CN100579351C - 具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统，其包含：壳体，具有第一侧面、第一散热气流通道及第二散热气流通道，第二散热气流通道与第一散热气流通道相连通，第一侧面具有至少一个第一气流进出口，第一气流进出口与第二散热气流通道相连通；多个电子元件，设置于壳体内部及第一散热气流通道中；气流驱动装置，设置于壳体的第一侧面；以及电源输入元件，设置于壳体的第一侧面及第二散热气流通道中；其中，气流驱动装置使散热气流在第一气流进出口、第二散热气流通道、第一散热气流通道以及气流驱动装置的开口间流动，以对电源输入元件进行散热。通过本发明的设计，可使电源输入元件有效散热，使其符合电气安全温度规范。

Description

具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统

技术领域

本发明关于一种主动散热式电源供应系统，尤指一种具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统。

背景技术

电源供应系统(power supply system)为各式电器设备或信息产品工作时不可或缺的基本装置。请参阅图1，其为传统主动散热式电源供应系统的结构示意图。如图1所示，传统主动散热式电源供应系统1包含壳体11(以虚线表示)、多个电子元件12、电源输入元件13以及电源输出元件14。其中，该电源输入元件13通常为电连接器，例如插座，用以插接电源线而输入市电，而该电源输出元件14则用以使主动散热式电源供应系统1得以与其它电子装置形成电连接，进而供应电源给该电子装置。另外，由于主动散热式电源供应系统1内的电子元件12于主动散热式电源供应系统1工作时会产生热量，而这些热量将使得壳体11内的温度越来越高，因此主动散热式电源供应系统1的壳体11上通常会设置一个或多个散热风扇15，利用强制对流的主动散热机制，可将外部冷空气吹入壳体11内散热，或是将壳体11内的热空气抽出壳体11，借此降低壳体11内的温度，以避免主动散热式电源供应系统1的电子元件12因过热而损毁或降低寿命。

如图1所示，由于空气经散热风扇15送入壳体11后，会经过电子元件12再到达电源输入元件13，因此电子元件12所产生的热量势必会影响到电源输入元件13的温度。此外，随着主动散热式电源供应系统1朝高功率以及小型化的趋势发展，电源输入元件13，例如插座，的导电端子会因导通较高电流以及因热阻而产生较高热量，因此若无法适当地对电源输入元件13散热，则将使电源输入元件13对主动散热式电源供应系统1造成电气安全方面的问题。更甚者，根据目前国际标准安全温度值的规范，主动散热式电源供应系统1的电源输入元件13在操作状态下的温度必须低于例如70℃以下。然而，随着电子产品技术的发展以及为了根据使用者的需要，主动散热式电源供应系统1内所负载的电子元件12数量逐渐增加，电子元件12的集成度亦提升，使得主动散热式电源供应系统1操作时所需消耗的瓦特数大幅地增加。而随着消耗瓦特数的增加，主动散热式电源供应系统1因操作所产生的热量不可避免的提高了整个主动散热式电源供应系统1的温度，进而也间接提高了电源输入元件13的温度。一般来说，主动散热式电源供应系统1内部的电子元件12可耐热高达110-150℃，但为了符合电源输入元件13的安全温度规范，电子元件12的设计将因此受限，进而影响到主动散热式电源供应系统1的发展。

因此，如何发展一种可有效对电源输入元件进行散热的电源供应系统，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统，其可有效地对电源输入元件，例如插座，进行散热，以降低电源输入元件的温度且使其符合电气安全规范。

为达上述目的，本发明的较广义实施例为提供一种具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统，其包含：壳体，具有第一侧面、第一散热气流通道以及第二散热气流通道，其中该第二散热气流通道与该第一散热气流通道相连通，该第一侧面具有至少一个第一气流进出口，该第一气流进出口与该第二散热气流通道相连通；多个电子元件，设置于该壳体内部以及该第一散热气流通道中；气流驱动装置，设置于该壳体的该第一侧面；以及电源输入元件，设置于该壳体的该第一侧面以及该第二散热气流通道中。其中，该气流驱动装置使散热气流在该第一气流进出口、该第二散热气流通道、该第一散热气流通道以及该气流驱动装置的开口间流动，以对该电源输入元件进行散热。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该电源输入元件为插座，且该气流驱动装置为散热风扇。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体还具有第二侧面，该第二侧面具有至少一个第二气流进出口且该第二侧面与该第一侧面相对。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该第一散热气流通道在该气流驱动装置驱动散热气流流动时，使该散热气流由该第二侧面上的该第二气流进出口以及该气流驱动装置的该开口间进出，以在该壳体内部空间形成该第一散热气流通道。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体的该第一侧面上的该第一气流进出口邻设于该电源输入元件。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该气流驱动装置的侧壁实质上邻近于该电源输入元件。

