專利名稱：熱沉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及熱沉。更具體地，本發(fā)明涉及用于增強(qiáng)冷卻效率的熱沉，其在散熱片(heat dissipation fin)和葉片以多級的環(huán)狀布置并相互結(jié)合之后,通過分隔設(shè)置為多級的同心環(huán)狀的散熱片的區(qū)域，改善產(chǎn)生的氣流，而增強(qiáng)冷卻效率。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)前半導(dǎo)體芯片、封裝之類的高集成、高效率、小型化的趨勢，電子部件快速地變得高效。于是，已有各種通過在電子部件工作同時有效而快速地釋放產(chǎn)生的熱而保持電子部件效率的嘗試。這種散熱與電子部件的發(fā)展相聯(lián)系。特別地，隨著CPU的容量和周邊電子元件變得相對的大，熱量急劇地增多。為了持久地確保電子部件的功能，采用了冷卻裝置。為了解決前述在現(xiàn)有技術(shù)中的問題，先前提出的名稱為“用于冷卻電子芯片的設(shè)備”的第10-2004-52010號韓國專利申請公布公開了通過直接接觸諸如CPU之類的發(fā)熱元件傳熱的端子座(terminal base)。熱管焊接至端子座的上部。熱輻射塊焊接至熱管的一端。通過將風(fēng)扇馬達(dá)置于熱輻射塊的中心，風(fēng)扇馬達(dá)將冷卻流體提供至所述熱輻射塊。基架固定所述風(fēng)扇馬達(dá)和端子座。通過阻礙除了安裝所述風(fēng)扇馬達(dá)的部分的上中心以外的多數(shù)部分，風(fēng)扇殼使所述冷卻流體有效地流入/流出。在熱管的下側(cè)形成的風(fēng)扇殼通過焊接至所述熱管形成為一體。因此，熱管的熱被傳遞/釋放至空氣中。在上述設(shè)備中，由諸如CPU之類的發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱經(jīng)過端子座(110)傳導(dǎo)至熱管(120，130)，然后移動至在每個熱管(120，130)的一端處形成的熱輻射塊(140，150)。移向熱輻射塊(140，150)的熱驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá)(160)并產(chǎn)生待冷卻的強(qiáng)制對流(forcedconvection current)。另外，先前提出的名稱為“用于冷卻計算機(jī)部件的設(shè)備及其制造方法”的第10-2004-52010號韓國專利申請公布公開了該設(shè)備包括傳熱塊、至少一個熱管以及多個散熱片；所述傳熱塊能夠熱耦合至生熱部件以傳導(dǎo)由散熱部件產(chǎn)生的熱，所述至少一個熱管各包括熱耦合至傳熱塊的塊耦合部以及片耦合部，所述片耦合部形成為主要由一或多個圓弧部組成的通常為彎曲的形狀，所述多個散熱片各具有至少一個穿孔。片耦合部整體的弧度的幾何形狀被設(shè)計成使得幾何形狀本身不允許所述熱管經(jīng)過散熱片的貫通孔插入。所述熱管的片耦合部穿過多個散熱片的各所述至少一個貫通孔。所述散熱片各沿著所述片耦合部彼此空間上分開并安置于所述片耦合部。當(dāng)熱傳至所述傳熱塊時，熱通過空氣經(jīng)過熱管與傳熱塊的結(jié)合部以外的熱管部而逸出。結(jié)果，熱被冷卻。多個散熱片通過使由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流通過其中，并以相對于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸而言呈螺旋形狀將所述空氣流釋放至外面，能夠冷卻電子部件。然而，在上述用于冷卻的設(shè)備中，存在這樣的問題，S卩外面的空氣根據(jù)采用軸式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸流入并且經(jīng)過散熱片而朝向軸的方向被釋放，因此降低了冷卻效率。換言之，散熱片的溫度通過軸式風(fēng)扇被冷卻，所述軸式風(fēng)扇在所述散熱片的上部分上安裝，由諸如CPU之類的發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱在所述散熱片的上部分處傳輸。所述散熱片的上部分首先面對由待冷卻的所述軸式風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)，然后所述散熱片的下部分變冷卻。在這一情形下，由軸式風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)力被散熱片的干擾所減小，由此降低了冷卻效率。由于散熱片的干擾，降低了位于靠近CPU的區(qū)域的散熱片的下部分的冷卻力。由于此原因，位于靠近CPU的區(qū)域的散熱片的下部分的溫度高 。