TWI499899B - 電子裝置 - Google Patents

Description

電子裝置

本發明係關於一種電子裝置，特別是一種具散熱器的電子裝置。

隨著科技的不斷進步，現代人之日常生活用品，皆朝著數位化及資訊化發展。以行動運算裝置為例，如筆記型電腦、平板型電腦等，具有方便使用者攜帶的優點，以令使用者能夠不限場合的自由使用。

此外，一般行動運算裝置內部會藉由設置一散熱鰭片組與一風扇，以將行動運算裝置所產生的熱能移除。然而，由於行動運算裝置的效能係不斷提升，因此行動運算裝置於運算處理過程所產生的熱能也因此增加。對此，一般係藉由增加散熱鰭片的散熱面積以及增加風扇之功率，以提升移除行動運算裝置之熱能的速率。

然而，在科技發展的趨勢下，研發人員致力於使行動運算裝置不斷朝著高效能以及輕薄短小之體積的目標前進。上述藉由增加散熱鰭片的散熱面積以及增加風扇之功率的散熱手段，將造成行動運算裝之內部的體積需要額外增加來容設較大的散熱鰭片以及高功率風扇。如此一來，將阻礙行動運算裝之體積薄型化的發展。

本發明在於提供一種電子裝置，藉以因應體積薄型化之行動 運算裝的散熱需求。

本發明所揭露之電子裝置，包含一外殼、一熱源及一散熱器。熱源位於外殼內。散熱器設置於外殼內，且散熱器與熱源保持一距離。散熱器包含一殼體，殼體內具有一散熱材料。散熱材料包含15%~30%容積百分比的多個銅材、50%~85%容積百分比的一相變材料以及15%~20%容積百分比的一空氣。其中殼體具有一表面面向熱源，表面定義有一中央區以及一外環區。外環區環繞中央區，中央區的幾何中點與表面的幾何中點相重疊，且中央區的面積為表面的面積之10%~50%。熱源在表面上的正投影範圍位於外環區，散熱器透過熱輻射而吸收熱源之熱量。

根據上述本發明所揭露之電子裝置，係藉由散熱材料包含15%~30%容積百分比的多個銅材、50%~85%容積百分比的相變材料以及15%~20%容積百分比的空氣，使得熱量可經由這些銅材而迅速地傳遞擴散至散熱器的各處。藉此，使散熱器內部各處的相變材料皆能夠均勻吸熱而進行相變化，以提升散熱器的吸熱效率。並且，由於散熱器並不需要搭配排風扇，因此散熱器可利於運用於薄型化的電子裝置，並可減少噪音的產生。

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。

請參照第1圖及第2圖，第1圖係為根據本發明一實施例之電子裝置的結構剖視圖，第2圖係為根據第1圖之散熱器的結構下視圖。

本實施例之電子裝置10係包含一外殼11、一熱源12及一散熱器13。其中，電子裝置10可以是一平板電腦、一手機或是其他電子產品。

外殼11內設有一電路板14，熱源12設置於電路板14上而位於外殼11內。上述的熱源12可以是平板電腦、手機或是其他電子產品的運算處理晶片。

散熱器13設置於外殼11內，且散熱器13與熱源12保持一距離而不相接觸。本發明之電子裝置10其散熱器13能有效地吸收熱源12所產生之熱量，以讓例如是各式電子元件之熱源能正常運作。

散熱器13包含一殼體131，殼體131之外型可以是一長方體或是其他立方體，且殼體131的材質可以是鋁、或銅或其他適當材質。殼體131內具有一散熱材料132。散熱材料132包含15%~30%容積百分比的多個銅材、50%~85%容積百分比的一相變材料以及15%~20%容積百分比的一空氣。其中，上述散熱材料132包含15%~20%容積百分比的多個銅材、64%~67%容積百分比的相變材料以及16%~17%容積百分比的空氣。其中，銅材可以是銅管、銅質隔板或是其他銅質構件。相變材料可以是烷類，譬如石蠟。本實施例之相變材料可藉由吸收熱量而由固態轉換為液態，且相變材料因吸收熱量而由固態轉換為液態的過程中，其溫度可維持一定值而不會上升。由於相變材料由固態轉換為液態後之體積會增加，而空氣則具有極佳的可壓縮性而可作為相變材料的膨脹空間。因此，散熱材料132包含空氣的目的即在於因應相變材料經 相變而造成體積增加之問題，以避免相變材料因體積增加而造成殼體131內之空間不足以容設散熱材料132的問題。

