TWI801802B

TWI801802B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI801802B
Application number: TW110103175A
Authority: TW
Inventors: 張景翔; 吳東穎; 王博玄; 葉王鴻; 吳昌遠; 蘇建銘; 黃珀崇
Original assignee: 仁寶電腦工業股份有限公司
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2023-05-11
Also published as: TW202131783A

Abstract

一種電子裝置，包括一機殼、一外蓋、一均溫板以及多個風扇模組。外蓋連接於機殼且具有多個進風口與多個出風口。均溫板配置於機殼中且具有一頂面、一導熱面、多個安裝面以及多個通孔。頂面朝向外蓋。導熱面位在均溫板相對於頂面的一側、多個安裝面相鄰於導熱面，導熱面相對於頂面的厚度大於各安裝面相對於頂面的厚度。多個通孔貫穿頂面與相應的安裝面且對位於多個進風口。多個風扇模組分別配置在均溫板的多個安裝面。至少一發熱源配置在機殼中且與導熱面相接觸。

Description

電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種結合均溫板的電子裝置。

現有的平板電腦、筆記型電腦等電子產品追求薄型化與輕便的目標，然而，隨著運作效能的提升，電子產品在運作過程中所產生的熱量也隨之提高，故現有的電子產品需結合各類散熱元件以提升散熱效率，避免電子產品因過熱影響運作效能或造成損壞等狀況。

現有電子產品所採用的散熱元件包括散熱鰭片與接觸熱源的散熱管，為避免散熱管與熱源疊合後的高度超過薄型化電子產品的空間高度，散熱管的布局方式，仍是安裝在各個電子元件的縫隙中以部分接觸熱源。因此散熱管的導熱面積不足，不易達成散熱需求，故如何在有限的空間中設置散熱元件並增加導熱面積即成為重要的研發目標。

本發明提供一種電子裝置，結合均溫板，適於增加均溫板與熱源之間的接觸面積，藉此提升電子裝置的散熱效率。

本發明的電子裝置包括一機殼、一外蓋、一均溫板以及多個風扇模組。外蓋連接於機殼且具有多個進風口與多個出風口。均溫板配置於機殼中且具有一頂面、一導熱面、多個安裝面以及多個通孔。頂面朝向外蓋。導熱面位在均溫板相對於頂面的一側、多個安裝面相鄰於導熱面，均溫板位於導熱面相對於頂面的厚度大於均溫板位於各安裝面相對於頂面的厚度。多個通孔貫穿頂面與相應的安裝面且對位於多個進風口。多個風扇模組分別配置在均溫板的多個安裝面。至少一發熱源配置在機殼中且與導熱面相接觸。

在本發明的一實施例中，上述的各風扇模組具有一上蓋、一下蓋以及一風扇單元，上蓋配置在相應的安裝面上且具有一開口，開口對應通孔，下蓋連接上蓋，風扇單元可轉動地配置在下蓋。

在本發明的一實施例中，上述的各風扇模組具有一下蓋以及一風扇單元，下蓋配置在相應的安裝面上且具有一開口，開口對應通孔，風扇單元可轉動地配置在下蓋。

在本發明的一實施例中，上述的均溫板具有一腔室以及一導熱件，腔室形成在頂面與導熱面、多個安裝面之間且相互連通，導熱件配置於腔室內。

在本發明的一實施例中，上述的導熱件包括多個熱管，各熱管呈現為彎曲外型且連接在均溫板的兩內壁面上，各熱管延伸至多個風扇模組上方。

在本發明的一實施例中，上述的導熱件包括多個長柱體與多個短柱體，多個長柱體垂直連接在均溫板的兩內壁面上，多個短柱體垂直連接在均溫板的兩內壁面上且位在多個風扇模組上方。

在本發明的一實施例中，上述的導熱件包括導熱液體，位於在腔室中且適於接觸均溫板的兩內壁面，在常溫下，導熱液體接觸靠近導熱面與多個安裝面的其中一內壁面，在高溫下，部分導熱液體因吸熱而蒸發為氣體並附著在靠近頂面的其中另一內壁面。

在本發明的一實施例中，上述的均溫板的各通孔的面積小於各風扇模組的面積。

在本發明的一實施例中，還包括多個散熱鰭片，配置在均溫板的導熱面且位在均溫板的外緣，各散熱鰭片對位於各出風口。

在本發明的一實施例中，上述的均溫板的頂面形成多個凹痕。

基於上述，本發明的電子裝置具有均溫板，用以接觸位在機殼內的至少一發熱源，均溫板的安裝面與導熱面存在厚度落差，因此安裝面可容納厚度尺寸較大的風扇模組，而不影響電子裝置的整機厚度，由於本發明採用整面覆蓋的均溫板，可有效發揮均溫板二維傳導特性，適於將至少一發熱源的熱量快速傳導至均溫板並配合多個風扇模組進行降溫，藉此提升電子裝置的整機散熱效率。

