散热模块及其风扇的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:散热模块及其风扇的制作方法
技术领域
本发明涉及一种散热模块及其风扇,尤其是涉及一种不需额外零件与手 工具就能组接且能快速装卸,并能达到良好散热效果。
背景技术
随着科技不断提升,电子元件例如个人电脑或伺服器的中央处理器(CPU) 或图形处理器(GPU),由于工作频率相当的高,故耗电量大,进而产生大量 的热能。然而,此类电子元件所产生的热能若不加以适当地散逸,轻则造成 效能变差,重则会导致电子元件的烧毁。
为克服此一问题,常见手段为在高发热的电子元件上加装散热鳍片及散 热风扇。现有风扇固定在散热器上大多需要使用额外的机构件做为固定方 式,例如塑胶框架(cover)或螺丝(screw)。请参阅图1A与图1B,其为习用两 种风扇与散热器结合的示意图。如图1A所示,风扇12a先以螺丝与框架16 固定之后,再利用框架16与散热器14a进行固定。然而这种需要使用额外 的机构件做为固定方式,相对的使得制造成本提高,并增加组装工时与人工 成本,相对的在价格上就比较没有竟争力。
或者,如图1B所示,风扇12b利用螺丝18直接锁固在散热器14b上。 然而,此一结合的方式需利用螺丝18再搭配螺丝起子等手工具进行装卸, 需耗费较长的组装工时,也同时增加了相关的成本。且万一当风扇12b故障 时,也需要松脱螺丝18才能更换风扇12b,造成使用上的不便。再者,在装 卸的过程中,散热器14b上的安装孔可能因为滑牙而造成锁固不良的问题。

发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提出一种散热模块及其风扇,其 不需额外零件与手工具就能组接且能快速装卸,并能达到良好散热效果。
为达到上述的目的,本发明提出一种风扇,其包括一马达底座、 一叶轮、 一马达以及至少一-^扣件。叶轮与马达皆设置在马达底座上,马达用以驱动叶轮旋转,而卡扣件则其自马达底座径向延伸而出。其中,风扇利用卡扣件 直接与一散热器组接。
为达到上述的目的,本发明还提出一种散热模块,包括一散热器以及一 风扇,其设置在散热器中。风扇包括一马达底座、 一叶轮、 一马达以及至少 一卡扣件。叶轮与马达皆设置在马达底座上,马达用以驱动叶轮旋转,而卡
扣件则其自马达底座径向延伸而出。其中,风扇利用卡扣件直接与散热器组接。
如上述的散热模块及其风扇,散热器包括多个第一鳍片、多个第二鳍片 与一导热柱,导热柱与一热源接触,用以驱散该热源所产生的热。该些第一 鳍片与第二鳍片皆环设于导热柱的周缘,且该些第二鳍片位于该些第一鳍片
下方。当风扇与散热器组接后,风扇设置在该些第一鳍片所形成的一容置空 间内,且马达底座则位于导热柱的正上方。
卡扣件自马达底座径向延伸而出为二支肋后再轴向延伸有 一 凸柱,且两 支肋之间有一开口,可供叶轮产生的一气流通过。卡扣件更具有一凸缘,其 位于凸柱远离叶轮的一侧上,且凸缘嵌入散热器中。
每该第一鳍片皆具有一缺口 ,风扇卡扣件的凸缘同时嵌入至少两相邻的 第一鳍片的缺口中。每该第一鳍片的缺口的位置对应于凸缘。每相邻两第一 鳍片彼此扣接而环设于导热柱的周缘,每相邻两第二鳍片彼此扣接而环设于
导热柱的周缘,每一第一鳍片约呈一正L型而每一第二鳍片约呈一倒L型。
导热柱为一实心柱体或是一热柱。实心柱体的材质为一金属或一金属合 金,而热柱具有毛细结构、工作流体与一注水管,工作流体通过注水管注入
热柱内部。
再者,其中卡扣件的凸柱、支肋与凸缘为一体成型,而马达底座与卡扣 件也为一体成型、卡扣件为一可挠曲构件或是由一高分子材质所制成,例如 是一聚酯类塑胶。
此外,本发明的风扇可具有多个卡扣件,且该些卡扣件以该马达底座为 中心而呈辐射状分布。另外,上述的风扇为一无框风扇,且可为一轴流式或 一离心式风扇。风扇更可包括一转速切换装置,其设置在该卡扣件上且与该 马达电连接,可切换该叶轮以至少两种不同转速进行旋转。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举一
