TWM629379U - 筆記型電腦散熱系統 - Google Patents

Abstract

一種筆記型電腦散熱系統，包括機殼、散熱鰭片、風扇以及導流板。機殼具有入風口、第一出風口以及第二出風口，入風口位於機殼的底壁上，第一出風口位於機殼的側壁上，且第二出風口位於入風口與第一出風口之間。散熱鰭片設置於機殼內且鄰近第一和第二出風口。風扇設置於機殼內且鄰近入風口，用於引起一氣流從入風口流入機殼，然後流過散熱鰭片，再從第一和第二出風口流出機殼。導流板設置於散熱鰭片與底壁之間，用於將氣流分成從第一出風口流出的第一氣流以及從第二出風口流出的第二氣流，其中第二氣流的溫度低於第一氣流的溫度。

Description

筆記型電腦散熱系統

本創作係關於一種電子裝置散熱系統；特別係關於一種筆記型電腦散熱系統。

對於筆記型電腦等電子產品來說，散熱的效率會嚴重影響其系統運作的效能和穩定性。目前具高速運算性能的筆記型電腦的機殼內大多係使用主動式的散熱模組。其中，主動式的散熱模組可包括一熱管、一風扇以及一散熱鰭片陣列。當筆記型電腦運作時，其機殼內的中央處理器等電子元件(熱源)會產生熱量，此時，熱管可將熱量自熱源傳導至散熱鰭片陣列，然後經由風扇之運轉，將空氣通過機殼上的入風口吸入機殼中，接著產生一空氣氣流吹向散熱鰭片陣列並發生熱交換，最後再從機殼上的出風口排出至機殼外部，以排除廢熱。

儘管上述的筆記型電腦散熱模組/系統的散熱能力通常已可滿足其預期需求，但仍不是在所有方面都令人滿意的。舉例來說，隨著筆記型電腦不斷薄型化，其機殼與散熱模組之間的系統間隙常被犧牲，導致機殼表面的溫度往往隨著鄰近的散熱鰭片陣列的溫度升高而一起升高，容易造成消費者的使用感受不佳。

現有薄型筆記型電腦設計中，除了主要在機殼之鄰近散熱模組的側壁上設置出風口外，通常也會在機殼上設置額外的出風口以加速廢熱的排出。常見額外的出風口係朝向桌面設置。申請人已經觀察到，由於薄型筆記型電腦的入風口也是朝向桌面設置(通常位於機殼的底壁)，因此自上述額外的出風口排出的散熱氣流容易被進氣風壓牽引而導致熱風回流，進而影響到散熱效率。此也是造成機殼表面溫度升高之一主要因素。

因此，本創作之一目的在於提供一種改良的筆記型電腦散熱系統，藉以改善上述先前技術所提及的問題，特別係因為熱風回流現象所造成的機殼表面溫度升高的問題。

根據上述本創作之目的，提供一種電子裝置散熱系統，包括一機殼、一散熱鰭片、一風扇以及一導流板。機殼具有一入風口、一第一出風口以及一第二出風口，其中入風口位於機殼的底壁上，第一出風口位於機殼的與底壁垂直的側壁上，且第二出風口位於入風口與第一出風口之間，並在垂直方向上低於第一出風口，所述垂直方向基本上平行於側壁。散熱鰭片設置於機殼內且鄰近第一出風口和第二出風口。風扇設置於機殼內且鄰近入風口，用於引起一氣流從入風口流入機殼，然後流過散熱鰭片，再從第一出風口和第二出風口流出機殼。導流板設置於散熱鰭片與底壁之間的間隙中，用於將所述氣流分成從第一出風口流出的第一氣流以及從第二出風口流出的第二氣流，其中第二氣流的溫度低於第一氣流的溫度。

於一實施例中，導流板為一薄型導流片，熱阻抗(或導熱係數)範圍介於約0.2 W/(m·K)至約1.0 W/(m·K)之間。

於一實施例中，在垂直方向上，導流板的厚度小於散熱鰭片的厚度。

於一實施例中，機殼更包括一傾斜側壁，介於機殼的底壁與側壁之間且與底壁之間夾一不等於0度的角度，其中第二出風口位於傾斜側壁上。

於一實施例中，在剖面圖中，散熱鰭片具有與機殼匹配的形狀，其中散熱鰭片具有一底表面、一側表面以及一傾斜表面，其中底表面平行於機殼的底壁，側表面平行於機殼的側壁，且傾斜表面介於底表面與側表面之間且平行於機殼的傾斜側壁。