圖1A是本發明一實施例的電子裝置的立體示意圖。圖1B是圖1A的電子裝置的部分元件分解示意圖。圖1C是圖1A的電子裝置的均溫板與發熱源的立體示意圖。圖1D是圖1C的均溫板與發熱源的分解示意圖。圖1E是圖1A的均溫板另一方向的立體示意圖。圖2A是圖1A的電子裝置結合一實施例的風扇模組的剖面示意圖。

參考圖1A及圖1B，本發明的電子裝置100例如是平板電腦、筆記型電腦或是其它類似的電子產品。

電子裝置100包括一機殼110、一外蓋120、一均溫板130以及多個風扇模組140。

機殼110具有一內部空間S，並用以容納至少一發熱源200，包括蓄電池、電路板、顯示卡以及中央處理器等各類電子零件。外蓋120連接於機殼110且具有多個進風口IT與多個出風口OT。多個進風口IT形成在外蓋120頂部且連通內部空間S，多個出風口OT形成在外蓋120的外圍部分且連通內部空間S。詳細而言，外蓋120以卡扣方式或鎖固方式連接於機殼110，用以覆蓋內部空間S以及至少一發熱源200。

參考圖1C至圖1E，均溫板130配置於機殼110的內部空間S中且具有一頂面TS、一導熱面CS、多個安裝面IS以及多個通孔TH。

頂面TS朝向外蓋120，進一步而言，均溫板130的頂面TS形成多個凹痕DT，藉此增加均溫板130的散熱面積，此利於將頂面TS的熱量快速傳導至空氣中。在其它施例中，凹痕的型式例如是三角形、弧形或其它形狀。導熱面CS位在均溫板130相對於頂面TS的一側且導熱面CS與至少一發熱源相互面接觸，藉此吸收至少一發熱源200所產生的熱量H。多個安裝面IS相鄰於導熱面CS，均溫板130位於導熱面CS相對於頂面TS的厚度T1大於均溫板130位於各安裝面IS相對於頂面TS的厚度T2(配合參考圖2A)，此說明各安裝面IS與導熱面CS形成厚度差，即各安裝面IS在導熱面CS之間形成一凹槽。多個通孔TH貫穿頂面TS與相應的安裝面IS且對位於多個進風口IT。

多個風扇模組140分別配置在均溫板130的多個安裝面IS上且對位於均溫板130的多個通孔TH。進一步而言，參考圖1C及圖1D，均溫板130的各通孔TH的面積小於各風扇模組140的面積。

參考圖1A至圖1C，進一步而言，電子裝置100包括多個散熱鰭片150，配置在均溫板130的導熱面CS且位在均溫板130的外緣，各散熱鰭片150對位於外蓋120的各出風口OT。補充而言，散熱鰭片150接觸導熱面CS且用以將導熱面CS上的熱量透過熱傳導傳遞到空氣中，散熱鰭片150例如是採用良好的導熱材料且具備較大的導熱面積，此利於提升散熱鰭片150與空氣的接觸面積與導熱速度。

參考圖1C及圖2A，風扇模組140適於抽取一冷空氣CA並依序通過外蓋120的進風口IT與均溫板130的通孔TH以進入機殼110的內部空間S中，藉以輔助至少一發熱源200的散熱，補充而言，冷空氣CA進入機殼110的內部空間S後，將與均溫板130、散熱鰭片150以及至少一發熱源200相接觸，由於冷空氣CA的溫度低於上述元件的溫度，故均溫板130、散熱鰭片150以及至少一發熱源200的熱量會傳導至冷空氣CA，且吸熱後的冷空氣CA適於從外蓋120的多個出風口OT排出，以達到散熱之功效。

參考圖2A，本實施例的各風扇模組140具有一上蓋141、一下蓋142以及一風扇單元143。上蓋141配置在相應的安裝面IS上且具有一開口OP，開口OP對應均溫板130的通孔TH，下蓋142連接上蓋141，風扇單元143可轉動地配置在下蓋142，在本實施例中，開口OP的面積小於通孔TH的面積。

圖2B是圖1A的電子裝置結合另一實施例的風扇模組的剖面示意圖。

參考圖2B，本實施例的各風扇模組140a具有一下蓋142a以及一風扇單元143a，下蓋142a配置在相應的安裝面IS上且具有一開口OP，開口OP對應均溫板130的通孔TH，風扇單元143可轉動地配置在下蓋142。在本實施例中，均溫板130取代了風扇模組140a的上蓋，故在電子裝置100內部的Z方向堆疊上減少了上蓋厚度，減少上蓋厚度後可產生較大的縫隙以效提升機殼110內部的熱對流效率，或是增加均溫板130的厚度以提升熱傳導效率。在本實施例中，開口OP的面積大於通孔TH的面積。

