TWI549599B - 電子裝置 - Google Patents

Description

電子裝置

本發明是關於一種電子裝置。

隨著科技的進步及互聯網的發展，人們對電子產品的需求也變得越來越高，而每天使用電子產品的時間也越來越長。其中，筆記型電腦是人們每天會長時間使用的電子產品之一。

當筆記型電腦運作時，其中部分的電子元件會成為熱源，並會產生較高的熱量。雖然筆記型電腦通常都設計有通風系統以降低筆記型電腦中的溫度，但是成為熱源的電子元件還是會以熱輻射的方式把熱量傳送至筆記型電腦的殼體表面。在某些情況下，受熱的殼體表面可能只集中於一個小範圍。

傳統上，業界一般會採用高熱傳導性的石墨片或金屬片如銅箔或鋁箔，以把位於小範圍的熱能迅速導向四周，以降低熱源相對應的高溫。然而，由於熱傳導路徑是由熱源傳向面向熱源的金屬片或石墨片中心，因此金屬片或石墨片中心相對於四周溫度仍然較高。若使用者長期碰觸這個受熱的小範圍，容易導致使用者的不適，甚至會對 使用者帶來傷害。

本發明之一技術態樣在於提供一種電子裝置，其能使對應發熱元件的殼部的溫度，得以有效降低。

根據本發明的一實施方式，一種電子裝置包含殼體、發熱元件與阻熱模組。殼體包含殼部。發熱元件位於殼體內。阻熱模組阻隔於殼部與發熱元件之間。阻熱模組包含第一導熱板、第二導熱板與第三導熱板。第二導熱板阻隔於第一導熱板與殼部之間。第三導熱板連接第一導熱板之一邊緣與第二導熱板之一邊緣。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板與發熱元件之間分隔一距離。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板具有第一反射面。此第一反射面位於第一導熱板朝向發熱元件之一側。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板抵接發熱元件，第二導熱板與殼部之間分隔一距離。

在本發明一或多個實施方式中，上述之阻熱模組更包含複數個凸出結構。凸出結構位於第二導熱板朝向殼部之一側。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板、第二導熱板與第三導熱板之間定義腔室。此腔室呈真空狀態。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板的熱傳導係數(Thermal Conductivity)大於第二導熱板與第三導熱板之至少一者的熱傳導係數。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一導熱板、第二導熱板與第三導熱板之間定義腔室，阻熱模組更包含至少一內隔板。此內隔板於腔室中依序排列於第一導熱板與第二導熱板之間。

在本發明一或多個實施方式中，上述之內隔板具有第二反射面。第二反射面分別位於內隔板朝向發熱元件之側。

在本發明一或多個實施方式中，上述之電子裝置更包含散熱片。此散熱片抵接發熱元件面向阻熱模組之側，散熱片面向阻熱模組之表面面積，大於發熱元件抵接散熱片之接觸面積。

本發明上述實施方式與已知先前技術相較，至少具有以下優點：

(1)由於第一導熱板具有高熱傳導係數，當第一導熱板與發熱元件之間分隔一距離時，第一導熱板能快速均攤幅射至其表面之熱能，避免熱能集中局部區域生成熱點(hot spot)，藉此有助提升阻熱模組的阻熱效果。申言之，可在維持使用舒適度的情況下，將熱能均勻傳導至殼體，進而熱交換至外界。

(2)當第一導熱板與發熱元件之間分隔一距離時，位於第一導熱板朝向發熱元件之一側的第一反射面， 能使更高比例的熱能被反射掉而不會傳遞至第一導熱板，藉此有助提升阻熱模組的阻熱效果。

(3)當發熱元件所發出的熱能較高時，第一導熱板抵接發熱元件，而第二導熱板與殼部之間分隔一距離，因此，發熱元件所發出的熱能能夠直接以熱傳導的方式傳遞至第一導熱板，以提升發熱元件與第一導熱板之間熱傳導的效率。

(4)由於熱能係從第二導熱板的邊緣傳導至第二導熱板的中心，因此，第二導熱板中心的溫度將低於第二導熱板邊緣的溫度，使得殼部對應第二導熱板中心位置的部分的溫度，能夠得以有效降低。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧殼體

