专利名称：散热装置及其应用的电子装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热装置及电子装置，特别是涉及一种具有无电力风扇设计的散热装置及应用该散热装置的电子装置，利用热对流原理以热气驱动风扇达到散热效果。
背景技术：
随着科技的进步，应用于各种电子装置上的处理芯片可整合更多样性的功能，且芯片体积趋于微小化，但相对地在芯片运作时也会产生更高的热量，因此如何加强处理芯片的散热效果实为一项重要的课题。现有的气冷式散热装置可概略地依据装置内是否设置有强制运转的风扇，而区分为利用自然对流与强制对流两种方式。现有的热对流方程式如下所示 Q＝hc·A·(Ts-Ta)(1) 其中Q为总热量(W)，hc为热对流系数(m2℃)，A为散热面积(m2)，Ts为物体表面温度(℃)，Ta为环境温度(℃)。由于自然对流的热对流系数约在4.5至6之间，而强制对流的热对流系数约在30至60之间，因此自然对流散热装置所需的散热面积会比强制对流散热装置高出5～10倍以上，这使得自然对流散热装置无法被大量运用于小型化空间的电子装置中。而强制对流散热装置由于具有强制运转的风扇，不仅会有因风扇快速运转而产生的气流声及电子零件发出的电磁声等噪音，且容易引起灰尘的堆积使得风扇效能降低甚至发生故障，造成对电子装置的损害。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种散热装置，具有无电力风扇的设计，可利用热对流原理以热气驱动风扇达到散热效果。
本实用新型的另一目的在于提供一种电子装置，应用前述的散热装置以达到良好的散热效果。
为达到上述的目的，本实用新型的散热装置包括一流道结构及一风扇。流道结构设置于电子装置的散热模块上，流道结构包括一流道本体及一顶部，流道本体的一侧包括一开口，且流道本体的另一侧与顶部相连接，顶部包括一通风口。风扇包括一主轴体及多个扇叶，风扇设置于邻近通风口处。通风口实质上正对扇叶，利用热对流作用，可通过自通风口导出的热气来驱动风扇。
为达到上述的另一目的，本实用新型的电子装置包括一壳体、一装置本体、一发热源、一散热模块及一散热装置包括一流道结构及一风扇。装置本体设置于壳体内；发热源设置于装置本体上；散热模块设置于发热源上；散热装置，设置于散热模块上，而风扇设置于流道结构的外侧，可通过自流道结构导出的热气来驱动风扇。借着散热装置将电子装置内部的热气集中并排出，达到更高的自然对流效率。
本实用新型的优点在于，其通风口实质上正对扇叶，利用热对流作用，可通过自通风口导出的热气来驱动风扇，并且借着其散热装置将电子装置内部的热气集中并排出，以达到更高的自然对流效率，因此本散热装置噪音小，不易引起灰尘的堆积，可使得风扇效能提升、不易发生故障，且不会对电子装置造成损害。
图1为本实用新型的散热装置的立体结构图； 图2为本实用新型的散热装置使用状态示意图； 图3为本实用新型的流道结构示意图； 图4a、图4b为本实用新型的风扇结构示意图； 图5为本实用新型的电子装置的立体结构图。
主要元件符号说明 电子装置1 散热装置10 流道结构100流道本体110 开口111轴承座112 顶部120通风口121 风扇200主轴体210 扇叶220 散热模块20发热源30 装置本体40壳体50 盖体60透气孔 61 具体实施方式
为了让贵审查委员能更了解本实用新型的技术内容，特举出较佳具体实施例说明如下。
请参考图1是本实用新型的散热装置10的立体结构图。如图1所示，本实用新型的散热装置10包括一流道结构100及一风扇200。流道结构100设置于电子装置的散热模块20上，流道结构100包括一流道本体110及一顶部120，流道本体110的一侧包括一开口111，且流道本体110的另一侧与顶部120相连接，顶部120包括一通风口121。开口111的半径大于通风口120的半径。风扇200包括一主轴体210及多个扇叶220，风扇200设置于邻近通风口121处。在本实施例中，风扇200设置于通风 121的外侧。通风口12 1实质上正对扇叶220，利用热对流作用，可通过自通风 121导出的热气来驱动风扇200。此外。流道本体110更包括一轴承座112，可供置入风扇200的主轴体210。
请参考图2，其是本实用新型的散热装置10使用状态示意图。如图2所示，电子装置具有一发热源30，在发热源30上设置有一散热模块20。本实用新型的散热装置10设置于散热模块20上。发热源30透过热传导作用将产生的热量传递至散热模块20，借着散热模块20增加散热面积并发散出热气。而热气向上攀升的同时，透过流道本体110的特殊流道设计，可将空间内的热气集中并引导热气经顶部120自通风口121排出。在通风口121外所设置一轴承摩擦力极小的风扇200，因排出的热气带动扇叶220驱动风扇200转动。由此设计不需提供驱动风扇200的电源，且能够提升自然对流效率，缩小散热所需的面积。此外，风扇200因无电子零件，无可靠度或寿命的问题，且由热气所驱动的风扇200转速很低，不会产生扰人的噪音，也不会产生灰尘的堆积。
请参考图3，其本实用新型的流道结构100示意图。如图3所示，本实用新型的流道结构100是透过特殊设计，可将热气引导并集中至顶部120由通风口121排出。流道结构100的规格设计可由下列式子所得到 h＝x·Q (2) r1＝y·h(3) r2＝z·r1 (4) 其中h为流道本体的最小高度(mm)，Q为发热源总热量(W)，x为一系数且实质上介于0.47至0.89之间，r1为流道本体的流道半径(mm)，y为一系数且实质上介于1.48至2.76之间，r2为通风口之半径(mm)，z为一系数且实质上介于0.08至0.16之间。系数x、y、z为通过实验及测试可使流道结构100设计达到良好效果的范围值。发热源总热量Q可通过式(1)的热对流方程式所求得，再将求得的发热源总热量Q代入式(2)可推算出流道本体的最小高度h；将求得的流道本体的最小高度h代入式(3)可推算出流道本体的流道半径r1；最后再将求得的流道本体的流道半径r1代入式(4)可推算出通风口的半径r2。透过上述式子，可令流道结构100配合不同的发热源总热量而做出合适的结构设计。此外，流道结构100为一体成型。