较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下


图1A与图1B为现有两种风扇与散热器结合的示意图2A为依据本发明较佳实施例的一种散热模块的示意图;
图2B为图2A的风扇与散热器的分解示意图2C为图2A的风扇与散热器结合时的局部剖面图3为图2B中风扇的马达底座与卡扣件的示意图4A为图2B的散热器的侧^L图4B为图2B的散热器的另一视角示意图5为图2B的风扇侧面连接有一转速切换装置的示意图。
主要元件符号说明
12a、 12b:风扇14a、14b:散热器
16框架18螺丝
2:散热模块20风扇
21马达底座22叶轮
23卡扣件24支肋
25凸柱26开口
27凸缘30散热器
31第一鳍片311:容置空间
312:缺口32第二鳍片
33导热柱331:注水管
51:转速切换装置
具体实施例方式
请参阅图2A,其为依据本发明较佳实施例的一种散热模块的示意图。 本发明的散热模块2包括一风扇20与一散热器30,风扇20设置在散热器 30中,且风扇20较佳地为一无框风扇,且可为一轴流式或一离心式风扇, 以本图而言,以轴流式风扇为例。
请同时参阅图2B与图3,图2B为图2A的风扇与散热器的分解示意图, 而图3为图2B中风扇的马达底座与卡扣件的示意图。风扇包括一马达底座 21、 一叶轮22、 一马达(图未示)以及至少一-^扣件23。叶轮22与马达皆设置在马达底座21上,马达用以驱动叶轮22旋转,而卡扣件23则自马达底 座21径向延伸而出。在本实施例中,风扇20具有三个卡扣件23,且此些卡 扣件23以马达底座21为中心而呈辐射状分布,然本发明的卡扣件的数目多 寡,可依据实际产品的属性而定,在此卡扣件的数目并非限定本发明。
每一-^扣件23自马达底座21水平径向延伸而出为二支肋24后再轴向 向上延伸有一凸柱25,且两支肋24之间具有一开口 26,可供叶轮22产生 的一气流通过。当风扇20与散热器30组接后,由于风扇20本身不具有框 体,且每两支肋24之间又有开口 26的设计,故气流可达到大范围面积的流 动,使得风扇20下方的散热器30均能受到叶轮22转动产生的气流的吹拂, 故可达到良好的热对流,进而达到绝佳的散热效果。
接着,请同时参阅图2B、图4A与图4B,图4A为图2B的散热器的侧 视图,而图4B则为散热器的另一视角示意图。散热器30包括多个第一鳍片 31、多个第二鳍片32与一导热柱33,导热柱33可与一位于散热器30下方 的热源直接接触(如图4A所示),用以驱散该热源所产生的热,该热源例如 是一中央处理器、晶体管、伺服器、高阶绘图卡、硬盘、电源供应器、行车 控制系统、多媒体电子机构、无线通信基地台或高阶游戏机等。
该些第一鳍片31与第二鳍片32皆环设于导热柱33的周缘,且该些第 二鳍片32位于该些第一鳍片31下方。亦即,该些第一鳍片31环设于导热 柱33周缘的上半部分,而该些第二鳍片32则环设于导热柱33周缘的下半 部分。当风扇20与散热器30组接后,风扇20设置在该些第一鳍片31所形 成的一容置空间311内,且马达底座21则位于导热柱33的正上方,如图2B 所示。
风扇20利用卡扣件23直接与散热器30组接。请再参照图2B与图3, 每一^"^扣件23更具有一凸缘27,其位于凸柱25远离叶轮22的一侧上(如图 3所示),且当风扇20与散热器30组接时,每一^M口件23的凸缘27嵌入散 热器30中(如图2B所示)。其中,卡扣件23的凸柱25、支肋24与凸缘27 为一体成型,而马达底座21与卡扣件23也为一体成型。卡扣件23为一可 挠曲构件或是由一高分子材质所制成,例如是一聚酯类塑胶。
