TW201351582A - 電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置，包括一電路板、設置在電路板上的發熱元件、一蓋體及一工作介質，所述工作介質為在常溫呈現固態的相變化絕緣物質，所述蓋體與所述電路板配合形成一腔體，所述腔體收容該發熱元件及工作介質。

Description

電子裝置
本發明涉及一種電子裝置，尤其涉及一種運用相變化原理散發電子元件所產生熱量的電子裝置。
近年來電子技術迅速發展，電子元件的高頻、高速運行以及積體電路的密集及微型化，使得電子元件在工作過程中持續產生熱量，因此需要在電子元件處貼附一散熱裝置，將電子元件工作時所產生的熱量帶走，以確保電子元件能穩定運轉。
傳統的散熱方式係在發熱電子元件上方設置一金屬材質的散熱器，該散熱器具有基座，基座下表面與電子元件接觸，而其上表面則設有複數散熱鰭片，基座吸收電子元件產生的熱量並傳遞給散熱鰭片，藉由鰭片將熱量散發至周圍空氣中。但針對一些間歇性高負荷運行的電子裝置，其高負荷運行的時間較短，而其待機或低負荷運行的時間相對較長，因此，該種電子裝置高負荷運行時發熱元件產生的熱量會在短時間內經由散熱鰭片傳至電子裝置外殼體內的空氣中，從而導致外殼體的溫度在短時間內過高，使得工作人員操作時會產生不適感；而待機或低負荷運行時，發熱元件產生熱量較少而並不會導致外殼體溫度升高，此時散熱鰭片又得不到充分的利用。故，需進一步改進。
本發明旨在提供一種避免電子裝置高負荷運作時外殼體溫度過高、且在電子裝置低負荷運作時利用效率較高的電子裝置。
一種電子裝置，包括一電路板、及設置在電路板上的發熱元件，還包括一蓋體及一工作介質，所述工作介質為在常溫呈現固態的相變化絕緣物質，所述蓋體與所述電路板配合形成一腔體，所述腔體收容該發熱元件及工作介質。
與現有技術相比，本發明中工作介質設於蓋體與電路板配合形成的腔體內，且該工作介質為在常溫下呈現固態的相變化物質。因此，該工作介質可直接與發熱元件接觸，高負荷運行時，發熱元件產生的熱量會先被直接轉移至該工作介質，促使該工作介質液化以暫態儲熱，減緩熱量由電子裝置內部傳導至外部殼體的速度，使得發熱元件表面維持在較低的範圍內的同時，避免電子裝置外部殼體的溫度升高過快；當發熱元件待機或低負荷運行時，工作介質逐漸降溫釋放熱量，工作介質繼續進行熱量的傳遞與交換，利用效率較高。
以下將結合附圖對本發明的電子裝置作進一步的詳細說明。
請同時參閱圖1至圖3，本發明一較優實施例的電子裝置100，其包括一殼體10，收容於該殼體10的電路板20，設於該電路板20上的發熱元件30和相變化散熱裝置40。
具體的，該殼體10包括一底座11及與該底座11相連的一頂板12。該底座11包括一本體111及自本體111周緣向上彎折延伸的延伸部112，所述頂板12呈規則的平板狀，該頂板12的下底面邊緣抵觸該延伸部112的上端與該底座11配合形成一收容空間13，用以收容相關電子元件。
該電路板20設置於該底座11的本體111上，該電路板20承載相關電子元件。本實施例中，所述電路板20為一印刷電路板。
該發熱元件30設置在該電路板20上並與該電路板20形成電性連接。
該相變化散熱裝置40包括一蓋體41及設置於該蓋體41內的工作介質42。該蓋體41包括一上蓋411及自該上蓋411周緣垂直向下一體延伸的側壁412，該側壁412的下端面貼合該電路板20的表面形成一密封腔體43。所述上蓋411及側壁412均採用傳導性較佳的材料，如鋁、銅等金屬製成。
該工作介質42設置於該腔體43中，該工作介質42為在常溫下呈現固態的絕緣物質，其可在一定的溫度環境下液化成液體，該工作介質42為相變化材料，其熔點介於發熱元件30待機/低負荷運行時的表面溫度和發熱元件30高負荷運行時所能承受的最高溫度之間，如結晶水合鹽類、有機酸或酯類等。
