散热器、电子装置与热交换装置制造方法

散热器、电子装置与热交换装置制造方法
【专利摘要】一种散热器包括一板体、一第一鳍片组以及一第二鳍片组。第一鳍片组设置在板体，第一鳍片组具有多个第一鳍片，第一鳍片具有多个第一开口。第二鳍片组设置在板体，并邻设在第一鳍片组。第二鳍片组具有多个第二鳍片，第二鳍片具有多个第二开口。其中，多个第二开口的总面积大于多个第一开口的总面积。本发明另外提供一种应用散热器的电子装置与热交换装置。利用本发明的散热器、电子装置与热交换装置，可以透过散热鳍片的特殊结构设计及配置，增加散热鳍片的导风效果，进一步提升散热效率。
【专利说明】散热器、电子装置与热交换装置
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种散热器、电子装置与热交换装置。
【背景技术】
[0002]随着电子产业的发展，使得对电子组件的运作速度及效能的要求日益提升，但是所衍生的散热问题也日益严重，会影响到运作时的性能及稳定性。为了使电子装置能够正常运作，一般会在发热电子组件上加装散热器，通过散热器将热能导出。
[0003]目前应用在电子装置的散热器，主要是透过多个层迭的散热鳍片将热量导出，但是在安装体积及环境的考虑下，多数的散热鳍片是被封闭在电子装置的壳体中，即使透过其它辅助的散热装置(例如风扇)，所能达成的散热效果也有限，因此会有热量不易散逸且累积在壳体内部的问题衍生，还会使电子装置内部的电子组件损坏。
[0004]综观现有用在封闭式的电子装置的散热器，由于必须同时考虑电子装置在工艺与设计上的限制，因此只使用公知的层迭散热鳍片在散热效果上已达到瓶颈。虽然目前针对散热鳍片的形状及微结构多有改良，可以提升散热鳍片的导流能力，但是在比较封闭的电子装置中，若须同时考虑进气管道以及散热速度，在鳍片构型的设计及整体设置上会比较复杂，势必会增加整体工艺上的时间与成本。
[0005]因此，如何提供一种可以透过简易设计及设置方式，就可以达到增加进气量，并且有效提升散热速度的散热器，以增加散热效率，已成为重要课题。

【发明内容】

[0006]为了解决上述课题，本发明的目的是提供一种可以透过简易设计及设置方式，就可以达到增加进气量，并且有效提升散热速度的散热器。另外，根据本发明的散热器是具有特殊微结构及布设方式的散热鳍片，能有效增加散热效率。
[0007]为了达到上述目的，根据本发明的一种散热器包括一板体、一第一鳍片组以及一第二鳍片组。第一鳍片组设置在板体，第一鳍片组具有多个第一鳍片，各第一鳍片具有多个第一开口。第二鳍片组设置在板体，并邻设在第一鳍片组。第二鳍片组具有多个第二鳍片，各第二鳍片具有多个第二开口。其中，多个第二开口的总面积大于多个第一开口的总面积。
[0008]在一实施例中，第一鳍片组邻设在一出风口。出风口设置至少一个风扇。
[0009]在一实施例中，散热器设置在一壳体内。壳体具有一第一入风口。第二鳍片组邻设在入风口。多个第二开口对应入风口。
[0010]在一实施例中，壳体还具有至少一第二入风口。第二入风口对应多个第一鳍片及多个第二鳍片至少其中一部分。
[0011]在一实施例中，壳体还包括至少一个侧板。侧板设置在板体的一侧且邻近出风口处。
[0012]在一实施例中，散热器还包括一第三鳍片组。第三鳍片组设置在板体，并且位在第一鳍片组与第二鳍片组之间。第三鳍片组具有多个第三鳍片，各第三鳍片具有多个第三开口。多个第三开口的总面积介于多个第一开口的总面积与多个第二开口的总面积之间。
[0013]为了达到上述目的，根据本发明的一种电子装置包括一第一壳体以及一电子组件。第一壳体的一侧设置一个散热器。散热器包括一板体、至少一个第一鳍片组及至少一个第二鳍片组。板体与第一壳体形成一容置空间。第一鳍片组设置在板体，第一鳍片组具有多个第一鳍片，各第一鳍片具有多个第一开口。第二鳍片组设置在板体，并邻设在第一鳍片组。第二鳍片组具有多个第二鳍片，各第二鳍片具有多个第二开口。其中，多个第二开口的总面积大于多个第一开口的总面积。电子组件设置在容置空间。
