CN102736712A - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却系统，应用于可携式电子装置，该可携式电子装置系具有第一壳体及第二壳体，冷却系统至少包括：流体导管，其内部具有流体，且设置于第一壳体及第二壳体的内侧；散热组件，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于接收发热元件的热能；以及泵，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于驱动流体流动；其中，流体导管、散热组件以及泵形成封闭式冷却循环回路，借由流体于封闭式冷却循环回路内流动以进行散热。

Description

冷却系统

技术领域

本发明系关于一种冷却系统，尤指一种可携式电子装置及其冷却系统。

背景技术

随着信息科技的高度发展以及电脑产业的应用普及，可携式电子装置，例如笔记型电脑、平板电脑，等精密电子仪器产品已被广泛的使用。由于电子产品日新月异的进步，在提高轻便性与实用性的考量下，目前市面上的可携式电子装置的体积都朝向符合轻、薄、短、小的设计需求与方向发展。

然而，随着集成电路(Integrated Circuits；以下简称IC)制程的改进，以及对于集成电路的功能及规格的要求日益增加，已使IC元件的积集度不断提升。以中央处理器(Central Processing Unit；以下简称CPU)为例，由于CPU内的IC芯片的电路布局十分精致及复杂，故需要消耗较大的电能，进而造成IC芯片温度的上升产生积热。若这些积热无法即时排出，则会造成笔记型电脑内部的电子元件无法正常工作，甚至使整个电脑系统当机。因此，为了提高笔记型电脑的散热效率，必须使用高瓦数的散热风扇来散热。然而，为了使散热风扇产生更大的出风量以及所需的散热片面积，反而衍生产生噪音的问题。除此之外，散热风扇的电磁极数、转速与叶片数等因素相互影响，亦会造成散热风扇产生噪音的问题。

图1系显示习用笔记型电脑的散热装置进行散热运作时的气流流动示意图。如图所示，习用散热装置1包含集热装置110、导热管(Heat Pipe)120、风扇130以及散热片140，其中导热管120的两端分别与集热装置110及散热片140连接，且导热管120系贯穿于散热片140设置，风扇130则是设置于散热片140的一侧，且介于集热装置110及散热片140之间。当习用散热装置1运作时，系由集热装置110收集CPU(未图示)所产生的热能，且经由热导管120传导至散热片140，再借由风扇130将集中于散热片140的热能吹离散热片140，意即将热能带离笔记型电脑的内部。

请再参阅图1，当风扇130运作时，风扇130内的气流会因风扇扇叶的驱动而顺着风扇扇叶与轴承连线的垂直方向流动(亦即朝y方向流动)，且当气流离开风扇130的出风口而接触到散热片140时，气流会沿着多个散热片140间所形成的气流通道流动(如箭头150所示)。习用散热装置1内部的空气流动方向会随着散热片140及风扇130的风扇叶片130a的相对位置不同而有所改变，以图1为例，当气流流动的方向与散热片140的夹角越大时(例如夹角A、B及C，且该角度由小到大排列系为夹角A、B、C)，沿着散热片140所能排出的气流流量会越小(其中箭头150的长度代表气流流量的大小)，且容易于散热片140之间形成涡流的现象，故散热片140所产生的噪音会更加严重。因此习用散热装置1于运作时存在散热效能无法提升以及容易产生噪音的缺失。

因此，如何发展一种可改善上述习用技术缺失的可携式电子装置的冷却系统，实为目前迫切需要研发的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可携式电子装置的冷却系统，主要借由流体导管、泵以及散热组件以形成一封闭式冷却循环回路，使得流体得以于封闭式冷却循环回路内流动以进行散热，俾达到提升散热效能，并解决使用风扇会产生噪音等缺失。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种冷却系统，应用于可携式电子装置，该可携式电子装置系具有第一壳体及第二壳体，该冷却系统至少包括：流体导管，其内部具有流体，且设置于第一壳体及第二壳体的内侧；散热组件，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于接收发热元件的热能；以及泵，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于驱动流体流动；其中，流体导管、散热组件以及泵形成封闭式冷却循环回路，借由流体于封闭式冷却循环回路内流动以进行散热。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种可携式电子装置，至少包括：第一壳体；第二壳体；发热元件；以及冷却系统，包括；流体导管，其内部具有流体，且设置于第一壳体及第二壳体的内侧；散热组件，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于接收发热元件的热能；以及泵，设置于第一壳体的内侧与流体导管连通，且架构于驱动流体流动；其中，流体导管、散热组件以及泵形成封闭式冷却循环回路，借由流体于封闭式冷却循环回路内流动以进行散热。

