TW201413116A - 散熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種散熱裝置，包括有一框架、一風扇、一發光元件以及複數個導光元件，風扇及發光元件分別設置於框架上，複數個導光元件設置於風扇上，且各個導光元件可伴隨風扇沿風扇的一圓周方向相對框架旋轉。當發光元件於框架的一第一位置朝向風扇照射光線時，導光元件於框架的第一位置吸收光線，並且在旋轉至框架的一第二位置時完全釋放光線，讓使用者可藉由光線沿著風扇的圓周方向所形成的光帶長短來判斷風扇的轉速。

Description

散熱裝置

本發明係關於一種散熱裝置，特別是一種電氣設備的散熱裝置。

現代的科技產業發達，各家廠商為了滿足消費者的需求，不斷提升與改良原本產品的效能，甚至推出多功能合一的產品。

但在市場的激烈競爭下，產品所能擁有的功能性也大同小異，若僅只是提升產品的功能以及實用性，在現今的市場上實難擁有競爭力，因此各家廠商也紛紛著手於改良產品的設計美感，使自家的產品除了具有位於時代尖端的功能性外，同時擁有前衛的設計風格。

因此在上述的概念之下，傳統的風扇設計也開始與發光元件結合，例如將發光二極體(light emitting diode，LED)配置於風扇上，並利用簡單的控制電路製造出炫目的燈光效果，使風扇的外型得以跳脫出過去的傳統設計之中。

現今的散熱風扇結構具有發光裝置的樣式有許多種，例如透過將發光元件設置於風扇上，並利用時序控制電路控制每個發光元件的發光時間，當葉片旋轉時，藉由人類視覺暫留的原理，使發光的發光元件可拼湊形成預定的圖案或文字。

上述具有發光元件的散熱風扇只能單純提供光線的明暗變化來吸引使用者的目光，但是並無法提供使用者發光風扇的其他運作資訊，例如當前風扇運轉時的工作溫度或運轉速度等相關資 訊，因此目前發光風扇在應用上的實用性仍有待進一步的提升。

鑒於以上的問題，本發明提供一種散熱裝置，藉以解決習用散熱風扇只能提供單純的散熱效果以及具有發光元件的散熱風扇只能提供使用者光線明暗變化或者文字或圖案變化的娛樂效果，但無法提供使用者風扇轉速變化或溫度變化等實用資訊的問題。

本發明所揭露之散熱裝置包括有一框架、一風扇、一發光元件以及複數個導光元件。框架上定義有一第一位置以及一第二位置，風扇設置於框架上並且可相對框架旋轉。發光元件設置於框架的第一位置上，並且朝向該風扇照射一光線。導光元件設置於風扇上，並且伴隨風扇沿風扇的一圓周方向相對框架旋轉。每一導光元件於框架的第一位置吸收光線，並且於框架的第二位置完全釋放光線。

本發明之功效在於，導光元件可以塗佈或摻雜的方式設置於風扇的葉片上，並且以設置在框架上的發光元件於定點照射導光元件，以透過導光元件吸收光線並且攜帶光線沿風扇的圓周方向位移，讓使用者在觀看風扇時產生視覺暫留的現象，使光線在風扇上呈現沿著風扇圓周方向伸長或縮短的光帶，進而讓使用者可依據光帶的長度直覺性的判斷風扇的轉速。因此，本發明的散熱裝置除了具有以往發光風扇所具有的炫光效果外，更具有提示使用者風扇轉速的功能，而具有相當的實用性。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

本發明所揭露的散熱裝置是應用在電氣設備中對發熱元件進行散熱，例如將散熱裝置組裝在電腦主機板上對中央處理器進行散熱，或者是組裝在獨立顯示卡上對圖形處理單元(graphics processing unit，GPU)進行散熱等。

