TWI626820B

TWI626820B - 散熱方法

Info

Publication number: TWI626820B
Application number: TW105124438A
Authority: TW
Inventors: 林光華; 廖文能; 謝錚玟
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2018-06-11
Also published as: TW201806294A

Abstract

散熱方法包括以下步驟。首先，提供散熱裝置，散熱裝置包括相連通的消耗式冷卻劑瓶及噴嘴。然後，判斷消耗式冷卻劑瓶內的冷卻劑的壓力是否大於預設壓力值。然後，若冷卻劑的壓力大於預設壓力值，判斷發熱元件的當前溫度是否高於預設溫度值。然後，若當前溫度高於預設溫度值，控制噴嘴開啟，以提供冷卻劑量至散熱區。然後，若當前溫度不高於預設溫度值，控制噴嘴關閉。

Description

散熱方法

本發明是有關於一種散熱方法，且特別是有關於一種選擇性提供冷卻劑的散熱方法。

隨著科技發展及產業需求，電子裝置的處理器的工作頻率愈來愈高，導致發熱量愈來愈多。因此，散熱技術成為電子裝置極為重要的考量之一。習知的散熱方法通常是以風扇直接對電子裝置的發熱元件進行散熱。

然而，單純以熱對流的方式已不足因應目前電子裝置的高發熱量的問題。

本發明係有關於一種散熱方法，可改善上述習知問題。

根據本發明之一實施例，提出一種散熱方法。散熱方法適用於一散熱裝置，散熱裝置包括相連通的一消耗式冷卻劑瓶及一噴嘴。散熱方法包括以下步驟。判斷消耗式冷卻劑瓶內的一冷卻劑的一壓力是否大於一預設壓力值；若冷卻劑的該壓力大於預設壓力值，判斷一發熱元件的一當前溫度是否高於一預設溫度值；以及，若當前溫度高於預設溫度值，控制噴嘴開啟，以提供冷卻劑量至一散熱區。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧散熱裝置

110‧‧‧導熱模組

111‧‧‧熱管

112‧‧‧散熱鰭片

120‧‧‧噴嘴

130‧‧‧散熱風扇

140‧‧‧消耗式冷卻劑瓶

150‧‧‧控制器

C1‧‧‧冷卻劑

H1‧‧‧發熱元件

S105、S110、S115、S120、S125、S130、S140、S150、 S155、S160、S165、S170、S175、S180‧‧‧步驟

第1圖繪示依照本發明一實施例之散熱裝置的功能方塊圖。

第2圖繪示依照本發明一實施例之散熱方法的流程圖。

第3A及3B圖繪示依照本發明另一實施例之散熱方法的流程圖。

請參照第1及2圖，第1圖繪示依照本發明一實施例之散熱裝置100的功能方塊圖，而第2圖繪示依照本發明一實施例之散熱方法的流程圖。

在步驟S105中，提供如第1圖所示之散熱裝置100。散熱裝置100可裝配於可攜式電子裝置，例如是可攜式電子裝置，如筆記型電腦、平板電腦或其它類型的可攜式電子裝置。

散熱裝置100包括導熱模組110、噴嘴120、散熱風扇130、消耗式冷卻劑瓶140及控制器150。散熱裝置100的導熱模組110、噴嘴120、散熱風扇130及控制器150可設於可攜式電子裝置的機殼(未繪示)內，而消耗式冷卻劑瓶140可設於可攜式電子裝置的機殼外，即消耗式冷卻劑瓶140係一外接式冷卻劑瓶。設於機殼外的消耗式冷卻劑瓶140可拆卸地連接於設於機殼內的噴嘴120。當需要消耗式冷卻劑瓶140，如可攜式電子裝置開機時，可把消耗式冷卻劑瓶140連接於噴嘴120。當不需要消耗式冷卻劑瓶140或需要更換消耗式冷卻劑瓶140，如可攜式電子裝置關機時，可分離消耗式冷卻劑瓶140與噴嘴120。

消耗式冷卻劑瓶140內部的冷卻劑C1用罄後，可拆卸替換另一消耗式冷卻劑瓶，以補充維持冷卻劑C1的供應。此外，為供拆卸替換，噴嘴120與消耗式冷卻劑瓶140之間可以設置可拆卸的接頭或快拆接頭，例如市售瓦斯爐用於連接卡式瓦斯瓶的接頭。

導熱模組110包括熱管111及散熱鰭片112，其中散熱鰭片112連接熱管111。導熱模組110具有一散熱區。例如，散熱區可以是散熱鰭片112的熱交換區域，然亦可為散熱風扇130的入風口(未繪示)。發熱元件H1鄰接於熱管111，使熱管111可將發熱元件H1的熱量傳導至散熱區。在一實施例中，發熱元件H1例如是中央處理器(CPU)或其它會發熱的元件。散熱風扇130鄰近導熱模組110配置，以對散熱鰭片112進行散熱。

