CN1474645A - 电子设备的气体散热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种电子设备的气体散热装置及方法，是在一电子设备所设的机壳的一端设有一气源供给元件，该气源供给元件的一端是连通至各该机壳内部，另端则连接至一气体供应源，以借由该气体供应源提供散热流体至该机壳内部，使散热流体与该机壳内的热空气产生对流，以降低该机壳内的各电子元件于运作中所产生的高温，使该电子装置能够保持于良好、稳定的工作状态。

Description

电子设备的气体散热装置及方法

技术领域

本发明是有关降低机壳内部高温的方法及装置，尤指一种一机壳上设有一气源供给元件，利用该气源供给元件与一气体供应源相接，令该气体供应源供应散热流体至该机壳内，借以降低各该机壳内高温的散热方法。

背景技术

个人电脑引导着所有资讯产品的蓬勃发展，每年资讯市场的需求成长率乃不断地向上提升，而随着各类资讯产业的发展与精进，相关电子产品的研发理念，是以走向高频率、高速度的资料处理模式，并以轻、薄、短、小的外观造型为其发展主轴，但是缩小的机型，将使得其内部的晶片尺寸逐渐朝向微型化，但如此的设计理念，却造成电子元件的发热密度越来越高，不难得知，对于电子产品相关的散热方式，可说是当前电子相关业者，决定其产品的稳定性好坏的重要的因素之一。

早期电脑内部的电路设计较为简单，其应用程式少，工作速度也较慢，因此，电脑系统在运作上不会因“热问题”而失控，通常在中央处理器(CPU)上加个散热风扇即可，而现今电脑在功能上对存储器的容量需求越来越大，运算的速度也愈来愈快，造成整个系统的工作温度亦相对提高，而内部所安装的晶片尺寸亦逐渐朝向小型化，造成电子元件的发热密度越来越高，此外，在潮流及方便性上，主机的外型设计也愈来愈小，机壳内的热气往往无法顺利排出。于是“高温”已成为造成电脑寿命的杀手，进而造成“热当机”。

因此，电子产品的散热效果，可说是当前电子相关业者决定其产品的稳定性的重要因素！由此得知，散热相关的产品位于电子产业的上、中、下游的环节中有着不可轻视的地位，尤其对于中央处理器(centralprocess unit，以下简称CPU)的散热效果，更是当前资讯业界主要探讨的课题，而CPU散热效果的好坏，是取决于散热器(CPU Cooler)的好坏、CPU与散热器之间的介质，以及CPU与周围空气是否能对流等因素。然而，一般大众对于散热器(CPU Cooler)的重要性都有深入的了解，但是却忽略了机壳的重要性，因为设计良好的机壳能让CPU及其他装置产生的高温，可经由风扇与机壳外的空气产生对流，使得该等机壳中的温度不至于太高。

为使机房内的各类电子装置(如：服务器)被装载于一机架上，请参阅图1所示，使其能够集中管理、控制、操作与测试，或者借以节省各电子装置1于机房中所占用的空间，其散热方式，是利用各电子装置1独自以机壳10内所装载的风扇11，直接与机壳10外的空气产生对流，以降低机壳10中各电子元件(例如CPU)于运作中所产生的高温，此种方式，常由于该机架所装载的电子装置1太多，而使得机房的人员无法立即发现某一个装载于机壳10上的风扇11发生故障的现象，因而造成电子元件烧毁，或造成系统错误而发生当机的现象。

一般而言，若机壳10的外型设计愈小，机架上就可承载较多的机壳10，但是机壳10若太小，仅能装载较小型的风扇11，但是较小型的风扇11相对地所能提供的风量亦随之减小，而且机壳10太小，将使得机壳10内的热气较不易排出，若加上风量的减小，无疑对于散热的效果大打折扣，但是若增加较小型风扇11的数目，却又会有成本增加的顾虑。

发明内容

经由前文的深入剖析，得知，一般的机架若要承载较多的电子装置，需尽量地缩小机壳的尺寸，但此举却造成机壳的散热效果大幅降低，有鉴于以上所述的种种缺点，以及利用机架承载多个电子装置所带来的优点，并配合现今资讯科技的研发趋势，发明人于经过长久努力的研究与实验后，终于开发设计出本发明。

