JP5227380B2 - 放熱モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、放熱モジュールに関するもので、特に水気と塵などの雑物によって電子部材の作動に影響を及ぼしてしまうのを避けることができる放熱モジュールに係るものである。
従来の放熱モジュールとしては、大部分の電子製品はその自体の電子部材(例えばマイクロプロセッサまたはICチップなど)をケース内に集中して収容しなければならないが、電子製品の功能の迅速な進歩に従って、さらにケースの内部空間は大体通風性の悪い密閉の空間で、そして電子部材が作動時において高熱が生じ易くなるため、ケースの内部空間の温度も段々と高くなり、そのために電子部材に適当な作業温度を維持して正常で作動できるように、さらにその使用寿命を延ばすことができるように、電子製品においては殆どファンまたは放熱フィンなどの放熱装置を利用してケースの内部空間の電子部材に対して放熱を行うようにしたものがある。
従来の放熱モジュールとしては、例えば中華民国公告第M344508号「コンピューターケースの放熱装置」と、図9,10に示される従来の放熱モジュールの組立構造を参照すると、従来の放熱モジュールには一個のケース7と二個のファンユニット8が含まれる。その内にケース7には一個の収容空間71と二個の組立口72が含まれ、収容空間71は複数個の電子部材9を設けるのに用いられ、二個の組立口72は選択的にケース7の上面と側面に設けられる。二個のファンユニット8はそれぞれ対応するように二個の組立口72に設けられる。それぞれの電子部材9が持続的に作動されると、電子部材9から生じる高温によって収容空間71の内の温度は段々と上昇し、そしてその内の一個のファンユニット8によって外部の常温の空気を導引して収容空間71の内に進入し、電子部材9と熱交換を行うことにより、空気は電子部材9から生じる熱エネルギーを吸収し、さらにもう一個のファンユニット8を利用し、熱交換を完成した高温の空気を収容空間71から抽出して外部へ排出することにより、収容空間71の内に循環気流を形成して放熱を行うことができるため、ケース7の内部の全体の放熱の効果を高めることができるようにとしたものがある。
中華民国公告第M344508号
図9、10に示される従来の放熱モジュールにおいては、ファンユニット8を経由して直接外部の空気を収容空間71の内に導入して熱交換を行わなければならないが、外部の空気は殆ど水気を含んでおり、または塵などの雑物を含んでいる。そのため、従来の放熱モジュールによって循環の放熱を行う場合、水気と塵も収容空間71の内に進入し易いため、電子部材9が湿ったりまたはショートしたりする状況が発生し易く、電子部材9が壊れて電子製品の使用寿命が短くなったりするという問題点があった。このように、上記のような従来の放熱モジュールをさらに改良しなければならない。
本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その主な目的とするところは、水気または塵などの雑物によって電子部材の作動に影響を及ぼしてしまうのを有効に減らし、そして電子部材の使用寿命を延ばすことができる放熱モジュールを提供することである。
本発明の第二の目的は、電子部材から生じる熱エネルギーをもう一個の空間まで導引することにより、有効に放熱を行うことができる放熱モジュールを提供することにある。
本発明の第三の目的は、電子部材と導熱板の間の熱交換の面積を増やすことにより、全体の放熱の効率を高めることができる放熱モジュールを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による放熱モジュールは、一個のケース、少なくとも一個の導熱板および少なくとも一個のファンユニットを有する。ケースには一個の収容空間が含まれる。導熱板は収容空間の内に設けられ、そして収容空間を一個の第一収容室と一個の第二収容室に区画し、導熱板は第一収容室と第二収容室の間を阻隔する。第一収容室と第二収容室は互いに連通しない二個の収容室からなり、第一収容室には複数個の通気口が含まれる。ファンユニットは第一収容室内に設けられ、ファンユニットには少なくとも一個の風入口と少なくとも一個の風出口が含まれ、風入口は第一収容室のその内の一個の通気口に対応して連通するように形成され、風出口は第一収容室のもう一個の通気口に対応して連通するように形成される。導熱板はケースの収容空間内に一体成形になるように形成される。