[0014]在一实施例中，第一鳍片组邻设在一出风口。出风口设置至少一个风扇。
[0015]在一实施例中，散热器设置在一第二壳体内。第二壳体具有一第一入风口。第二鳍片组邻设在入风口。多个第二开口对应入风口。
[0016]在一实施例中，第二壳体还具有至少一第二入风口。第二入风口对应多个第一鳍片及多个第二鳍片至少其中一部分。
[0017]在一实施例中，第二壳体还包括至少一个侧板。侧板设置在板体的一侧且邻近出风口处。
[0018]在一实施例中，散热器还包括一第三鳍片组。第三鳍片设置在板体,并且位在第一鳍片组与第二鳍片组之间。第三鳍片组具有多个第三鳍片，各第三鳍片具有多个第三开口。多个第三开口的总面积介于多个第一开口的总面积与多个第二开口的总面积之间。
[0019]为了达到上述目的，根据本发明的一种热交换装置包括一散热器以及一吸热器。散热器包括一板体、一第一鳍片组及一第二鳍片组。第一鳍片组设置在板体，第一鳍片组具有多个第一鳍片，各第一鳍片具有多个第一开口。第二鳍片组设置在板体，第二鳍片组具有多个第二鳍片，各第二鳍片具有多个第二开口。其中，多个第二开口的总面积大于多个第一开口的总面积。吸热器相对于散热器设置在板体的另一侧。
[0020]在一实施例中，第一鳍片组邻设在一出风口。出风口设置至少一个风扇。
[0021]在一实施例中，散热器设置在一壳体内。壳体具有一第一入风口。第二鳍片组邻设在入风口。多个第二开口对应入风口。
[0022]在一实施例中，壳体还具有至少一第二入风口。第二入风口对应多个第一鳍片及多个第二鳍片至少其中一部分。
[0023]在一实施例中，壳体还包括至少一个侧板。侧板设置在板体的一侧且邻近出风口处。
[0024]在一实施例中，散热器还包括一第三鳍片组。第三鳍片组设置在板体，并且位在第一鳍片组与第二鳍片组之间。第三鳍片组具有多个第三鳍片，各第三鳍片具有多个第三开口。多个第三开口的总面积介于多个第一开口的总面积与多个第二开口的总面积之间。
[0025]承上所述，本发明所提供的一种散热器、电子装置与热交换装置，是具有不同间距的开口的第一鳍片与第二鳍片，并且透过将开口间距不同的第一鳍片与第二鳍片根据入风口的位置相对设置，使得第一鳍片与第二鳍片上的多个开口形成平行空气流动方向的流道，且重要的是，气流由入风口进入后，会依序流过开口间距较小的鳍片，再通过开口间距较大的鳍片，换句话来说，本发明使流入散热器的空气通过开口密度由密到疏作变化的鳍片，可以加速气流经过鳍片的速度，进一步提升散热效率。
[0026]另外，本发明还可配合一壳体，并且在壳体的侧边设计侧向入风口，并且具有上述特征的鳍片部分外露，还可以有效提升侧向的入风量及强度，进一步提升散热效率。在实际应用中，利用本发明的散热器可以应用在电子装置，在封闭的电子装置中达到较佳的散热效果。相较于公知技术，本发明的散热器设计可以在封闭的电子装置中提供更多的进风量，有效提升电子装置散热的速度。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1A是本发明较佳实施例的一种散热器的外观示意图；
[0028]图1B是图1A所示的散热器的前视示意图；
[0029]图2A是本发明另一较佳实施例的一种散热器的外观示意图；
[0030]图2B是本发明另一较佳实施例的散热器的外观示意图；以及
[0031]图3是根据本发明较佳实施例的一种电子装置的部分分解示意图。
【具体实施方式】
[0032]以下将参照相关图式，说明根据本发明较佳实施例的一种散热器、电子装置与热交换装置，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。
