TWI583913B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明是關於一種散熱裝置。

習知的電子裝置的散熱方式可粗分成兩種，其一是透過風扇搭配散熱模組、另者是空氣泵搭配散熱器的兩種方式。

前者是透過導熱材料將熱源的熱傳導到風扇出風口的散熱鰭片，再藉由扇葉運轉將熱空氣導出電子裝置外。空氣泵搭配散熱器則是將熱源的熱量導至散熱器，再透過空氣泵往復式的振動使得氣流通過散熱器以達成解熱的效果。

但無論是哪種散熱方式，皆無法符合於薄型化的電子裝置的散熱需求。以風扇搭配散熱模組而言，若須應用於薄型化的電子裝置時，其所搭配的風扇亦須變薄，使得風扇的流量與解熱能力皆大幅衰減，故薄型化的風扇的散熱效率將無法達到實際的需求。而空氣泵搭配散熱器則是存在薄型化困難的技術問題，散熱器的體積與厚度除了皆有一定的高度及厚度，其內部結構複雜亦是使得小型化以及薄型化困難的問題之一。

因此，如何提供一種可應用於薄型化電子裝置的散熱裝置，以改善上述問題，實為本領域亟需解決的問題之一。

有鑑於上述課題，本發明之主要目的提供一種應用於薄型化電子裝置的散熱裝置。

為達上述目的，本發明提供一種散熱裝置，應用於一電子裝置。散熱裝置包括導熱板、至少一感應線圈以及第一散熱板。導熱板接收熱源提供的熱，導熱板具有第一抵頂件，設置於導熱板的第一表面。至少一感應線圈設置於導熱板。第一散熱板設置於導熱板的第一抵頂件，並與導熱板形成間隙。第一散熱板包括至少一第一磁性元件，且第一磁性元件相對感應線圈設置。

在本發明的一實施例中，至少一感應線圈的數量與至少一第一磁性元件的數量相同。

在本發明的一實施例中，第一抵頂件與導熱板整合成單一構件。

在本發明的一實施例中，導熱板為非平面的板體。

在本發明的一實施例中，散熱裝置更包括第二散熱板，導熱板相對於第一表面的第二表面具有第二抵頂件，第二散熱板設置於第二抵頂件，並與導熱板形成一間隙。

在本發明的一實施例中，第二散熱板更包括至少一第二磁性元件，且第二磁性元件相對感應線圈設置。

在本發明的一實施例中，對應同一個感應線圈的第一磁性元件與第二磁性元件的磁性相同。

在本發明的一實施例中，對應同一個感應線圈的第一磁性元件與第二磁性元件的磁性相反。

在本發明的一實施例中，熱源為熱管，且熱管的至少部分與導熱板相連，以接收熱管提供的熱。

在本發明的一實施例中，導熱板具有複數個散熱鰭片。該些散熱鰭片設置於導熱板的第一表面或相對於第一表面的第二表面。第一散熱板更包括至少一穿孔，該些散熱鰭片穿設於穿孔。

為達上述目的，本發明提供另一種散熱裝置，應用於一電子裝置。散熱裝置包括導熱板、線圈座以及散熱板。導熱板接收熱源提供的熱。線圈座設置於導熱板，線圈座設置至少一感應線圈以及一抵頂件，抵頂件設置於線圈座的表面。散熱板設置於線圈座的抵頂件，並與線圈座形成間隙，散熱板包括至少一磁性元件，至少一磁性元件與感應線圈相對設置。

在本發明的一實施例中，線圈座為非導熱材質。

在本發明的一實施例中，至少一感應線圈的數量與至少一磁性元件的數量相同。

在本發明的一實施例中，抵頂件與線圈座整合成單一構件。

在本發明的一實施例中，線圈座為非平面的板體。

在本發明的一實施例中，熱源為熱管，且熱管的至少部分與導熱板相連，以接收熱管提供的熱。

在本發明的一實施例中，導熱板具有複數個散熱鰭片。

在本發明的一實施例中，線圈座更包括至少一切口，該些散熱鰭片穿設於切口。

故，本發明可透過將散熱板於不同時序使得感應線圈通電以吸附磁性元件，藉此，散熱板將會往復擺動產生氣流，加速導熱板上的散熱速度。透過此種配置，可不須設置如習知扇葉或散熱器等結構，並可實現提供應用於薄型化電子裝置的散熱裝置的目的。

