TWI612882B - 氣冷散熱裝置及系統 - Google Patents

Abstract

一種氣冷散熱裝置，其係鄰設於電子元件並對其散熱。氣冷散熱裝置包含導流載體及氣體泵浦。導流載體包含第一、二表面、導流腔室、導氣端開口及連通槽。導氣端開口設置於第一表面上，導流腔室凹設於第一表面且與導氣端開口相連通，連通槽連通於導流腔室並對應電子元件。氣體泵浦設置於第一表面，且封閉導氣端開口。藉由驅動氣體泵浦，以將氣流經由導氣端開口導入導流腔室，使氣流透過連通槽排出，以提供側向氣流至電子元件，並與電子元件進行熱交換。

Description

氣冷散熱裝置及系統

本案係關於一種氣冷散熱裝置，尤指一種利用氣體泵浦提供驅動氣流以進行散熱之氣冷散熱裝置以及氣冷散熱系統。

隨著科技的進步，各種電子設備例如可攜式電腦、平板電腦、工業電腦、可攜式通訊裝置、影音播放器等已朝向輕薄化、可攜式及高效能的趨勢發展，這些電子設備於其有限內部空間中必須配置各種高積集度或高功率之電子元件，為了使電子設備之運算速度更快和功能更強大，電子設備內部之電子元件於運作時將產生更多的熱能，並導致高溫。此外，這些電子設備大部分皆設計為輕薄、扁平且具緊湊外型，且沒有額外的內部空間用於散熱冷卻，故電子設備中的電子元件易受到熱能、高溫的影響，進而導致干擾或受損等問題。

一般而言，電子設備內部的散熱方式可分為主動式散熱及被動式散熱。主動式散熱通常採用軸流式風扇或鼓風式風扇設置於電子設備內部，藉由軸流式風扇或鼓風式風扇驅動氣流，以將電子設備內部電子元件所產生的熱能轉移，俾實現散熱。然而，軸流式風扇及鼓風式風扇在運作時會產生較大的噪音，且其體積較大不易薄型化及小型化，再則軸流式風扇及鼓風式風扇的使用壽命較短，故傳統的軸流式風扇及鼓風式風扇並不適用於輕薄化及可攜式之電子設備中實現散熱。

再者，許多電子元件會利用例如表面黏貼技術(Surface Mount Technology, SMT)、選擇性焊接(Selective Soldering)等技術焊接於印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)上，然而採用前述焊接方式所焊接之電子元件，於經長時間處於高熱能、高溫環境下，容易使電子元件與印刷電路板相脫離，且大部分電子元件亦不耐高溫，若電子元件長時間處於高熱能、高溫環境下，易導致電子元件之性能穩定度下降及壽命減短。

第1圖係為傳統散熱機構之結構示意圖。如第1圖所示，傳統散熱機構係為一被動式散熱機構，其包括熱傳導板12，該熱傳導板12係藉由一導熱膠13與一待散熱之電子元件11相貼合，藉由導熱膠13以及熱傳導板12所形成之熱傳導路徑，可使電子元件11利用熱傳導及自然對流方式達到散熱。然而，前述散熱機構之散熱效率較差，無法滿足應用需求。

有鑑於此，實有必要發展一種氣冷散熱裝置，以解決現有技術所面臨之問題。

本案之目的在於提供一種氣冷散熱裝置及系統，其可應用於各種電子設備，以對電子設備內部之電子元件進行側風熱對流散熱，俾提升散熱效能，降低噪音，使電子設備內部電子元件之性能穩定並延長使用壽命，且無需在電子元件上疊加散熱器，可使整體電子設備厚度達到輕薄化。

本案之另一目的在於提供一種氣冷散熱裝置及系統，其具有溫控功能，可依據電子設備內部電子元件之溫度變化，控制氣體泵浦之運作，俾提升散熱效能，以及延長氣冷散熱裝置之使用壽命。

