CN101483992A - 可防水的电子装置散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可防水的电子装置散热结构，其主要包含壳体结构、隔间结构以及风扇。壳体结构具有第一通风孔、第二通风孔、第一排水孔以及第二排水孔。隔间结构设置于壳体结构内部，以将壳体结构内部分隔成彼此连通的入风腔室、风扇室、容置空间和出风腔室。风扇设置于风扇室内，以使气流由第一通风孔与第二通风孔流动进出，且气流依序流经入风腔室、风扇室、容置空间及出风腔室，以带离设置于容置空间内集成电路板所产生的热。

Description

可防水的电子装置散热结构

技术领域

本发明关于一种散热结构，尤指可防水的电子装置散热结构。

背景技术

随着轻薄短小的发展趋势，电子装置如电源转接器或电源供应器的体积亦随之缩小，但是电子装置对外界的接触面积也随之变小，使得散热问题愈形严重。以电源转接器为例，电源转接器于运作时其内部印刷电路板上的电子组件会产生极高的热量。传统的电源转接器的外壳通常由塑料材质所构成，因塑料材质传热效果较差，而导致热量不易散逸且累积于电源转接器壳体内部。如无法有效解决散热问题，将使电源转接器内部的电子组件易于损坏，不但会降低电源转接器的使用寿命，更会降低电源转接器的电源转换效率。

目前市面上亦有为解决散热问题而设计的具散热结构的电源转接器。为了使发热的电子组件所产生的热量能有效地散逸，在集成电路板上设置数个散热片，且电子组件与散热片以螺丝或者是铆接的方式相互连接来帮助电子组件散去热量。然而，现今的电源转接器已朝小型化与高功率发展，使传统的被动式散热方式不符散热要求。

若利用强制散热方式则需在电源转接器的壳体上增设通孔，使电源转接器与外界空气相通，并利用风扇加快散热效率。但是，因为壳体上存在有通孔，导致在潮湿环境下或户外运作的电源转接器时，其内部的电子组件将可能因长期与水或湿气接触而造成电源转接器短路或损毁。若意外或无预期大量水或液体侵入时，电源转接器内部的电子组件更会立即造成短路与损坏。

为了避免强制式散热方式所带来的水气入侵问题，可将电子组件与空气流道之间设有分隔板，避免水气入侵至电子组件。在这样的设计下，利用空气流道所驱动的气流快速带离已传导至分隔板的热量，以达到间接散热目的。然而，在间接散热方式中，由于外界的冷空气并未直接接触到电子组件，故其所能带离的热量仍然有限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热效率高且可防水的电子装置散热结构。

基于上述目的，本发明可防水的电子装置散热结构主要包含壳体结构、隔间结构、风扇。壳体结构具有第一通风孔、第二通风孔、第一排水孔以及第二排水孔。隔间结构设置于壳体结构内部，以将壳体结构内部分隔成彼此连通的入风腔室、风扇室、容置空间及出风腔室。风扇设置于风扇室内，以使气流由第一通风孔与第二通风孔流动进出，且气流依序流经入风腔室、风扇室、容置空间以及出风腔室，以带离设置于容置空间内集成电路板所产生的热。该入风腔室包含一入风腔室底板与入风通风颈，该入风腔室底板与该第一排水孔相衔接，使得该入风腔室藉由该第一排水孔与外界空间相连通。入风通风颈的入风口与第一通风孔被设置成彼此错位(即利用没有孔洞的部份外壳作为挡水板)。出风腔室包含出风腔室底板、出风通风颈与防水挡板。该出风腔室底板与该第二排水孔相衔接，使得该出风腔室藉由该第二排水孔与外界空间相连通。防水挡板被设置在出风通风颈的出风口与第二通风孔之间且彼此被相隔设置。

具体的，该风扇所驱动的气流可由该第一排水孔被吸入至该入风腔室，又可从该出风腔室经由该第二排水孔被排出。

具体的，该壳体结构由彼此紧密卡合的上壳体与下壳体所构成，该入风腔室、该风扇室以及该出风腔室被设置在该上壳体内，而该容置空间被设置在下壳体内，该入风腔室、该风扇室及该出风腔室大体上平行于该容置空间。

优选的，该壳体结构设置有多个盲孔，该多个盲孔被设置成相对于该入风通风颈的入风口，该第一通风孔被设置在该多个盲孔的两侧，该多个盲孔可起到挡水的作用，且具有美观效果。

具体的，该风扇室具有一入口与一出口，该入口分别与该风扇的顶面入风口及该入风通风颈的出风口连通，该出口分别与该风扇的侧面出风口及该容置空间连通。

优选的，在该出风通风颈的入风口附近，从该出风通风颈延伸出一倾斜板，该倾斜板由远离该出风通风颈的端点带有向该出风腔室内部倾斜的斜面，该斜面的斜角为3～30度，其有利于入侵水分或液体的排出。