また、通気口の数は二個であり、そして第一収容室には一個の送風通路が含まれ、送風通路の二端はそれぞれ二個の通気口と互いに連通するように形成されることもできる。また、ファンユニットには一個の第一ファンユニットと一個の第二ファンユニットが含まれ、第一ファンユニットと第二ファンユニットにはそれぞれ一個の風入口と一個の風出口が設けられ、第一ファンユニットの風入口はその内の一個の通気口に対応して連通するように形成され、第二ファンユニットの風出口はもう一個の通気口に対応して連通するように形成されることもできる。また、通気口には一個の第一通気口、一個の第二通気口と一個の第三通気口が含まれ、第一収容室には一個の送風通路が含まれ、送風通路の二端はそれぞれ第一通気口と第二通気口と互いに連通するように形成され、第三通気口は第一収容室の側面に設けられ、そして送風通路と互いに連通するように形成されることもできる。また、ファンユニットには一個の風入口と一個の風出口が含まれ、風入口は第三通気口に対応して連通するように形成され、風出口は送風通路を経由して第一通気口に対応して連通するように形成されることもできる。また、第一収容室は一個の第一送風通路と一個の第二送風通路により構成され、そして第一送風通路と第二送風通路は互いに連通するように形成されることもできる。また、通気口には一個の第一通気口と一個の第二通気口が含まれ、第一通気口は第一送風通路の一端に位置するように形成され、第二通気口は第二送風通路の一端に位置するように形成されることもできる。また、第一送風通路と第二送風通路が互いに交差するエリアには一個の組立エリアが形成され、ファンユニットは対応するように組立エリアに設けられることもできる。また、通気口には他に一個の第三通気口と一個の第四通気口が含まれ、第三通気口と第四通気口はそれぞれ組立エリアの上部と底部に形成されることもできる。また、ファンユニットには一個の第一風入口、一個の第二風入口、一個の第一風出口と一個の第二風出口が含まれ、第一風入口は第三通気口に対応して連通するように形成され、第二風入口は第四通気口に対応して連通するように形成され、第一風出口は第一送風通路を経由して第一通気口と互いに連通するように形成され、第二風出口は第二送風通路を経由して第二通気口と互いに連通するように形成されることもできる。また、導熱板には複数個の放熱フィンが設けられ、それぞれの放熱フィンは互いに平行になるように送風通路の内に設けられ、そしてそれぞれの放熱フィンはその内の一個の通気口からもう一個の通気口の方向に向かって延伸するように形成されることもできる。また、導熱板には複数個の放熱フィンが設けられ、それぞれの放熱フィンは互いに平行になるように送風通路内に設けられ、そしてそれぞれの放熱フィンは第一通気口から第二通気口の方向に向かって延伸するように形成されることもできる。また、導熱板には複数個の放熱フィンが設けられ、それぞれの放熱フィンは互いに平行になるように送風通路の内に設けられることもできる。
本発明の放熱モジュールによれば、水気や塵などの雑物によって電子部材の作動に影響を及ぼしてしまうのを有効に減らし、そして電子部材の使用寿命を延ばすことができるという利点がある。
本発明の放熱モジュールによれば、電子部材から生じる熱エネルギーをもう一個の空間まで導引することにより、有効に放熱を行うことができるという利点がある。
本発明の放熱モジュールによれば、電子部材と導熱板の間の熱交換の面積を増やすことにより、全体の放熱の効率を高めることができるという利点がある。
図1は、本発明の実施例1の放熱モジュールの分解斜視透視図である。 図2は、本発明の実施例1の放熱モジュールの平面透視と気流の流れの説明図である。 図3は、図2のA−A線に沿った側面断面図である。 図4は、本発明の実施例2の放熱モジュールの分解斜視透視図である。 図5は、本発明の実施例2の放熱モジュールの平面透視と気流の流れの説明図である。 図6は、図5のB−B線に沿った側面断面図である。 図7は、本発明の実施例3の放熱モジュールの分解斜視透視図である。 図8は、本発明の実施例3の放熱モジュールの平面透視と気流の流れの説明図である。 図9は、従来の放熱モジュールの斜視透視図である。 図10は、図9のC−C線に沿った局部の断面図である。