附图说明

图1：系显示习用笔记型电脑的散热装置进行散热运作时的气流流动示意图。

图2：系为本发明较佳实施例的冷却系统的结构示意图。

图3：系为图2所示的散热组件的分解结构示意图。

图4A：系为图3所示的导热装置的仰视结构示意图。

图4B：系为图3所示的另一实施态样的导热装置的仰视结构示意图。

【主要元件符号说明】

散热装置：1

集热装置：110

导热管：120

风扇：130

风扇叶片：130a

散热片：140

箭头：150

夹角：A、B、C

方向：y

可携式电子装置：2

第一壳体：21

第二壳体：22

发热元件：23

冷却系统：3

流体导管：31

散热组件：32

框槽体：321

导热装置：322

板体：3221

导热部件：3222

第一表面：3223

第二表面：3224

流道：3225

容置空间：323

入口：324

出口：325

泵：33

封闭式冷却循环回路：34

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态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上系当作说明之用，而非用以限制本发明。

图2系为本发明较佳实施例的冷却系统的结构示意图。如图所示，本发明的冷却系统3适用于一可携式电子装置2，例如但不限于笔记型电脑，且可携式电子装置2包括第一壳体21、第二壳体22、发热元件23及冷却系统3，其中第一壳体21及第二壳体22系为上下对合的壳体且分别包括一金属外壳。于本实施例中，冷却系统3包括流体导管31、散热组件32以及泵33，其中流体导管31其内部具有一流体(未图示)于流体导管31内流动，且设置于第一壳体21及第二壳体22的内侧。流体导管31系为一金属导管，且流体导管31与第一壳体21及第二壳体22的金属外壳系为相接触或一体成型。散热组件32及泵33系设置于第一壳体21的内侧，其中散热组件32用以接收发热元件23(例如中央处理器)的热能，且散热组件32可与发热元件23直接接触设置，泵33系用以驱动流体流动。于本实施例中，流体导管31、散热组件32及泵33系相互连通并连接以形成封闭式冷却循环回路34，借由泵33驱动流体于封闭式冷却循环回路34内流动，可使发热元件23所产生的热能借由热交换方式进行散热。

于一些实施例中，流体导管31内的流体系为一冷却流体，例如，纯水或纯水与乙二醇的混合液。于另一些实施例中，该流体系具有介电系数相对较高及绝缘等特性为佳，例如全氟碳化物(Perfluor Ocarbons，PFCs)或全氟聚醚(Perfluorpolyethers，PFPEs)，但不以此为限。如此一来，若流体不慎外泄于封闭式冷却循环回路34之外，由于流体具有绝缘的特性，故不会造成可携式电子装置2内部电路短路而无法运作。

于本实施例中，泵33系为一动力源，可驱动流体导管31内的流体，使得流体于封闭式冷却循环回路34内流动，其中泵33可为但不限于压电式泵。于一些实施例中，泵33的外部结构，例如阀体座或阀体盖体(未图示)，可为金属材质制成，但不以此为限，借此当流体经过泵33的过程中，即可同时进行热交换，更可直接对流体进行散热。

图3系为图2所示的散热组件的分解结构示意图。如图所示，散热组件32主要包括框槽体321及导热装置322，且由上至下依序由框槽体321及导热装置322组装成散热组件32。当组装完成后，框槽体321的内部定义形成一容置空间323，用以容置流体并使该导热装置322容置其中。此外，框槽体321更具有一入口324及一出口325，并分别与流体导管31连通，且入口324相对于出口325设置。导热装置322包括一板体3221以及多个导热部件3222，其中板体3221具有第一表面3223及第二表面3224，且第一表面3223与第二表面3224系为相对设置，第二表面3224系与发热元件23相接触(如图2所示)。于本实施例中，借由泵33将流体经由入口324导入散热组件32的容置空间323内时，流体会通过导热装置322，再经由出口325流出散热组件32，由于散热组件32的第二表面3224可与发热元件23，例如中央处理器，直接接触设置并进行散热，因此能提升发热元件23的散热效能。