於一實施例中，導流板貼附於散熱鰭片的底表面上。

於一實施例中，導流板進一步沿著散熱鰭片的傾斜表面延伸，並與傾斜表面之間具有一間隙。

於一實施例中，導流板進一步沿著散熱鰭片的傾斜表面延伸，並貼附於傾斜表面上。

於一實施例中，機殼的側壁的底緣與底壁連接，且第二出風口位於底壁上，其中在剖面圖中，散熱鰭片具有與機殼匹配的形狀，且導流板貼附於散熱鰭片的與底壁平行的底表面上，並延伸到第二出風口上方。

於一實施例中，導流板將散熱鰭片與第二出風口物理隔開，使從第二出風口流出的第二氣流基本上不流過散熱鰭片。

為使本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

在以下說明中，所稱的方位“上”、“下”或類似的用語，僅係用來表示圖中所示部分或部件的相對位置關係，並非用來限制本創作。當述及一第一元件位於一第二元件上時，可能包括第一元件與第二元件直接接觸或間隔有一或更多其他元件之情形。

在不同的實施例附圖中，相似或相同之部分或部件可能使用相同之符號，此係為了簡化的目的，並非用以限定所討論的各個實施例及/或結構之間有特定的關係。

另須強調的是，根據本產業的一般作業，圖式中各個特徵未必按照比例繪製。事實上，可能任意放大或縮小各個特徵的尺寸，以簡化或者方便標示。在圖式中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。

本創作提供一種改良的筆記型電腦散熱系統。所述散熱系統是應用於一筆記型電腦之主機中。請參閱第1圖，根據本創作一實施例之主機M主要包括一機殼10、一中央處理器20、一熱管30、一散熱鰭片陣列40(也可簡稱作散熱鰭片40)以及一風扇50。應瞭解的是，第1圖中僅示出主機M的部分部件(為簡明之目的)，一些額外的部件或特徵也可添加到主機M中(例如，在主機M之上還可設置有一鍵盤)，及/或下面所描述的一些特徵可在其他實施例中被替換或變更。

請參閱第1圖及第2圖，在一實施例中，機殼10包括一底壁11、一頂壁12、一側壁13以及一傾斜側壁14(請注意，頂壁12和傾斜側壁14存在但未示於第1圖中)。頂壁12與底壁11基本上平行設置，並分別位於機殼10之上、下兩面。在操作筆記型電腦時，底壁11係朝向桌面T(如第3圖所示)，而頂壁12係朝向上方(即，使用者的方向)。側壁13位於底壁11與頂壁12之間，並與底壁11(和頂壁12)基本上垂直。傾斜側壁14位於底壁11與側壁13之間，並與底壁11基本上夾一不等於0度的角度θ，其中角度θ可介於約15度至約60度之間的範圍內，但不限於此，可視實際設計需求作變更。側壁13和傾斜側壁14分別沿著頂壁12和底壁11之周邊設置，使底壁11、頂壁12、側壁13與傾斜側壁14可彼此鄰接而形成機殼10之一內部空間10S。中央處理器20、熱管30、散熱鰭片40以及風扇50均收容在內部空間10S中。

另外，底壁11具有一入風口IP，側壁13具有一第一出風口OP1，且傾斜側壁14具有一第二出風口OP2。通常，第一出風口OP1及第二出風口OP2分別較佳的為一柵狀開口(即，沿著機殼10周邊佈置的一排開口)，以便於用於散熱的空氣氣流流出機殼10。在本實施例中，第一出風口OP1與第二出風口OP2彼此靠近，且鄰近機殼10之後側(例如，第1圖所示的上側)的一角落，但本揭露不以此為限。在本實施例中，第二出風口OP2介於入風口IP與第一出風口OP1之間。更具體而言，在垂直方向(例如，第2圖中所示的垂直方向Z，其基本上垂直於底壁11及頂壁12，並與側壁13平行)上，第二出風口OP2可低於第一出風口OP1並高於入風口IP。

如第1圖所示，熱管30設置於中央處理器20與散熱鰭片40之間，且熱管30的兩端分別與中央處理器20及散熱鰭片40接觸。因此，中央處理器20所產生之熱量可通過熱管30傳導至散熱鰭片40上。在一些其他實施例中，熱管30也可連接其他會產生熱量的電子元件(未示出)與散熱鰭片40，以幫助導熱。如第2圖所示，散熱鰭片40鄰近第一出風口OP1和第二出風口OP2設置。另外，風扇50鄰近且對應底壁11上的入風口IP設置。在本實施例中，風扇50為一離心型風扇，其具體的結構和運作機制均為本領域中具有通常知識者所熟知，故在此不多作贅述。

