具有消音功能的散熱模塊的製作方法
2023-05-23 20:24:01
專利名稱：具有消音功能的散熱模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱模塊，特別是涉及一種具有消音功能的散熱模塊。
背景技術：
隨著計算機因應薄型化的市場需求，筆記本計算機機殼內部已無法預留出足夠的自然對流空間，供散熱設計所需的空間。尤其在高頻組件(例如中央處理器和繪圖晶片)，已經面臨相當散熱設計執行上的瓶頸。因此，利用離心式風扇產生強制對流散熱方法已經是現在筆記型計算機散熱機制的主要結構。
離心式風扇10是利用蝸形外殼曲面漸擴的流道設計(如圖1所示)，離心式扇葉16將氣體動能轉為壓力能，用以得到較佳的靜壓以克服於筆記本計算機內系統流阻高的特性。然而，空氣18在流道14內與外殼12等機構件摩擦造成的渦流(vortex)，以及離心式扇葉16所驅動的空氣經蝸形流道14後造成的尾流(Wake flow)，會產生特定高頻的窄頻噪音。此外，此噪音波隨著離心式風扇10所產生的氣流，經過發熱組件20上的散熱鰭片22時，也會因流體與散熱鰭片22的摩擦產生更高頻的噪音頻譜。
一旦需要提高散熱效能，勢必要增加風量(風速)。然而，流場的增加將使風扇所產生的尾流擾動更劇烈，因而造成噪音與散熱議題上難以取捨的瓶頸。如何解決此一兩難困境成了筆記型計算機製造商即將面臨的挑戰。
發明內容
因此本發明的目的在於提供一種具有消音功能的散熱模塊，用以減低氣流過大所造成的噪音。
根據本發明的上述目的，提出一種具有消音功能的散熱模塊。此包括一散熱鰭片模塊及一離心式風扇。離心式風扇輸出的氣流，送往散熱鰭片模塊，用以移除鰭片上之熱量。離心式風扇包括離心式扇葉，固定於一馬達的轉子上。風扇外殼固定馬達及離心式扇葉於其內。散熱鰭片模塊包括一緊鄰於散熱標的物的散熱鰭片，以及一散熱流道外殼，固定散熱鰭片及散熱標的物於其中。流道內壁具有消音功能的凹凸結構。
由上述可知，應用本發明具有消音功能的散熱模塊，除了能減低噪音的振幅外，也能使衝擊後的尾流分布不均的程度降低。換言之，使流場穩定，得到較寬頻分布(Hay-stack)的噪音，讓使用者感覺到較佳的聲音品質。
圖1為一種現有的散熱模塊示意圖；圖2為本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱模塊示意圖；圖2 A為本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道剖視圖；圖2B為本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道外殼內壁示意圖；以及圖3A-圖3D為本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道的細部結構圖。
具體實施例方式
為了解決噪音與散熱兩難的議題，本發明提出一種具有消音功能的散熱模塊。本發明在散熱模塊流道內(例如散熱鰭片的散熱模塊)，設計凹凸不平的結構以減少噪音。
請參照圖2，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱模塊示意圖。本實施例包括一離心式風扇100及一散熱鰭片模塊110。離心式風扇100具有一離心式扇葉103。離心式風扇100中的馬達(未繪出)驅動離心式扇葉103，使空氣由入風口102進氣，經風扇內的蝸形流道105，最後由出風口104出氣。因流體在蝸形流道105內和管壁產生摩擦，氣流106內含了許多特定高頻的窄頻噪音。散熱鰭片模塊110通常固定緊鄰於一發熱組件120(散熱標的物)，使得發熱組件120產生的熱傳導至散熱鰭片112。散熱鰭片模塊110由鰭片112和散熱流道外殼116所組成。散熱流道外殼116兩側具有固定翼片117a/117b，且翼片包括固定孔119，可使用螺絲鎖固。散熱鰭片模塊110具有入風口108，接收來至離心式風扇100的氣流106。氣流106流經散熱鰭片112，將散熱鰭片112上的熱量帶走，由出風口118吹出。