[0033]图1A是本发明较佳实施例的一种散热器的外观示意图，图1B是图1A所示的散热器的前视示意图，请同时参考图1A及图1B所示，散热器H包括一板体S、一第一鳍片组I以及一第二鳍片组2。为了达到散热目的，散热器H具有一第一入风口 Il及一出风口 0，空气或气体经由第一入风口 Il穿过散热器H的内部结构，进行热交换，并且将热带出出风口 O完成散热。以下将先针对散热器H的各结构特征逐一说明。
[0034]第一鳍片组I及第二鳍片组2都设置在板体S，其中，第一鳍片组I邻设在出风口0，且出风口 O设置至少一个风扇(图未示)。第二鳍片组2是相对于第一鳍片组I接近散热器H的第一入风口 II。换句话来说，第二鳍片组2设置在板体S上比较接近第一入风口 Il的一侧。第一鳍片组I具有多个第一鳍片11，且各第一鳍片11具有多个第一开口 111，且相邻的二个第一开口 111之间具有一第一间距112。同样地，第二鳍片组2具有多个第二鳍片21，各第二鳍片21也具有多个第二开口 211，且相邻的二个第二开口 211之间具有一第二间距212。所指的「开口」是由切削法或冲压法形成在鳍片所形成的缺口或间隙，但是实质运用上不以切削法或冲压法作限制，也可以透过其它加工手段达成相同的效果，例如在其它实施例中，鳍片实质上与板体是利用单一材质一体成型的，并且在成型过程中形成开口，这样可以形成具有较佳强度的散热器结构。
[0035]多个第二开口 211的总面积大于多个第一开口 111的总面积。也就是说，第一间距112可以是大于第二间距212，若以整体来看，相较于第一鳍片11上的多个第一开口 111，第二鳍片21上的多个第二开口 211的分布密度较密集；或者可以称为同一长度下，第二鳍片21具有较第一鳍片11的第一开口 111数量还多的第二开口 211，但本发明对此不限制。在第一开口 111的数量少于第二开口 211的情形下，各第一开口 111及各第二开口 211的尺寸可以是实质上相同(当然也可以不相同)，这样的设计同样可以达成第二鳍片21上的多个第二开口 211的总面积大于第一鳍片11的多个第一开口 111的总面积。
[0036]在本实施例中，第一鳍片组I与第二鳍片组2内各自具有多个第一鳍片11及第二鳍片21，也就是说，散热器H具有二组各自具有相同间距的开口的鳍片组(各组鳍片组的开口的间距不相同)。透过将多个鳍片层迭形成鳍片组，可以增加具有同样间距的开口的鳍片数量，进一步加强前述风流流经开口间距逐渐增加的不同鳍片时，会使流速增加的效应。[0037]详细来说，第一鳍片组I中的多个第一鳍片11，第一鳍片11上的多个第一开口111共同在垂直方向构成平行风流方向的第一流道113。同样地，第二鳍片组2中的多个第二鳍片21，第二鳍片21上的多个第二开口 211共同于垂直方向构成第二流道213。在本实施例中，以第一鳍片组I及第二鳍片组2为例，当气流由第二鳍片组2的底端流向第一鳍片组I时，首先会通过多个第二鳍片21，由于多个第二鳍片21的多个第二开口 211皆相同，因此可以形成较长的第二流道213，有利于汇流入多个第二开口 211后的气流不受到干扰，可以往第一鳍片11的方向顺利流动。
[0038]在本实施例中，散热器H还可以包括一第三鳍片组3，第三鳍片组3设置在板体S，并且位在第一鳍片组I与第二鳍片组2之间。同样地，第三鳍片组3具有多个第三鳍片31，多个第三开口 311的总面积介于多个第一开口 111的总面积与多个第二开口 211的总面积之间，且相邻的二个第三开口 311之间具有一第三间距312，也就是说，第三间距312的大小也可介于第一间距112与第二间距212之间。详细来说，针对散热器H所具有的鳍片排列方式，多个第二开口 211的分布密度是较多个第三开口 311的分布密度大，多个第三开口311的分布密度大于多个第一开口 111。当然，鳍片的数目并非限制性，散热器可以在第一鳍片组I与第二鳍片组2之间还包括第四鳍片组、第五鳍片组…甚至是第N鳍片组，根据散热器使用的地点，或配合应用的装置的尺寸及散热需求决定，但各鳍片上的开口及间距的设计概念是依循上述第一鳍片组1、第二鳍片组2及第三鳍片组3的相对关系。
