TWI641815B - 檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用以檢測一散熱裝置之散熱效率的檢測裝置，包括一殼體、至少一第一溫度感測器、以及一控制單元。殼體包括一平台，用以承載前述散熱裝置。前述至少一第一溫度感測器連接殼體，且可相對於平台移動。當檢測裝置處於一使用狀態時，前述至少一第一溫度感測器分別接觸散熱裝置的熱導管。當檢測裝置處於一非使用狀態時，前述至少一第一溫度感測器相對於平台移動並與熱導管分離。控制單元可根據檢測所得的溫度確定熱導管的散熱效能。

Description

檢測裝置

本發明係有關於一種檢測裝置。更具體地來說，本發明有關於一種檢測散熱裝置的檢測裝置。

現有的電子裝置中設置許多高功率的電子元件，例如中央處理器、圖像處理器等。這些電子元件具有優異的資料處理效能，但在運轉時會產生驚人的熱能，若沒有經過適當的散熱機制來排除熱能，熱能將使這些電子元件超過其安全操作溫度而降低運作效能，甚至使整個電子裝置因過熱而當機。因此，現今各種散熱裝置被研發出來，例如散熱器sink。

在sink的製造或搬運過程中，可能因為設計不良或碰撞造成散熱裝置的散熱效率不佳。因此需要檢測裝置檢測sink的散熱效率。然而，現有的檢測裝置通常僅能對sink的整體熱阻進行檢測；因此在檢測完成後仍無法發現故障的位置和原因，進而使得檢測的效率降低。因此，如何解決前述問題始成一重要之課題。

為了解決上述習知之問題點，本發明提供一種用以檢測一散熱裝置之散熱效率的檢測裝置，包括一殼體、至少 一第一溫度感測器、以及一控制單元。殼體包括一平台，用以承載前述散熱裝置。第一溫度感測器連接殼體，且可相對於平台移動。當檢測裝置處於一使用狀態時，第一溫度感測器分別接觸散熱裝置的熱導管以檢測其溫度。當檢測裝置處於一非使用狀態時，第一溫度感測器相對於平台移動並與熱導管分離。控制單元根據檢測所得的溫度確定該熱導管的散熱效能。

本發明一實施例中，前述檢測裝置更包括一第二溫度感測器，當檢測裝置處於使用狀態時，第二溫度感測器接觸受熱區塊。

本發明一實施例中，前述檢測裝置更包括一加熱模組，當檢測裝置處於使用狀態時，加熱模組接觸受熱區塊並提供熱能予受熱區塊；其中加熱模組具有一凹陷部，前述第二溫度感測器設置於前述凹陷部中。

本發明一實施例中，前述殼體更包括至少一凹槽。當檢測裝置處於非使用狀態時，第一溫度感測器容置於前述凹槽中。

本發明一實施例中，前述第一溫度感測器的端部具有一漸縮結構。

本發明一實施例中，前述檢測裝置更包括一第一驅動模組，以同時驅動第一溫度感測器相對於平台移動。其中，前述第一驅動模組包括一連桿，樞接殼體和第一溫度感測器。或者，前述第一驅動模組包括一連桿和一驅動馬達，連桿樞接 殼體和第一溫度感測器，且驅動馬達連接前述連桿。或者，前述第一驅動模組包括至少一電動推桿，連接前述至少一第一溫度感測器。

本發明一實施例中，前述第一驅動模組包括至少一驅動單元，分別連接前述第一溫度感測器，且每個驅動單元包括一第一電磁驅動組件和一第二電磁驅動組件，其中第一電磁驅動組件連接殼體，且第二電磁驅動組件連接第一溫度感測器之一者。

