TWI304168B - - Google Patents

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1304168 -------案號921RnRCU 车月日 條玉 ___ 五、發明說明（1) " 一、發明所屬之技術領域 一 本發明有關於一種電腦裝置及其散熱模組，特別有關 種利用政熱模組以達到具有良好散熱效能之電腦裝置。 一、先前技術 人^目!!使用於筆記型電腦之高瓦數散熱系統中，除了水 1散熱器之外’其它均是利用風扇產生之風量及熱交換結 才（,例如·散熱片（f i η))進行熱交換，並且在完成了熱交 換後立即地將具有熱量之氣體排出機器外部。 產由2所需之風量較大，在氣體高速通過散熱片時係會 $立t畜大的噪音’並且由於散熱片較為接近外側’所以 :二會直接由出風口直接傳出。再者，於系統中除了 CPU 夕仍有其它的發熱元件，例如：VCC(提供CPU用之電 /圍、^M(DDR、s〇-DIMM)、CHIPSET、VGA 等等。在CPU 周 於^ = ί兀件係通常利用另外一系統風扇、或是與CPU處 及I 熱系統、或是僅採用單一獨立熱沉（heat sink) Γ而扇之一部分的風量來進行散熱。 這些；：的：ΐί ί Ϊ 了會造成CPU散熱時的負擔之外， ::“立置中，由於散熱片二^ 式雖可降風扇的位置往往較深入機器的内冑，藉此方 進風溫度較高、=::::’但卻會造成散熱模組之 熱能力。進風不易荨現象發生，嚴重影響風扇之散 1304168 . _MM 92130Rfl4__年月日 修π： 五、發明說明（2) " " 以第1圖所示之習知筆記型電腦Ν，之内部結構圖為 例，筆§己型電腦Ν’包括有一殼體Β〇、一主機板及一散熱 裝置B2，其中，主機板“係設置於殼體B〇之内部。於殼體 B0之一侧邊上形成有一出風口 bi〇。於主機板μ上設置有 CPU bll、複數晶片組（bl2, bl3)、RAM(DDR、S0-D1MM) bl4、VCC (提供CPU用之電源）bl5等電子元件。散熱裝置B2 包括有一熱導管b20、兩風扇（b21，b22)與兩熱交換單元 (b23，b24)。兩熱交換單元b23、b24係由複數散熱片（fin) 所構成，熱交換單元b23設置於CPU bll之上、b24設置於 鄰接出風口M0之位置上，而熱導管b2〇係連接於兩熱交換 單元b23、b24之間，藉由熱交換單元b23與CPU bll進行熱 交換。兩風扇b21、b22係分別以鄰接於兩熱交換單元 b2 3、b24的方式而設置於主機板B1之上，藉由兩風扇 b21、b22對於兩熱交換單元b23、b24及熱導管b20進行空 氣的吹送，隨後經由出風口 b 1 0將具有較高溫度之空氣排 放至外界。 由此可知，當兩風扇b21、b22對於兩熱交換單元 b23、b24進行空氣吹送時’氣體高速通過熱交換單元 b23、b24時會產生相當大的噪音，並且由於熱交換單元 b23、b24較為接近外側，所以噪音會直接由出風口bl〇直 接傳到外部。另外，由於熱交換單元b23、b24較為接近筆 記型電腦Ν’的外側，因而造成兩風扇b21、b22的位置往往 較深入機器的内部，藉此方式雖可降低部分系統内部的溫 度，但卻會造成散熱裝置B2之進風溫度較高、進風不易等

第6頁 1304168 ---92130694 车月日 鉻不 五、發明說明（3) 一~" " 現象發生’嚴重影響兩風扇b 2 1、b 2 2的散熱能力 發明内容 的問 機器 產生 穩定 組及 於， 置於 處理 體内 複數 括有 扇組 元係 殼體 兩第 内部 内部 交換 ik著CPU及周邊運算速度的增快，隨即產生的就是埶 ，^ =如何在有限空間中散出機器系統令的熱而使得 i穩疋運作’為目前各系統廢所積極研究的課題。 有鑑=此，本發明之目的就在於有效率地散掉CPU所 的熱里，更對其它發熱體做有效的降溫，以達到安靜 的基本要求。 ΐ ’ i發明提供一種電腦組件的散熱模 K 腦裝置包括-主機及-顯示單元 兴T ，主機之外部呈右一私麟 殼體之内冑。於電路單二並且—電路單元係設 抑_、 於冤路早兀上包括有一第一埶诉（中參 早TG)、一第二熱源（記情體）。 …、源（中央 部之電路單元之上，藉由放“、、板組係設置於殼 元件進行對流，如此以達:4:::於電路單元上之 一傳導組件、兩第一風扇;”、'、:。散熱模組包 件，其中，傳導組件夏2 : 一導引板件及第二風 連接於第一熱源（中央處理w、二、早此熱交換單 之内部，而兩第一風扇組件二^換單元係位於 一風扇組件將外界之較低、、w危、、叙體之外部，藉由 進行吹送，並且經由導y ^ $的^體流朝向於殼體之 ，最後再經由的第二風扇組件：至殼體之 的氧體流排放至殼體之外部。"又篮之内部之經過熱 為了讓本發明之上述和其

