TWI608198B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明係關於一種散熱裝置，特別是有關於一種使用風流產生件之散熱裝置。

一般而言，電子裝置中通常會具有發熱源。此發熱源可例如為中央處理器等電子元件。電子裝置於運作時，電子元件之溫度通常會升高。當電子元件之溫度過高時，電子元件之壽命及穩定性可能會受到影響，故需要逸散電子元件所產生之熱能。

目前電子裝置中，通常於殼體設計有出風口及入風口。藉由出風口及入風口所發生之自然對流之現象，以逸散電子元件所產生之熱能。然而，現今對於電子裝置之運算速度及運算量之需求愈來愈大，電子元件於單位時間所產生之熱能亦愈來愈多。目前電子裝置之自然對流的散熱手段恐不足以及時散熱，因而使得電子元件之溫度恐容易過高，而可能影響電子元件之壽命及穩定性。

有鑑於以上的問題，本發明提出一種散熱裝置，藉以提升散熱效率。因此能夠及時逸散發熱源所產生之熱能，降低發熱源之溫度，進而能夠確保發熱源之壽命及穩定性。

本發明之一實施例提出一種散熱裝置，用以逸散一發熱源所產生之熱能。散熱裝置包含一殼體、一側蓋及一風流產生件。殼體具有一容置空間及一出風口。出風口開設於殼體，且出風口與容置空間彼此連通。容置空間用以容置發熱源。側蓋具有相對之一第一側及一第二側。側蓋覆蓋容置空間且第一側活動連接於殼體接近出風口處。側蓋可相對於殼體旋轉而具有第二側相對接近於殼體之一收攏位置及第二側相對遠離於殼體之一開啟位置。第二側與殼體之間形成有一入風口。側蓋位於收攏位置時之入風口之尺寸小於側蓋位於開啟位置時之入風口之尺寸。風流產生件設置於側蓋之第二側。 側蓋於收攏位置時風流產生件位於容置空間之內。側蓋自收攏位置朝向開啟位置移動時，風流產生件受到側蓋之連動而移動。

根據本發明之一實施例之散熱裝置，可藉由可旋轉之側蓋而調整入風口之尺寸，以提升風流之入風量。而且，還可藉由風流產生件提供主動散熱用之風流，而能夠及時逸散發熱源所產生之熱能，降低發熱源之溫度，進而能夠確保發熱源之壽命及穩定性。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

於本說明書之所謂的示意圖中，由於用以說明而可有其尺寸、比例及角度等較為誇張的情形，但並非用以限定本發明。於未違背本發明要旨的情況下能夠有各種變更。說明書中所描述之圖中方向等用語，為便於說明，而非用以限制本發明。說明書中所描述之「實質上」可表示容許製造時之公差所造成的偏離。

本發明提出的散熱裝置適用於電子設備，係用以散逸電子設備之發熱源所產生之熱能。下文舉電子設備為電腦為例，以詳細解釋本發明之構思，但應理解電子設備不限於電腦，還可以是例如伺服器等。

請參照圖1、圖2、圖3及圖4，圖1繪示依照本發明之一實施例之散熱裝置10之立體示意圖，圖2繪示圖1之散熱裝置10之側蓋12位於收攏位置時之側視剖面示意圖，圖3繪示圖1之散熱裝置10之側蓋12位於收攏位置及開啟位置之間時之側視剖面示意圖，圖4繪示圖1之散熱裝置10之側蓋12位於開啟位置時之側視剖面示意圖。

散熱裝置10用以逸散一發熱源9所產生之熱能。散熱裝置10包含一殼體11、一側蓋12及一風流產生件13。於本實施例中，當電子設備為電腦，散熱裝置10之殼體11可視為電腦之機箱。發熱源9可例如為中央處理單元、南橋晶片、北橋晶片、圖形運算晶片、電壓調節模組、電源供應器等電子元件。

殼體11具有一容置空間11a及一出風口11b。出風口11b開設於殼體11，於圖示中出風口11b位於殼體11之頂部，且出風口11b與容置空間11a彼此連通。發熱源9可設置於一電路板8。發熱源9及電路板8可容置於容置空間11a之內。

