CN106292926B - 散热系统 - Google Patents

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Abstract

一种散热系统,包括散热装置,且散热装置包括承载结构、驱动结构及至少一摆动结构。承载结构具有基座及设置于基座的至少一缓冲垫。驱动结构能经由周期性驱动电源的驱动而产生往复变化的磁场。摆动结构具有长形的非金属片体及设置于片体上的致动磁性件;其中,片体具有固定端及相反于固定端的自由端,片体的固定端固定于基座,固定端与基座之间夹设有缓冲垫。致动磁性件能受该往复变化的磁场驱动,而往复地相对于驱动结构靠近与远离,以使片体随着致动磁性件位移而往复地摆动。借此,提供一种具有稳定使用寿命的散热系统。

Description

散热系统
技术领域
本发明涉及一种散热系统,尤其涉及一种装设有摆动式片体的散热系统。
背景技术
随着电子产品的快速发展,不论是笔记本电脑、台式电脑或者平板电脑等等,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”,更有甚者,现有的做法是在发热元件装设散热风扇,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,本领域内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。再者,散热风扇能否具备较为稳定的使用寿命,也是目前业界重视的课题之一。
于是,本发明人有感上述缺点的可改善,于是特潜心研究并配合学理的运用,终于提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本发明。
发明内容
本发明实施例在于提供一种散热系统,其能有效地解决现有散热风扇所产生的问题。
本发明实施例提供一种散热系统,包括一散热装置,该散热装置包括:一承载结构,其具有一基座及至少一缓冲垫,并且该缓冲垫设置于该基座;一驱动结构,其设置于该基座,并且该驱动结构具有一芯部及一缠绕于该芯部的线圈,该驱动结构能经由一周期性驱动电源的驱动而产生一往复变化的磁场;以及至少一摆动结构,其具有一长形的非金属片体及一致动磁性件,该致动磁性件设置于该片体上,并且该致动磁性件的位置对应于该驱动结构的芯部位置;其中,该片体具有一固定端及一相反于该固定端的自由端,该片体的固定端固定于该基座,并且该片体固定端与该基座之间设有该缓冲垫;其中,该致动磁性件能受该往复变化的磁场驱动,而往复地相对于该驱动结构靠近与远离,以使该片体随着该致动磁性件位移而往复地摆动。
综上所述,本发明实施例所提供的散热系统,其能在散热装置可针对不同发热元件尺寸进行客制化调整的前提下,通过将摆动结构的片体限制为非金属并搭配设有缓冲垫,借以使摆动结构的片体能够避免因基座而产生应力集中的问题,进而达到提升摆动结构片体使用寿命的效果,且能具备较稳定的使用寿命。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与所附附图仅用来说明本发明,而非对本发明作任何的限制。
附图说明
图1是一示意图,说明本发明散热装置的电源频率补偿方法;
图2A是一示意图,说明本发明散热装置的第一较佳实施方式;
图2B是一示意图,说明本发明散热装置的另一实施方式;
图2C是一示意图,说明本发明散热装置的局部立体构造;
图2D是一图2C中的散热装置分解示意图;
图2E是一示意图,说明本发明散热装置的基座与支架为一体成型的构造;
图2F是一示意图,说明本发明散热装置的致动磁性件安装于片体上的另一实施方式;
图2G是一示意图,说明本发明散热装置的片体经由缓冲垫而固设于基座的实施方式;
图3A是一示意图,说明当一驱动结构产生与两致动磁性件相吸的磁场的动作;
图3B是一示意图,说明当一驱动结构产生与两致动磁性件相斥的磁场的动作;
图3C是一示意图,说明附加摆动结构因弹力回复而回摆的动作;
图4是一示意图,说明该第一较佳实施方式的使用状态,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方式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方式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方式;
图8是一沿图7中的线X-X所截取的剖视图;
图9是一示意图,说明该第二较佳实施方式的使用状态;
图10是一示意图,说明本发明散热装置的第三较佳实施方式;
图11是一沿图10中的线Y-Y所截取的剖视图;