$ 7頁 隱丨薩miwm^、特徵、和優點能更 Ϊ304168 銮號.92130694 η 曰 修正 、發明說明（4) 月顯易懂，下文特舉一較私雇^ _ % y Γ 平又仏貫施例，並配合所附圖不， 坪細說明如下： 作 四、實施方式 [本發明之應用例] 第2圖係表示根據本發明之具有散熱模組们之電腦裝 =外部結構立體圖。於本發明中，電腦裝置N1係為一 由ίΐ，腦（n〇teb〇〇k)，散熱模組Ml係設置於其内部，藉 1政=;_以對於電腦裝置”之内部元件進行散熱處 之上政熱模組M1亦可應用在其它具有相同熱量產生的裝置 之上，不限定在於筆記型電腦之上。 第一實施例 之外ί2结圖構係立表::據本發明第… -散：3 包5 一主機Η、-顯示單元D、-鍵盤Κ及 並且-電路單元£係設置於=。機』=卜部具有-殼體c， 單元D係沿著—站、、 於双體C之内部（見第3圖）。顯示 元D係電性連接而樞接於主機Η之上，並且顯示單 部且電性連接於電；^元鍵«係設置於殼體C之外 部之電路單元E，駐 政…、接組Μι係設置於殼體C内 那此以達到散熱之作用。 1304168 銮號 9213069|_ 曰 修正 五、發明說明（5) 第3圖係表示根據第2圖中之電腦裝置ν 1的内部結構立 體圖。 由第3圖可知，電路單元Ε包括有一主機板e 1〇〇、中央 處理單元（Central Processing Unit，CPU)E1、一 記憶體 (Mem〇ry)E2、一顯示卡（VGA card)E3、複數電源接腳 (VCC，CHOKE，M0S等）E4等電子元件，其中，中央處理單 元E1、記憶體E2、係電性連接於主機板el〇〇之上。以中央 處理單元Ε1、記憶體E 2為例子，當進行電腦裝置N丨之相關 操作時，中央處理單元E1、記憶體E2係分別會產生不等大 小的熱量。 ^ 以下將藉由第一熱源Q1、第二熱源⑽分別表示中 理單兀E1、記憶體E2，亦即，第一熱源Q1 (中央處理 E1)、第二熱源Q2(記憶體E2)。於單位時間下，第一埶 Ql(中央處理單元E1)所產生之熱量…、源 憶體E2)所產生之熱量。 小/於第-熱源Q2(記 殼體C係為矩型狀構件，其 -入風口η，並且於殼體c之邊：Jc一之-側邊具有 主機板el。。係設置於殼體c内部，第：二風口 ”。 熱源Q2係分別以配置於主機板61〇〇之上_、第二 散熱模組Ml包括有一傳導 f )、-導_、-第二風二下風^ 組件！、兩第一風扇組件2(2，）、 午4以下係針對傳導 其相互間的連接關係提出說明。一虫羽組件4之結構及 傳導組件1包挺女 ^ _ 括有-熱父換單元10，此熱交換單元ig 第9頁

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曰 係連接# # ,, 修正 熱源Qi所ΚΪΓ1之上’藉由熱交換單元10以吸收第- 複數气：ΐ, 於本實施例中，熱交換單元10係由 是數政熱片（fin)所構成。 兩第一風扇組件2(2，）與導引板件3係設置於殼體c之 A亚且兩第一風扇組件2 (2,)係以並列方式設置於殼 雨# 一風口 V1與主機板^00之第一熱源Q1之間，亦即， 杜1弟> 為風^扇組件2(2’）係設置於殼體C之入風口 V1與傳導組 < ¥ 父換早元1〇之間，或是說兩第一風扇組件2 (2,）係 與傳導組件1之熱交換單元W之間，而導引板