第1圖所示為本發明第一實施例所揭露的散熱裝置的立體示意圖，並請同時參閱第2圖及第3圖所示的本發明第一實施例所揭露的散熱裝置的俯視示意圖及側視示意圖。

本發明第一實施例所揭露的散熱裝置10具有一框架110、一發光元件120、複數個導光元件130、一控制單元140、一溫度感測器150以及一風扇160。舉例而言，本實施例所述的發光元件120為發光二極體，導光元件130為螢光粉末或是由螢光粉末所組成，例如有機螢光粉、螢光顏料、無機螢光粉以及放射性元素等。控制單元140為中央處理器(central processing unit，CPU)或微控制器(micro control unit，MCU)，溫度感測器150為電阻式溫度感測器，但是上述的元件類型僅用以舉例說明，並不用以限制本發明。例如，發光元件120也可以是白熾燈泡，導光元件130可以是磷光粉末或是由磷光粉末所組成，而溫度感測器150可以置換為紅外線溫度感測器或光纖溫度感測器等。

請參照第1圖至第4圖，本發明第一實施例所揭露的散熱裝置100於框架110上定義有一第一位置P1以及一第二位置P2，發光元件120設置於框架110的第一位置P1，用以朝向框架110內照射一光線。風扇160設置於框架110內，風扇160具有複數 個葉片161以及一輪轂162，複數個葉片121連接於輪轂122的外周圍，輪轂122軸設於框架110上並且可帶動複數個葉片121沿一圓周方向於框架110內旋轉，此圓周方向可以是順時針方向或逆時針方向，其中。導光元件130塗佈在風扇160的每一葉片161的表面，並且可隨著風扇160的轉動而沿著風扇160的圓周方向位移，經由發光元件120產生的光線即是照射在導光元件130上，以藉由導光元件130本身所具有的吸收及釋放光線的特性攜帶光線於框架110內位移至框架的第二位置P2，並且於框架110的第二位置P2處完全的釋放光線，進而讓光線在風扇160上產生沿風扇160的圓周方向伸長或縮短的一光帶。

控制單元140與溫度感測器150分別設置於框架110上，並且於框架110與風扇160之間設置有一電路板170，控制單元140及溫度感測器150即分別電性配置於電路板170上。溫度感測器150分別電性連接於控制單元140與風扇160，並且偵測風扇160的工作溫度或者是散熱裝置10於運作時的環境溫度。

控制單元140分別電性連接於發光元件120和風扇160，並且控制發光元件120發射光線的時間以及風扇160的旋轉週期，其中風扇160常態的以一第一旋轉週期運作，並且在全速運轉時具有一第二旋轉週期，例如，風扇160的第一旋轉週期為1/25秒，則風扇160的第二旋轉週期即小於1/25秒，例如1/50秒，使風扇160在常態下以每分鐘1500轉(1500 rpm)的轉速運轉，並且在全速運轉時以3000 rpm的轉速運轉。此外，發光元件120在框架110的第一位置P1上對風扇160的葉片161照射光線的時間，則依據 風扇160的第二旋轉週期照射一預定時間，例如，如上述風扇160的第二旋轉週期為1/50秒，則散熱裝置10中的發光元件120即是固定的以1/50秒的預定時間持續的照射於風扇160的扇葉161上，無論風扇160的轉速是否改變。

因此，當發光元件120在框架110的第一位置P1以適當的脈衝頻率朝向風扇160的葉片161發射光線並且照射預定時間後，設置於葉片161上的導光元件130將在框架110的第一位置P1處吸收光線，並且伴隨著風扇160的旋轉而攜帶光線沿風扇160的圓周方向位移。同時，在吸收有光線的導光元件130從框架110的第一位置P1位移至第二位置P2的過程中，導光元件130將逐漸的釋放光線，並且在框架110的第二位置P2完全的釋放光線。此外，由於框架110的第二位置P2是定義為導光元件130完全釋放光線的位置，因此在框架110的第一位置P1為固定的情形下，當發光元件120以定時、定點照射光線於風扇160時，框架110的第二位置P2將會隨著風扇160的旋轉週期的變化而在框架110上產生位移，使框架110的第一位置P1與第二位置P2之間的距離與風扇160的旋轉週期成反比，而隨著風扇160的旋轉週期上升而縮短，以及隨著風扇160的旋轉週期下降而伸長。