图12是一沿图10中的线Z-Z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方式;
图14是一示意图,说明该第四较佳实施方式的使用状态;
图15是一示意图,说明本发明散热系统。
其中,附图标记说明如下:
1000 散热系统
100 散热装置
1 承载结构
11 基座
111 凹槽
12 缓冲垫
13 基板
131 第一表面
132 第二表面
14 附加座体
15 附加缓冲垫
16 螺丝
161 头部
2 驱动结构
20 线圈
21 芯部
22 支架
3A 摆动结构
3B 附加摆动结构
31 片体
310 定位部
311 固定端
312 自由端
313 第一段
314 第二段
315 侧边
316 连接边
317 轮廓线
32 致动磁性件
321 磁铁
322 磁铁
33 摆动磁性件
9 发热元件
A 宽度
B 厚度
D 距离
L 总长
C1 中心线
C2 中心线
Θ 夹角
200 电流周期控制器
300 温度感测模块
301 散热装置温度感测器
302 外部环境温度感测器
400 外部电源
S110 步骤
S120 步骤
S130 步骤
具体实施方式
[第一实施例]
请参阅图1至图14,其为本发明的第一实施例,需先说明的是,本实施例对应附图所提及的相关数量与外型,仅用以具体地说明本发明的实施方式,以便于了解其内容,而非用以局限本发明。
本实施例提供一种散热装置100的电源频率补偿方法,而本实施例的方法所适用的散热装置100有其特定的设计要求(如下述的摆动式散热),为便于理解本实施例所提出的散热装置100的电源频率补偿方法,以下将先介绍适用于本实施例的方法的散热装置100具体构造与运作。
参阅图2A,本发明散热装置100的第一较佳实施方式是用以散除至少一发热元件9(见图4)所产生的热能,该散热装置100包含一承载结构1、一驱动结构2、两第一摆动结构3A及两附加摆动结构3B。
该承载结构1具有一大致呈长方体的基座11、分别设置于基座11相反两侧的数个缓冲垫12及一基板13。上述基板13具有一第一表面131及一相反于该第一表面131的第二表面132,并且上述基座11固定于基板13的第一表面131上。该驱动结构2设置于该基座1,且该驱动结构2包括一芯部21、一缠绕该芯部21且接收周期性驱动电源的线圈20及支撑上述芯部21的一支架22。该线圈20电连接一提供周期性驱动电源的电源供应源(图未示)。该周期性驱动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,在本实施方式是以交流电的正、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所组成一强磁场,该强磁场的磁场方向会随着时间往复改变。在本实施方式中,该芯部21为一铁芯。
此外,所述基座11与支架22亦可以是通过射出成型的方式进行制造,以使基座11与支架22为一体成型的构造(如图2E所示),借以降低散热装置100的生产成本。
所述两摆动结构3A及两附加摆动结构3B皆具有弹性,上述两摆动结构3A分别设置在该驱动结构2的两相反侧,而上述两附加摆动结构3B则是分别设置在两摆动结构3A的两相反外侧,并且所述两摆动结构3A及两附加摆动结构3B彼此呈间隔地设置。也就是说,该两第一摆动结构3A较邻近于该驱动结构2,该两附加摆动结构3B较远离于该驱动结构2。此外,该驱动结构2至该基板13第一表面131的垂直距离D小于或是等于各该摆动结构3A的总长L的三分之一,以使各该摆动结构3A有较佳的摆动幅度。
再者,所述摆动结构3A及附加摆动结构3B外观大致相同,仅在细部结构上略有差异。其中,各该摆动结构3A具有一长形的非金属片体31,各该片体31具有一设置于该基座1的固定端311及一相反于该固定端311的自由端312。各该附加摆动结构3B具有一长形的非金属片体31,该片体31具有一设置于该基座1的固定端311及一相反于该固定端311的自由端312。
其中,所述摆动结构3A及附加摆动结构3B的片体31可以是塑胶、树脂、木质材料(如:轻木Balsa Wood)、碳纤维或纸板,在此不加以限制。而本实施例中强调各个片体31为非金属的原因在于,如果散热装置100采用金属片体,则金属片体在摆动一段时间过后,较容易产生疲劳现象,进而影响运作效能,亦即,在本实施例的散热装置100架构下,金属片体的使用寿命较短,因而不适于被采用。
