TWI508653B - 抽換式導流機構及其電子裝置 - Google Patents

Description

抽換式導流機構及其電子裝置

本發明係提供一種導流機構，尤指一種可用來引導風扇的氣流轉向以提高擴充卡散熱效率的抽換式導流機構及其電子裝置。

隨著科技的發展，電子產品的運算效能與功能不斷進步，電腦裝置通常配設多個擴充卡以符合應用層面的需求。然而電腦的效能越強大，代表擴充卡的數量越多、運算速度更快且運算時間越長，電腦裝置產生的熱量也相應地大幅提高。為了避免系統過熱當機，電腦裝置在機殼內會設置散熱風扇，散熱風扇產生冷卻氣流通過擴充卡，藉此帶走熱量以降低擴充卡的溫度。現行的擴充卡依照業界規格定義區分為全高擴充卡與半高擴充卡兩種。由於半高擴充卡的高度低於全高擴充卡的高度，當全高擴充卡和半高擴充卡並列設置在電路板時，半高擴充卡的上端相對於旁側的全高擴充卡具有高度差而形成空隙，造成散熱風扇的冷卻氣流大部分會從空隙通過，無法有效降低半高擴充卡的溫度。

為了克服半高擴充卡的溫度過熱的問題，其中一種傳統解決方法係提高散熱風扇的轉速以彌補冷卻氣流經由空隙繞道造成的散熱效能損失，其耗費能源較多，不符現今環保節能的需求。另一種傳統解決方法是限制擴充卡的安裝種類，避免全高擴充卡與半高擴充卡並列混插的情況，但會增加電腦裝置的設計難度且影響其設計彈性及可擴充性。還有一種傳統解決方法利用金屬彈片或彈性海 綿遮蔽空隙以改變冷卻風流的流道，然而金屬彈片與彈性海綿長期處於高溫環境會產生材料變異，易因彈性疲乏難以完整遮擋空隙。

本發明係提供一種可用來引導風扇的氣流轉向以提高擴充卡散熱效率的抽換式導流機構及其電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種抽換式導流機構，適於選擇性地安裝於具有半高擴充卡之電子裝置而對應地位於半高擴充卡之上方。抽換式導流機構包含橋接件以及導流件。橋接件具有至少一個接合部。導流件係可拆卸地結合於橋接件。導流件包含靠接面、第一引導面、第二引導面以及至少一個固定端。於抽換式機構設置於半高擴充卡上方時，靠接面用以靠接或鄰近於半高擴充卡之頂緣。第一引導面連接於靠接面之第一端，並與靠接面形成第一夾角。第二引導面連接於靠接面相對於第一端之第二端，並與靠接面形成第二夾角。固定端用以與對應的接合部接合，使導流件可拆卸地結合於橋接件。

本發明之申請專利範圍另揭露一種電子裝置，其包含機殼、電路板、風扇以及抽換式導流機構。電路板設置於機殼內，具有插槽以選擇性地供擴充卡機械性插接與電性連接。擴充卡可為全高擴充卡或半高擴充卡。風扇設置於機殼內，可操作地於機殼內產生氣流並定義有入風方向與出風方向。抽換式導流機構設置於擴充卡上方之位置處。抽換式導流機構包含有橋接件以及導流件。橋接件直接或間接地設置於機殼上。橋接件具有至少一個接合部。導流件係可拆卸地結合於橋接件。導流件包含靠接面、第一引導面、第二引導面以及至少一個固定端。於抽換式機構設置於半高擴充卡上方時，靠接面用以靠接或鄰近於半高擴充卡之頂緣。第一引導面連接於靠 接面之第一端，並與靠接面形成第一夾角。第二引導面連接於靠接面相對於第一端之第二端，並與靠接面形成第二夾角。固定端用以與對應的接合部接合，使導流件可拆卸地結合於橋接件。藉由導流件填補於半高擴充卡上方而能阻擋並引導氣流充份流經半高擴充卡之側表面，以提高半高擴充卡之散熱效率。

