CN103987234B - 散热装置 - Google Patents

Abstract

一种散热装置，包括一框架、一弹性体、一磁性件以及一线圈。框架具有一开口。弹性体设置于框架，框架与弹性体形成一有限空间。磁性件对应于有限空间并设置于弹性体的其中一侧。线圈对应于有限空间的周缘并设置于框架。本发明的散热装置形成磁性件与线圈交错设置的状态，可使散热装置达到扁平化及小型化的功效。

Description

散热装置

技术领域

本发明涉及一种散热装置。

背景技术

随着科技与资讯的蓬勃发展下，各式各样的电子装置或元件皆朝着微型化或轻薄化的方向发展。然，电子装置于使用时，其处理器皆会产生废热，一般台式电脑或笔记本电脑可依靠风扇进行主动式散热，但体积较小的平板电脑通过使用较低效能的处理器，使其不会产生太多的废热，再通过散热片或热管等被动式的散热元件排除废热。而对于体积同属薄型的超轻薄电脑而言，虽然目前已有薄型化风扇可应用于此类轻薄型的电子装置，但风扇仍存在有噪音的问题。

而目前常见应用于小体积装置的散热方式，除了利用风扇散热外，更可使用喷流式的散热方式。一般喷流式的散热方式不使用风扇扇叶旋转产生气流，而是依靠鼓动造成气流的流动。图1为公知一种喷流式的散热结构的示意图，如图1所示，散热结构1的主体为一中空的框架11，薄膜12设置于中空的框架11的中空处而其内形成中空的腔室，且一磁性件13设置于框架11的中央底侧，另有一线圈14设置于薄膜12上，且其位置对应于磁性件13的设置处。

当以压电驱动器驱动线圈14时，可促使薄膜12进行上下振动，随着薄膜12的上下位移，空气会流入中空的腔室再行喷出，喷出后的气流则会带动周边空气产生涡流现象，强化空气对流能力。

然而，喷流式的散热结构1，由于线圈14直接设置于薄膜12上并与薄膜12一起上下振动，长期使用下，容易造成线圈14的线路毁损。另外，磁性件13与线圈14皆设置于框架11的中央而呈纵向设置，此种纵向设置设计更限制散热结构1的体积无法达到更轻薄的构型。

因此，如何提供一种散热装置，可应用于小体积的电子装置，且可减少噪音的产生，另更可通过新颖的设计以减少散热装置的损坏率，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种散热装置，可应用于小体积的电子装置，且可减少噪音的产生，另还可通过新颖的设计以减少散热装置的损坏率。

为达上述目的，依据本发明的一种散热装置，包括一框架、一弹性体、一磁性件以及一线圈。框架具有一开口。弹性体设置于框架，框架与弹性体形成一有限空间。磁性件对应于有限空间并设置于弹性体的其中一侧。线圈对应于有限空间的周缘并设置于框架。

在一实施例中，磁性件与线圈设置于同一侧。

在一实施例中，磁性件与线圈设置于不同侧。

在一实施例中，框架具有至少一流道，流道连接开口。

在一实施例中，其中散热装置还包括：一增重件，设置于磁性件。

在一实施例中，弹性体包括复合材质。

在一实施例中，弹性体夹设于框架与线圈之间。

在一实施例中，框架具有一凹槽，线圈设置于凹槽。

在一实施例中，框架具有一凸部，弹性体具有一凹部，凸部与凹部相互配合。

在一实施例中，其中散热装置还包括一固定件，将该弹性体固定于该框架。

综上所述，本发明的散热装置，其磁性件的设置位置对应于框架与弹性体所形成的有限空间，而线圈则设置于有限空间的周缘，故形成磁性件与线圈交错设置的状态，可使散热装置达到扁平化及小型化的功效。而又可依据其有限空间的大小，以及所欲产生的气流形式，通过调控电压的大小或调控电流的频率，以输出特定波形的讯号至线圈，并使磁性件受感应后带动弹性体产生各式不同的振幅，进而产生不同的气流形式。此种通过电讯号产生气流的方式，不但不会有噪音的产生，亦因其作用在振动点上，故消耗的能量较小，可以较小的电压或电流驱动弹性体与磁性件的作动，耗电量较低。