為達上述目的，本案之一較廣義實施樣態為提供一種氣冷散熱裝置，其係鄰設一電子元件，用以對該電子元件散熱，該氣冷散熱裝置包含：一導流載體，包含一第一表面、一第二表面、一導流腔室、一導氣端開口以及一連通槽，其中該第一表面及該第二表面係相互對應設置，該導氣端開口係設置於該第一表面，該導流腔室凹設於該第一表面且與該導氣端開口相連通，該連通槽連通於該導流腔室並對應該電子元件；以及一氣體泵浦，設置於該導流載體之該第一表面上，且封閉該導氣端開口，該氣體泵浦包含：一共振片，具有一中空孔洞；一壓電致動器，與該共振片相對應設置；以及一蓋板，具有一側壁、一底板及一開口部，該側壁係環繞該底板周緣而凸設於該底板上並與該底板形成一容置空間，且該共振片及該壓電致動器係設置於該容置空間中，該開口部係設置於該側壁上，其中該蓋板之該底板與該共振片之間形成一第一腔室，該共振片及該蓋板之該側壁共同定義出一匯流腔室；其中藉由驅動該氣體泵浦，以將氣流經由該導氣端開口導入該導流腔室，使氣流透過該連通槽排出，以提供一側向氣流至該電子元件，並與該電子元件進行熱交換。

為達上述目的，本案之另一較廣義實施樣態為提供一種氣冷散熱系統，用以對一電子元件散熱，該氣冷散熱系統包含：複數個氣冷散熱裝置，分別鄰設於該電子元件，且每一該氣冷散熱裝置包含：一導流載體，包含一第一表面、一第二表面、一導流腔室、一導氣端開口以及一連通槽，其中該第一表面及該第二表面係相互對應設置，該導氣端開口係設置於該第一表面，該導流腔室與該導氣端開口相連通，該連通槽連通於該導流腔室並對應該電子元件；以及一氣體泵浦，設置於該導流載體之該第一表面，且封閉該導氣端開口，該氣體泵浦包含：一共振片，具有一中空孔洞；一壓電致動器，與該共振片相對應設置；以及一蓋板，具有一側壁、一底板及一開口部，該側壁係環繞該底板周緣而凸設於該底板上並與該底板形成一容置空間，且該共振片及該壓電致動器係設置於該容置空間中，該開口部係設置於該側壁上，其中該蓋板之該底板與該共振片之間形成一第一腔室，該共振片及該蓋板之該側壁共同定義出一匯流腔室；其中藉由驅動每一該氣冷散熱裝置之該氣體泵浦，以將氣流經由每一該導氣端開口導入對應之每一該導流腔室，使氣流透過每一該連通槽排出，以提供複數個側向氣流至該電子元件，並與該電子元件進行熱交換。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

第2圖為本案較佳實施例之氣冷散熱裝置之剖面結構示意圖，第3A及3B圖為第2圖所示之導流載體於不同視角之結構示意圖。如第2、3A及3B圖所示，本案之氣冷散熱裝置2可應用於一電子設備，例如但不限於可攜式電腦、平板電腦、工業電腦、可攜式通訊裝置、影音播放器，以對電子設備內待散熱之電子元件3進行散熱。本案之氣冷散熱裝置2包含導流載體20以及氣體泵浦21。導流載體20包括第一表面20a、第二表面20b、導流腔室200、導氣端開口201以及連通槽202，其中導流載體20之第一表面20a及第二表面20b係相互對應設置，且導氣端開口201係設置於第一表面20a上，導流腔室200亦凹設於第一表面20a上並與導氣端開口201相連通，連通槽202連通於導流腔室200並對應於電子元件3。氣體泵浦21係組裝定位於導流載體20之第一表面20a上，並且封閉導氣端開口201。其中藉由驅動氣體泵浦21，以將氣流經由導氣端開口201導入導流載體20之導流腔室200，並且使氣體經由連通槽202快速流出，並對電子元件3提供側向氣流而進行熱交換，俾實現對電子元件3之散熱。

於本實施例中，電子元件3係設置於一承載基板4上，其中承載基板4可為但不限於印刷電路板。承載基板4之部分係與導流載體20相連接且封閉連通槽202，意即導流載體20係連接於承載基板4且鄰近於電子元件3。於本實施例中，電子元件3係對應於導流載體20之連通槽202之複數個連通部排氣口204b。