本發明可省去提高風扇轉速的能源耗損、適用於全高擴充卡與半高擴充卡並列混插的情況、且不會因長期使用引發彈性疲乏而降低產品的散熱效率。

10‧‧‧電子裝置

12、12’‧‧‧機殼

14‧‧‧電路板

16‧‧‧風扇

18、18’‧‧‧抽換式導流機構

20‧‧‧出風口

22‧‧‧插槽

24‧‧‧擴充卡

240‧‧‧全高擴充卡

241‧‧‧半高擴充卡

26‧‧‧橋接件

261‧‧‧延伸部

28、28’‧‧‧導流件

30‧‧‧第一接合部

32‧‧‧第二接合部

34‧‧‧第三接合部

36‧‧‧第一引導面

38‧‧‧第二引導面

40‧‧‧靠接面

41‧‧‧限位部

42‧‧‧第一固定端

44‧‧‧第二固定端

46‧‧‧固定件

48‧‧‧固定面

50‧‧‧導風罩

α‧‧‧第一夾角

β‧‧‧第二夾角

第1圖為本發明第一實施例之電子裝置之元件爆炸圖。

第2圖為本發明第一實施例之電子裝置之側視圖。

第3圖為本發明第一實施例之抽換式導流機構之示意圖。

第4圖為本發明第一實施例之第一引導面與第一接合部之接合示意圖。

第5圖為本發明第一實施例之第二引導面與第二接合部之接合示意圖。

第6圖為本發明第二實施例之抽換式導流機構之示意圖。

第7圖為本發明第二實施例之電子裝置之示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明第一實施例之電子裝置10之元件爆炸圖，第2圖為本發明第一實施例之電子裝置10之側視圖。電子裝置10包含機殼12、電路板14、風扇16以及抽換式導流機構18。機殼12的表面形成出風口20。電路板14設置在機殼12內。電路板14具有複數個插槽22，用來連結擴充卡24。依常用規格定義，擴充卡24可分成全高擴充卡240與半高擴充卡 241，全高擴充卡240的高度大於半高擴充卡241的高度。第1圖所示之半高擴充卡241其上邊緣和機殼12之間具有較大空隙，可為抽換式導流機構18來填補。風扇16設置於機殼12上或是機殼12內適當位置處，用以在機殼12內之空間產生導引氣流以沿著入風方向吸入冷空氣並沿著出風方向從出風口20排出熱空氣。擴充卡24的發熱元件設置在其側表面。抽換式導流機構18可藉由填補半高擴充卡241上方空隙產生阻擋而迫使風扇16產生的氣流只能流經擴充卡24之間的間隙，亦即會流經擴充卡24的側表面，以帶走發熱元件的熱量，提高擴充卡24的散熱效率。

請參閱第1圖至第3圖，第3圖為本發明第一實施例之抽換式導流機構18之示意圖。抽換式導流機構18包含橋接件26以及複數個導流件28。橋接件26通常是一片金屬薄板，以鉚接或鎖附方式直接或間接地設置在機殼12上，意即橋接件26與機殼12為兩獨立元件，再行組合。或者，橋接件26也可為機殼12的一部份，意即橋接件26與機殼12為一體成型之元件。橋接件26具有多個相異的第一接合部30、第二接合部32以及第三接合部34。橋接件26設置於機殼12時，第一接合部30鄰近入風方向，第二接合部32鄰近出風方向，第三接合部34位於第一接合部30和第二接合部32之間。

如第3圖所示，每個橋接件26可包含一個第一接合部30、一個第二接合部32以及三個第三接合部34。然每個橋接件26的第三接合部34的數量依導流件28之長度而定，每個橋接件26之接合部數量視導流件28之數量而定，不受限於前述所示實施例。

