TWI737344B

TWI737344B - 發熱裝置及其散熱結構

Info

Publication number: TWI737344B
Application number: TW109119673A
Authority: TW
Inventors: 劉承恩; 曾秉祥; 陳世崇
Original assignee: 其陽科技股份有限公司
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2021-08-21
Also published as: TW202147965A

Abstract

一種散熱結構，係包括：具有相對之第一側與第二側之第一殼體，配置於該第一殼體之第一側以構成一容置空間之第二殼體，以及架設於該第一殼體之第二側上之蓋組件，其中，該第一殼體係具有第一流體埠及第二流體埠，以令該第一流體埠與該第二流體埠連通該容置空間，且該蓋組件係具有連通該第一流體埠之埠口，藉以產生熱對流而進行散熱。

Description

發熱裝置及其散熱結構

本發明提供一種散熱結構，尤其指一種免用風扇之發熱裝置及其散熱結構。

目前高功率運作的電子產品，如無線通訊基台，其於運作時會產生大量熱能，故該電子產品需配置散熱結構進行散熱，以避免因過熱而損壞內部元件。

然而，習知電子產品中，往往於內部配置至少一風扇，以將熱氣排向外部環境中，但風扇之體積難以縮小，致使該電子產品之體積無法進一步微小化設計，導致該電子產品難以符合微小化之需求。

再者，雖可採用散熱鰭片取代風扇，但散熱鰭片容易將熱能聚集於表面外殼上，致使該電子產品之表面溫度過高(如高於55℃)，因而不符合相關產品之規範，且恐有燙傷使用者之危險性。

因此，如何克服上述習知技術之種種問題，實已成為目前業界亟待克服之難題。

本發明提供一種散熱結構，係包括：第一殼體，係具有相對之第一側與第二側，且該第一殼體係具有第一流體埠及第二流體埠，其中，該第一流體埠與該第二流體埠係位於該第一殼體之不同方位；第二殼體，係配置於該第一殼體之第一側以形成一容置空間，以令該第一流體埠與該第二流體埠連通該容置空間；以及架設於該第一殼體之第二側上之蓋組件，係具有連通該第一流體埠之埠口。

前述之散熱結構中，該蓋組件之熱傳導率小於該第一殼體之熱傳導率，例如該第一殼體係為金屬殼，蓋組件係為絕緣蓋體，另該第二殼體係為絕緣殼。

前述之散熱結構中，該第一殼體係具有一罩部及自該罩部朝該第二殼體彎折之翼部，且該第一流體埠係形成於該罩部上，而該第二流體埠係形成於該翼部上。

前述之散熱結構中，該蓋組件係包含一第一蓋件以及複數間隔配置於該第一蓋件相對兩側之第二蓋件，以令該第一蓋件與該第二蓋件之間的間隔作為該埠口。進一步言，該第一蓋件係藉由支撐柱疊設於該第一殼體之第二側上以形成一通道，且該第二蓋件係接觸固設於該第一殼體之第二側上，以形成連通該通道之埠口。

前述之散熱結構中，該第二殼體係具有連通該容置空間之第三流體埠。

前述之散熱結構中，該蓋組件之材質與該第一殼體之材質不相同。或者，該蓋組件與該第一殼體之間係形成有連通該第一流體埠與埠口之通道。

本發明亦提供一種發熱裝置，其包括：前述之散熱結構；以及目標物，係設於該容置空間中，以令該散熱結構包覆該目標物。

前述之發熱裝置中，該目標物係為電子組件。

由上可知，本發明之散熱結構，主要藉由該第一流體埠之位置與該第二流體埠之位置係位於該第一殼體之不同方位，以產生熱對流效能，因而無需配置風扇，即可達到散熱之目的，故相較於習知技術，本發明之散熱結構可依需求縮小其整體體積，因而有利於該發熱裝置之微小化之設計。另外，藉由該蓋組件之設計，以形成一連通該第一流體埠之埠口，使上升之熱氣能經由該通道從該埠口排出該散熱結構，致使作為上外殼之蓋組件之溫度符合電子產品之表面溫度規範。