請參閱第2圖及第3A圖，如圖所示，本實施例之導流載體20更進一步設置進氣槽205，其中進氣槽205亦凹陷設置於導流載體20之第一表面20a，並連通於導流腔室200之一側，以供氣體流通並進入氣體泵浦21中，以避免導流腔室200與氣體泵浦21之間的空隙過小而導致進氣效果不佳。此外，進氣槽205亦可用以容置一導電裝置(未圖示)，導電裝置係可為但不限為電線，並與氣體泵浦21電性連接，用以提供電源至氣體泵浦21，且該導電裝置之設置不至於增加氣冷散熱裝置2之整體結構高度，俾實現氣冷散熱裝置之輕薄化。

請同時參閱第2圖第3B圖，如圖所示，本實施例之導流載體20之連通槽202更包含匯流部203及複數個連通部204，其中匯流部203具有匯流部開口203a，該匯流部開口203a連通於導流腔室200及匯流部203之間，以使匯流部203與導流腔室200相連通；複數個連通部204具有複數個連通部開口204a及連通部排氣口204b，且連通部開口204a係與匯流部203相連通，以使複數個連通部204與匯流部203相連通。且於本實施例中，匯流部203更包含一斜面203c，該斜面203c對應於複數個連通部205b而設置，且如第3A圖及第3B圖可見，透過此匯流部203之斜面203c之設置，可使匯流部203之匯流部開口203a之面積大於匯流部底部203b之面積；是以，當氣體泵浦21將氣體經由導氣端開口201導入導流腔室200後，使氣流由導流腔室200經由匯流部開口203a而流入連通槽202之匯流部203內，並透過斜面203c使氣流集中，同時增加氣流流動速率，接著氣流再經由連通部開口204a流入複數個連通部204中，並由複數個連通部排氣口204b排出，以與鄰設於導流載體20之電子元件3進行熱交換。

如第2圖所示，於本實施例中，氣體泵浦21係為一壓電致動氣體泵浦，用以驅動氣體流動。氣體泵浦21係組裝定位於導流載體20之第一表面20a上，並且封閉該導氣端開口201。導流載體20之第二表面20b係貼合設置於承載基板4之部分，換言之，導流載體20與氣體泵浦21之組合體係罩蓋接合於承載基板4上，與電子元件3相鄰設置，並使連通槽202之複數個連通部204對應該電子元件3。藉由氣體泵浦21及承載基板4封閉導氣端開口201及導流腔室200，可使導氣端開口201、導流腔室200以及連通槽202定義形成封閉式流道，藉此對電子元件3散熱，俾提升散熱效能。應強調的是，本案並不以形成封閉式流道為限，其他流道形式亦可依據實際應用需求調整與變化。

於本實施例中，氣體泵浦21係用以驅動氣體流動，以將氣體由氣冷散熱裝置2之外部經由進氣槽205及導氣端開口201導入導流腔室200中，並使氣流經由連通槽202快速排出。當氣體泵浦21將氣體導入導流腔室200，並使氣流經由連通槽202之複數個連通部204快速流出時，所提供之側向氣流將通過承載基板4上之電子元件3並使其周圍氣體形成對流，俾與電子元件3進行熱交換，並使熱交換後之氣流將熱能帶離電子元件3。由於氣體泵浦21係連續地作動以導出氣體，使電子元件3可與連續導出之氣體進行熱交換，同時使熱交換後的氣體透過連續快速對流並遠離電子元件3，藉此可實現對電子元件3之散熱，且可提高散熱效能，使整體裝置輕薄化，進而增加電子元件3之性能穩定度及壽命。

