TWI669479B - 具有散熱功能的儲存裝置及硬碟 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種具有散熱功能的儲存裝置及硬碟。具有散熱功能的硬碟包括：一殼體、一儲存模組以及一工作液體。殼體包括一容置空間。儲存模組設置在殼體的容置空間中。工作液體設置在殼體的容置空間中。儲存模組浸沒在工作液體中，以使得儲存模組所產生的一熱可由工作液體傳導至殼體。

Description

具有散熱功能的儲存裝置及硬碟
本發明涉及一種儲存裝置及硬碟，特別是涉及一種具有散熱功能的儲存裝置及硬碟。
儲存裝置的運作效能與工作溫度息息相關，儲存裝置在高效能的狀態下長時間使用時，會使得儲存裝置本身的溫度升高，進而導致傳輸速度下降的問題。所以，儲存裝置將會無法完全以高效能的狀態持續作工。
在現有技術中，多半是利用風扇或者是設置散熱鰭片等方式，降低儲存裝置的溫度。然而，利用風扇或者是設置散熱鰭片的方式進行散熱，對於儲存裝置降溫的效率仍然有限。所以，如何提升儲存裝置的散熱效率，以克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有散熱功能的儲存裝置及硬碟。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種具有散熱功能的硬碟，其包括：一殼體、一儲存模組以及一工作液體。所述殼體包括一容置空間。所述儲存模組設置在所述殼體的所述容置空間中。所述工作液體設置在所述殼體的所述容置空間中，所述儲存模組浸沒在所述工作液體中，以使得所述儲存模組所產生的一熱可由所述工作液體傳導至所述殼體。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種具有散熱功能的儲存裝置，其包括：一殼體、一儲存模組以及一工作液體。所述殼體包括一容置空間。所述儲存模組設置在所述殼體的所述容置空間中。所述工作液體設置在所述殼體的所述容置空間中，所述儲存模組浸沒在所述工作液體中。
本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置及硬碟，其能利用“所述工作液體設置在所述殼體的所述容置空間中，所述儲存模組浸沒在所述工作液體中”的技術方案，而能提升儲存裝置或硬碟的散熱效率。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
U‧‧‧儲存裝置、硬碟
1‧‧‧殼體
10‧‧‧容置空間
11‧‧‧本體部
111‧‧‧底板
112‧‧‧殼板
113‧‧‧第一殼板
114‧‧‧第二殼板
12‧‧‧蓋體部
120‧‧‧槽體
121‧‧‧第一蓋板
1210‧‧‧開槽
122‧‧‧第二蓋板
2‧‧‧儲存模組
21‧‧‧傳輸埠
22‧‧‧電路板
221‧‧‧晶片
3‧‧‧工作液體
4‧‧‧傳輸線
41‧‧‧傳輸端
5‧‧‧封裝體
6‧‧‧鎖固件
圖1為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖。
圖2為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。
圖3為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體剖面示意圖。
圖4為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一使用狀態示意圖。
圖5為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的另外一使用狀態示意圖。
圖6為本發明第二實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖。
圖7為本發明第二實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。
圖8為本發明第三實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中 一立體組合示意圖。
圖9為本發明第三實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。
圖10為本發明第四實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖。
圖11為本發明第四實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。