當筆記型電腦之主機M運作時，位於機殼10內的中央處理器20等電子元件(熱源)會產生熱量，此時，熱管30可將熱量自熱源傳導至散熱鰭片40，然後經由風扇50之運轉，將空氣沿著風扇50的軸向(平行於垂直方向Z)通過底壁11上之入風口IP吸入機殼10(和風扇50的殼體)中，接著產生一空氣氣流(以下簡稱氣流)自風扇50的一側邊橫向地吹向散熱鰭片40(如第1圖中的箭頭所示)並與散熱鰭片40發生熱交換，最後再通過第一、第二出風口OP1及OP2排出至機殼10外部，以排除廢熱。

然而，如前所述，因第二出風口OP2及入風口IP均朝向桌面T(參見第3圖)設置，故自第二出風口OP2排出的(散熱)氣流容易被鄰近的入風口IP的進氣風壓所牽引而導致熱風回流，進而影響到散熱系統之散熱效率。同時，此熱風回流現象也會造成機殼10表面的溫度升高，導致消費者的使用感受不佳。

為解決上述問題，根據本創作實施例之筆記型電腦散熱系統進一步包括一高熱阻抗的導流板60(參見第2圖)，設置於散熱鰭片40與機殼10的底壁11之間的間隙G1中。在一些實施例中，導流板60的熱阻抗(或導熱係數)範圍介於約0.2W/(m．K)至約1.0W/(m．K)之間，但本揭露不以此為限，也可以選用其他的熱阻抗範圍。導流板60可由一隔熱材料(或稱作絕熱材料)形成，例如塑膠、陶瓷、石棉等或其他可承受來自風扇50的熱風的隔熱材料。在本實施例中，導流板60為一薄型導流片，其厚度(例如，在垂直方向Z上的厚度)小於散熱鰭片40的厚度，例如介於約0.15mm至約0.3mm之間，但本揭露不以此為限，也可以選用其他的厚度範圍。

通過設置高熱阻抗的導流板60，可將來自風扇50的氣流基本上分成會流過散熱鰭片40的氣流以及不流過散熱鰭片40的氣流，從而使後續從第二出風口OP2吹出的第二(散熱)氣流F2(對應未流過散熱鰭片40的氣流)的溫度可低於從第一出風口OP1吹出的第一(散熱)氣流F1(對應流過散熱鰭片40的氣流)的溫度，如第3圖所示(在第3圖中，較高溫的氣流以實心箭頭表示，而較低溫的氣流以空心箭頭表示)。

由於從第二出風口OP2吹出的第二氣流F2的溫度降低(相較於未設置導流板60之情況)，因此可改善熱風回流的影響。更具體而言，由於從第二出風口OP2吹出的第二氣流F2的溫度變低(或是說變成冷風氣流)，因此受到入風口IP的進氣風壓牽引的回流氣流F3(其流動於機殼10的底壁11與桌面T之間)的溫度也變低，從而避免自入風口IP吸入的氣流的溫度受到高溫的回流氣流F3影響而升高(即，避免影響散熱效率)以及避免機殼10(底壁11)表面的溫度受到高溫的回流氣流F3影響(例如，熱傳導)而升高。

另一方面，通過導流板60將來自風扇50的氣流分層(即，分為熱風氣流層及冷風氣流層)，也可有助於提高散熱鰭片40與底壁11之間的間隙G1中之空氣的熱傳阻抗，從而避免底壁11表面的溫度容易隨著鄰近之散熱鰭片40的溫度升高而升高。高溫的第一氣流F1也可以最有效率的方式自第一出風口OP1(基本上垂直於第一氣流F1的方向)排出系統。

經申請人實驗後發現，相較於未設置導流板60之情況，提供高熱阻抗的導流板60於間隙G1中可使從第二出風口OP2吹出的第二氣流F2的溫度降低約4.6℃，同時使整體機殼10的表面溫度也降低約4.5℃，因此可改善消費者的使用感受度。

