CN104679193B - 散热装置 - Google Patents

Abstract

一种散热装置，包含一基板、一驱动组及一第一摆动组。驱动组设置于基板并具有一芯部，及一缠绕芯部且接收周期性电源的线圈，芯部与线圈所组成之强磁场，来产生一变化磁场。第一摆动组与驱动组间隔地设置于基板的同一表面，并具有一本体，及一设置于本体且对应驱动组的芯部位置设置的致动磁性件，本体具有一设置于基板的固定端，及一相反于固定端的自由端。借线圈与芯部所产生的往复变化之磁场吸引或排斥致动磁性件而使致动磁性件邻近或远离驱动组，进而使本体能随着致动磁性件位移而往复摆动，以达良好散热效果。

Description

散热装置

技术领域

本发明涉及一种散热装置，特别是涉及一种电子元件的散热装置。

背景技术

随着电子产品的快速发展，不论是笔记本电脑、桌面计算机，或者平板计算机等等，关于中央处理器等电子元件的效能都相较于过去有着大幅度的提升，在效能大幅度提升且空间不变，或者朝缩小的趋势下，使得运算中的电子元件，其单位面积的发热量随之增高，如果不能够有效的将热排除，过高的温度对于电子元件的运作，会有相当大的影响，以下称电子元件为发热元件，例如：造成一般所谓的「热当」。现有的作法是在发热元件安装散热风扇，来降低发热元件散热环境的温度，进而有助于发热元件的散热。然而，坊间常见的散热风扇是固定几种尺寸，对于不同尺寸的发热元件，散热风扇无法针对所有发热元件尺寸一一对应，以致发热元件的部分无法成为散热风扇有效散热范围，换句话来说，散热风扇不易客制化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可针对不同的发热元件尺寸进行调整的散热装置。

本发明散热装置，包含：一基板、一驱动组，及至少一第一摆动组。该驱动组设置于该基板，并具有一芯部及一缠绕该芯部且接收周期性电源的线圈，该芯部与该线圈组成之强磁场，来产生一变化磁场。该第一摆动组与该驱动组间隔地设置于该基板的同一表面，并具有一本体，及一设置于该本体且对应该驱动组的芯部位置设置的致动磁性件，该本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该固定端的自由端。通过该线圈与该芯部所产生的往复变化之磁场吸引或排斥该致动磁性件而使该致动磁性件邻近或远离该驱动组，进而使该本体能随着该致动磁性件位移而往复摆动。

较佳地，该散热装置的第一摆动组的数量为二，所述第一摆动组设置于该驱动组的两相反侧，通过该线圈与该芯部所产生的往复变化之磁场吸引或排斥所述致动磁性件而使所述致动磁性件邻近或远离该驱动组，进而使所述本体能随着对应的致动磁性件邻近或远离该驱动组而往复摆动。

较佳地，各该第一摆动组还具有一设置于该本体且与该致动磁性件相间隔的摆动磁性件，所述第一摆动组较邻近于该驱动组；该散热装置还包含二彼此间隔地设置于该基板的第二摆动组，所述第二摆动组较远离于该驱动组，各该第二摆动组具有一本体，各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该第二摆动组的固定端的自由端，各该第二摆动组还具有一设置于该第二摆动组的本体且对应第一摆动组的摆动磁性件位置设置的摆动磁性件，所述第一摆动组的摆动磁性件与对应的第二摆动组的摆动磁性件相互排斥。

较佳地，所述第一摆动组的摆动磁性件与对应的所述第二摆动组的摆动磁性件的两相邻处磁极相同。

较佳地，所述第一摆动组与所述第二摆动组邻近于该基板部分的重量大于该第一摆动组与所述第二摆动组远离该基板部分的重量。

较佳地，各该第一摆动组的本体具有一设置于该基板表面的第一段，及一远离该基板与该第一段相连的第二段；各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板表面的第一段，及一远离该基板与该第二摆动组的第一段相连的第二段；各该第一段的杨氏模数大于对应的该第二段的杨氏模数。