兹将风扇与散热器的组接过程详述如下,请参照图2B与图2C,图2C 为图2A的风扇与散热器结合时的局部剖面图。每该第一鳍片31皆具有一缺 口 312,且缺口 312的位置对应于凸缘27的位置。由于多个第一鳍片31环设在导热柱33的周缘,故其每一缺口 312便共同组成一相通的环槽,可供 卡扣件23的凸缘27嵌入,故风扇20与散热器30在组接时不需有方向性的 限制。在此每一卡扣件23的凸缘27同时嵌入至少两相邻的第一鳍片31的 缺口 312中,故可达到使风扇20与散热器30稳定固接的效果。
如果风扇20需要替换或拆卸时,因第一鳍片31本身具有弹性裕度,故 只需将与卡扣件23有相接的第一鳍片31施力往外侧稍稍扳动,卡扣件23 的凸缘27便可脱离第一鳍片31的缺口 312。待所有卡扣件23的凸缘27均 脱离第一鳍片31的缺口 312后,即可轻易将风扇2卸除。如此一来,本发 明不仅免去现有以螺丝锁固需使用手工具的缺点,且不需额外零件就能完成 组接,节省人工作业所需的时间。再者,同时省下材料及人工成本,且其能 快速装卸替换的特点,更能完整显现出本发明的散热模块的优异特性。
承上,请再参照图4B,导热柱33为一材质为一金属或一金属合金所构 成的实心柱体或是一热柱。热柱具有毛细结构、工作流体与一注水管331, 工作流体通过注水管331注入热柱内部。
每相邻两第一鳍片31彼此扣接而环设于导热柱33的周缘,每相邻两第 二鳍片32彼此扣接而环设于导热柱34的周缘,每一第一鳍片31约呈一正 L型而每一第二鳍片32则约呈一倒L型。
综上所述,本发明的散热模块及其风扇,通过卡扣件的凸缘与第一鳍片 的缺口相对应嵌合,不仅可限制风扇产生上下位移,达到定位的功效,且在 多个卡扣件的共同作用下,更能达到紧密结合、消除噪音,强化固定的效果。 采用本发明的设计,不仅可快速装卸风扇,免去现有组装时必须以使用手工 具锁固的麻烦,且因风扇本身不具有框体,故气流可达到大范围面积的流动, 达到良好散热效果。
然而,本发明并不限定于此,请参阅图5,其为图2B的风扇侧面连接 有一转速切换装置的示意图。在此需特别说明的是,为便于清楚说明,图5 中的风扇仅显示马达底座21与卡扣件23的部分。风扇2更可包括一转速切 换装置51,其设置在卡扣件23上且与马达电连接。转速切换装置51的一端 为一开关,可供使用者以手指扳动来控制,转速切换装置51的另一端则为 —端子,可连接至马达底座21上的马达中的电路板(图未示)。
转速切换装置51可切换并使叶轮22以至少两种以上的不同转速进行旋 转。亦即,当转速切换装置51未做切换时,叶轮22以一固定转速进行旋转,例如是2080 r.p.m;根据外界所需若热量增多,需快速进行散热时,则使用 者便可以手指轻易扳动转速切换装置51的开关,即可使叶轮22以另一固定 转速来进行旋转,例如是2900 r.p.m,如此一来便可通过提供较大的转速来 达到快速进行散热的目的。
另夕卜,本发明的风扇可在其电路板上安装有一可发光的指示灯或一 LED 灯,并将风扇的叶轮以一可透光材质或一透明/半透明材质制成,如压克力、 聚酯类塑胶等材质,且马达底座与卡扣件也可均为此同种可透光材质或透明 /半透明材质制成。如此一来,当叶轮转动时,自指示灯或LED灯所发出的 光线则可通过不断转动的叶轮,达到炫目美观的视觉效果,其中光线可为一 白光或是一有色光。再者,电路板上所安装的指示灯或LED灯的数目并不 限制,且也可同时采用2种以上发出不同色光的指示灯或LED灯,更可以 达到混光后的特殊影像效果。
以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范 畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含在所附的权利要求中。
权利要求
1. 一种风扇,包括马达底座;叶轮,设置在该马达底座上;以及至少一卡扣件,其自该马达底座径向延伸而出;其中,该风扇利用该卡扣件直接与散热器组接。
