無風扇式電腦設備散熱裝置的製作方法
2023-04-24 19:56:26 2
專利名稱：無風扇式電腦設備散熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無風扇式電腦設備散熱裝置，特別是涉及一種可快速把電腦設備內部電路板發熱元件因運轉所產生的高熱傳導並散發於電腦設備的外部，以降低內部零件老化速度及增長其使用壽命，完全不藉助風扇散熱、無噪音，容易維修的散熱裝置。
(2)背景技術電腦設備使人類的生活產生重大的改變，最主要的是電腦設備能提供人類信息的快速的取得及信息的互通有無，這些功能是須藉助於設在電腦設備主機內部的多個賦有不同任務「處理器」的處理與伴隨其它電子零件的運作來實現的，所謂電腦設備的「處理器」，即業界一般所俗稱的「中央處理器」又稱「CPU」或是特定功能的晶片，例如南、北橋晶片、繪圖晶片等，這些「處理器」運轉時會發高熱，因此又可通稱為「發熱元件」；隨著製造技術的精進，以「中央處理器」的效能為例，其處理數據的速度更是一躍千裡，由PENTIUM 2、3到PENTIUM 4甚至目前的CENTRINO電腦設備，電腦設備「中央處理器」處理的速度由200MHz一直飆到2、3G以上，但是隨著速度及處理能力的提升，「中央處理器」運轉後所產生的熱量增高更為快速，因此散熱成為一必須克服的大問題，如果沒有把高熱適時的排除或降低，會造成電腦設備內部零件或整部電腦設備無可彌補的損失，輕者，電腦設備內部零件快速老化，重者電腦設備零件燒毀，如果是「處理器」被燒壞，損失更是慘重，最嚴重時甚至會引起火災，造成公安問題，目前電腦設備的散熱處理方式歸納有兩類，一類是藉助風扇來散熱，一類是無風扇式的散熱，因此發明人又統稱電腦設備有兩種，一種是「有風扇排熱的電腦設備」，一種是「無風扇但是可排熱的電腦設備」，而本發明是針對「無風扇但是可排熱的電腦設備」進行改進，無風扇排熱，顧名思義，就是完全不藉助風扇來排熱，一方面或許是內部「處理器」速度較低所產生熱量不高，因此「處理器」的等級使用有一上限，另一方面是風扇散熱有諸多缺點，例如風扇高速運轉會產生高分貝的風切噪音；風扇使電腦設備內、外部空氣對流會使電腦設備內部或氣孔積累灰塵及雜質，日積月累會阻礙空氣對流的通暢降低內部的散熱效果；且風扇本身有其使用壽命，須要更新，會增加設備的維護成本及造成諸多的不便，且若非專家來處理，容易造成設備毀損的顧忌，也往往造成使用者與電腦設備廠商產生責任歸屬的糾紛。
現有電腦設備的無風扇散熱方式，如圖1所示，是在一電腦設備內部電路板的中央處理器1的頂面，接觸設有一塊大面積的散熱器10，一般藉由該散熱器10是由很好導熱效果材質所製成及其上具有多個且間隔有適當距離的散熱鰭片11，可把中央處理器1的高熱吸收並由散熱鰭片11間的間距散出，再藉由在機殼12鄰近散熱器10的部位設有多個氣孔13，把所散出的熱氣傳送到電腦設備外部14，但是這種採用被動式的空氣對流方式，設備內部的溫升會是最為嚴重，大部份發熱元件產生的熱能仍會存在電腦設備的內部，對溫降無多大助益，因此業界想辦法，如圖2，使散熱器15與設備的外殼16接觸，使高熱傳導到外殼16，增加散熱面積，但是這種把設備的外殼16充當移轉高熱元件熱能的等效散熱片，致使設備外殼16溫度持續升高到一定的高溫，並同時造成設備內部的聚熱現象，時間久了會形成二次熱源效應，因此這兩種現有散熱的方式，有3個共同的缺點一是該二次熱源效應造成加速內部電子零件的老化，降低產品的使用壽命；二是設備外殼溫度過高，會導致使用者在產品的運用上，易產生不安全感甚至存在一定程度的危險性，一般會在外部再包覆一隔熱材以免燙傷，因此設備內部熱量更形增高；三是散熱的構件都是在電腦設備的內部，維修較不容易及繁瑣，因此如何構思出一種完全不藉助風扇，但是可快速把電腦設備內部因運轉所產生的高熱傳導並散發於電腦設備的外部，以降低內部零件老化速度，增長其使用壽命，無噪音，容易維修的散熱裝置，是為一重要的課題。