同样，在该入风通风颈的出风口附近，从该入风通风颈延伸出一倾斜板，该倾斜板由远离该入风通风颈的端点带有向该入风腔室内部倾斜的斜面，该斜面的斜角为3～30度，其有利于入侵水分或液体的排出。

本发明提供的可防水的电子装置散热结构，其利用隔间结构将壳体结构内部分隔成彼此连通的空间或腔室，并利用风扇所提供的强制流动的气流，而将外界冷空气流经电子组件后又迅速带离，因此散热效率高，可以避免电子组件工作过程中产生的高热量降低电源转接器的使用寿命或降低电源转接器的电源转换效率；并且该可防水的电子装置散热结构利用在入、出风处分别设置挡水板、以及略高或倾斜于排水孔的底板与侧板，以导引流体或水气所凝结成的水滴经由排水孔排除，而达到防水的目的，以避免电子组件遭受短路与损坏。

关于本发明的优点与精神更可藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1A～1B为本发明可防水的电子装置散热结构的外观示意图，其中图1A主要示出该可防水的电子装置散热结构及其出风腔室13一端的外观结构，图1B示出该可防水的电子装置散热结构及其入风腔室14一端的外观结构。

图2A～2B为本发明可防水的电子装置散热结构的内部示意图，其中图2A主要示出内部结构中的入风腔室14、出风腔室13以及容置空间121，而图2B主要示出内部结构中的风扇室15及风扇16。

图3A～3C为本发明可防水的电子装置散热结构的剖面示意图，其中，图3A是该可防水的电子装置散热结构的上壳体11及其内部结构沿图1A中AB切线剖开后俯视方向的剖面示意图；图3B是该可防水的电子装置散热结构的上壳体11及其内部结构沿图1A中AB切线剖开后仰视方向的剖面示意图；图3C是该可防水的电子装置散热结构的上壳体11及其内部结构沿图1A中CD切线剖开后右半部分左视方向上的剖面示意图。

图4A～4C为本发明防水腔室的示意图，该防水腔室包括入风腔室14及出风腔室13，其中，图4A是入风腔室14的立体结构示意图；图4B是出风腔室13出风口1322一端视角方向上的立体结构示意图；图4C是出风腔室13入风口1321一端视角方向上的立体结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1A～1B，该图1A～1为本发明可防水的电子装置散热结构的外观示意图。请参阅图2A～2B，该图2A～2B为本发明可防水的电子装置散热结构的内部示意图。请参阅图3A～3C，该图3A～3C为本发明可防水的电子装置散热结构的剖面示意图。图3A～3B图为沿着图1A所示的AB线段作剖切的剖面图，图3C为沿着图1A图所示的CD线段作剖切的剖面图。

本发明可防水的电子装置散热结构1主要包含如图1A～1B所示的壳体结构11、12，如图3A所示的设置在壳体结构11、12内部的隔间结构116、117，以及如图2B所示设置在壳体结构11、12内部的风扇16。这其中，壳体结构由彼此紧密卡合的上壳体11与下壳体12所构成。

如图1A～1B所示的外观示意图，为了让冷空气流进、流出壳体结构11、12，可仅在上壳体11上开设有第一通风孔114及第二通风孔113。在风扇16所提供的空气吸引力之下，外界冷空气可由第一通风孔114被引入，并流经壳体结构11、12内部的各个组件(特别是产生高热源的电子组件)之后，最终由第二通风孔113被排出。为了排出流体或水气所凝结成的水滴，可仅在流出上壳体11上开设第一排水孔112和第二排水孔111，且第一排水孔112及第二排水孔111可被分别设置在相邻于第一通风孔114和第二通风孔113且在上壳体11的侧面上。

考虑到风扇16强大的空气吸引力会意外吸入水气，用来引入空气的第一通风孔114在数量上可少于第二通风孔113，以减少吸入量。如图3A所示，在第一通风孔114的设置上，入风通风颈141的入风口1412与第一通风孔114被设置成彼此错位，以避免水气直接经由入风通风颈141接触到内部的电子组件。

在上壳体11两端上的第一通风孔114及第二通风孔113的数量虽然不均等，但是在考虑到美观与对称性，防止水气直接被吸入至容置空间121，可在上壳体11上设置如图1B所示多个盲孔115。第一通风孔114再加上多个盲孔115，其数量、排列方式相当于第二通风孔113。换言之，多个盲孔115被设置成相对于入风通风颈141的入风口1412，而第一通风孔114被设置在多个盲孔115的两侧，如图1B所示。