本發明一實施例中，每個驅動單元更包括一彈性元件，連接第一電磁驅動組件和第二電磁驅動組件。

本發明一實施例中，前述第一驅動模組包括複數個驅動單元，分別連接第一溫度感測器，且每個驅動單元包括一彈性元件，連接殼體和第一溫度感測器之一者。

本發明一實施例中，前述檢測裝置更包括一第二驅動模組，以驅動加熱模組相對於平台移動。

10‧‧‧受熱區塊

20‧‧‧熱導管

30‧‧‧散熱鰭片

100‧‧‧殼體

110‧‧‧平台

111‧‧‧開口

120‧‧‧側壁

130‧‧‧頂板

131‧‧‧凹槽

132‧‧‧導槽

200、200A、200B、200C‧‧‧第一驅動模組

210‧‧‧連桿

220‧‧‧驅動馬達

230‧‧‧電動推桿

240‧‧‧第一電磁驅動組件

250‧‧‧第二電磁驅動組件

260‧‧‧彈性元件

270‧‧‧固定件

280‧‧‧彈性元件

290‧‧‧可動件

300‧‧‧第一溫度感測器

400‧‧‧第二驅動模組

500‧‧‧加熱模組

510‧‧‧凹陷部

600‧‧‧第二溫度感測器

700‧‧‧控制單元

S‧‧‧散熱裝置

W‧‧‧導線

第1圖係表示本發明一實施例之檢測裝置前視圖。

第2圖係表示本發明一實施例之檢測裝置示意圖。

第3圖係表示一種散熱裝置的示意圖。

第4圖係表示本發明一實施例中，檢測裝置處於一非使用狀態之前視圖。

第5A圖係表示本發明一實施例中，檢測裝置處於一使用狀態之前視圖。

第5B圖係表示本發明一實施例中，檢測裝置處於一使用狀態之示意圖。

第6圖係表示本發明另一實施例中之第一驅動模組的驅動單元示意圖。

第7圖係表示本發明又一實施例中之第一驅動模組的驅動單元示意圖。

第8A圖係表示本發明再一實施例中之檢測裝置示意圖。

第8B圖係表示本發明再一實施例中之第一驅動模組的驅動單元示意圖。

以下說明本發明實施例之檢測裝置。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

本發明一實施例之檢測裝置，其包括檢測平台和位於其上的第一溫度感測器，在已經獲知散熱裝置的吸熱部位溫度後，利用該第一溫度感測器檢測散熱裝置的散熱部位的溫度，確定出散熱裝置散熱部位的吸熱部位與散熱部位的溫差，藉此確定出散熱裝置中散熱部位對應的器件的散熱效能。本發明另一實施例之檢測裝置，除了檢測平台和第一溫度感測器外，還包括第二溫度感測器，通過將已接觸熱源的散熱裝置放置在檢測平台，利用第一溫度感測器檢測散熱裝置的散熱部位的溫度以及利用第二溫度感測器檢測散熱裝置的吸熱部位溫度，確定出散熱裝置散熱部位的吸熱部位與散熱部位的溫差，藉此確定出散熱裝置中散熱部位對應的器件的散熱效能。本發明又一實施例之檢測裝置中增加了加熱模組，集加熱、溫度感測於一體，更加方便散熱裝置的效能測試。

首先請參閱第1、2圖，本發明一實施例之檢測裝置主要包括一殼體100、一第一驅動模組200、至少一第一溫度感測器300、一第二驅動模組400、一加熱模組500、一第二溫度感測器600、以及一控制單元700。

殼體100包括一平台110、一側壁120、以及一頂板130，其中平台110係用以承載欲量測的散熱裝置(例如第3圖所示的散熱裝置S)。平台110與頂板130相對設置，且側壁120連接平台110和頂板130。於本發明一實施例中，平台110和頂板130分別與側壁120相互固定。平台110上可形成一或多個開口 111，以配合各種不同的散熱裝置。舉例而言，若散熱裝置包含風扇等較為突出的元件時，可使風扇穿過所述開口111，以保持散熱裝置的平整。此外，於本實施例中，殼體100的頂板130上形成有複數個凹槽131，可用以收容相應的第一溫度感測器300。

如第1圖所示，第一驅動模組200設置於殼體100的頂板130中，並包括一連桿210和一驅動馬達220。連桿210樞接第一溫度感測器300，且驅動馬達200連接連桿210。當驅動馬達200驅動連桿210旋轉時，第一溫度感測器300將被帶動而相對於頂板130旋轉，進而接近或遠離殼體100的平台110。應注意的是，如第2圖所示之實施例中，每個第一溫度感測器300的長度並不相同，因此當第一溫度感測器300相對於頂板130旋轉並朝向平台110移動時，側壁120和每個第一溫度感測器300之端部之間會產生相異的距離，如此一來，每個第一溫度感測器300可量測散熱裝置的不同部位。

