TWM503735U - 具散熱結構之穿戴式主機裝置 - Google Patents

Description

具散熱結構之穿戴式主機裝置

本創作係有關於一種穿戴式電子裝置，尤指一種具散熱結構之穿戴式主機裝置。

現行行動裝置係除了手機、平板外亦擴及至手錶、項鍊、戒子亦成為具有多功能之智慧型穿戴電子裝置，並隨著功能日漸增加亦加入觸控螢幕、中央處理器(Central Processor Unit，CPU)、圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU及衛星定位晶片等諸多元件，並智慧型手錶除了可與其他行動裝置透過藍牙或網路連線使用外，亦可插入SIN卡進行3G或4G網路使用以及通話等功能。

而目前習知的智慧型手錶(或稱穿戴式手錶)其內部的主要運算處理晶片(如中央處理器(Central Processor Unit，CPU)、圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU))進行運作時亦會產生熱量，但此熱量並無法迅速向外進行散熱，使該智慧型手錶內部的熱量會持續囤積(或積熱)在中央處理器或圖形處理器本身上及其周邊處，而造成該智慧型手錶產生當機或作業延遲之問題，且使用者穿戴智慧型手錶時會受到內部局部積熱的關係，而導致使用者手腕部位產生不舒適感的問題，故如何對該智慧型手錶及各項穿戴式的型動裝置進行解熱為現行最優先解決之課題。

爰此，為有效解決上述之問題，本創作之主要目的在提供一種有效解決穿戴式電子裝置內部積熱問題的具散熱結構之穿戴式主機裝置。

本創作之另一目的在提供一種具有讓使用者穿戴可達到較佳舒適感的具散熱結構之穿戴式主機裝置。

為達上述目的，本創作係提供一種具散熱結構之穿戴式主機裝置，該主機裝置包括：一主體，包括一前面部分對接一背面部分，一容置空間位於該前面部分及該背面部分之間，一電路板及一電池設置在該容置空間內，該電路板具有一第一側面對該前面部分及一第二側面對該背面部分，且該第一側及該第二側其中任一側或兩側具有至少一發熱源；以及至少一熱傳導元件，設置在該容置空間內，且位於該電路板的第一側及第二側其中任一側或兩側，並接觸該發熱源。

