CN102123575B - 散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置。该散热模块，用于降低发热元件的温度。散热模块包括散热模块本体、容置空间及液态物质。其中散热模块本体由导热材料所制成；容置空间设置于散热模块本体的内部；以及液态物质置于容置空间内。由此，当散热模块与发热元件接触时，发热元件所产生的热可由散热模块本体及液态物质吸收。

Description

散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置

技术领域

本发明涉及一种散热模块及可携式电子装置，特别是涉及一种用于降低发热元件的温度的散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置。

背景技术

电子装置内通常具有各式电路板上，电路板上具有各种发热元件(譬如芯片)，发热元件在运作时会产生大量的热并使发热元件的温度升高，若不能有效将热即时排除，将会影响电子装置的运作，严重时发热元件可能将因过热而损毁。为了使发热元件能在适当温度下正常运作，通常在发热元件上设置一散热模块，将发热元件产生的热传导至散热模块上，达到使发热元件降温的目的。

散热模块可分为主动式散热模块及被动式散热模块，其中主动式散热模块指需要额外的驱动能源才能执行散热动作，譬如使用散热风扇或是水冷循环等装置。被动式散热模块则不需要额外的驱动能源，如散热片。虽然主动式散热模块的散热效果较被动式散热模块好，然而其主动式散热模块的成本高，且需要较大的空间安装，故较适用于大型的电子装置(譬如桌上型电脑的主机板上)，因此主动式散热模块可适用的范围较被动式散热模块少很多。

现今的被动式散热模块，为了使散热效果提升，除了在被动式散热模块与发热元件的接触面涂抹一层导热膏以加强热传导效率外，另一方式为加大被动式散热模块的体积以吸收更多的热或将被动式散热模块以沟槽化方式设计，以沟槽增加散热面积。

然而，被动式散热模块的材质通常为金属，在实际产品应用中，会有下列的缺点：1.金属材质的比热小，造成被动式散热模块与发热元件达到热平衡的时间短，此会造成发热元件的温度快速上升或快速下降而形成对发热元件的热冲击，此容易造成发热元件的损坏；2.部分的电子装置的电路板需要直立摆放，因此比重大的金属材质的被动式散热模块的重量将造成电路板弯曲使电子装置可靠度受到影响。

在背景技术中，如中国台湾专利号第I308047号，其揭露一种散热装置，用于电子元件散热，该散热装置包括吸热部和与吸热部接合的散热部，还包括与吸热部接合的储热体。储热体为由导热材料制成的容器，其内填充有相变化物质，相变化物质在常温下为固态加热后可由固态转化为液态。吸热部为直接与发热电子元件接触的基座，散热部为设置于吸热部上的散热片组。其虽揭露了在储热体可填充有相变化物质，然其仍有下列缺点：1.储热体与吸热部接合面积有限，因此降低储热体的散热效率；2.相变化物质的相变化温度固定，无法配合发热电子元件的温度。

因此，有必要提供一种散热模块及可携式电子装置，以改善背景技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于降低发热元件的温度的散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置。

为达成上述的目的，本发明的散热模块包括散热模块本体、容置空间及液态物质。其中散热模块本体由导热材料所制成；容置空间设置于散热模块本体的内部；以及液态物质置于容置空间内。由此，当散热模块与发热元件接触时，发热元件所产生的热可由散热模块本体及液态物质吸收，以达到降低发热元件的温度的降温的效果。在本发明的一实施例中，液态物质是水。

为达成上述的目的，本发明的可携式电子装置包括至少一发热元件及至少一散热模块，其中至少一散热模块与至少一发热元件连结。该至少一散热模块包括散热模块本体、容置空间及液态物质。其中散热模块本体由导热材料所制成；容置空间设置于散热模块本体的内部；以及液态物质置于容置空间内。由此，当散热模块与发热元件接触时，发热元件所产生的热可由散热模块本体及液态物质吸收，以达到降低发热元件的温度的降温的效果。在本发明的一实施例中，液态物质是水。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的可携式电子装置的示意图；

图2是根据本发明的一实施例的散热模块的结构示意图；

图3是根据本发明的另一实施例的散热模块的结构示意图；

图4是根据本发明的另一实施例的散热模块的结构示意图。

主要元件符号说明

散热模块1、1a、1b

散热模块本体10，10a，10b

鳍片11

容置空间20、20a、20b

端口21

液态物质30

开闭元件40

可携式电子装置5

发热元件51

电路板52

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

以下请先参考图1及图2关于根据本发明的一实施例的散热模块及具有该散热模块的可携式电子装置。其中图1为根据本发明的一实施例的可携式电子装置的示意图，图2为根据本发明的一实施例的散热模块的结构示意图。

如图1所示，本发明的可携式电子装置5包括至少一发热元件51及至少一散热模块1，其中至少一发热元件51可设置在可携式电子装置5内的电路板52上，但本发明不以此为限，且该至少一散热模块1与至少一发热元件51连结。在本发明的一实施例中，散热模块1与发热元件51的接触面可涂抹一层导热膏(图未示)以加强热传导效率，但本发明不以此为限。在本发明的一实施例中，发热元件51可为可携式电子装置5的芯片或是其他的发热装置，但本发明不以此为限。在本发明的一实施例中，散热模块1被动式散热模块，但本发明不以此为限。

如图1所示，在本发明的一实施例中，本发明的可携式电子装置5为移动电话(mobile phone)，但本发明不以此为限。举例来说，可携式电子装置5也可为个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、游戏机或导航装置(navigation device)等。惟须注意的是，以下的实施例虽以可携式电子装置5的散热模块1为例进行说明，但本发明的散热模块1并不以应用在可携式电子装置5为限，任何会产生热源的发热元件51皆可应用本发明的散热模块1。

