能有效改變散熱器內部的風路 走向，使得原本無風帶且最需散熱的中央熱區，能夠充分達到熱交換，從而 能把熱量帶走，提升電子晶片的使用壽命及可靠度。
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態上 的限制，凡是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、一種罩風式散熱裝置，包括一散熱本體，是由數個鰭片所構成，且各鰭片間具有通道；一風扇，是裝設在該散熱本體上，供向下對該散熱本體送出冷空氣；其特徵在於所述散熱本體的通道的末端，設有一具有朝內折邊的襯罩予以阻擋，以改變送風氣流方向，強制該風扇進入散熱本體的氣流被導引流經中央的熱區，以增進散熱鰭片的熱交換。
2、 根據權利要求1所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述散熱本體 包括由臥式散熱器所構成，且在各水平走向的鰭片通道兩側各設有一插入式 襯罩，該插入式襯罩具有一直立面而封閉該通道的上段部，且該襯罩由直立 面向內彎成折邊而延伸插入各鰭片中；該水平走向的鰭片的中央設有一垂直 向的擋風板，據以構成一半罩型的罩風式散熱器。
3、 根據權利要求2所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述兩側插入 式襯罩及中央擋風板設製成一體，且其相對於各鰭片的通道，是設成可嵌入 的柵欄狀。
4、 根據權利要求1所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述散熱本體 包括由臥式散熱器所構成，其中央設有垂直於水平走向鰭片的中間出風道， 該襯罩將鰭片左右兩側通道予以全部阻擋，強制該風扇送風氣流必須由中間 出風道的前後兩側送出，且該襯罩相對於中間出風道具有出風口，據以構成 一全罩型罩風式散熱器。
5、 根據權利要求4所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述襯罩與風 扇設製成一體，成為一罩風扇形態。
6、 根據權利要求4所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述襯罩設成 一罩風座形態，其下周緣固定在該散熱本體的結合邊上，上周緣具有供風扇 固定的安裝孔。
7、 根據權利要求1所述的罩風式散熱裝置，其特徵在於，所述散熱本體 由立式散熱器所構成，且各輻射狀鰭片通道的外周是由襯罩所包圍，且該襯 罩底緣形成一縮口狀的朝內折邊，據以形成一立罩型罩風式散熱器。
全文摘要
本發明提供一種罩風式散熱裝置，包括一散熱本體，是由數個鰭片所構成，且各鰭片間具有通道；一風扇，是裝設在該散熱本體上，供向下對該散熱本體送出冷空氣；其改進之處在於散熱本體的通道的末端，設有一具有朝內折邊的襯罩予以阻擋，以改變送風氣流方向，強制該風扇進入散熱本體的氣流被導引流經中央的熱區，以增進散熱鰭片的熱交換。
文檔編號G06F1/20GK101426355SQ20071016525
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優先權日2007年11月2日
發明者陳亮合 申請人:陳亮合