(3)發明內容本發明的主要目的在於，提供一種完全不藉助風扇，但是可快速把電腦設備內部因運轉所產生的高熱傳導並散發於電腦設備的外部，以降低內部零件老化速度及增長其使用壽命、無噪音、容易維修的散熱裝置。
本發明供組設於一電腦設備作散熱使用，該電腦設備內部設有具發熱元件的電路板，其特點是包括有一架橋導熱裝置及一散熱座體，該架橋導熱裝置設於該電腦設備內部，具有第一部位及遠離該第一部位的第二部位，該第一部位是由該電腦設備內部貫穿延伸外露出於電腦設備的外部一段長度，該第二部位是接觸於電腦設備內部的電路板發熱元件上；而散熱座，是設於該電腦設備的外部，並與架橋導熱裝置的第一部位相接觸，該段外露長度使散熱座與電腦設備間間隔有散熱空間，於該散熱空間並可加設熱絕緣體。
(4)
下面通過最佳實施例及附圖對本發明無風扇式電腦設備散熱裝置，進行詳細說明，附圖中圖1是現有無風扇式電腦設備的第一種散熱示意圖；圖2是現有無風扇式電腦設備的第二種散熱示意圖；圖3是本發明無風扇式電腦設備的散熱裝置第一實施例的立體分解示意圖；圖4是圖3的側視示意圖。
圖5是本發明無風扇式電腦設備的散熱裝置第二實施例的立體分解示意圖。
圖6是本發明無風扇式電腦設備的散熱裝置第三實施例的側視示意圖。
(5)具體實施方式
如圖3所示，本發明的無風扇式電腦設備散熱裝置，組設於一電腦設備2以供散熱，於電腦設備2內設有具發熱元件20的電路板21，該散熱裝置包括有一架橋導熱裝置3及一散熱座體4，該架橋導熱裝置3是沿著電腦設備2的內部22延伸至外部23而設置，具有第一部位30及遠離該第一部位30的第二部位31，該架橋導熱裝置的第一部位30並由內部22貫穿延伸出於該電腦設備2的外部23一段長度，其第二部位31接觸於電腦設備2內部22的電路板21發熱元件20上，而該散熱座4是設於該電腦設備2的外部23，並與架橋導熱裝置3的第一部位30相接觸，該第一部位30貫穿延伸出於該電腦設備2的外部23的一段長度，使散熱座與該電腦設備間間隔有一散熱空間5，藉由架橋導熱裝置3，把電腦設備2內部22的電路板21發熱元件20的高熱吸收，快速地由第二部位31傳送經第一部位30到散熱座體4，並散發於電腦設備的外部23；更詳細說明如下該電腦設備2，一般俗稱為主機，是在一底殼體24周側緣分別設有前、後面板25、26及左、右側板27、28，上封組有一頂殼體29，並圈圍形成有一容室200，頂殼體29與底殼體24是構造相同的一種殼體，各於其一面設有散熱槽道290、240，兩者的差別只在於組設方向不同而已，該底殼體24於鄰近後面板26處，貫穿設有一長形槽241，於鄰近各角緣並分別設一組設孔242，另在該容室200內，可裝設有電路板21、電源供應器、及一些儲存裝置、排線、接口插件…等元件，電路板21上設有至少一個發熱元件20，在本實施例，例如中央處理器201或具有特定功能的處理器，如南橋晶片202、北橋晶片、繪圖晶片、會發高熱的晶片…等，及其它電子零件等，因為在處理數據時會發熱，所以統稱為發熱元件20，另外在前、後面板25、26可設有多個控制按鈕及連接器裝設外露的配置槽，供外部控制及電性連接一些電腦設備周邊設備，前述的電源供應器、儲存裝置、排線、接口插件與控制按鈕及連接器及供外露配置槽，都是一般電腦設備的必要構件，且非本發明探究的技術改進領域，所以不再進一步的繪圖顯示及解說。
該架橋導熱裝置3，在鄰近一垂直座30的一側緣頂部橫向設有一架板31，該架板31向上凸設有多排呈間距排列的散熱鰭片310，由散熱鰭片310間且向垂直座30的頂面300延伸凹設有一架槽32，並於該架槽32上設有一個或多個導熱管33(heat pipe)，或是一迴路導熱管(loop heat pipe)，使垂直座30與架板31形成連結呈可熱傳導，垂直座30、架板31及導熱管33，都是由很好導熱效果材質所製成；該架橋導熱裝置3是以鎖栓34把該架板31鎖組於該電路板21上，在本實施例中，定位後在架板31(即第二部位)的底面是正貼觸在中央處理器201及南橋晶片202的上表面，而垂直座30(即第一部位)的底部301，參考圖4，是貫穿延伸出該長形槽241，並突出於該底殼體24底面243之外，有一段長度，即外露出於電腦設備2之外有一段長度，於該外露段的垂直座底部301兩側各延伸設有一凸耳35，各凸耳35貫穿設有定位孔350。
