TWI626877B - 電子裝置及其散熱模組 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置包含一機殼、一熱源、一熱擴散板、至少一熱管與一隔離板。熱擴散板熱連接熱源。熱管包含第一端部與第二端部。第一端部固接熱擴散板。隔離板位於機殼與熱管之間，且熱連接機殼與熱管。熱管之全部與機殼之間保持分離。

Description

電子裝置及其散熱模組

本發明有關於一種電子裝置，尤指一種具有散熱模組之電子裝置。

一般而言，由於各種電子產品(例如筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機)的外型設計皆朝向扁平化概念邁進，使其機殼的內部空間不斷縮小，進而導致放置於內部空間之電子元件(如CPU、VGA、HDD與RAM等)必須相當緊密的排列，伴隨而來的散熱問題也日益嚴重。

然而，在排除機殼內部的熱能時，可能導致這些熱能被迅速引導至機殼表面，造成機殼表面溫度過高。

故，如何研發出一種解決方案以改善上述所帶來的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。

本發明之一實施例提供了一種電子裝置。電子裝置包含一機殼、一熱源、一熱擴散板、至少一第一熱管與一第一隔離板。熱擴散板熱連接熱源。第一熱管包含第一端部與第 二端部。第一端部固接熱擴散板。第一隔離板位於機殼與第一熱管之間，且熱連接機殼與第一熱管。第一熱管之全部與機殼之間保持分離。

在本發明一或複數個實施例中，熱擴散板位於熱源與第一熱管之間。

在本發明一或複數個實施例中，電子裝置更包含一第二隔離板。第二隔離板夾設於機殼與第一熱管之間，與第一隔離板之間具有一間隔。第一熱管之第一端部接觸第二隔離板，第一熱管之第二端部接觸第一隔離板，且第一熱管介於第一端部與第二端部之間的部分與機殼之間形成一空氣間隙。

在本發明一或複數個實施例中，電子裝置更包含一第二熱管。第二熱管位於第一隔離板上。第一熱管為二個，，第二熱管熱接觸第一熱管之第二端部。

在本發明一或複數個實施例中，第一熱管之第一端部與第二端部皆位於熱擴散板之同一面。

在本發明一或複數個實施例中，熱擴散板之同一面與機殼之間具有一空氣間隙，且第一熱管之第一端部與第二端部皆位於空氣間隙內。

在本發明一或複數個實施例中，第一熱管為二個，且第一熱管對稱地排列於熱擴散板之同一面。

在本發明一或複數個實施例中，第一隔離板包含一凸出部與二支撐部。凸出部固接機殼，支撐部分別連接凸出部之二相對側，與機殼之間分別具有一空氣間隙，且支撐部共同支撐第一熱管。

本發明之另一實施例提供了一種散熱模組。散熱模組包括一熱擴散板、至少一第一熱管與一第一隔離板。第一熱管位於熱擴散板上。第一熱管包含相對之第一端部與第二端部。第一熱管之第一端部與第二端部皆固接熱擴散板之同一面。第一隔離板相對熱擴散板配置，支撐第一熱管，且熱連接第一熱管。第一熱管所處之平面高於第一隔離板所處之平面。

在本發明一或複數個實施例中，第一隔離板包含一凸出部與二支撐部。支撐部分別連接凸出部之二相對側。支撐部共同支撐第一熱管，凸出部朝著支撐部背向第一熱管之方向突出。

如此，藉由以上實施例所述之電子裝置及其散熱模組，機殼內部的熱能不但能被有效排除，而且又能不致迅速引導至機殼表面，不致造成機殼之局部表面溫度過高。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施例及相關圖式中詳細介紹。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧上部件