側蓋12具有相對之一第一側121及一第二側122。側蓋12覆蓋容置空間11a。第一側121活動連接（例如樞設）於殼體11並接近出風口11b。第二側122可相對於第一側121旋轉，從而第二側122與殼體11之間形成有一入風口11c，並且。側蓋12因第二側122旋轉而具有如圖2所示之一收攏位置及如圖4所示之一開啟位置，於收攏位置時側蓋12可以恰好覆蓋容置空間11a。側蓋12位於收攏位置時與側蓋12位於開啟位置時之夾角θ可以為例如12～15度。

風流產生件13活動連接（例如樞設）於側蓋12之第二側122。側蓋12位於收攏位置時，風流產生件13位於容置空間11a之內；第二側122自該收攏位置朝向該開啟位置移動時，風流產生件13隨側蓋12之第二側122一起連動，側蓋12位於開啟位置時，風流產生件13位於入風口11c。

藉由側蓋12之第二側122相對於第一側121可旋轉，由此可調整入風口11c之尺寸，從而殼體11之容置空間11a得以透過入風口11c與外界連通，以提升散熱功能；而且，還可透過入風口11c提升風流產生件13之入風量，因第一側121靠近出風口11b，第二側122與第一側121相對，故而設置於第二側122之風流產生件13提供的主動散熱用之風流能夠與出風口11b形成對流，進一步改善殼體11之容置空間內的散熱效果。

另，如圖示，當出風口11b位於殼體11之上部，側蓋12之第二側122、發熱源9及風流產生件13位於殼體11之下部，利用熱空氣上升、冷空氣下降的原理，將風流產生件13設置為向上吹的風扇組，風流產生件13和出風口11b之間形成對流，藉由二者的配合，得以產生更好的散熱效果。

仍如圖1至圖4所示，本發明之又一實施例之散熱裝置10除了包含殼體11、側蓋12及風流產生件13，還包括一連桿14、至少一溫度感測器15及一控制單元16。

連桿14之第一端14a活動連接（例如樞設）於風流產生件13，連桿14之第二端14b活動連接（例如樞設）於殼體11。側蓋12位於收攏位置時，連桿14之第一端14a位於側蓋12之第一側121及第二側122之間。

溫度感測器15及風流產生件13電性連接至控制單元16。溫度感測器15設置於殼體11內，以偵測殼體11內的溫度。一較佳實施例中，溫度感測器15可設置於發熱源9，以偵測發熱源9之溫度，藉此能更為精準地確定發熱源9之溫度而非殼體11內之溫度。控制單元16可設置於電路板8。控制單元16及發熱源9可為相異元件，亦可合併為相同電子元件。控制單元16可根據溫度感測器15所偵測之發熱源9之溫度而控制連桿14旋轉，以調整側蓋12之位置。因著溫度感測器15設置於發熱源9，可以更為準確地及時為發熱源9進行散熱處理，進而提升相應之效能。

仍如圖1至圖4所示，本發明之再一實施例之散熱裝置10除了包含殼體11、側蓋12、風流產生件13、連桿14、溫度感測器15及控制單元16，還包括多個導流構件17。

導流構件17可活動連接（例如樞設）於風流產生件13且用以導引風流產生件13所產生之風流，但不以此為限。於其他實施例中，導流構件17亦能夠以固定角度設置於風流產生件13。於其他實施例中，亦可省略設置導流構件17。

殼體11之容置空間11a、側蓋12、風流產生件13及連桿14之數量不以上述為限，其數量亦可為多個，以增加散熱裝置10之用以散熱之風流量，進而能夠增加散熱裝置10之散熱表現。

以下，將說明散熱裝置10之運作流程。如圖2所示，當發熱源9之溫度小於一第一指定溫度時，發熱源9之散熱需求較小。可讓側蓋12位於收攏位置。當側蓋12位於收攏位置時，風流產生件13及連桿14位於容置空間11a之內，側蓋12覆蓋風流產生件13及連桿14。側蓋12之第二側122相對接近於殼體11，第二側122與殼體11之間形成尺寸較小之入風口11c。散熱裝置10可藉由較小尺寸之入風口11c與出風口11b而形成自然對流。散熱裝置10可藉由此自然對流以逸散發熱源9所產生之熱能。於本實施例中，第一指定溫度可例如為攝氏45度。

