散熱模塊的機構的製作方法
2023-05-02 12:26:21 1
專利名稱：散熱模塊的機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱模塊的機構，特別是一種風扇流道大於散熱器對接面面積的風扇模塊結構。
背景技術：
近年來半導體產業發展迅速，電子設備組件朝著小型化及高頻化的趨勢發展，在產生功能更為強大的電子組件同時，也隨之因高功率產生高發熱量問題，這些電子組件單位面積所散發出的高熱量已成為不容忽視的熱源，若無法快速且有效的將電子組件所散發出的熱量移除，將會導致組件本身溫度過高，影響電子組件的正常運作，進而造成系統不穩定，為了散去電子組件過多的熱量，因此必須利用有效的冷卻系統解決系統中不同層次上熱量的問題。
而為了使電子組件及機器能發揮最大的功能，充分散熱是十分重要的，因此在有效的設計冷卻系統上，需考慮的因素有1.組件發熱量的大小；2.空間大小及重量限制；3.工作環境溫度；4.冷卻系統成本；5.冷卻系統使用流體；隨著工業技術與半導體製程的快速進步，電子組件及晶片的工作時鐘不斷提升，以一般計算機主機而言，主要熱源來自於微處理機、主機板上的南北橋晶片、顯示卡上的高效能晶片、硬碟機、光碟機及電源供應器等等，而越高頻的微處理器，其發熱的瓦數甚至快接近於百瓦的高熱量，而其所產生的高熱量，相當於一塊灼熱的金屬板，如此驚人的熱量，在往後技術發展日新月異的日子，情形可能更為嚴重，當然，除了微處理機外，主機板的南北橋晶片、硬碟機或是現在功能日益強大的3D繪圖的顯示卡等，都可能有將熱量提高許多，進而影響到整個系統的運作效能，因此，如何求得一個好的散熱方法，將是一個非常重要的問題。然而對散熱問題而言，空間是一個非常大的考慮因素，因在一個發熱量極高的系統中，若熱量無法散逸出去，則系統的溫度將會一直升高，而如何利用在有限的空間內，能快又有效率的將熱量散去，將是一門更加艱難的作業。
而目前市面上的計算機由於其空間上的限制，因此多半利用小型風扇架於散熱鰭片上，而再將此機構架於發熱源上，以達到散熱的效果。
但如何有效提高散熱的方法及技術，使得系統能快速又有效的運作，這正是現在產業界及學術界所共同研究的課題，而目前冷卻的方式主要有自然對流冷卻、強制對流冷卻、液體間接或直接冷卻或相變化冷卻等。
而其中又以強制對流冷卻，為一般最常見的冷卻方法，其中的原因在於空氣是一種不會缺少也是最容易得到的的流體，不需成本及動力就能擁有，而通常又利用風扇搭配散熱器為機構，以用來驅散高發熱量機構的熱量，通常風扇的作用在於驅動空氣流體，以達到強制對流，而散熱器則是以高熱傳導率，及與空氣接觸的表面積，使散熱效果加強，因此散熱器的材質通常選用好傳導率的鋁合金或銅，而與空氣接觸的表面積也越大越好。
風扇也因構造簡單、成本底廉、不易損壞及驅動能源低的優點，因此常拿來廣泛使用，以軸流式風扇而言，其系利用引導氣流沿葉片中心軸平行吹出，特點是靜壓小、風量大，多用於低阻力場所，而一般的散熱系統，由於阻力不大，加上設計上的問題，因此多利用軸流式的風扇，因軸流式風扇適用於大空氣流體及低壓力的環境。
如中國臺灣專利公報公告號第527089號的「散熱裝置及散熱裝置的導流裝置」，其包含一導流管，該導流管具有一前開口及一後開口，導流管內形成設有多個導流片，其中該前開口面積大於後開口面積，且該前開口連接一風扇的出風口，該後開口連接該散熱片，以藉由風扇轉動時使空氣由該導流管的前開口進入導流管中，並經過該多個導流片由後開口送出，以對該散熱片進行散熱。
但是，上述習知結構在實施上有其問題存在，由於風扇與散熱片之間需藉由該導流裝置得以將該風扇組設於該散熱片上，即該風扇與散熱片之間隔著該導流裝置，進而加大風扇與散熱片下方的發熱源的距離，而影響散熱效果，又因該導流裝置的縱向高度成為風扇出口流出的流體所需經過的距離，進而造成流體的動能的消耗，另外由於流體的溫度在出風口處最低，在通過該導流管時該流體的溫度會遞增，而到散熱片時流體的溫度不如出風口的溫度低反而降低流體與散熱片之間的熱交換率，由於所述的種種問題的存在實對散熱效果大打折扣。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種散熱模塊的機構，其導流罩套合於該傳導組件外緣，藉以承接導引該大於且直接接設於該散傳導組件受接面的風扇所帶動的流體。