在一實施該前面部分包括一顯示單元。

在一實施該顯示單元具有一觸控顯示側。

在一實施該熱傳導元件係為石墨片。

在一實施該熱傳導元件係為石墨導熱片或金屬箔石墨導熱片。

在一實施該金屬箔石墨導熱片包括至少一層金屬箔堆疊結合至少一層石墨導熱片。

在一實施該金屬箔的材質包括金或銀或銅或鋁或其組合。

在一實施該熱傳導元件為一均溫板具有一上殼體及一下殼體對接該上殼體，一腔室位於該上殼體及下殼體之間，該腔室內設有一毛細結構及一工作流體。

在一實施該熱傳導元件為一平板式熱管具有一外殼界定一腔室，該腔室內設有一毛細結構及一工作流體。

在一實施該本體係與一帶體或一環體結合。

透過本創作此結構的設計，得有效大幅增加穿戴式主機裝置的散熱效能，以有效解決習知穿戴式電子裝置內部會積熱之問題，進而還有效讓使用者穿戴時達到較佳的舒適感的效果者。

10‧‧‧穿戴式主機裝置

11‧‧‧主體

111‧‧‧前面部分

112‧‧‧背面部分

1121‧‧‧凹槽

113‧‧‧容置空間

114‧‧‧顯示單元

1141‧‧‧觸控顯示側

115‧‧‧電路板

1151‧‧‧第一側

1152‧‧‧第二側

1153‧‧‧發熱源

116‧‧‧電池

20‧‧‧熱傳導元件

20a‧‧‧第一熱傳導元件

20b‧‧‧第二熱傳導元件

201、201a、201b‧‧‧吸熱側

202、202a、202b‧‧‧散熱側

30‧‧‧帶體

41‧‧‧第一層金屬箔

43‧‧‧第二層金屬箔

42‧‧‧石墨導熱片

51‧‧‧上殼體

52‧‧‧下殼體

53‧‧‧腔室

54‧‧‧毛細結構

55‧‧‧工作流體

56‧‧‧支撐體

61‧‧‧外殼

611‧‧‧上側

612‧‧‧下側

63‧‧‧腔室

64‧‧‧毛細結構

65‧‧‧工作流體

第1A圖係本創作本體與帶體之立體分解示意圖；第1B圖係本創作本體與帶體之立體組合示意圖；第2A圖係本創作較佳實施之立體分解示意圖；第2B圖係本創作較佳實施之立體組合示意圖；第2C圖係本創作較佳實施之組合剖視示意圖；第3A圖係本創作熱傳導元件在電路板另一側之立體分解示意圖；第3B圖係本創作熱傳導元件在電路板另一側之組合剖視示意圖；第4A圖係本創作熱傳導元件在電路板的兩側之立體分解示意圖；第4B圖係本創作熱傳導元件在電路板的兩側之組合剖視示意圖；第5A圖係本創作熱傳導元件為石墨導熱片之示意圖；第5B圖係本創作熱傳導元件為金屬箔石墨導熱片第一種狀態之示意圖；第5C圖係本創作熱傳導元件為金屬箔石墨導熱片第二種狀態之示意圖；第5D圖係本創作熱傳導元件為均溫板之示意圖；第5E圖係本創作熱傳導元件為平板式熱管之示意圖。

本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

第1A圖係本創作本體與帶體之立體分解示意圖；第1B圖係本創作本體與帶體之立體組合示意圖。如圖所示穿戴式主機裝置10例如智慧型手錶，係與一帶體30結合使用，藉由該帶體30被穿戴在人體手腕上。可選 的，穿戴式主機裝置10亦可與一環體結合被穿戴在人體手腕上使用。

續參第2A圖係本創作第一較佳實施之立體分解示意圖；第2B圖係本創作第一較佳實施之立體組合示意圖；第2C圖係本創作第一較佳實施之組合剖視示意圖。穿戴式主機裝置10包括一主體11及一熱傳導元件20，該主體11包括一前面部分111及一背面部分112，該前面部分111係對接該背面部分112並界定一容置空間113在該前面部分111與背面部分112之間。該前面部分111係為一前殼且包括一顯示單元114，在一實施該顯示單元114為顯示螢幕用以顯示資訊，在另一實施該顯示單元114係為觸控顯示螢幕具有一觸控顯示側1141作為觸控平面來供使用者以手指或觸控筆進行觸控動作。該背面112部分例如一背殼，可以為金屬或塑膠或碳纖維等材質製成，背面112設有一凹槽1121連通該容置空間113。

該容置空間113內容設有一電路板115及一電池116及該熱傳導元件20，該電路板115具有一第一側1151面對該前面部分111，及一第二側1152面對該背面部分112，電路板115例如為單層或多層的電路板，電路板115的第一側1151及/或第二側1152具有至少一發熱源1153(也就是電子元件例如中央處理器(Central Processor Unit，CPU)及圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU)等)，該電池116在本實施係表示設置在該電路板115的下方，位於該電路板115及該背面部分112之間，並且恰容於該凹槽1121內。

該熱傳導元件20在本實施係設置在該電路板115的第一側1151，且接觸該第一側的發熱源1153，亦即熱傳導元件20在該電路板115與主體11的前面部分11之間，熱傳導元件20具有一吸熱側201接觸該發熱源1153及一散熱側202間隔面對該前面部分11。在電路板115的第一側1151的發熱源1153產生的熱係傳導至熱傳導元件20散熱，以有效解決穿戴式主機 裝置10內部的積熱。