较佳地，各该第一段的密度小于对应的该第二段的密度。

较佳地，所述致动磁性件对应设置于所述第一摆动组的本体的第一段。

较佳地，各该本体朝远离该基板体积渐缩。

较佳地，各该本体呈片状，各该本体的横断面包括二相间隔的侧边，以及二分别连接于所述侧边的两相反侧的连接边。

较佳地，各该本体具有四分别连接所述侧边与所述连接边的顶点的轮廓线，各该轮廓线的外型可由该固定端至该自由端呈现凹曲线。

较佳地，所述第一摆动组较邻近于该驱动组；该散热装置还包含二彼此间隔地设置于该基板的第二摆动组，所述第二摆动组较远离于该驱动组，各该第二摆动组具有一本体，各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该第二摆动组的固定端的自由端，各该第二摆动组还具有一设置于该第二摆动组的本体且对应第一摆动组的致动磁性件位置设置的摆动磁性件，所述第一摆动组的致动磁性件与对应的第二摆动组的摆动磁性件相互排斥。

较佳地，所述第一摆动组的致动磁性件与对应的所述第二摆动组的摆动磁性件的两相邻处磁极相同。

较佳地，该驱动组至该基板的垂直距离小于或是等于该第一摆动组总长的三分之一。

本发明的有益效果在于：对于不同尺寸的发热元件，该散热装置可以进行调整。若发热元件的尺寸较长，散热装置可通过增加所述第二摆动组的数量，或是加大所述第一摆动组与所述第二摆动组的间距。相反地，若发热元件的尺寸较短，散热装置可通过减少所述第二摆动组的数量，或是减少所述第一摆动组与所述第二摆动组的间距，以使散热装置较易针对不同发热元件客制化。

附图说明

图1是一示意图，说明本发明散热装置的第一较佳实施例；

图2、图3A及图3B是说明该第一较佳实施例的使用状态的示意图；

图4是一示意图，说明该第一较佳实施例的使用状态，且适用于至少一发热元件；

图5是一示意图，说明该第一较佳实施例适用于一发热元件的尺寸较长时；

图6是一示意图，说明该第一较佳实施例适用于一发热元件的尺寸较短时；

图7是一示意图，说明本发明散热装置的第二较佳实施例；

图8是一沿图7中的线Ⅷ-Ⅷ所截取的剖视图；

图9是一示意图，说明该第二较佳实施例的使用状态；

图10是一示意图，说明本发明散热装置的第三较佳实施例；

图11是一沿图10中的线Ⅺ-Ⅺ所截取的剖视图；

图12是一沿图10中的线Ⅻ-Ⅻ所截取的剖视图；

图13是一示意图，说明本发明散热装置的第四较佳实施例；及

图14是一示意图，说明该第四较佳实施例的使用状态。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1，本发明散热装置之第一较佳实施例是用于散除至少一发热元件9(见图4)所产生的热能，该散热装置包含一基板1、一驱动组2、二第一摆动组3A，及二第二摆动组3B。

该基板1具有一第一表面11，及一相反于该第一表面11的第二表面12。该驱动组2设置于该基板1的该第一表面11，且该驱动组2包括一芯部21，及一缠绕该芯部21且接收周期性电源的线圈20。该线圈20电连接一提供周期性电源的电源供应源(图未示)。该周期性电源可为周期性的方波、三角波、弦波或交流电的正、负半周期，在本实施例是以交流电的正、负半周期为例做说明。当该电源供应源的电流通过该线圈20，该芯部21与该线圈20组成一强磁场，来产生一变化磁场，例如，该强磁场的磁场方向会随着时间往复改变。在本实施例中，该芯部21为一铁芯。

所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B皆具有弹性并设置在该驱动组2的两相反侧，且彼此间隔地设置于该基板1的该第一表面11。所述第一摆动组3A较邻近于该驱动组2，所述第二摆动组3B较远离于该驱动组2。此外，该驱动组2至该基板1的垂直距离D小于或是等于各该第一摆动组3A的总长L的三分之一，即D≤1L/3，以使各该第一摆动组3A有较佳的摆动幅度。

所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B外观大致相同，仅在细部结构上略有差异。各该第一摆动组3A具有一本体31，各该本体31具有一设置于该基板1的固定端311，及一相反于该固定端311的自由端312。各该第二摆动组3B具有一本体31′，该本体31′具有一设置于该基板1的固定端311′，及一相反于该固定端311′的自由端312′。以下说明所述第一摆动组3A与所述第二摆动组3B的差异处。各该第一摆动组3A还具有一设置于该本体31且对应该驱动组2的芯部21位置设置的致动磁性件32，一设置于该本体31且与该致动磁性件32相间隔的摆动磁性件33。各该第二摆动组3B还具有一设置于该本体31′且对应第一摆动组3A的摆动磁性件33位置设置的摆动磁性件33′。这些摆动磁性件33、33′的设置位置相较于二致动磁性件32的设置位置远离该基板1。也就是，各该第一摆动组3A相较于各该第二摆动组3B多了致动磁性件32。