導流件28之數量依據半高擴充卡241之數量而定。全高擴充卡240插入插槽22時，全高擴充卡240與機殼12之間沒有空隙(或空隙極小)，風扇16產生的氣流會通過全高擴充卡240的側表 面以帶走熱量，因此全高擴充卡240的上方不需設置導流件28。半高擴充卡241插入插槽22時，因半高擴充卡241和機殼12間尚具有較大空隙，故將導流件28設置在半高擴充卡241上方以填補該空氣並對氣流產生阻擋，以引導風扇16產生的氣流通過半高擴充卡241的側表面。因此，導流件28係以可拆卸方式結合橋接件26，方便使用者根據全高擴充卡240或半高擴充卡241的配置位置決定是否安裝導流件28的數量與位置。

導流件28可為一梯形之實心或空心之塊狀體，包含第一引導面36、第二引導面38、靠接面40以及固定面48。其中靠接面40與固定面48大致水平相對，靠接面40之兩端各以第一夾角α與第二夾角β彎折地連接第一引導面36與第二引導面38且維持各該角度，意即第一引導面36(及第二引導面38)不能相對靠接面40變形地改變角度，因此第一引導面36與靠接面40之第一夾角α以及第二引導面38與靠接面40之第二夾角β為定值，且於本實施例中第一夾角α大於第二夾角β，亦即面對入風方向的第一引導面36相對於靠接面40之傾斜角度較大。在其它極端實施例中，靠接面40面積可以極小而與第一引導面36、第二引導面38與固定面48形成三角形或近似三角形之形狀，亦即靠接面40為該三角形或近似三角形之頂點。欲結合導流件28和橋接件26時，可藉固定面48之一端(或第一引導面36之一端)的第一固定端42接合於第一接合部30，且固定面48之另一端(或第二引導面38之一端)的第二固定端44接合於第二接合部32。各固定端與各接合部之接合方式可為各種快拆式組裝機制，使得導流件28可方便快速地安裝/拆卸於橋接件26。

導流件28還可包含限位部41，設置在固定面48上。限位部41係可滑動地插入第三接合部34，加強導流件28與橋接件26 的結合穩定性。限位部41之數量對應於第三接合部34之數量，故不限於第3圖所示之實施例，端視實際需求而定。其中，第三接合部34與限位部41係為選擇性設計。

請參閱第4圖與第5圖，第4圖為本發明第一實施例之第一引導面36與第一接合部30之接合示意圖，第5圖為本發明第一實施例之第二引導面38與第二接合部32之接合示意圖。如第4圖所示，第一接合部30為鎖孔結構，第一引導面36的固定端42為穿孔結構。抽換式導流機構18利用固定件46(如螺釘或螺栓)穿過鎖孔結構與穿孔結構，將第一引導面36固定在橋接件26上。如第5圖所示，第二接合部32為卡槽結構，第二引導面38的固定端44為凸片結構，用來滑動地插入卡槽結構。一般的結合方式係先將第二引導面38的固定端44插入第二接合部32，再透過固定件46將第一引導面36的固定端42固定於第一接合部30上，然其組裝順序可不限於此。再者，第一接合部30和第一引導面36之結合方式、及第二接合部32和第二引導面38之結合方式亦不限於上述實施例的機構設計，例如還可設計成為扣接、夾持等其它方式。

如第2圖所示，抽換式導流機構18設置於機殼12後，導流件28位於半高擴充卡241的上方。當風扇16產生的氣流吹向半高擴充卡241，導流件28將阻擋在半高擴充卡241和上方機殼12之間的空隙，此時斜向的第一引導面36會引導氣流(此時為冷卻氣流)進入與通過半高擴充卡241之側表面(也就是與鄰接之其它擴充卡24之間隙)。同時靠接面40將靠接在或是將近靠接於半高擴充卡241之頂緣，避免氣流從該頂緣離開半高擴充卡241，確保氣流(溫度逐漸提高的氣流)盡可能地流經半高擴充卡241的大面積側表面，以帶走半高擴充卡241的熱量。斜向之第二引導面38形成一個通往出風口20的流道，並避免紊流之產生而可用來引導氣流(此時為熱 氣流)快速通過出風口20流出機殼12外，可有效降低機殼12內部的溫度。