請參照圖2A，其繪示依照本發明另一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道剖視圖。此圖是從圖2中A-A剖面線，切開的散熱流道剖視圖。本較佳實施例是在散熱鰭片模塊110的流道113內，設計許多凹凸結構122。此凹凸結構可設置在流道113的側面內壁或上蓋內壁上，使整個流道113產生類似消音器的幾何結構，不但能消減流體撞擊流道內壁所產生的結構幅射音，而且能對噪音波產生吸收或幹涉等效用。上述凹凸結構可設置在出風口104的流道內壁上。此凹凸結構需維持小尺寸設計，以避免增加過大的流阻為原則。此凹凸結構對於高頻之噪音降低效果大，其最大衰減量跟流道截面積有關。一般流道設計時，其流道截面直徑D約為衰減噪音波長的0.5～1.0倍(見圖2A)。
參照圖2B，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道外殼內壁示意圖。散熱流道內的凹凸結構122使整個流道產生類似消音器的幾何結構，不但能消減流體撞擊流道內壁所產生的結構幅射音，而且能對噪音波產生吸收或幹涉等效用。此散熱流道外殼116由固定翼片117a/117b上的固定孔119，以螺絲鎖固的方式固定於散熱鰭片模塊110上。
參照圖3A-3D，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種具有消音功能的散熱流道的細部結構圖(圖2B中的放大部分124)。在圖3A中，繪示一種具消音功能的圓形凸出結構。在圖3B中，繪示一種具有消音功能的圓形凹陷結構。在圖3C中，繪示一種具有消音功能的方形凸出結構。在圖3D中，繪示一種具有消音功能的方形凹陷結構。
由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明具有消音功能的散熱模塊，除了能減低噪音的振幅外，也能使衝擊後的尾流分布不均的程度降低。換言之，本發明可使流場穩定，得到較寬頻分布(Hay-stack)的噪音，讓使用者感覺到較佳的聲音品質。
雖然結合以上一較佳實施例揭露了本發明，然而其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍應以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種具有消音功能的散熱模塊，至少包括一散熱鰭片，固定緊鄰於一散熱標的物；以及一散熱流道外殼，包覆該散熱鰭片於其中，其中該散熱流道外殼，至少包含一入風口，接收來一離心式風扇的氣流；一出風口；以及多個流道內壁，包括一側內壁與一上蓋內壁；以及多個凹凸結構，設於該側內壁或該上蓋內壁上。
2.如權利要求1所述的散熱模塊，其中該凹凸結構包括圓形、方形、三角形或多邊形結構。
3.如權利要求1所述的散熱模塊，其中該散熱流道的截面直徑範圍是噪音波長的0.5-1.0倍。
4.如權利要求1所述的散熱模塊，其中該凹凸結構的尺寸遠小於該散熱流道的截面直徑。
5.一種具有消音功能的散熱模塊，至少包括一散熱鰭片，固定緊鄰於一散熱標的物；一散熱流道外殼，包覆該散熱鰭片於其中，其中該散熱流道外殼包括一第一入風口、一第一出風口及一流道內壁，該流道內壁具有消音功能的一凹凸結構；一離心式扇葉，對應於該第一入風口；以及一外殼，包圍該離心式扇葉於其內，該外殼至少包括一第二入風口，位於該離心式扇葉的軸向；一第二出風口，位於該離心式扇葉的徑向，其中該離心式扇葉驅動的空氣經由該第二出風口流至該第一入風口；以及一凹凸結構，位於該外殼第二出風口部的內壁，用以消除離心式風扇所產生的噪音。
6.如權利要求5所述的散熱模塊，其中該第二出風口的流道截面直徑範圍是噪音波長的0.5-1.0倍。
7.如權利要求5所述的散熱模塊，其中該凹凸結構的尺寸遠小於該散熱流道的截面直徑。
8.如權利要求5所述的散熱模塊，其中該散熱流道的截面直徑範圍是噪音波長的0.5-1.0倍。
全文摘要
一種具有消音功能的散熱模塊，包括一散熱鰭片模塊及一離心式風扇。離心式風扇輸出的氣流，送往散熱鰭片模塊，用以移除鰭片上的熱量。離心式風扇包含離心式扇葉，固定於一馬達的轉子上。風扇外殼固定馬達及離心式扇葉於其內。散熱鰭片模塊包括一緊鄰於散熱標的物的散熱鰭片，以及一散熱流道外殼，固定散熱鰭片及散熱標的物於其中。流道內壁具有消音功能的凹凸結構。
文檔編號G06F1/20GK1716154SQ20041006206
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月28日 優先權日2004年6月28日
發明者黃玉年, 簡燦男, 王正鬱, 餘順達 申請人:廣達電腦股份有限公司