組裝時，所述發熱元件30藉由印刷電路板與電子裝置100內的其他元件形成電性連接，該腔體43罩設收容所述發熱元件30，本實施例中，所述工作介質42覆蓋所述發熱元件30。工作時，發熱元件30產生熱量並將熱量快速轉移至工作介質42，靠近發熱元件30的工作介質42由於距離熱源最近而逐漸受熱液化、繼而產生熱對流使得相對遠離發熱元件30、鄰近腔體43內壁的工作介質42也逐漸受熱液化，最終當所有工作介質42均變為液態時，熱量才能傳遞至腔體43的內壁，從而達成暫態儲熱的效果，減緩熱量由電子裝置100內部傳導至外部殼體10的速度，保證發熱元件30的表面維持在較低的溫度範圍內的同時，避免電子裝置100外部殼體10的溫度升高過快，而降低工作人員操作時的不適感。當電子裝置100待機或者低負荷運作而使得發熱元件30的發熱能力小於外部殼體向外界的散熱能力時，工作介質42逐漸降溫釋放熱量，從而逐漸固化至固態以備進行下一次的暫態儲熱，以達迴圈利用。上述高負荷運作以及待機/低負荷運行的過程中，工作介質42都在進行熱量的傳遞和交換，作為散熱介質，該工作介質42的利用效率較高。由於工作介質42的絕緣性，其在促使發熱元件30表面溫度均勻降低的同時並不會影響該發熱元件30的工作特性。
上述蓋體41的上蓋411的形成不限於平板狀，也可為其他形狀，如三棱錐狀等。該工作介質42的形狀可根據形成腔體43的形狀進行相應改變，只要達到收容於該腔體43即可。可以理解的，請參閱圖4，所述工作介質42也可直接位於頂板12和底座11圍設形成的收容空間13內，由於工作介質42的絕緣性，其在改善相關發熱元件30溫度散發情況的同時並不會影響該發熱元件30的工作特性。
與現有技術相比，本發明中工作介質42設於蓋體41與電路板20配合形成的腔體43內，且該工作介質42為在常溫下呈現固態的相變化物質。因此，該工作介質42可直接與發熱元件30接觸，高負荷運行時，發熱元件30產生的熱量會先被直接轉移至該工作介質42，促使該工作介質42液化以暫態儲熱，減緩熱量由電子裝置100內部傳導至外部殼體10的速度，使得發熱元件30表面維持在較低的範圍內的同時，避免電子裝置外部殼體的溫度升高過快；當發熱元件30待機或低負荷運行時，工作介質42逐漸降溫釋放熱量，工作介質42繼續進行熱量的傳遞與交換，利用效率較高。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100．．．電子裝置
10．．．殼體
20．．．電路板
30．．．發熱元件
40．．．相變化散熱裝置
11．．．底座
12．．．頂板
111．．．本體
112．．．延伸部
13．．．收容空間
41．．．蓋體
42．．．工作介質
43．．．腔體
411．．．上蓋
412．．．側壁
圖1為本發明一實施例的電子裝置的立體示意圖。
圖2至圖1所示電子裝置的剖面示意圖。
圖3為圖2所示電子裝置的局部放大示意圖。
圖4為本發明另一實施例的電子裝置的剖面示意圖。
20．．．電路板
30．．．發熱元件
40．．．相變化散熱裝置
11．．．底座
12．．．頂板
111．．．本體
112．．．延伸部
13．．．收容空間
41．．．蓋體
42．．．工作介質
43．．．腔體

Claims (4)

  1. 一種電子裝置，包括一電路板、及設置在電路板上的發熱元件，其改良在於：還包括一蓋體及一工作介質，所述工作介質為在常溫呈現固態的相變化絕緣物質，所述蓋體與所述電路板配合形成一腔體，所述腔體收容該發熱元件及工作介質。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中，所述工作介質為結晶水合鹽類、有機酸或酯類等。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中，還包括一外殼，所述外殼罩設收容所述電路板及所述蓋體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中，所述蓋體包括一上蓋及自該上蓋周緣垂直向下彎折延伸的側壁，所述側壁底端抵觸於該電路板。
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