可選的，在另一可行之實施如第3A及3B圖所示，前述熱傳導元件20係設置在電路板115的第二側1152，且吸熱側201接觸在第二側1152的發熱源1153，散熱側202對應該電池116。藉此使在電路板115的第二側1152的發熱源1153產生的熱係傳導至熱傳導元件20散熱，以有效解決穿戴式主機裝置10內部的積熱。

可選的，在其他可行之實施如第4A及4B圖所示，兩個熱傳導元件係為第一熱傳導元件20a及第二熱傳導元件20b分別設置在電路板115的第一側1151及第二側1152。其中該第一熱傳導元件20a的一吸熱側201a接觸該電路板115的第一側1151的發熱源1153，一散熱側202a間隔相對該顯示單元114。該第二熱傳導元件20b的一吸熱側201b接觸該電路板115的第二側1152的發熱源1153，一散熱側202b係對應該電池116。藉此使在電路板115的第一側1151及第二側1152的發熱源1153產生的熱傳導至第一熱傳導元件20a及第二熱傳導元件20b散熱，以有效解決穿戴式主機裝置10內部的積熱。

要特別說明的是，前述熱傳導元件20及第一熱傳導元件20a與第二熱傳導元件20b在一實施如第5A圖所示為一石墨導熱片，石墨導熱片的一側係為吸熱側201、201a、201b，另一側係為散熱側202、202a、202b。目前的石墨導熱片包含天然石墨導熱片及人造石墨導熱片，尤其是人造石墨導熱片採用的熱傳導率高達1600W/m．k遠優於天然石墨導熱片200~300W/m．k及純銅的298W/m．k及純鋁的238W/m．k。況且石墨導熱片201的材料密度約1.9g/cm³，重量上比鋁輕25%，比銅輕75%，此外具有柔軟性及低熱阻等特性。

可選的，前述熱傳導元件20及第一熱傳導元件20a與第二熱傳導元件 20b在另一實施如第5B圖所示為金屬箔石墨導熱片，包括第一層金屬箔41堆疊結合至少一層石墨導熱片42，該第一層金屬箔41係作為吸熱側201、201a、201b，該石墨導熱片42作為散熱側202、202a、202b。再者，金屬箔石墨導熱片可以如第5C圖所示包括第一層金屬箔41及第二層金屬箔43，至少一層石墨導熱片42在該第一層金屬箔41及第二層金屬箔43之間，且該第一層金屬箔41及該第二層金屬箔43及石墨導熱片42係堆疊結合一起。前述的第一層金屬箔41及第二層金屬箔43的材質包括金或銀或銅或鋁或其組合。其中第5C圖中的第一層金屬箔41及第二層金屬箔43係可選擇為相同的材質或相異的材質。該第一層金屬箔41係可作為散熱側202、202a、202b，該第二層金屬箔43作為吸熱側201、201a、201b，但是反之亦可。

可選的，前述熱傳導元件20及第一熱傳導元件20a與第二熱傳導元件20b在另一實施如第5D圖所示為一均溫板，具有一上殼體51及一下殼體52對接該上殼體51，該上殼體51及下殼體51其中任一作為一吸熱側另一則作為散熱側，在本圖示表示該上殼體51作為散熱側202、202a、202b，該下殼體52作為吸熱側201、201a、201b。一腔室53位於該上殼體51及下殼體52之間，該腔室53內設有一毛細結構54及一工作流體55。該毛細結構54係可形成在該腔室53的上下側，但是在另一可行實施也可以僅形成在該腔室53的下側，毛細結構54係以燒結粉末體做說明，但並不侷限於此，該毛細結構54亦可選擇為溝槽或金屬網或纖維體或螺旋體。再者，腔室53內可設有複數支撐體56支撐該上殼體51及下殼體52，藉此加強均溫板的整體強度，防止均溫板塌陷。支撐體56例如為柱狀金屬或柱狀毛細結構或柱狀金屬外表面設有毛細結構。該工作流體55例如純水、無機化合物、醇類、酮類、液態金屬、冷煤或有機化合物，透過工作流體55在腔室 53內汽液循環的作用以令下殼體52的熱量傳遞到上殼體51散熱。

