CN109960385A - 具可翻转风扇的散热装置及具散热装置的主机板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具可翻转风扇的散热装置及具散热装置的主机板，具可翻转风扇的散热装置用于对多个电子零件进行散热，电子零件设置于中央处理器的周围。散热装置包含散热器、风扇组架、转向组件及控制电路。散热器具有多个散热区，各散热区用以对电子零件导热。风扇组架包含多个风扇模块，风扇组架设置于散热器上，且各散热区上至少对应设置一风扇模块。转向组件连接风扇组架，以驱动各风扇模块以与散热器的上表面平行的轴向翻转。控制电路侦测电子零件及中央处理器的运作状态，对应运作状态而控制转向组件使散热区中至少一风扇模块翻转。

Description

具可翻转风扇的散热装置及具散热装置的主机板

技术领域

一种散热装置，尤指一种具多个可翻转风扇的散热装置。

背景技术

随着科技日新月异，电脑的应用的层面愈来愈广，人们对于电脑的需求也愈来愈高，尤其对于运算繁复、反应需快速的应用，例如电子竞技，讲究的是电脑效能高及较佳的稳定性。

然而关于电脑的运作效能及稳定性，主要关键在于主机板、中央处理器及电子零件的运作，传统的制造厂商提供高阶的中央处理器来提升电脑的整体运作，然而中央处理器在运作时需要大量且稳定的电源，如此一来，主机板上的电子零件运作期间将产生大量的热能，严重者将积聚在主机内部无法轻易向外散逸，使得中央处理器及电子零件等过热而损耗，因而降低运作效能。

对于电子零件，例如电源零件，其在运作时会产生大量热能，一般多采用金属散热板及导热介质，透过接触电源零件的方式导热，将热量导通至散热板以达到散热的效果，如此，散热板表周围的环境有无风流将影响散热的效率，将亦影响主机板的效能。

此外，传统中央处理器的散热器的风扇模块基本上可分为两种散热模式，一种风扇的风向自散热板向下流动，将热量排除；另一种风扇的风向是以平行电路板的方向流动，将热量排除。前者虽然可以将部分电子零件产生的热量排除，但能排除的热量有限，因此散热效果有限。后者对于电子零件来说，并无风流将电子零件产生的热量导散，以致电子零件持续磨耗。

发明内容

鉴于上述问题，本发明一或多个实施例提出一种具可翻转风扇的散热装置，用于对多个电子零件进行散热，所述电子零件设置于中央处理器周围，散热装置包含散热器、风扇组架、转向组件以及控制电路。散热器具有多个散热区，且各散热区用以对电子零件导热。风扇组架包含多个风扇模块，风扇组架设置于散热器上，且各散热区上至少对应设置一个风扇模块。转向组件连接风扇组架，以驱动各风扇模块以与散热器的上表面平行的轴向翻转。控制电路信号连接电子零件、中央处理器、风扇模块与转向组件，控制电路侦测电子零件及中央处理器的运作状态，对应运作状态而控制转向组件致散热区中至少一风扇模块翻转。

如上述的具可翻转风扇的散热装置，在一实施例中，控制电路包含控制单元及侦测单元。侦测单元连接控制单元，侦测单元侦测电子零件及中央处理器的温度与时脉中至少之一者，根据侦测结果传送侦测信号至控制单元，控制单元依据各侦测信号，而对应传送启动信号至散热区中至少一风扇模块，使其作动。控制单元还对应传送翻转信号至转向组件，使其驱动至少一风扇模块依上述轴向翻转。

如上述的具可翻转风扇的散热装置，在一实施例中，启动信号包含设定风扇模块的转动速度、正向旋转或逆向旋转中至少一者。

如上述的具可翻转风扇的散热装置，在一实施例中，翻转信号包含设定转向组件驱动风扇模块翻转的方向及翻转的角度。

如上述的具可翻转风扇的散热装置，在一实施例中，转向组件包含基座、连接线及转向电机，基座设置于电路板上，转向电机与风扇组架连接，转向电机并经由连接线与基座连接。

一种主机板，包含电路板、多个电子零件、中央处理器、散热器、风扇组架、转向组件以及控制电路。中央处理器与多个电子零件设置于电路板上。散热器设置于电子零件上且不接触中央处理器，且散热器具有多个散热区。风扇组架包含多个风扇模块，风扇组架设置于散热器上，且各散热区上至少对应设置一个风扇模块。转向组件连接风扇组架，以驱动各风扇模块以与散热器的上表面平行的一轴向翻转。控制电路信号连接电子零件、中央处理器、风扇模块与转向组件，控制电路侦测电子零件及中央处理器的运作状态，对应运作状态而控制转向组件致散热区中至少一风扇模块翻转。