以下说明摆动结构3A与附加摆动结构3B的差异处。其中,各该摆动结构3A还具有一设置于该片体31且对应该驱动结构2的芯部21位置设置的致动磁性件32以及一设置于该片体31且与该致动磁性件32相间隔的摆动磁性件33。各该附加摆动结构3B还具有一设置于该片体31且对应摆动结构3A的摆动磁性件33位置设置的摆动磁性件33。该四摆动磁性件33的设置位置相较于该两致动磁性件32的设置位置远离该基座1。该两致动磁性件32与该四摆动磁性件33皆具有磁场,在本实施方式中,该两致动磁性件32与该四摆动磁性件33皆为永久磁铁。须说明的是,这些摆动结构3A的摆动磁性件33与这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33的两相邻处磁极为相同,也就是相互之间产生一斥力。
更详细地说,请参阅图2A、图2C及图2D,所述摆动结构3A的片体31固定端311固定于基座11,并且摆动结构3A的片体31固定端311与基座11之间夹设有一个缓冲垫12,以使片体311未直接接触于基座11,借以避免摆动结构3A的片体31因基座11而产生应力集中的问题。由于摆动结构3A的片体31于本实施例中是通过螺丝16穿过其固定端311而锁固于基座11上,所以远离基座11的摆动结构3A的片体31固定端311一侧较佳是设有一个缓冲垫12,借以使螺丝16的头部161与摆动结构3A的片体31固定端311之间通过夹设有该缓冲垫12,而能避免摆动结构3A的片体31因螺丝16的头部161而产生应力集中的问题。
再者,所述附加摆动结构3B的片体31于本实施例中是以其固定端311直接固定于基板13,但不排除其他实施方式。举例来说,如图2B所示,所述承载结构1可省略基板13并进一步包含有两附加座体14及设置于上述各个附加座体14一侧的数个附加缓冲垫15。承载结构1可通过螺丝16穿过上述附加座体14而将其锁固于基座11,并且附加座体14与摆动结构3A的片体31之间夹设有一个缓冲垫12,借以避免摆动结构3A的片体31因附加座体14而产生应力集中的问题。
所述附加摆动结构3B的片体31则是通过上述螺丝16穿过其固定端311而锁固在远离基座11的附加座体14一侧,并且附加摆动结构3B的片体31在其固定端311的两侧分别设有一个附加缓冲垫15。借此,通过附加摆动结构3B的片体31固定端311与附加座体14之间夹设有一个附加缓冲垫15,以使片体311未直接接触于附加座体14,借以避免附加摆动结构3B的片体31因附加座体14而产生应力集中的问题。并且,通过螺丝16的头部161与附加摆动结构3B的片体31固定端311之间通过夹设有该附加缓冲垫15,而能避免附加摆动结构3B的片体31因螺丝16的头部161而产生应力集中的问题。
请参阅图2A、图2C及图2D,所述致动磁性件32于本实施例中包含有两相吸的磁铁321、322,上述两磁铁321、322装设于对应线圈20中心线C1的摆动结构3A片体31部位。上述对应线圈20中心线C1的片体31部位定义为一定位部310,并且该定位部310于本实施例中在水平方向与线圈20中心线C1相距有一特定距离,而该特定距离不大于线圈20的半径。上述即为本实施例所指的:致动磁性件32的位置对应于该驱动结构的芯部21位置。
其中,所述两磁铁321、322装设于片体31的方式于本实施例中是在定位部310形成有穿孔,并且该两磁铁321、322为能相互卡扣的构造,借以通过磁铁321的部分穿过定位部310的穿孔,而与另一磁铁322相互卡扣。换言之,致动磁性件32的位置对应于该驱动结构的芯部21位置是指:所述致动磁性件32的中心线C2平行且高于上述线圈20中心线C1,并且致动磁性件32的中心线C2与线圈20中心线C1相隔有上述特定距离。
此外,所述两磁铁321、322装设于片体31的方式亦可以是将上述两磁铁321、322粘贴于定位部310的相反两表面上(图略),或是其他方式,但此不加以限制。另,有关摆动磁性件33及其对应的固定构造亦可如同上述致动磁性件32与片体31定位部310,在此不加以赘述。
再者,除上述的实施方式外,本实施例的致动磁性件32设置方式亦可如图2F所示。具体来说,所述致动磁性件32的一中心线C2大致与线圈20中心线C1相夹有一不大于5度的夹角Θ。借此,通过上述的排列设置,使得本实施例所提供的致动磁性件32,能视驱动结构2所产生的磁场来加以对应调整,以令致动磁性件32与驱动结构2之间具备有较佳的配合效果。
另,本发明亦可以是如同图2G所示的实施方式。具体来说,基座11于其两端部位各凹设有一凹槽111,所述两片体31的固定端312分别插设于上述两凹槽111内,并且各个凹槽111内设有固化后的胶体,以形成所述的缓冲垫12。亦即,缓冲垫12包覆于片体31的固定端312,以使每个片体31的固定端312经由缓冲垫12而固设于基座11。
再者,如图2G所示的实施方式,其缓冲垫12并不限定于固化的胶体。例如,缓冲垫12可为一固态的片体,并且各个凹槽111内设有至少一缓冲垫12,再以粘胶将凹槽111内的缓冲垫12与片体31的固定端312进行粘合,借以经由缓冲垫12而使片体31的固定端312固设于基座11。