請參閱第6圖與第7圖，第6圖為本發明第二實施例之抽換式導流機構18’之示意圖，第7圖為本發明第二實施例之電子裝置10之示意圖。第二實施例中，與第一實施例具有相同編號之元件具有相同的結構與功能，於此不再重複說明。導流件28’包含第一引導面36、第二引導面38與靠接面40，為三個平板結構相連組成的雙彎折條片狀結構。靠接面40之二端分別以例如第一夾角α與第二夾角β連接第一引導面36與第二引導面38。當有外力施壓於抽換式導流機構18’時，第二實施例的第一引導面36(和/或第二引導面38)可相對於靠接面40微幅地彎折變形；當外力移除於抽換式導流機構18’，第一引導面36(或第二引導面38)則藉由彈性恢復力回復到初始狀態。因此，第一引導面36與靠接面40之第一夾角α以及第二引導面38與靠接面40之第二夾角β在無施加外力時係維持於預定角度，如第一實施例所述。

如第6圖所示，第一接合部30與第二接合部32可以設計成卡槽結構，第一引導面36的固定端42與第二引導面38的固定端44相應設計為兩個凸片結構。欲結合導流件28’和橋接件26，首先將固定端42(凸片結構)滑動插入第一接合部30(卡槽結構)，以外力迫使導流件28’產生彎折變形，使得固定端44(凸塊)可插入第二接合部32(卡槽結構)；接著移除外力，導流件28’的彈性恢復力驅使第一引導面36(和/或第二引導面38)相對於靠接面40回復到初始的預定角度，導流件28’便能穩定地設置在橋接件26上而形成如前述第一實施例般之梯形形狀。

於本實施例中，機殼12’內包含特殊設計的導風罩50，導風罩50的形狀根據電子裝置10內部電子元件的排列而相應設計， 故此不詳加敘明。第二實施例係在橋接件26的側邊形成折曲的延伸部261。延伸部261可透過凸塊與卡槽之組合、螺釘與鎖孔之組合或其它快拆機制安裝於導風罩50上，也就是導風罩50設置於擴充卡之一側邊，而抽換式導流機構18’則固定在導流罩50側邊而位於擴充卡24之上方並鄰近或鄰接於上方的機殼12’。如第7圖所示，電路板14上設置兩個全高擴充卡240與一個半高擴充卡241，半高擴充卡241是位於左側的小尺寸擴充卡24。電路板14內部的兩個插槽22因為插設全高擴充卡240，其上方不需設置導流件。半高擴充卡241因為和相鄰全高擴充卡240具高度差，半高擴充卡241與橋接件26(或機殼12’上端)之間會形成空隙。故在半高擴充卡241上方設置導流件28’，以引導風扇16的氣流流向半高擴充卡241的側表面。

全高擴充卡不需設置抽換式導流機構。使用者可根據實際需求，以便利拆裝的方式將本發明的抽換式導流機構設置在半高擴充卡上方。抽換式導流機構的導流件由第一引導面、第二引導面以及靠接面彎折連接而成。導流件較佳由塑膠材質製作，在本實施例中可為PC(聚碳酸酯Polycarbonate)材質再加上ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物Acrylonitrile Butadiene Styrene)材料所製成，以保有適當的韌性與彈性，相較習知的金屬彈片可節省材料成本與具絕緣性，且不會因彈性疲乏而降低遮蔽流道的效果。位於氣流入風方向之第一夾角α為預定角度且大於九十度，位於出風方向之第二夾角β則較佳者亦大於九十度(但並不限制)，但小於第一夾角α。預定角度的數值依據擴充卡與風扇的參數(例如發熱元件的數量及風扇的轉速)而設定，大於九十度的夾角可確保氣流能被順暢導入擴充卡側表面及導向機殼出風口。靠接面較佳為長條型的平板結構。平板結構以實質平行方式貼附在擴充卡頂緣(接觸式或非接觸式)，防止 氣流提早從擴充卡頂緣離開擴充卡側表面，確保氣流能吹過擴充卡的發熱元件以維持較佳的散熱效率。相較先前技術，本發明可省去提高風扇轉速的能源耗損、適用於全高擴充卡與半高擴充卡並列混插的情況、且不會因長期使用引發彈性疲乏而降低產品的散熱效率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