圖12為本發明第五實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖。
圖13為本發明第五實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。
圖14為本發明第五實施例的具有散熱功能的儲存裝置的另外一立體分解示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“具有散熱功能的儲存裝置及硬碟”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個 或者多個的組合。
[第一實施例]
首先，請參閱圖1至圖3所示，圖1及圖2為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖及立體分解示意圖，圖3為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體剖面示意圖。本發明第一實施例提供一種具有散熱功能的儲存裝置U，其包括一殼體1、一儲存模組2以及一工作液體3。須說明的是，本發明實施例所提供的儲存裝置U優選可以為硬碟，更優選地可為可攜式外接硬碟。然而，在其他實施方式中，也可以為一內接式硬碟，本發明不以此為限。另外，值得說明的是，以下所說明的具有散熱功能的儲存裝置U可為具有散熱功能的硬碟U。
承上述，請復參閱圖1至圖3所示，殼體1可包括一容置空間10，儲存模組2可設置在殼體1的容置空間10中。此外，工作液體3可設置在殼體1的容置空間10中，且儲存模組2浸沒在工作液體3中，以使得儲存模組2所產生的一熱可由工作液體3傳導至殼體1，以提升散熱效率。換句話說，以本發明實施例而言，儲存模組2的一電路板22可與工作液體3直接接觸。此外，工作液體3可封裝(或可稱封閉或密封)在殼體1的容置空間10中，且工作液體3不與外界環境接觸。也就是說，工作液體3被密封在儲存裝置(硬碟)U的殼體1的容置空間10中。另外，值得說明的是，在其他實施方式中(例如第四實施例)，也可以是儲存模組2的至少一部份設置在殼體1的容置空間10中。藉此，可以僅將較熱的元件設置在殼體1的容置空間10中，且將較熱的元件浸沒在工作液體3中。換句話說，本發明不以儲存模組2的整體結構是否完全浸沒在工作液體3中為限。另外，舉例來說，殼體1的本體部11及蓋體部12的材質可分別為金屬、非金屬或塑膠等，然本 發明不以此為限。
承上述，請復參閱圖2所示，舉例來說，儲存模組2可為固態硬碟(solid-state drive，SSD)規格介面，然而，在其他實施方式中，儲存模組2也可以是硬式磁碟機規格(Hard Disk Drive，HDD)介面(圖中未示出)，本發明不以此為限。須說明的是，本發明圖式中的儲存模組2以固態硬碟規格介面作為舉例說明。另外，儲存模組2可包括一傳輸埠21以及一電路板22，電路板22可耦接於傳輸埠21，且電路板22可設置有多個晶片221。再者，舉例來說，傳輸埠21為符合SATA、mSATA、PCI-E、NVMe、M.2、M.3、ZIF、IDE、U.2、CF、CFast或Type-C規格介面的連接器。藉此，本發明實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U可以為一2.5吋硬碟、一3.5吋硬碟、一內接式硬碟或一可攜式外接硬碟。
接著，請復參閱圖1所示，並請一併參閱圖4及圖5所示，圖4及圖5分別為本發明第一實施例的具有散熱功能的儲存裝置的使用狀態示意圖。進一步來說，殼體1可包括一槽體120，儲存模組2的傳輸埠21可設置在槽體120中。儲存模組2的傳輸埠21能通過殼體1的槽體120而裸露在殼體1的容置空間10外。藉此，一傳輸線4的一傳輸端41可通過槽體120且連接於儲存模組2的傳輸埠21。值得說明的是，雖然圖式中的傳輸埠21及傳輸線4的傳輸端41是以Type-C規格介面作為舉例說明，但在其他實施方式中，傳輸埠21及傳輸端41也可以是其他規格介面的連接器，本發明不以此為限。
接著，請復參閱圖2及圖3所示，舉例來說，以本發明實施例而言，殼體1可包括一本體部11以及一設置在本體部11上的蓋體部12，且本體部11與蓋體部12之間能形成容置空間10以容置儲存模組2的電路板22以及工作液體3。另外，本體部11可包括一底板111以及一連接於底板111且環繞於底板111的殼板112。殼板112可相對於底板111朝向蓋體部12的方向延伸。優 選地，以本發明實施例而言，本體部11的底板111及殼板112可為一體成型的結構。藉此，本體部11能形成一杯狀結構以容置工作液體3，且能避免工作液體3漏出。另外，優選地，儲存模組2可設置在蓋體部12上，且蓋體部12可設置在殼板112上。舉例來說，儲存模組2可利用一鎖固件(圖中未示出)而鎖固在蓋體部12上，或者是利用卡扣件(圖中未示出)而固定在蓋體部12上。藉此，組裝時能直接將設置有儲存模組2的蓋體部12與設置有工作液體3的本體部11相互組裝在一起，而形成具有散熱功能的儲存裝置U。然而，須說明的是，本發明不以儲存模組2如何設置在殼體1中的形式為限。