2. 如权利要求1所述的风扇,其中该卡扣件自该马达底座径向延伸为二 支肋后还轴向延伸有一凸柱。
3. 如权利要求2所述的风扇,其中该两支肋之间有开口,可供该叶轮产 生的气流通过,且该卡扣件的该凸柱与该支肋为一体成型。
4. 如权利要求2所述的风扇,其中该卡扣件更具有凸缘,其位于该凸柱 远离该叶轮的一侧上,该卡扣件的该凸柱与该凸缘为一体成型,且该凸缘嵌 入该散热器中。
5. 如权利要求4所述的风扇,其中该散热器包括多个第一鳍片且每该第 一鳍片皆具有缺口,每该缺口的位置对应于该凸缘,该风扇的该卡扣件的该 凸缘同时嵌入该至少两相邻的该些第一鳍片的该些缺口中。
6. 如权利要求5所述的风扇,其中该散热器更包括导热柱,该些第一鳍 片环设于该导热柱的周缘。
7. 如权利要求6所述的风扇,其中每相邻两第 一鳍片彼此扣接而环设于 该导热柱的周缘,且每该第一鳍片约呈正L型。
8. 如权利要求6所述的风扇,其中该散热器更包括多个第二鳍片,其环 设于该导热柱的周缘,且该些第二鳍片位于该些第一鳍片下方。
9. 如权利要求8所述的风扇,其中每相邻两第二鳍片彼此扣接而环设于 该导热柱的周缘,且每该第二鳍片约呈倒L型。
10. 如权利要求6所述的风扇,其中当该风扇与该散热器组接后,该风 扇设置在该些第 一鳍片所形成的 一容置空间内,且该马达底座位于该导热柱 正上方。
11. 如权利要求6所述的风扇,其中该导热柱为实心柱体或是热柱,且 该实心柱体的材质为金属或金属合金。
12. 如权利要求11所述的风扇,其中该热柱具有注水管、毛细结构与工作流体,该工作流体通过该注水管注入该热柱内部。
13. 如权利要求6所述的风扇,其中该导热柱与热源接触,用以驱散该 热源所产生的热,该热源为中央处理器、晶体管、伺服器、高阶绘图卡、硬 盘、电源供应器、行车控制系统、多媒体电子机构、无线通信基地台或高阶 游戏机等。
14. 如权利要求1所述的风扇,其中该马达底座与该卡扣件为一体成型, 卡扣件为高分子材质所制成,如聚酯类塑胶,或者该卡扣件为可挠曲构件。
15. 如权利要求1所述的风扇,其中该叶轮以可透光材质或透明/半透明材质制成,如压克力或聚酯类塑胶。
16. 如权利要求1所述的风扇,更包括电路板,其设置在该马达底座上, 且该电鴻4反上还安装有至少一指示灯或一 LED灯,该指示灯或该LED灯发 出白光或是有色光。
17. 如权利要求l所述的风扇,更包括马达与转速切换装置;该马达设 置在该马达底座上,用以驱动该叶轮旋转;该转速切换装置设置在该卡扣件 上且与该马达电连接,可切换该叶轮以至少两种不同转速进行旋转。
18. 如权利要求17所述的风扇,其中该转速切换装置的一端为开关,可 供使用者以手指扳动来控制;该转速切换装置的另一端则为端子,可连接至 该马达。
19. 如权利要求1所述的风扇,其中该风扇为无框风扇,且该风扇为轴 流式或离心式风扇。
20. —种散热模块,包括 散热器;以及风扇,设置在该散热器中,该风扇包括 马达底座;叶轮,设置在该马达底座上;以及 至少一"^扣件,其自该马达底座径向延伸而出; 其中,该风扇利用该卡扣件直接与该散热器组接。
全文摘要
本发明公开一种散热模块及其风扇,散热模块包括一散热器以及一无框的风扇,风扇设置在散热器中。风扇包括一马达底座、一叶轮、一马达以及至少一卡扣件。叶轮与马达皆设置在马达底座上,马达用以驱动叶轮旋转,而卡扣件则其自马达底座径向延伸而出。其中,风扇利用卡扣件直接与散热器组接。
文档编号H05K7/20GK101472448SQ20071030539
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者夏志豪, 柯皓文, 詹淑惠, 陈锦明, 黄裕鸿 申请人:台达电子工业股份有限公司

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