第4圖為本案另一較佳實施例之氣冷散熱系統之剖面結構示意圖。如第4圖所示，氣冷散熱系統5包含複數組氣冷散熱裝置2’、2’’，用以同時對電子元件3散熱。以及，本實施例之氣冷散熱系統5中的每一氣冷散熱裝置2’、2’’之結構係與第2圖所示之氣冷散熱裝置2相同，且具有相同之結構、元件與功能，故於此不再贅述。於本實施例中，氣冷散熱系統5包含兩組氣冷散熱裝置2’、2’’，該兩組氣冷散熱裝置2’、2’’皆設置於承載基板4上，並分別相鄰設置於電子元件3，並使氣冷散熱裝置2’、2’’之導流載體20’、20”之連通槽202’、202”皆對應於電子元件3。於一些實施例中，該兩組氣冷散熱裝置2’、2’’係鄰設於電子元件3之兩相對側邊，且該兩組氣冷散熱裝置2’、2’’之各自導流載體20’、20”之各自連通槽202’、202”係分別對應於電子元件3之兩相對側邊。當兩組氣冷散熱裝置2’、2’’之各自氣體泵浦21’、21”驅動氣體流動時，兩組氣冷散熱裝置2’、2’’同時將氣體由其外部經由各自導氣端開口201’、201”導入其各自對應之導流腔室200’、200”中，並產生氣流經由各自之連通槽202’、202”之匯流部203’、203”流入其相對應之複數個連通部204’、204”，再由各自之連通部排氣口204b’、204b”快速排出，並於電子元件3之不同側邊提供側向氣流，促使承載基板4上之電子元件3周圍氣體加速對流而與電子元件3進行熱交換，藉此可更進一步提高對電子元件3之散熱效能，進而增加電子元件3之性能穩定度及壽命。應強調的是，氣冷散熱系統5之氣冷散熱裝置之數量與配置不以上述實施例為限，其數量與配置可以依照實際應用需求而任施變化。

請參閱第5A、5B圖，第5A、5B圖係為本案較佳實施例之氣體泵浦於不同視角之分解結構示意圖。於本實施例中，氣體泵浦21係為一壓電致動氣體泵浦，用以驅動氣體流動。如圖所示，本案之氣體泵浦21包含共振片212、壓電致動器213、蓋板216等元件。共振片212係對應於壓電致動器213設置，並具有一中空孔洞2120，設置於共振片212中心區域，但不以此為限。壓電致動器213具有懸浮板2131、外框2132及壓電陶瓷板2133，其中，懸浮板2131具有中心部2131c及外周部2131d，當壓電陶瓷板2133受電壓驅動時，懸浮板2131可由中心部2131c到外周部2131d彎曲振動，外框2132係環繞設置於懸浮板2131之外側，且具有至少一支架2132a及一導電接腳2132b，但不以此為限，每一支架2132a係設置於懸浮板2131及外框2132之間，且每一支架2132a之兩端係連接懸浮板2131及外框2132，以提供彈性支撐，導電接腳2132b係向外凸設於外框2132上，用以供電連接之用，壓電陶瓷板2133係貼附於懸浮板2131之第二表面2131b，用以接受外加電壓而產生形變，以驅動懸浮板2131彎曲振動。蓋板216具有側壁2161、底板2162及開口部2163，側壁2161係環繞底板2162周緣而凸設於底板2162上，並與底板2162共同形成容置空間216a，用以供共振片212及壓電致動器213設置於其中，開口部2163係設置於側壁2161上，用以供外框2132之導電接腳2132b向外穿過開口部2163而凸出於蓋板216之外，以便於與外部電源連接，但不以此為限。

於本實施例中，本案之氣體泵浦21更包含兩絕緣片2141、2142及一導電片215，但並不以此為限，其中，兩絕緣片2141、2142係分別設置於導電片215上下，其外形係大致對應於壓電致動器213之外框2132，且係由可絕緣之材質所構成，例如：塑膠，以進行絕緣之用，但皆不以此為限，導電片215則係由導電材質所製成，例如：金屬，以進行電導通之用，且其外形亦為大致對應於壓電致動器213之外框2132，但皆不以此為限。再於本實施例中，導電片215上亦可設置一導電接腳2151，以進行電導通之用，導電接腳2151亦如外框2132之導電接腳2132b向外穿過蓋板216之開口部2163而凸出於蓋板216之外，以便於與外部電源連接。