1:散熱結構

10:蓋組件

100:埠口

101:第一蓋件

101a:支撐柱

102:第二蓋件

11:第一殼體

11a:第一側

11b:第二側

110:罩部

111:第一流體埠

112:第二流體埠

113:翼部

113a:間隔柱

114:固定柱

12:第二殼體

120:第三流體埠

13,13’:保護蓋

130:穿孔

2:目標物

2a:電子組件

2b,2c:封裝蓋

20:承載件

20a,20b,20c:鰭片部

200:鏤空口

21:散熱鰭片

3:發熱裝置

30:天線組件

F1:第一進氣方向

F1’:第二進氣方向

F2:氣流方向

F3:排氣方向

S:容置空間

S’:承載空間

t:通道

X,Y,Z:箭頭方向

第1A圖係為本發明之散熱結構之其中一視角的立體示意圖。

第1B圖係為第1A圖之局部立體示意圖。

第1C圖係為第1B圖之立體分解圖。

第1D圖係為第1B圖之側視平面圖。

第2圖係為第1B圖之剖面圖。

第3A圖係為本發明之發熱裝置之前視立體示意圖。

第3B圖係為本發明之發熱裝置之後視立體示意圖。

第3C圖係為第3A圖之局部立體分解示意圖。

第3D圖係為第3C圖之局部立體分解示意圖。

第3D’圖係為第3D圖之局部下視立體示意圖。

第4圖係為第3A圖之局部側視平面圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「第一」、「第二」、「第三」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

第1A、1B、1C及1D圖係為本發明之散熱結構1的示意圖。所述之散熱結構1係大致呈矩形盒狀，其包括：一蓋組件10、一第一殼體11、一第二殼體12以及複數保護蓋13,13’。

於本實施例中，係將該矩形盒狀之散熱結構1之短邊方向係定義為前、後方向(如箭頭方向X)，且將矩形盒狀之散熱結構1之長邊方向定義為左、右方向(如箭頭方向Y)，而將沿該矩形盒狀之散熱結構1之高度方向定義為上、下方向(如箭頭方向Z)。應可理解地，該箭頭方向X,Y,Z之方位係用於說明本實施例之配置，並無特別限制。

所述之第一殼體11係作為內殼，如第1C圖所示，其具有相對之第一側11a與第二側11b，且該第一殼體11係設有第一流體埠111及第二流體埠112，其中，該第一流體埠111之位置與該第二流體埠112之位置係位於該第一殼體11之不同方位。

於本實施例中，該第一殼體11係為金屬殼，如鐵殼，其具有一罩部110及一體成形且自該罩部110朝該第二殼體12彎折之翼部113，如第1C圖所示，且該第一流體埠111係形成於該罩部110上，而該第二流體埠112係形成於該翼部113上。例如，該第一殼體11係呈ㄇ字形、馬蹄形或其它蓋狀等以藉由該翼部113連接該第二殼體12，且該第一流體埠111係為矩形開口狀，而該第二流體埠112係為微孔狀，但均無特別限制。具體地，該第一流體埠111係呈現八個矩形開口陣列排設，且該第二流體埠112係包含多個微孔。

所述之第二殼體12係作為底殼，如第1C圖所示，其配置於該第一殼體11之第一側11a，以令該第一殼體11及第二殼體12形成一容置空間S，且令該第一流體埠111與該第二流體埠112連通該容置空間S。

於本實施例中，該第二殼體12係為絕緣殼，如塑膠殼，其連接該第一殼體11之翼部113，如第1D圖所示，且該第二殼體12具有連通該容置空間S之第三流體埠120。例如，該第二殼體12係呈板片狀，且該第三流體埠120係為微孔狀，但均無特別限制。具體地，該第三流體埠120係包含多個微孔。

所述之蓋組件10係作為上外殼，其架設於該第一殼體11之第二側11b上，以令該散熱結構1具有雙層殼形(即該蓋組件10與該第一殼體11)，且該蓋組件10與該第一殼體11之罩部110之間係形成有通道t，其連通該第一流體埠111。

於本實施例中，該蓋組件10之材質與該第一殼體11之材質不相同。例如，該蓋組件10之熱傳導率(Thermal conductivity)係不同於該第一殼體11之熱傳導率。具體地，該蓋組件10係為絕緣蓋體，如塑膠殼狀，其熱傳導率小於該第一殼體11。

再者，該蓋組件10係具有一連通該通道t之埠口100。例如，該蓋組件10係包含一遮蓋該第一流體埠111之第一蓋件101、以及複數間隔配置於該第一蓋件101相對兩側(左、右側)之第二蓋件102，以令該第一蓋件101與該第二蓋件102之間的間隔作為該埠口100。具體地，該第一蓋件101與該第二蓋件102相對之一側各形成有一斜面，且該第一蓋件101之斜面與該第二蓋件102之斜面係構成該埠口100，使該埠口100呈斜向開口。

又，該第一蓋件101係藉由支撐柱101a疊設於該第一殼體11之第二側11b上以形成該通道t，且該第二蓋件102係接觸固設於該第一殼體11之第二側11b上，以形成連通該通道t之埠口100。