1、3、4‧‧‧散熱裝置

11、31、45‧‧‧導熱板

11a‧‧‧第一表面

11b‧‧‧第二表面

12、12a、12b、12c、32、42‧‧‧感應線圈

13、33‧‧‧第一散熱板

13a、13b、13c‧‧‧第一磁性元件

14‧‧‧第二散熱板

14a、14b、14c‧‧‧第二磁性元件

2‧‧‧熱管

332、432‧‧‧穿孔

35、451‧‧‧散熱鰭片

41‧‧‧線圈座

412‧‧‧切口

414‧‧‧抵頂件

43‧‧‧散熱板

圖1為本發明第一實施例的散熱裝置的立體示意圖。

圖2為本發明第一實施例的散熱裝置的爆炸立體示意圖。

圖3為圖1的散熱裝置沿AA割線的剖面示意圖。

圖4為本發明第二實施例的散熱裝置的立體示意圖。

圖5為圖4的散熱裝置的爆炸示意圖。

圖6為本發明第三實施例的散熱裝置的立體示意圖。

圖7為本發明第三實施例的散熱裝置的爆炸立體示意圖。

圖8為圖6的散熱裝置沿BB割線的剖面示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的散熱裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請先一併參考圖1至圖3，圖1為本發明第一實施例的散熱裝置的立體示意圖。圖2為本發明第一實施例的散熱裝置的爆炸立體示意圖。圖3為圖1的散熱裝置沿AA割線的剖面示意圖。

圖1的散熱裝置1可應用於一電子裝置。散熱裝置1包括導熱板11、至少一感應線圈12以及第一散熱板13。

導熱板11可接收熱源提供的熱，本實施例的熱源為熱管2，且熱 管2的至少部分與導熱板11相連，以接收熱管2提供的熱。此外，本實施例的導熱板11可採用導熱材料例如銅/鋁等熱的良導體材質所製成。

本實施例的導熱板11為兩片板體所構成，且為一非平面的板體，從圖式可知，其分別為兩個中央隆起的錐狀板體，周緣厚度較薄的板體。透過此種配置，可使得設置於導熱板11上的第一散熱板13被支撐於導熱板11之上，且與導熱板11形成一個不均勻的間隙。

本實施例的散熱裝置1更包括第二散熱板14，且第二散熱板14設置於導熱板11的中央隆起處，並面對相對於第一表面11a的第二表面11b(第一散熱板13與第二散熱板14對稱設置於導熱板11的兩側)。相似地，可使得設置於導熱板11上的第二散熱板14可被支撐於導熱板11之上，並與導熱板11形成一個不均勻的間隙。

但於其他實施例中，導熱板11更可透過於其第一表面11a設置第一抵頂件、第二表面11b設置第二抵頂件，並使第一散熱板13設置於導熱板11的第一抵頂件、第二散熱板14設置於導熱板11的第二抵頂件，亦可達到與本實施例相似的效果。本實施例亦可視為將抵頂件與導熱板整合成單一構件的其一實施態樣。

請繼續參考圖式，本實施例的至少一感應線圈12設置於導熱板11。進一步而言，至少一感應線圈12可設置於導熱板11鄰近邊緣處。

第一散熱板13包括至少一第一磁性元件，第二散熱板14包括至少一第二磁性元件，且第一磁性元件、第二磁性元件皆相對感應線 圈12設置。本實施例的磁性元件可為磁鐵，數量為六個(各散熱板包括三個磁鐵)，感應線圈的數量亦為三個。本實施例的感應線圈均勻設置於導熱板11，亦即三個感應線圈12a、12b、12c彼此夾120度角。若其他實施例的感應線圈為偶數個(例如兩個)，則該些感應線圈對稱設置。

雖本實施例例示了感應線圈的數量與磁性元件的數量相同的情況，但於其他實施例中亦可有不匹配的情況，例如感應線圈的數量多於磁性元件，但亦可達到與本實施例相似的效果。

透過控制電路(圖未示出)可使得感應線圈通電產生吸力或是排斥力，第一磁性元件或第二磁性元件受到吸引或是排斥，以帶動第一散熱板13進行擺動。且，本實施例的控制電路的控制方式為其一磁性元件被吸附並排斥其他的磁性元件，使第一散熱板13在不同時序被吸附的磁性元件不同(擺動的方式也不同)。舉例來說，第一磁性元件13a、13b、13c的S極皆面對導熱板11，控制電路將感應線圈12a通電後其面對第一磁性元件13a、13b、13c的該側的磁性為N極。感應線圈12b、12c通電後其面對第一磁性元件13a、13b、13c的該側的磁性為S極。此時，第一磁性元件13a將會被吸引、第一磁性元件13b、13c將會被排斥，並透過不同時序切換感應線圈電流的方式吸附第一磁性元件，使得第一散熱板13可作週期性的擺動，以破壞導熱板11的熱邊界層，將導熱板11與第一散熱板13之間間隙的熱空氣排出加速熱的散失。