本发明是一种电子设备的气体散热装置及方法，是将一电子设备的机壳的一端设有一气源供给接头，该气源供给接头的一端是连通至该机壳内部，而另端则连接至一气体供应源，以借由该气体供应源提供散热流体至该机壳内部，并与该机壳内的热空气产生对流，以降低各该机壳内部的各元件于运作中所产生的高温。

根据上述技术方案：在一机架上安装复数个该机壳，各该气源供给元件的另端同时连接至同一气体供应源。在一机架上安装复数个机壳，使各该气源供给元件的另端分别连接至不同气体供应源。该气体供应源为至少一空气压缩机，而该散热流体为该空气压缩机所供应的压缩空气。该电子装置是一电脑主机。各该气源供给元件于延伸至各该机壳内的一端连接一管体，使得该管体的一端是延伸至该电脑主机内相邻所安装的中央处理器的位置，使该气体供应源可将所提供的气体直接吹向该中央处理器。各该管体连接一多孔性介质的出气接头。

本发明还可以这样实现：一种电子设备的气体散热方法，该方法是在一电子设备所设的机壳的一端设有一气源供给元件，该气源供给元件的一端是延伸至该机壳内，另端则与一气体供应源相连接，而该机壳内部设有一温度感测元件，该温度感测元件连接至一控制系统，而该控制系统并与一气体供应源相连接，使该控制系统可借由各该温度感测器得知该机壳内的温度，以适时令该气体供应源继续或停止供给散热流体至各该机壳内。

根据上述方案：各该机壳内设有一流量控制阀，各该流量控制阀是分别与该控制系统以及该气体供应源相连接，使该控制系统可依下列步骤，并依照预先设定的一温度与流量控制值，以控制各该机壳内的温度：

首先，读取由各该温度感测元件所传送回的温度数值；

接着，判断各该温度数值所对照的流量数值；

接着，令各该流量控制阀流出与各该温度数值相对照的流量数值。

该控制系统为一主机与一显示幕，利用该主机内所设的控制软件，自动控制该机壳内的温度，并可利用该显示幕加以监控该机壳内的温度数值、该流量控制阀的流量数值的相关数值。

附图说明

图1是习用的机架立体图；

图2是冲发明的立体图之一；

图3是本发明的立体图之二；

图4是本发明的立体图之三；

图5是本发明的平面图之一；

图6是本发明的平面图之二；

图7是本发明的平面图之三；

图8是本发明的流程图。

图号说明：

电子装置………………2       机壳……………………21

气源供给元件…………22      管体……………………23

中央处理器……………24      流量控制阀……………25

电子讯号接头…………26      出气接头………………27

温度感测元件…………28      控制系统………………5

机架……………………3       气体供应源……………4

电脑主机………………51      显示幕…………………52

具体实施方式

本发明是一种电子设备的气体散热装置及方法，请参阅图2所示，该装置是在一电子装置2所设的机壳21的一端设有一气源供给元件22，该气源供给元件22的一端是延伸至该机壳21内，另端则可与一气体供应源4相连接，以借由该气体供应源4提供散热流体至该机壳21，借以降低该机壳21内的各电子元件(例如：中央处理器)于运作时所产生的高温，令该电子装置2能处于稳定的工作状态。

在本发明的一较佳实施例中，是在一机架3上可安装复数个机壳21，而各该气源供给元件22的另端是可同时连接至同一气体供应源4，或分别连接至不同气体供应源4，请参阅图2、图3所示，使该气体供应源4可提供干燥、无灰尘的散热气体至各机壳21，以降低各该机壳21内的各电子元件于运作时所产生的高温，使该等电子装置2能处于稳定的工作状态。

在该实施例中，请参阅图2、图3所示，该电子装置2可以是一电脑主机，一般而言，该电脑主机的机壳21中，最需要散热的电子元件，应为中央处理器24，因此，各该气源供给元件22可连接一管体23，以延伸至相邻该中央处理器24的位置，使该气体供应源4可将所提供的散热流体直接吹向该中央处理器24，以达良好、快速的散热效果。

在本发明中，请参阅图4所示，其中各该气源供给元件22可以借由该管体23连接一多孔性介质的出气接头27，其中该出气接头27可设于邻近各该机壳21内所安装的中央处理器24的位置处，以借由各该出气接头27所溢出的空气，直接降低该中央处理器24于运作中所产生的高温。