當發熱源9之溫度大於第一指定溫度時，發熱源9之散熱需求上升。此時，控制單元16可控制連桿14旋轉，以令連桿14之第一端14a自容置空間11a之內朝向容置空間11a之外移動。此時，連桿14會帶動風流產生件13自容置空間11a之內朝向容置空間11a之外移動。側蓋12及風流產生件13彼此連動，而使得側蓋12自收攏位置朝向開啟位置移動。 如圖3所示，側蓋12位於收攏位置及開啟位置之間。入風口11c之尺寸逐漸增大。

如圖4所示，連桿14持續旋轉，以令側蓋12旋轉至開啟位置。側蓋12位於開啟位置時，側蓋12之第二側122相對遠離於殼體11，第二側122與殼體11之間形成尺寸較大之入風口11c。此時，控制單元16啟動風流產生件13，以令風流產生件13所產生之風流自入風口11c流入容置空間11a之內。此時，入風口11c之尺寸較大，自入風口11c流入容置空間11a之內之風流流量因此增加，以利逸散發熱源9所產生之熱能，進而降低發熱源9之溫度。

導流構件17能夠以特定角度豎立於風流產生件13，以導引風流產生件13所產生之風流朝向如發熱源9等之溫度最高的區域。風流產生件13所產生之風流經由入風口11c、風流產生件13及導流構件17而進入容置空間11a之內。進入容置空間11a之內之風流與發熱源9進行熱交換後，自出風口11b離開殼體11。因此，散熱裝置10能夠對發熱源9進行主動散熱。

如圖4所示，散熱裝置10逸散發熱源9所產生之熱能，而使發熱源9降溫至其溫度小於第二指定溫度時，控制單元16可控制連桿14旋轉，以令連桿14之第一端14a自容置空間11a之外朝向容置空間11a之內移動。此時如圖3所示，側蓋12位於收攏位置及開啟位置之間。入風口11c之尺寸逐漸縮小。其中，第二指定溫度可小於或等於第一指定溫度。

第一指定溫度和第二指定溫度可根據溫度感測器15設置的位置做出相應的改變，即每個溫度感測器15可以對應一第一指定溫度和一第二指定溫度，可依照各位置所需保證的溫度範圍對該位置的溫度感測器15的第一指定溫度和第二指定溫度分別進行設置，並且，任一溫度感測器15測得的溫度達到第一指定溫度時，控制單元16可控制連桿14旋轉，以令連桿14之第一端14a自容置空間11a之內朝向容置空間11a之外移動；需要說明的是，當任一溫度感測器15測得溫度達到第一指定溫度而存在其他溫度感測器15測得溫度未達到第二指定溫度時，控制單元16可控制連桿14旋轉，以令連桿14之第一端14a自容置空間11a之內朝向容置空間11a之外移動；當所有溫度感測器15測得的溫度小於第二指定溫度時，控制單元16可控制連桿14旋轉，以令連桿14之第一端14a自容置空間11a之外朝向容置空間11a之內移動。

如圖2所示，連桿14持續旋轉，以令側蓋12旋轉至收攏位置。此時，控制單元16關閉風流產生件13，以節省散熱裝置10所耗費之電能。

請參照圖5、圖6及圖7，圖5繪示依照本發明之另一實施例之散熱裝置20之側蓋22位於收攏位置時之側視剖面示意圖，圖6繪示圖5之散熱裝置20之側蓋22位於收攏位置及開啟位置之間時之側視剖面示意圖，圖7繪示圖5之散熱裝置20之側蓋22位於開啟位置時之側視剖面示意圖。

於本實施例中之散熱裝置20與圖1至圖4所示之散熱裝置10相似。散熱裝置20亦可包含一殼體21、一側蓋22、一風流產生件23、一溫度感測器25及一控制單元26。散熱裝置20及散熱裝置10之差異點可如下。散熱裝置20可省略設置連桿及／或導流構件。殼體21可具有一滑軌21d。活動連接（例如樞設）於側蓋22之第二側222之風流產生件23具有一滑移部23a。滑移部23a沿滑軌21d可移動地設置於殼體21。

如圖5所示，當側蓋22位於收攏位置時，風流產生件23位於容置空間21a之內，側蓋22覆蓋風流產生件23。滑移部23a可位於滑軌21d之頂端。此時，入風口21c之尺寸較小。

若發熱源9之溫度大於第一指定溫度，則控制單元26可控制滑移部23a沿滑軌21d朝向遠離出風口21b之方向移動，以令側蓋22之第二側222受到風流產生件23之推抵而朝向遠離殼體21之方向移動。此時如圖6所示，側蓋22位於收攏位置及開啟位置之間。入風口21c之尺寸逐漸增大。