另外，本實施例對應同一個感應線圈的第一磁性元件與第二磁性元件的磁性相同。例如第一磁性元件13a的S極與第二磁性元件14a的S極皆面對導熱板11，當則第一磁性元件13a被吸引時，第 二磁性元件14a被排斥，形成第一散熱板13與第二散熱板14擺動不同的狀態，但不以此為限制，亦可有一實施例配置第一磁性元件與第二磁性元件的磁性相反的情況。

藉此，本實施例可達到與習知散熱風扇相似的散熱效率，但其體積卻只有習知的散熱風扇的四成大小，故可在不改變散熱效率的情況下本實施例更適合應用於薄型化的設備或是電子裝置之中。

補充說明的是，本實施例的控制電路可包括全橋換流器以及驅動器，其換流器擁有三或三的倍數之橋臂，每個橋臂皆由上下兩個開關組成，驅動器可提供換流器中每個開關一個驅動訊號以控制開關之導通或是斷開，進而控制施加於線圈組之電流之大小、方向、及順序而產生如前述預期之大小、順序之線圈磁動勢。驅動器可選用MCU、Dsp、ASIC、FPGA、LPGA等IC。且輸入的電壓形式，可為具有順序的方波、三角波、弦波、或類弦波連續電壓，或為具有順序之脈波寬度調變電壓(PWM voltage)，而上述之PWM電壓之寬度，則不限須與時間變化一併變動。

請一併參考圖4以及圖5，圖4為本發明第二實施例的散熱裝置的立體示意圖。圖5為圖4的散熱裝置的爆炸示意圖。

本實施例的散熱裝置3包括導熱板31、感應線圈32以及第一散熱板33。與前述實施例相異處在於，本實施例的導熱板31更包括複數個散熱鰭片35，以增加整體的散熱面積提高散熱效率。且該些散熱鰭片35設置於導熱板31的第一表面，但亦可有其他實施例的散熱鰭片35設置導熱板的第二表面或是同時設置於導熱板的第一表面以及第二表面，其設置的位置將會依據不同的產品需求以及 空間而有所調整，不以圖式為限制。

承前，本實施例的散熱鰭片35設置於導熱板31的第一表面，且第一散熱板33更包括至少一穿孔332，該些散熱鰭片35穿設於穿孔332，穿孔332設置的目的在於避免該些散熱鰭片35影響到導熱板31的擺動，因此穿孔332設置的位置以及數量將依據不同的需求而有所調整。

其餘元件、以及元件間的配置與前述實施例相似，將不再贅述。

最後，請一併參考圖6至圖8，圖6為本發明第三實施例的散熱裝置的立體示意圖。圖7為本發明第三實施例的散熱裝置的爆炸立體示意圖。圖8為圖6的散熱裝置沿BB割線的剖面示意圖。

本實施例的散熱裝置4包括導熱板45、線圈座41以及散熱板43。且導熱板45更包括複數個散熱鰭片451，且本實施例的該些散熱鰭片451形成一底座以承載線圈座41。設置該些散熱鰭片451亦可增加整體的散熱面積以提高散熱效率。詳細的散熱鰭片451的形狀以及設置的位置將會依據不同的產品需求以及空間而有所調整，不以圖式為限制。

線圈座41為非平面的板體且設置於導熱板45，線圈座41設置至少一感應線圈42以及抵頂件414，抵頂件414設置於線圈座41的一表面。且，抵頂件414可與線圈座41整合成一單一構件。特別說明的是，本實施例的抵頂件414係設置於線圈座41，與前述實施例將抵頂件設置於導熱板11的表面有所不同。

為了不將感應線圈42產生的熱傳遞到散熱板43，影響散熱效果，線圈座41可利用一非導熱材料製作線圈座41來承載感應線圈。進 一步而言，線圈座41得以隔絕感應線圈42於操作過程中產生的熱，使產生的熱不會傳遞至散熱板43。

請繼續參考圖式，散熱板43設置於線圈座41的抵頂件414，並與線圈座41形成一間隙。散熱板43包括至少一磁性元件，至少一磁性元件與感應線圈42相對設置。此外，本實施例的感應線圈42的數量與磁性元件的數量相同。

