CN104735955B - 散热装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种散热装置及电子装置，散热装置用于逸散一发热元件所产生的热能，散热装置包括一固定组件、二个运动组件以及一弹性组件。固定组件具有一导热件。所述二个运动组件分别具有一质量体，所述二个运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，且所述二个运动组件对应于固定组件分别形成一运动空间，所述二个运动组件对应于固定组件相对运动。弹性组件连接固定组件及所述二个运动组件。

Description

散热装置及电子装置

技术领域

本发明涉及一种散热装置及电子装置。

背景技术

随着科技与信息的蓬勃发展下，各式各样的电子装置或元件皆朝着微型化或轻薄化的方向发展。然，电子装置于使用时，其处理器皆会产生废热，一般桌上型电脑或笔记型电脑可依靠风扇进行主动式散热，但体积较小的平板电脑借由使用较低效能的处理器，使其不会产生太多的废热，再借由散热片或热管等被动式的散热元件排除废热。而对于体积同属薄型的超轻薄电脑而言，虽然目前已有薄型化风扇可应用于此类轻薄型的电子装置，但风扇除了有噪音的问题之外，风扇的轴承容易因数年时间的使用而损坏，使得风扇通常有一定寿命，进而使搭配应用的电子装置同样具有一定的寿命。

而目前常见应用于小体积装置的散热方式，除了利用风扇散热外，更可使用喷流式的散热方式。一般喷流式的散热方式不使用风扇的扇叶旋转产生气流，而是依靠鼓动造成气流的流动。详细而言，喷流式散热装置需有空腔结构搭配振动膜的设计，借由振动膜压缩空腔结构的空间以产生气流，而空腔结构也提高了喷流式散热装置小型化及薄型化的难度。再者，由压缩空腔结构的空间时，由于空腔结构内部空间的空气压力增加，亦容易造成喷流式散热装置的整体震动，进而产生震动的噪音。

因此，如何提供一种散热装置及电子装置，可应用于小体积的电子装置，更可借由新颖的设计以减少散热装置的损坏率，使其更为耐用，可延长使用寿命，且可减少噪音的产生，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种散热装置及电子装置，可应用于小体积的电子装置，更可借由新颖的设计以减少散热装置的损坏率，使其更为耐用，可延长使用寿命，且可减少噪音的产生。

为达上述目的，依据本发明的一种散热装置，用于逸散一发热元件所产生的热能，散热装置包括一固定组件、二运动组件以及一弹性组件。固定组件具有一导热件。该二运动组件分别具有一质量体，该二运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，且该二运动组件对应于固定组件分别形成一运动空间，该二运动组件对应于固定组件相对运动。弹性组件连接固定组件及该二运动组件。

在一实施例中，导热件连接于发热元件，并将发热元件的热能传导至固定组件。

为达上述目的，依据本发明的一种电子装置，包括一发热元件以及一散热装置。散热装置包括一固定组件、二运动组件及一弹性组件。固定组件具有一导热件，导热件连接于发热元件，将发热元件的热能传导至固定组件。该二运动组件分别具有一质量体，该二运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，且该二运动组件对应于固定组件分别形成一运动空间，该二运动组件对应于固定组件相对运动。弹性组件连接固定组件及该二运动组件。