請參閱第6A、6B、6C圖，第6A圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之正面結構示意圖，第6B圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之背面結構示意圖，第6C圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之剖面結構示意圖。如圖所示，於本實施例中，本案之懸浮板2131係為階梯面之結構，即於懸浮板2131第一表面2131a之中心部2131c上更具有一凸部2131e，且凸部2131e為一圓形凸起結構，但並不以此為限，於一些實施例中，懸浮板2131亦可為雙面平整之板狀正方形。又如第5C圖所示，懸浮板2131之凸部2131e係與外框2132之第一表面2132c共平面，且懸浮板2131之第一表面2131a及支架2132a之第一表面2132a’亦為共平面，另外，懸浮板2131之凸部2131e及外框2132之第一表面2132c與懸浮板2131之第一表面2131a及支架2132a之第一表面2132a’之間係具有一特定深度。至於懸浮板2131之第二表面2131b，則如第5B圖及第5C圖所示，其與外框2132之第二表面2132d及支架2132a之第二表面2132a”為平整之共平面結構，而壓電陶瓷板2133則貼附於此平整之懸浮板2131之第二表面2131b處。於另一些實施例中，懸浮板2131之型態亦可為一雙面平整之板狀正方形結構，並不以此為限，可依照實際施作情形而任施變化。於一些實施例中，懸浮板2131、外框2132及支架2132a係可為一體成型之結構，且可由一金屬板所構成，例如可由不鏽鋼材質所構成，但不以此為限。又於本實施例中，本案氣體泵浦21於懸浮板2131、外框2132及支架2132a之間更具有至少一空隙2134，用以供氣體通過。

以下進一步說明本案氣體泵浦21之作動流程，請同時參閱第7A~7D圖，第7A~7D圖係為本案較佳實施例之氣體泵浦之作動過程示意圖。首先，如第7A圖所示，氣體泵浦21之結構係如前述，為依序由蓋板216、另一絕緣片2142、導電片215、絕緣片2141壓電致動器213及共振片212所堆疊組裝定位而成，且於組合堆疊後之壓電致動器213、絕緣片2141、導電片215、另一絕緣片2142之四周予以塗膠形成膠體218，進而填滿蓋板216之容置空間216a之周緣而完成密封。於共振片212與壓電致動器213之間係具有間隙g0，且共振片212及蓋板216之側壁2161共同定義出該匯流腔室217a，於共振片212與壓電致動器213之間則具有第一腔室217b。當氣體泵浦21尚未受到電壓驅動時，其各元件之位置即如第7A圖所示。

接著如第7B圖所示，當氣體泵浦21之壓電致動器213受電壓致動而向上振動時，氣體會由蓋板216之開口部2163進入氣體泵浦21中，並匯集到匯流腔室217a，接著再經由共振片212上的中空孔洞2120向上流入至第一腔室217b中，同時共振片212受到壓電致動器213之懸浮板2131共振影響亦會隨之進行往復式振動，即共振片212隨之向上形變，即共振片212在中空孔洞2120處向上微凸。

其後，則如第7C圖所示，此時壓電致動器213係向下振動回初始位置，此時壓電致動器213之懸浮板2131上凸部2131e，並接近於共振片212在中空孔洞2120處向上微凸部分，進而促使氣體泵浦21內氣體往上半層第一腔室217b暫存。

再如第7D圖所示，壓電致動器213再向下振動，且共振片212由於受壓電致動器213振動之共振作用，共振片212亦會隨之向下振動，藉由此共振片212之向下形變壓縮第一腔室217b之體積，進而促使上半層第一腔室217b內的氣體推擠向兩側流動並經過壓電致動器213之空隙2134向下穿越流通，以流至共振片212之中空孔洞2120處而壓縮排出，形成一股壓縮氣經由導氣端開口204流向載體20之第一導流腔室202。由此實施態樣可見，當共振片212進行垂直之往復式振動時，係可由共振片212與壓電致動器213之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換句話說，於振動板12與壓電致動器213之間設置之間隙g0可使共振片212於共振時可產生更大幅度的上下位移。