本發明的散熱模塊的機構至少包含有至少一風扇、一傳導組件及一導流罩，其中該傳導組件具有一受接面以供該風扇連接，且該傳導組件被該導流罩局部套合，該風扇具有一扇輪，且該扇輪的直徑面積大於該傳導組件的受接面面積，進而凸出該受接面外緣，該導流罩具一入口及一出口，且該入口設有至少一承接部，以受接由該凸出扇輪帶動的流體，該出口套設於該傳導組件上，藉由該導流罩以承受該接設於傳導組件受接面的風扇的凸出扇輪帶動的流體，進而將該凸出扇輪帶動的流體導引流向傳導組件。
本發明的上述目的及其結構與功能上的特性將依據附圖所示的較佳實施例予以說明。
圖1是本發明第一較佳實施例的立體分解示意圖；圖2是本發明第一較佳實施例的立體組合示意圖；圖3是本發明第一較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖；圖4是本發明第二較佳實施例的立體分解示意圖；圖5是本發明第二較佳實施例的立體組合示意圖；圖6是圖5的俯視示意圖；圖7是本發明第二較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖；圖8是本發明第三較佳實施例的立體分解示意圖；圖9是本發明第三較佳實施例的立體組合示意圖；圖10是圖9的俯視示意圖；圖11是本發明第三較佳實施例應用於發熱組件的剖視示亦圖；圖12是本發明第三較佳實施例的框體另一種態樣的俯視示意圖；
圖13是本發明第四較佳實施例的立體分解示意圖；圖14是本發明第四較佳實施例的立體組合示意圖；圖15是圖13的俯視示意16是本發明第四較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖；圖17是本發明第五較佳實施例的立體分解示意圖；圖18是本發明第五較佳實施例的立體組合示意圖；圖19是本發明第五較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖；圖20a是本發明第五較佳實施例的凸部實施態樣的剖視示意圖；圖20b是本發明第五較佳實施例的凸部另一實施態樣的剖視示意圖；圖20c是本發明第五較佳實施例的凸部另一實施態樣的剖視示意圖；圖20d是本發明第五較佳實施例的凸部另一實施態樣的剖視示意圖；圖21是本發明第六較佳實施例的立體分解示意圖；圖22是本發明第六較佳實施例的立體組合示意圖；圖23是本發明第六較佳實施例的組合俯視示意圖；圖24是本發明第六較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖；圖25是本發明第七較佳實施例的組合俯視示意圖；圖26是本發明第七較佳實施例的應用於發熱組件的剖視示意圖；圖27是本發明第七較佳實施例的導流罩另一實施態樣的俯視示意圖。
附圖標記說明11風扇；311框體；111基座；312流道；112扇輪；313扇輪座；113透孔；314支撐組件；114貫穿孔；315扇輪；115固定組件；316貫穿孔；12傳導組件；317凸出區域；121散熱鰭片；32傳導組件；122流道；321散熱鰭片；13導流罩；322流道；131入口；33導流罩；132出口；331入口；133承接部；332出口；14發熱組件；333承接部；21風扇；434凸部；211框體；51風扇；212貫穿孔；511框體；213流道；513流道；214凸出區域；514凸出區域；215扇輪；515扇輪；31風扇；611長方形框體；72傳導組件；83導流罩；721散熱鰭片；831入口；722流道；832出口；73導流罩；833承接部；731入口；A受接面；732出口；B受接面；733承接部。
具體實施例方式
本發明提供了一種「散熱模塊的機構」，請參閱圖1、圖2所示，至少包含有至少一風扇11、一傳導組件12及一導流罩13，其中該傳導組件12在本較佳實施例中是散熱器，設有數個呈平型排列的散熱鰭片121，而該散熱鰭片121與散熱鰭片121之間形成有流道122，該流道122連通傳導組件12的兩邊，而該數個散熱鰭片121及流道122界定成一四對等邊行的受接面A；該風扇11具一基座111及一樞設於該基座111上的扇輪112，該基座111的面積及形狀小於或等於上述的傳導組件12的受接面A的面積及形狀，且該基座111的中央開設一透孔113及該基座111的四隅開設有貫穿孔114以供固定組件115貫穿，而該扇輪112的直徑面積大於該傳導組件的受接面A面積；該導流罩13具有一入口131及一出口132，且其入口131側設有至少一向外擴散的承接部133以承接該風扇11的流體。