彳Μ筏二^於兩第一風扇組件2 (2,）的外周圍，藉由導引板 =3係可將_兩第一風扇組件2(2,）所驅動的氣體沿著一既定 π :進仃‘引。一第二風扇組件4係設置於殼體c之出風口 ^整=而5 ，熱父換單元1 0係位於殼體C之内部，而兩 =風扇組件2(2，）係、靠近殼體c之外部人風州處，藉由 風扇組件犯’）將外界的氣體流朝向於殼_之内部 邻I : : Ϊ且經由導引板件3之導引而輸送至殼體C之内

二:二2，最後再經由第二風扇組件4將殼體e之内部之經 過熱父換的氣體流排放至殼體(：之外部。 [本發明之散熱原理] 以下係對本發明所提出之散熱原理提出更為詳細的說 明0 由第3圖中可知’由於熱交換單元1 0係設置於殼體C的

第10頁 Α304168 Λ：_η 曰 修正 -^^J213069£ 五、發明說明（7) 内部，未靠近任何 風扇組件2、2,所形成夕$ 口71或出風口72，因而當兩第一 換單元〗〇，高速产動的有高速的初始流F0吹送至熱交 的噪音可被電路單。元乂仞始氣流F〇作用於熱交換單元10上 圖），如此以提供使用I主機板el 00、鍵盤K所阻絕（見第2 由於兩繁一η 父佳的使用環境。 兩第一風扇組件2、H件2、2鄰接殼體c外側，所以藉由 或等於殼體C之外部、、w译迗入之初始氣流F0的溫度會接近 Q1、第二熱源Q2而^1，又，在相對於電路單元E之第一熱源 之，以溫度為最低之*『始流F°的溫度為最低的。換言 溫度為最高之區域（第始流FG)對於電路單元E上之 形成最大之溫度：度弟―故熱:二 當初始流F。經過τ第二；η交換效率。 Ε3且完成了第一次埶丄 …、源Q1、傳導組件1與顯示卡 a- flow)Fl , . 件1與顯示卡Ε3等元件後合祜:弟熱源Q1、傳導組 具有較初始流F◦高的被雖：所二第-氣流， 較高，但由於第一翁、士 … 軋/瓜F1所具有之溫度 F1所具有之、、w产择二^ 〃具有較大的流量，故第一氣流 ^ ώ '里度係仍較第二熱源Q2與複數電源接腳F4笼分 件之溫度為低。隨後，杳 ：禝歎冤源接腳Ε4專兀 卿與複數電源接腳;f分別導引流經第二 後，便形成了-第：：: 完成了第二次熱交換 氣流F2盥第-^ (SeC〇nd aiF flow)F2，於第一 =弟了乱kF2之間係具有溫度梯度。 氣1的作用下，第二熱源Q2與複數電源接腳

第11頁 1304168 月 曰 修正 動ί : : Γ可得到相當理想的散熱，⑹此第二熱源Q2與複 2 f'接所產生的熱量將不會影響第一熱源Q1 (中央 、tcnr早*之ΐ度，同時更可藉由主機板6100將第一熱 ρ、Λ理早元E1)所產生之熱量傳送至其它元件上以 於本實施例中，第二風扇組件4係可將 弟一軋kF2排放至殼體c之外部。 穿置:i 件的設置方式可清楚了解’本發明電腦 ΐ;Μ1的作用τ，散熱模組mi係採用逆向思 對於設在殼體c内部的熱交換單元1〇二吹 此可達到相當理想的熱交換效率。 而決ΐ外亦ϋ扇組件4之設置與否係可根據實際需求 大小換ί:風扇組件4係根據第二氣流F2之溫度 二乐二風扇組^ 又大=决疋i了所 者，就第二風扇組件4的大小，或是复〜的兩低。再 的大小或抽入、排出而言據、匕額外增設之風扇 風量而決定。 』A很據政熱模組Ml之總排出 舉例而言，藉由簡易之實驗結可 (中央處理單元E1)的發熱I ^ 知，若第一熱源Q1 (散熱模組Ml之傳導組件丨、與）之、^時，第一次熱交換後 ^此時環境（夕卜界S)的溫度1 = 的溫度為48 t： 零時進行裸測且最大風量^^(初始流Μ)、當靜壓為 (2’）】。由此可知，=田之兩第-風扇組件2 右不利用另外之系統風扇日夺，則必須