具體而言，第一溫度感測器300的一端可容置於凹槽131中，另一端則於接近平台110時接近或接觸欲量測的散熱裝置，故不同長度的第一溫度感測器300可接觸到散熱裝置的不同部位。

請繼續參閱第1、2圖，第二驅動模組400亦設置於殼體100的頂板130上，並分別連接殼體100和加熱模組500，以驅動加熱模組500朝向接近或遠離平台110之方向移動，進而在 接近平台110時將熱能輸送到平台110上放置的散熱裝置。第二驅動模組400例如可為氣壓缸或電動推桿。

加熱模組500係以一金屬材質構成，例如銅、鋁、鐵、或其合金。加熱模組500上更形成有一凹陷部510，第二溫度感測器600係設置於凹陷部510中。需特別說明的是，凹陷部510係形成於加熱模組500朝向平台110的表面501上，且容置於凹陷部510的第二溫度感測器600大致對齊表面501。

第一溫度感測器300和第二溫度感測器600可為用於量測溫度的合適元件，例如熱電偶溫度感測器(thermocouple temperature sensor,TC sensor)或電阻式溫度感測器(resistance temperature detector,RTD)。

控制單元700可藉由導線W分別與第一驅動模組200和第二驅動模組400電性連接，以傳送訊號來啟動或停止第一、第二驅動模組200、400；此外，控制單元700還可根據第一溫度感測器300和第二溫度感測器600測量所得，確定出散熱裝置的散熱效能。

第3圖係表示本發明一實施例中之散熱裝置S的示意圖，其可被第1、2圖所示的檢測裝置檢測，以獲得散熱裝置S的散熱效率。

如第3圖所示，散熱裝置S主要包括一受熱區塊10、複數個散熱鰭片30以及穿設於散熱鰭片30的至少一熱導管20。受熱區塊10通常是以金屬材料製成，並與電子元件(例如中央 處理器(CPU)或圖形處理器(GPU))接觸，以吸收其產生的熱。散熱鰭片30熱耦合受熱區塊10，以增加散熱面積。熱導管20熱耦合受熱區塊10，以將受熱區塊10的熱傳導至熱導管20的散熱端來使熱快速排出。

散熱裝置S亦可能包含其他提升散熱效率的元件，例如風扇，其可被容納於前述開口111。為了圖式的清晰和整潔，以下使用檢測裝置檢測散熱裝置S的說明和圖式中，將僅繪出受熱區塊10、散熱鰭片和熱導管20。應當理解的是，本發明的檢測裝置可使用於檢測各種的散熱裝置，並不限定於所述實施例中的散熱裝置S。

利用第1圖所示之檢測裝置，可以檢測出第3圖所示之散熱裝置中不同熱導管冷凝端與吸熱端的溫差，藉此可判定熱導管效能，溫差過大會產生熱管乾燒(dryout)現象，可判定熱導管未通過效能測試，而溫差低則判定熱導管通過效能測試。請參閱第4圖，當使用者欲利用檢測裝置檢測散熱裝置S的散熱效率時，可將散熱裝置S放置於殼體100的平台110上。當檢測裝置處於一非使用狀態時，加熱模組500和第二溫度感測器600位於一第一位置，第一溫度感測器300分別容置於頂板130上的凹槽131中，方便了散熱裝置S的設置，同時還保護了第一溫度感測器300，且可保持檢測裝置外觀的完整。

接著，請參閱第5A、5B圖，控制單元700可傳送訊號至第一驅動模組200，使第一驅動模組200開始運作。第一驅 動模組200中的驅動馬達220將驅動連桿210旋轉，進而帶動第一溫度感測器300旋轉出凹槽131並接觸散熱裝置S的不同部位，例如不同的熱導管20。由於每個第一溫度感測器300的長度並不相同，因此可分別接觸以及量測不同的熱導管20的溫度。

同時，控制單元700可傳送訊號至第二驅動模組400，使第二驅動模組400開始運作。第二驅動模組400將驅動加熱模組500和第二溫度感測器600由第一位置朝向散熱裝置S移動至一第二位置，並與散熱裝置S的受熱區塊10接觸。加熱模組500可提供熱能予受熱區塊10，而第二溫度感測器600則可量測受熱區塊10的溫度。