於組裝時，將該導流罩13套設於該傳導組件12的外周圍上半部且令該導流罩13的出口132平齊於該傳導組件12的外周緣，即該傳導組件12被導流罩13局部套合，再令該固定組件115貫穿該基座111的貫穿孔114並組設於該傳導組件12的受接面A，以令風扇11接設於該傳導組件12的受接面A上，且由於該扇輪112直徑大於該傳導組件12的受接面A面積，進而於受接面A外緣呈凸出狀，而該所述的導流罩13的入口131側的承接部133的內壁呈傾斜狀且對應該傳導組件12兩邊的流道122，換言之，該承接部133成雙且對稱地設於導流罩13的入口側131的相對兩邊，且當導流罩13局部套合於該傳導組件12後，該承接部133個別對應鄰接該傳導組件12雙邊的流道122。
請再參閱圖1、圖3圖所示的本發明較佳實施例應用於發熱組件的剖視示意圖，如圖所示該傳導組件12貼合設於一發熱組件14上，以傳遞該發熱組件14的熱量，直接幫助該發熱組件14散熱，而當該風扇11的扇輪112轉動帶動流體朝傳導組件12流動時，該流體通過該基座111的透孔113流向傳導組件12的流道122，將傳導組件12所傳遞的熱量由傳導組件12兩側流出帶走，而凸出於該傳導組件12的受接面A外緣的扇輪112所帶動的流體系流向該導流罩13的入口131及承接部133，即該入口131及承接部133承受凸出於受接面A外緣的扇輪112所帶動的流體，並藉由該承接部133內壁呈傾斜狀以導引該流體流向傳導組件12的流道122後，再由傳導組件12的兩側向外流出，以帶走傳導組件12所傳遞的熱量，藉由該承接部133承受凸出於受接面A外緣的扇輪112所帶動的流體，增加作用於傳導組件12的流體，進而增加熱對流的效率，以提升整體的散熱效果，且改善了傳統風扇距離發熱源太遠的問題。
請再參閱圖4、圖5、圖6、圖7所示的本發明第二較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與前一實施例相同，在此即不再贅述相同構造，而其不同處為該風扇21具有一框體211，且該框體211在本較佳實施例中呈環形體，在該框體211上開設數個貫穿孔212以供固接組件115貫穿接至該傳導組件12的受接面A上，且該框體211的內壁構成一流道213，該流道213大於該傳導組件12的受接面A面積，而於該受接面A外緣形成凸出區域214，且於扇框211的流道213內容設有一扇輪215，該扇輪215的直徑面積略小於該流道213面積，而大於該受接面A的面積，進而凸出該受接面A的周圍外緣，而該導流罩13的承接部133可收容該由凸出區域214流出的流體，以達上述的作用。
請再參閱圖8、圖9、圖10、圖11所示的本發明第三較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與前一實施例相同，在此即不再贅述相同構造，而其不同處為該該風扇51具有一框體511，且該框體511在本較佳實施例中呈方形體，且該框體511的內壁構成一流道513，該流道513大於該傳導組件12的受接面A面積，而於該受接面A外緣形成凸出區域514(如圖10所示)，且於扇框511的流道513內容設有一扇輪515，該扇輪515的直徑面積略小於該流道513面積，而大於該受接面A的面積，進而凸出該受接面A的周圍外緣，而該導流罩13的承接部133可收容該由凸出區域514流出的流體，以達上述作用。
又如圖12所示，該風扇51具有一兩長邊兩短邊的長方形框體611，其亦不脫本發明的原創變化，而達上述的作用及功能。