以下说明本实施方式散热装置100的运作方式。
参阅图2A,该线圈20未接收一周期性驱动电源,或该周期性驱动电源未供电时,该驱动结构2无法驱动这些摆动结构3A,而这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B皆不摆动,即为初始状态。
参阅图3A至图4,当施加一周期性驱动电源如交流电的正、负半周期于该驱动结构2的该线圈22时,该驱动结构2会开始产生变化的磁场,使这些致动磁性件32受到该驱动结构2的相吸或者相斥,而使这些致动磁性件32邻近或远离该驱动结构2。参阅图3A,当该驱动结构2产生与这些致动磁性件32相吸的磁场时,这些致动磁性件32邻近该驱动结构2,以使这些摆动结构3A的片体31朝向邻近该驱动结构2摆动,由于这些摆动结构3A的摆动磁性件33是对应远离这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33,而无法带动这些附加摆动结构3B摆动。参阅图3B,当该驱动结构2产生与这些致动磁性件32相斥的磁场时,这些致动磁性件32远离该驱动结构2,以使这些摆动结构3A的片体31朝向远离该驱动结构2摆动,由于这些摆动结构3A的摆动磁性件33与这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33的两相邻处磁极为相同,因斥力而带动这些附加摆动结构3B的片体31朝远离该摆动结构3A方向进行摆动,同时因这些附加摆动结构3B皆为弹性材质制成,而储存一弹力。参阅图3C,当该驱动结构2产生与这些致动磁性件32相吸的磁场时,以使这些摆动结构3A的片体31朝向邻近该驱动结构2摆动,这些摆动结构3A的摆动磁性件33与这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33之间的斥力消失,这些附加摆动结构3B释放弹力,而使这些附加摆动结构3B的片体31朝邻近该摆动结构3A方向进行摆动。参阅图4,换句话来说,这些摆动结构3A的片体31及这些附加摆动结构3B的片体31反复地受驱动结构2的不同磁场方向的作用而往复摆动。亦即,所述致动磁性件32能受往复变化的磁场驱动,而往复地相对于驱动结构2靠近与远离,以使驱动结构3A的片体31随着致动磁性件32位移而往复地摆动,进而通过摆动磁性件33驱使附加驱动结构3B的片体31随的往复摆动。
参阅图4,若将本实施方式散热装置100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装设于邻近这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B的自由端312处,通过这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B往复摆动,产生一气流对一发热元件9吹送而散热。
对于不同尺寸的发热元件9,该散热装置100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100可通过增加这些附加摆动结构3B的数量,或是加大这些摆动结构3A与这些附加摆动结构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100可通过减少这些附加摆动结构3B的数量,或是减少这些摆动结构3A与这些附加摆动结构3B的间距。以使散热装置100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100的第二较佳实施方式,大致上与该第一较佳实施方式相同,其差异处为这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B的片体31的实施方式。各该片体31具有一设置于该基座1的该第一表面11的第一段313及一远离该基座1与该第一段313相接的第二段314。各该致动磁性件32及各该摆动磁性件33皆设置于对应的第一段313,较佳地,各该摆动磁性件33不限制设置于对应的该第一段313与该第二段314的衔接处。须说明的是,各该摆动磁性件33不限制设置于对应的该第一段313与该第二段314的衔接处,而是可以在对应的该第一段313与该第二段314的衔接处上面(即第二段314)或是下面(即第一段313),也可以实施。
这些第一段313及这些第二段314的材料可以是塑胶、木质材料(轻木Balsa Wood)或碳纤维,而这些第二段314相较这些第一段313的材料多了纸板。在物理性质上这些第一段313的杨氏模数(Young's modulus)必须大于这些第二段314的杨氏模数。原则上,这些第一段313沿远离该基座1方向上的长度大于这些第二段314沿远离该基座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。
