CN1917754B - 散热模块及其散热风量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热模块及其散热风量控制方法。散热模块用以装设在一电子装置中，电子装置具有一第一发热源及一第二发热源，散热模块至少包括一第一出风口、一第二出风口及一第一风量调节器。第一出风口提供一第一风量于第一发热源，第二出风口提供一第二风量于第二发热源。第一风量调节器设置于第一出风口处，用以根据第一发热源及第二发热源的温度，调节第一风量的大小。

Description

散热模块及其散热风量控制方法

技术领域

本发明涉及一种散热模块及其散热风量控制方法，特别是涉及一种根据两个以上不同发热源温度调整散热风量大小的散热模块及其散热风量控制方法。

背景技术

在科技发展日新月异的现今时代中，各式各样的电子产品带来生活上的便利，并且广泛的应用在日常生活中。例如是笔记型计算机、桌上型计算机、服务器及电源供应器等电子产品，其散热的效果将直接影响到电子产品的效能。发热源通常为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、硬盘、芯片组或灯泡等。由于电子产品朝向轻薄短小发展，热能无法有效的在有限空间中散去，必须通过散热模块帮助多余热能的散去。然而电子装置中通常不只具有一个发热源，因此常见的散热模块通常具有至少两个出风口，用以针对两组发热源进行散热。

请参照图1，其绘示现有技术具两个出风口的散热模块的电子装置方块示意图。散热模块130设置于电子装置100之中，其包括叶片131及壳体132。壳体132具有第一出风口132a及第二出风口132b。其中，第一出风口132a具有第一出风口宽度D1，且第二出风口132b具有第二出风口宽度D2。第一鳍片110a连接于第一发热源110，并设置于第一出风口132a外侧。第二鳍片120a连接于第二发热源120，并设置于第二出风口132b外侧。当电子装置100长时间使用时，第一发热源110产生的热能传导至第一鳍片110a，且第二发热源120的热能传导至第二鳍片120a。当叶片131以顺时针方向的转动时，带动冷空气由叶片131的上下两侧进入散热模块130，并分流于第一出风口132a及第二出风口132b。第一风量W1及第二风量W2经过第一鳍片110a及第二鳍片120a时，分别带走第一鳍片110a及第二鳍片120a的热能。并且帮助第一发热源110及第二发热源120的热能散去。

在电子装置100的不同使用情况下，第一发热源110及第二发热源120所产生的第一操作温度T1及第二操作温度T2不尽相同。而散热模块130具有固定大小的第一出风口宽度D1及第二出风口宽度D2，无法调整第一风量W1及第二风量W2的相对大小。因此无法因应电子装置100在不同使用情况下的散热需求。

再者，虽然传统的散热模块130可进行叶片131转速的调整。叶片131转速调快时，第一风量W1与第二风量W2同时提高。但在第一操作温度T1及第二操作温度T2不相同之下，造成过多的冷空气浪费在低热量发热源的散热上。另一方面，叶片131转速调慢时，第一风量W1及第二风量W2同时降低。但在第一操作温度T1及第二操作温度T2不相同之下，造成冷空气对高热量发热源的散热效果不足。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种散热模块及其散热风量控制方法，其采用第一风量调整器设置于第一出风口的设计，可以调整第一开口宽度的大小，使第一风量与第二风量可作调整，以达到最佳使用比率.如此一来，便可针对第一操作温度与第二操作温度配置最佳风量比率，以提高散热模块的散热效率.

根据本发明的目的，提出一种散热模块，用以装设在一电子装置中，电子装置具有一控制单元、一第一发热源及一第二发热源，散热模块至少包括一第一出风口、一第二出风口及一第一风量调节器。第一出风口提供一第一风量于第一发热源，第二出风口提供一第二风量于第二发热源。第一风量调节器设置于第一出风口处，该控制单元用以根据第一发热源及第二发热源的温度差值或比值输出一控制信号，第一风量调节器根据该控制信号调节第一风量的大小。