下面將進一步描述在一些實施例中之導流板60的不同佈置形式。

先回到第2圖之實施例，其中，散熱鰭片40在剖面圖中具有與機殼10匹配的形狀。例如，散熱鰭片40具有與機殼10之底壁11平行的一底表面41、與機殼10之頂壁12平行的一頂表面42、與機殼10之側壁13平行的一側表面43、以及與機殼10之傾斜側壁14平行且介於底表面41與側表面43之間的一傾斜表面44。在此情況下，導流板60可貼附於散熱鰭片40的底表面41上，例如通過一黏著劑或其他適用的接合元件(未示出)。此外，導流板60可進一步沿著散熱鰭片40的傾斜表面44延伸。在本實施例中，導流板60與傾斜表面44之間保留有一間隙G2(即，兩者不直接接觸)。這可避免導流板60干涉側壁13上的第一出風口OP1，從而使第一氣流F1順利地自第一出風口OP1排出系統(如第3圖所示)。在本實施例中，當從散熱鰭片40的底部觀察時，導流板60基本上完全遮蔽底表面41及傾斜表面44(例如，導流板60具有對應底表面41及傾斜表面44的形狀和尺寸)。

接著請參閱第4圖。第4圖之實施例的大部分特徵均與第2圖之實施例相同，故在此僅描述差異之部分。在第4圖中，側壁13上的第一出風口OP1的位置稍微向上(沿垂直方向Z)偏移，與第2圖中之側壁13上的第一出風口OP1相比。在此情況下，導流板60除了貼附於散熱鰭片40的底表面41上之外，亦可進一步沿著散熱鰭片40的傾斜表面44延伸，並貼附於傾斜表面44上(即，與傾斜表面44直接接觸)。在本實施例中，由於第一出風口OP1的位置向上偏移，故導流板60貼附於傾斜表面44上的部分並不會干涉第一出風口OP1，使第一氣流F1仍可順利地自第一出風口OP1排出系統。導流板60可通過例如一黏著劑或其他適用的接合元件(未示出)貼附於散熱鰭片40的底表面41及傾斜表面44上。在本實施例中，當從散熱鰭片40的底部觀察時，導流板60基本上完全遮蔽底表面41及傾斜表面44(例如，導流板60具有對應底表面41及傾斜表面44的形狀和尺寸)。

接著請參閱第5圖。第5圖之實施例的大部分特徵均與第2圖之實施例相同，故在此僅描述差異之部分。在第5圖中，機殼10之傾斜側壁14被省略，且機殼10之側壁13之底緣直接與底壁11連接，其中第二出風口OP2改為設置於底壁11上。類似地，散熱鰭片40在剖面圖中具有與機殼10匹配的形狀。例如，散熱鰭片40具有與機殼10之底壁11平行的一底表面41、與機殼10之頂壁12平行的一頂表面42、以及與機殼10之側壁13平行的一側表面43。在此情況下，導流板60可貼附於散熱鰭片40的底表面41上，例如通過一黏著劑或其他適用的接合元件(未示出)。此外，導流板60可沿著散熱鰭片40的底表面41延伸到第二出風口OP2上方。在本實施例中，當從散熱鰭片40的底部觀察時，導流板60基本上完全遮蔽底表面41(例如，導流板60具有對應底表面41的形狀和尺寸)。

通過上述第2至4圖中所揭示之佈置形式，導流板60可將散熱鰭片40與第二出風口OP2物理隔開，使從第二出風口OP2流出的第二氣流F2基本上不流過散熱鰭片40。因此，不與散熱鰭片40發生熱交換之第二氣流F2的溫度可低於從第一出風口OP1流出的第一氣流F1的溫度。

應理解的是，本文中所述之導流板60的幾何形狀、構造、佈置及製造方法等僅是出於說明的目的，並無意圖且也不應被解讀為限制本揭露。一旦由本揭露所提示，許多替代方案和修改對於本領域技術人員來說將是顯而易見的。

另外，上述導流板60較佳的採用一電絕緣的材料，以避免發生短路的問題。

綜上所述，本創作提供一種改良的筆記型電腦散熱系統，包括設置於散熱鰭片底部與機殼的底壁之間的一薄型高熱阻抗的導流板，可將散熱鰭片的熱交換區域由原先單一的熱風區域劃分為熱風氣流層及冷風氣流層，進而使朝向桌面方向排出至機殼外部的散熱氣流的溫度降低。如此一來，可有效消除熱風回流效應，並減少熱傳導至機殼的熱量以達到降低機殼表面溫度的目的。