[0039]在实际实施上，透过设置在散热器H的出风口 O的风扇(图未示)，引导透过散热器H底部的第一入风口 11所进入的气流可以通过多个第二开口 211依序经过第三开口 311及第一开口 111。由于靠近第一入风口 Il的第二鳍片21的多个第二开口 211之间的第二间距212较小，多个第二开口 212的分布密度较密集，因此靠近第一入风口 Il的第二鳍片21可容许通过的单位风量相对于第三鳍片31、乃至于第一鳍片11较多。因此随着气流由第二鳍片21往第一鳍片11方向流动时，其速度会随着各鳍片的开口间距的变化而会增加；另一方面由于间距不相同的缘故，各鳍片的开口并无没有完全对应连通，换句话来说，例如第二鳍片21的第二开口 211与第三鳍片31的第三开口 311在投影位置上并不完全重迭，故气流在经过不同鳍片组时，会在二个鳍片组之间形成短暂存在的扰流，有助于加强热交换率，提升散热器H排除热的能力。
[0040]图2A是依据本发明的另一较佳实施例的散热器的外观示意图。请参考图2A所示，散热器Hl与前述实施例的散热器H具有大致相同的结构，但是，散热器Hl是以四个鳍片组作为例子，且这四个鳍片组的相对关系是依循前述实施例的散热器H的概念配置。散热器Hl是设置在一壳体5内，壳体5连结在板体S,且壳体5具有二个侧板51及一个前板52组成。透过壳体5实质地包覆如前述实施例的第一鳍片组I至第四鳍片组4，使得散热器Hl只透过第一入风口 Il进风，可以有效集中进入散热器Hl的气流，并使气流加速通过各组流道。需要特别说明的是，由于各鳍片组的开口的间距并不相同，因此各组流道并非完全对应连通。例如以本实施例中的第四流道413与第三流道313为例，当气流通过第四流道413与第三流道313之间时，会在第四鳍片组4中最上方的第四鳍片41与第三鳍片组3中最下方的第三鳍片31之间形成短暂的扰流现象，这样有助于增加热交换率，提升散热效果。同样地，在其它鳍片组之间同样会有相同的效果，在此不再赘述。
[0041 ] 图2B是根据本发明的另一较佳实施例的散热器的外观示意图，请参考图2B所示，在本实施例中，散热器H2具有与前述实施例的散热器Hl大致相同的结构与特征，但散热器H2是设置在一壳体5a。其中，壳体5a的二个侧板51a并未完全覆盖这些鳍片组，在这样的结构下，壳体5a具有一第二入风口 12，形成在侧板51a其中之一、前板52及板体S之间，使第二入风口 12对应多个第一鳍片11及多个第二鳍片21至少其中一部分。也就是说,除了原本底部的第一入风口 Il外，散热器H2还包括使气流进入的多个第二入风口 12，整体来说，透过第一入风口 Il及第二入风口 12进入的气流量较多，有助于提升散热效果。所指的第二入风口 12是气流直接进入多个鳍片之间的入口。在本实施例中，鳍片组与鳍片组之间，或各鳍片组内的多个鳍片之间的间距都可以是相同，因此所形成的多个第二入风口 12的大小也相同。
[0042]在本实施例中，侧板51a的高度与前板52的高度比可以是1:4，这样的比例有助于形成加强本发明的不同密度开口的鳍片组的导流效果。需要注意的是，上述的侧板尺寸、形状，均非本发明的限制，例如在其它实施例中，侧板的高度与前板的高度比可以是1:3或1:2，当侧板的高度越接近前板的高度，具有的防尘及防止异物进入散热器的效果越佳。
[0043]图3是根据本发明较佳实施例的一种电子装置的部分分解示意图。请参考图3所示，一电子装置6包括一第一壳体61、一散热器H’以及一电子组件62。其中，散热器H’与前述实施例的散热器H具有大致相同的结构与特征，在此不再赘述，只有将前述图2A及图2B中的壳体5改为第二壳体64。散热器H’的板体S与第一壳体61形成一容置空间65，且电子组件62容置在容置空间65。在本实施例中，电子装置6是机箱，但也可以是其它具有待散热电子组件的电子装置，本发明在此不限制。