此外，散熱器13的殼體131具有一表面1311，表面1311面向熱源12。表面1311定義有一中央區1312以及一外環區1313，外環區1313環繞中央區1312。

並且，本實施例的中央區1312、表面1311以及散熱器13具有相重疊的幾何中點M。中央區1312的面積例如為表面1311的面積之10%~50%。其中，較佳的情況為中央區1312的面積為表面1311的面積之10%。並且中央區1312的面積之外型可為表面1311的面積之外型的等比例縮小。熱源12在表面1311上的一正投影範圍A係位於外環區1313。散熱器13透過熱輻射而吸收熱源12之熱量。

請繼續參照第2圖，在本實施例中，散熱器13內的散熱材料132所包含的多個銅材係為多個銅管1321，這些銅管1321位於殼體131內。這些銅管1321係由中央區1312朝外環區1313延伸，且其中一銅管1321係與熱源12接觸散熱器13之表面1311的正投影範圍A相重疊，且此銅管1321更通過散熱器13的幾何中點M。並且，有部分的銅管1321係分別延伸至散熱器13之殼體131的四個角隅部1315，且部分的銅管1321係延伸至散熱器13之殼體131的四側邊1314。進一步來說，這些銅管1321係均勻交織地設於殼體131內，且盡可能地以放射狀的形式由中央區1312朝外環區1313延伸擴張。

需注意的是，上述本實施例所繪示的銅管1321之數量以及延 伸方式非用以限定本發明，熟悉此項技藝者可根據散熱器13的外型以及熱源12的位置而適當地設計銅管1321之數量以及延伸方式。

藉由銅管1321之設置，當熱源12透過熱輻射而將熱量傳遞至散熱器13的外環區1313之其中一角落時，熱量可經由這些銅管1321而迅速地傳遞至中央區1312，並由中央區1312傳遞擴散至散熱器13的外環區1313之其他各處。如此，使得散熱器13的各角落皆能夠均勻受熱，以使散熱器13內部各處的相變材料皆能夠均勻吸熱而進行相變化，以提升散熱器13的吸熱效率。並且，本實施例之散熱器13並不需要搭配排風扇，因此可運用於薄型化的電子裝置。

此外，由於散熱器13內的散熱材料132係包含相變材料，而相變材料於吸熱進行相變的過程中，相變材料的溫度並不會增加。因此，只要挑選適當的相變材料，譬如選用相變溫度約為37度的相變材料，則散熱器13在吸熱的過程中，散熱器13的溫度可長時間保持在37度的舒適溫度狀態。如此，當使用者長時間握持電子裝置10時，將不會因散熱器13吸熱造成電子裝置10之外殼11溫度不斷上升而有燙手的問題。

此外，在本實施例或其他實施例中，更可於散熱器13的表面設置多組散熱鰭片(未繪示)，以進一步提升散熱器13的吸熱效率。

請接著參照第3圖，第3圖係為根據本發明另一實施例之散熱器的結構下視圖。

在本實施例中，散熱器13a內的散熱材料132所包含的多個 銅材係為多個銅質隔板1322，這些銅質隔板1322均勻交織地設於殼體131內。這些銅質隔板1322係由中央區1312朝外環區1313延伸，且其中一銅質隔板1322係與熱源12在表面1311上的正投影範圍A相重疊，且此銅質隔板1322更通過散熱器13的幾何中點M。並且，有部分的銅質隔板1322係分別延伸至散熱器13之殼體131的四個角隅部1315，且部分的銅質隔板1322係延伸至散熱器13之殼體131的四側邊1314。進一步來說，這些銅質隔板1322係盡可能地以放射狀的形式由中央區1312朝外環區1313延伸擴張。

此外，殼體131內更設置有複數個鋁質隔板133，這些鋁質隔板133可以介於中央區1312與外環區1313之間而形成一矩形框體，以將中央區1312與外環區1313相區隔。並且，部分的銅質隔板1322分別自這些鋁質隔板133所構成的矩形框體之各角隅部延伸至殼體131的各角隅部1315，部分的銅質隔板1322分別自這些鋁質隔板133所構成的矩形框體之各角側邊延伸至殼體131的各側邊1314。需注意的是，上述這些鋁質隔板133設置於殼體131內的位置非用以限定本發明。此外，這些鋁質隔板133的容積百分比小於這些銅管1321的容積百分比之3%，以避免降低散熱器13的吸熱效果。