111‧‧‧螢幕

120‧‧‧下部件

121‧‧‧鍵盤

122‧‧‧第一機殼

122F‧‧‧內表面

123‧‧‧第二機殼

130‧‧‧樞軸

140‧‧‧熱源

200、201‧‧‧散熱模組

210‧‧‧第一隔離板

220‧‧‧第二隔離板

230‧‧‧第三隔離板

231‧‧‧接觸部

232‧‧‧凸出部

233‧‧‧支撐部

234‧‧‧螺栓

240、243‧‧‧熱擴散板

241‧‧‧容器

242‧‧‧工作流體

250、270‧‧‧熱管

251、271‧‧‧第一端部

252、272‧‧‧第二端部

253‧‧‧中間段

260‧‧‧U型熱管

273‧‧‧U型中間段

A-A、B-B、C-C、D-D、E-E‧‧‧線段

G‧‧‧間隔

S1、S2、S3‧‧‧空氣間隙

P1、P2、P3、P4‧‧‧平面

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示本發明一實施例之電子裝置的立體圖。

第2圖繪示依照第1圖之電子裝置之散熱模組之上視圖；第3A圖繪示第2圖依據線段A-A而成之剖視圖；第3B圖繪示第2圖依據線段B-B而成之剖視圖； 第3C圖繪示第2圖依據線段C-C而成之剖視圖；第4圖繪示依照本發明另一實施例之電子裝置之散熱模組之立體圖；第5A圖繪示第4圖依據線段D-D而成之剖視圖；以及第5B圖繪示第4圖依據線段E-E而成之剖視圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明中空體實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示本發明一實施例之電子裝置100的立體圖。第2圖繪示依照第1圖之電子裝置100之散熱模組200之上視圖。如第1圖與第2圖所示，在本實施例中，電子裝置100例如為可攜式電子裝置或筆記型電腦，且電子裝置100包含上部件110、下部件120與樞軸130。樞軸130使上部件110與下部件120相互樞設。上部件110至少具有輸出裝置，如螢幕111。下部件120至少具有輸入元件，如鍵盤121。下部件120更包含第一機殼122與第二機殼123。第一機殼122係用以承載電子裝置100於一平面上，如桌面等。第二機殼123蓋合第一機殼122以組合出下部件120。鍵盤121配置於第二機殼123之表面。電子裝置100包含可使電子裝置100執行工作之電子元件 (electronic components)，例如中央處理器(CPU)、繪圖單元(GPU)、記憶體單元(RAM)或硬碟(Hard Disk)等等。由於電子元件執行工作會產生高溫的熱能，以下簡稱熱源140。電子裝置100更包含一散熱模組200。散熱模組200位於第二機殼123與第一機殼122之間，且放置於第一機殼122面向第二機殼123之一面(後稱內表面122F)。散熱模組200用以有效排除熱源140的熱能。

第3A圖繪示第2圖依據線段A-A而成之剖視圖。第3B圖繪示第2圖依據線段B-B而成之剖視圖。第3C圖繪示第2圖依據線段C-C而成之剖視圖。如第2圖與第3A圖所示，在本實施例中，散熱模組200包含一第一隔離板210、一第二隔離板220、一熱擴散板(Vapor Chamber)240與二熱管250。第一隔離板210與第二隔離板220分別平放於第一機殼122之內表面122F，例如第一隔離板210與第二隔離板220直接接觸第一機殼122之內表面122F。第一隔離板210與第二隔離板220彼此分離設置，意即，第一隔離板210與第一隔離板210之間具有一間隔G。此二熱管250較佳地以對稱地方式排列於第一隔離板210與第二隔離板220上，例如，此二熱管250對稱地排列於熱擴散板240之兩側，且此二熱管250之一部分直接夾合於熱擴散板240與第二隔離板220之間。第二隔離板220夾設於第一機殼122與熱管250之間，且第二隔離板220熱連接第一機殼122與此二熱管250，例如第二隔離板220直接接觸第一機殼122與此二熱管250。熱擴散板240熱連接熱源140，例如熱擴散板240直接接觸熱源140。在本實施例中，熱擴散板240位於 熱源140與此二熱管250之間，然而，本發明不限於此，其他實施例中，熱源140與此二熱管250也可以共同接觸熱擴散板240之同側。於一具體實施例中，上述之熱連接可以透過導熱介質以加強導熱效率，例如散熱膏。