圖3A是圖1C的均溫板結合熱管的剖面示意圖。圖3B是圖1C的均溫板結合柱體的剖面示意圖。圖3C是圖1C的均溫板結合導熱液體的剖面示意圖。

參考圖3A，本實施例的均溫板130具有一腔室CB以及一導熱件131。腔室CB形成在頂面TS與導熱面CS、多個安裝面IS之間且相互連通，其中頂面TS與導熱面CS之間的腔室CB寬度大於頂面TS與安裝面IS之間的腔室CB寬度。導熱件131配置於腔室CB內。補充而言，均溫板130是經退火、抽真空及封焊等製程所製成，均溫板130具備二維傳導功效，說明除了將熱量H從熱源傳導至導熱面CS，還可通過腔室CB內的導熱件131達到熱擴散的功效，故能將均溫板130上具有高熱通量的單點迅速轉換為低熱通量的面。

參考圖3A及圖2A，於本實施例中，導熱件131包括多個熱管HP，各熱管HP呈現為彎曲外型且連接在均溫板130的兩內壁面IW上，且各熱管HP延伸至多個風扇模組140上方，圖3A中，熱量H的箭頭方向為熱傳導方向。至少一發熱源200接觸均溫板130的導熱面CS，熱量H經由導熱面CS傳導至熱管HP，再隨著熱管HP傳導至頂面TS與散熱鰭片150，以達到熱擴散之功效，避免導熱面CS累積過多熱量H而影響整體散熱效率。

參考圖3B及圖2A，於本實施例中，導熱件131包括多個長柱體P1與多個短柱體P2，多個長柱體P1垂直連接在均溫板130的兩內壁面IW上，多個短柱體P2垂直連接在均溫板130的兩內壁面IW上且位在多個風扇模組140上方，圖3B中，熱量H的箭頭方向為熱傳導方向。至少一發熱源200接觸均溫板130的導熱面CS，熱量H經由導熱面CS傳導至長柱體P1，再隨著長柱體P1傳導至頂面TS與散熱鰭片150，此外部分熱量H沿著導熱面CS傳遞安裝面IS並傳導至短柱體P2，再隨著短柱體P2傳導至頂面TS與散熱鰭片150，以達到熱擴散之功效，避免導熱面CS累積過多熱量H而影響整體散熱效率。

參考圖3C及圖2A，於本實施例中，導熱件包括導熱液體LQ，位於在腔室CB中且適於接觸均溫板130的兩內壁面IW，詳細而言，在常溫下，導熱液體LQ接觸靠近導熱面CS與多個安裝面IS的其中一內壁面IW，在高溫下，部分導熱液體LQ因吸熱而蒸發為氣體並附著在靠近頂面TS的其中另一內壁面IW，圖3C中，熱量H的箭頭方向為熱傳導方向。

至少一發熱源200接觸均溫板130的導熱面CS，熱量H經由導熱面CS傳導至導熱液體LQ，導熱液體LQ因吸熱而蒸發為氣體懸浮在腔室CB中，汽化後的導熱液體LQ將熱量H傳導至頂面TS與散熱鰭片150，以達到熱擴散之功效，避免導熱面CS累積過多熱量H而影響整體散熱效率。而蒸發後的導熱液體LQ經散熱後凝結為水滴並附著在靠近頂面TS的內壁面IW，當導熱液體LQ累積一定量後，將從靠近頂面TS的內壁面IW再滴落至靠近頂面TS的內壁面IW。

簡言之，封閉於腔室CB中的導熱液體LQ透過吸熱蒸發、散熱凝結的循環作動，使得均溫板130具備快速傳導熱量H的特性，而具備快速熱傳導及熱擴散的功效。

綜上所述，本發明的電子裝置具有均溫板，用以接觸位在機殼內的至少一發熱源，均溫板的安裝面與導熱面存在厚度落差，因此安裝面可容納厚度尺寸較大的風扇模組，而不影響電子裝置的整機厚度，由於本發明採用整面覆蓋的均溫板，可有效發揮均溫板二維傳導特性，適於將至少一發熱源的熱量快速傳導至均溫板與散熱鰭片上並配合多個風扇模組抽取冷空氣，以進行降溫，藉此提升電子裝置的整機散熱效率。

進一步而言，本發明的電子裝置採用均溫板，其散熱性能與效率優於現有結合多個熱管的散熱組件，原因在於均溫板的具備完整的熱傳導路徑與二維傳導特性，適用於高瓦數的點熱源裝置。