在一实施例中，固定组件更具有一线圈，该二运动组件分别具有一磁性件。

在一实施例中，线圈设置于导热件，磁性件设置于质量体。

在一实施例中，该二运动组件的其中之一具有一磁性件，该二运动组件的另外之一具有一线圈。

在一实施例中，磁性件与线圈分别设置于不同的该二质量体。

在一实施例中，弹性组件具有一连结部及二弹臂，连结部连接于固定组件，该二弹臂分别连接于该二运动组件。

在一实施例中，弹性组件包括二弹性元件，该二弹性元件设置于固定组件的相对二侧并分别连接于该二运动组件。

在一实施例中，弹性元件具有一连结部及一弹臂，连结部连接于固定组件，弹臂连接于运动组件的质量体。

在一实施例中，质量体与弹性元件为一体成型。

在一实施例中，导热件包括一导热管。

在一实施例中，该二运动组件对应于固定组件相对运动的频率介于20次/秒至60次/秒之间。

承上所述，本发明的散热装置，借由二运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，并形成运动空间，并可借由将固定组件的导热件连接于发热元件，使发热元件的热能传导至运动空间中，使运动空间内的空气温度较高。其中，运动组件对应于固定组件产生相对运动，进而压缩运动空间，可将运动空间内温度较高的空气排出，以达到散热的目的。而借由弹性组件连接固定组件与运动组件，更可使运动组件对应于固定组件所产生相对运动持续进行，除了可稳定的排出运动空间内的空气以外，更可加速导热件将发热元件所产生的热能传导至运动空间的速度，以提升散热效果。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的一种散热装置的剖面示意图。

图1B为图1A所示的散热装置另一作动的示意图。

图2A为图1A所示的第一实施例的散热装置的示意图。

图2B为图2A所示的散热装置的主视示意图。

图3A为本发明第二实施例的一种散热装置的方块示意图。

图3B为图3A所示的散热装置另一作动的示意图。

图4A为图3A所示的第二实施例的散热装置的示意图。

图4B为图4A所示的散热装置的分解示意图。

图4C为图4A所示的散热装置的主视示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2：散热装置

11、21：固定组件

111、211：导热件

112、223：线圈

12、22：运动组件

121、221a、221b：质量体

122、222：磁性件

13、23：弹性组件

131、231、231a、231b：连结部

132、232、232a、232b：弹臂

14、24：运动空间

212：散热件

213：锁固部

22a：第一运动组件

22b：第二运动组件

23a、23b：弹性元件

F₁、F₂：反作用力

F_M、F_M′：感应磁力

F_S：弹力

F_W：作用力

H：发热元件

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种散热装置及电子装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1A为本发明第一实施例的一种散热装置的剖面示意图，需特别说明的是，图1A先以简单的方块表示第一实施例的散热装置1及其各元件的剖面结构，并据此详述散热装置1的实施原理，再续以完整的散热装置1示意图（即于后所述的图2A及图2B）做进一步描述。首先，第一实施例的散热装置1用于逸散一发热元件H所产生的热能，故散热装置1亦可应用于电子装置中，用以逸散电子装置内部的发热元件H所产生的热能。详细而言，如图1A所示，本实施例的散热装置1包括一固定组件11、二运动组件12以及一弹性组件13。其中，固定组件11具有一导热件111，导热件111连接于发热元件H，并可将发热元件H的热能传导至固定组件11。二个运动组件12则分别设置于固定组件11的相对二侧，弹性组件13连接固定组件11及该二运动组件12，使运动组件12可对应于固定组件11进行相对运动，于此所述的“相对运动”是指借由运动组件12靠近及远离固定组件11时的摆动振幅，而运动组件12对应于固定组件11分别形成一运动空间14，换言之，运动空间14即为可提供运动组件12振动的空间，且运动空间14为一开放的空间。

详细而言，本实施例的固定组件11更具有一线圈112，而运动组件12分别具有一质量体121及一磁性件122，且较佳的，线圈112设置于导热件111。于本实施例中，线圈112为环形结构并设置于导热件111中，故图1A及图1B所示的线圈112的剖面图以两个方块表示。当然，本发明不以线圈112的数量为限，于其他实施例中，固定组件11亦可具有二个线圈112，分别对应运动组件12而设置于导热件111的相对二侧。另外，磁性件122设置于质量体121，且磁性件122对应于线圈112，进而可于后续产生电磁感应。而弹性组件13连接于固定组件11及二侧的运动组件12，并可支撑运动组件12，以维运动空间14的大小。换言之，弹性组件13具有可支撑质量体121及磁性件122的重量的弹力F_S，其中，质量体121为重量的主要来源，并借由弹力F_S的作用以维持固定组件11与运动组件12之间运动空间14的大小。另外，线圈112另外接有导电线路（图未显示），当电流通过线圈112，磁性件122受到电磁感应而带动质量体121往复振动。

