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一種組合式鋁制鰭片散熱外殼的無風扇工業電腦結構

返回列表 發布日期: Sep 19, 2019

本文涉及一種組合式鋁制鰭片散熱外殼的無風扇工業電腦。

在電子產品朝向輕薄短小、快速化與高功能化、高頻化的需求下,發熱量越來越高,隨著3GHz以上微處理器的開發使用,其發熱量更在80W以上,使得電腦的散熱成為一棘手的難題,其中工業電腦更因為工作環境需要,機體的尺寸更較辦公用或家用電腦為輕薄短小,因此散熱環境條件更為嚴苛。

目前散熱片的材質多為鋁及銅,銅材料的熱傳導率雖然優於鋁,但是銅材料的比重大,硬度及熔點高,價格昂貴且不易大量生產,因此市場佔有率僅有5%,但是鋁材料的散熱片的散熱率卻跟不上與日俱增的熱量,其主要原因如後。

電子元件或裝置在運作過程中,難以避免的會產生熱,而熱的排除,需由傳導、對流及輻射方式將熱排出于周圍環境,降低電子產品的運轉溫度,以維持系統運轉的穩定度與可靠度,電子元件常用的散熱方式為散熱片,為一種固定於電子元件表面的導熱性材料,以將電子元件產生的熱傳導至周圍環境,其構造多為底板和鰭片所組成,底板部分直接與電子元件接觸,主要作用為均熱,使熱快速傳導及擴散,鰭片部分的作用為散熱,由表面積的增加來傳遞經由底板所擴散的熱,並由空氣對流將熱自鰭片表面散至周圍環境,當鰭片表面積越大,其散熱效果越佳,愈能使電子元件達到應有的效能,愈具有節能的效果。上述散熱片 為加強鰭片的散熱效果,大多於方增設一風扇以增加空氣的對流,但一-如前所述, 工業電腦在尺寸上更為輕薄短小,對系統穩定度的要求極高,無風扇的設計在增加系統穩定度(風扇一般壽命只有兩年)、低噪音及預防灰塵等訴求上皆有很大的益處,因此工業電腦的散熱問題實為刻不容緩急需改善的課題。

有鑑於此,本創作人不斷研究與實驗,終有此-創作產生。

本文的主要目的是提供一種結構簡易、散熱良好的組合式鋁制鰭片散熱外殼的無風扇工業電腦結構,利用其良好的散熱模組,可用於輕薄短小的工業用算機。

為達上述目的,使電腦機殼本身即為散熱器,本文的結構,包含一導熱塊、一主機板、複數的散熱片,其散熱片為鋁材料預熱後,以擠型模具製成,表面向外延伸成複數個鰭片;該散熱片由滑槽與滑軌互相嵌合成-「J形散熱殼體其內部與導熱塊的端相接觸, 導熱塊的另一端則與主機板上發熱的電子元件相接觸,如微處理器等。

導熱塊的作用為均熱,使電子元件所產生的熱能迅速傳導至散熱殼體,由散熱殼體的鰭片設計,經過空氣的熱傳導效應將熱能散至外部。

本文使製造商得以相對廉價的小尺寸擠型模具,生產較小型的散熱片,再利用組合的方式,拼裝成較大型的鋁制鰭片散熱外殼;如此,除有效降低成本、提升生產性外,同時亦兼具改善工業電腦散熱問題的原始目的。

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