最後，共振片212會回位至初始位置，即如第7A圖所示，進而透過前述之作動流程，由第7A~7D圖之順序持續循環，氣體會持續地經由蓋板216之開口部2163而流入匯流腔室217a，再流入第一腔室217b，並接著由第一腔室217b流入匯流腔室217a中，使氣流連續流入導氣端開口204中，進而能夠穩定傳輸氣體。換言之，當本案之氣體泵浦21運作時，氣體係依序流經之蓋板216之開口部2163、匯流腔室217a、第一腔室217b、匯流腔室217a及導氣端開口204，故本案之氣體泵浦21可透過單一元件，即蓋板216，並利用蓋板216之開口部2163之結構設計，能夠達到減少氣體泵浦21之元件數量，簡化整體製程之功效。

承上所述，透過上述氣體泵浦21之作動，將氣體經由導流載體20之導氣端開口201導入導流腔室200中，並經由連通槽202之匯流部203快速地將氣流導入複數個連通部204中，再由複數個連通部排氣口204b迅速地將氣流排送至電子元件3處，以使所導入氣體與電子元件3進行熱交換，藉此以提高散熱冷卻的效率，進而增加電子元件3之性能穩定度及壽命。

請參閱第8圖，第8圖為本案之氣冷散熱裝置之控制系統之架構示意圖。如圖所示，本案較佳實施例之氣冷散熱裝置2係具有溫控功能，其更包括控制系統6，其中控制系統6更包含控制單元61及溫度感測器62，其中控制單元61係與氣體泵浦21電連接，以控制氣體泵浦21之運作。溫度感測器62則可鄰設於電子元件3之周邊，以用於感測電子元件3之溫度。於本實施例中，溫度感測器62係電連接於控制單元51，感測電子元件3附近之溫度，或者直接貼附於電子元件3上感測電子元件3溫度，並將感測訊號傳輸至控制單元61。控制單元61依據溫度感測器62之感測訊號，判斷該電子元件3之溫度是否高於一溫度門檻值，當控制單元61判斷該電子元件3之溫度高於該溫度門檻值時，發出一控制訊號至氣體泵浦21，以致能氣體泵浦21運作，藉此使氣體泵浦61驅動氣流流動以對電子元件3進行散熱冷卻，俾使電子元件3散熱冷卻並降低溫度。當控制單元61判斷該電子元件3之溫度低於該溫度門檻值時，發出一控制訊號至氣體泵浦21，以停止氣體泵浦21運作，藉此可避免氣體泵浦21持續運作而導致壽命減短，降低額外的能量的耗損。是以，透過控制系統6之設置，使氣冷散熱裝置2之氣體泵浦21於電子元件3溫度過熱時可進行散熱冷卻，並於電子元件3溫度降低後停止運作，藉此可避免氣體泵浦21持續運作而導致壽命減短，降低額外的能量的耗損，亦可使電子元件3於一較佳溫度環境下運作，提高電子元件3的穩定度。

綜上所述，本案提供一種氣冷散熱裝置及系統，其可應用於各種電子設備，以對電子設備內部之電子元件進行側風熱對流散熱，俾提升散熱效能，降低噪音，使電子設備內部電子元件之性能穩定並延長使用壽命，且無需在電子元件上疊加散熱器，可使整體電子設備厚度達到輕薄化。此外，本案之氣冷散熱裝置及系統，其具有溫控功能，可依據電子設備內部電子元件之溫度變化，控制氣體泵浦之運作，俾提升散熱效能，以及延長散熱裝置之使用壽命。