如图2A～2B所示，设置在壳体结构11、12内部的隔间结构116、117，可将壳体结构内部分隔成彼此连通的入风腔室14、风扇室15)容置空间121以及出风腔室13。风扇16设置于风扇室15内，以使气流由第一通风孔114、第一排水孔112、第二通风孔113以及第二排水孔111流动进出。如图3C所示的箭头方向13c，气流依序流经入风腔室14、风扇室15、容置空间121以及出风腔室13，以带离设置于容置空间121内集成电路板所产生的热，以避免降低电源转接器的使用寿命与降低电源转接器的电源转换效率。

入风腔室14、风扇室15及出风腔室13可被设置在上壳体11，而容置空间121可被设置在下壳体12。设置风扇16的风扇室15被设置在入风腔室14与出风腔室13之间，而入风腔室14、风扇室15以及出风腔室13大体上平行于容置空间121。入风腔室14与出风腔室13经由风扇室15、容置空间121而达到间接连通。具体来说，如图2B所示，风扇室15具有入口152与出口151。入口152分别与风扇16的如图3B所示的顶面入风口162、入风通风颈141的出风口1411连通，而出口151分别与风扇16的侧面出风口161、容置空间121连通。这其中，入风腔室14相对于在上壳体11的第一通风孔114，而出风腔室13相对于第二通风孔113。

如此一来，设置在风扇室15的风扇16所提供的吸引力，能够如图3B所示的箭头方向114a经由第一通风孔114、入风腔室14吸入外界冷空气，并将之导入容置空间121，最终如图3B所示的箭头方向13a经由出风腔室13、第二通风孔113排出空气。在这个过程中，借着风扇室15所吸入的冷空气被导入容置空间121之后，冷空气将直接接触到容置空间121中的集成电路板，然后如图3C所示的箭头方向13b已吸收部份热能的空气将由容置空间121流向出风腔室13，最终排出本发明可防水的电子装置散热结构1。

另外，风扇16所驱动的气流亦可如图3B所示的箭头方向112a由第一排水孔112被吸入至入风腔室14，而风扇16所驱动的气流亦可从由出风腔室13经由该第二排水孔111被排出。

为了避免冷空气所含有的水气从第一通风孔114被引入，甚至流体直接从第一通风孔114或第二通风孔113被倒入，入风腔室14与出风腔室13需要有特殊结构设计。简单来说，在入风腔室14与出风腔室13分别设置挡水板、以及略高或倾斜于第一排水孔112、第二排水孔111的底板与侧板，以导引流体或水气所凝结成的水滴经由第一排水孔112、第二排水孔111排出，而同时达到防水的目的，以避免电子组件遭受短路与损坏。

请参阅图4A～4C，图4A～4C为本发明防水腔室的示意图，该防水腔室是指该入风腔室14和该出风腔室13。如图4A所示，入风腔室14包含入风腔室底板142与入风通风颈141。如图3A～3B所示，该入风腔室底板142与该第一排水孔112相衔接，使得该入风腔室14藉由该第一排水孔112与外界空间相连通，而入风通风颈141的入风口1412与第一通风孔114被设置成彼此错位。如图4B～4C所示，出风腔室13包含出风腔室底板133、出风通风颈132与防水挡板131。如图3A～3B所示，该出风腔室底板133与该第二排水孔111相衔接，使得该出风腔室13藉由该第二排水孔111与外界空间相连通，而防水挡板131被设置在出风通风颈132的出风口1322与第二通风孔113之间且彼此被相隔设置。

如图3A～3B所示，入风通风颈141的入风口1412与第一通风孔114被设置成彼此错位，因此在风扇室15的风扇16所提供的吸引力，外界冷空气能够如图3B所示的箭头方向114a经由第一通风孔114、入风腔室14中入风通风颈141的入风口1412经过，并被导入风扇室15。在这个过程中，由第一通风孔114流向入风通风颈141时，空气将如箭头方向114a略有转弯，同时还考虑到入风通风颈141的长度与风扇室15的空气吸入力之间的关连性，使得空气中的水气将被暂时滞留在入风腔室14的壁面(特别是入风通风颈141的壁面)、入风腔室底板142或相对于入风腔室14之上壳体11的壁面上，并借着入风腔室底板142、隔间结构117被设置成相对于第一排水孔112的关系，导引流体或水气所凝结成的水滴如图3A所示的箭头方向14b经由于第一排水孔112排出，而达到防水的目的，以避免电子组件遭受短路与损坏。相对地，水滴或水气被暂时滞留在出风腔室13的壁面(特别是出风通风颈132的壁面)、出风腔室底板133或相对于出风腔室13的壳体11的壁面之上时，可借着出风腔室底板133、隔间结构116被设置成相对于第二排水孔111的关系，导引流体或水气所凝结成的水滴如第3A图所示的箭头方向13b经由于第二排水孔111排出。