该第二较佳实施方式的动作方式,与该第一较佳实施方式类似,故不再赘述。值得一提的是,参阅图5,根据悬臂梁摆动理论,各该第一段313及对应的该第二段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素,在不改变其它的影响因素条件下,本实施方式的各该第一段313杨氏模数相较于对应的该第二段314来的大,因此,各该第一段313能够拥有较快的摆动频率,而各该第二段314则会拥有较大的摆动幅度。由于各该第一段313皆会带动对应的第二段314,于是各该第一段313的摆动频率提高,则会加快各该第二段314的摆动频率,又因各该第二段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除了杨氏模数大于第二段314,并同时第一段313的密度小于第二段314。在本较佳实施方式中,在不改变其它的影响因素条件下,考虑杨氏模数及密度变化的情形下,这些第一段313的材料较佳为碳纤维,这些第二段314的材料较佳为聚酯薄膜。
参阅图10至图12,本发明散热装置100的第三较佳实施方式,大致上与该第一较佳实施方式相同,其差异处为这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B的片体31的实施方式。各该片体31朝远离该基座1体积渐缩,亦即,片体31垂直于其长度方向的截面积自其固定端311朝自由端312方向渐缩。各该片体31的横断面为两相间隔的侧边315以及两分别连接于这些侧边315的两相反侧的连接边316。各该片体31具有四分别连接这些侧边315与这些连接边316的顶点的轮廓线317。由于这些摆动结构3A及这些附加摆动结构3B的重量朝远离该基座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的外型可由该固定端311至该自由端312呈现凸曲面、斜直线以及凹曲线,是以各该轮廓线317的外型呈现凹曲线,达到朝远离该基座1体积渐减的效果最佳。
须说明的是,虽然本实施方式是以各该片体31呈片状且朝远离该基座1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。
该第三较佳实施方式的动作方式,与该第一较佳实施方式类似,故不再赘述。值得一提的是,此处的这些摆动结构3A及这些附加摆动结构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)会对摆动频率及摆动幅度产生影响,由于各该片体31邻近该基座1的截面积大于远离该基座1的截面积,所以邻近该基座1的部分会相较于远离该基座1的部分摆动频率较大,但是摆动幅度较小,反过来说,远离该基座1的部分会相较于邻近该基座1的部分摆动幅度较大,但是摆动频率较小。由于各该片体31邻近该基座1的部分皆会带动片体31远离该基座1的部分,于是各该片体31邻近该基座1的部分的摆动频率提高,则会加快各该片体31远离该基座1的部分的摆动频率,又因各该片体31远离该基座1的部分的摆动幅度较大,同时提升这些摆动结构3A及这些附加摆动结构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100的第四较佳实施方式,大致上与该第一较佳实施方式相同,以下说明其差异处。
该第四较佳实施方式的这些摆动结构3A相较该于第一较佳实施方式的这些摆动结构3A省略了摆动磁性件33。这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33设置位置对应这些摆动结构3A的致动磁性件32。须说明的是,这些摆动结构3A的致动磁性件32与对应的这些附加摆动结构3B的摆动磁性件33的两相邻处磁极为相同,也就是相互之间产生一斥力。该第四较佳实施方式的动作方式,与该第一较佳实施方式类似,故不再赘述。
须要说明的是,在本实施方式中,摆动结构3A的数量为两个,但是散热装置100也可以仅包含一摆动结构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100可以进行调整。若发热元件9的尺寸较长,散热装置100可通过增加这些附加摆动结构3B的数量,或是加大这些摆动结构3A与这些附加摆动结构3B的间距。相反地,若发热元件9的尺寸较短,散热装置100可通过减少这些附加摆动结构3B的数量,或是减少这些摆动结构3A与这些附加摆动结构3B的间距。以使散热装置100较易针对不同发热元件9客制化,故确实能达成本发明目的之一。
