专利名称：散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种散热装置，特别是有关于一种提高散热效率的笔记型电脑散热装置。
背景技术：
随着资讯科技的高度发展以及电脑产业的应用普及，可携式装置，例如笔记型电脑等精密电子仪器产品被广泛的使用。同时在电子科技日新月异的进步，追求轻便性与实用性的考虑，目前市面上的可携式电子产品一般都趋向于做成轻、薄、短、小，以符合现代社会的生活方式。其中，笔记型电脑就是一个很典型的例子，由于其具有处理大量数位化资讯的强大功能，而受到社会大众的喜爱与广泛应用。
由于集成电路的制程的改进，以及对集成电路功能规格的要求日益升高，现今集成电路的设计已是十分的精致与复杂。以中央处理器(CentralProcessing Unit；CPU)为例，由于目前使用者及各种应用软件对其均有着强大的需求，因此造成其电路布局较早期明显的复杂许多。虽然这些中央处理器的集成电路晶片提供许多强大的功能，然而也产生了一些新的问题。例如，起因于复杂的电路设计所引发的庞大电能的消耗，而这些消耗的电能将会造成晶片温度的上升。尤其对可携式装置而言，为因应携带上的需求，机壳内部已无法预留足够的自然对流的空间，因此，使得温度上升的问题更形严重。当热量聚集在机壳内部而无法即时散掉时，将造成电子元件无法正常工作，甚至使整个电脑系统停机。所以为了使笔记型电脑发挥最大的效能，热量快速传递是非常重要的。
传统的电脑散热装置，为有效排除中央处理器(Central Processing Unit；CPU)所产生的热量，一般而言，其使用高瓦特数的散热风扇使空气流经散热片(Fin)，以进行热交换，使中央处理器所产生的热量被有效排出电脑。
参阅图1，图1为一传统散热装置及其出风口气流速度分布示意图。如图中所示，传统散热装置使用一风扇110使空气流动，并经由散热片120进行热交换，以将中央处理器所产生的热量排出笔记型电脑。但由于传统散热装置的风扇110所产生的空气的气流速度130各有不同(以箭头长短来表示)。当位于气流速度130的较低处，如图中A区，由于空气流动速度较低，将降低散热片120的热交换效率，使散热效率因而降低。当位于气流速度130的较高处，如图中B区，由于空气快速的流经散热片120，但也因此容易产生噪音。
如何能有效提高散热装置的散热效率，且同时能降低散热装置所产生的噪音，为笔记型电脑的制造者与使用者所企盼的。
实用新型内容鉴于上述的发明背景，公知的散热装置由于风扇所产生的气流速度并不均匀，使得在风扇出风口的气流速度较低的位置，因热交换率的降低，以致于散热装置的散热效率因而降低。在风扇出风口的气流速度较高的位置，则易因为空气流经散热片的速度较快，而产生噪音。如何能提高散热装置的散热效率且降低其所产生的噪音，将有助于提供使用者一舒适的操作环境，并有助于降低散热装置所需消耗的能量。
本实用新型的目的之一，是提供一种散热装置，该散热装置具有均匀的气流速度，以有效的提高散热效率。
本实用新型的另一目的，是提供一种散热装置，该散热装置具有均匀的气流速度，以有效的降低散热装置所产生的噪音。
根据以上所述的目的，本实用新型提供一种散热装置。该散热装置包括有一风扇与多个散热片。散热片安装于风扇的出风口，以将散热片上的热量，经由风扇所产生的气流排出散热装置，进而排出使用本实用新型的电子设备。特别是将笔记型电脑中央处理器在运算时所产生的热量，排出笔记型电脑。
其中每一散热片之间的间距均依预定的间距排列，以使风扇所产生的气流以一均匀的速度将上述的热量排除。而每一预定的间距是依风扇在散热片的一相对应位置所产生的原始气流速度来决定。较佳的预定的间距约等于C1×1/(V2-1)，其中V为相对应位置的原始气流速度，以及C1为一系数。
本实用新型的散热装置，利用调整散热片的间距，使风扇的出风口的气流速度更为均匀。不仅可降低风扇所需的最高转速，且同时提高散热效率，使散热装置所需消耗的功率因而降低，也同时降低散热装置所产生的噪音。
为使本实用新型的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，特举优选实施例，并结合附图做更详细说明。
图1为公知笔记型电脑散热装置与其出风口的气流速度分布示意图；以及图2为本实用新型的散热装置的一优选实施例与其出风口的气流速度分布示意图。
附图符号说明110风扇 120散热片130气流速度210风扇 220散热片230气流速度 240间距具体实施方式