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施例1の放熱モジュールの分解斜視透視図である。図1を参照すると、本発明の実施例1の放熱モジュールは一般的に電子部材を収容するケースを有する電子製品(例えばカメラ、デジタルプレーヤー、ノート型パソコンまたはGPSなど)に応用される。放熱モジュールには一個のケース1、少なくとも一個の導熱板2および少なくとも一個のファンユニット3が含まれる。ケース1の内部には一個の収容空間11が含まれる。導熱板2は選択的に一体成形になるように直接収容空間11内に形成される、或いは取外し自在の組立方式で収容空間11内に設けられ、それによって収容空間11を二個の収容室に区画することができ、その内の一個の収容室にファンユニット3を設けることができ、そしてもう一個の収容室は複数個の電子部材9(例えば回路板、マイクロプロセッサまたはICチップなど)を収容するのに用いられる。その他に、導熱板2の材質は選択的に導熱能力の高い金屬材料(例えばアルミ、銅、金、銀またはその他の合金など)により製造される。
本実施例の導熱板2の数は一個であり、導熱板2によって収容空間11を一個の第一収容室111と一個の第二収容室112に区画することができ、そして導熱板2は第一収容室111と第二収容室112の間を阻隔する。第一収容室111内に一個の第一送風通路111aが含まれ、第一収容室111には複数個の通気口が含まれる。その内に本実施例の第一収容室111には選択的に一個の第一通気口1111と一個の第二通気口1112が設けられ、第一通気口1111は第一送風通路111aの一端に位置するように形成され、そして第二通気口1112は第一送風通路111aのもう一端に位置するように形成される。
ファンユニット3は第一収容室111内に設けられ、そして使用上の需要性に応じて選択的に軸流式のファンまたは送風式のファンからなる。本実施例のファンユニット3は選択的に二個の軸流式のファンからなり、二個の軸流式のファンは一個の第一ファンユニット3aと一個の第二ファンユニット3bからなり、第一ファンユニット3aと第二ファンユニット3bは第一送風通路111aの両端にそれぞれ設けられる。第一ファンユニット3aと第二ファンユニット3bにはそれぞれ一個の風入口31と一個の風出口32が設けられる。第一ファンユニット3aの風入口31は第一通気口1111に対応して連通するように形成され、第二ファンユニット3bの風出口32は第二通気口1112に対応して連通するように形成される。
図2は本発明の実施例1の放熱モジュールの平面透視と気流の流れについての説明図で、図3は図2のA−A線に沿った側面断面図である。図1、2、3を参照すると、本発明の実施例1の放熱モジュールが電子製品に応用される時、電子製品の複数個の電子部材9はケース1の第二収容室112の内に収容され、その内に一部分の電子部材9は直接導熱板2の一方の側に貼接され、そしてその他の導熱板2の一方の側に貼接されていない電子部材9は選択的に一個の放熱導管(Heat Pipe)Hまたはその他の導熱部材を経由して導熱板2と互いに連接することができる。
それぞれの電子部材9が作動の状態では高熱が生じ易いため、第二収容室112内の温度は段々高くなり、その内に導熱板2はその一方の側に貼接する電子部材9から生じる熱エネルギーを吸収し、或いは電子部材9から放熱導管Hを通じて伝導される熱エネルギーを吸収することにより、導熱板2の温度も相対的に高くなる。この時、第一ファンユニット3aの風入口31は第一通気口1111を通じて外部から常温の空気を引き込み、そして第一ファンユニット3aの風出口32から上記常温の空気を第一送風通路111a内に送り込み、さらに上記常温の空気によって持続的に導熱板2と熱交換を行うことにより、導熱板2の温度を低く下げる。また、熱交換を完成した高温の空気は第二ファンユニット3bの風入口31に吸い込まれ、そして第二ファンユニット3bの風出口32を経由して外部へ排出され、さらに第一送風通路111aの内において放熱のための循環気流が形成され、導熱板2に対して持続的に放熱を行うことができる。
本発明においては主に導熱板2の一方の側を利用して第二収容室112内の電子部材9から生じる熱エネルギーを吸収し、そしてファンユニット3によって第一収容室111の内に形成される循環気流を利用して導熱板2のもう一方の側に対して持続的に送風して放熱することにより、第二収容室112と電子部材9の温度を低く下げる。その他に、本発明の第一収容室111と第二収容室112は二個の独立した空間からなり、そして第一収容室111と第二収容室112の間は互いに連通したり、または互いに連通しなかったりするように形成することができる。そして本実施例において第一収容室111は第二収容室112と連通しないような実施形態を選択することにより、ファンユニット3によって外部から吸い込んだ塵の雑物または水気は第二収容室112の内に進入しないため、電子部材9は塵の雑物または水気の影響によってショートしたり湿ったりすることなく、さらに電子製品の使用寿命と安定性を延ばすことができる。