根据所述的主动散热式电源供应系统，还包括隔热板，该隔热板设置于该电源输入元件以及所述多个电子元件之间，且与该气流驱动装置的该侧壁以及该壳体的该第一侧面、第三侧面以及上侧面形成该第二散热气流通道。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该气流驱动装置以及该电源输入元件之间还可设置分隔板，使该第二散热气流通道通过该隔热板、该第一侧面、该第三侧面、该上侧面以及该分隔板定义形成。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该第二散热气流通道具有气流进出口，该气流进出口使该第二散热气流通道与该第一散热气流通道连通，其中该气流驱动装置的该侧壁以及该隔热板间所形成的间隙为该第二散热气流通道的该气流进出口。

根据所述的主动散热式电源供应系统，还包括：

电路板，该电路板上设置所述多个电子元件，且该电源输入元件与该电路板连接；以及

电源输出元件，设置于该壳体上且与该电路板连接。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该第二散热气流通道通过所述多个电子元件其中之一、该壳体的该第一侧面、第三侧面与上侧面以及该气流驱动装置所定义形成。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体在邻近该电源输入元件的位置具有凹部，该凹部的底面上还具有第三气流进出口。

根据所述的主动散热式电源供应系统，其中该电源输入元件具有至少一个第一开口、至少一个第二开口以及气流通道，其中该第一开口、该第二开口与该气流通道相连通，且该第二开口与该第二散热气流通道相连通。

本发明的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统具有第一散热气流通道以及第二散热气流通道，其中该第一散热气流通道可以引导散热气流将多个电子元件所产生的热量导出壳体，而第二散热气流通道可以引导散热气流将电源输入元件所产生的热量导出壳体，且不会受到多个电子元件所产生的热量影响，如此便可有效地对电源输入元件，例如插座，进行散热，以降低电源输入元件的温度且使其符合电气安全规范。

附图说明

图1为传统主动散热式电源供应系统的结构示意图。

图2为本发明优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。

图3显示本发明另一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。

图4显示本发明又一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。

图5显示本发明再一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。

图6显示本发明又一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：主动散热式电源供应系统        11：壳体

12：电子元件                     13：电源输入元件

14：电源输出元件                 15：散热风扇

2：具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统

21：壳体                         22：电子元件

221：磁性元件或电子元件          23：电源输入元件

24：气流驱动装置                 25：电路板

26：隔热板                       27：第一散热气流通道

28：第二散热气流通道             30：分隔板

211：第一侧面                    212：第二侧面

213：第一气流进出口              214：第二气流进出口

215：第三侧面        216：第三气流进出口

231：第一开口        232：第二开口

233：气流通道        241：开口

242：侧壁            281：气流进出口

A：散热气流          A”：散热气流

B：散热气流          B’：散热气流

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2，为本发明优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。如图2所示，该具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统2包含壳体21(以虚线表示)、多个电子元件22、电源输入元件23、气流驱动装置24以及电源输出元件(未图标)。其中，多个电子元件22设置于壳体21内部且设置于电路板25上，电源输入元件23设置于壳体21的第一侧面211且与电路板25连接，以及电源输出元件(未图标)设置于壳体21上且与电路板25连接。该壳体21的第一侧面211具有至少一个第一气流进出口213，该壳体21的第二侧面212具有至少一个第二气流进出口214，其中该第二侧面212以相对于第一侧面211为优选。该多个电子元件22位于壳体21的第一侧面211及第二侧面212之间，而该气流驱动装置24，例如散热风扇，则设置于第一侧面211，且该气流驱动装置24的侧壁242实质上邻近于电源输入元件23。此外，壳体21的第一侧面211上的第一气流进出口213邻设于电源输入元件23。

