TWI832283B

TWI832283B - 散熱結構

Info

Publication number: TWI832283B
Application number: TW111121337A
Authority: TW
Inventors: 楊自修; 林春吉
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2022-06-08
Filing date: 2022-06-08
Publication date: 2024-02-11
Also published as: TW202349172A

Abstract

一種散熱結構包含機殼、均熱板、第一風扇以及至少兩第二風扇。機殼具有相對的第一側壁以及第二側壁。第一側壁設置第一開口區域。第二側壁設置第二開口區域。第一開口區域以及第二開口區域相對。均熱板設置在機殼內部並覆蓋熱源。均熱板在對應第一開口區域處設置貫通均熱板的開口。第一風扇設置在開口中。至少兩第二風扇鄰近均熱板設置。至少兩第二風扇各別的氣流出口朝向第一方向。機殼進一步包含側表面連接第一側壁以及第二側壁。側表面包含側開口區域朝向第一方向。

Description

散熱結構

本揭露是有關於一種散熱結構。

現今市售筆電的氣冷散熱結構多為雙風扇設計。其配置主要是在發熱元件周圍設置導熱管，並透過導熱管將熱量傳導至冷卻風扇周圍，在通過風扇的冷氣流將熱量帶出至筆電外部。然而，筆電中的發熱元件（例如，CPU、GPU晶片）常因為空間限制的緣故彼此配置非常靠近，因此筆電將產生單一位置的熱堆積，不利於散熱。此外，風扇的進氣口通常是由筆電的單一側面（通常是筆電底部）吸入冷空氣，汲取冷空氣的空間狹小也進一步造成筆電散熱效益較差。

因此，如何提出一種可解決上述問題的散熱結構，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本揭露之一目的在於提出一種可有效解決上述問題的散熱結構。

本揭露是有關於一種散熱結構包含機殼、均熱板、第一風扇以及至少兩第二風扇。機殼具有相對的第一側壁以及第二側壁。第一側壁設置第一開口區域。第二側壁設置第二開口區域。第一開口區域以及第二開口區域相對。均熱板設置在機殼內部並覆蓋熱源。均熱板在對應第一開口區域處設置貫通均熱板的開口。第一風扇設置在開口中。至少兩第二風扇鄰近均熱板設置。至少兩第二風扇各別的氣流出口朝向第一方向。機殼進一步包含側表面連接第一側壁以及第二側壁。側表面包含側開口區域朝向第一方向。

在目前一些實施方式中，均熱板鄰近設置於至少兩第二風扇的氣流出口。

在目前一些實施方式中，均熱板的開口位於均熱板中心。

在目前一些實施方式中，熱源為多個並且開口隔開熱源。

在目前一些實施方式中，側開口區域鄰近第一風扇設置於均熱板的一側。

在目前一些實施方式中，機殼進一步包含可收合的支架，鄰近側開口區域設置於第二側壁上。支架係隔開側開口區域以及第二開口區域。

在目前一些實施方式中，支架展開時係增加機殼一側的高度。

在目前一些實施方式中，散熱結構進一步包含熱交換器設置在側開口區域與第一風扇之間。

在目前一些實施方式中，機殼包含分別位於第一側壁以及第二側壁且對應至少兩第二風扇設置的第三開口區域以及第四開口區域。

在目前一些實施方式中，散熱結構進一步包含第一擋體將至少兩第二風扇鄰近均熱板的一側與均熱板隔開。

在目前一些實施方式中，至少兩第二風扇包含第二擋體環繞至少兩第二風扇的氣流入口。

綜上所述，於本揭露的散熱結構中，通過在同一方向設置第一風扇以及兩第二風扇的氣流出口，將可以將熱量由相同方向傳導並將熱氣流集中排出至機殼外部。另外，散熱結構中設置的大面積的均熱板以及多個熱交換器，將可以有效提升散熱面積。同時，散熱結構也配合將熱源分散地設置在均熱板上，因此將可以避免單一位置上的熱量堆積。另一方面，散熱結構在第一側壁以及第二側壁對應風扇的氣流入口設置多個開口區域，將可以使風扇由兩個方向吸入冷空氣，並因此提升了風扇的冷空氣吸入量。更進一步地，散熱結構在風扇的氣流出口與氣流入口之間設置有支架，將可以防止排出的熱氣流再次被吸入機殼內部，確保排熱路徑的順暢並避免無效率的熱傳遞發生。此外，散熱結構在機殼內部設置第一擋體隔開兩第二風扇的氣流入口以及均熱板。如此一來，將可以有效的限制兩第二風扇的對流場的傳遞方向，避免在風扇散熱的過程中，熱氣流在機殼內部產生無效率的熱傳遞。