具體來說，每一熱管250呈L型，分為第一端部251、第二端部252與中間段253，中間段253直接連接於第一端部251與第二端部252之間。每一熱管250之第一端部251固接熱擴散板240，例如，第一端部251銲接於熱擴散板240面對第一機殼122之一面。每一熱管250之第二端部252固接第一隔離板210，例如，第二端部252銲接於第一隔離板210背對第一機殼122之一面(第3B圖)。中間段253懸空於第一機殼122上，與第一機殼122相隔有一空氣間隙S1(第3C圖)。然而，本發明不限熱管250之外型與排列方式。此外，熱擴散板240例如為一熱蒸發裝置，如熱導板(Vapor Chamber)，包含一封閉容器241與工作流體242。工作流體242容納於封閉容器241內，然而，熱擴散板240不限必須為熱蒸發裝置。

由於此二熱管250之全部位於第一隔離板210與第二隔離板220上，意即，此二熱管250所處之平面P1高於第一隔離板210與第二隔離板220所處之平面P2，第一機殼122低於第一隔離板210與第二隔離所處之平面P2，因此熱管250之全部與第一機殼122之間保持分離，意即，熱管250之全部皆沒有直接接觸第一機殼122。如此，藉由以上散熱模組200，熱源140的熱能不但能有效排除，而且又不致迅速造成第一機殼122之局部表面過熱。

此外，如第2圖與第3B圖所示，散熱模組200更包含一U型熱管260。U型熱管260放置於第一隔離板210上，例如U型熱管260直接接觸第一機殼122。此外，U型熱管260之二相對端熱接觸此二熱管250分別之第二端部252，例如，U型熱管260之二相對端分別銲接於此二熱管250之第二端部252。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之散熱模組201之立體圖。第5A圖繪示第4圖依據線段D-D而成之剖視圖。如第4圖與第5A圖所示，在本實施例中，散熱模組201位於第一機殼122之內表面122F。散熱模組201包含一第三隔離板230、一熱擴散板243與二熱管270。第三隔離板230與熱擴散板243分別位於第一機殼122上，且第三隔離板230與熱擴散板243彼此分離設置。第三隔離板230平放於第一機殼122之內表面122F，例如第三隔離板230直接接觸第一機殼122之內表面122F。此二熱管270較佳地以對稱地方式排列於第三隔離板230，例如，此二熱管270對稱地排列於熱擴散板243之兩側。此二熱管270之末端直接熱連接熱擴散板243之同一面。第三隔離板230夾設於第一機殼122與熱管270之間，且第三隔離板230熱連接第一機殼122與此二熱管270，例如第三隔離板230直接接觸第一機殼122與此二熱管270。熱擴散板243熱連接熱源140，例如熱擴散板243直接接觸熱源140。在本實施例中，熱擴散板243位於熱源140與此二熱管270之間，然而，本發明不限於此，其他實施例中，熱源140與此二熱管270也可以共同接觸熱擴散板243之同側。

具體來說，每一熱管270分為第一端部271、第二端部272與U型中間段273，U型中間段273直接連接於第一端部271與第二端部272之間，且第一端部271與第二端部272為熱管270之二相對端。每一熱管270之第一端部271與第二端部272分別固接熱擴散板243，例如，第一端部271與第二端部272銲接於熱擴散板243之同一面。U型中間段273放置於第三隔離板230背對第一機殼122之一面上，以便熱管270之全部與第一機殼122之間保持分離。然而，本發明不限熱管270之外型與排列方式。此外，熱擴散板243為一實體金屬板，然而，熱擴散板也可以為熱蒸發裝置。

由於此二熱管270之一部分放置於第三隔離板230上，另一部分固接熱擴散板243，意即，此二熱管270所處之平面P3高於第一機殼122之內表面122F所處之平面P4，故，熱管270之全部與第一機殼122之間保持分離，意即，熱管270之全部皆沒有直接接觸第一機殼122。如此，藉由以上散熱模組201，熱源140的熱能不但能有效排除，而且又不致迅速造成第一機殼122之局部表面過熱。此外，在此實施例中，熱擴散板243固接熱源140或透過固定架或類似結構固定於下部件120中，以局部支撐這些熱管270。

如第4圖與第5A圖所示，熱擴散板243與第一機殼122之間具有一空氣間隙S2，意即，熱擴散板243與第一機殼122之間不具任何物體。這些熱管270之第一端部271與第二端部272皆位於空氣間隙S2內，且此二熱管270之第一端部271與第二端部272彼此平行且交錯地並排於熱擴散板243之同一 面。如此，由於每一熱管270之第一端部271與第二端部272皆熱連接熱擴散板243，熱擴散板243之熱能得以分別透過每一熱管270之第一端部271與第二端部272迅速地傳導至第三隔離板230，進而有效排除熱源140的熱能。