当本发明可防水的电子装置散热结构1被直立放置时(即第一通风孔114朝上，而第二通风孔113朝下)时，如图4A所示的入风通风颈141的长度h设计，则必须考虑风扇16吸入空气时，在入风腔室14处产生负压力之情形，否则水滴被吸含于入风腔室14内将不易排出。在入风腔室14处产生负压力时，主要借着水滴本身的重力，来克服风扇16的吸入的负压，其公式如下：

P1＝水位压力

P2＝风扇吸入静压

P1>P2时有利于将水排出

P1＝ρgh(Pressure＝Density*Acceleration of Gravity*Height)

ρ＝1000Kg/m3(Density of Water)

g＝9.81m/S2(Acceleration of Gravity)

假设：风扇吸入的静压P2为9.66mm-Aq(实测值)时，则h>9.66*9.81/(1000*9.81)＝0.00966m＝9.66mm

换句话说，入风通风颈141的长度(h)正比于风扇室15的空气吸入力。

在散热结构1被直立放置时，为了能够进一步排水，在入风通风颈141的出风口1411附近，从入风通风颈141延伸出倾斜板1413，如图4A所示。然后，流体或水滴将如箭头14b沿着倾斜板1413、隔间结构117或入风腔室底板142从第一排水孔112排出。相对地，若有水滴存在于出风腔室13时，为了能够顺利排水，同样在出风通风颈132的入风口1321附近，从出风通风颈132延伸出一倾斜板1323，如图4B～4C所示。然后，流体或水滴将如箭头13b沿着倾斜板1323、隔间结构116或出风腔室底板133从第二排水孔111排出。

另外，为了克服水滴的表面张力及黏滞性，倾斜板1413、1323的倾斜角度例如5度，以加速排水。换言之，出风通风颈132延伸出的倾斜板1323，由远离出风通风颈132的端点带有向出风腔室13内部倾斜的斜面，而斜面的斜角为3～30度。同样地，入风通风颈141延伸出的倾斜板1413，由远离入风通风颈141的端点带有向入风腔室14内部倾斜的斜面，而斜面的斜角为3～30度。为了阻挡水气的进入，防水挡板131的面尺寸必须大于通风颈口端尺寸，以确保水滴不会滴入出风通风颈132。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲主张的权利要求范围内。

Claims (10)

1、一种可防水的电子装置散热结构，其至少包含：

一壳体结构，其至少具有一第一通风孔、一第二通风孔、一第一排水孔及一第二排水孔；

一隔间结构，设置于该壳体结构内部，以将该壳体结构内部分隔成彼此连通的一入风腔室、一风扇室、一容置空间及一出风腔室，该容置空间可容置有一集成电路板；

一风扇，设置于该风扇室内，以使气流由该第一通风孔与该第二通风孔流动进出，且气流依序流经该入风腔室、该风扇室、该容置空间及该出风腔室；

其特征在于，该入风腔室包含一入风腔室底板与一入风通风颈，该入风腔室底板与该第一排水孔相衔接，使得该入风腔室藉由该第一排水孔与外界空间相连通，该入风通风颈的入风口与该第一通风孔被设置成彼此错位；该出风腔室包含一出风腔室底板、一出风通风颈与一防水挡板，该出风腔室底板与该第二排水孔相衔接，使得该出风腔室藉由该第二排水孔与外界空间相连通，该防水挡板被设置在该出风通风颈的出风口与该第二通风孔之间且彼此被相隔设置。

2、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该风扇所驱动的气流可由该第一排水孔被吸入至该入风腔室。

3、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该风扇所驱动的气流可从该出风腔室经由该第二排水孔被排出。

4、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该壳体结构由彼此紧密卡合的上壳体与下壳体所构成，该入风腔室、该风扇室以及该出风腔室被设置在该上壳体内，而该容置空间被设置在下壳体内，该入风腔室、该风扇室及该出风腔室大体上平行于该容置空间。

5、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该壳体结构设置有多个盲孔，该多个盲孔被设置成相对于该入风通风颈的入风口，该第一通风孔被设置在该多个盲孔的两侧。

6、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该风扇室具有一入口与一出口，该入口分别与该风扇的顶面入风口及该入风通风颈的出风口连通，该出口分别与该风扇的侧面出风口及该容置空间连通。

7、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该入风通风颈的长度正比于该风扇室的空气吸入力。

8、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，在该出风通风颈的入风口附近，从该出风通风颈延伸出一倾斜板，该倾斜板由远离该出风通风颈的端点带有向该出风腔室内部倾斜的斜面，该斜面的斜角为3～30度。

9、如权利要求1所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，在该入风通风颈的出风口附近，从该入风通风颈延伸出一倾斜板。

10、如权利要求9所述的可防水的电子装置散热结构，其特征在于，该入风通风颈延伸出的该倾斜板，由远离该入风通风颈的端点带有向该入风腔室内部倾斜的斜面，该斜面的斜角为3～30度。

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