雖然本創作已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此項技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:機殼 10S:內部空間 11:底壁 12:頂壁 13:側壁 14:傾斜側壁 20:中央處理器 30:熱管 40:散熱鰭片(陣列) 41:底表面 42:頂表面 43:側表面 44:傾斜表面 50:風扇 60:導流板 M:主機 T:桌面 Z:垂直方向 F1:第一(散熱)氣流 F2:第二(散熱)氣流 F3:回流氣流 G1, G2:間隙 IP:入風口 OP1:第一出風口 OP2:第二出風口 θ:角度

第1圖係根據本創作一實施例之筆記型電腦之主機的俯視示意圖，示出機殼內的部分電子元件及散熱模組。 第2圖係沿第1圖中之線A-A’擷取的散熱系統(包括機殼及其中的散熱模組)的剖面示意圖，其中風扇的具體結構未被示出(為簡明之目的)。 第3圖係第2圖中的散熱系統的氣流流向示意圖。 第4圖係根據本創作另一實施例之散熱系統的剖面示意圖。 第5圖係根據本創作另一實施例之散熱系統的剖面示意圖。

10:機殼

10S:內部空間

11:底壁

12:頂壁

13:側壁

14:傾斜側壁

40:散熱鰭片

50:風扇

60:導流板

T:桌面

Z:垂直方向

F1:第一(散熱)氣流

F2:第二(散熱)氣流

F3:回流氣流

G1:間隙

IP:入風口

OP1:第一出風口

OP2:第二出風口

Claims (10)

1. 一種筆記型電腦散熱系統，包括： 一機殼，具有一入風口、一第一出風口以及一第二出風口，其中該入風口位於該機殼的一底壁上，該第一出風口位於該機殼的與該底壁垂直的一側壁上，且該第二出風口位於該入風口與該第一出風口之間，並在一垂直方向上低於該第一出風口，該垂直方向基本上平行於該側壁； 一散熱鰭片，設置於該機殼內且鄰近該第一出風口和該第二出風口； 一風扇，設置於該機殼內且鄰近該入風口，用於引起一氣流從該入風口流入該機殼，然後流過該散熱鰭片，再從該第一出風口和該第二出風口流出該機殼；以及 一導流板，設置於該散熱鰭片與該底壁之間的一間隙中，用於將該氣流分成從該第一出風口流出的一第一氣流以及從該第二出風口流出的一第二氣流，其中該第二氣流的溫度低於該第一氣流的溫度。
2. 如請求項1之筆記型電腦散熱系統，其中該導流板為一薄型導流片，熱阻抗(或導熱係數)範圍介於約0.2 W/(m·K)至約1.0 W/(m·K)之間。
3. 如請求項2之筆記型電腦散熱系統，其中在該垂直方向上，該導流板的厚度小於該散熱鰭片的厚度。
4. 如請求項1之筆記型電腦散熱系統，其中該機殼更包括一傾斜側壁，介於該機殼的該底壁與該側壁之間且與該底壁之間夾一不等於0度的角度，其中該第二出風口位於該傾斜側壁上。
5. 如請求項4之筆記型電腦散熱系統，其中在一剖面圖中，該散熱鰭片具有與該機殼匹配的形狀，其中該散熱鰭片具有： 一底表面，平行於該機殼的該底壁； 一側表面，平行於該機殼的該側壁；以及 一傾斜表面，介於該底表面與該側表面之間且平行於該機殼的該傾斜側壁。
6. 如請求項5之筆記型電腦散熱系統，其中該導流板貼附於該散熱鰭片的該底表面上。
7. 如請求項6之筆記型電腦散熱系統，其中該導流板進一步沿著該散熱鰭片的該傾斜表面延伸，並與該傾斜表面之間具有一間隙。
8. 如請求項6之筆記型電腦散熱系統，其中該導流板進一步沿著該散熱鰭片的該傾斜表面延伸，並貼附於該傾斜表面上。
9. 如請求項1之筆記型電腦散熱系統，其中該機殼的該側壁的一底緣與該底壁連接，且該第二出風口位於該底壁上， 其中在一剖面圖中，該散熱鰭片具有與該機殼匹配的形狀，且該導流板貼附於該散熱鰭片的與該底壁平行的一底表面上，並延伸到該第二出風口上方。
10. 如請求項7、8或9之筆記型電腦散熱系統，其中該導流板將該散熱鰭片與該第二出風口物理隔開，使從該第二出風口流出的該第二氣流基本上不流過該散熱鰭片。

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