第5B圖繪示第4圖依據線段E-E而成之剖視圖。如第4圖與第5B圖所示，第三隔離板230包含一接觸部231、二凸出部232與多個支撐部233。接觸部231介於此二凸出部232之間。接觸部231固接於第一機殼122之內表面122F，例如透過螺栓234鎖固於第一機殼122上。凸出部232固接於第一機殼122之內表面122F，例如透過螺栓234鎖固於第一機殼122上。每二個支撐部233形成於凸出部232之二相對側，其中一支撐部233形成於凸出部232與接觸部231之間。由於接觸部231以及凸出部232皆朝著支撐部233背向熱管270之方向突出，其中一支撐部233懸空地形成於凸出部232與接觸部231之間，以致支撐部233與第一機殼122之內表面122F之間具有一空氣間隙S3。每凸出部232兩側之支撐部233得以共同支撐同一熱管270之U型中間段273，使得熱管270的熱能不致以最短距離透過第三隔離板230傳至第一機殼122，進而降低造成第一機殼122之局部表面過熱之機會。舉例來說但不以此為限，第三隔離板230可以為一鈑金透過沖壓方式所形成。

上述各實施例中，舉例來說但不以此為限，第一隔離板、第二隔離板與第三隔離板為金屬片、石墨片或其他高導熱材料片。此外，本發明不限電子裝置只為筆記型電腦，電子裝置也可以例如為智慧型手機或平板電腦。

最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

1. 一種電子裝置，包含：一機殼；一熱源；一熱擴散板，熱連接該熱源；至少一第一熱管，包含第一端部與第二端部，該第一端部固接該熱擴散板；以及一第一隔離板，位於該機殼與該第一熱管之間，且熱連接該機殼與該第一熱管，其中該第一熱管之全部與該機殼之間保持分離，該熱擴散板位於該熱源與該第一熱管之間。
2. 如請求項1所述之電子裝置，更包含：一第二隔離板，夾設於該機殼與該第一熱管之間，與該第一隔離板之間具有一間隔，其中該第一熱管之該第一端部接觸該第二隔離板，該第一熱管之該第二端部接觸該第一隔離板，且該第一熱管介於該第一端部與該第二端部之間的部分與該機殼之間形成一空氣間隙。
3. 如請求項1所述之電子裝置，更包含：一第二熱管，位於該第一隔離板上，其中該至少一第一熱管為二個，該第二熱管熱接觸該二個第一熱管之該些第二端部。
4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一熱管之該第一端部與該第二端部皆位於該熱擴散板之同一面。
5. 如請求項4所述之電子裝置，其中該熱擴散板之該同一面與該機殼之間具有一空氣間隙，且該第一熱管之該第一端部與該第二端部皆位於該空氣間隙內。
6. 如請求項4所述之電子裝置，其中該至少一第一熱管為二個，且該二個第一熱管對稱地排列於該熱擴散板之該同一面。
7. 如請求項4所述之電子裝置，其中該第一隔離板包含一凸出部與二支撐部，該凸出部固接該機殼，該些支撐部分別連接該凸出部之二相對側，與該機殼之間分別具有一空氣間隙，且該些支撐部共同支撐該第一熱管。
8. 一種散熱模組，包含：一熱擴散板，熱連接一熱源；至少一第一熱管，位於該熱擴散板上，該第一熱管包含相對之第一端部與第二端部，該第一熱管之該第一端部與該第二端部皆固接該熱擴散板之同一面；以及一第一隔離板，相對該熱擴散板配置，支撐該第一熱管，且熱連接該第一熱管，其中該第一熱管所處之平面高於該第一隔離板所處之平面。
9. 如請求項8所述之散熱模組，其中該第一隔離板包含一凸出部與二支撐部，該些支撐部分別連接該凸出部之二相對側，該些支撐部共同支撐該第一熱管，其中該凸出部朝著該些支撐部背向該第一熱管之方向突出。