上述即为适用于本实施例方法的散热装置100的具体构造与运作方式。请接着参阅图1所示,下述将介绍本实施例所提出的散热装置100的电源频率补偿方法,其包括步骤如下:
步骤S110:提供如上所述的散热装置100,其中,所述非金属片体31呈长形且具有一随温度变化的共振频率(以下所指的片体31主要是以摆动结构3A的片体31作为说明之用,但不受限于此),进一步地说,散热装置100的温度变化将会影响片体31的共振频率,例如:当散热装置100温度升高时,片体31的共振频率会下降;而当散热装置100温度下降时,片体31的共振频率会上升。也就是说,片体31的共振频率与散热装置100的温度之间为负相关。而于本实施例中,散热装置100温度与片体31共振频率之间的负相关大致呈线性关系,但不受限于此。其中,当以片体31的共振频率为Y轴,散热装置100的温度为X轴时,则散热装置100的温度与片体31的共振频率的线性关系式大致为Y=aX+b,a<0,b>0。
据此,当所述散热装置100的线圈20接收的周期性驱动电源的频率与上述片体31的共振频率相互匹配(如:大致相等)时,芯部21所产生的往复变化的磁场将能吸引或排斥致动磁性件32,以使片体31的自由端312随着致动磁性件32位移而处于共振状态的往复摆动,进而令散热装置100的运作维持在最高效率。
步骤S120:以一温度感测模块测量一相关于上述片体31共振频率的温度值。其中,“相关于上述片体31共振频率的温度值”是指:上述散热装置100的温度(如:芯部21的温度),或是能够影响到散热装置100温度的外部环境温度。也就是说,散热装置100的温度将使其内的元件受到微幅变动,进而直接影响到片体31共振频率;所述外部环境温度则是能通过换算式而大致估算出散热装置100的温度,进而间接影响到片体31共振频率。
再者,所述温度感测模块则对应包含有一散热装置温度感测器及一外部环境温度感测器,用以分别量测散热装置100温度与上述外部环境温度。需说明的是,本实施例中的温度感测模块是包含散热装置温度感测器及外部环境温度感测器的至少其中之一。
具体来说,当温度感测模块仅包含有散热装置温度感测器时,本步骤S120是以散热装置温度感测器量测散热装置100的温度。当温度感测模块仅包含外部环境温度感测器,本步骤S120是以外部环境温度感测器量测散热装置100以外的外部环境温度,并将外部环境温度经换算而得到大致对应于散热装置100的温度。当温度感测模块同时包含有散热装置温度感测器及外部环境温度感测器时,本步骤S120是以散热装置温度感测器量测片体31的温度,并以外部环境温度感测器量测散热装置100以外的外部环境温度,且将外部环境温度经换算而得到大致对应于片体31的温度。
再者,上述散热装置温度感测器所测量的散热装置100温度值将能与外部环境温度感测器所测量且换算后的散热装置100温度值相互验证,借以在散热装置温度感测器及外部环境温度感测器的其中一感测器损坏时(如:当两温度值差距过大时),能够即时得知而进行相关的维修,以避免影响整体运作。
步骤S130:将一电流周期控制器电性连接于温度感测模块及散热装置100,并且以电流周期控制器接收一外部电源而输出一周期性驱动电源,进而通过电流周期控制器接收温度感测模块所测量到的温度值,以使电流周期控制器依据上述温度值并通过上述散热装置100温度与片体31共振频率的关系式,而即时对应得知目前片体31的共振频率,进而调整周期性驱动电源的频率为一对应于(如:大致相等于)共振频率的匹配频率,并将上述匹配频率的周期性驱动电源传输至散热装置100。
借此,所述散热装置100的线圈20接收上述电流周期控制器200调整后的匹配频率的周期性驱动电源后,芯部21产生一往复变化的磁场吸引或排斥致动磁性件32,以使致动磁性件32邻近或远离驱动结构2,进而使片体31的自由端312随着致动磁性件32位移而处于共振状态往复摆动。
进一步地说,当所述散热装置100的温度升高时,片体31的共振频率会下降,此时,电流周期控制器将会调降周期性驱动电源的频率,使其维持匹配于片体31的共振频率;同样地,当散热装置100的温度下降时,片体31的共振频率会上升,电流周期控制器200将会调升周期性驱动电源的频率,使其维持匹配于片体31的共振频率。上述电流周期控制器所接收的该温度值及所输出的周期性驱动电源频率之间大致为负相关。而于本实施例中上述的负相关是符合一线性关系式,但不受限于此。其中,当以周期性驱动电源的频率为Y轴,温度值为X轴时,则上述线性关系式大致为Y=mX+n,m<0,n>0。