また、第二収容室112内に設けられる電子部材9は選択的に直接導熱板2に貼接したり、または間接的に放熱導管Hを経由して接合したりすることにより、電子部材9から生じる熱エネルギーはさらに直接かつ迅速に導熱板2まで熱伝導されて放熱を行うことができるため、本発明の全体の放熱の効果を有効に高めることができる。
図4は本発明の実施例2の放熱モジュールの分解斜視透視図である。図4を参照すると、実施例1と比較して実施例2の第一収容室111には一個の第一通気口1111、一個の第二通気口1112と一個の第三通気口1113が設けられ、その内に第一通気口1111は第一送風通路111aの一端に位置し、第二通気口1112は第一送風通路111aのもう一端に位置し、第三通気口1113は第一収容室111のその内の一個の側面(本実施例では図面中の第一収容室111の上面を指す)に形成され、そして第一送風通路111aと互いに連通するように形成される。その他に、本実施例の第二通気口1112はファンユニット3が位置を合わせて第一送風通路111aの内の一端に組み立てるのに用いられる。
図5は本発明の実施例2の放熱モジュールの平面透視と気流の流れについての説明図で、図6は図5のB−B線に沿った側面断面図である。図5、6を参照すると、本実施例の導熱板2の側面には複数個の放熱フィン21が設けられ、その内にそれぞれの放熱フィン21は互いに平行になるように第一送風通路111a内に設けられ、そしてそれぞれの放熱フィン21は第一通気口1111から第二通気口1112の方向に向かって延伸するように形成される。ファンユニット3は選択的に一個の送風式のファンからなり、ファンユニット3には一個の風入口31と一個の風出口32が含まれる。風入口31は第三通気口1113に対応して連通するように形成され、風出口32は第一送風通路111aを通じて第一通気口1111に対応して連通するように形成される。
本実施例においては、導熱板2の一方の側によって第二収容室112内の電子部材9から生じる熱エネルギーを吸収するもので、この時にファンユニット3の風入口31を経由して外部から常温の空気を引き込み、そしてファンユニット3の風出口32を通じて上記常温の空気を第一送風通路111a内に送り込み、さらに上記常温の空気によって導熱板2と放熱フィン21に対して送風して放熱を行うことにより、導熱板2と放熱フィン21に蓄積されている熱エネルギーを持ち去ることができるため、導熱板2の温度を低く下げることができる。また、熱交換を完成した高温の空気は直ちに第一通気口1111を経由して外部へ排出される。これにより、本発明では第二収容室112とその内部に位置する電子部材9の温度を有効に低く下げることができ、さらに塵などの雑物または水気が第二収容室112に進入して電子製品の使用寿命と安定性に影響を及ぼしてしまうのを避けることができる。
図7は本発明の実施例3の放熱モジュールの分解斜視透視図で、図8は本発明の実施例3の放熱モジュールの平面透視と気流の流れについての説明図である。図7、8を参照すると、実施例2と比較して実施例3においては、二個の導熱板2を利用して収容空間11を第一収容室111と第二収容室112に区画し、その内に第一収容室111は一個の第一送風通路111aと一個の第二送風通路111bにより構成されるL字型の収容室であり、そして第一送風通路111aと第二送風通路111bは互いに連通するように形成される。第一送風通路111aと第二送風通路111bが互いに交差するエリアには一個の組立エリアTが形成され、組立エリアTはファンユニット3が対応して組み立てるのに用いられる。第一収容室111には一個の第一通気口1111、一個の第二通気口1112、一個の第三通気口1113と一個の第四通気口1114が含まれる。その内に第一通気口1111は第一送風通路111aの一端に位置するように形成され、第二通気口1112は第二送風通路111bの一端に位置するように形成され、第三通気口1113と第四通気口1114はそれぞれ組立エリアTの上部と底部に対応するように設けられる。その他に、本実施例の第三通気口1113はファンユニット3が位置を合わせて組立エリアTの内に組み立てるのに用いられる。