进而言之，当磁性件122受到电磁感应会产生往靠近固定组件11方向（即往线圈112方向）的感应磁力F_M，而当感应磁力F_M大于弹力F_S时，磁性件122则会带动质量体121往固定组件11的方向移动，产生如图1B所示的态样，图1B为图1A所示的散热装置另一作动的示意图。于此时，由于质量体121本身的重量亦会对应产生往固定组件11的方向作用力F_W，在作用力F_W的作用之下，弹性组件13不断的被压缩，并持续蓄积弹力F_S以回复原状，而当弹力F_S大于作用力F_W时，弹性组件13可回弹至通电前的状态，以带动质量体121往远离固定组件11的方向移动，即回到图1A所示的态样。

换言之，磁性件122受到感应磁力F_M的作用而带动质量体121往固定组件11的方向移动，进而压缩运动空间14（如图1A到图1B的作动），以将运动空间14内的空气排出。因此，可借由调控输出至线圈112的电压大小或电流频率，以控制运动组件12对应于固定组件11相对运动的频率，较佳的，该频率介于20次/秒至60次/秒之间。而如前所述，本实施例的导热件111连接于发热元件H，故可将发热元件H的热能传导至运动空间14内，使得运动空间14内部的温度高于周遭环境的温度，当运动空间14受到压缩时。进而可将运动空间14内部温度较高的空气排出。而当蓄积的弹力F_S大于作用力F_W时，则质量体121受到弹性组件13的带动进而往远离固定组件11的方向移动（如图1B到图1A的作动），以加速导热件111将发热元件H的热能传导至运动空间14内。简言之，本实施例是借由导热件111将发热元件H的热能传导至固定组件11，亦即传导至运动空间14内，再借由运动组件12对应于固定组件11的往复振动（即于图1A及图1B之间往返转换），进而将运动空间14内部温度较高的空气排出，以及加速导热件111传导发热元件H的热能，以达到散热的目的。

另外，由于本实施例的二个运动组件12分别设置于固定组件11的二侧，故当上侧的运动组件12往固定组件11的方向移动时，如图1B所示，固定组件11亦会产生一反作用力F₁，且同时，下侧的运动组件12往固定组件11的方向移动时，固定组件11产生一反作用力F₂，由于反作用力F₁与反作用力F₂的方向相对，且大小实质上相同，故可相互抵销，以避免造成散热装置1的震动，以减少噪音的产生。当然，当运动组件12往远离固定组件11的方向移动时，如图1A所示，其反作用力F₁与反作用力F₂同样方向相对，且大小实质上相同，故于此不加赘述。

图2A为图1A所示的第一实施例的散热装置的示意图，图2B为图2A所示的散热装置的主视示意图。图1A所示的第一实施例的散热装置1为简单表示的剖面图，而图2A及2B为较完整的示意图，请同时参考图2A及2B所示，本实施例的固定组件11的主要组成为导热件111，而线圈112设置于导热件111的内部，且导热件111即具有供锁固的结构，故可直接固定于发热元件H（可参考图1A），并将热能传导至运动组件12相对于固定组件11的二侧设置所形成的运动空间14内。另外，磁性件122设置于质量体121的其中一侧，以共同形成运动组件12，且本实施例的磁性件122以磁环为例。而本实施例具有三弹性组件13设置于固定组件11及运动组件12的周缘，且弹性组件13连接固定组件11及设置于固定组件11二侧的运动组件12。其中，弹性组件13具有一连结部131及二弹臂132，连结部131连接于固定组件11。二条弹臂132分别连接设置于固定组件11二侧的运动组件12，且较佳的，弹臂132设置于质量体121。因此，如前所述，当电流通过固定组件11的线圈112时，磁性件122受到电磁感应而带动质量体121往复振动，进而压缩运动空间14，以排出温度较高的空气。而散热装置1的其他元件及其连结与作动关系，可参考前述，于此不加赘述。