第12頁 1304168 修正

ΛΜ 92130694 五、發明說明（9) 在系統之遠離兩第-風扇組件2(2,）的另 情況發生 孔洞，如此以避免熱量累積在成又有後數 3 °丨 造成糸統過熱的 弟二實施例 第4圖係表示根據本發明第—眘 的内部結構立體圖，於電腦/置:二例中之電腦裝置Ν2 模組M2。 ^▲置Ν2之内部係包括有-散熱 與第一實施例之差異點在於：相 裝置Ν1之散熱模組Ml，電腦f χΝ2 备弟圖中之電腦 另-熱交換單以。，與—：導=模組Μ2更包括有 之散熱模組们之各元件均採用：心同於電腦裝置Ν1 述。 卞”木用相同的符號，於此便不再綴 熱乂換單元1 〇係由複數傲献μ 元10,係設置於殼體C之另侧政邊熱之片一所+構成，該熱交換單 紐件2之間，熱導管5係連J 2 : V3與弟-風扇 單元10,之間。 接°又置於熱父換早元10、熱交換 量俜：2由UifQ1 (中央處理單元E1)所產生的部分熱 =的作用而傳遞至熱交換單元10,，進而 組件2!於熱交換單元進行吹送的情況 緩由出、ί 口 vl70 0係传以降溫，❿其所排放的*量係可 、、二由出風口 V3而排放自外界。 限制t : :月已:乂車?佳實施例揭露如上，然其並非用以 X 壬何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精

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第14頁 1304168 _案號 92130694_年月日__ 圖式簡單說明 第1圖係表示根據習知筆記型電腦（Ν’）中之内部結構 圖； 第2圖係表示根據本發明第一實施例中之電腦裝置 (Ν1)之外部結構立體圖，電腦裝置（Ν1)之内部係包括有一 散熱模組（Μ1 ); 第3圖係表示根據第2圖中之電腦裝置（Ν1)的内部結構 立體圖；以及

第4圖係表示根據本發明第二實施例中之電腦裝置 (Ν2 )的内部結構立體圖，電腦裝置（Ν2 )之内部係包括有一 散熱模組（Μ 2 )。 符號說明 1〜傳導組件 1 ◦〜熱交換單元 1 0 ’〜熱交換單元 2 (2 ’）〜第一風扇組件 3〜導引板件

4〜第二風扇組件 5〜熱導管 a-a〜車由心 B0〜殼體 B1〜主機板 b 1 0〜出風口

bll〜CPU

第15頁 1304168 _案號92130694_年月日_修正 圖式簡單說明 b 1 2、b 1 3〜晶片組 bl4-RAM(DDR > S0-DIMM) bl5〜VCC(提供CPU用之電源） B2〜散熱裝置 b20〜熱導管 b21、b22〜風扇 b23、b24〜熱交換單元 C〜殼體 D〜顯示單元

E〜電路單元 E1〜中央處理單元 e 1 0 0〜主機板 E 2〜記憶體 E 3〜顯示卡 E4〜電源接腳 F 0〜初始流 F卜第一氣流 F2〜第二氣流

Η〜主機 Κ〜鍵盤

Ml〜散熱模組 M2〜散熱模組 N ’〜筆記型電腦 N1〜電腦裝置

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Claims (1)

1 1 曰 有初始氣流有電 置於if機，具 與至；：；…並 —§ 〜熱源； 顯示显- ^ 一散熱根组^ 流’該散埶浐 用 心杈組包括 件係用傳導組件 吸收該第 至少—m — 間，該第一—風扇 傳導紐佚、風屬組件 流經該第M形成至少 第二氣淹：=形成 〜^ <間具有一 之另一:二風屬組件 2 1邊，係用以 模級的電Ϊ靖專利範 於該第二^置，其 3.如申、二=產生 模乡且的電ί:專利範 毂體之"裝置，其 〜側邊。 修正 月甸組件散熱模級的電腦裝置，處於具 :該電腦裝置包括： 殼體及一電路單元，該電路單元係設 且於該電路單元具有至少一第一熱源 性連接於該電路單元；以及 以對於該外界與該殼體内部進行對 ，設置於該第一熱源之上，該傳導組 熱源所產生之熱量； 組件’設置於該外界與該傳導組件之 係用以將該外界之該初始流導引至該 一第一氣流，並且該第一氣流經導引 了至少一第二氣流，該第一氣流與該 溫度梯度；以及 ’該第二風扇、纟且件設置於鄰近該殼體 將該第二氣流導引至該殼體之外部。 圍第1項所述之包含有電腦組件散熱 中，該第一熱源所產生之熱量係不小 之熱量。 圍第1項所述之包含有電腦組件散熱 中，該第一風扇組件係設置於鄰近該 4’如申請專利範 圍第1項所述之包含有電腦組件散熱