承前，本實施例的散熱板43更包括至少一穿孔432，且該些穿孔432設置於散熱板43的周緣。此外，本實施例的線圈座41亦包括至少一切口412，且切口412、穿孔432依據該些散熱鰭片451的配置設置，該些散熱鰭片451穿設於切口412以及穿孔432，切口412以及穿孔432設置的目的在於避免該些散熱鰭片451影響到散熱板43的擺動，因此切口412以及穿孔432設置的位置以及數量將依據不同的需求而有所調整。

其餘元件、以及元件間的配置與前述實施例相似，將不再贅述。

故，本發明可透過將散熱板於不同時序使得感應線圈通電以吸附磁性元件，藉此，散熱板將會往復擺動產生氣流，加速導熱板上的散熱速度。透過此種配置，可不須設置如習知扇葉或散熱器等結構，並可實現提供應用於薄型化電子裝置的散熱裝置的目的。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

11‧‧‧導熱板

11a‧‧‧第一表面

12b‧‧‧感應線圈

13‧‧‧第一散熱板

13b‧‧‧第一磁性元件

14‧‧‧第二散熱板

14b‧‧‧第二磁性元件

Claims (20)

1. 一種散熱裝置，應用於一電子裝置，該散熱裝置包括：一導熱板，以接收一熱源提供的熱，且該導熱板具有一第一抵頂件，設置於該導熱板的一第一表面；至少一感應線圈，設置於該導熱板；以及一第一散熱板，設置於該導熱板的該第一抵頂件，並與該導熱板形成一間隙，該第一散熱板包括至少一第一磁性元件，且該第一磁性元件相對該感應線圈設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中該至少一感應線圈的數量與該至少一第一磁性元件的數量相同。
3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中該抵頂件與該導熱板整合成一單一構件。
4. 如申請專利範圍第3項所述的散熱裝置，其中該導熱板為一非平面的板體。
5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，更包括一第二散熱板，該導熱板相對於該第一表面的一第二表面具有一第二抵頂件，該第二散熱板設置於該第二抵頂件，並與該導熱板形成一間隙。
6. 如申請專利範圍第5項所述的散熱裝置，其中該第二散熱板更包括至少一第二磁性元件，且該第二磁性元件相對該感應線圈設置。
7. 如申請專利範圍第6項所述的散熱裝置，其中對應同一個感應線圈的該第一磁性元件與該第二磁性元件的磁性相同。
8. 如申請專利範圍第6項所述的散熱裝置，其中對應同一個感應線圈的該第一磁性元件與該第二磁性元件的磁性相反。
9. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中該熱源為一熱管，且該熱管的至少部分與該導熱板相連，以接收該熱管提供的熱。
10. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，其中該導熱板具有複數個散熱鰭片。
11. 如申請專利範圍第10項所述的散熱裝置，其中該些散熱鰭片設置於該導熱板的該第一表面或相對於該第一表面的一第二表面。
12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述的散熱裝置，其中該第一散熱板更包括至少一穿孔，該些散熱鰭片穿設於該穿孔。
13. 一種散熱裝置，應用於一電子裝置，該散熱裝置包括：一導熱板，以接收一熱源提供的熱；一線圈座，設置於該導熱板，該線圈座設置至少一感應線圈以及一抵頂件，該抵頂件設置於該線圈座的一表面；以及一散熱板，設置於該線圈座的該抵頂件，並與該線圈座形成一間隙，該散熱板包括至少一磁性元件，該至少一磁性元件與該感應線圈相對設置。
14. 如申請專利範圍第13項所述的散熱裝置，其中該線圈座為非導熱材質。
15. 如申請專利範圍第13項所述的散熱裝置，其中該至少一感應線圈的數量與該至少一磁性元件的數量相同。
16. 如申請專利範圍第13項所述的散熱裝置，其中該抵頂件與該線圈座整合成一單一構件。
17. 如申請專利範圍第16項所述的散熱裝置，其中該線圈座為一非平面的板體。
18. 如申請專利範圍第13項所述的散熱裝置，其中該熱源為一熱管，且該熱管的至少部分與該導熱板相連，以接收該熱管提供的熱。
19. 如申請專利範圍第13項所述的散熱裝置，其中該導熱板具有複數個散熱鰭片。
20. 如申請專利範圍第19項所述的散熱裝置，其中該線圈座更包括至少一切口，該些散熱鰭片穿設於該切口。