另需说明的是，本发明不以线圈及磁性件的设置位置为限，于其他实施例中，线圈及磁性件亦可设置于其他位置，仅需达到运动组件对应于固定组件进行相对运动的效果即可。

图3A为本发明第二实施例的一种散热装置的方块示意图，同样的，图3A先以简单的方块表示第二实施例的散热装置2及其各元件的剖面结构，再续以完整的散热装置2示意图（即于后所述的图4A至图4C）做进一步描述。请先参考图3A所示，于本实施例中，散热装置2同样包括一固定组件21、二运动组件22以及一弹性组件23，且固定组件21的导热件211连接于发热元件H，二个运动组件22亦分别设置于固定组件21的相对二侧，弹性组件23连接固定组件21及运动组件22，使运动组件22可对应于固定组件21进行相对运动，进而压缩运动空间24，以达到散热的目的。而于本实施例中，运动组件22的其中之一具有磁性件222，另一运动组件22则具有线圈223，且同样的，本实施例的线圈223为环形结构，故图3A及图3B所示的线圈223的剖面图以两个方块表示。而为求说明清楚明了，以下将具有磁性件222的运动组件22称为第一运动组件22a，其具有质量体221a；另将具有线圈223的运动组件22称为第二运动组件22b，其具有质量体221b，以进行说明。

换言之，第二实施例的磁性件222与线圈223分别设置于不同的质量体221a、221b，而此种设置方式亦可达到第一运动组件22a与第二运动组件22b分别对应于固定组件21进行相对运动的目的。进而言之，同样的，线圈223另外接有导电线路（图未显示），当电流通过线圈223，使磁性件222与线圈223之间产生电磁感应。而磁性件222受到电磁感应的影响会产生往线圈223方向的感应磁力F_M，而当感应磁力F_M大于弹力F_S时，磁性件222则会带动质量体221a往线圈223的方向移动，亦即往靠近固定组件21的方向移动。另外，线圈223亦会受到电磁感应的影响而产生往磁性件222方向的感应磁力F_M′，当感应磁力F_M′大于弹力F_S时，具有线圈223的质量体221b便往磁性件222的方向移动，亦即往靠近固定组件21的方向移动。换言之，第二实施例的散热装置2，其第一运动组件22a与第二运动组件22b于电磁感应的作用之下，皆会往靠近固定组件21的方向移动，进而压缩运动空间24，如图3B所示，图3B为图3A所示的散热装置另一作动的示意图，借由图3A至图3B的作动以排出运动空间24中温度较高的空气。

反向的，如前所述，由于质量体221a、221b本身的重量亦会对应产生往靠近固定组件21的方向作用力F_W，而当弹力F_S大于作用力F_W时，借由弹性组件23的回弹以带动质量体221a、221b往远离固定组件21的方向移动，即回到图3A所示的态样，以加速导热件211将发热元件H的热能传导至运动空间24内，进而达到散热的目的。而其他关于散热装置2的详细作动关系，可参考第一实施例的散热装置1，于此不加赘述。

图4A为图3A所示的第二实施例的散热装置的示意图，图4B为图4A所示的散热装置的分解示意图，图4C为图4A所示的散热装置的主视示意图。如前所述，图3A及图3B所示的第二实施例的散热装置2为简单表示的剖面图，而图4A至图4C为较完整的示意图，请先参考图4A及图4B所示，本实施例的固定组件21由导热件211及散热件212所组成，较佳的，导热件211为导热管，其一端连接于发热元件H，另一端则连接于散热件212，而第一运动组件22a与第二运动组件22b分别设置于散热件212的相对二侧，换言之，二个运动组件22分别设置于固定组件21相对应的二侧，并共同形成运动空间24。其中，导热件211与散热件212的配合使用，更可加速导热件211将发热元件H的热能传导至运动空间24。另外，本实施例的磁性件222及线圈223分别设置于第一运动组件22a的质量体221a及第二运动组件22b的质量体221b。

于本实施例中，具有四个弹性组件23对称的设置于固定组件21、第一运动组件22a与第二运动组件22b，以连接固定组件21及第一运动组件22a与第二运动组件22b。其中，弹性组件23包括二个弹性元件23a、23b，且弹性元件23a、23b设置于固定组件21的相对二侧，并分别连接于二运动组件22（第一运动组件22a及第二运动组件22b）。弹性元件23具有一连结部231及一弹臂232，进而言之，弹性元件23a、23b分别具有一连结部231a、231b及一弹臂232a、232b，连结部231a、231b连接于固定组件21，且较佳的，固定组件21具有对应的锁固部213，连结部231a、231b可分别锁于锁固部213，而弹臂232b连接于第二运动组件22b的质量体221b。因此，如前所述，当电流通过第二运动组件22b的线圈223时，磁性件222及线圈223皆可因受到电磁感应而分别带动质量体221a与质量体221b往复振动，进而压缩运动空间24，以排出温度较高的空气。另外，较佳的，质量体221a、221b与弹性元件23a、23b为一体成型，即弹臂232a、232b分别自质量体221a、221b延伸，再借由连结部231a、231b固定于固定组件21的锁固部213，可形成体积更为轻薄的散热装置2。另外，关于散热装置2的其他元件及其连结与作动关系，可参考前述，于此不加赘述。