該散熱座4，其造型在本實施例中近似於該底殼體24的外觀且等大小，於其底面400及頂面401都可凹設成型有多條的散熱槽道40，在本實施例中頂面401的散熱槽道是縱橫向交錯，底面400的散熱槽道是只縱或橫向，另在散熱座4頂面401對應該底殼體24的組設孔242各組設有一預定長度的凸柱41，另對應於該凸出於底殼體外部的垂直座30凸耳定位孔350設有鎖孔42，該散熱座4，即分別以一鎖栓43穿過底殼體24的組設孔242鎖組於凸柱41而定位於該底殼體24下方，凸柱41具有承受分散電腦設備2重量的功用，藉由垂直座30凸出於底殼體24外部的一段長度即各凸柱41的預定長度，使底殼體24與散熱座4間，如圖4，間隔形成有一散熱空間5，而該垂直座30，是另藉助鎖栓44穿過凸耳定位孔350鎖組於鎖孔42處，使該架橋導熱裝置3與該散熱座4呈恆接觸。
再如圖4所示，當電腦設備2通電使用時，電路板21上的發熱元件20，尤其是中央處理器201、南橋晶片202迅速發熱，此時藉由架橋導熱裝置架板31所凸設的多個散熱鰭片310的底面，正貼觸在中央處理器201、南橋晶片202的上表面，使高熱迅速的傳導至散熱鰭片310並充塞於散熱鰭片310間，再藉由導熱管33，迅速的把熱源轉移到垂直座30，再由其底部301轉移到散熱座4，由於散熱座4已經是在電腦設備的外部23，且散熱座4與底殼體24間，有一散熱空間5及散熱座4底面、頂面的多條散熱槽道40，使高熱很快速地進行排除，而保持電腦設備內部22的溫度在可接受的預定溫度狀態。
如圖5所示，本發明在散熱空間5，可增加置設或填充有一熱絕緣體6，該熱絕緣體6，於本實施例中是與散熱座4呈大小大致相等，且是一墊體，對應各凸柱41設有穿孔60，對應長形槽241設有長形穿槽61；於鎖組時，先使垂直座底部凸耳35部位穿過長形穿槽61，同時使各凸柱41穿過各穿孔60，再鎖組定位，這樣可阻絕已傳到散熱座4的熱量與底殼體24有任何接觸的機會，散熱座4具有同樣的散熱效果。
如圖6所示，本發明若改在頂殼體29於鄰近後面板26處貫穿設有一長形槽291，頂殼體29的鄰近角緣也分別設有組設孔292，而把架橋導熱裝置7改成是在鄰近一垂直座70的一側緣底部橫向延伸設有架板71，垂直座70的頂部700，正貫穿出該長形槽291並突出於頂殼體29頂面293之外，於垂直座頂部700兩側延伸設有凸耳72，各凸耳72貫穿設有定位孔720，把該散熱座4，仍分別以鎖栓74穿過頂殼體29的組設孔292鎖組於凸柱73而定位於該頂殼體29的上方，藉由垂直座70凸出於頂殼體29外部的一段長度即各凸柱73的預定長度，也使頂殼體29與該散熱座4間形成有一散熱空間8，而垂直座70，是藉助鎖栓9穿過凸耳定位孔720鎖組於鎖孔42處，使架橋導熱裝置7與該散熱座4也呈恆接觸，則同樣具有快速把電腦設備內部的高熱，快速導向位在電腦設備外部上方的散熱座4進行散熱。
另在散熱空間8，一樣是加置設或填充有該熱絕緣體6，也可阻絕已傳送到散熱座4的熱量與頂殼體29有任何接觸的機會，散熱座4具有同樣的散熱效果。
因此本發明藉由上述的結構，完全可不藉助風扇就可把電腦設備散熱，依試驗把中央處理器201由一般的400MHz提升到1G左右，仍然可正常運作使用，非常的實用，可升級提高電腦設備的處理能力，廣增適用性，又散熱座4的外形雷同該底殼體24、頂殼體29的造型，與電腦設備2的原來整體的外觀相搭配仍有整體感，因散熱構件不複雜且散熱座4位於電腦設備的外部不會發生故障，縱算有故障也很容易維修，所以本發明具有以下優點1.電腦設備內部發熱元件產生的高熱得到有效的散熱途徑。