二个致动磁性件32与四个摆动磁性件33、33′皆具有磁场，在本实施例中，所述致动磁性件32与摆动磁性件33、33′皆为永久磁铁。须说明的是，所述第一摆动组3A的摆动磁性件33与对应的所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′的两相邻处磁极恰为相同，也就是相互之间产生一斥力。

以下说明本实施例散热装置的运作方式。

参阅图1，该线圈20未接收一周期性电源，或该周期性电源未供电时，该驱动组2无法驱动所述第一摆动组3A，而所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B皆不摆动，即为初始状态。

参阅图2至图4，当施加一周期性电源如交流电的正、负半周期于该驱动组2的该线圈20时，该驱动组2会开始产生变化的磁场，使所述致动磁性件32受到该驱动组2的相吸或者相斥，而使所述致动磁性件32邻近或远离该驱动组2。

参阅图2，当该驱动组2产生与所述致动磁性件32相吸的磁场时，所述致动磁性件32邻近该驱动组2，以使所述第一摆动组3A的本体31朝邻近该驱动组2的方向摆动，由于所述第一摆动组3A的摆动磁性件33是对应远离所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′，而无法带动所述第二摆动组3B摆动。参阅图3A，当该驱动组2产生与所述致动磁性件32相斥的磁场时，所述致动磁性件32远离该驱动组2，以使所述第一摆动组3A的本体31朝远离该驱动组2的方向摆动，由于所述第一摆动组3A的摆动磁性件33与所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′的两相邻处磁极恰为相同，因斥力而带动所述第二摆动组3B的本体31′朝远离该第一摆动组3A方向进行摆动，同时因所述第二摆动组3B皆为弹性材质制成，而储存一弹力。参阅图3B，当该驱动组2产生与所述致动磁性件32相吸的磁场时，以使所述第一摆动组3A的本体31朝邻近该驱动组2的方向摆动，所述第一摆动组3A的摆动磁性件33与所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′之间的斥力消失，所述第二摆动组3B释放弹力，而使所述第二摆动组3B的本体31′朝邻近该第一摆动组3A方向进行摆动。参阅图4，换句话来说，所述第一摆动组3A的本体31及所述第二摆动组3B的本体31′反复地受驱动组2的不同磁场方向的作用而往复摆动。

参阅图4，若将本实施例散热装置适用于散除至少一发热元件9所产生的热能，则可将该发热元件9安装于邻近所述第一摆动组3A的自由端312及所述第二摆动组3B的自由端312′处，通过所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B往复摆动，产生一气流对一发热元件9吹送而散热。再者，该发热元件9亦可安装于该基板1的第二表面12，由于该基板1、所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B为传热良好的材质制成，通过所述第一摆动组3A的本体31及所述第二摆动组3B的本体31′往复摆动，可加速对该发热元件9的散热。

对于不同尺寸的发热元件9，该散热装置可以进行调整。参阅图5，若发热元件9的尺寸较长，散热装置可通过增加所述第二摆动组3B的数量，或是加大所述第一摆动组3A与所述第二摆动组3B的间距。相反地，参阅图6，若发热元件9的尺寸较短，散热装置可通过减少所述第二摆动组3B的数量，或是减少所述第一摆动组3A与所述第二摆动组3B的间距。以使散热装置较易针对不同发热元件9客制化。

参阅图7至图9，本发明散热装置之第二较佳实施例，大致上与该第一较佳实施例相同，其差异处为所述第一摆动组3A的本体31及所述第二摆动组3B的本体31′的态样。各该本体31、31′分别具有一设置于该基板1的该第一表面11的第一段313、313′，及一远离该基板1且分别与该第一段313、313′相连的第二段314、314′。各该致动磁性件32对应设置于对应的第一段313，及各该摆动磁性件33、33′分别设置于对应的第一段313、313′，较佳地，各该摆动磁性件33、33′分别设置于对应的该第一段313、313′与该第二段314、314′的衔接处。须说明的是，各该摆动磁性件33、33′不限制地分别设置于对应的该第一段313、313′与该第二段314、314′的衔接处，而是可以在对应的该第一段313、313′与该第二段314、314′的衔接处上面(即第二段314、314′)或是下面(即第一段313、313′)，也可以实施。