換言之，當檢測裝置處於一使用狀態時，各第一溫度感測器300會接觸熱導管20，且第二溫度感測器600和加熱模組500會接觸散熱裝置S的受熱區塊10。

當加熱模組500加熱受熱區塊10並經過一預定時間後，藉由比較第一溫度感測器300量測到的溫度和第二溫度感測器600量測到的溫度，即可判斷散熱裝置S是否具有合適的散熱效率及/或發現散熱效率不佳的熱導管20。

舉例來說，在經過前述預定時間後，第一溫度感測器300量測到其中一個熱導管20的溫度為T1，而第二溫度感測器600量測到受熱區塊10的溫度為T2。當T2-T1小於或等於一預設溫度時，可判斷散熱裝置S具有合適的散熱效率。當T2-T1大於前述預設溫度時，則表示此熱導管20已產生dryout的情形， 可判斷其散熱效率不佳。前述預設溫度例如可介於30℃~60℃(例如40℃)。

需特別說明的是，在本實施例中，當第一溫度感測器300接觸熱導管20時，第二溫度感測器600將同步接觸受熱區塊10。此外，當加熱模組500接觸受熱區塊10時，第二驅動模組400更可使加熱模組500在受熱區塊10上施予一預壓力，以模擬散熱裝置S安裝於電子元件上的情況，獲得更準確的量測結果。

於本實施例中，第一溫度感測器300的端部可設計為漸縮結構(如第1圖所示)，以避免熱導管20上設有鰭片等元件而造成無法接觸的情形。

在檢測完成後，控制單元700可傳送訊號至第一驅動模組200和第二驅動模組400，使第一驅動模組200和第二驅動模組400運作。第一驅動模組200中的驅動馬達220驅動連桿210旋轉，帶動第一溫度感測器300相對於殼體100旋轉並與熱導管20分離，最後回到容納於凹槽131中的位置。第二驅動模組400驅動加熱模組500和第二溫度感測器600由第二位置移動回第一位置。亦即，檢測裝置可回到第4圖所示的非使用狀態。

由於前述檢測裝置可同時判斷個別熱導管20的散熱效率，因此可針對散熱效率不佳的熱導管20進行替換或維修，且可增加檢測的效率。

請參閱第6圖，於本發明另一實施例中，第一驅動 模組200包含複數個驅動單元200A，且每個驅動單元200A包括一電動推桿230。第一溫度感測器300與前述電動推桿230連接，故電動推桿230可帶動第一溫度感測器300的移動。

請參閱第7圖，於本發明又一實施例中，第一驅動模組200包含複數個驅動單元200B，且每個驅動單元200B包括一第一電磁驅動組件240、一第二電磁驅動組件250、以及一彈性元件260。第一電磁驅動組件240固定於殼體100上，第二電磁驅動組件250固定於第一溫度感測器300上，且彈性元件260連接第一電磁驅動組件240和第二電磁驅動組件250。

藉由第一電磁驅動組件240和第二電磁驅動組件250，可驅動第一溫度感測器300相對於殼體100移動。舉例而言，第一電磁驅動組件240可為一電磁鐵，而第二電磁驅動組件250可為一磁鐵。藉由電流通入第一電磁驅動組件240使其產生不同的磁極，可使第二電磁驅動組件250接近或遠離第一電磁驅動組件240，進而帶動第一溫度感測器300的移動。

又於另一個例子中，第一電磁驅動組件240可為一線圈，而第二電磁驅動組件250可為一磁鐵。當電流通入線圈時，線圈和磁鐵之間將產生電磁作用，進而使第二電磁驅動組件250和第一溫度感測器300相對於第一電磁驅動組件240移動。

在本實施例中，第一電磁驅動組件240、第二電磁驅動組件250和彈性元件260皆容置於凹槽131中，且第二電磁 驅動組件250的外型與凹槽131的外型大致相同。因此，凹槽131可作為導槽來導引第二電磁驅動組件250的移動。彈性元件260則可避免在第一電磁驅動組件240或第二電磁驅動組件250未通入電流時，第二電磁驅動組件250和第一溫度感測器300掉落的情形。