本实用新型为一种散热装置，不仅可有效提高散热效率且同时降低散热装置的噪音。以下将结合附图详细说明本实用新型的精神，如熟悉本技术的人员在了解本实用新型的优选实施例后，应当可由本实用新型所教导的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。
图2为本实用新型的散热装置及其出风口气流速度分布示意图。如图中所示，本实用新型的散热装置可有效的使出风口的气流速度230形成均匀的分布。其中本实用新型的散热装置利用调整散热片220的间距240，使得风扇210所产生的气流，在经过散热片220后，形成均匀的气流速度230。如图中A′与B′区，相对应于图1中的A区与B区位置，本实用新型的散热装置明显的提供一较为均匀的空气流动速度。因此，与公知的散热装置相比，本实用新型的散热装置具有均匀的气流速度230，不仅可以有效的消除因为较快气流速度所产生的噪音，更可以消除因为较低气流速度所产生的热交换率降低的问题。本实用新型的散热装置利用均匀的气流速度230，使得热交换的效率提升，也降低了噪音的问题，以致于利用本实用新型的散热装置的笔记型电脑等设备，可有效的降低能量的损耗，并提高笔记型电脑工作的稳定性。
以下将详细说明，如何使得本实用新型的散热装置的出风口气流速度230获得一均匀的流速。首先，利用一已发展流(Developed Flow)水头损失原理的公式，以推导气流通过散热片所需的间距240。此水头损失公式为H＝f×L×V2/(Dh×2g)…………(公式1)其中f摩擦系数(Friction Factor)L流道特征长度(片长度)V气体流速g重力加速度Dh水利直径(四倍的流道断面积/湿润长度；4A/P)上述流道断面积即等于(片间距)×(片高度)，而湿润长度即等于2倍的(片间距+片高度)。
而由于f、g皆为定值(Constant)，故将其假定为1。另将所需的片间距以a来表示，并以均匀高度与相同长度的散热片组为例，故可将每一散热片的高度假设为1，且片长度L亦假设为1。其中，上述流道断面积可简化为a×1，湿润长度可简化为2×(a+1)。带入片间距a与片高度1与宽度1，可得经简化后的公式1H＝V2/(4(a×1)/(2×(a+1))×2×1)其中H所代表的水头损失为一设计定值，并以1代入，可得片间距a与流速之间的关系式如下a＝C1×1/(V2-1)…………(公式2)其中C1为一系数，以平衡公式2左右两边的关系。
假定a＝1mm与V＝2.5m/s为此散热装置的热交换设计期望值。将其带入公式2中，可得C1约等于1×(2.52-1)，故约为5.25。也就是说当V＝5m/s时，可得a约等于0.22mm。故经由公式2的计算可得散热装置在任何气流速度下所需的片间距。故可获得较佳的片间距，并获得较均匀的气流速度。
当进行散热装置设计时，首先量测风扇在尚未修正散热片的间距时，所产生的原始气流速度。接着，将每一位置的原始气流速度带入公式2中，以获得较佳的相对应片间距的计算值，然后依这些计算值修正片间距。
修正片间距后的本实用新型的散热装置，由于具有均匀分布的气流速度，故使得较高气流速度的位置，可获得降低，而在软低气流速度的位置，可获得提高。所以本实用新型的散热装置可以降低由于较高气流速度所产生的噪音，进而改善笔记型电脑操作的环境，使得使用者可以在一较舒适的环境中工作。本实用新型的散热装置还可以减少较低气流速度所造成的热交换率的损失，进而提高本实用新型的散热装置的散热效率。
本实用新型的散热装置，并不限定使用于笔记型电脑的散热，也可以合适于使用在任何需要散热的电子设备中，提供一均匀的散热气流速度，使散热装置所产生的噪音可因而降低，并提高热交换率。且经由上述的公式计算，本实用新型更可以使用在不同高度、宽度与长度的散热片的设计，其均不脱离本实用新型的精神与范围。
如熟悉本技术人员所了解的那样，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的权利要求。凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包括在本申请的权利要求书范围内。