消耗式冷卻劑瓶140的冷卻劑C1可提供冷卻劑C1至散熱區，以降低散熱區及發熱元件H1的溫度。儲存於消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1也可以是氣體，如惰性氣體，如氮氣，然亦可為一般空氣或其它具有冷卻效果的氣體。在消耗式冷卻劑瓶140內的氣體處於一壓縮狀態。依據熱力學原理，當此壓縮氣體釋放至大氣後，會因為膨脹導致氣壓降低，進而產生溫度下降的冷卻效果。因此，只要是對環境或人體無害(有害的氣體例如是引起火災、爆炸或中毒)的氣體，都可做為本發明實施例之冷卻劑C1。

在步驟S110中，控制器150判斷消耗式冷卻劑瓶140與噴嘴120是否連通；若是，表示消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1可提供給噴嘴120，因此進入步驟S115；若否，表示消耗式冷卻劑瓶140與噴嘴120可能尚未連接，因此控制器150等待消耗式冷卻劑瓶140與噴嘴120的連接。

消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1處在一高壓下，此高壓可將冷卻劑C1往外推送給噴嘴120。隨著消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1的減少，瓶內的壓力也隨之降低。當消耗式冷卻劑瓶140的內壓不足時，可更換具有足夠內壓的消耗式冷卻劑瓶140。

在步驟S115中，控制器150判斷消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1的壓力是否大於預設壓力值；若否，表示消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑量不足，因此進入步驟S120；若是，表示消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑量足以提供冷卻功能，因此進入步驟S130。上述的「預設壓力值」指的是消耗式冷卻劑瓶140內足以提供冷卻功能的冷卻劑壓力範圍。本發明實施例不限定預設壓力值的具體數值。

在步驟S120中，可攜式電子裝置的發熱元件H1降低其工作頻率，以降低溫度。然後，在步驟S125中，控制器150可發出一表示「冷卻劑量不足」的提醒訊息，以警示使用者散熱裝置100目前無法正常進行散熱工作。在一實施例中，控制器150與發熱元件H1可整合成單一元件，然亦可分別為不同且獨立的二元件。

在步驟S130中，控制器150讀取發熱元件H1的當前溫度。當發熱元件H1是中央處理器時，發熱元件H1本身可以提供當前溫度給控制器150。或者，散熱裝置100更包括一溫度感知器(未繪示)，其設於發熱元件H1上，以感知發熱元件H1的當前溫度，並將當前溫度值傳輸給控制器150。

在步驟S140中，控制器150判斷發熱元件H1的當前溫度是否高於預設溫度值；若否，表示發熱元件H1未過熱，因此進入步驟S150，控制器150控制噴嘴120關閉，並不提供冷卻劑C1給散熱區，以節省冷卻劑C1用量。此外，在本步驟中，控制器150可判斷噴嘴120是否已呈現關閉狀態；若是，則不須特別對噴嘴120進行控制。

若控制器150判斷發熱元件H1的當前溫度高於預設溫度值，表示發熱元件H1過熱，因此進入步驟S155，控制器150控制噴嘴120開啟，以提供冷卻劑C1給散熱區。此外，在本步驟中，控制器150可判斷噴嘴120是否已呈現開啟狀態；若是，則不須特別對噴嘴120進行控制。前述的「預設溫度值」指的是發熱元件H1可正常工作下或工作效率最佳的工作溫度範圍。在一實施例中，預設溫度值可介於攝氏約70度至攝氏約100度之間，或介於攝氏約75度至攝氏約90度之間。

請參照第3A及3B圖，其繪示依照本發明另一實施例之散熱方法的流程圖。與前述實施例不同的是，本實施例之散熱方法在步驟S155後更包括其它步驟。第3A及3B圖所示之步驟S105、S110、S115、S120、S125、S130、S140及S150類似上述對應步驟，於此不再贅述。以下係說明步驟S155以後的步驟。

在本實施例之步驟S155中，控制器150控制噴嘴120提供流量為第一流量的冷卻劑C1給散熱區。在一實施例中，噴嘴120是流量閥。

在步驟S160中，控制器150判斷發熱元件H1的當前溫度是否低於預設溫度值；若是，表示發熱元件H1的當前溫度已降低至安全工作溫度內，因此進入步驟S150，控制器150控制噴嘴120關閉，以節省冷卻劑C1的用量；若否，表示目前流量為第一流量的冷卻劑C1無法有效對發熱元件H1降溫，因此進入步驟S165。

在步驟S165中，控制器150判斷消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑C1的壓力是否大於預設壓力值；若否，表示消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑量不足，因此進入步驟S120；若是，表示消耗式冷卻劑瓶140內的冷卻劑量足以提供冷卻功能，因此進入步驟S170。