更具体而言,当温度值升高时,散热装置100的线圈20电阻值会随之上升,使得在相同电压的条件下,散热装置100的线圈20所接收到的电流值下降;此时,驱动结构2所能提供的磁场强度下降,进而使得受其磁场强度所影响的片体31弹性系数随之下降,最终造成片体31的共振频率下降。故,片体31的共振频率大致与上述电流值呈正相关,因而可通过电流值来推知适于匹配于片体31共振频率的周期性驱动电源的频率。详细来说,可通过电源周期控制器来侦测散热装置100所接收到的电流值,以使电流周期控制器依据侦测到的电流值,进而随时调整周期性驱动电源的频率,使其维持匹配于片体31的共振频率。
其中,当温度感测模块同时包含有散热装置温度感测器及外部环境温度感测器时,若散热装置温度感测器所测量的散热装置100温度值与外部环境温度感测器所测量且换算后的散热装置100温度值,两者的温度值的差值在预设范围内时,则电流周期控制器是以散热装置温度感测器所量测到的温度值为主,但不受限于此;若两者的温度值的差值在预设范围之外时,则表示散热装置温度感测器及外部环境温度感测器的其中一感测器可能有损坏,因而必须进行相关的检查与维修。
需补充说明的是,本实施例所提出的散热装置100的电源频率补偿方法的上述步骤S110、S120、S130,其介绍的前后顺序仅为便于解释之用,但于实际运作时,亦可依据需求而加以调整该些步骤的顺序。举例来说,可以先将电流周期控制器电性连接于散热装置100,而后再以温度感测模块电性连接于电流周期控制器。
[第二实施例]
请参阅图15,其为本发明的第二实施例,本实施例是依据上述第一实施例的散热装置100的电源频率补偿方法,进而提出的一种散热系统1000。换个角度来看,第一实施例亦相当于应用第二实施例所述散热系统1000的一种散热装置100的电源频率补偿方法。本实施例的散热系统1000是可以应用在伺服器主机、平板电脑、台式电脑或其他需要散热的系统上,具体应用范围在此不加以限制。
所述散热系统1000包含有如第一实施例所述的散热装置100、一电流周期控制器200及一温度感测模块300。其中,由于散热装置100的具体构造已于第一实施例中详细说明,故相同之处请参阅第一实施例的说明与相关附图,在此则不再赘述。以下仅就散热装置100与其他构件之间的连接关系做一介绍。再者,所述温度感测模块300是用以量测一相关于片体31共振频率的温度值,而电流周期控制器200电性连接于温度感测模块300,以接收温度感测模块300所测量到的温度值;并且电流周期控制器200电性连接于散热装置100。
有关散热系统1000的各构件的作用及其连接关系,进一步说明如下:
所述电流周期控制器200是用以接收一外部电源400而输出一周期性驱动电源,并且上述电流周期控制器200能用以调整周期性驱动电源的频率。其中,上述外部电源400较佳为一交流电源或一脉波宽度调变(pulse width modulation,PWM)直流电源,但并不以此为限。举例来说,当外部电源400为直流电源时,电流周期控制器200内则整合有变频器,以使直流电源能被转成PWM直流电源。
所述温度感测模块300包含有一散热装置温度感测器301及一外部环境温度感测器302。其中,上述散热装置温度感测器301及外部环境温度感测器302可以是内建于所述伺服器主机、平板电脑或台式电脑的温度感测器,借以降低本实施例散热系统1000的成本,但不受限于此。此外,所述温度感测模块300于本实施例中是以同时包含有散热装置温度感测器301及外部环境温度感测器302为例,但于实际应用时,所述温度感测模块300包含有散热装置温度感测器301及外部环境温度感测器302的其中之一即可。
再者,所述温度感测模块300能将其所量测到的温度值传送至电流周期控制器200,以使电流周期控制器200能依据温度值并通过散热装置100的温度与片体31的共振频率的关系式,而对应得知目前片体31的共振频率,进而调整周期性驱动电源的频率为一对应于共振频率的匹配频率。此外,所述电流周期控制器200亦能用以侦测散热装置100所接收到的一电流值,以使电流周期控制器200能依据上述电流值,来随时调整周期性驱动电源的频率为一对应于共振频率的匹配频率。
据此,所述线圈20能接收匹配频率的周期性驱动电源,而使芯部21产生一往复变化的磁场,并通过磁场吸引或排斥该致动磁性件32,以使致动磁性件32邻近或远离驱动结构2,进而使片体31的自由端312能随着致动磁性件32位移而随时处于共振状态往复摆动。
[本发明实施例的可能效果]
综上所述,本发明实施例所提供的散热装置的电源频率补偿方法及散热系统,其能在散热装置可针对不同发热元件尺寸进行客制化调整的前提下,通过将摆动结构的片体限制为非金属并搭配设有缓冲垫,借以使摆动结构的片体能够避免因基座与螺丝而产生应力集中的问题,进而达到提升摆动结构片体使用寿命的效果,且能具备较稳定的使用寿命。
再者,通过温度感测模块与电流周期控制器的配合,以使散热装置的片体自由端能随时处于共振状态往复摆动,借以使散热装置的运作维持在最高效率。