请再参阅图2，壳体21的内部具有第一散热气流通道27，该第一散热气流通道27主要是在气流驱动装置24驱动散热气流流动时，使该散热气流由第二侧面212上的第二气流进出口214以及气流驱动装置24的开口241间进出，借此以在壳体21内部空间形成该第一散热气流通道27。此外，壳体21的内部还具有隔热板26，该隔热板26设置于电源输入元件23以及多个电子元件22之间，且进一步地与气流驱动装置24的侧壁242以及壳体21的第一侧面211、第三侧面215以及上侧面形成第二散热气流通道28。该第二散热气流通道28具有气流进出口281，例如气流驱动装置24的侧壁242以及隔热板26间所形成的间隙，其可以与第一侧面211上的第一气流进出口213相互配合，以做为散热气流进出该第一散热气流通道27以及该第二散热气流通道28的出入口。

举例而言，当气流驱动装置24启动时，相对较大量的散热气流可以从外部环境经由壳体21的第二侧面212上的第二气流进出口214进入第一散热气流通道27。此时，散热气流A会将多个电子元件22在工作时所产生的热量利用热交换的方式带走，并沿第一散热气流通道27再经由气流驱动装置24的开口241导出。另外，部分相对较小量的散热气流B可以经由壳体21的第一侧面211上的第一气流进出口213进入第二散热气流通道28。在将电源输入元件23所产生的热量利用热交换的方式带走之后，所形成的散热气流B’会由第二散热气流通道28的气流进出口281进入第一散热气流通道27中并与散热气流A混合，在将散热气流B’混入散热气流A后，混合后的散热气流A”便可经由气流驱动装置24的开口241导出，因此便可达到使电源输入元件23有效散热以及避免多个电子装置22所产生的热量直接影响到电源输入元件23的温度。

在此实施例中，隔热板26一方面可以隔绝多个电子元件22所产生的热量传递至电源输入元件23，另一方面也可与壳体21的侧面以及气流驱动装置24的侧壁242形成第二散热气流通道28，使得一部分的散热气流可以直接经由第一侧板211上的第一气流进出口213进入第二散热气流通道28，如此便可以利用较低温的散热气流且在不流经产热的多个电子元件22的情况下，直接经气流驱动装置24的开口241导出，进而对该电源输入元件23进行散热，以降低多个电子元件22对电源输入元件23所造成的热效应，并达到使电源输入元件23符合电气安全温度规范的目的。

在一些实施例中，若气流驱动装置24驱动散热气流的流动方向是由气流驱动装置24的开口241进入时，流经第一散热气流通道27以及第二散热气流通道28的散热气流也会以相反的方向流动，同样地可以达到使壳体21内部的多个电子元件22散热以及使电源输入元件23有效散热的目的。

请再参阅图3，显示本发明另一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。如图3所示，在该实施例中，具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统2的内部结构与功能与图2所示实施例相似，只是图2所示实施例中的隔热板26可以利用多个电子元件22中体积相对较大的磁性元件或电子元件221，例如变压器，替代，其整体的结构与原理同前述实施例所示，于此不再赘述。

请再参阅图4，显示本发明又一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。如图4所示，在该实施例中，具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统2的内部结构与功能与图2所示实施例相似，只是在气流驱动装置24的侧壁242以及电源输入元件23之间还可设置分隔板30，如此第二散热气流通道28便可通过隔热板26(或者是大型电子元件或磁性元件221)、第一侧面211、第三侧面215、上侧面以及分隔板30所定义形成，其整体的结构与原理同前述实施例所示，于此不再赘述。

请再参阅图5，显示本发明再一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。如图5所示，在该实施例中，具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统2的内部结构与功能与图2所示实施例相似，只是在壳体21的形状上与图2所示实施例不同。壳体21可在邻近电源输入元件23的位置形成凹部，该凹部的底面上具有第三气流进出口216，如此，散热气流同样地可以经由第三气流进出口216进入第二散热气流通道28，然后再与第一散热气流通道27的散热气流混合后，经由气流驱动装置24的开口241导出。其整体的结构与原理同前述实施例所示，于此不再赘述。当然，壳体21的凹部还可与系统的壳体内壁相互配合(未图示)，以形成壳体21外部的气流通道，如此同样地可以达到使电源输入元件23散热的目的。

另外，在一些实施例中，第一侧面211的第一气流进出口213的设置位置并不限于在电源输入元件23的上方，其也可以设置于电源输入元件23的下方以及左右方，且不以此为限。此外，第二气流进出口214也不限于设置在第二侧面212上，当然，该第二气流进出口214也可以设置于壳体21除第一侧面211以外的任何侧面上。