附图说明

图1为公知一种喷流式的散热结构的示意图。

图2A为本发明一实施例的一种散热装置的分解示意图。

图2B为图2A所示的散热装置组合后的示意图。

图3A为图2B所示的散热装置的A-A线剖面示意图。

图3B为图3A所示的散热装置的另一实施方式示意图。

图4为图3A所示的散热装置组合应用于电子装置的剖面示意图。

图5为图2B所示的散热装置另一视角的示意图。

图6A为图5所示的散热装置吹气时的示意图。

图6B为图5所示的散热装置进气时的示意图。

图7A及图7B所示为图4所示的散热装置另一实施方式的示意图。

图8A至8C为控制图3A所示的弹性体与磁性件的波形示意图。

图9为图3A所示的散热装置又一实施方式的示意图。

图10为图3A所示的散热装置又一实施方式的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：散热结构

11、21：框架

12：薄膜

13、23：磁性件

14、24：线圈

2、2a、2b、2c：散热装置

211：开口

212：腔室

213：凹槽

214：流道

215：凸部

22：弹性体

221：凹部

25：增重件

26：固定件

3：电子元件

A-A：剖面线

B-B、C-C、H-H、I-I：时间

D-D、E-E、F-F、G-G：振幅

E：电子装置

F1、F1′、F2、F3：气流

O：开孔

S：有限空间

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种散热装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图2A为本发明一实施例的一种散热装置的分解示意图，图2B为图2A所示的散热装置组合后的示意图，图3A为图2B所示的散热装置的A-A线剖面示意图，请同时参考图2A至图3A所示。本发明的一种散热装置2，包括一框架21、一弹性体22、一磁性件23以及一线圈24。框架21具有一开口211及一腔室212，而弹性体22设置于框架21，即对应于腔室212设置，使框架21与弹性体22形成一有限空间S(如图3A)。磁性件23对应于有限空间S并设置于弹性体22的其中一侧，而线圈24对应于有限空间S的周缘并设置于框架21，优选地，框架21具有一凹槽213，线圈24设置于凹槽213。换言之，磁性件23的设置位置对应于框架21与弹性体22所共同形成的有限空间S，而线圈24则设置于有限空间S周缘的凹槽213，故磁性件23与线圈24为交错设置，节省空间，可使散热装置2达到扁平化及小型化的功效。

于本实施例中，弹性体22夹设于框架21与线圈24之间，且磁性件23与线圈24设置于不同侧，即磁性件23与线圈24分别设置于弹性体22的二侧。图3B为图3A所示的散热装置的另一实施方式示意图，如图3B所示，于其他实施例中，散热装置2a的磁性件23与线圈24亦可设置于同一侧，磁性件23与线圈24仅需交错设置，使散热装置2达到扁平化的功效，本发明不以此为限。依据本发明磁性件23与线圈24的配置位置的设计，可使散热装置2的高度小于4mm，优选可为3mm。

图4为图3A所示的散热装置组合应用于电子装置的剖面示意图，请参考图4所示。散热装置2可应用于一电子装置E中，并设置于发热的电子元件3的周缘。而当散热装置2设置于电子装置E，其框架21同时与电子装置E的壳体形成封闭空间，即有限空间S，并通过开口211与外界连通。当然，除了电子装置外，散热装置2亦可应用于LED灯具等体积小且需排除废热的装置。

另外，线圈24另外接有导电线路(图未显示)，当电流通过线圈24，磁性件23受到电磁感应而带动弹性体22往复振动。而由于弹性体22具有弹性，且设置于电子装置E时形成封闭的有限空间S，在弹性体22往复振动的过程中，造成有限空间S的压缩及放大，进而造成有限空间S的内部与散热装置2周边的气体流动。