11‧‧‧電子元件
12‧‧‧熱傳導板
13‧‧‧導熱膠
2、2’、2’’‧‧‧氣冷散熱裝置
20、20’、20”‧‧‧導流載體
20a‧‧‧第一表面
20b‧‧‧第一表面
200、200’、200”‧‧‧導流腔室
201、201’、201”‧‧‧導氣端開口
202、202’、202”‧‧‧連通槽
203、203’、203”‧‧‧匯流部
203a‧‧‧匯流部開口
203b‧‧‧匯流部底部
203c‧‧‧斜面
204、204’、204”‧‧‧連通部
204a‧‧‧連通部開口
204b、204b’、204b”‧‧‧連通部排氣口
205‧‧‧進氣槽
21‧‧‧氣體泵浦
212‧‧‧共振片
2120‧‧‧中空孔洞
213‧‧‧壓電致動器
2131‧‧‧懸浮板
2131a‧‧‧第一表面
2131b‧‧‧第二表面
2131c‧‧‧中心部
2131d‧‧‧外周部
2131e‧‧‧凸部
2132‧‧‧外框
2132a‧‧‧支架
2132a’‧‧‧第一表面
2132a” ‧‧‧第二表面
2132b‧‧‧導電接腳
2132c‧‧‧第一表面
2132d‧‧‧第二表面
2133‧‧‧壓電陶瓷板
2134‧‧‧空隙
2141、2142‧‧‧絕緣片
215‧‧‧導電片
2151‧‧‧導電接腳
216‧‧‧蓋板
216a‧‧‧容置空間
2161‧‧‧側壁
2162‧‧‧底板
2163‧‧‧開口部
217b‧‧‧第一腔室
217a‧‧‧匯流腔室
218‧‧‧膠體
3‧‧‧電子元件
4‧‧‧承載基板
5‧‧‧氣冷散熱系統
6‧‧‧控制系統
61‧‧‧控制單元
62‧‧‧溫度感測器
g0‧‧‧間隙

第1圖為傳統散熱機構之結構示意圖。 第2圖為本案較佳實施例之氣冷散熱裝置之剖面結構示意圖。 第3A及3B圖為第2圖所示之導流載體於不同視角之結構示意圖。 第4圖為本案另一較佳實施例之氣冷散熱系統之剖面結構示意圖。 第5A及5B圖分別為本案較佳實施例之氣體泵浦於不同視角之分解結構示意圖。 第6A圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之正面結構示意圖。 第6B圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之背面結構示意圖。 第6C圖係為本案較佳實施例之壓電致動器之剖面結構示意圖。 第7A至7D圖係為本案較佳實施例之氣體泵浦之作動過程示意圖。 第8圖為本案較佳實施例之氣冷散熱裝置之控制系統架構示意圖。

2‧‧‧氣冷散熱裝置

20‧‧‧導流載體

20a‧‧‧第一表面

20b‧‧‧第一表面

200‧‧‧導流腔室

201‧‧‧導氣端開口

202‧‧‧連通槽

203‧‧‧匯流部

203a‧‧‧匯流部開口

203b‧‧‧匯流部底部

203c‧‧‧斜面

204‧‧‧連通部

204a‧‧‧連通部開口

204b‧‧‧連通部排氣口

21‧‧‧氣體泵浦

3‧‧‧電子元件

4‧‧‧承載基板

Claims (13)