本发明另提供一种电子装置，包括一发热元件以及一散热装置。散热装置包括一固定组件、二运动组件及一弹性组件。固定组件具有一导热件，导热件连接于发热元件，将发热元件的热能传导至固定组件。该二运动组件分别具有一质量体，该二运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，且该二运动组件对应于固定组件分别形成一运动空间，该二运动组件对应于固定组件相对运动。弹性组件连接固定组件及该二运动组件。其中，关于散热装置的各个元件及其连结关系，以及发热元件与散热元件的连接关系可参考前述，于此不加赘述。

综上所述，本发明的散热装置，借由二运动组件分别设置于固定组件的相对二侧，并形成运动空间，并可借由将固定组件的导热件连接于发热元件，使发热元件的热能传导至运动空间中，使运动空间内的空气温度较高。其中，运动组件对应于固定组件产生相对运动，进而压缩运动空间，可将运动空间内温度较高的空气排出，以达到散热的目的。而借由弹性组件连接固定组件与运动组件，更可使运动组件对应于固定组件所产生相对运动持续进行，除了可稳定的排出运动空间内的空气以外，更可加速导热件将发热元件所产生的热能传导至运动空间的速度，以提升散热效果。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。

Claims (13)

1.一种散热装置，用于逸散一发热元件所产生的热能，该散热装置包括：

一固定组件，具有一导热件；

二个运动组件，分别具有一质量体，所述二个运动组件分别设置于该固定组件的相对二侧，且所述二个运动组件对应于该固定组件分别形成一运动空间，所述二个运动组件对应于该固定组件相对运动；以及

一弹性组件，连接该固定组件及所述二个运动组件。

2.如权利要求1所述的散热装置，其中该导热件连接于该发热元件，并将该发热元件的热能传导至该固定组件。

3.如权利要求1所述的散热装置，其中该固定组件还具有一线圈，所述二个运动组件分别具有一磁性件。

4.如权利要求3所述的散热装置，其中该线圈设置于该导热件，该磁性件设置于该质量体。

5.如权利要求1所述的散热装置，其中所述二个运动组件的其中之一具有一磁性件，所述二个运动组件的另外之一具有一线圈。

6.如权利要求5所述的散热装置，其中该磁性件与该线圈分别设置于不同的所述二个质量体。

7.如权利要求1所述的散热装置，其中该弹性组件具有一连结部及二个弹臂，该连结部连接于该固定组件，所述二个弹臂分别连接于所述二个运动组件。

8.如权利要求1所述的散热装置，其中该弹性组件包括二个弹性元件，所述二个弹性元件设置于该固定组件的相对二侧并分别连接于所述二个运动组件。

9.如权利要求8所述的散热装置，其中该弹性元件具有一连结部及一弹臂，该连结部连接于该固定组件，该弹臂连接于该运动组件的该质量体。

10.如权利要求9所述的散热装置，其中该质量体与该弹性元件为一体成型。

11.如权利要求1所述的散热装置，其中该导热件包括一导热管。

12.如权利要求1所述的散热装置，其中所述二个运动组件对应于固定组件相对运动的频率介于20次/秒至60次/秒之间。

13.一种电子装置，包括：

一发热元件；以及

一散热装置，包括：

一固定组件，具有一导热件，该导热件连接于该发热元件，将该发热元件的热能传导至该固定组件；

二个运动组件，分别具有一质量体，所述二个运动组件分别设置于该固定组件的相对二侧，且所述二个运动组件对应于该固定组件分别形成一运动空间，所述二个运动组件对应于该固定组件相对运动；及

一弹性组件，连接该固定组件及所述二个运动组件。