以下揭露內容提供用於實施所提供標的之不同特徵的許多不同實施例或實例。以下描述部件及佈置之特定實例以簡化本揭露。當然，此些僅為實例，且並不意欲為限制性的。舉例而言，在如下描述中第一特徵在第二特徵之上或在第二特徵上形成可包括其中第一特徵與第二特徵形成為直接接觸之實施例，且亦可包括其中額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡化及清楚目的，且其自身並不表示所論述之各種實施例及/或配置之間的關係。

另外，為了描述簡單，可在本文中使用諸如「在……下面」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」及其類似術語之空間相對術語，以描述如諸圖中所示的一個元件或特徵與另一（另外）元件或特徵的關係。除了諸圖中所描繪之定向以外，此些空間相對術語意欲涵蓋元件在使用中或操作中之不同定向。裝置可以其他方式定向（旋轉90度或以其他定向），且可同樣相應地解釋本文中所使用之空間相對描述詞。

本文中使用的「大約」、「約」、「近似」或者「實質上」一般表示落在給定值或範圍的百分之二十之中，或在百分之十之中，或在百分之五之中。本文中所給予的數字量值為近似值，表示使用的術語如「大約」、「約」、「近似」或者「實質上」在未明確說明時可以被推斷。

第1圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構100在俯視角的示意圖。第2圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構100在背面視角的示意圖。第3圖為根據本揭露之一些實施例繪示的位於機殼110內部的局部散熱結構100的剖面示意圖。請參照第1圖至第3圖，本揭露是有關於一種散熱結構100包含機殼110、均熱板120、第一風扇130以及至少兩第二風扇140。機殼110具有相對的第一側壁112以及第二側壁114。第一側壁112設置第一開口區域112a。第二側壁114設置第二開口區域114a。第一開口區域112a以及第二開口區域114a相對。均熱板120設置在機殼110內部並覆蓋熱源150。均熱板120在對應第一開口區域112a處設置貫通均熱板120的開口122。第一風扇130設置在開口122中。至少兩第二風扇140鄰近均熱板120設置。至少兩第二風扇140各別的氣流出口142朝向第一方向A1。機殼110進一步包含側表面116連接第一側壁112以及第二側壁114。側表面116包含側開口區域116a朝向第一方向A1。

請參照第1圖至第2圖，在一些實施例中，機殼110的第一側壁112、第二側壁114以及多個側表面116可以定義一個容置空間以容納部分的散熱結構100。然而，機殼110亦可以是其他裝置，例如，計算機、處理器，的一部分。另一方面，在容置空間中亦可以包含其他不屬於散熱結構100的電子元件或裝置，例如，鍵盤、觸控板、觸控筆等。舉例來說，在第1圖至第2圖所繪示的實施例中，機殼110與筆記型電腦結合，機殼110中除了容納散熱結構100之外，也包含處理器、電路板、輸入裝置以及輸入/輸出介面等裝置或元件。

第4圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構100的剖面側視圖。請參照第1圖至第4圖，第一側壁112以及第二側壁114彼此相對並分別設置有第一開口區域112a以及第二開口區域114a。在一些實施例中，第一開口區域112a以及第二開口區域114a內可以包含任意數目的開口。當第一開口區域112a以及第二開口區域114a彼此相對地設置時，這些開口並不一定要彼此相對。當第一開口區域112a以及第二開口區域114a彼此相對地設置時，氣流可以由第一開口區域112a流入並穿過機殼110再由第二開口區域114a流出，同樣地，氣流亦可以沿著相反的路徑移動。

請參照第1圖至第4圖，在一些實施例中，機殼110包含分別位於第一側壁112以及第二側壁114且對應至少兩第二風扇140設置的第三開口區域112b以及第四開口區域114b。在一些實施例中，第三開口區域112b以及第四開口區域114b可以鄰近設置在至少兩第二風扇140的氣流入口144，以協助至少兩第二風扇140由機殼110外部吸入冷空氣。舉例來說，在第一側壁112上對應至少兩第二風扇140的位置設置第三開口區域112b，並且在第二側壁114上對應至少兩第二風扇140的位置設置第四開口區域114b。在一些實施例中，第三開口區域112b以及第四開口區域114b內可以包含任意數目的開口，但本揭露並不以此為限。