請再參閱圖13、圖14、圖15、圖16所示的本發明第四較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與第二較佳實施例相同，在此即不再贅述相同構造，而其不同處為該傳導組件32呈圓柱狀，具有呈放射狀向外延伸的數個散熱鰭片321，且散熱鰭片321與散熱鰭片321之間形成有流道322，而該數個鰭片321構成圓形的受接面B，而該導流罩33具有呈圓形的入口331及出口332，且其入口331側設有呈傾斜狀的承接部333，將該導流罩33套設於該傳導組件32周圍外緣上半部，即該導流罩33的出口332套設貼合於該傳導組件32的散熱鰭片321向外延伸末端的上半部，而該風扇31具有一圓環形的框體311，該框體311內壁構成一大於該傳導組件32的受接面B面積的流道312，且框體311內設有一扇輪座313，扇輪座313與框體311間設有數個支撐組件314，及一扇輪315樞接於扇輪座313上，該扇輪315直徑面積略小於框體311的流道312，而大於該傳導組件32的受接面B面積，並於支撐組件314上開設有貫穿孔316以供固定組件115貫穿接設於該傳導組件32的受接面B上，進而令該風扇31接固於該受接面B上，而該框體311於傳導組件32周圍外緣形成凸出區域317(如圖15所示)，而該扇輪315凸出該傳導組件32周圍外緣，且該導流罩33的入口331及其承接部333對應該凸出區域317及凸出的扇輪315。
請再參閱圖13、圖15、圖16所示，傳導組件32貼合設於一發熱組件14上，以傳遞該發熱組件14的熱量，直接幫助該發熱組件14散熱，而當該風扇31的扇輪315轉動帶動流體朝傳導組件32流動時，該流體流向傳導組件32的流道322，將傳導組件32所傳遞的熱量由傳導組件32四周流出帶走，而凸出於該傳導組件32的受接面B外緣的凸出區域317的扇輪315所帶動的流體流向該導流罩33的入口331，並藉由該承接部333內壁呈傾斜狀以導引該流體流向傳導組件32的流道322後，再由傳導組件32的四周向外流出以帶走傳導組件32所傳遞的熱量，以增加作用於傳導組件32的流體，進而增加熱對流的效率，以提升整體的散熱效果。
請再參閱圖17、圖18、圖19、圖20a、圖20b、圖20c、圖20d所示的本發明第五較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與第一較佳實施例相同，在此即不再贅述相同構造，其不同處為該導流罩13的承接部133內壁設有數個間隔排列的凸部434，該各個凸部434對應鄰接該傳導組件12的數個散熱鰭片121，以令該承接部133所接受的流體由各個凸部434間的間隔流向傳導組件12的流道122。且所述的凸部434的縱剖面是任意形狀構成，其包含有三角形(如圖20a所示)、長方形(如圖20b所示)、半橢圓形(如圖20c所示)、或梯形(如圖20d所示)等，且該凸部434的材質可為良導熱材如鋁、銅、金、銀等形成。
請再參閱圖21、圖22、圖23、圖24所示的本發明第六較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與第一較佳實施例相同，在此即不再贅述相同構造，而其不同處為該傳導組件72在本較佳實施例中設有數個柱狀且呈矗立間隔排列的散熱鰭片721，而該散熱鰭片721與散熱鰭片721之間形成有流道722，且該流道722連通該傳導組件72的四側，以令流體流經該流道722可向傳導組件72的四側流出，而該導流罩73具有一入口731及一出口732，且其入口731側設有承接部733以承接該風扇11的流體。
於組裝時該所述的導流罩73的入口731側的承接部733的內壁呈傾斜狀且對應該傳導組件72四側的流道722，而當風扇11的扇輪112轉動時，藉由該承接部733內壁呈傾斜狀以導引該流體流向傳導組件72的流道722後，再由傳導組件72的四側向外流出，以帶走傳導組件72所傳遞的熱量，以達到第一較佳實施例所述的作用及功效。
請再參閱圖25、圖26所示的本發明第七較佳實施例，其整體結構與功能及實施態樣大致與第一較佳實施例相同，在此即不再贅述相同構造，其不同處是該導流罩83具有一入口831及一出口832，且其入口側設有一承接部833以承接該風扇11的流體，且所述的承接部833的內壁呈傾斜狀，當導流罩83局部套合該傳導組件12後，該承接部833鄰接該傳導組件12單邊的流道122。
此外，上述的承接部883亦可如圖27所示，在一可行的實施例中構設成僅對應鄰接部分流道122，如此可視散熱模塊的設置環境，在能夠銜接風扇11的扇輪112的範圍內做彈性變化，以適合使用者所需。