於一些實施例中，第一電磁驅動組件240可為一磁鐵，而第二電磁驅動組件250可為一線圈。於一些實施例中，第一電磁驅動組件240可為一磁鐵，而第二電磁驅動組件250可為一線圈。

請參閱第8A、8B圖，於本發明再一實施例中，殼體100上形成有與凹槽131連通的一導槽132，且第一驅動模組200包含複數個驅動單元200C。每個驅動單元200C包括一固定件270、一彈性元件280、以及一可動件290。彈性元件280設置於固定件270上並連接固定件270和第一溫度感測器300。固定件270固定於可動件290上並容置於凹槽131中。可動件290則可沿著前述導槽132移動。因此，使用者可藉由移動可動件290調整固定件270和彈性元件280的位置，且第一溫度感測器300可藉由彈性元件280之彈性力抵接於散熱裝置。於本實施例中，彈性元件280例如可為一扭簧。

於一些實施例中，彈性元件280亦可直接連接殼體100和第一溫度感測器300，以提供彈性力使第一溫度感測器300抵接散熱裝置。

由於第6、7、8A、8B圖的驅動單元200A、200B、200C可位於對應之熱導管20的正上方，因此每個驅動單元200A、200B、200C連接的第一溫度感測器300的長度可相同，有利於元件的安裝。

綜上所述，本發明提供一種檢測裝置。藉由量測散熱裝置之受熱區塊以及各個熱導管的溫度，可有效地判斷散熱裝置是否具有合適的散熱效率並同時發現散熱效率不佳的熱導管，進而可針對散熱效率不佳的熱導管進行替換或維修，增加檢測的效率。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何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，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明以前述數個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，當可做些許之更動與潤飾。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。此外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介於本發明之範圍內。

Claims (8)

1. 一種檢測裝置，用以檢測一散熱裝置之散熱效率，其中該散熱裝置包括一受熱區塊以及與該受熱區塊熱耦合之至少一熱導管，且該檢測裝置包括：一殼體，包括用以承載該散熱裝置之一平台；至少一第一溫度感測器，連接該殼體並可相對於該平台移動，其中當該檢測裝置處於一使用狀態時，該至少一第一溫度感測器分別接觸該至少一熱導管以檢測其溫度，其中當該檢測裝置處於一非使用狀態時，該至少一第一溫度感測器相對於該平台移動並與該熱導管分離；一控制單元，用以根據檢測所得的溫度確定該熱導管的散熱效能；一第二溫度感測器，其中當該檢測裝置處於該使用狀態時，該第二溫度感測器接觸該受熱區塊；以及一加熱模組，具有一凹陷部，且該第二溫度感測器設置於該凹陷部中，其中當該檢測裝置處於該使用狀態時，該加熱模組接觸該受熱區塊並提供熱能予該受熱區塊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該殼體更包括至少一凹槽，當該檢測裝置處於該非使用狀態時，該至少一第一溫度感測器容置於該至少一凹槽中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該至少一第一溫度感測器的端部具有一漸縮結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該檢測裝置更包括一第一驅動模組，以同時驅動該至少一第一溫度感測器相對於該平台移動；其中，該第一驅動模組包括一連桿，樞接該殼體和該至少一第一溫度感測器；或者該第一驅動模組包括一連桿及一驅動馬達，該連桿樞接該殼體和該至少一第一溫度感測器，該驅動馬達連接該連桿；或者該第一驅動模組包括至少一電動推桿，連接該至少一第一溫度感測器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之檢測裝置，其中該第一驅動模組包括至少一驅動單元，分別連接該至少一第一溫度感測器，且每個驅動單元包括：一第一電磁驅動組件，連接該殼體；以及一第二電磁驅動組件，連接該至少一第一溫度感測器之一者。
6. 如申請專利範圍第5項所述之檢測裝置，其中每個驅動單元更包括一彈性元件，連接該第一電磁驅動組件和該第二電磁驅動組件。
7. 如申請專利範圍第4項所述之檢測裝置，其中該第一驅動模組包括複數個驅動單元，分別連接該至少一第一溫度感測器，且每個驅動單元包括一彈性元件，連接該殼體 和該至少一第一溫度感測器之一者。
8. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該檢測裝置更包括一第二驅動模組，以驅動該加熱模組相對於該平台移動。