所述之保護蓋13,13’係作為前、後側之外殼，如塑膠製之絕緣蓋，其可依需求配置，以保護該容置空間S內所配置之目標物2(如第3A圖所示)。

於本實施例中，該保護蓋13,13’係依需求形成用以外露該目標物2(如第3A圖所示)之穿孔130。

因此，如第2圖所示，該散熱結構1於進行散熱時，係藉由空氣自然對流進行散熱。具體地，氣流會從該第二流體埠112及第三流體埠120進入(如第一進氣方向F1及第二進氣方向F1’)該容置空間S中，再經由該第一流體埠111 進入(如氣流方向F2)該通道t，以沿該通道t從該埠口100流向(如排氣方向F3)該散熱結構1之外界，其中，該第二流體埠112及第三流體埠120作為入口，該第一流體埠111作為中繼口，該埠口100作為出口。

第3A、3B、3C及3D圖係為本發明之發熱裝置3的示意圖。所述之發熱裝置3係包括該散熱結構1以及一目標物2。

所述之目標物2係設於該容置空間S中，以令該散熱結構1包覆該目標物2，且該目標物2係包含一承載件20、一設於該承載件20上之電子組件2a、以及複數封蓋該電子組件2a之封裝蓋2b,2c。

於本實施例中，該承載件20係為具有承載空間S’之座體，如第3D圖所示，其大致呈凵字形(即具有一底板及左、右兩側板)、馬蹄形或其它形狀等，以對應該第一殼體11之形狀，且該第一殼體11係藉由複數固定柱114(如第1D及3D圖所示)連接該承載件20，使該承載件20位於該容置空間S中(如第3C圖所示)。例如，該承載件20之外表面係形成有鰭片部20a,20b,20c，如第3D及3D’圖所示，以利於散熱。具體地，該承載件20之底板及左、右兩側板係形成有鰭片部20a,20b,20c，其接觸該第二殼體12及第一殼體11之翼部113之間隔柱113a(如第1D及4圖所示)，且藉由該間隔柱113a，以於該翼部113與該承載件20之左、右兩側板之間形成散熱道。

再者，該電子組件2a係包含至少一通訊元件，其配置於該承載空間S’中，且該第一殼體11之罩部110係遮蓋該電子組件2a。例如，該電子組件2a上係配置有散熱鰭片21，以利於散熱。具體地，該散熱鰭片21接觸該第一殼體11之罩部110並外露於該第一流體埠111，如第4圖所示。

又，該些封裝蓋2b,2c係分別配置於該承載件20之相對兩側(前、後側)以對應該保護蓋13,13’。例如，該些封裝蓋2b,2c係形成有外露該電子組件 2a之鏤空口200，以利於外接功能接頭或進行散熱。具體地，該些鏤空口200係對應該些保護蓋13,13’之穿孔130。

另外，該發熱裝置3係為桌上型電子產品，如無線(wireless)通訊基台，係配置有電性連接該電子組件2a之天線組件30，且該天線組件30係伸出該散熱結構1以利於傳輸訊號。

因此，如第4圖所示，該發熱裝置3於運作時，該電子組件2a所產生之熱能可由該鰭片部20a,20b,20c及散熱鰭片21向四周(即上、下、左及右側)散熱，此時，因熱空氣膨脹上升原理，藉由上方開口(第一流體埠111)供熱氣排出該容置空間S，且下方微孔(第三流體埠120)與左、右兩側微孔(第二流體埠112)則供冷空氣進入該容置空間S，以填補因熱氣上升所產生的低壓，因而能產生空氣自然對流(如第2圖所示之第一進氣方向F1及第二進氣方向F1’)，故該目標物2四周之熱能將經由該散熱道(該翼部113與該承載件20之左、右兩側板之間)從該第一流體埠111進入(如第2圖所示之氣流方向F2)該通道t，再沿該通道t從該埠口100排出(如第2圖所示之排氣方向F3)該散熱結構1之外。

綜上所述，本發明之散熱結構1，主要藉由該第一至第三流體埠111,112,120之設計，以產生熱對流效能，因而無需配置風扇，即可達到散熱之目的，故相較於習知技術，本發明之散熱結構1能依需求縮小其整體體積，因而有利於該發熱裝置3之微小化之設計。

再者，由於該第一流體埠111之設計，將聚熱於該第一殼體11之罩部110，致使該罩部110之表面溫度容易過高，但藉由該蓋組件10之設計，以形成一連通該第一流體埠111之埠口100，使上升之熱氣能經由該通道t從該埠口100排出該散熱結構1，致使作為上外殼之蓋組件10之溫度(如低於55℃)符合桌上型電子產品之表面溫度規範。較佳地，該蓋組件10可選用具有較低的熱傳導率之材質，如塑膠，以利於表面溫度符合桌上型電子產品之表面溫度規範。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。