权利要求1.一种散热装置，其特征在于至少包括一具有一出风口的风扇；以及多个散热片，所述多个散热片装设于所述出风口，以将所述散热片上的热量，经由所述风扇所产生的气流将热量排出所述散热装置，其中每个所述散热片具有一片长度与一片高度，且这些散热片的每个依一预定的片间距排列，使所述风扇所产生的所述气流形成一均匀分布的气流速度。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于每一上述的预定的片间距是依所述风扇在所述散热片的一相对应位置所产生的一原始气流速度决定。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于每一上述的预定的片间距均不同。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于上述的预定的片间距符合一水头损失公式H＝f×L×V2/(Dh×2g)，其中，H为水头损失设计定值，f为摩擦系数，L为所述片长度，V为所述气体流速，g为重力加速度，Dh为(四倍的所述片间距×所述片高度)除以(2倍的(所述片间距+所述片高度))。
5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于H、f、g、L与所述片高度均设为1，以简化所述水头损失公式，上述的预定的片间距a约与1/(V2-1)成正比，且V是为所述相对应位置的所述原始气流速度。
6.一种电子设备的散热装置，其特征在于所述散热装置用来将所述电子设备的一热源所产生的热量由所述电子设备中排除，所述散热装置至少包括一具有一出风口的风扇；以及多个散热片，所述多个散热片安装于所述出风口，由所述热源接收所述热量，经由所述风扇所产生的气流将所述热量，排出所述电子设备，其中每个所述散热片具有一片长度与一片高度，且每一所述散热片依一预定的片间距排列，使所述风扇所产生的所述气流形成一均匀分布的气流速度。
7.如权利要求6所述的具有电子设备的散热装置，其特征在于每一上述的预定的片间距，是依所述风扇在所述散热片的一相对应位置所产生的一原始气流速度决定。
8.如权利要求7所述的电子设备的散热装置，其特征在于每一上述的预定的片间距均不同。
9.如权利要求6所述的电子设备的散热装置，其特征在于上述的预定的片间距符合一水头损失公式H＝f×L×V2/(Dh×2g)，其中，H为水头损失设计定值，f为摩擦系数，L为所述片长度，V为所述气体流速，g为重力加速度，Dh为(四倍的所述片间距×所述片高度)除以(2倍的(所述片间距+所述片高度))。
10.如权利要求9所述的电子设备的散热装置，其特征在于H、f、g、L与所述片高度均设为1，以简化所述水头损失公式，上述的预定的片间距约与1/(V2-1)成正比，且V是为所述相对应位置的所述原始气流速度。
11.如权利要求6所述的电子设备的散热装置，其特征在于上述的热源是为所述笔记型电脑的一中央处理器。
12.一种具有散热装置的笔记型电脑，其特征在于至少包括一中央处理器，所述中央处理器因用来进行运算而产生热量；以及一散热装置，所述散热装置耦合所述中央处理器，以将所述热量由所述笔记型电脑中排除，其中所述散热装置还包括一具有一出风口的风扇；以及多个散热片，所述多个散热片安装于所述出风口，并接收所述中央处理器所产生的所述热量，经由所述风扇所产生的气流将所述热量排出所述笔记型电脑，其中每个所述散热片具有一片长度与一片高度，且这些散热片的每个依一预定的片间距排列，使所述风扇所产生的所述气流形成一均匀分布的气流速度。
13.如权利要求12所述的具有散热装置的笔记型电脑，其特征在于所述散热装置的每一上述的预定的片间距是依所述风扇在所述些散热片的一相对应位置所产生的一原始气流速度决定。
14.如权利要求13所述的具有散热装置的笔记型电脑，其特征在于所述散热装置每一上述的预定的片间距均不同。
15.如权利要求12所述的具有散热装置的笔记型电脑，其特征在于所述散热装置的预定的片间距符合一水头损失公式H＝f×L×V2/(Dh×2g)，其中，H为水头损失设计定值，f为摩擦系数，L为所述片长度，V为所述气体流速，g为重力加速度，Dh为(四倍的所述片间距×所述片高度)除以(2倍的(所述片间距+所述片高度)。
16.如权利要求15所述的具有散热装置的笔记型电脑，其特征在于H、f、g、L与所述片高度均设为1，以简化所述水头损失公式，上述的预定的片间距约与1/(V2-1)成正比，且V是所述位置的所述原始气流速度。
专利摘要一种散热装置，适合用于电子设备，特别是笔记型电脑之中。该散热装置包括有一风扇与多个散热片。散热片安装于风扇的出风口，以利用风扇所产生的气流将散热片上的热量排除。其中每一散热片的间距均依预定的间距排列，以使风扇所产生的气流以一均匀的速度排出。较佳的预定的间距约等于C
文档编号H01L23/34GK2669374SQ20032010087
公开日2005年1月5日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者黄玉年, 刘昱 申请人:广达电脑股份有限公司