[0044]在本实施例中，电子装置6还包括至少一个风扇63，风扇63是邻设在散热器H’的出风口 0，以将通过散热器H’的气流排出，加强散热效率。另外，散热器H’也可以直接设置在电子组件62，并且透过板体S与电子组件62连接。连接的方式可以是卡合、嵌合、或甚至利用焊接的方式，本发明在此不限制。另外，风扇的尺寸、数目及确切连结关系都以电子装置的散热需求及构造作为根据，并非有限制性，在其它实施例中，电子装置还可包括其它散热组件，例如热管或水凝管的设置。
[0045]在本实施例中，电子装置6实际上是配合一热交换装置E使用，热交换器E包括前述的散热器H’以及一吸热器7，其中，热交换器E的散热器H’的构造及各部组件是与前述实施例的散热器H相同，在此不再赘述。吸热器7是相对于散热器H’设置在板体S的另一侦牝详细来说，通过吸热器7将电子组件62的热能传导到散热器H’的一侧，使外部的冷空气及内部的热空气可以在散热器H’、吸热器7及风扇63间循环，使电子组件62的热能可以透过热交换装置E达成逸散的效果。在本实施例中，吸热器7是多个散热鳍片(图未示)组成，在实际应用上，吸热器7可以是其它吸热装置，本发明在此不限制。
[0046]综上所述，本发明所提供的一种散热器、电子装置与热交换装置，是具有不同间距的开口的第一鳍片与第二鳍片，并且透过将开口间距不同的第一鳍片与第二鳍片根据入风口的位置相对设置，使得第一鳍片与第二鳍片上的多个开口形成平行空气流动方向的流道，且重要的是，气流由入风口进入后，会依序流过开口间距较小的鳍片，再通过开口间距较大的鳍片，换句话来说，本发明使流入散热器的空气通过开口密度由密到疏作变化的鳍片，可以加速气流经过鳍片的速度，进一步提升散热效率。
[0047]另外，本发明还可配合一壳体，并且在壳体的侧边设计侧向入风口，并且具有上述特征的鳍片部分外露，还可以有效提升侧向的入风量及强度，进一步提升散热效率。在实际应用中，利用本发明的散热器可以应用在电子装置，在封闭的电子装置中达到较佳的散热效果。相较于公知技术，本发明的散热器设计可以在封闭的电子装置中提供更多的进风量，有效提升电子装置散热的速度。
[0048]虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，但是这并非用来限定本发明，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的还动与润饰，因此本发明的保护范围应当视权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1.一种散热器，包括:一板体；一第一鳍片组，设置在所述板体，所述第一鳍片组具有多个第一鳍片，各个所述第一鳍片具有多个第一开口；以及一第二鳍片组，设置在所述板体，并且邻设在所述第一鳍片组，所述第二鳍片组具有多个第二鳍片，各个所述第二鳍片具有多个第二开口，其中，所述多个第二开口的总面积大于所述多个第一开口的总面积。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征是，所述第一鳍片组邻设在一出风口，所述出风口设置至少一个风扇。
3.根据权利要求2所述的散热器，其特征是，所述散热器设置在一壳体内，所述壳体具有一第一入风口，所述第二鳍片组邻设在所述第一入风口，所述多个第二开口对应所述第一入风口。
4.根据权利要求3所述的散热器，其特征是，所述壳体还具有至少一第二入风口，所述第二入风口对应所述多个 第一鳍片及所述多个第二鳍片至少其中一部分。
5.根据权利要求3所述的散热器，其特征是，所述壳体还包括至少一个侧板，所述侧板设置在所述板体的一侧且邻近所述出风口处。