另外上述各較佳實施例中的導流罩13、33、73亦可由良導熱材如鋁、銅、金、銀等形成，且其套合於該傳導組件12、32、72的外周圍並不僅局限於上半部，可視傳導組件12、32、72的縱向長度而套合於縱向位置如上半部1/2或1/3或2/3的位置，只要令傳導組件12、32、72的流道122、322、722未被導流罩13、33、73套合的部分露出以使該流體流出。
以上所述僅為本發明的較佳可行的實施例，凡利用本發明上述的方法、形狀、構造、裝置所為的變化，皆應包含於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種散熱模塊的機構，包含有至少一風扇、一傳導組件及一導流罩，其中該傳導組件具有數個散熱鰭片，該散熱鰭片間形成有流道，且該散熱鰭片與流道界定有一受接面以供該風扇組接，該傳導組件局部與導流罩套設接合；所述的風扇具有一扇輪，該扇輪的直徑面積大於該傳導組件的受接面面積，進而凸出該傳導組件界定的受接面邊緣，該導流罩具一入口及一出口，該入口處設有至少一向外擴展的承接部，而該出口套合於該傳導組件，通過該導流罩的承接部承受該凸出該受接面外緣的扇輪所帶動的流體，進而導引該流體流向傳導組件的流道。
2.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中，該風扇具一基座，該基座面積及形狀等於該傳導組件的受接面的面積及形狀，且該基座具有一透孔，使該風扇的扇輪帶動的流體通過。
3.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中，該風扇具一基座，該基座面積及形狀小於該傳導組件的受接面的面積及形狀，且該基座具有一透孔，使該風扇的扇輪帶動的流體通過。
4.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中，該風扇具有一框體，該框體內容設該扇輪，且該框體的內壁構成大於該傳導組件的受接面面積的流道，進而於傳導組件的受接面外緣形成凸出區域。
5.如權利要求1或2或3或4所述的散熱模塊的機構，其中該傳導組件的受接面呈四對等邊形。
6.如權利要求4所述的散熱模塊的機構，其中該傳導組件的受接面呈圓形。
7.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中該承接部的內壁呈傾斜狀。
8.如權利要求7所述的散熱模塊的機構，其中該承接部的內壁設有數個凸部。
9.如權利要求8所述的散熱模塊的機構，其中該承接部由良導熱材形成。
10.如權利要求8所述的散熱模塊的機構，其中該凸部剖面可為三角形。
11.如權利要求8所述的散熱模塊的機構，其中該凸部剖面為長方形。
12.如權利要求8所述的散熱模塊的機構，其中該凸部剖面為橢圓形。
13.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中該導流罩由良導熱材形成。
14.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中該導流罩的承接部鄰接傳導組件的單邊流道。
15.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中該導流罩的承接部鄰接傳導組件的雙邊流道。
16.如權利要求1所述的散熱模塊的機構，其中該導流罩的承接部鄰接傳導組件的部分流道。
全文摘要
本發明公開了一種散熱模塊的機構，至少包含至少一風扇、一傳導組件及一導流罩，其中該傳導組件具有一受接面以供該風扇連接，且該傳導組件系被該導流罩套合，該風扇具有一扇輪，且該扇輪的直徑面積大於該傳導組件的受接面面積，進而凸出該受接面外緣，該導流罩具一入口及一出口，該入口設有至少一承接部以受接由該凸出扇輪帶動的流體，該出口套設於該傳導組件上，藉由該導流罩以承受該接設於傳導組件的受接面的風扇的凸出扇輪帶動的流體，進而將該凸出扇輪帶動的流體導引流向傳導組件。
文檔編號G06F1/20GK1760798SQ20041008390
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月12日 優先權日2004年10月12日
發明者劉文豪 申請人:奇鋐科技股份有限公司