2.電腦設備內部不會產生過高的積熱升溫現象。
3.完全無噪音產生。
4.設備無需加開一般常見的散熱孔。
5.設備內部無積塵現象。
6.延長產品的使用年限及降低維護成本。
7.排除使用者對設備外殼溫度過高所造成的不安全感及使用疑慮。
8.提供設備外部有關散熱裝置的額外增強散熱效率的擴充條件。
權利要求
1.一種無風扇式電腦設備散熱裝置，組設於一電腦設備，該電腦設備內部設有容室，該容室是為由一底殼體側緣分別設有前、後面板及左、右側板並上封組一頂殼體所圈圍形成，於容室內設有電路板，於該電路板上設有至少一個的發熱元件；其特徵在於該散熱裝置，包括有一架橋導熱裝置，設於該電腦設備內部，具有第一部位及遠離該第一部位的第二部位，該第一部位並由該電腦設備內部貫穿延伸出於外部一段長度，該第二部位是接觸於該電腦設備內部的電路板發熱元件上；及一散熱座，是設於該電腦設備的外部，並與該架橋導熱裝置的第一部位相接觸，該第一部位延伸出於該電腦設備外部的該段長度，使散熱座與該電腦設備間，間隔形成有散熱空間。
2.如權利要求1所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱空間進一步設有一熱絕緣體。
3.如權利要求1所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於在電腦設備的底殼體貫穿設有一長形槽，該架橋導熱裝置的第一部位是由該底殼體的長形槽貫穿延伸出於該電腦設備的外部。
4.如權利要求1所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於在電腦設備的頂殼體貫穿設有一長形槽，該架橋導熱裝置的第一部位是由該頂殼體的長形槽貫穿延伸出於該電腦設備的外部。
5.如權利要求1所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該架橋導熱裝置在鄰近一垂直座的一側緣頂部橫向設有一架板，該架板向上凸設有多排呈間距排列的散熱鰭片，由散熱鰭片間且向該垂直座的頂面延伸凹設有一架槽，並於該架槽上設有一個或多個導熱管，或迴路導熱管，以使垂直座與架板形成連結，該架橋導熱裝置是以該架板定位於該電腦設備的電路板上，架板底面正貼觸在發熱元件的上表面，而垂直座底部由該電腦設備內部貫穿延伸出於該電腦設備的外部一段長度，並定位在該散熱座上，使該架橋導熱裝置與該散熱座形成連結，該垂直座延伸出於該電腦設備外部的該段長度，使散熱座與電腦設備底部間間隔形成有一散熱空間，該垂直座即為第一部位，該架板即為第二部位。
6.如權利要求3所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該架橋導熱裝置，在鄰近一垂直座的一側緣頂部橫向設有一架板，該架板向上凸設有多排呈間距排列的散熱鰭片，由散熱鰭片間且向該垂直座的頂面，延伸凹設有一架槽，並於該架槽上設有一個或多個導熱管，或是迴路導熱管，以使垂直座與架板形成連結，該架橋導熱裝置是以該架板，定位於該電腦設備的電路板上，架板底面正貼觸在發熱元件的上表面，而垂直座底部由該底殼體長形槽貫穿延伸出於該電腦設備的外部一段長度，並定位在該散熱座上，使該架橋導熱裝置與該散熱座形成連結，該垂直座由該底殼體長形槽延伸出於該電腦設備外部的該段長度，使散熱座與底殼體間間隔形成有一散熱空間，該垂直座即為第一部位，該架板即為第二部位。