111‧‧‧殼部

120‧‧‧發熱元件

130‧‧‧阻熱模組

131‧‧‧第一導熱板

131a‧‧‧第一反射面

132‧‧‧第二導熱板

133‧‧‧第三導熱板

134‧‧‧凸出結構

135‧‧‧隔熱材料

136‧‧‧內隔板

136a‧‧‧第二反射面

137‧‧‧中空結構

140‧‧‧散熱片

150‧‧‧電磁干擾屏蔽結構

200‧‧‧電路板

C‧‧‧腔室

第1圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第2圖繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第3圖繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第4圖繪示依照本發明又一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第5圖繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第6圖繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第7圖繪示依照本發明又一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第8圖繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第9圖繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置的剖面圖。

第10圖繪示依照本發明又一實施方式之電子裝置的剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

除非另有定義，本文所使用的所有詞彙(包括技術和科學術語)具有其通常的意涵，其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。

請參照第1圖，其為繪示依照本發明一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第1圖所示，一種電子裝置100包含殼體110、發熱元件120與阻熱模組130。殼體110包含殼部111。發熱元件120位於殼體110內，在本實施方式中，發熱元件120連接位於殼體110中的電路板200。阻熱模組130位於殼部111與發熱元件120之間。阻熱模組130包含第一導熱板131、第二導熱板132與第三導熱板133。第一導熱板131阻隔於發熱元件120與第二導熱板132之間。第二導熱板132阻隔於第一導熱板131與殼部111之間。第三導熱板133連接第一導熱板131之邊緣與第二導熱板132之邊緣。

再者，在本實施方式中，第一導熱板131與發熱元件120之間分隔一距離，而第二導熱板132抵接殼部111。換句話說，當電子裝置100運作並且發熱元件120發熱時，發熱元件120向殼部111以熱輻射的方式所發出的熱能，將被阻熱模組130阻隔。並且，熱能係以熱輻射的方式傳遞至阻熱模組130的第一導熱板131上，使得第一導熱板131的溫度上升。接著，傳遞至第一導熱板131的熱能，將透過連接第一導熱板131的第三導熱板133而傳導至第二導熱板132，並使第二導熱板132的溫度上升。經過以上阻熱模組130的熱傳導，第二導熱板132的溫度將相對第一導熱板131的溫度低。除此之外，由於第三導熱板133連接第二導熱板132之邊緣，熱能係從第二導熱板132的邊緣傳導至第二導熱板132的中心，因此，第二導熱板132 中心的溫度將進一步低於第二導熱板132邊緣的溫度，而從第二導熱板132中心傳導至殼部111的熱能，也因而明顯低於直接從發熱元件120以熱輻射的方式所發出的熱能，使得殼部111的溫度，特別是對應第二導熱板132中心位置的部分，能夠得以有效降低。

在實務的應用中，第一導熱板131與第二導熱板132皆為高熱傳導性材料，其熱傳導係數(Thermal Conductivity)可高於10W/mK。舉例而言，第一導熱板131與第二導熱板132的材料可為石墨、石墨烯或金屬如銅或鋁等，但本發明並不以此為限。

為了使從發熱元件120以熱輻射的方式傳遞至第一導熱板131上的熱能得以減少，第一導熱板131具有第一反射面131a。第一反射面131a位於第一導熱板131朝向發熱元件120之一側，用以降低第一導熱板131的熱輻射係數。具體而言，當從發熱元件120以熱輻射的方式發出的熱能抵達第一反射面131a時，將有更高比例的熱能被第一反射面131a反射掉而不會傳遞至第一導熱板131，藉此有助提升阻熱模組130的阻熱效果。

在實務的應用中，第一反射面131a可於第一導熱板131朝向發熱元件120之一側貼覆銅箔或鋁箔，或是以電鍍或拋光等表面處理的方式而成。應了解到，以上第一反射面131a形成之方式僅為例示，並非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，適當選擇第一反射面131a形成之方式。

另一方面，第一導熱板131、第二導熱板132與第三導熱板133之間定義腔室C。在實務的應用中，腔室C中可以是空氣，或者，為了降低腔室C的導熱性，腔室C更可呈真空狀態，使熱能無法以熱對流或熱傳導的方式從第一導熱板131傳遞至第二導熱板132，從而逼使熱能如上所述以熱傳導的方式由第一導熱板131，先經過第三導熱板133，繼而抵達第二導熱板132。在一實施例中，腔室C的真空度為0.05-0.1托(Torr)，但本發明不以此為限。在另一實施例中，腔室C的真空度為0.01-0.1Torr，但本發明不以此為限。

請參照第2圖，其繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第2圖所示，為了進一步降低腔室C的導熱性，阻熱模組130更包含隔熱材料135。隔熱材料135位於腔室C中，用以阻礙熱能通過腔室C從第一導熱板131傳導至第二導熱板132，從而逼使熱能如上所述以熱傳導的方式由第一導熱板131，先經過第三導熱板133，繼而抵達第二導熱板132。一般而言，隔熱材料135為低熱傳導性材料如發泡性材料，但本發明並不以此為限。