此外，藉由鋁質隔板133的設置，可將殼體131內部至少區隔出二區，可確保殼體131內每一區的相變材料之含量能夠均勻地分布。如此，以避免相變材料經過數次相變化且受重力影響而累積在殼體131內的特定區域(例如底部)，造成相變材料分佈不均 而影響散熱器13a的吸熱效率之問題。

當熱源12透過熱輻射而將熱量傳遞至散熱器13a的外環區1313之其中一角落時，熱量可經由這些銅管1321而迅速地傳遞至中央區1312，並由中央區1312傳遞擴散至散熱器13的外環區1313之其他各處。如此，使得散熱器13的各角落皆能夠均勻受熱，以使散熱器13內部各處的相變材料皆能夠均勻吸熱而進行相變化，以提升散熱器13的吸熱效率。

根據上述實施例之電子裝置，係藉由散熱材料包含15%~30%容積百分比的銅材、50%~85%容積百分比的相變材料以及15%~20%容積百分比的空氣，使得熱量可經由這些銅材而迅速地傳遞擴散至散熱器的各處。藉此，使散熱器內部各處的相變材料皆能夠均勻吸熱而進行相變化，以提升散熱器的吸熱效率。此外，由於散熱材料包含相變材料，因此散熱器在吸熱的過程中，散熱器的溫度可長時間保持在舒適的握持溫度狀態。並且，由於本實施例之散熱器並不需要搭配排風扇，因此本實施例之散熱器可利於運用於薄型化的電子裝置，並可減少噪音的產生。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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‧‧‧電子裝置

11‧‧‧外殼

12‧‧‧熱源

13‧‧‧散熱器

13a‧‧‧散熱器

131‧‧‧殼體

1311‧‧‧表面

1312‧‧‧中央區

1313‧‧‧外環區

1314‧‧‧側邊

1315‧‧‧角隅部

132‧‧‧散熱材料

1321‧‧‧銅管

1322‧‧‧銅質隔板

133‧‧‧鋁質隔板

14‧‧‧電路板

第1圖係為根據本發明一實施例之電子裝置的結構剖視圖。

第2圖係為根據第1圖之散熱器的結構下視圖。

第3圖係為根據本發明另一實施例之散熱器的結構下視圖。

10‧‧‧電子裝置

11‧‧‧外殼

12‧‧‧熱源

13‧‧‧散熱器

131‧‧‧殼體

1311‧‧‧表面

132‧‧‧散熱材料

14‧‧‧電路板

Claims (10)

1. 一種電子裝置，包含：一外殼；一熱源，位於該外殼內；以及一散熱器，設置於該外殼內，且該散熱器與該熱源保持一距離，該散熱器包含一殼體，該殼體內具有一散熱材料，該散熱材料包含15%~30%容積百分比的多個銅材、50%~85%容積百分比的一相變材料以及15%~20%容積百分比的一空氣；其中，該殼體具有一表面面向該熱源，該表面定義有一中央區以及一外環區，該外環區環繞該中央區，該中央區的幾何中點與該表面的幾何中點相重疊，且該中央區的面積為該表面的面積之10%~50%，該熱源在該表面上的一正投影範圍位於該外環區，該散熱器透過熱輻射而吸收該熱源之熱量。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該些銅材由該中央區朝該外環區延伸。
3. 如請求項2所述之電子裝置，其中該些銅材為多個銅管或多個銅質隔板。
4. 如請求項2所述之電子裝置，其中至少其中一該銅材與該熱源在該表面上的正投影範圍相重疊。
5. 如請求項2所述之電子裝置，其中至少其中一該銅材通過該散熱器的幾何中點。
6. 如請求項2所述之電子裝置，其中該些銅材分別延伸至該散熱器之該殼體的各角隅部。
7. 如請求項2所述之電子裝置，其中該些銅材分別延伸至該散熱器之該殼體的各側邊。
8. 如請求項1所述之電子裝置，其中該殼體內設有複數個鋁質隔板，該些鋁質隔板的容積百分比小於該些銅材的容積百分比之3%。
9. 如請求項8所述之電子裝置，其中該些鋁質隔板環繞該散熱器的幾何中點，該些銅材為複數個銅質隔板，該些銅質隔板分別自該些鋁質隔板延伸至該殼體的各角隅部及各側邊。
10. 如請求項1所述之電子裝置，其中該相變材料之成分為烷類。