承上述，請復參閱圖1及圖2所示，蓋體部12與本體部11之間的結合方式可以以一鎖固件(圖中未示出)的方式將蓋體部12與本體部11相互結合。另外，在其他實施方式中，蓋體部12與本體部11也可以以相互扣接(或可稱卡扣，圖中未示出)的方式而相互結合。再者，在其他實施方式中，蓋體部12與本體部11之間也可以利用膠合(例如膠水或膠帶，圖中未示出)的方式將其結合。本發明不以蓋體部12與本體部11的結合方式為限，只要將蓋體部12與本體部11彼此結合並避免工作液體3漏出即可。優選地，在其中一實施方式中，蓋體部12與本體部11之間可以進一步設置一橡膠墊圈(圖中未示出)，以提高蓋體部12與本體部11之間的密合度，進而避免工作液體3漏出。值得說明的是，在其中一實施方式中，本體部11的殼板112上可具有一與儲存模組2相互對應的導引軌道(圖中未示出)，藉此，儲存模組2能滑動於導引軌道上，以利於將設置有儲存模組2的蓋體部12與設置有工作液體3的本體部11的殼板112相互組裝在一起。值得說明的是，以本發明實施例而言，蓋體部12還可進一步包括一第一蓋板121以及一第二蓋板122，第一蓋板121可包括一開槽1210，第二蓋板122可設置在開槽1210中，且第二蓋板122可具有槽體120。 然而，須說明的是，在其他實施方式中，第一蓋板121以及一第二蓋板122可以為一體成型地設置，本發明不以此為限。
接著，請復參閱圖1至圖3所示，工作液體3可為具有導熱效果的絕緣液體或者是介電液體，舉例來說，可採用沸點低於76℃的溶液，優選地，可採用沸點低於65℃的溶液。更具體地說，可以採用成分為氫氟醚(hydrofluoroether)的液體，舉例而言，例如電子氟化液、氟溶液等純化合物或共沸物混合流體，其中有沸點為62℃、55℃或48℃的純化合物或共沸物混合流體，都是本發明可以採用的材料，然本發明並不以上列所舉之例為限。進一步來說，在其中一實施方式中，工作液體3可以為3MTM NovecTM的電子工程液，舉例來說，其型號可以為電子工程液7100、電子工程液7200、電子工程液7300或電子工程液7500，本發明不以此為限。再者，舉例來說，工作液體3也可以為3MTM FluorinertTM Electronic Liquid，本發明不以此為限。
承上述，進一步來說，由於儲存模組2直接與工作液體3接觸，因此，儲存模組2在運作過程中所產生的熱會先傳導至工作液體3，接著，再傳導至殼體1。值得說明的是，當工作液體3採用的是低沸點的溶液時，工作液體3，很容易因為被加熱而沸騰。藉此，工作液體3溫度上升並達到其沸點，工作液體3可利用接收到的熱能進行相變化，由液態轉為氣態，相變化的過程中會消耗大量的熱，因此有助於增進儲存模組2的散熱效率。此外，在前述工作液體3由液態轉為氣態的過程中，不僅能使工作液體3在容置空間10中產生對流，由液態變化為氣態的工作液體3，也會形成氣泡而擾動工作液體3，產生所謂沸騰的現象。
承上述，舉例來說，工作液體3的體積可佔設置有儲存模組2後的容置空間10的40%至100%，然本發明不以此為限。值得說明的是，在其中一實施方式中，當殼體1的材質為聚碳酸酯樹脂(Polycarbonate，PC)所製成的無色透光體時，使用者也可通過肉眼 直接觀察工作液體3的沸騰與否，即可便利地得知散熱情形。
[第二實施例]
首先，請參閱圖6及圖7所示，圖6為本發明第二實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖，圖7為本發明第二實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。由圖7與圖2的比較可知，第二實施例與第一實施例之間最大的差別在於：第二實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U還可進一步包括：一傳輸線4，且傳輸線4設置在蓋體部12上。須說明的是，殼體1、儲存模組2以及工作液體3的構造與前述實施例相仿，在此不再贅述。