1. 一種氣冷散熱裝置，其係鄰設一電子元件，用以對該電子元件散熱，該氣冷散熱裝置包含： 一導流載體，包含一第一表面、一第二表面、一導流腔室、一導氣端開口以及一連通槽，其中該第一表面及該第二表面係相互對應設置，該導氣端開口係設置於該第一表面，該導流腔室凹設於該第一表面且與該導氣端開口相連通，該連通槽連通於該導流腔室並對應該電子元件；以及 一氣體泵浦，設置於該導流載體之該第一表面上，且封閉該導氣端開口，該氣體泵浦包含： 　　一共振片，具有一中空孔洞； 　　一壓電致動器，與該共振片相對應設置；以及 　一蓋板，具有一側壁、一底板及一開口部，該側壁係環繞該底板周緣而凸設於該底板上並與該底板形成一容置空間，且該共振片及該壓電致動器係設置於該容置空間中，該開口部係設置於該側壁上，其中該蓋板之該底板與該共振片之間形成一第一腔室，該共振片及該蓋板之該側壁共同定義出一匯流腔室； 其中藉由驅動該氣體泵浦，以將氣流經由該導氣端開口導入該導流腔室，使氣流透過該連通槽排出，以提供一側向氣流至該電子元件，並與該電子元件進行熱交換。
2. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其更包括一承載基板，該承載基板之部分係與該導流載體之該第二表面相連接且封閉該連通槽，其中該電子元件係設置於該承載基板。
3. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其中該載體進一步設置一進氣槽，該進氣槽凹設於該第一表面，並連通於該導流腔室之一側，供氣體流通並進入該氣體泵浦中。
4. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其中該連通槽更包含一匯流部及複數個連通部，且該匯流部與該導流腔室相連通，該複數個連通部與該匯流部相連通，該匯流部包含一斜面，該斜面對應於該複數個連通部而設置。
5. 如請求項4所述之氣冷散熱裝置，其中該匯流部包含一匯流部開口，該匯流部開口連通於該導流腔室及該匯流部之間，且該匯流部開口之面積大於該匯流部底部之面積。
6. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其中該氣體泵浦由該蓋板、該壓電致動器及該共振片係依序對應對疊設置定位，當該壓電致動器受驅動以進行集氣作業時，氣體係先由該共振片之該中空孔洞流至該第一腔室暫存，當該壓電致動器受驅動以進行排氣作業時，氣體係先由該第一腔室通過該共振片之該中空孔洞流入該導氣端開口。
7. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其中該壓電致動器包含： 一懸浮板，具有一第一表面與一第二表面； 一外框，具有至少一支架，該至少一支架連接該懸浮板及該外框且設置於該懸浮板及該外框之間；以及 一壓電陶瓷板，貼附於該懸浮板之該第一表面，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
8. 如請求項7所述之氣冷散熱裝置，其中該支架、該懸浮板及該外框之間更具有至少一空隙，且該支架之兩端點係分別連接該外框與該懸浮板。
9. 如請求項7所述之氣冷散熱裝置，其中該懸浮板於該第二表面上更具有一凸部，且該凸部為一圓柱結構。
10. 如請求項7所述之氣冷散熱裝置，其中該氣體泵浦更包含至少一絕緣片及一導電片，且該至少一絕緣片及該導電片依序設置於該壓電致動器之下。
11. 如請求項10所述之氣冷散熱裝置，其中該壓電致動器之外框具有一導電接腳，該導電片具有一導電接腳，而該氣體泵浦之該蓋板之該開口部設置於側壁上，用以供該外框之該導電接腳及該導電片之該導電接腳向外穿過該開口部而凸出於該蓋板之外，以便於與外部電源連接。
12. 如請求項1所述之氣冷散熱裝置，其更包括一控制系統，該控制系統包括： 一控制單元，電連接於該氣體泵浦，以控制該氣體泵浦運作；以及 一溫度感測器，電連接於該控制單元且鄰設於該電子元件，以感測該電子元件之一溫度以輸出一感測訊號至該控制單元； 其中，當該控制單元於接收到該感測訊號，並判斷該電子元件之該溫度大於一溫度門檻值時，該控制單元使該氣體泵浦致能，以驅動氣流流動，以及當該控制單元於接收到該感測訊號，並判斷該電子元件之該溫度低於該溫度門檻值時，該控制單元使該氣體泵浦停止運作。
13. 一種氣冷散熱系統，用以對一電子元件散熱，該氣冷散熱系統包含： 複數個氣冷散熱裝置，分別鄰設於該電子元件，且每一該氣冷散熱裝置包含： 一導流載體，包含一第一表面、一第二表面、一導流腔室、一導氣端開口以及一連通槽，其中該第一表面及該第二表面係相互對應設置，該導氣端開口係設置於該第一表面，該導流腔室與該導氣端開口相連通，該連通槽連通於該導流腔室並對應該電子元件；以及 一氣體泵浦，設置於該導流載體之該第一表面，且封閉該導氣端開口，該氣體泵浦包含： 　　一共振片，具有一中空孔洞； 　　一壓電致動器，與該共振片相對應設置；以及 一蓋板，具有一側壁、一底板及一開口部，該側壁係環繞該底板周緣而凸設於該底板上並與該底板形成一容置空間，且該共振片及該壓電致動器係設置於該容置空間中，該開口部係設置於該側壁上，其中該蓋板之該底板與該共振片之間形成一第一腔室，該共振片及該蓋板之該側壁共同定義出一匯流腔室； 其中藉由驅動每一該氣冷散熱裝置之該氣體泵浦，以將氣流經由每一該導氣端開口導入對應之每一該導流腔室，使氣流透過每一該連通槽排出，以提供複數個側向氣流至該電子元件，並與該電子元件進行熱交換。