100:電子裝置 110:機殼 120:外蓋 130:均溫板 140、140a:風扇模組 141:上蓋 142、142a:下蓋 143、143a:風扇單元 150:散熱鰭片 200:發熱源 S:內部空間 H:熱量 CA:冷空氣 CB:腔室 CS:導熱面 DT:凹痕 HP:熱管 LQ:導熱液體 IS:安裝面 IW:內壁面 IT:進風口 OP:開口 OT:出風口 P1:長柱體 P2:短柱體 TS:頂面 TH:通孔 T1、T2:厚度

圖1A是本發明一實施例的電子裝置的立體示意圖。圖1B是圖1A的電子裝置的部分元件分解示意圖。圖1C是圖1A的電子裝置的均溫板與發熱源的立體示意圖。圖1D是圖1C的均溫板與發熱源的分解示意圖。圖1E是圖1A的均溫板另一方向的立體示意圖。圖2A是圖1A的電子裝置結合一實施例的風扇模組的剖面示意圖。圖2B是圖1A的電子裝置結合另一實施例的風扇模組的剖面示意圖。圖3A是圖1C的均溫板結合熱管的剖面示意圖。圖3B是圖1C的均溫板結合柱體的剖面示意圖。圖3C是圖1C的均溫板結合導熱液體的剖面示意圖。

100:電子裝置

110:機殼

120:外蓋

130:均溫板

140:風扇模組

200:發熱源

S:內部空間

IT:進風口

OT:出風口

TH:通孔

Claims

一種電子裝置，包括：一機殼；一外蓋，連接於該機殼且具有多個進風口與多個出風口；一均溫板，配置於該機殼中且具有：一頂面，朝向該外蓋；一導熱面，位在該均溫板相對於該頂面的一側；多個安裝面，相鄰於該導熱面，其中該均溫板位於該導熱面相對於該頂面的厚度大於該均溫板位於各該安裝面相對於該頂面的厚度；以及多個通孔，貫穿該頂面與相應的該安裝面且對位於該些進風口；以及多個風扇模組，分別配置在該均溫板的該些安裝面，其中各該風扇模組具有一上蓋、一下蓋以及一風扇單元，該上蓋配置在相應的該安裝面上且具有一開口，該開口對應該通孔，該下蓋連接該上蓋，該風扇單元可轉動地配置在該下蓋，其中，至少一發熱源配置在該機殼中且與該導熱面相接觸。
如請求項1所述的電子裝置，其中該均溫板具有一腔室以及一導熱件，該腔室形成在該頂面與該導熱面、該些安裝面之間且相互連通，該導熱件配置於該腔室內。
如請求項2所述的電子裝置，其中該導熱件包括多個熱管，各該熱管呈現為彎曲外型且連接在該均溫板的兩內壁面上，各該熱管延伸至該些風扇模組上方。
如請求項2所述的電子裝置，其中該導熱件包括多個長柱體與多個短柱體，該些長柱體垂直連接在該均溫板的兩內壁面上，該些短柱體垂直連接在該均溫板的該兩內壁面上且位在該些風扇模組上方。
如請求項2所述的電子裝置，其中該導熱件包括導熱液體，位於在該腔室中且適於接觸該均溫板的兩內壁面，在常溫下，該導熱液體接觸靠近該導熱面與該些安裝面的其中一該內壁面，在高溫下，部分該導熱液體因吸熱而蒸發為氣體並附著在靠近該頂面的其中另一該內壁面。
如請求項1所述的電子裝置，其中該均溫板的各該通孔的面積小於各該風扇模組的面積。
如請求項1所述的電子裝置，還包括多個散熱鰭片，配置在該均溫板的導熱面且位在該均溫板的外緣，各該散熱鰭片對位於各該出風口。
如請求項1所述的電子裝置，其中該均溫板的該頂面形成多個凹痕。
一種電子裝置，包括：一機殼；一外蓋，連接於該機殼且具有多個進風口與多個出風口；一均溫板，配置於該機殼中且具有：一頂面，朝向該外蓋；一導熱面，位在該均溫板相對於該頂面的一側；多個安裝面，相鄰於該導熱面，其中該均溫板位於該導熱面相對於該頂面的厚度大於該均溫板位於各該安裝面相對於該頂面的厚度；以及多個通孔，貫穿該頂面與相應的該安裝面且對位於該些進風口；以及多個風扇模組，分別配置在該均溫板的該些安裝面，其中各該風扇模組具有一下蓋以及一風扇單元，該下蓋配置在相應的該安裝面上且具有一開口，該開口對應該通孔，該風扇單元可轉動地配置在該下蓋，其中，至少一發熱源配置在該機殼中且與該導熱面相接觸。