优选地，如图5所示，图5为图2B所示的散热装置另一视角的示意图，于本实施例中，框架21更具有至少一流道214，流道214连接开口211。图6A为图5所示的散热装置吹气时的示意图，图6B为图5所示的散热装置进气时的示意图，请同时参考图6A及图6B并搭配图4所示。详细而言，当有限空间S受到压缩而变小，则在有限空间S的空气即受到挤压而流出，于开口211处产生自散热装置2吹出的气流F1(如图6A所示)；当有限空间S变大，有限空间S的气压变小，使得气流F1′流入有限空间S(如图6B所示)。因此，弹性体22往复振动便会带动散热装置2周边的空气流动，而可通过调整弹性体22的振动方向，以导引他处空气吹向发热的电子元件3，或是带走发热的电子元件3的周边热气。

另外，当磁性件23受到电磁感应而带动弹性体22往复振动，除了开口211周边的空气可受到气流F1的扰动与影响，而开口211的另一侧，即流道214的开口端，如图6A及图6B所示，亦可通过流道214连接开口211的连通结构，同时使开口211另一侧产生气流F2，自流道214开口进入散热装置2中，而流至开口211后，可随着开口211处的气流F1(或气流F1′)吹向电子元件3(或导引至有限空间S)。换言之，可同时扰动或影响流道214开口端周边的空气，使散热装置2周边的气流具有更佳的流通情形。

另外，图7A及图7B所示为图4所示的散热装置另一实施方式的示意图，如图7A及图7B所示，于其他实施例中，当散热装置2装设于电子装置E后，更可于电子装置E的壳体开设一开孔O，且开孔O的位置对应于开口211设置，而当有限空间S压缩(如图7A向下实心箭头)或放大(如图7B向上实心箭头)时，同时会造成开口211处的压力变化，可进而带动电子装置E外界的气流F3随着自开口211吹出的气流F1一并吹向发热的电子元件3(如图7A所示)。反之，亦可带动外界的气流F3随着自开口211引入的气流F1′一并进入有限空间S(如图7B所示)，藉此与电子装置E外界的空气相互流通，产生更佳的散热效果。前述为气流F1、F1′双向流通的实施方式，于其他实施例中，更可于开口211处增设逆止阀(图未显示)，使于开口211处的气流可维持为吹气的气流F1或进气的气流F1′，以保持单向的流动方式。

图8A至8C为控制图3A所示的弹性体与磁性件的波形示意图，请同时参考图7A至8C所示。详细而言，可通过调控电压的大小或调控电流的频率，以输出特定波形的讯号至线圈24，其中，使用的电压可介于2至6伏特之间，优选可介于3至5伏特之间，或使用电流的频率可为150赫兹以下，优选可介于20至80赫兹之间。于本实施例中，通过调控电压的大小于3至5伏特之间，并输出特定波形的讯号至线圈24。其中，产生的波形可例如但不限于弦波、方波及三角波。而磁性件23受到感应后，便带动弹性体22产生与该特定波形相同的振幅(即图8A至8C所示)。如图8A所示，输出的波形可以为规律的弦波，而其每个完整波形的上行程所经的时间B-B与下行程所经的时间C-C相同，可知其吹气的气流F1与进气的气流F1′的速度相同，以及上行程的振幅D-D与下行程的振幅E-E相同，可知吹气的气流F1与进气的气流F1′所产生的气流量亦相同。又，如图8B所示，其上行程的振幅F-F小于下行程的振幅G-G，故吹出气流F1的气流量小于引进气流F1′的气流量，可形成不同的周边空气扰动情形。

另外，如图8C所示，上行程所经的时间H-H明显小于下行程所经的时间I-I，可知其于短时间内吹出气流F1，故是以速度较快的方式输出气流F1，再以较缓和的方式引入气流F1′，即以骤升缓降的振动方式，急遽的吹出气流F1，再缓慢的引入气流F1′。因此，本发明的散热装置2可依据其有限空间S的大小，以及所欲产生的气流形式，通过调控电压的大小或调控电流的频率，以输出特定波形的讯号至线圈24，并使磁性件23受感应后带动弹性体22产生各式不同的振幅，进而产生不同的气流形式。另外，此种通过电讯号产生气流的方式，不但不会有噪音的产生，亦因其作用在振动点上，故消耗的能量较小，可以较小的电压或电流驱动弹性体22与磁性件23的作动，耗电量较低。