相反，位于遠(yuǎn)離CPU的區(qū)域的散熱片的上部分的溫度相對的低。結(jié)果，降低了散熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是解決上述問題和/或缺點(diǎn)并且提供至少下述優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一方面在于提供一種熱沉。具體地，本發(fā)明的一方面在于提供一種通過在將散熱板與用于以多級的同心環(huán)狀布置散熱片的離心式風(fēng)扇彼此結(jié)合后，旋轉(zhuǎn)離心式風(fēng)扇，而重復(fù)地分隔多級的散熱片的每級來提高空氣流入和釋放的熱沉。本發(fā)明的實施方式提供一種熱沉，包括散熱板以及離心式風(fēng)扇；所述散熱板通過將多個散熱片等間距地隔開并將所述散熱片以多級的環(huán)狀布置，在各級之間形成通道，在各所述級的順序地隔開的散熱片之間形成路徑；所述離心式風(fēng)扇通過多個葉片的旋轉(zhuǎn)，交替地阻礙在各級的通道和路徑，通過經(jīng)由所述葉片和散熱板的結(jié)合而產(chǎn)生內(nèi)/外空氣的壓力差使外部的空氣流入并釋放空氣，所述葉片以多級的環(huán)狀布置以安置于通道之間。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述散熱板包括第二凸緣，在所述第二凸緣中，所述散熱片相對于所述第二凸緣垂直向上地安裝，并且馬達(dá)在所述第二凸緣的上表面上垂直向上地設(shè)置。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述離心式風(fēng)扇備有第一凸緣，并且在所述第一凸緣中，所述葉片相對于所述第一凸緣垂直向下地安裝以形成流入孔并且在由肋條支撐的結(jié)合塊被安置于流入孔的中心后，通過結(jié)合塊的連接孔固定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸，使所述離心式風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述路徑是在等間距地順序地隔開的散熱片之間的空間并且在所述散熱片以多級的同心環(huán)狀布置的情況下，具有自所述第二凸緣的中心向外輻射的虛擬的弧形。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述葉片布置成在散熱板中在各級的通道和路徑之間交錯。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述散熱片和述葉片在它們的一側(cè)具有傾斜面，并且所述傾斜面具有自其外側(cè)至內(nèi)側(cè)的朝向所述離心式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向上的一角度。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明的其他方面，優(yōu)點(diǎn)以及顯著特征在以下的詳細(xì)的說明中將變得清楚，所述說明結(jié)合附圖
公開了本發(fā)明的解釋性的實施方式。有益效果如上所述，本發(fā)明的熱沉在將用于以多級的同心環(huán)狀布置散熱片的離心式風(fēng)扇與散熱板彼此結(jié)合后，通過旋轉(zhuǎn)離心式風(fēng)扇，重復(fù)地分隔多級的散熱片的每個以產(chǎn)生所述熱沉的內(nèi)/外壓力差，使得外部的空氣流增加，因此提高冷卻的效率。
此外，通過疊加所述離心式風(fēng)扇和散熱板形成本發(fā)明所述的熱沉，因此使體積最小化。結(jié)果，使產(chǎn)品的小型化成為可能。附圖簡要說明圖I是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的分解透視圖。圖2是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的透視圖。圖3是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的側(cè)截面圖。
圖4是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的離心式風(fēng)扇的前視圖。圖5是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的散熱板的前視圖。圖6是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的橫截面圖。圖7是示出依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的實驗測試的圖片。附圖的主要部件的簡要說明
100 :熱沉100 :離心式風(fēng)扇~