值得說明的是，由於發光元件120每一次照射葉片161的預定時間為固定，並且對應於風扇160的第二旋轉週期，因此，當風扇160以第二旋轉週期運作時，在框架110的第一位置P1吸收光線的導光元件130，將會隨著風扇160的葉片161旋轉一週後完全的釋放光線，且導光元件130完全地釋放光線的位置即定義 為框架110的第二位置P2，並且此第二位置P2接近於框架110的第一位置P1或者與第一位置P1相互重疊。此時，若使用者注視於風扇160，其眼部將會產生視覺暫留的現象而觀察到光線沿著風扇160的圓周方向畫出一個圓形光帶(如第5A圖所示)。反之，當風扇160以第一旋轉週期運作時，由於發光元件120於風扇160的葉片161上照射光線的預定時間小於風扇160的第一旋轉週期，因此，在框架110的第一位置P1吸收光線的導光元件130，將會隨著風扇160的葉片161旋轉半週後完全的釋放光線，進而在風扇160上劃出一個半圓形光帶，此時框架110的第二位置P2即位於框架110的第一位置P1的12點鐘方向(如第5B圖所示)。

因此，在本發明的散熱裝置10的使用上，使用者可以直覺的觀察導光元件130攜帶光線在風扇160上劃出的光帶長短來判斷風扇160的轉速，例如，在本發明的第一實施例中，透過觀察導光元件130攜帶光線在風扇160上劃出1/4圓、1/2圓、3/4圓或全圓形的光帶，使用者即可直覺性的判斷風扇160是以慢速、正常、快速或全速運轉。

此外，本發明第一實施例所揭露的散熱裝置10更可以透過溫度感測器150偵測風扇160的工作溫度或散熱裝置10運作時的環境溫度；或者是溫度感測器150另外電性連接至電氣設備的發熱元件，用以偵測此發熱元件的工作溫度，並且依據所測得的溫度傳送一感測訊號至控制單元140。然後，控制單元140再依據感測訊號控制發光元件120所發射光線的色彩。舉例而言，若溫度 感測器150測得的溫度範圍介於40~60℃，控制單元140即控制發光元件120發射出綠色光線；溫度感測器150測得的溫度範圍在40℃以下，控制單元140控制發光元件120發射出藍色光線；以及溫度感測器150測得的溫度範圍在60℃以上，控制單元140即控制發光元件120發射出紅色光線等。

並且，當溫度感測器150感測到溫度的變化時，隨即產生並傳送感測訊號至控制單元140，而控制單元140則依據此感測訊號對應改變風扇160的旋轉週期，即，當溫度升高時，控制單元140則降低風扇160的旋轉週期，以加快風扇160的轉速，使風扇160的散熱效率提高。

基於上述，本發明的散熱裝置10不僅讓使用者可透過觀察光線在風扇160上形成的光帶長短直覺性的判斷風扇160的轉速外，還可以透過觀察光線色彩的變化直覺性的得知風扇160的工作溫度、散熱裝置10的環境溫度或電氣設備之發熱元件的工作溫度等。並且，進一步的讓使用者可依據光帶的長短配合光線色彩的變化來判斷散熱裝置10的運作是否正常。例如，當導光元件130攜帶光線於於風扇160上形成半圓形光帶，而發光元件120所照射的光線色彩為紅色時，使用者即判斷風扇160的轉速異常，並且即時的進行散熱裝置10的維修程序。

請參考第6圖，為本發明第二實施例所揭露的散熱裝置20的側視示意圖。本發明所揭露的第二實施例與第一實施例在結構上大致相同，所不同者在於，在本發明第二實施例所揭露的散熱裝置20中，風扇160的整體或者至少一部分是由透光材料所組成， 也就是說，風扇160的複數個葉片161以及輪轂162皆是由透光材料所組成，或者是只有複數個葉片161或部分葉片161是由透光材料所組成。導光元件130即是以螢光粉末或磷光粉未的形式摻雜在這些由透光材料組成的葉片161中。另外，發光元件120設置於框架110的底部(框架110內連接風扇160的一側)，用以從框架110底部朝向風扇160的葉片161發射光線，使光線穿透風扇160的葉片161後照射於導光元件130上。