12‧‧‧機殼

18‧‧‧抽換式導流機構

20‧‧‧出風口

26‧‧‧橋接件

28‧‧‧導流件

30‧‧‧第一接合部

32‧‧‧第二接合部

34‧‧‧第三接合部

36‧‧‧第一引導面

38‧‧‧第二引導面

40‧‧‧靠接面

41‧‧‧限位部

42‧‧‧第一固定端

44‧‧‧第二固定端

48‧‧‧固定面

α‧‧‧第一夾角

β‧‧‧第二夾角

Claims (27)

1. 一種抽換式導流機構，適於選擇性地安裝於具有至少一半高擴充卡之一電子裝置而對應地位於該至少一半高擴充卡之上方，該抽換式導流機構包含：一橋接件，具有至少一接合部；以及至少一導流件，各該導流件係可獨立地拆卸以選擇性地結合於該橋接件，各該導流件包含：一靠接面，用以於該抽換式機構設置於該半高擴充卡上方時靠接或鄰近於該半高擴充卡之一頂緣；一第一引導面，連接於該靠接面之一第一端，並與該靠接面形成一第一夾角；一第二引導面，連接於該靠接面相對於該第一端之一第二端，並與該靠接面形成一第二夾角；以及至少一固定端，用以與該至少一接合部接合，使該導流件可拆卸地結合於該橋接件。
2. 如請求項1所述之抽換式導流機構，其中該橋接件具有多個併列的接合部，而該至少一導流件則選擇性地接合於對應有該半高擴充卡之處之至少其一該接合部上。
3. 如請求項1所述之抽換式導流機構，其中該第一夾角以及該第二夾角中至少該第一夾角大於九十度。
4. 如請求項1所述之抽換式導流機構，其中該第一夾角大於該第二夾角。
5. 如請求項1所述之抽換式導流機構，其中該至少一接合部包括有一第一接合部與一第二接合部，而該至少一固定端包括有一第一固定端與一第二固定而分別能接合於該第一接合部與第二接合 部。
6. 如請求項5所述之抽換式導流機構，其中該第一接合部為一鎖孔結構，該第一固定端為一穿孔結構，該抽換式導流機構另包含一固定件，穿過該鎖孔結構與該穿孔結構而將該導流件與該橋接件相接合。
7. 如請求項5所述之抽換式導流機構，其中該第二接合部為一卡槽結構，該第二固定端為一凸片結構，可滑動地插入該卡槽結構而將該導流件與該橋接件相接合。
8. 如請求項5所述之抽換式導流機構，其中該第一接合部與該第二接合部為卡槽結構，該第一固定端與該第二固定端為二凸片結構，分別插入該相對應卡槽結構而將該導流件與該橋接件相接合。
9. 如請求項5所述之抽換式導流機構，其中至少一導流件另包括有一固定面，該固定面與該靠接面相對，用以於該導流件與該橋接件相接合時貼接於該橋接件。
10. 如請求項9所述之抽換式導流機構，其中該橋接件上另具有一第三接合部，該至少一導流件之該固定面上另具有至少一限位部，用以與該第三接合部接合，使該導流件可拆卸地結合於該橋接件。
11. 如請求項1所述之抽換式導流機構，其中該至少一導流件之該靠接面、該第一引導面、該第二引導面與該橋接件連接形成為一梯形之形狀。
12. 如請求項11所述之抽換式導流機構，其中該至少一導流件包括有與靠接面相對之一固定面，且為由該靠接面、該第一引導面、該第二引導面、及該固定面所包圍成之實心或空心之一梯形塊狀結構。
13. 如請求項11所述之抽換式導流機構，其中該至少一導流件係由 該靠接面、該第一引導面、及該第二引導面所連接形成的條片狀結構。