110 :第一凸緣111 :流入孔
120 :肋狀物130 :結(jié)合區(qū)
131 :連接孔140 :葉片
150 :傾斜面200 :散熱板
210 :第二凸緣220 :馬達(dá)
221 :旋轉(zhuǎn)軸230 :散熱片
240 :通道發(fā)明的詳細(xì)說明現(xiàn)將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的示范性的、非限定性的實施方式。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實施并且不應(yīng)理解為局限于在此闡釋的示范性的實施方式。而是，提供所公開的實施方式以使本公開將是詳盡且完整的，并對本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以在不同的且大量的實施方式中采用本發(fā)明的原理和特征。進(jìn)一步地，可能不詳細(xì)地描述或圖示公知或廣泛采用的技術(shù)、元件、結(jié)構(gòu)以及工藝以避免模糊本發(fā)明的主體。盡管附圖表示本發(fā)明的示范性實施方式，為了更好地說明和解釋本發(fā)明，附圖未必是按比例的并且某些特征可以放大或省略。圖I是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的分解透視圖。圖2是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的透視圖。圖3是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的側(cè)截面圖。圖4是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的離心式風(fēng)扇的前視圖。圖5是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的散熱板的前視圖。圖6是圖示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的橫截面圖。圖7是表示依照本發(fā)明的一個實施方式的熱沉的實驗測試的圖片。如圖I至6所示，根據(jù)本發(fā)明的熱沉10包括散熱板200和離心式風(fēng)扇100。熱沉10產(chǎn)生內(nèi)/外空氣的壓力差以使外部的空氣流入其中。然后，所述熱沉將內(nèi)部的空氣釋放至外部，以發(fā)生熱交換機(jī)制。散熱板200包括第二凸緣210。馬達(dá)220在第二凸緣210的上表面的中心處垂直向上固定。馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸221向上安置。
并且，在第二凸緣210的上表面上垂直地安裝有具有表面的散熱片230。在這種情況下，多個散熱片230以預(yù)定的間距隔開并同時布置為環(huán)形。在散熱片230的隔開的空間之間形成用于引導(dǎo)空氣流的路徑250。在散熱片230以多級的同心環(huán)狀布置的情況下，路徑250是位于等間距地順序隔開的散熱片230之間的空間并且具有自第二凸緣210的中心向外輻射的虛擬的弧形。多個具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的散熱片以多級的同心環(huán)狀布置，因此減慢了各級之間的氣流，使得形成了用于在散熱片230中進(jìn)行熱交換的通道240。通道240有至少一個或更多，并且以下的描述將建立在這樣的假設(shè)上，即在本發(fā)明中，通道240的數(shù)目為四并形成為四級。此外，離心式風(fēng)扇100包括第一凸緣110。多個具有垂直向下的表面的葉片140安置于第一凸緣110的下表面上。葉片140以多級的同心環(huán)狀布置以安置于通道240之間。各級中的葉片140的位置被布置成交錯的，使得葉片140交替地阻礙各級中的通道240和路徑250。散熱片230和葉片140的一側(cè)面具有傾斜面。所述傾斜面具有自其外側(cè)向內(nèi)側(cè)的朝向離心式風(fēng)扇100的旋轉(zhuǎn)方向的角度。于是，空氣能夠在多級的通道240的各級中以階梯式(step type)平穩(wěn)地流動。而且，離心式風(fēng)扇100在第一凸緣110的中心形成流入孔111。在將由肋狀物120支撐的結(jié)合塊130安置于流入孔111的中心后，通過散熱板200中的結(jié)合塊130的連接孔131固定馬達(dá)220的旋轉(zhuǎn)軸221，使離心式風(fēng)扇100旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，具有上述結(jié)構(gòu)的熱沉10附著地安裝于需要冷卻系統(tǒng)的電子部件。以下，將在之后更詳細(xì)地描述本發(fā)明的熱沉。