所述第一段313、313′及所述第二段314、314′的材料可以是铜、铝、铜合金、塑料、木质材料(轻木Balsa Wood)、碳纤维或镁合金，而所述第二段314、314′的材料更可是纸板。在物理性质上所述第一段313、313′的杨氏模数(Young's modulus)必须大于所述第二段314、314′的杨氏模数。原则上，所述第一段313、313′沿远离该基板1方向上的长度大于所述第二段314、314′沿远离该基板1方向上的长度效果较佳，而两者间长度的比例则需看实际所应用的空间大小，而有所调整。

该第二较佳实施例的作动方式，与该第一较佳实施例类似，故不再赘述。值得一提的是，参阅图9，根据悬臂梁摆动理论，各该第一段313、313′及对应的该第二段314、314′的摆动幅度与杨氏模数成负相关，摆动频率与杨氏模数成正相关。由于摆动幅度及摆动频率还有其它的影响因子，在不改变其它的影响因子条件下，本实施例的各该第一段313、313′杨氏模数相较于对应的该第二段314、314′来的大，因此，各该第一段313、313′能够拥有较快的摆动频率，而各该第二段314、314′则会拥有较大的摆动幅度。由于各该第一段313、313′皆会带动对应的第二段314、314′，于是各该第一段313、313′的摆动频率提高，则会加快各该第二段314、314′的摆动频率，又因各该第二段314、314′的摆动幅度较大，从而能产生强烈的气流，并达到良好的散热效果，更佳的情况是，第一段313、313′除了杨氏模数大于第二段314、314′，同时第一段313、313′的密度小于第二段314、314′的密度。在本较佳实施例中，在不改变其它的影响因子条件下，考虑杨氏模数及密度变化的情形下，所述第一段313、313′的材料选择为碳纤维，所述第二段314、314′的材料选择为聚酯薄膜。

参阅图10至图12，本发明散热装置之第三较佳实施例，大致上与该第一较佳实施例相同，其差异处为所述第一摆动组3A的本体31及所述第二摆动组3B的本体31′的态样。为了清楚说明元件细部结构，图11与图12未依等比例放大。

各该本体31、31′呈片状且朝远离该基板1的方向体积渐缩。各该本体31、31′外观大致相同，以下以该本体31为例说明。该本体31的横断面包括二相间隔的侧边315，以及二分别连接于所述侧边315的两相反侧的连接边316。各该本体31具有四分别连接所述侧边315与所述连接边316的顶点的轮廓线317。由于所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B的重量朝远离该基板1的方向渐减，在密度相同条件下，重量与体积成正相关，因此，各该轮廓线317、317′的外型可由该固定端311、311′至该自由端312、312′呈现凸曲面、斜直线，或者凹曲线，是以各该轮廓线317、317′的外型呈现凹曲线，达到朝远离该基板1的方向体积渐减的效果最佳。

须说明的是，虽然本实施例是以各该本体31呈片状且朝远离该基板1的方向体积渐缩，然则，各该连接边316的总长维持不变，而有较佳的搧动面积。

该第三较佳实施例的作动方式，与该第一较佳实施例类似，故不再赘述。值得一提的是，此处的所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B为单一材质，根据悬臂梁摆动理论，在杨氏模数固定及单一材质的情况下，不同的截面积(定义侧边315的长度为宽度A及连接边316的长度为厚度B，宽度A乘上厚度B，即A×B)会对摆动频率及摆动幅度产生影响，由于各该本体31、31′邻近该基板1的截面积大于远离该基板1的截面积，所以邻近该基板1的部分会相较于远离该基板1的部分摆动频率较大，但是摆动幅度较小，反过来说，远离该基板1的部分会相较于邻近该基板1的部分摆动幅度较大，但是摆动频率较小。由于各该本体31、31′邻近该基板1的部分皆会带动本体31、31′远离该基板1的部分，于是各该本体31、31′邻近该基板1的部分的摆动频率提高，则会加快各该本体31、31′远离该基板1的部分的摆动频率，又因各该本体31、31′远离该基板1的部分的摆动幅度较大，同时提升所述第一摆动组3A及所述第二摆动组3B的摆动频率及摆动幅度，从而能产生强烈的气流，并达到良好的散热效果。

参阅图13与图14，本发明散热装置之第四较佳实施例，大致上与该第一较佳实施例相同，以下说明其差异处。

该第四较佳实施例的所述第一摆动组3A相较该于第一较佳实施例的所述第一摆动组3A省略了摆动磁性件33(见图1)。所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′设置位置对应所述第一摆动组3A的致动磁性件32。须说明的是，所述第一摆动组3A的致动磁性件32与对应的所述第二摆动组3B的摆动磁性件33′的两相邻处磁极恰为相同，也就是相互之间产生一斥力。该第四较佳实施例的作动方式，与该第一较佳实施例类似，故不再赘述。