如图2所示，本发明的散热模块1包括散热模块本体10、容置空间20及液态物质30。其中散热模块本体10包括多个鳍片11，容置空间20设置于散热模块本体10的内部，液态物质30置于容置空间20内。由此，当散热模块1与发热元件51接触时，发热元件51所产生的热可由散热模块本体10及液态物质30吸收，以达到降低发热元件51的温度的降温的效果。其中，鳍片11用以增加散热模块1的散热面积。

在本发明的一实施例中，散热模块本体10由导热材料所制成，导热材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金、银及银合金所组成的材料群组，但本发明不以此为限。

为解决在背景技术中，因金属材质的比热小，而造成散热模块1与发热元件51达到热平衡的时间较短的缺点，在本发明的一实施例中，液态物质是水，水具有比热高及气化热高的特性，因此散热模块1与发热元件51达到热平衡的时间可延长，降低热冲击对发热元件51的影响。且水的比重(1g/cm³)较多数的金属材质小(譬如铜为8.9g/cm³)，因此当容置空间20的体积越大时，水可容纳的体积也越大，可越降低散热模块1的重量，避免在背景技术中，因散热模块1过重导致电路板52弯曲的缺失。须注意的是，本发明的液态物质30不以水为限，任何比热高或气化热高的液体皆可为本发明的液态物质30。

然而，水在一大气压(atm)时的气化温度为100℃，一般发热元件51与散热模块1的热平衡温度多数未达到100℃，为了使水的气化温度能符合发热元件51与散热模块1的热平衡温度，本发明提供一种可改变散热模块1内的液态物质30的气化温度的方法。

如图2所示，在本发明的一实施例中，容置空间20具有端口21，端口21设置在散热模块本体10的外部，散热模块1更包括开闭元件40，开闭元件40与端口21可分离式地连结。在本发明的一实施例中，开闭元件40可为压力阀或螺栓等，但本发明不以此为限。通过端口21，可将液态物质30自端口21注入，且通过端口21，可使液态物质30的压力与特定外界的压力达到相同。进一步地来说，可将散热模块1置于一特定压力空间(图未示)中，特定压力空间相对于散热模块1具有一特定外界的压力，当开闭元件40未与端口21结合时，液态物质30的压力与特定外界的压力将渐渐达到相同，由此，可改变液态物质30的压力，并使液态物质30的气化温度改变。在本发明的一实施例中，液态物质30的压力实质上介于0.4至1大气压之间。须注意的是，液态物质30的压力与气化温度的关系可查询该液态物质30的三相图，由于利用压力改变物质的气化温度或固化温度已经被熟悉相关技术者所广泛应用，且并非本发明的主要特点所在，故在此不再赘述。

如图3所示，在本发明的另一实施例中，容置空间20a以多层的结构设置于散热模块本体10a的内部，由此增加容置空间20a与散热模块本体10a的接触面积，可增加散热模块1a的热传导效率。

如图4所示，在本发明的另一实施例中，容置空间20b以S形的结构设置于散热模块本体10b的内部，由此增加容置空间20b与散热模块本体10b的接触面积，可增加散热模块1b的热传导效率。

如前所述，通过本发明的散热模块1可具有下列优异功效：1.延长热平衡时间，加长可携式电子装置的寿命；及2.减轻背景技术中的散热模块的重量。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于背景技术的特征，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，以嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种散热模块，用于降低一发热元件的温度，该散热模块包括：

散热模块本体，由一导热材料所制成；

开闭元件；

容置空间，以一多层或一S形的结构设置于该散热模块本体的内部，该容置空间具有一端口，该端口设置在该散热模块本体的外部，且与该开闭元件可分离式地连结；以及

液态物质，置于该容置空间内，该液态物质可通过该容置空间的该端口使该液态物质的压力与一外界的压力达到相同；

由此，当该散热模块与该发热元件接触时，该发热元件所产生的热可由该散热模块本体及该液态物质吸收，以达到降低该发热元件的温度的降温的效果，其中该散热模块与发热元件的接触面可涂抹一层导热膏。

2.如权利要求1所述的散热模块，其中该液态物质的压力介于0.4至1大气压之间。

3.如权利要求1所述的散热模块，其中该液态物质是水。

4.如权利要求1所述的散热模块，其中该散热模块本体包括多个鳍片。

5.如权利要求1所述的散热模块，其中该导热材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金、银及银合金所组成的材料群组。

6.如权利要求1所述的散热模块，其中该散热模块是一被动式散热模块。

7.一种可携式电子装置，包括：

至少一发热元件；

至少一散热模块，该至少一散热模块与该至少一发热元件连结，该至少一散热模块包括：

散热模块本体，由一导热材料所制成；

开闭元件；

容置空间，以一多层或一S形的结构设置于该散热模块本体的内部，该容置空间具有一端口，该端口设置在该散热模块本体的外部，且与该开闭元件可分离式地连结；以及

液态物质，置于该容置空间内，该液态物质可通过该容置空间的该端口使该液态物质的压力与一外界的压力达到相同；

由此，当该散热模块与该发热元件接触时，该发热元件所产生的热可由该散热模块本体及该液态物质吸收，以达到降低该发热元件的温度的降温的效果，其中该散热模块与发热元件的接触面可涂抹一层导热膏。

8.如权利要求7所述的可携式电子装置，其中该液态物质的压力介于0.4至1大气压之间。

9.如权利要求7所述的可携式电子装置，其中该液态物质是水。

10.如权利要求7所述的可携式电子装置，其中该导热材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金、银及银合金所组成的材料群组。

11.如权利要求7所述的可携式电子装置，其中该散热模块本体包括多个鳍片。

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