首先，以下的描述將建立在這樣的假設(shè)上，即處于以多級的同心環(huán)狀布置的葉片140和散熱片230的最里面的通道240為第一級，而處于所述第一級外面的通道分別為第二級和第三級。當(dāng)通過將驅(qū)動信號施加至馬達(dá)220使旋轉(zhuǎn)軸221旋轉(zhuǎn)時，第一凸緣110使葉片140與所述結(jié)合塊一致地旋轉(zhuǎn)，所述結(jié)合塊與旋轉(zhuǎn)軸221 —體固定。此處，葉片140變成在散熱板200的各通道240中轉(zhuǎn)動。外部的空氣流入離心式風(fēng)扇100的流入孔111，并且之后經(jīng)過第一級的路徑250流入第二級的通道。流入的氣流經(jīng)過第二級的葉片140流向處于第二級的通道240的兩個散熱片230的前側(cè)和后側(cè)之間的通道。此時，空氣被熱傳導(dǎo)并且之后經(jīng)過路徑250流向第三級的通道240。這一過程重復(fù)執(zhí)行，使得空氣經(jīng)過處于最外面的路徑250釋放至外界。如此，當(dāng)在散熱片230中執(zhí)行氣體流動時，能夠通過流入外部空氣來冷卻通過附著至需要冷卻的電子部件的第二凸緣210受熱的散熱板200。下面將對在以下條件下，在根據(jù)本發(fā)明的熱沉10中的熱功率的實驗性實施方式進(jìn)行描述。將加熱器連接至熱沉10的底表面。然后，提供熱以建立電子部件的一般的熱環(huán)境。為了測量熱的溫度，備有用于測量熱的設(shè)備，所述溫度基于在熱沉10中的離心式風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速而變化。表I中示出由上述設(shè)備測得的數(shù)值。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種熱沉，包括 散熱板，所述散熱板通過多個散熱片等間距地隔開并將所述散熱片以多級的環(huán)狀布置，在各級之間形成通道，在各所述級的順序地隔開的散熱片之間形成路徑；以及 離心式風(fēng)扇，所述離心式風(fēng)扇通過多個葉片的旋轉(zhuǎn)，交替地阻礙在各級的所述通道和所述路徑，通過經(jīng)由所述葉片和所述散熱板的結(jié)合而產(chǎn)生內(nèi)/外空氣的壓力差使外部的空氣流入并將所述空氣釋放，所述葉片以多級的環(huán)狀布置以安置于所述通道之間。
2.如權(quán)利要求I所述的熱沉，其中所述散熱板包括第二凸緣，在所述第二凸緣中，所述散熱片相對于所述第二凸緣垂直向上地安裝，并且馬達(dá)在所述第二凸緣的上表面上垂直向上地設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的熱沉，其中所述離心式風(fēng)扇備有第一凸緣，在所述第一凸緣中，所述葉片相對于所述第一凸緣垂直向下地安裝以形成流入孔并且在將由肋條支撐的結(jié)合塊安置于流入孔的中心后，通過所述結(jié)合塊的連接孔固定所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸，使所述離心式風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求I所述的熱沉，其中所述路徑是在所述散熱片以多級的同心環(huán)狀布置的情況下，在等間距地順序地隔開的散熱片之間的空間并且具有自所述第二凸緣的中心向外輻射的虛擬的弧形。
5.如權(quán)利要求I所述的熱沉，其中所述葉片布置成在所述散熱板中的各級的通道和所述徑之間交錯。
6.如權(quán)利要求I所述的熱沉，其中所述散熱片和所述葉片在所述散熱片和所述葉片的一側(cè)具有傾斜面，并且所述傾斜面具有自其外側(cè)向內(nèi)側(cè)的朝向所述離心式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向上的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱沉。在依照本發(fā)明的實施方式的所述熱沉中，散熱板通過將多個散熱片等間距地隔開并將所述散熱片以多級的環(huán)狀布置，在各級之間形成通道。然后所述熱沉在各所述級的順序地隔開的散熱片之間形成路徑。此外，離心式風(fēng)扇利用多個葉片的旋轉(zhuǎn)，交替地阻礙所述通道和所述路徑，通過經(jīng)由所述葉片和所述散熱板的結(jié)合而產(chǎn)生內(nèi)/外空氣的壓力差使外部的空氣流入并將所述空氣釋放，所述葉片以多級的環(huán)狀布置以安置于所述通道之間。
文檔編號F04D29/00GK102713486SQ200980162754
公開日2012年10月3日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者金東權(quán), 金性鎮(zhèn), 金柱完 申請人:韓國科學(xué)技術(shù)院