請參照第1圖至第4圖，在一些實施例中，多個側表面116連接第一側壁112以及第二側壁114。側表面116上設有側開口區域116a朝向第一方向A1。具體來說，側開口區域116a鄰近第一風扇130設置於均熱板120的一側。如此一來，第一風扇130將可以在協助熱量在均熱板120上傳導的同時，透過氣流將熱量由側開口區域116a帶出機殼110外部。在一些實施例中，散熱結構100進一步包含熱交換器160設置在側開口區域116a與第一風扇130之間。在一些實施例中，熱交換器160可以是散熱鰭片。具體來說，熱交換器160可以增加均熱板120的散熱表面積透過將熱交換器160設置在氣流出口將可以更有效率的利用氣流將熱量帶出機殼110外部。

在一些實施例中，均熱板120的開口122位於均熱板120中心。更進一步來說，在一些實施例中，熱源150為多個並且開口122隔開熱源150。如此一來，第一風扇130將設置於均熱板120中心，第一風扇130將可以透過氣流加速熱量在均熱板120上的熱傳導，以減少均熱板120上單一位置的熱堆積並提升散熱效率。此外，位於均熱板120中心的第一風扇130亦可以協助至少兩第二風扇140將熱氣流沿著第一方向A1帶出至機殼110外部。

在一些實施例中，均熱板120鄰近設置於至少兩第二風扇140的氣流出口142。具體來說，參照第3圖中的實施例，至少兩第二風扇140的氣流出口142抵靠均熱板120的兩邊緣。如此一來，氣流出口142所提供的冷氣流將可以直接冷卻均熱板120，並且沿著第一方向A1將熱氣流帶離至機殼110外部。

散熱結構100將第一風扇130的氣流出口以及至少兩第二風扇140的氣流出口142皆朝向第一方向A1。如此一來，將會在機殼110內部形成一個單一方向的對流場。此外，參照第1圖至第3圖所繪示的實施例，第一風扇130以及至少兩第二風扇140被分別鄰近地配置在均熱板120周圍，使得冷空氣的對流場最大化地覆蓋均熱板120，幫助均熱板120散熱，並提升散熱結構100的散熱效率。具體而言，前述第一風扇130以及至少兩第二風扇140的配置同時減少了熱氣流在散熱結構100內部的無效率熱傳導路徑。換句話說，第一風扇130的氣流出口以及至少兩第二風扇140的氣流出口142皆朝向第一方向A1，因此熱氣流將不會滯留於各風扇的對流場之間，並可以以最快的路徑被帶離機殼110內部。

請參照第1圖至第4圖，在一些實施例中，機殼110進一步包含可收合的支架170，鄰近側開口區域116a設置於第二側壁114上。當支架170展開時隔開側開口區域116a以及第二開口區域114a。具體來說，支架170可以在第二側壁114上形成一道凸壁，並使由第二開口區域114a吸入的冷氣流與自側開口區域116a排出的熱氣流彼此隔開。如此一來，將可以避免被排出的熱氣流再次被第一風扇130以及至少兩第二風扇140帶入機殼110內部。此外，支架170在機殼110的一側提供了支撐，使得機殼110第二側壁114外部的空間增加，將有助於風扇由第二開口區域114a以及第四開口區域114b更通暢的吸入冷空氣，並提升散熱效率。

在一些實施例中，散熱結構100進一步包含第一擋體180將至少兩第二風扇140鄰近均熱板120的一側與均熱板120隔開。舉例來說，參照第3圖所繪示的實施例，至少兩第二風扇140各自的其中一側面與均熱板120的邊緣接觸，在至少兩第二風扇140的邊緣設置第一擋體180。如此一來，將可以避免至少兩第二風扇140的氣流入口144在吸入冷空氣時也一併混和部分來自均熱板120的熱氣流，進一步限制至少兩第二風扇140的對流場，以避免至少兩第二風扇140的對流場與第一風扇130的對流場之間產生無效率的熱交換。

請參照第1圖至第3圖，在一些實施例中，至少兩第二風扇140包含第二擋體146環繞至少兩第二風扇140的氣流入口144。在氣流入口144周圍設置第二擋體146將可以進一步確保至少兩第二風扇140的冷氣流是由機殼110外部進入。如此一來，將可以確保氣流入口144只接受來自外部的冷氣流，並且不會與機殼110內部的熱氣流之間產生無效率的熱傳遞。