7.如權利要求1所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該架橋導熱裝置，在鄰近一垂直座的一側緣底部橫向設有一架板，該架板向上凸設有多排呈間距排列的散熱鰭片，由散熱鰭片間且向該垂直座的底面，延伸凹設有一架槽，並於該架槽上設有一個或多個導熱管，或是迴路導熱管，使垂直座與架板形成連結，該架橋導熱裝置是以該架板定位於該電腦設備的電路板上，架板底面正貼觸在發熱元件的上表面，而垂直座頂部由該電腦設備內部貫穿延伸出於該電腦設備的外部一段長度並定位在該散熱座底面，使該架橋導熱裝置與該散熱座形成連結，該垂直座延伸出於該電腦設備外部的該段長度，使散熱座與電腦設備頂部間間隔形成有一散熱空間，該垂直座部位即為第一部位，該架板即為第二部位。
8.如權利要求4所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該架橋導熱裝置，在鄰近一垂直座的一側緣底部橫向設有一架板，該架板向上凸設有多排呈間距排列的散熱鰭片，由散熱鰭片間且向該垂直座的底面延伸凹設有一架槽，並於該架槽上設有一個或多個導熱管，或是迴路導熱管，使垂直座與架板形成連結，該架橋導熱裝置是以該架板定位於該電腦設備的電路板上，架板底面正貼觸在發熱元件的上表面，而垂直座頂部由該頂殼體長形槽貫穿延伸出於該電腦設備的外部一段長度，並定位在該散熱座底面，使該架橋導熱裝置與該散熱座形成連結，該垂直座由該頂殼體長形槽延伸出於該電腦設備外部的該段長度，使散熱座與頂殼體間間隔形成有一散熱空間，該垂直座部位即為第一部位，該架板即為第二部位。
9.如權利要求1或5所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱座與該電腦設備間間隔的散熱空間，於該散熱座與該電腦設備底部間連設有預定長度的凸柱。
10.如權利要求6所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱座與該底殼體間間隔的散熱空間，於該散熱座與該底殼體間連設有預定長度的凸柱。
11.如權利要求1或7所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱座與該電腦設備間間隔的散熱空間，於該散熱座與該電腦設備頂部間連設有預定長度的凸柱。
12.如權利要求8所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱座與該電腦設備間間隔的散熱空間，於該散熱座與該頂殼體間連設有預定長度的凸柱。
13.如權利要求1至4之任一項所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該散熱座，於其一面或兩面凹設成型有多條散熱槽道。
14.如權利要求13所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該多條散熱槽道，是為呈相互平行的縱向或橫向散熱槽道。
15.如權利要求13所述的無風扇式電腦設備散熱裝置，其特徵在於該多條散熱槽道，是為呈縱向與橫向相互交錯的散熱槽道。
全文摘要
一種無風扇式電腦設備散熱裝置，電腦設備內部設有容室，容室內設有具發熱元件的電路板，散熱裝置包括一架橋導熱裝置及一散熱座體，架橋導熱裝置設於該電腦設備內部並具有第一部位及遠離該第一部位的第二部位，第一部位由電腦設備內部延伸貫穿外露出電腦設備的外部一段長度，第二部位接觸於電腦設備內部電路板的發熱元件上；該散熱座，設於電腦設備的外部並與架橋導熱裝置的第一部位相連結，該段外露長度使散熱座與電腦設備間形成散熱空間，其間可加設熱絕緣體；架橋導熱裝置把發熱元件高熱吸收並快速傳導至散熱座體以散發於電腦設備外部，可降低電腦設備內電子零件因高溫而老化的速度而延長使用壽命，因不藉助風扇散熱而無噪音且容易維修。
文檔編號G06F1/20GK1591280SQ0315795
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月1日 優先權日2003年9月1日
發明者林明潭, 林詠祥, 楊崇德 申請人:中美萬泰科技股份有限公司