請參照第3圖，其繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置100的剖面圖。在實務的應用中，第一導熱板131、第二導熱板132與第三導熱板133可為不同的導熱性材料，更具體地說，第一導熱板131的熱傳導係數可大於第二導熱板132與第三導熱板133之至少一者的熱傳導係數。如第3圖所示，在本實施方式中，第三導熱板133的 導熱性材料可與第二導熱板132的導熱性材料相同，而第一導熱板131的導熱性材料可為熱傳導係數較高的材料，即具有較佳的導熱性，而第二導熱板132及第三導熱板133的導熱性材料可為熱傳導係數相對較低的材料，即具有相對較差的導熱性。配置時，由於第一導熱板131距離發熱元件120較近，而第二導熱板132距離發熱元件120相對較遠，因此，第一導熱板131能夠快速地把熱能於第一導熱板131上平均傳導，相對地，第一導熱板131上的熱能比較不容易經由第二導熱板132及第三導熱板133傳導至殼體110的殼部111，使得阻熱模組130的阻熱效果能夠得以提升。

請參照第4圖，其繪示依照本發明又一實施方式之電子裝置100的剖面圖。在實務的應用中，阻熱模組130的數量可以多於一個，如第4圖所示，阻熱模組130的數量為三個，並且以堆疊的形式設置於發熱元件120與殼部111之間。如此一來，熱能透過這些阻熱模組130的傳導路線將會變得更長，因此，這些阻熱模組130能夠共同發揮更佳的阻熱效果。

請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第5圖所示，第二導熱板132與殼部111之間分隔一距離。如此一來，第二導熱板132的中心部分與殼部111不會抵接，而位於第二導熱板132中心部分的熱能亦不能以熱傳導的方式直接傳導至殼部111。

請參照第6圖，其繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置100的剖面圖。在本實施方式中，阻熱模組130更包含至少一內隔板136，如第6圖所示，內隔板136的數量為兩個，且於腔室C中依序排列於第一導熱板131與第二導熱板132之間。藉由空間上的限制，內隔板136的排列能夠阻礙熱能以熱對流的方式從第一導熱板131傳導至第二導熱板132。除此之外，內隔板136亦能夠發揮反射的功能，當熱能從一導熱板131以熱輻射的方式朝第二導熱板132發出時，位於第一導熱板131與第二導熱板132之間的內隔板136會把熱能反射回第一導熱板131，逼使位於第一導熱板131的熱能得經過第三導熱板133的傳導而抵達第二導熱板132。

為了使內隔板136反射更多的熱能，內隔板136具有第二反射面136a。第二反射面136a位於內隔板136朝向發熱元件120(亦即第一導熱板131)之一側，用以降低內隔板136的熱輻射係數。具體而言，當從第一導熱板131以熱輻射的方式發出的熱能抵達第二反射面136a時，將有更高比例的熱能被第二反射面136a反射掉而不會傳遞至內隔板136，進而逼使位於第一導熱板131的熱能得經過第三導熱板133的傳導而抵達第二導熱板132，藉此有助提升阻熱模組130的阻熱效果。

在實務的應用中，第二反射面136a可於內隔板136朝向發熱元件120(亦即第一導熱板131)之一側貼覆銅箔或鋁箔，或是以電鍍或拋光等表面處理的方式而成。應了 解到，以上第二反射面136a形成之方式僅為例示，並非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，適當選擇第二反射面136a形成之方式。

請參照第7圖，其繪示依照本發明又一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第7圖所示，阻熱模組130更包含複數個中空結構137。中空結構137分佈於腔室C中，用以阻礙熱能以熱對流的方式從第一導熱板131傳導至第二導熱板132。

請參照第8圖，其繪示依照本發明另一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第8圖所示，電子裝置100更包含散熱片140。散熱片140抵接發熱元件120面向阻熱模組130之一側。技術上來說，散熱片140面向阻熱模組130之表面面積，大於發熱元件120抵接散熱片140之接觸面積。如此一來，發熱元件120在運作時所產生的熱能，能夠通過散熱片140而朝阻熱模組130的方向擴散，以避免從發熱元件120朝阻熱模組130所產生的熱能過於集中。為配合散熱片140的配置，在本實施方式中，阻熱模組130的數量更可以多於一個，如第8圖所示，阻熱模組130的數量為三個，並以並列的形式設置於散熱片140與殼部111之間，且分別抵接殼部111，以對應散熱片140並阻隔從散熱片140朝殼部111以熱輻射的方式所發出的熱能。