以上對於本揭露之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本揭露的散熱裝置中，通過在同一方向設置第一風扇以及兩第二風扇的氣流出口，將可以將熱量由相同方向傳導並將熱氣流集中排出至機殼外部。另外，散熱結構中設置的大面積的均熱板以及多個熱交換器，將可以有效提升散熱面積。同時，散熱結構也配合將熱源分散地設置在均熱板上，因此將可以避免單一位置上的熱量堆積。另一方面，散熱結構在第一側壁以及第二側壁對應風扇的氣流入口設置多個開口區域，將可以使風扇由兩個方向吸入冷空氣，並因此提升了風扇的冷空氣吸入量。更進一步地，散熱結構在風扇的氣流出口與氣流入口之間設置有支架，將可以防止排出的熱氣流再次被吸入機殼內部，確保排熱路徑的順暢並避免無效率的熱傳遞發生。此外，散熱結構在機殼內部設置第一擋體隔開兩第二風扇的氣流入口以及均熱板。如此一來，將可以有效的限制兩第二風扇的對流場的傳遞方向，避免在風扇散熱的過程中，熱氣流在機殼內部產生無效率的熱傳遞。

前文概述了若干實施例之特徵，使得熟習此項技術者可較佳地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應瞭解，他們可容易地使用本揭露作為設計或修改用於實現相同目的及/或達成本文中所介紹之實施例之相同優勢的其他製程及結構的基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此些等效構造不脫離本揭露之精神及範疇，且他們可在不脫離本揭露之精神及範疇的情況下於本文作出各種改變、代替及替換。

100:散熱結構 110:機殼 112:第一側壁 112a:第一開口區域 112b:第三開口區域 114:第二側壁 114a:第二開口區域 114b:第四開口區域 116:側表面 116a:側開口區域 120:均熱板 122:開口 130:第一風扇 140:第二風扇 142:氣流出口 144:氣流入口 146:第二擋體 150:熱源 160:熱交換器 170:支架 180:第一擋體 A1:第一方向

當結合隨附諸圖閱讀時，得以自以下詳細描述最佳地理解本揭露之態樣。應注意，根據行業上之標準實務，各種特徵未按比例繪製。事實上，為了論述清楚，可任意地增大或減小各種特徵之尺寸。第1圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構在俯視角的示意圖。第2圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構在背面視角的示意圖。第3圖為根據本揭露之一些實施例繪示的位於機殼內部的局部散熱結構的剖面示意圖。第4圖為根據本揭露之一些實施例繪示的散熱結構的剖面側視圖。

100:散熱結構 110:機殼 112:第一側壁 112a:第一開口區域 112b:第三開口區域 116:側表面

Claims

一種散熱結構，包含：一機殼，具有相對的一第一側壁以及一第二側壁，該第一側壁設置一第一開口區域，該第二側壁設置一第二開口區域，並且該第一開口區域以及該第二開口區域相對；一均熱板，設置在該機殼內部並覆蓋至少一熱源，並且該均熱板在對應該第一開口區域處設置貫通該均熱板的一開口；一第一風扇，設置在該開口中；至少兩第二風扇，鄰近該均熱板設置，並且該至少兩第二風扇各別的一氣流出口朝向一第一方向；以及複數個熱交換器，其中該機殼進一步包含複數個側表面連接該第一側壁以及該第二側壁，並且該些側表面包含一側開口區域朝向該第一方向，該側開口區域鄰近該第一風扇設置於該均熱板的一側，且該些熱交換器設置在該側開口區域與該第一風扇之間。
如請求項1所述之散熱結構，其中該均熱板鄰近設置於該至少兩第二風扇的該些氣流出口。
如請求項1所述之散熱結構，其中該至少一熱源為複數個，並且該開口隔開該些熱源。
如請求項1所述之散熱結構，其中該機殼進一步包含可收合的至少一支架，鄰近該側開口區域設置於該第二側壁上，該至少一支架係隔開該側開口區域以及該第二開口區域。
如請求項4所述之散熱結構，其中該至少一支架展開時係增加該機殼一側的一高度。
如請求項1所述之散熱結構，其中該機殼包含分別位於該第一側壁以及該第二側壁且對應該至少兩第二風扇設置的複數個第三開口區域以及複數個第四開口區域。
如請求項1所述之散熱結構，進一步包含複數個第一擋體將該至少兩第二風扇鄰近該均熱板的一側與該均熱板隔開。
如請求項1所述之散熱結構，其中該至少兩第二風扇包含複數個第二擋體環繞該至少兩第二風扇的複數個氣流入口。