另,所述温度感测模块可通过同时设有散热装置温度感测器与外部环境温度感测器,借以经由上述两感测器的温度值相互验证,使得在散热装置温度感测器及外部环境温度感测器的其中一感测器损坏时,能够即时得知而进行相关的维修,以避免影响整体运作。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例,其并非用以局限本发明,凡依本发明所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的权利要求书的范围。

Claims (14)

1.一种散热系统,其特征在于,包括一散热装置,该散热装置包括:
一承载结构,其具有一基座及至少一缓冲垫,并且该缓冲垫设置于该基座;
一驱动结构,其设置于该基座,并且该驱动结构具有一芯部及缠绕于该芯部的一线圈,该驱动结构能经由一周期性驱动电源的驱动而产生一往复变化的磁场;以及
至少一摆动结构,其具有长形非金属的一片体及一致动磁性件,该致动磁性件设置于该片体上,并且该致动磁性件的位置对应于该驱动结构的该芯部的位置;其中,该片体具有一固定端及相反于该固定端的一自由端,该片体的该固定端固定于该基座,并且该片体的该固定端与该基座之间设有至少一该缓冲垫;
其中,该致动磁性件能受该往复变化的磁场驱动,而往复地相对于该驱动结构靠近与远离,以使该片体随着该致动磁性件位移而往复地摆动。
2.如权利要求1所述的散热系统,其中,该承载结构的至少一该缓冲垫的数量进一步限制为至少两个,该承载结构包含有一螺丝,该摆动结构的该片体是以该螺丝穿过该固定端而锁固于该基座上,并且该螺丝的一头部与该摆动结构的该片体的该固定端之间设有一个该缓冲垫。
3.如权利要求1所述的散热系统,其中,该致动磁性件包含有相吸的两磁铁,该两磁铁装设于对应该线圈的一中心线的该摆动结构的该片体的部位。
4.如权利要求3所述的散热系统,其中,对应该线圈的该中心线的该片体的部位定义为一定位部,该定位部形成有一穿孔,并且该两磁铁为能相互卡扣的构造,该两磁铁的其中一个该磁铁部分穿过该定位部的该穿孔,而与另一个该磁铁相互卡扣。
5.如权利要求3所述的散热系统,其中,该致动磁性件的一中心线平行于该线圈的该中心线,并且该致动磁性件的该中心线与该线圈的该中心线相隔有一距离,而该距离不大于该线圈的半径。
6.如权利要求3所述的散热系统,其中,该致动磁性件的一中心线与该线圈的该中心线相夹有一不大于5度的夹角。
7.如权利要求1所述的散热系统,其中,该驱动结构包含支撑该芯部的一支架,并且该基座与该支架为一体成型的构造。
8.如权利要求1所述的散热系统,其中,该片体具有设置于该基座的一第一段及远离该基座与该第一段相接的一第二段,并且该第一段的杨氏模数大于该第二段的杨氏模数。
9.如权利要求1所述的散热系统,其中,该片体垂直于其长度方向的截面积自该固定端朝该自由端的方向渐缩。
10.如权利要求1所述的散热系统,其中,该摆动结构还具有设置于该片体且与该致动磁性件相间隔的一摆动磁性件;该散热装置还包含设置于该承载结构的一附加摆动结构,该附加摆动结构较该摆动结构远离于该驱动结构,该附加摆动结构具有一片体及设置于该片体的一摆动磁性件,该附加摆动结构的该摆动磁性件的位置对应于该摆动结构的该摆动磁性件的位置,该附加摆动结构的该片体具有设置于该承载结构的一固定端及相反于该固定端的一自由端,该摆动结构的该摆动磁性件与对应的该附加摆动结构的该摆动磁性件相互排斥。
11.如权利要求1至10中任一项所述的散热系统,其进一步包括有一电流周期控制器与电性连接于该电流周期控制器的一温度感测模块;该电流周期控制器用以接收一外部电源而输出该周期性驱动电源至该驱动结构,该摆动结构的该片体具有随温度变化的一共振频率,并且该电流周期控制器能调整该周期性驱动电源的一频率;该温度感测模块用以测量相关于该片体的共振频率的一温度值,并传送该温度值至该电流周期控制器,以使该电流周期控制器能依据该温度值来调整该周期性驱动电源的该频率为对应于该共振频率的一匹配频率。
12.如权利要求11所述的散热系统,其中,该温度感测模块包含有一散热装置温度感测器与一外部环境温度感测器的至少其中之一,该散热装置温度感测器用以量测该散热装置的温度,该外部环境温度感测器用以量测该散热装置以外的外部环境温度。
13.如权利要求11所述的散热系统,其中,该温度感测模块所测量到的温度值与该片体的共振频率之间为负相关。
14.如权利要求11所述的散热系统,其中,该电流周期控制器能用以侦测该散热装置所接收到的一电流值,以使该电流周期控制器能依据该电流值来调整该周期性驱动电源的该频率为一对应于该共振频率的匹配频率。
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