第18頁 1304168 ## Q9LqnRQ/l 六、申請專利範圍 曰 一修正 模組的電腦裝置，其中，該殼 該第 -風扇組件係設置於該入風 以：：入㉚ … 5 f tf # IS ^ ^ Λ ^ ° 模組的電腦裝置，丨t，該傳導組件包3括有電」H件散熱 兀，該熱交換單元係連接於該第一熱源。 “、、父換單 6·如申請專利範圍第5項所述之包含有電腦组 模組的電腦裝置中，該熱交換單元係一熱交換牛：熱 7·如申請專利範圍第！項所述之包含有電腦组胃。 :組的電腦裝置，其中，該第〆熱源係為一中央處理政單熱 8 .如申請專利範圍第1項所述之包含有電腦組 模組的電腦裝置，其中，該第 > 熱源係為一記憶體。政…、 9 ·如申請專利範圍第1項所述之包含有電腦組 模組的電腦裝置，更包括有一熱導管，該熱導管係將哕楂 導組件之熱量傳送至該第一風扇組件之一側。 / 、10 ·如申請專利範圍第丨項所述之包含有電腦組件 模組的電腦裝置，其中，該氣流之溫度較該 1: 之溫度高。 一乳 ，用以藉由一外界之初 熱源與至少一第二熱源進 ρ、、Λί·^τ種電腦組件的散熱模，組 始/爪對於一殼體内之至一 订散熱，該散熱模組包括·· 址总ΐ少一傳導組件，設置於该第一熱源之上，該傳導袓 件係用^吸收該第—熱源所產生之熱量； 至少一第一風扇組件，設裏於該外界與該傳導組件之

第19貢 1304168 ----^^2130694 年月日 六、申請專利範圍 " ΐ傳=:風扇組件係用以將該外界之該初始氣、★遂 傳¥組件以形成至少一第一氣流，並且註〜虱机導引至 ^經？第二熱源形成了至少一第二氣流：；：氣，經導 “弟一，流之間具有溫度梯度；以及 μ 氣流與 第一風扇組件，該第二風扇組件係用 流導引至該殼體之外部。 乂將該第二氣 組 12·如申請專利範圍第11項所述之電腦纽姓 其中，該第一熱源所產生之熱量係小的散熱模 所產生之熱量。 j於該第二熱源

1 3·如申請專利範圍第丨i項所述之電 組，其中，該第一氣流之溫度較該第二氣熱模 1 4·如申請專利範圍第丨丨項所述之^ 組，其中，該殼體更包括有一入風口，該第且—件風的/熱模 設置於該入風口與該傳導組件之間。 羽組件係 1 5·如申請專利範圍第丨丨項所述之電 組’其巾，該料組件包括有-熱交換單元件^^模 元係連接於該第一熱源。 該熱父換單 1 6·如申請專利範圍第丨丨項所述之電腦組件的 組，其中，該第一熱源係為一中央處理單元。 .、、、买

1 7·如申請專利範圍第丨丨項所述之電腦組件的 組，其中，該第二熱源係為一記憶體。 …、果 18 ·如申請專利範圍第11項所述之電腦組件的散埶掇 組，更包括有一熱導管，該熱導管係將該傳導組之埶、曰 傳送至該第一風扇組件之一側。 干之熱置

第20頁 被3

〇 朗：93 · 10 · 26

馨 1304168 年 月 修正 曰 SS 92130694 四、中文發明摘要（發明名稱··電腦組件的散熱模組及相關的電腦裝置） f ΐ 組件（4)將殼體（C)之内部之經過熱交換的氣體产 排放至殼體（C)之外部。 状W乳μ机 伍、（一）、本案代表圖為：第一一 3____圖 (一）、本案代表圖之元件代雜抑上、 1〜傳導組件；丨0、丨〇，〜熱交星’ 3早說明： 組件；3〜導引板件；4〜第二風扇组π，2(2，）〜第一風扇 體；Ε〜電路單元；Ε卜中央處理 ，a-a〜軸心；c〜殼 體顯示卡；E4〜電源接腳；：〜气機板；E2〜 弟、一軋奴，H〜主機；Ml〜散埶握☆ ·始机，FI、F2〜 Ql、Q2〜第一、二熱源；V1〜風、、、、，，N1〜電腦裝置； 風；V2、V3〜出風口。