6.根据权利要求1所述的散热器，其特征是，还包括:一第三鳍片组，设置在所述板体，并且位在所述第一鳍片组与所述第二鳍片组之间，所述第三鳍片组具有多个第三鳍片，各所述第三鳍片具有多个第三开口，所述多个第三开口的总面积介于所述多个第一开口的总面积与所述多个第二开口的总面积之间。
7.一种电子装置，包括:一第一壳体，所述第一壳体的一侧设置一个散热器；所述散热器，包括:一板体，与所述第一壳体形成一容置空间；一第一鳍片组，设置在所述板体，所述第一鳍片组具有多个第一鳍片，各所述第一鳍片具有多个第一开口 ；及一第二鳍片组，设置在所述板体，并且邻设在所述第一鳍片组，所述第二鳍片组具有多个第二鳍片，各所述第二鳍片具有多个第二开口，其中，所述多个第二开口的总面积大于所述多个第一开口的总面积；以及一电子组件，设置在所述容置空间。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征是，所述第一鳍片组邻设在一出风口，所述出风口设置至少一个风扇。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征是，所述散热器设置在一第二壳体内，所述第二壳体具有一第一入风口，所述第二鳍片组邻设在所述第一入风口，所述多个第二开口对应所述第一入风口。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征是，所述第二壳体还具有至少一第二入风口，所述第二入风口对应所述多个第一鳍片及所述多个第二鳍片至少其中一部分。
11.根据权利要求9所述的电子装置，其特征是，所述第二壳体还包括至少一个侧板，所述侧板设置在所述板体的一侧且邻近所述出风口处。
12.根据权利要求7所述的电子装置，其特征是，所述散热器还包括:一第三鳍片组，设置在所述板体，并且位在所述第一鳍片组与所述第二鳍片组之间，所述第三鳍片组具有多个第三鳍片，各所述第三鳍片具有多个第三开口。所述多个第三开口的总面积介于所述多个第一开口的总面积与所述多个第二开口的总面积之间。
13.一种热交换装置，包括:一散热器，包括:一板体；一第一鳍片组，设置在所述板体，所述第一鳍片组具有多个第一鳍片，各所述第一鳍片具有多个第一开口 ；及一第二鳍片组，设置在所述板体，所述第二鳍片组具有多个第二鳍片，各所述第二鳍片具有多个第二开口，其中，所述多个第二开口的总面积大于所述多个第一开口的总面积；以及一吸热器，相对于所述散热器设置在所述板体的另一侧。
14.根据权利要求13所述的热交换装置，其特征是，所述第一鳍片组邻设在一出风口，所述出风口设置至少一个风扇。
15.根据权利要求14所述的热交换装置，其特征是，所述散热器设置在一壳体内，所述壳体具有一第一入风口，所述第二鳍片组邻设在所述第一入风口，所述多个第二开口对应所述第一入风口。
16.根据权利要求15·所述的热交换装置，其特征是，所述壳体还具有至少一第二入风口，所述第二入风口对应所述多个第一鳍片及所述多个第二鳍片至少其中一部分。
17.根据权利要求15所述的热交换装置，其特征是，所述壳体还包括至少一个侧板，所述侧板设置在所述板体的一侧且邻近所述出风口处。
18.根据权利要求13所述的热交换装置，其特征是，所述散热器还包括:一第三鳍片组，设置在所述板体，并且位在所述第一鳍片组与所述第二鳍片组之间，所述第三鳍片组具有多个第三鳍片，各所述第三鳍片具有多个第三开口，所述多个第三开口的总面积介于所述多个第一开口的总面积与所述多个第二开口的总面积之间。
【文档编号】H05K7/20GK103547115SQ201210243375
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】吴冠龙, 张仁俊 申请人:台达电子工业股份有限公司