请再参阅图6，显示本发明又一优选实施例的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统的结构示意图。在该实施例中，电源输入元件23可以是模块化结构，其可以由电源输入元件本体以及外壳体所组合而成(未图标)，该外壳体与该电源输入元件本体相结合且形成至少一个第一开口231、至少一个第二开口232以及气流通道233，其中第一开口231、第二开口232与气流通道233相连通，因此通过电源输入元件23的第一开口231、第二开口232与气流通道233便可进一步地使散热气流由电源输入元件23的第一开口231进入气流通道233，然后再经由第二开口232导至第二散热气流通道28，如此便可达到使电源输入元件23有效散热的目的。

综上所述，本发明的具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统2具有第一散热气流通道27以及第二散热气流通道28，其中该第一散热气流通道27可以引导散热气流将多个电子元件22所产生的热量导出壳体21，而第二散热气流通道28可以引导散热气流将电源输入元件23所产生的热量导出壳体21，且不会受到多个电子元件22所产生的热量影响，如此便可有效地对电源输入元件23，例如插座，进行散热，以降低电源输入元件23的温度且使其符合电气安全规范。

Claims (13)

1.一种具有电源输入元件散热机构的主动散热式电源供应系统，其包含：

壳体，具有第一侧面、第一散热气流通道以及第二散热气流通道，其中该第二散热气流通道与该第一散热气流通道相连通，该第一侧面具有至少一个第一气流进出口，该第一气流进出口与该第二散热气流通道相连通；

多个电子元件，设置于该壳体内部以及该第一散热气流通道中；

气流驱动装置，设置于该壳体的该第一侧面；以及

电源输入元件，设置于该壳体的该第一侧面以及该第二散热气流通道中；

其中，该气流驱动装置使散热气流在该第一气流进出口、该第二散热气流通道、该第一散热气流通道以及该气流驱动装置的开口间流动，以对该电源输入元件进行散热。

2.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该电源输入元件为插座，且该气流驱动装置为散热风扇。

3.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体还具有第二侧面，该第二侧面具有至少一个第二气流进出口且该第二侧面与该第一侧面相对。

4.如权利要求3所述的主动散热式电源供应系统，其中该第一散热气流通道在该气流驱动装置驱动散热气流流动时，使该散热气流由该第二侧面上的该第二气流进出口以及该气流驱动装置的该开口间进出，以在该壳体内部空间形成该第一散热气流通道。

5.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体的该第一侧面上的该第一气流进出口邻设于该电源输入元件。

6.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该气流驱动装置的侧壁实质上邻近于该电源输入元件。

7.如权利要求6所述的主动散热式电源供应系统，还包括隔热板，该隔热板设置于该电源输入元件以及所述多个电子元件之间，且与该气流驱动装置的该侧壁以及该壳体的该第一侧面、第三侧面以及上侧面形成该第二散热气流通道。

8.如权利要求7所述的主动散热式电源供应系统，其中该气流驱动装置以及该电源输入元件之间还可设置分隔板，使该第二散热气流通道通过该隔热板、该第一侧面、该第三侧面、该上侧面以及该分隔板定义形成。

9.如权利要求7所述的主动散热式电源供应系统，其中该第二散热气流通道具有气流进出口，该气流进出口使该第二散热气流通道与该第一散热气流通道连通，其中该气流驱动装置的该侧壁以及该隔热板间所形成的间隙为该第二散热气流通道的该气流进出口。

10.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，还包括：

电路板，该电路板上设置所述多个电子元件，且该电源输入元件与该电路板连接；以及

电源输出元件，设置于该壳体上且与该电路板连接。

11.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该第二散热气流通道通过所述多个电子元件其中之一、该壳体的该第一侧面、第三侧面与上侧面以及该气流驱动装置所定义形成。

12.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该壳体在邻近该电源输入元件的位置具有凹部，该凹部的底面上还具有第三气流进出口。

13.如权利要求1所述的主动散热式电源供应系统，其中该电源输入元件具有至少一个第一开口、至少一个第二开口以及气流通道，其中该第一开口、该第二开口与该气流通道相连通，且该第二开口与该第二散热气流通道相连通。

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