請參照第9圖，其繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置100的剖面圖。如第9圖所示，為要達到屏蔽電磁干擾的效果，電子裝置100更包含電磁干擾屏蔽結構 150。電磁干擾屏蔽結構150位於發熱元件120與阻熱模組130之間，在本實施方式中，電磁干擾屏蔽結構150呈罩狀，且覆蓋發熱元件120。

請參照第10圖，其繪示依照本發明再一實施方式之電子裝置100的剖面圖。當發熱元件120所發出的熱能較高時，為要達到更佳的阻熱效果，如第10圖所示，阻熱模組130的第一導熱板131更可抵接發熱元件120，而第二導熱板132與殼部111之間分隔一距離。如此一來，發熱元件120所發出的熱能能夠直接以熱傳導的方式傳導至第一導熱板131，以提升發熱元件120與第一導熱板131之間熱傳導的效率。隨後，熱能繼而通過第三導熱板133而傳導至第二導熱板132，而位於第二導熱板132的熱能隨著會以熱輻射的方式向殼部111發出。

為有利第二導熱板132的熱能以熱輻射的方式向殼部111發出，阻熱模組130更包含複數個凸出結構134。凸出結構134位於第二導熱板132朝向殼部111之一側，以增加第二導熱板132朝向殼部111之表面面積。在實務的應用中，凸出結構134可為凸點或鰭片，但本發明並不以此為限。

綜上所述，本發明的技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。通過上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有以下優點：

(1)由於第一導熱板具有高熱傳導係數，當第一導熱板與 發熱元件之間分隔一距離時，第一導熱板能快速均攤幅射至其表面之熱能，避免熱能集中局部區域生成熱點(hot spot)，藉此有助提升阻熱模組的阻熱效果。申言之，可在維持使用舒適度的情況下，將熱能均勻傳導至殼體，進而熱交換至外界。

(2)當第一導熱板與發熱元件之間分隔一距離時，位於第一導熱板朝向發熱元件之一側的第一反射面，能使更高比例的熱能被反射掉而不會傳遞至第一導熱板，藉此有助提升阻熱模組的阻熱效果。

(3)由當發熱元件所發出的熱能較高時，第一導熱板抵接發熱元件，而第二導熱板與殼部之間分隔一距離，因此，發熱元件所發出的熱能能夠直接以熱傳導的方式傳遞至第一導熱板，以提升發熱元件與第一導熱板之間熱傳導的效率。

(4)由於熱能係從第二導熱板的邊緣傳導至第二導熱板的中心，因此，第二導熱板中心的溫度將低於第二導熱板邊緣的溫度，使得殼部對應第二導熱板中心位置的部分的溫度，能夠得以有效降低。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧殼體

111‧‧‧殼部

120‧‧‧發熱元件

130‧‧‧阻熱模組

131‧‧‧第一導熱板

131a‧‧‧第一反射面

132‧‧‧第二導熱板

133‧‧‧第三導熱板

200‧‧‧電路板

C‧‧‧腔室

Claims (6)

1. 一種電子裝置，包含：一殼體，包含一殼部；一發熱元件，位於該殼體內；以及一阻熱模組，阻隔於該殼部與該發熱元件之間，該阻熱模組包含：一第一導熱板，與該發熱元件之間分隔一距離，且該第一導熱板具有一第一反射面，位於該第一導熱板朝向該發熱元件之一側；一第二導熱板，阻隔於該第一導熱板與該殼部之間；以及一第三導熱板，連接該第一導熱板之一邊緣與該第二導熱板之一邊緣。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一導熱板、該第二導熱板與該第三導熱板之間定義一腔室，該腔室呈真空狀態。
3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一導熱板的熱傳導係數大於該第二導熱板與該第三導熱板之至少一者的熱傳導係數。
4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一導熱板、該第二導熱板與該第三導熱板之間定義一腔室，該阻熱模 組更包含至少一內隔板，該內隔板於該腔室中依序排列於該第一導熱板與該第二導熱板之間。
5. 如請求項4所述之電子裝置，其中該內隔板具有一第二反射面，該第二反射面位於該內隔板朝向該發熱元件之一側。
6. 如請求項1所述之電子裝置，更包含一散熱片，抵接該發熱元件面向該阻熱模組之一側，該散熱片面向該阻熱模組之一表面面積，大於該發熱元件抵接該散熱片之一接觸面積。