また、本実施例のファンユニット3には一個の第一風入口31a、一個の第二風入口31b、一個の第一風出口32aと一個の第二風出口32bが含まれる。ファンユニット3が組立エリアT内に組み立てられると、第一風入口31aは第三通気口1113に対応して連通するように形成され、第二風入口31bは第四通気口1114に対応して連通するように形成される。第一風出口32aは第一送風通路111aを経由して第一通気口1111と互いに連通するように形成され、第二風出口32bは第二送風通路111bを経由して第一通気口1112と互いに連通するように形成される。
本実施例においては、二個の導熱板2によって第二収容室112内の電子部材9から生じる熱エネルギーを同時に吸収するもので、この時に第一風入口31aと第一風入口31bを経由して外部から常温の空気を引き込み、そして第一風出口32aと第二風出口32bを通じてそれぞれ上記常温の空気を第一送風通路111aと第二送風通路111b内に送り込み、さらに上記常温の空気によって導熱板2に対して送風して放熱を行うことにより、二個の導熱板2に蓄積されている熱エネルギーを持ち去ることができるため、二個の導熱板2の温度を低く下げることができる。また、熱交換を完成した高温の空気はそれぞれ直ちに第一通気口1111と第二通気口1112を経由して外部へ排出される。これにより、本発明ではそれぞれ第一送風通路111aと第二送風通路111b内において循環の気流が形成されることにより、第二収容室112の内部に位置する電子部材9の温度を有効に低く下げることができ、さらに塵などの雑物または水気が第二収容室112に進入して電子製品の使用寿命と安定性に影響を及ぼしてしまうのを避けることができる。
また、本実施例においては二個の導熱板2を利用し、第二収容室112と電子部材9の間の熱交換の面積を大幅に増加すると同時に、ファンユニット3がそれぞれ第一送風通路111aと第二送風通路111bの内部において形成される循環気流によって二個の導熱板2に対して送風して放熱を行うことにより、本発明によれば確実に全体の放熱の効率を有効に高めることができ、そして電子部材9が安定した工作温度で作動するのを維持することができる。
本発明は、その精神とび必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定を意図するものではない。
1 ケース
11 収容空間
111 第一収容室
112 第二収容室
111a 第一送風通路
111b 第二送風通路
1111 第一通気口
1112 第二通気口
1113 第三通気口
1114 第四通気口
2 導熱板
21 放熱フィン
3 ファンユニット
3a 第一ファンユニット
3b 第二ファンユニット
31 風入口
31a 第一風入口
31b 第二風入口
32 風出口
32a 第一風出口
32b 第二風出口
7 ケース
71 収容空間
72 組立口
8 ファンユニット
9 電子部材
H 放熱導管
T 組立エリア

Claims (13)

  1. 一個のケース(1)、少なくとも一個の導熱板(2)および少なくとも一個のファンユニット(3)を有する放熱モジュールにおいて、ケース(1)には一個の収容空間(11)が含まれ、導熱板(2)は収容空間(11)内に設けられ、そして収容空間(11)を一個の第一収容室(111)と一個の第二収容室(112)に区画し、導熱板(2)は第一収容室(111)と第二収容室(112)の間を阻隔し、第一収容室(111)と第二収容室(112)は互いに連通しない二個の収容室からなり、第一収容室(111)には複数個の通気口が含まれ、ファンユニット(3)は第一収容室(111)内に設けられ、ファンユニット(3)には少なくとも一個の風入口(31)と少なくとも一個の風出口(32)が含まれ、風入口(31)は第一収容室(111)のその内の一個の通気口に対応して連通するように形成され、風出口(32)は第一収容室(111)のもう一個の通気口に対応して連通するように形成され、導熱板(2)はケース(1)の収容空間(11)内に一体成形になるように形成されることを特徴とする放熱モジュール。