须要说明的是，在本实施例中，第一摆动组3A的数量为二，但是散热装置也可以仅包含一第一摆动组3A，也可以实施。

综上所述，对于不同尺寸的发热元件9，该散热装置可以进行调整。若发热元件9的尺寸较长，散热装置可通过增加所述第二摆动组3B的数量，或是加大所述第一摆动组3A与所述第二摆动组3B的间距。相反地，若发热元件9的尺寸较短，散热装置可通过减少所述第二摆动组3B的数量，或是减少所述第一摆动组3A与所述第二摆动组3B的间距。以使散热装置较易针对不同发热元件9客制化，故确实能达成本发明之目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种散热装置，包含一基板，其特征在于，该散热装置还包含：

一驱动组，设置于该基板，并具有一芯部，及一缠绕该芯部且接收周期性电源的线圈，该芯部与该线圈组成一强磁场，来产生一变化磁场；以及

至少一第一摆动组，与该驱动组间隔地设置于该基板的同一表面，并具有一本体，及一设置于该本体且对应该驱动组的芯部位置设置的致动磁性件，该本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该固定端的自由端；

通过该芯部与该线圈所产生的往复变化之磁场吸引或排斥该致动磁性件而使该致动磁性件邻近或远离该驱动组，进而使该本体能随着该致动磁性件位移而往复摆动。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该散热装置的第一摆动组的数量为二，所述第一摆动组设置于该驱动组的两相反侧，通过该线圈与该芯部所产生的往复变化之磁场吸引或排斥所述致动磁性件而使所述致动磁性件邻近或远离该驱动组，进而使所述本体能随着对应的致动磁性件邻近或远离该驱动组而往复摆动。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：各该第一摆动组还具有一设置于该本体且与该致动磁性件相间隔的摆动磁性件，所述第一摆动组较邻近于该驱动组；该散热装置还包含二彼此间隔地设置于该基板的第二摆动组，所述第二摆动组较远离于该驱动组，各该第二摆动组具有一本体，各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该第二摆动组的固定端的自由端，各该第二摆动组还具有一设置于该第二摆动组的本体且对应第一摆动组的摆动磁性件位置设置的摆动磁性件，所述第一摆动组的摆动磁性件与对应的第二摆动组的摆动磁性件相互排斥。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述第一摆动组的摆动磁性件与对应的所述第二摆动组的摆动磁性件的两相邻处磁极相同。

5.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述第一摆动组与所述第二摆动组邻近于该基板部分的重量大于该第一摆动组与所述第二摆动组远离该基板部分的重量。

6.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：各该第一摆动组的本体具有一设置于该基板表面的第一段，及一远离该基板与该第一段相连的第二段；各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板表面的第一段，及一远离该基板与该第二摆动组的第一段相连的第二段；各该第一段的杨氏模数大于对应的该第二段的杨氏模数。

7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：各该第一段的密度小于对应的第二段的密度。

8.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：所述致动磁性件对应设置于所述第一摆动组的本体的第一段。

9.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：各该本体朝远离该基板体积渐缩。

10.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：各该本体呈片状，各该本体的横断面包括二相间隔的侧边，以及二分别连接于所述侧边的两相反侧的连接边。

11.如权利要求10所述的散热装置，其特征在于：各该本体具有四分别连接所述侧边与所述连接边的顶点的轮廓线，各该轮廓线的外型可由该固定端至该自由端呈现凹曲线。

12.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：所述第一摆动组较邻近于该驱动组；该散热装置还包含二彼此间隔地设置于该基板的第二摆动组，所述第二摆动组较远离于该驱动组，各该第二摆动组具有一本体，各该第二摆动组的本体具有一设置于该基板的固定端，及一相反于该第二摆动组的固定端的自由端，各该第二摆动组还具有一设置于该第二摆动组的本体且对应第一摆动组的致动磁性件位置设置的摆动磁性件，所述第一摆动组的致动磁性件与对应的第二摆动组的摆动磁性件相互排斥。

13.如权利要求12所述的散热装置，其特征在于：所述第一摆动组的致动磁性件与对应的所述第二摆动组的摆动磁性件的两相邻处磁极相同。

14.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该驱动组至该基板的垂直距离小于或是等于该第一摆动组总长的三分之一。