根据本发明的另一目的，提出一种电子装置，包括一第一发热源、一第二发热源、一散热模块及一控制单元。散热模块至少包括一第一出风口、一第二出风口及一第一风量调节器。第一出风口提供一第一风量于第一发热源，第二出风口提供一第二风量于至第二发热源。第一风量调节器设置于第一出风口处，用以调节第一风量的大小。控制单元用以根据第一发热源及第二发热源的温度差值或比值，控制第一风量调节器，以调节第一风量的大小。

根据本发明的另一目的，提出一种风量控制方法，应用于一电子装置，电子装置利用一散热模块，以分别提供一第一风量以及一第二风量于一第一发热源以及一第二发热源。风量控制方法包括感测第一发热源的一第一操作温度以及第二发热源的一第二操作温度，以及根据第一操作温度与第二操作温度差值或比值，调节至少第一风量的大小。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为现有技术具两个出风口的散热模块的电子装置方块示意图；

图2A为本发明一较佳实施例的电子装置方块示意图；

图2B为图2A的电子装置200处于另一操作状态的方块示意图；

图3为本发明较佳实施例的散热风量控制方法流程图。

具体实施方式

表1为图3中控制方法的温度比值查阅表；

表2为图3中控制方法的温度差值查阅表。

请参照图2A，其绘示依照本发明一较佳实施例的电子装置方块示意图。电子装置200例如是笔记型计算机、桌上型计算机、投影机、服务器或电源供应器等。在图2A中，电子装置200包括第一发热源210、第一鳍片210a、第二发热源220、第二鳍片220a、散热模块230及控制单元240。在本实施例中，第一发热源210为一中央处理器(CPU)，包括一第一温度感测元件211；第二发热源220为一芯片组，包括第二温度感测元件222。散热模块230包括叶片231、一壳体232及一第一风量调节器233。叶片231设置于壳体232的内部。壳体232具有第一出风口232a及第二出风口232b。第一风量调节器233包括第一闸门233a及驱动元件233b。控制单元240，例如是南桥，其包括热集成电路(Thermal IC)234，用以根据第一温度感测元件211及第二温度感测元件222的温度数据，输出控制信号Sc至第一风量调节器233的驱动元件233b，以调整第一闸门233a的位置.第一鳍片210a连接于第一发热源210，并设置于第一出风口232a外侧.第二鳍片220a连接于第二发热源220，并设置于第二出风口232b外侧.

第一鳍片210a及第二鳍片220a为良好的热传体，当电子装置200长时间使用下，第一发热源210产生的热能传导至第一鳍片210a上。并且第二发热源220产生的热能传导至第二鳍片220a上。叶片231以顺时针方向转动时，叶片231上下两侧冷空气吸入壳体232内，并且流向第一出风口232a及第二出风口232b。冷空气于第一出风口产生第一风量W1，且冷空气于第二出风口产生第二风量W2。第一风量W1及第二风量W2经过第一鳍片110a及第二鳍片120a时，分别带走第一鳍片110a及第二鳍片120a的热能，以便帮助第一发热源110及第二发热源120的热能散去。

请同时参照图2A以及图2B。图2B绘示图2A的电子装置200处于另一操作状态的方块示意图。如图2A所示，当第一发热源210的第一操作温度T1(例如是30℃远小于第二发热源220的第二操作温度T2(例如是80℃)时，第一出风口宽度D1a远小于第二出风口宽度D2。其中，第一出风口宽度D1a与第二出风口宽度D2比率例如是1∶4，使得第一风量W1与第二风量W2的比率约为1∶4，以达到较佳的散热效率。如图2B所示，当第一发热源210的第一操作温度T1提高(例如是50℃)或第二发热源220的第二操作温度T2降低(例如是60℃)时，散热模块230便提供较大的第一出风口宽度D1b，使得第一出风口宽度D1b与第二出风口宽度D2的比率例如是2∶3，以增加第一风量W1且降低第二风量W2，使第一风量W1与第二风量W2的比率约为2∶3，以达到较佳的散热效率。