可選的，前述熱傳導元件20及第一熱傳導元件20a與第二熱傳導元件20b在另一實施如第5E圖所示為一平板式熱管，具有一外殼61係為平板狀並界定有一腔室63，該腔室63內設有一毛細結構64及一工作流體65。該外殼61具有一上側611及一下側612，該上側611及該下側612其中任一側作為一吸熱側，另一則作為散熱側，在本實施係表示該上側611作為散熱側202、202a、202b，該下側612作為吸熱側201、201a、201b。該毛細結構64係可形成在該腔室63內提供毛細力令該工作流體65回流，並支撐在該外殼61的上側611及下側612之間作為支撐使用。毛細結構64係以燒結粉末體做說明，但並不侷限於此，該毛細結構64亦可選擇為金屬網或纖維體或螺旋編織體。該工作流體65例如純水、無機化合物、醇類、酮類、液態金屬、冷煤或有機化合物，透過工作流體65在腔室63內汽液循環的作用以令下側612的熱量傳遞到上側611散熱。

所以透過本創作在電路板115的第一側1151及/或第二側1152設置熱傳導元件20、第一熱傳導元件20a、第二熱傳導元件20b，得有效大幅增加穿戴式主機裝置之散熱效能，以降低主體11內產生積熱的問題，進而還有效讓使用者穿戴時能獲得較佳的舒適感的效果。

惟以上所述者，僅係本創作之較佳可行之實施例而已，舉凡利用本創作上述之方法、形狀、構造、裝置所為之變化，皆應包含於本案之權利範圍內。

10‧‧‧穿戴式主機裝置

11‧‧‧主體

111‧‧‧前面部分

112‧‧‧背面部分

1121‧‧‧凹槽

114‧‧‧顯示單元

1141‧‧‧觸控顯示側

115‧‧‧電路板

1151‧‧‧第一側

1152‧‧‧第二側

1153‧‧‧發熱源

116‧‧‧電池

20a‧‧‧第一熱傳導元件

20b‧‧‧第二熱傳導元件

201a、201b‧‧‧吸熱側

202a、202b‧‧‧散熱側

Claims (11)

1. 一種具散熱結構之穿戴式主機裝置，該主機裝置包括：一主體，包括一前面部分對接一背面部分，一容置空間位於該前面部分及該背面部分之間，一電路板及一電池設置在該容置空間內，該電路板具有一第一側係面對該前面部分及一第二側係面對該背面部分，且該第一側及該第二側其中任一側或兩側具有至少一發熱源；以及至少一熱傳導元件，設置在該容置空間內，且位於該電路板的第一側及第二側其中任一側或兩側，並接觸該發熱源。
2. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該前面部分包括一顯示單元。
3. 如請求項2所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該顯示單元具有一觸控顯示側。
4. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該熱傳導元件係為石墨導熱片。
5. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該熱傳導元件係為金屬箔石墨導熱片。
6. 如請求項5所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該金屬箔石墨導熱片包括至少一層金屬箔堆疊結合至少一層石墨導熱片。
7. 如請求項6所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該金屬箔的材質包括金或銀或銅或鋁或其組合。
8. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該熱傳導元件為一均溫板具有一上殼體及一下殼體對接該上殼體，一腔室位於該上殼體及下殼體之間，該腔室內設有一毛細結構及一工作流體。
9. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該熱傳 導元件為一平板式熱管具有一外殼界定一腔室，該腔室內設有一毛細結構及一工作流體。
10. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該主體係與一帶體或一環體結合。
11. 如請求項1所述之具散熱結構之穿戴式主機裝置，其中該背面部分設有一凹槽連通該容置空間並容置該電池。