如圖7所示，滑移部23a持續移動至滑軌21d之底端，以令側蓋22旋轉至開啟位置。此時，控制單元26啟動風流產生件23，以令風流產生件23所產生之風流自入風口21c流入容置空間21a之內。此時，入風口21c之尺寸較大，自入風口21c流入容置空間21a之內之風流流量因此增加，以利逸散發熱源9所產生之熱能，進而降低發熱源9之溫度。風流產生件23所產生之風流經由入風口21c及風流產生件23而進入容置空間21a之內。進入容置空間21a之內之風流與發熱源9進行熱交換後，自出風口21b離開殼體21。因此，散熱裝置20能夠對發熱源9進行主動散熱。

如圖7所示，於側蓋22位於開啟位置時，若發熱源9之溫度小於第二指定溫度，則控制單元26可控制滑移部23a沿滑軌21d朝向接近出風口21b之方向移動，以令側蓋22之第二側222受到風流產生件23之牽引而朝向接近殼體21之方向移動。此時如圖6所示，側蓋22位於收攏位置及開啟位置之間。入風口21c之尺寸逐漸縮小。

如圖5所示，滑移部23a持續移動至滑軌21d之頂端，以令側蓋22旋轉至收攏位置。此時，控制單元26關閉風流產生件23，以節省散熱裝置20所耗費之電能。

請參照圖8及圖9，圖8繪示依照本發明之另一實施例之散熱裝置30之側蓋32位於收攏位置時之側視剖面示意圖，圖9繪示圖8之散熱裝置30之側蓋32位於開啟位置時之側視剖面示意圖。

於本實施例中之散熱裝置30與圖1至圖4所示之散熱裝置10相似。散熱裝置30亦可包含一殼體31、一側蓋32、一風流產生件33、一溫度感測器35及一控制單元36。散熱裝置30及散熱裝置10之差異點可如下。散熱裝置30可省略設置連桿及導流構件。風流產生件33可固設於側蓋32之第二側322。此時側蓋32或殼體31之一提供類似馬達之器件，其受控於控制單元36，用以驅動側蓋32之第二側朝向遠離殼體31之方向移動或朝向殼體31之方向移動。

如圖8所示，當側蓋32位於收攏位置時，風流產生件33位於容置空間31a之內，側蓋32覆蓋風流產生件33。此時，入風口31c之尺寸較小。

若發熱源9之溫度大於第一指定溫度，則控制單元36可控制側蓋32轉動，以令側蓋32之第二側322朝向遠離殼體31之方向移動。藉此使得入風口31c之尺寸逐漸增大。

如圖9所示，側蓋32持續旋轉至開啟位置。此時，控制單元36啟動風流產生件33，以令風流產生件33所產生之風流自入風口31c流入容置空間31a之內。此時，入風口31c之尺寸較大，自入風口31c流入容置空間31a之內之風流流量因此增加，以利逸散發熱源9所產生之熱能，進而降低發熱源9之溫度。風流產生件33所產生之風流經由入風口31c及風流產生件33而進入容置空間31a之內。進入容置空間31a之內之風流與發熱源9進行熱交換後，自出風口31b離開殼體31。因此，散熱裝置30能夠對發熱源9進行主動散熱。

如圖9所示，於側蓋32位於開啟位置時，若發熱源9之溫度小於第二指定溫度，則控制單元36可控制側蓋32轉動，以令側蓋32之第二側322朝向接近殼體31之方向移動。藉此使得入風口31c之尺寸逐漸縮小。

如圖8所示，側蓋32持續旋轉至收攏位置。此時，控制單元36關閉風流產生件33，以節省散熱裝置30所耗費之電能。

綜上所述，本發明之一實施例之散熱裝置，可藉由可旋轉之側蓋而調整入風口之尺寸，以提升風流之入風量。而且，還可藉由風流產生件提供主動散熱用之風流，而能夠及時逸散發熱源所產生之熱能，降低發熱源之溫度，進而能夠確保發熱源之壽命及穩定性。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10、20、30‧‧‧散熱裝置
11、21、31‧‧‧殼體
11a、21a、31a‧‧‧容置空間
11b、21b、31b‧‧‧出風口
11c、21c、31c‧‧‧入風口
12、22、32‧‧‧側蓋
121‧‧‧第一側
122、222、322‧‧‧第二側
13、23、33‧‧‧風流產生件
14‧‧‧連桿
14a‧‧‧第一端
14b‧‧‧第二端
15、25、35‧‧‧溫度感測器
16、26、36‧‧‧控制單元
17‧‧‧導流構件
21d‧‧‧滑軌
23a‧‧‧滑移部
8‧‧‧電路板
9‧‧‧發熱源
θ‧‧‧夾角