请参照图3，其绘示根据本发明较佳实施例的散热风量控制方法流程图。首先，于步骤S02，利用第一感测元件211以及第二感测元件222，分别感测第一发热源210以及第二发热源220的第一操作温度T1以及第二操作温度T2。第一感测元件211以及第二感测元件222例如是分别内建于第一发热源210以及第二发热源220的热二极管(Thermal Diode)。接着，于步骤S04，根据第一操作温度T1以及第二操作温度T2，调节第一风量W1的大小。如图2A所示，在本实施例中，控制单元240根据第一操作温度T1及第二操作温度T2的温度回馈数据，判断第一操作温度T1及第二操作温度T2的比值，并据以输出控制信号Sc至驱动元件233b，通过调整第一闸门233a的位置，以调整第一出风口232a的宽度大小。

当第一发热源210的操作温度T1及第二发热源220的操作温度T2分别为30℃及80℃时，控制单元240根据两操作温度T1及T2的比值3/8，对照内建的查阅表400，如表1所示，以得出所需的第一出风口宽度D1与第二出风口宽度D2的比值，例如是1/4，并根据此比值1/4，输出控制信号Sc，通过控制第一闸门233a的位置，以调整第一出风口宽度D1a，使得两出风口宽度D1a与D2的比值为1/4。此时，第一风量W1及第二风量W2的比值也大约是1/4。如此一来，便可对具有较大发热量的第二发热源220提供较大的第二风量W2，而对较小发热量的第一发热源220提供较小的第一风量W1，以达到较佳的散热效率。

如图2B所示，当电子装置200的操作状态改变，第一发热源210的操作温度T1提高为50℃，而第二发热源220的操作温度T2则降低为70℃时，控制单元240根据两操作温度T1及T2的比值5/7，对照内建的查阅表400，如表1所示，以得出所需的第一出风口宽度D1与第二出风口宽度D2的比值，例如是2/3，并根据此比值2/3，输出控制信号Sc，通过控制第一闸门233a的位置，以调整第一出风口宽度D1b，使得两出风口宽度D1b与D2的比值为2/3.此时，第一风量W1及第二风量W2的比值也大约是2/3.如此一来，便可对第一发热源210及第二发热源提供适量的第一风量W1以及第二风量W2，以达到较佳的散热效率.

如上所述，本发明虽以根据两操作温度T1及T2的比值来调整第一风量及第二风量为例作说明，然而本发明的控制单元240也可以是根据操作温度T1以及T2的差值(，T1-T2)，来调节第一风量W1以及第二风量W2的大小。例如，当操作温度T1及T2分别为30℃及80℃时，控制单元240对照表2的内建查阅表500，并根据温度差值T1-T2＝-50℃，得出所需的D1与D2比值为1/4，并据以控制第一闸门233a的位置，使第一风量W1及第二风量W2的比值约为1/4。而当操作温度T1及T2分别为50℃及70℃时，控制单元240对照表2的内建查阅表500，并根据温度差值T1-T2＝-20℃，得出所需的D1与D2比值为2/3，并据以控制第一闸门233a的位置，使第一风量W1及第二风量W2的比值约为2/3，以达到较佳的散热效率。甚至本发明的控制单元240也可以使用其它的数据分析方式，只要是根据操作温度T1及T2来调整第一风量及第二风量大小，达到提高散热效率的目的，都落入本发明的技术范围。

其中，驱动的方法例如是磁场变化方式或热涨冷缩方式。随着第一出风口宽度与第二出风口宽度比率的改变，第一风量W1与第二风量W2的比率也随的改变。

如上所述，本发明电子装置200的第一风量调节器233虽以具有第一闸门233a为例作说明，然而本发明的电子装置200的风量调节器233也可以阀门方式设置，而且闸门或阀门位置的控制方式可以是机械式、磁场驱动式或是热涨冷缩方式，只要是能根据操作温度T1及T2，控制风量调节器233，来调整第一风量及第二风量的大小，以达到较佳的散热效率，均不脱离本发明的技术范围。

如上所述，本发明电子装置200的第一发热源210及第二发热源220虽以分别以中央处理器及芯片组为例作说明，然而本发明第一发热源210及第二发热源220也可为硬盘或灯泡等其它发热源另外，本发明电子装置200虽以第一风量调节器233配置于第一出风口为例作说明，然本发明的电子装置200也可包括第二风量调节器，设置于第二出风口232b处，用以调节第二出风口宽度D2。此时控制单元240可同时调节第一出风口宽度D1及第二出风口宽度D2，以提供所需的第一风量W1及第二风量W2，达到较佳的散热效率，因此均不脱离本发明的技术范围。