图4A系为图3所示的导热装置的仰视结构示意图。如图所示，导热装置322的板体3221的第一表面3223上设有多个导热部件3222，用以导热。于本实施例中，导热部件3222可为但不限于微型圆柱体的结构，且每一导热部件3222系彼此交错设置，以定义形成多个流道3225，借此以使流体可于多个流道3225进行流动，且于流动的过程中与多个相邻的导热部件3222相接触。于一些实施例中，导热部件3222系由金属材质所制成，但不以此为限，以使流体于接触导热部件3222的过程中，可将热能传递至导热部件3222上，俾进行散热。

当然，散热组件32的导热装置322的导热部件3222并不限为微型圆柱体结构，更可为直立式鳍片结构。请参阅图4B，其系为图3所示的另一实施态样的导热装置的仰视结构示意图。如图4B所示，于本实施例中，导热装置322的多个导热部件3222可为直立式鳍片结构，且每一导热部件3222系彼此平行排列设置，以定义形成多个流道3225，由于导热装置322的作动方式与原理与前述实施例相仿，于此不再赘述。

请再参阅图2及图3，当冷却系统3作动时，泵33会驱动流体导管31内的流体，使得流体可由泵33流出并经由入口324进入散热组件32，此时流体会流进框槽体321内的容置空间323并通过且直接接触导热装置322的导热部件3222，而发热元件23所产的热能可经由导热装置322的第二表面3224传导至第一表面3223，并再由第一表面3223传导至多个导热部件3222，如此一来，当流体通过多个通道3225并接触多个导热部件3222时，可将导热部件3222上的热能带走，而达到对发热元件23散热的效果，后续流体再由出口325流出并进入流体导管31后，再度进入泵33以完成冷却散热循环。

综上所述，本发明的可携式电子装置的冷却系统，借由流体导管、散热组件以及泵相互连通，以形成一封闭式冷却循环回路，并借由泵作为驱动流体的动力源，让流体得以于封闭式冷却循环回路中流动，其中流体导管系分布设置于可携式电子装置的第一壳体及第二壳体的内侧，得以提升流体导管的散热效能，散热组件则是直接与发热元件接触，当流体经过散热组件的过程中，能够将发热元件所产生的热能以热交换的方式进行散热。本发明的可携式电子装置的冷却系统借由一封闭冷却循环回路可提升散热效能，并无需如习用散热装置般使用风扇即可达到散热的目的，更能解决习用散热装置的风扇容易产生噪音的缺失。

本发明得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (12)

1.一种冷却系统，应用于一可携式电子装置，该可携式电子装置系具有一壳体及一发热元件，该冷却系统至少包括：

一流体导管，系设置于该壳体，且该导管容设有一流体流动；

一散热组件，设置于该壳体并与该流体导管连通，用以接收该发热元件的热能；以及

一泵，设置于该壳体的一侧并与该流体导管连通，用以驱动该流体流动；

其中，该流体导管、该散热组件以及该泵形成一封闭式冷却循环回路，借由该流体于该封闭式冷却循环回路内流动以进行散热。

2.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于该壳体系包括一第一壳体与一第二壳体。

3.如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于该第一壳体及该第二壳体系分别为金属材质构成。

4.如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于该散热组件系设置于该第一壳体一侧。

5.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于该流体导管系为一金属导管，且该流体导管与该壳体系相接触者。

6.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于该流体导管系为一金属导管，且该流体导管与该壳体系一体成型者。

7.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于该散热组件包括：

一框槽体，具有一入口及一出口，并于出口及入口间形成一容置该流体的容置空间；以及

一导热装置；系设置于该框槽体容置空间中。

8.如权利要求7所述的冷却系统，其特征在于该导热装置包括：

一板体，具有一第一表面与一第二表面；以及

多个导热部件，设置于该板体的该第一表面，用以导热，其中该多个导热部件系形成多个流道，供该流体于该多个流道内流动，俾进行热交换。

9.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于该多个导热部件系为多个微型圆柱体，且所述导热部件系彼此交错设置，以形成该多个流道。

10.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于该多个导热部件系为多个直立式鳍片，且所述导热部件系彼此平行排列设置，以形成该多个流道。

11.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于所述导热部件系由金属材质构成。

12.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于该板体的第二表面系与电子装置的发热元件相接触。

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