圖1繪示依照本發明之一實施例之散熱裝置之立體示意圖。 圖2繪示圖1之散熱裝置之側蓋位於收攏位置時之側視剖面示意圖。 圖3繪示圖1之散熱裝置之側蓋位於收攏位置及開啟位置之間時之側視剖面示意圖。 圖4繪示圖1之散熱裝置之側蓋位於開啟位置時之側視剖面示意圖。 圖5繪示依照本發明之另一實施例之散熱裝置之側蓋位於收攏位置時之側視剖面示意圖。 圖6繪示圖5之散熱裝置之側蓋位於收攏位置及開啟位置之間時之側視剖面示意圖。 圖7繪示圖5之散熱裝置之側蓋位於開啟位置時之側視剖面示意圖。 圖8繪示依照本發明之另一實施例之散熱裝置之側蓋位於收攏位置時之側視剖面示意圖。 圖9繪示圖8之散熱裝置之側蓋位於開啟位置時之側視剖面示意圖。

10‧‧‧散熱裝置

11‧‧‧殼體

11a‧‧‧容置空間

11b‧‧‧出風口

11c‧‧‧入風口

12‧‧‧側蓋

121‧‧‧第一側

122‧‧‧第二側

13‧‧‧風流產生件

14‧‧‧連桿

14a‧‧‧第一端

17‧‧‧導流構件

Claims (7)

1. 一種散熱裝置，用以逸散一發熱源所產生之熱能，該散熱裝置包括：一殼體，具有一容置空間及一出風口，該出風口開設於該殼體，且該出風口與該容置空間彼此連通，該容置空間用以容置該發熱源；一側蓋，具有相對之一第一側及一第二側，該側蓋覆蓋該容置空間，且該第一側活動連接於該殼體並接近該出風口，該第二側可相對於該第一側旋轉而具有該第二側相對接近於該殼體之一收攏位置及該第二側相對遠離於該殼體之一開啟位置，該第二側與該殼體之間形成有一入風口，該側蓋位於該收攏位置時之該入風口之尺寸小於該側蓋位於該開啟位置時之該入風口之尺寸；以及一風流產生件，設置於該側蓋之該第二側，該側蓋於該收攏位置時該風流產生件位於該容置空間之內，該第二側自該收攏位置朝向該開啟位置移動時，該風流產生件受到該側蓋之該第二側之連動而移動。
2. 如請求項1所述之散熱裝置，更包括一溫度感測器及一控制單元，該溫度感測器及該風流產生件連接至該控制單元，該溫度感測器用以偵測該發熱源之溫度，於該發熱源之溫度大於一第一指定溫度時，該控制單元控制該側蓋自該收攏位置旋轉至該開啟位置，且啟動該風流產生件以產生風流自該入風口流入該容置空間之內，於該發熱源之溫度小於一第二指定溫度時，該控制單元控制該側蓋自該開啟位置旋轉至該收攏位置且關閉該風流產生件。
3. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該風流產生件固設於該側蓋之該第二側。
4. 如請求項1所述之散熱裝置，更包括一連桿，該風流產生件活動連接於該側蓋之該第二側，該連桿之一第一端活動連接於該風流產生件，該連桿之一第二端活動連接於該殼體，於該側蓋位於該收攏位置時，該連桿之該第一端位於該側蓋之該第一側及該第二側之間。
5. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該殼體具有一滑軌，該風流產生件活動連接於該側蓋之該第二側，該風流產生件具有一滑移部，該滑移部沿該滑軌可移動地設置於該殼體。
6. 如請求項1所述之散熱裝置，更包括一導流構件，設置於該風流產生件且用以導引該風流產生件所產生之風流。
7. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該側蓋位於該收攏位置時與該側蓋位於該開啟位置時之夾角為12～15度。