本发明上述实施例所揭露的散热模块及其散热风量控制方式，其采用第一风量调整器设置于第一出风口的设计，可随电子装置不同的操作状态，适时地调整第一出风口宽度的大小，进而调节第一风量与第二风量的比率，以提供不同发热源所需的散热风量。如此一来，便可针对不同发热源的操作温度配置最佳化风量比率，避免能源的浪费，并有效提高电子装置的散热效率。

综上所述，虽然结合以上一较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (18)

1.一种散热模块，用以装设在一电子装置中，该电子装置具有一控制单元、一第一发热源及一第二发热源，该散热模块至少包括：

一第一出风口，提供一第一风量于该第一发热源；

一第二出风口，提供一第二风量于该第二发热源；以及

一第一风量调节器，设置于该第一出风口处，该控制单元用以根据该第一发热源及该第二发热源的温度差值或比值输出一控制信号，且该第一风量调节器根据该控制信号调节该第一风量的大小。

2.如权利要求1所述的散热模块，其中该第一风量调节器包括一第一闸门，用以调整该第一出风口的大小。

3.如权利要求1所述的散热模块，该散热模块还包括一第二风量调节器，设置于该第二出风口处，用以根据该第一发热源及该第二发热源的温度，调节该第二风量的大小。

4.如权利要求3所述的散热模块，其中该第二风量调节器包括一第二闸门，用以调整该第二出风口的大小。

5.一种电子装置，包括：

一第一发热源以及一第二发热源；

一散热模块，至少包括：

一第一出风口，提供一第一风量于该第一发热源；

一第二出风口，提供一第二风量于该第二发热源；及

一第一风量调节器，设置于该第一出风口处，用以调节该第一风量的大小；以及

一控制单元，用以根据该第一发热源及该第二发热源的温度差值或比值，控制该第一风量调节器，以调节该第一风量的大小。

6.如权利要求5所述的电子装置，其中该第一发热源为一中央处理器、一硬盘、一芯片组、一灯泡或其它发热元件。

7.如权利要求5所述的电子装置，其中该第二发热源为一中央处理器、一硬盘或一芯片组、一灯泡或其它发热元件。

8.如权利要求5所述的电子装置，其中该第一风量调节器包括一第一闸门，用以调整该第一出风口的大小。

9.如权利要求5所述的电子装置，其中该控制单元为一热控制集成电路。

10.如权利要求5所述的电子装置，该电子装置为笔记型计算机、桌上型计算机、投影机、服务器或电源供应器。

11.如权利要求5所述的电子装置，该散热模块还包括一第二风量调节器，设置于该第二出风口处，接受该控制单元的控制，以调节该第二风量的大小。

12.如权利要求11所述的电子装置，其中该第二风量调节器包括一第二闸门，用以调整该第二出风口的大小。

13.一种散热风量控制方法，应用于一电子装置，该电子装置利用一散热模块，以分别提供一第一风量于一第一发热源以及提供一第二风量于一第二发热源，该散热风量控制方法包括：

感测该第一发热源的一第一操作温度以及该第二发热源的一第二操作温度；以及

根据该第一操作温度与该第二操作温度的差值或比值，调节该第一风量的大小。

14.如权利要求13所述的散热风量控制方法，其中调节该第一风量大小的步骤更包括：

根据该第一操作温度与该第二操作温度，调节该第二风量的大小。

15.如权利要求13所述的散热风量控制方法，该散热模块包括一第一出风口，用以提供该第一风量，且调节该第一风量大小的该步骤改变该第一出风口的大小，以调节该第一风量。

16.如权利要求15所述的散热风量控制方法，其中调节该第一风量大小的该步骤改变设置于该第一出风口的一第一闸门位置，以调节该第一风量。

17.如权利要求16所述的散热风量控制方法，其中调节该第一风量大小的该步骤是以磁场变化方式改变该第一闸门位置，以调节该第一风量。

18.如权利要求16所述的散热风量控制方法，其中调节该第一风量大小的该步骤是以热胀冷缩方式改变该第一闸门位置，以调节该第一风量。

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