14. 一種電子裝置，其包含：一機殼；一電路板，設置於該機殼內，具有至少一插槽以選擇性地供至少一擴充卡機械性插接與電性連接，其中該擴充卡可為一全高擴充卡或一半高擴充卡；一風扇，設置於該機殼內，可操作地於該機殼內產生一氣流並定義有一入風方向與一出風方向；以及一抽換式導流機構，設置於該擴充卡上方之位置處，包含有：一橋接件，直接或間接地設置於該機殼上，該橋接件具有至少一接合部；以及至少一導流件，各該導流件係可獨立地拆卸以選擇性地結合於該橋接件，各該導流件包含：一靠接面，用以當該擴充卡為該半開擴充卡時能靠接或鄰近於該半高擴充卡之一頂緣；一第一引導面，連接於該靠接面之一第一端，並與該靠接面形成一第一夾角；一第二引導面，連接於該靠接面相對於該第一端之一第二端，並與該靠接面形成一第二夾角；以及至少一固定端，用以與該至少一接合部接合，使該導流件可拆卸地結合於該橋接件；據此，藉由該導流件填補於該半高擴充卡上方而能阻擋並引導該氣流充份流經該半高擴充卡之一側表面，以提高該半高擴充卡之散熱效率。
15. 如請求項14所述之電子裝置，其中該橋接件具有多個併列的接 合部，而該至少一導流件則選擇性地接合於對應有該半高擴充卡之處之至少其一該接合部上。
16. 如請求項14所述之電子裝置，其中該第一夾角以及該第二夾角中至少該第一夾角大於九十度。
17. 如請求項14所述之電子裝置，其中該第一夾角大於該第二夾角。
18. 如請求項14所述之電子裝置，其中該至少一接合部包括有一第一接合部與一第二接合部，該第一接合部鄰近該入風方向且該第二接合部鄰近該出風方向，而該至少一固定端包括有一第一固定端與一第二固定而分別能接合於該第一接合部與第二接合部。
19. 如請求項18所述之電子裝置，其中該第一接合部為一鎖孔結構該第一固定端為一穿孔結構，該抽換式導流機構另包含一固定件穿過該鎖孔結構與該穿孔結構而將該導流件與該橋接件相接合。
20. 如請求項18所述之電子裝置，其中該第二接合部為一卡槽結構該第二固定端為一凸片結構，可滑動地插入該卡槽結構而將該導流件與該橋接件相接合。
21. 如請求項18所述之電子裝置，其中該第一接合部與該第二接合部為卡槽結構，該第一固定端與該第二固定端為二凸片結構，分別插入該相對應卡槽結構而將該導流件與該橋接件相接合。
22. 如請求項18所述之電子裝置，其中至少一導流件另包括有一固定面，該固定面與該靠接面相對，用以於該導流件與該橋接件相接合時貼接於該橋接件。
23. 如請求項22所述之電子裝置，其中該橋接件上另具有一第三接合部，該至少一導流件之該固定面上另具有至少一限位部，用以與該第三接合部接合，使該導流件可拆卸地結合於該橋接件。
24. 如請求項14所述之電子裝置，其中該至少一導流件之該靠接面、該第一引導面、該第二引導面與該橋接件連接形成為一梯形之形狀。
25. 如請求項24所述之電子裝置，其中該至少一導流件包括有與靠接面相對之一固定面，且為由該靠接面、該第一引導面、該第二引導面、及該固定面所包圍成之實心或空心之一梯形塊狀結構。
26. 如請求項24所述之電子裝置，其中該至少一導流件係由該靠接面、該第一引導面、及該第二引導面所連接形成的條片狀結構。
27. 如請求項14所述之電子裝置，其中該橋接件與該機殼為兩獨立元件，或該橋接件與該機殼為一體成型之元件。