承上述，請復參閱圖6及圖7所示，並請一併參閱圖4及圖5所示，舉例來說，以第二實施例而言，傳輸線4的一傳輸端41可如同前述實施例所說明的通過槽體120且連接於儲存模組2。接著，可進一步利用一封裝體5覆蓋傳輸線4的傳輸端41與槽體120，以使得傳輸線4設置在蓋體部12上。同時，封裝體5也可以進一步地對傳輸端41與槽體120之間產生密封之效果。另外，儲存模組2也可以如同前述實施例所說明的，將儲存模組2設置在蓋體部12上，本發明不以此為限。
另外，值得說明的是，在其中一實施方式中，封裝體5可以與蓋體部12為相同材質，且為一體成型的設置，而使得傳輸線4的傳輸端41設置在蓋體部12上，同時，使得傳輸線4的傳輸端41與設置在蓋體部12上的儲存模組2的傳輸埠21相互連接。進一步來說，在另外一實施方式中，封裝體5與蓋體部12可以為相同部件，而使得傳輸線4的傳輸端41設置在蓋體部12上。另外，值得說明的是，封裝體5也可以僅設置在傳輸端41與槽體120上，而不覆蓋蓋體部12的整體，本發明不以此為限。進一步來說，蓋體部12與本體部11之間的結合方式也可以如同前述實施例所說 明的以相互扣接的方式而相互結合，或者是利用膠合的方式將其結合。換句話說，蓋體部12與本體部11之間可以以避免工作液體3(圖6及圖7未示出)漏出的方式進行結合。本發明不以蓋體部12與本體部11的結合方式為限。
[第三實施例]
首先，請參閱圖8及圖9所示，圖8為本發明第三實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖，圖9為本發明第三實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。由圖9與圖2的比較可知，第三實施例與第一實施例最大的差別在於，第三實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U的儲存模組2的傳輸埠21可為PCI-E的規格介面。另外，殼體1配置方式也與前述實施例相異。然而，須說明的是，第三實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U的儲存模組2及工作液體3仍與前述實施例相仿，在此不再贅述。
承上述，請復參閱圖8及圖9所示，以第三實施例而言，殼體1可由本體部11及蓋體部12組成，而相較於前述實施例，第三實施例的本體部11可以由第一殼板113及第二殼板114所組成，且第一殼板113及第二殼板114之間可利用鎖固件6將其結合，然本發明不以此為限。值得一提的是，第一殼板113及第二殼板114之間也可以進一步設置一橡膠墊圈(圖中未示出)，以提高第一殼板113及第二殼板114之間的密合度。另外，以第三實施例而言，蓋體部12可以為一膠體，用以封閉儲存模組2與第一殼板113及第二殼板114之間所形成的缺口，然本發明不以此為限。在其他實施方式中，也可以利用超音波塑膠熔接/焊接(Ultrasonic Welding)之方式，封閉儲存模組2與第一殼板113及第二殼板114之間所形成的缺口，進而形成蓋體部12。
[第四實施例]
首先，請參閱圖10及圖11所示，圖10為本發明第四實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖，圖11為本發明第四實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體分解示意圖。由圖10與圖8的比較可知，第四實施例與第三實施例最大的差別在於：第四實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U可以僅將儲存模組2的一部份設置在殼體1的容置空間10中。換句話說，可以僅將較熱的元件設置在殼體1的容置空間10中，且將較熱的元件浸沒在工作液體3中。須說明的是，第四實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U的儲存模組2及工作液體3仍與前述實施例相仿，在此不再贅述。
詳細來說，請復參閱圖10及圖11所示，可將儲存模組2的其中一部份的電路板22、電路板22上的一晶片221以及工作液體3(圖10及圖11未示出)設置在殼體1中。此外，相較於前述第三實施例，第四實施例中的殼體1的本體部11可以由底板111以及殼板112所組成。另外，第四實施例中的殼體1的蓋體部12則可以如同前述第三實施例所述地為一膠體，以封閉儲存模組2與本體部11的殼板112之間所形成的缺口，然本發明不以此為限。在其他實施方式中，也可以利用超音波塑膠熔接/焊接(Ultrasonic Welding)之方式，封閉儲存模組2與本體部11的殼板112之間所形成的缺口，進而形成蓋體部12。
[第五實施例]