另外，关于弹性体22所产生的振动方式与幅度，除了可通过调控输出特定波形的讯号以外，亦可通过于磁性件23增设一增重件25，或是使用复合材质的弹性体22。详细而言，图9为图3A所示的散热装置又一实施方式的示意图，如图9所示，散热装置2b还包括一增重件25，而增重件25设置于磁性件23的其中一侧，当弹性体22受到磁性件23的带动而产生振动时，由于增重件25可增加其整体的重量，进而使得弹性体22可产生更大的摆幅。而于其他磁性件23较小的实施例中，增重件25亦可设置于磁性件23的周缘，除了可增加弹性体22与磁性件23的整体重量，亦可增加磁性件23贴附于弹性体22的面积，使弹性体22的摆幅更为顺畅。另外，亦可使用复合材质(图未显示)的弹性体22，使其具有更为顺畅的摆幅。举例而言，弹性体22靠近磁性件23的中央处使用弹性系数较大，即较硬的材质，而靠近磁性件23的周缘则使用弹性系数较小，即较软的材质，结合该些不同弹性系数的材质以形成复合材质的弹性体22，故弹性体22可例如但不限于具有不同弹性系数的天然乳胶膜。

除此之外，若弹性体22与框架21之间的连结具有良好的密封性，则可使气流F1、F1′(如图7A、7B所示)可确实的从开口211进出，以避免从弹性体22与框架21的连结处漏出。而于本实施例中，如图3A所示，框架21具有一凸部215，而弹性体22具有一凹部221，凸部215与凹部221为可相互配合，并可形成密封的结构即可，本发明不以凸部215与凹部221的形状为限。举例而言，其凸部215的剖面可为方形、圆弧形、三角形或其他多边形，而凹部221为其对应的结构，本发明不以此为限。而于其他实施例中，如图10所示，图10为图3A所示的散热装置又一实施方式的示意图，散热装置2c还可增设一固定件26，将弹性体22固定于框架21。于本实施例中，固定件26与线圈24共同设置于凹槽213，且固定件26靠近凹槽213的内缘，优选地，固定件26可为具有弹性的同心环，其口径可略大于凹槽213的口径，于组装时，可压迫固定件26使其挤入凹槽213后，便可往凹槽213的内缘压迫并固定弹性体22。

综上所述，本发明的散热装置，其磁性件的设置位置对应于框架与弹性体所形成的有限空间，而线圈则设置于有限空间的周缘，故形成磁性件与线圈交错设置的状态，可使散热装置达到扁平化及小型化的功效。而又可依据其有限空间的大小，以及所欲产生的气流形式，通过调控电压的大小或调控电流的频率，以输出特定波形的讯号至线圈，并使磁性件受感应后带动弹性体产生各式不同的振幅，进而产生不同的气流形式。此种通过电讯号产生气流的方式，不但不会有噪音的产生，亦因其作用在振动点上，故消耗的能量较小，可以较小的电压或电流驱动弹性体与磁性件的作动，耗电量较低。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的构思与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。

Claims (9)

1.一种散热装置，包括：

一框架，具有一开口；

一弹性体，设置于该框架，该框架与该弹性体形成一有限空间；

一磁性件，对应于该有限空间并设置于该弹性体的其中一侧；以及

一线圈，对应于该有限空间的周缘并设置于该框架，

其中该弹性体夹设于该框架与该线圈之间。

2.根据权利要求1的散热装置，其中该磁性件与该线圈设置于该弹性体的同一侧。

3.根据权利要求1的散热装置，其中该磁性件与该线圈设置于该弹性体的不同侧。

4.根据权利要求1的散热装置，其中该框架具有至少一流道，该流道连接该开口。

5.根据权利要求1的散热装置，还包括：

一增重件，设置于该磁性件。

6.根据权利要求1的散热装置，其中该弹性体包括复合材质。

7.根据权利要求1的散热装置，其中该框架具有一凹槽，该线圈设置于该凹槽。

8.根据权利要求1的散热装置，其中该框架具有一凸部，该弹性体具有一凹部，该凸部与该凹部相互配合。

9.根据权利要求1的散热装置，还包括：

一固定件，将该弹性体固定于该框架。