  2. 通気口の数は二個であり、そして第一収容室(111)には一個の送風通路(111a)が含まれ、送風通路(111a)の二端はそれぞれ二個の通気口と互いに連通するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  3. ファンユニット(3)には一個の第一ファンユニット(3a)と一個の第二ファンユニット(3b)が含まれ、第一ファンユニット(3a)と第二ファンユニット(3b)にはそれぞれ一個の風入口(31)と一個の風出口(32)が設けられ、第一ファンユニット(3a)の風入口(31)はその内の一個の通気口に対応して連通するように形成され、第二ファンユニット(3b)の風出口(32)はもう一個の通気口に対応して連通するように形成されることを特徴とする請求項2に記載の放熱モジュール。
  4. 通気口には一個の第一通気口(1111)、一個の第二通気口(1112)と一個の第三通気口(1113)が含まれ、第一収容室(111)には一個の送風通路(111a)が含まれ、送風通路(111a)の両端はそれぞれ第一通気口(1111)と第二通気口(1112)と互いに連通するように形成され、第三通気口(1113)は第一収容室(111)の側面に設けられ、そして送風通路(111a)と互いに連通するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  5. ファンユニット(3)には一個の風入口(31)と一個の風出口(32)が含まれ、風入口(31)は第三通気口(1113)に対応して連通するように形成され、風出口(32)は送風通路(111a)を経由して第一通気口(1111)に対応して連通するように形成されることを特徴とする請求項4に記載の放熱モジュール。
  6. 第一収容室(111)は一個の第一送風通路(111a)と一個の第二送風通路(111b)により構成され、そして第一送風通路(111a)と第二送風通路(111b)は互いに連通するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  7. 通気口には一個の第一通気口(1111)と一個の第二通気口(1112)が含まれ、第一通気口(1111)は第一送風通路(111a)の一端に位置するように形成され、第二通気口(1111)は第二送風通路(111b)の一端に位置するように形成されることを特徴とする請求項6に記載の放熱モジュール。
  8. 第一送風通路(111a)と第二送風通路(111b)が互いに交差するエリアには一個の組立エリア(T)が形成され、ファンユニット(3)は対応するように組立エリア(T)に設けられることを特徴とする請求項7に記載の放熱モジュール。
  9. 通気口には他に一個の第三通気口(1113)と一個の第四通気口(1114)が含まれ、第三通気口(1113)と第四通気口(1114)はそれぞれ組立エリア(T)の上部と底部に形成されることを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  10. ファンユニット(3)には一個の第一風入口(31a)、一個の第二風入口(31b)、一個の第一風出口(32a)と一個の第二風出口(32b)が含まれ、第一風入口(31a)は第三通気口(1113)に対応して連通するように形成され、第二風入口(31b)は第四通気口(1114)に対応して連通するように形成され、第一風出口(32a)は第一送風通路(111a)を経由して第一通気口(1111)と互いに連通するように形成され、第二風出口(32b)は第二送風通路(111b)を経由して第二通気口(1112)と互いに連通するように形成されることを特徴とする請求項9に記載の放熱モジュール。
  11. 導熱板(2)には複数個の放熱フィン(21)が設けられ、それぞれの放熱フィン(21)は互いに平行になるように送風通路(111a)内に設けられ、そしてそれぞれの放熱フィン(21)はその内の一個の通気口からもう一個の通気口の方向に向かって延伸するように形成されることを特徴とする請求項に記載の放熱モジュール。
  12. 導熱板(2)には複数個の放熱フィン(21)が設けられ、それぞれの放熱フィン(21)は互いに平行になるように送風通路(111a)内に設けられ、そしてそれぞれの放熱フィン(21)は第一通気口(1111)から第二通気口(1112)の方向に向かって延伸するように形成されることを特徴とする請求項に記載の放熱モジュール。
  13. 導熱板(2)には複数個の放熱フィン(21)が設けられ、それぞれの放熱フィン(21)は互いに平行になるように送風通路(111a)内に設けられることを特徴とする請求項に記載の放熱モジュール。
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