首先，請參閱圖12至圖14所示，圖12為本發明第五實施例的具有散熱功能的儲存裝置的其中一立體組合示意圖，圖13及圖14分別為本發明第五實施例的具有散熱功能的儲存裝置的立體分解示意圖。由圖12與圖10的比較可知，第五實施例與第四實施例最大的差別在於：第五實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝 置U的殼體1的設置方式不同。然而，須說明的是，第五實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U的儲存模組2及工作液體3仍與前述實施例相仿，在此不再贅述。
承上述，請復參閱圖12至圖14所示，可將容置有工作液體3的殼體1覆蓋在儲存模組2的一較容易發熱的晶片221上，以使得較容易發熱的晶片221浸沒在工作液體3中。藉此，儲存模組2的晶片221所產生的一熱可由工作液體3傳導至殼體1。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的具有散熱功能的儲存裝置U及具有散熱功能的硬碟U，其能利用“工作液體3設置在殼體1的容置空間10中，儲存模組2浸沒在工作液體3中”的技術方案，而能提升儲存裝置U或硬碟U的散熱效率。藉此，以利用工作液體3將儲存模組2所產生的一熱可由工作液體3快速地傳導至殼體1，以避免儲存裝置U或硬碟U的溫度過高，而導致傳輸速度下降的問題。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種具有散熱功能的硬碟，其包括：一殼體，所述殼體包括一容置空間，其中，所述殼體包括一本體部以及一設置在所述本體部上的蓋體部，所述本體部與所述蓋體部之間能形成所述容置空間，所述蓋體部包括一槽體；一儲存模組，所述儲存模組設置在所述殼體的所述容置空間中，其中，所述儲存模組的一傳輸埠設置在所述槽體中；一工作液體，所述工作液體設置在所述殼體的所述容置空間中，所述儲存模組浸沒在所述工作液體中，以使得所述儲存模組所產生的一熱可由所述工作液體傳導至所述殼體；一傳輸線，所述傳輸線的一傳輸端通過所述槽體且連接於所述儲存模組；以及一封裝體，所述封裝體覆蓋所述傳輸線的所述傳輸端與所述槽體，以使得所述傳輸線設置在所述蓋體部上。
  2. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述蓋體部還進一步包括一第一蓋板以及一第二蓋板，所述第一蓋板包括一開槽，所述第二蓋板設置在所述開槽中，且所述第二蓋板具有所述槽體。
  3. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述傳輸埠為符合SATA、mSATA、PCI-E、NVMe、M.2、ZIF、IDE、U.2、CF、CFast或type-C規格介面之連接器。
  4. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述儲存模組更包括一電路板，所述電路板耦接於所述傳輸埠。
  5. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述具有散熱功能的硬碟為一2.5吋硬碟、一3.5吋硬碟、一內接式硬碟或一可攜式外接硬碟。
  6. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述儲存模組為固態硬碟規格介面或者是為硬式磁碟機規格介面。
  7. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述工作液體為絕緣液體。
  8. 如請求項1所述的具有散熱功能的硬碟，其中，所述儲存模組的至少一部份設置在所述殼體的所述容置空間中。
  9. 一種具有散熱功能的儲存裝置，其包括：一殼體，所述殼體包括一容置空間，其中，所述殼體包括一本體部以及一設置在所述本體部上的蓋體部，所述本體部與所述蓋體部之間能形成所述容置空間，所述蓋體部包括一槽體；一儲存模組，所述儲存模組設置在所述殼體的所述容置空間中，其中，所述儲存模組的一傳輸埠設置在所述槽體中，所述儲存模組的所述傳輸埠能通過所述殼體的所述槽體而裸露；以及一工作液體，所述工作液體設置在所述殼體的所述容置空間中，所述儲存模組浸沒在所述工作液體中；其中，所述具有散熱功能的儲存裝置為一2.5吋硬碟、一3.5吋硬碟、一內接式硬碟或一可攜式外接硬碟。
  10. 如請求項9所述的具有散熱功能的儲存裝置，其中，所述工作液體為絕緣液體。
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