在本发明中，请参阅图2、图3所示，其中各该气体供应源4可为一空气压缩机，而该散热流体则为该空气压缩机所提供的压缩空气，但由于该空气压缩机所压缩的空气，在压缩的过程中，会将大量的水份、油份和污物一起变换为高热的气体，如此的空气若提供至各该机壳21内，将使得该等机壳21内部的线路发生锈蚀、堆积尘埃或造成电路短路，故不宜直接利用压缩机送出的压缩空气作为散热的气体，故，本发明中，该空气压缩机的一进气口上设有一进气过滤器(intake filter)，以借由该进气过滤器，先将进入该空气压缩机的空气经过清净调质过程(conditioning)，以去除气体中的尘埃或水气，此外，该空气压缩机亦可连接一冷却器，以提供的低温的压缩空气，或可连接一干燥器，以提供干燥的压缩空气。

在本发明的电子设备的气体散热装方法，请参图5所示，各该机壳21内部设有一温度感测元件28，各该温度感测元件28是连接至一控制系统5，而该控制系统5则与该气体供应源4相连接，使该控制系统5可借由各该温度感测元件28得知各该机壳21内的温度，以适时令该气体供应源4继续或停止供给散热流体至各该机壳21内。

在该方法中，请参阅图6及图8所示，各该机壳21内可设有一流量控制阀25(flow control valve)，各该流量控制阀25是分别与该控制系统5以及该气体供应源4相连接，使该控制系统5可依下列步骤，并依照预先设定的一温度与流量控制值，以控制各该机壳21内的温度：

(101)读取由各该温度感测元件28所传送回的温度数值；

(102)判断该温度数值所对照的流量数值；

(103)令各该流量控制阀25流出与各该温度数值相对照的流量数值。

其中该控制系统5，请参阅图6及图7所示，可以是一电脑主机51与一显示幕52，使机房值班人员可利用该电脑主机51内所设的控制软件，自动控制各该机壳21内的温度，并可利用该显示幕52加以监控各该机壳21内的温度数值、各该流量控制阀25的流量数值等相关数值，而于各该机壳21上则设有至少一个电子讯号接头26，使各该温度感测元件28与流量控制阀25，可利用该等电子讯号接头26与控制系统5相连接。

Claims (10)

1.一种电子设备的气体散热装置，该装置是在一电子设备所设的机壳的一端设有一气源供给元件，该气源供给元件的一端是延伸至该机壳内，另端则连接一气体供应源，以借由该气体供应源提供散热流体至该机壳。

2.根据权利要求1所述的气体散热装置，其特征在于：在一机架上安装复数个该机壳，各该气源供给元件的另端同时连接至同一气体供应源。

3.根据权利要求1所述的气体散热装置，其特征在于：在一机架上安装复数个机壳，使各该气源供给元件的另端分别连接至不同气体供应源。

4.根据权利要求1所述的气体散热装置，其特征在于：该气体供应源为至少一空气压缩机，而该散热流体为该空气压缩机所供应的压缩空气。

5.根据权利要求1所述的气体散热装置，其特征在于：该电子装置是一电脑主机。

6.根据权利要求5所述的气体散热装置，其特征在于：各该气源供给元件于延伸至各该机壳内的一端连接一管体，使得该管体的一端是延伸至该电脑主机内相邻所安装的中央处理器的位置，使该气体供应源可将所提供的气体直接吹向该中央处理器。

7.根据权利要求6所述的气体散热装置，其特征在于：各该管体连接一多孔性介质的出气接头。

8.一种电子设备的气体散热方法，该方法是在一电子设备所设的机壳的一端设有一气源供给元件，该气源供给元件的一端是延伸至该机壳内，另端则与一气体供应源相连接，而该机壳内部设有一温度感测元件，该温度感测元件连接至一控制系统，而该控制系统并与一气体供应源相连接，使该控制系统可借由各该温度感测器得知该机壳内的温度，以适时令该气体供应源继续或停止供给散热流体至各该机壳内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：各该机壳内设有一流量控制阀，各该流量控制阀是分别与该控制系统以及该气体供应源相连接，使该控制系统可依下列步骤，并依照预先设定的一温度与流量控制值，以控制各该机壳内的温度：

首先，读取由各该温度感测元件所传送回的温度数值；

接着，判断各该温度数值所对照的流量数值；

接着，令各该流量控制阀流出与各该温度数值相对照的流量数值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：该控制系统为一主机与一显示幕，利用该主机内所设的控制软件，自动控制该机壳内的温度，并可利用该显示幕加以监控该机壳内的温度数值、该流量控制阀的流量数值的相关数值。

Images