请参考图4a、图4b，其是本实用新型的风扇200结构示意图。如图4所示，本实用新型的风扇200的扇叶220通过特殊设计，于风扇200转动后具有压缩气体的效果，可增加自通风口121排出的热气流速。扇叶220的规格设计可由下列式子所得到 D＝a·H(5) R＝b·D(6) 其中D为扇叶宽度(mm)，H为扇叶高度(mm)，a为一系数且实质上介于0.78至1.46之间，R为扇叶旋转半径(mm)，b为一系数且实质上介于4.99至9.27之间。系数a、b为通过实验及测试可使扇叶220设计达到良好效果的范围值。扇叶宽度D可通过将扇叶高度H代入式(5)中以求得；将求得的扇叶宽度D代入式(6)可推算出扇叶旋转半径R。通过上述式子，可令设计出的风扇200达到极高的散热效率 请参考图5，其是本实用新型的电子装置1的立体结构图。如图5所示，本实用新型的电子装置1包括一壳体50、一装置本体40、一发热源30、一散热模块20及一如图1所示的散热装置10。装置本体40设置于壳体50内；发热源30设置于装置本体40上；散热模块20为一热管式散热鰭片模块且设置于发热源30上；散热装置10设置于散热模块20上。由发热源30所产生的热量通过散热模块20散发出来，借着散热装置10将电子装置1内部的热气集中，并配合无电力驱动的风扇200加速热气排出，可达到更高的自然对流效率，且能缩小散热模块20的面积。而风扇200在转动时也可带动周边的气流扰动，因此可同时带走电子装置1内部其余发热源的热量，达到对流目的。此外，电子装置1更包括一上盖60，可提供电子装置1防尘及防水的效果；上盖60包括多个透气孔61，可使热气散出。
综上所述，本实用新型无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于现有技术的特征，为一大突破，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，俾嘉惠社会，实感德便。惟须注意，上述实施例仅为例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型的范围。任何熟于此项技艺的人士均可在不违背本实用新型的技术原理及精神下，对实施例作修改与变化。
权利要求1.一种散热装置，应用于一电子装置的散热模块上，其特征在于，该散热装置包括一流道结构，设置于该散热模块上，该流道结构包括一流道本体及一顶部，该流道本体的一侧包括一开口，且该流道本体的另一侧与该顶部相连接，该顶部包括一通风口；以及一风扇，包括一主轴体及多个扇叶，该风扇设置于邻近该通风口处。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该通风口实质上正对该扇叶，可通过自该通风口导出的热气来驱动该风扇。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该风扇设置于该通风口的外侧。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该流道本体的最小高度可由以下式子所得到h＝x·Q，其中h为该流道本体的最小高度，Q为发热源总热量，x为一系数且实质上介于0.47至0.89之间。
5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于，该流道本体的流道半径可由以下式子所得到r1＝y·h，其中r1为该流道本体的流道半径，h为该流道本体的最小高度，y为一系数且实质上介于1.48至2.76之间。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该通风口的半径可由以下式子所得到r2＝z·r1，其中r2为该通风口的半径，r1为该流道本体的流道半径，z为一系数且实质上介于0.08至0.16之间。
7.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该扇叶的宽度可由以下式子所得到D＝a·H，其中D为该扇叶宽度，H为该扇叶高度，a为一系数且实质上介于0.78至1.46之间。
8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该扇叶的旋转半径可由以下式子所得到R＝b·D，其中R为该扇叶旋转半径，D为该扇叶宽度，b为一系数且实质上介于4.99至9.27之间。
9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该开口的半径大于该通风口的半径。
10.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该流道本体更包括一轴承座，可供置入该风扇的该主轴体。
11.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该流道结构为一体成型。
12.一种电子装置，其特征在于，包括一壳体；一装置本体，设置于该壳体内；一发热源，设置于该装置本体上；一散热模块，设置于该发热源上；以及一散热装置，设置于该散热模块上，该散热装置包括一流道结构及一风扇，该风扇设置于该流道结构的外侧，可通过自该流道结构导出的热气来驱动该风扇。
13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，该电子装置更包括一上盖，该上盖包括多个透气孔，可使热气散出。
专利摘要本实用新型公开一种散热装置及其应用的电子装置。散热装置包括一流道结构及一风扇。流道结构设置于电子装置的散热模块上，流道结构包括一流道本体及一顶部，流道本体的一侧包括一开口，且流道本体的另一侧与顶部相连接，顶部包括一通风口。风扇包括一主轴体及多个扇叶，风扇设置于邻近通风口处。通风口实质上正对扇叶，利用热对流作用，可通过自通风口导出的热气来驱动风扇。
文档编号H05K7/20GK201039657SQ200720146509
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者谢明峰 申请人:建碁股份有限公司