因此，當散熱裝置20電性連接於一外部電源後，風扇160即依據本身預定的一旋轉週期運轉，並且發光元件120依據本身預定的脈衝週期發射光線，並且對風扇160的葉片161照射一預定時間，讓導光元件130可以在吸收光線後攜帶光線沿風扇160的圓周方向位移，進而使光線在風扇160上形成指示風扇160轉速的光帶。

本發明的功效在於，透過發光元件定時、定點的照射光線於風扇的葉片，讓導光元件可於定點吸收光線，並且伴隨著風扇的旋轉一併的攜帶光線沿著風扇的圓周方向位移，讓使用者受到視覺暫留的作用而觀察到光線在風扇上形成指示風扇轉速的光帶，因此讓使用者可直覺性的依據光帶長度的伸長或縮短來判斷風扇的運轉速度。另外，本發明的散熱裝置更可選擇性的搭配光線的色彩變化來指示散熱裝置使用時的工作溫度或環境溫度，讓使用者可以同時得知轉速以及溫度等資訊，進而判斷散熱裝置的運作是否異常。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發 明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20‧‧‧散熱裝置

110‧‧‧框架

120‧‧‧發光元件

130‧‧‧導光元件

140‧‧‧控制單元

150‧‧‧溫度感測器

160‧‧‧風扇

161‧‧‧葉片

162‧‧‧輪轂

170‧‧‧電路板

第1圖為本發明第一實施例的散熱裝置的立體示意圖。

第2圖為本發明第一實施例的散熱裝置的俯視示意圖。

第3圖為本發明第一實施例的散熱裝置的側視示意圖。

第4圖為本發明第一實施例的電路方塊示意圖。

第5A圖和第5B圖為本發明第一實施例的散熱裝置的使用狀態示意圖。

第6圖為本發明第二實施例的散熱裝置的側視示意圖。

10‧‧‧散熱裝置

110‧‧‧框架

130‧‧‧導光元件

160‧‧‧風扇

161‧‧‧葉片

162‧‧‧輪轂

Claims (9)

1. 一種散熱裝置，包括有：一框架，該框架上定義有一第一位置以及一第二位置；一風扇，可旋轉的設置於該框架；一發光元件，設置於該框架的該第一位置，並且朝該風扇照射一光線；以及複數個導光元件，設置於該風扇上，該等導光元件伴隨該風扇沿該風扇之一圓周方向相對該框架旋轉，各該導光元件於該框架之該第一位置吸收該光線，並且於該框架之該第二位置完全釋放該光線。
2. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該風扇具有一第一旋轉週期與一第二旋轉週期，且該第一旋轉週期大於該第二旋轉週期，該風扇常態的依據該第一旋轉週期相對該框架旋轉，且該發光元件照射該風扇一預定時間，該預定時間等於該第二旋轉週期。
3. 如請求項2所述之散熱裝置，其中該框架之該第一位置與該第二位置之間沿該風扇之該圓周方向的距離與該風扇之該等旋轉週期成反比。
4. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該等導光元件設置於該風扇表面。
5. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該風扇是由透光材料所組成，且該等導光元件摻雜於該風扇內。
6. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該等導光元件為螢光粉末或 磷光粉末。
7. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該風扇包括複數個葉片，該等導光元件設置於該等葉片表面或摻雜於該等葉片內。
8. 如請求項1所述之散熱裝置，更包括一控制單元，該控制單元電性連接於該風扇以及該發光元件，並且控制該風扇相對該框架旋轉以及控制該發光元件照射該光線。
9. 如請求項8所述之散熱裝置，更包括一溫度感測器，該溫度感測器電性連接於該控制單元，並且傳送一感測訊號至該控制單元，該控制單元依據該感測訊號對應控制該發光元件所照射之該光線的色彩。