在步驟S170中，控制器150判斷發熱元件H1的當前溫度是否高於預設溫度值與溫升值的和值；若否，表示目前流量為第一流量的冷卻劑C1可有效將發熱元件H1的當前溫度控制在一預期範圍內，因此進入步驟S155，控制器150控制噴嘴120繼續提供流量為第一流量的冷卻劑C1至散熱區；若是，表示目前的冷卻劑C1的流量不足以降低發熱元件H1的當前溫度，因此進入步驟S175。上述的「和值」例如略低於發熱元件H1可容許的最大溫度極限，或是略低於中央處理器開始降頻的溫度。

在步驟S175中，控制器150增加冷卻劑C1的流量至第二流量，以增強散熱效果。

在步驟S180中，控制器150判斷發熱元件H1的當前溫度是否低於預設溫度值；若是，表示在流量為第二流量的冷卻劑C1作用下，發熱元件H1的當前溫度已降低至預設溫度值內，因此進入步驟S150，控制器150控制噴嘴120關閉，以節省冷卻劑C1；若否，進入步驟S165。

綜上，本發明一實施例之散熱方法可選擇性地提供或不提供冷卻劑給散熱區，藉以將發熱元件的當前溫度控制在預設溫度值內。在一實施例中，散熱方法可控制冷卻劑的流量，以將發熱元件的當前溫度控制在預設溫度值內或控制在預設溫度值與溫升值的和值範圍內。在另一實施例中，若持續提供冷卻劑下仍難以降低發熱元件的溫度、加大冷卻劑流量仍難以降低發熱元件的溫度或消耗式冷卻劑瓶的內壓不足，則發熱元件可降低本身的工作負荷，以達到降溫目的。由上可知，冷卻劑提供至散熱區或散熱風扇的入風口後，可不回到消耗式冷卻劑瓶內，使本發明實施例之散熱裝置提供一開放式散熱路徑。當耗式冷卻劑瓶內部的冷卻劑用罄後，可快速地拆卸(如使用快拆接頭)替換另一消耗式冷卻劑瓶，以補充維持冷卻劑的供應。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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。

Claims

一種散熱方法，適用於一散熱裝置，該散熱裝置包括相連通的一消耗式冷卻劑瓶及一噴嘴，該散熱方法包括下列步驟：判斷該消耗式冷卻劑瓶內的一冷卻劑的一壓力是否大於一預設壓力值；若該冷卻劑的該壓力大於該預設壓力值，判斷一發熱元件的一當前溫度是否高於一預設溫度值；以及若該當前溫度高於該預設溫度值，控制該噴嘴開啟，以提供該冷卻劑量至一散熱區。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，其中在控制該噴嘴開啟之步驟包括：提供流量為一第一流量的該冷卻劑量至該散熱區；該散熱方法更包括下列步驟：判斷該當前溫度是否高於該預設溫度值與一溫升值的一和值；及若該當前溫度仍高於該和值，提供流量為一第二流量的該冷卻劑量至該散熱區，其中該第二流量大於該第一流量。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，其中在控制該噴嘴開啟之步驟後，該散熱方法更包括下列步驟：判斷該當前溫度是否低於該預設溫度值；判斷該消耗式冷卻劑瓶內的該冷卻劑的該壓力是否大於該預設壓力值；若該冷卻劑的該壓力大於該預設壓力值，判斷一發熱元件的一當前溫度是否高於該預設溫度值與一溫升值的一和值；以及若該當前溫度高於該和值，提供流量為一第二流量的該冷卻劑量至該散熱區，其中該第二流量大於該第一流量。
如申請專利範圍第3項所述之散熱方法，其中在提供流量為該第二流量的該冷卻劑量至該散熱區之步驟後，該散熱方法更包括下列步驟：判斷該當前溫度是否低於該預設溫度值；若該當前溫度未低於該預設溫度值，降低該發熱元件的工作負荷；以及發出一表示冷卻劑量不足的提醒訊息。
如申請專利範圍第4項所述之散熱方法，更包括下列步驟：若該當前溫度未低於該預設溫度值，判斷該消耗式冷卻劑瓶內的該冷卻劑的該壓力是否大於該預設壓力值；若該冷卻劑的該壓力大於該預設壓力值，判斷該當前溫度是否高該和值；以及若該當前溫度仍高於該和值，提供流量為一第二流量的該冷卻劑量至該散熱區，其中該第二流量大於該第一流量。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，更包括下列步驟：若該冷卻劑的該壓力小於該預設壓力值，降低該發熱元件的工作負荷；以及發出一表示冷卻劑量不足的提醒訊息。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，其中該散熱裝置更包括一散熱鰭片，該散熱區係該散熱鰭片的區域。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，其中該散熱裝置更包括一散熱風扇，該散熱區係該散熱風扇的入風口。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，其中該消耗式冷卻劑瓶內的該冷卻劑處在一高壓下，該高壓用以將該冷卻劑推送給該噴嘴。
如申請專利範圍第1項所述之散熱方法，更包括下列步驟：若該當前溫度不高於該預設溫度值，控制該噴嘴關閉。