如上述的主机板，在一实施例中，控制电路包含控制单元及侦测单元。侦测单元连接控制单元，侦测单元侦测电子零件及中央处理器的温度与时脉中至少之一者，根据侦测结果传送至少一侦测信号至控制单元，控制单元依据各侦测信号，而对应传送启动信号至散热区中至少一风扇模块，使其作动。控制单元还对应传送翻转信号至转向组件，使其驱动至少一风扇模块依上述轴向翻转。

如上述的主机板，在一实施例中，启动信号包含设定风扇模块的转动速度、正向旋转或逆向旋转中至少一者。

如上述的主机板，在一实施例中，翻转信号包含设定转向组件驱动风扇模块翻转的方向及翻转的角度。

如上述的主机板，在一实施例中，转向组件包含基座、连接线及转向电机，基座设置于电路板上，转向电机与风扇组架连接。转向电机并经由连接线与基座连接。

依据本发明实施例所揭露的具可翻转风扇的散热装置，在中央处理器与电子零件在运作时产生大量热能，经由控制电路侦测中央处理器与电子零件的温度，对应控制风扇模块运转以改变主机板、电子零件与中央处理器的温度，维持主机板的效能及稳定性。控制电路还控制转向组件，使风扇模块能依一轴向翻转，风扇模块翻转角度的不同，产生的风流即不同，可适时对应电子零件或中央处理器产生的热能进行散热。此外，风扇模块还能分区运转，针对特定的电子零件进行散热，有效达到上述维持主机板(电子零件、中央处理器)的效能及稳定性的目的。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A系本发明的具可翻转风扇的散热装置装设型态一实施例的示意图。

图1B系本发明的具可翻转风扇的散热装置装设型态一实施例的示意图。

图1C系本发明的具可翻转风扇的散热装置装设型态一实施例的示意图。

图2A是本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的结构示意图。

图2B是本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的使用状态图。

图3A是本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的使用状态图。

图3B是本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的使用状态图。

图3C是本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的使用状态图。

图4是本发明具可翻转风扇的散热装置一实施例的架构示意图。

图5A是本发明具可翻转风扇的散热装置的一实施例的使用状态示意图。

图5B是本发明具可翻转风扇的散热装置的一实施例的使用状态示意图。

图5C是本发明具可翻转风扇的散热装置的一实施例的使用状态示意图。

图6是本发明的主机板的一实施例的架构示意图。

图7是本发明的主机板的散热器装设型态的一实施例的示意图。

其中，附图标记

100…散热装置 200…主机板

1…散热器 10/a～f…散热区

2…风扇模块 20…风扇组架

21…框架 22…风扇

3…控制电路 31…控制单元

32…侦测单元 4…电子零件

5…转向组件 51…基座

52…连接线 53…转向电机

6…电路板 7…中央处理器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

请参阅图1A至图1C，分别为本发明的具可翻转风扇的散热装置装设型态一实施例的示意图。所述散热装置100用于对多个电子零件4进行散热，所述电子零件4设置于中央处理器7周围，散热装置100包含散热器1、风扇组架20、转向组件5(参阅图2A至图2B)以及控制电路3。散热器1可对电子零件4导热，其中将散热区的上表面划分为多个散热区10，各个散热区10可用以对所对应的电子零件4导热，例如邻近或位于散热区10下方的电子零件4。在一实施例中，电子零件4是指电源的零件，例如电容。散热器1由金属制成，在一实施例中，散热器1具有鳍片的结构。装设散热器1的型态并没有限制，可随着电路板6、中央处理器7以及电子零件4的设置而不同。如图1A所示，在此实施例中，散热器1概呈L型态。而在图1B及图1C中，散热器1为横式或是直式型态。

请参阅图2A至图2B，分别为本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的结构示意图。

风扇组架20包含多个风扇模块2，风扇组架20设置于散热器1上，且各散热区10上对应设置一个风扇模块2。其中风扇模块2包含框架21及风扇22，风扇22设置于框架21内。转向组件5连接风扇组架20，转向组件5用以驱动各风扇模块2以与散热器1的上表面平行的枢转轴Z翻转，即以枢转轴Z延伸的轴向为对称轴翻转。

更具体的说明，在此实施例中，转向组件5包含基座51、连接线52及转向电机53，基座51设置于电路板6上，转向电机53与风扇组架20的风扇模块2连接，转向电机53并经由连接线52与基座51连接，如此，转向电机53可接收控制电路3传送的信号启动运转，驱动各风扇模块2以枢转轴Z的延伸轴向为对称轴而翻转。

请参阅图3A至图3C，分别为本发明的多个风扇模块与转向组件的一实施例的使用状态图。

如图3A所示，在此实施例中，转向组件5不只一个，转向组件5分别设置于「L」型的散热器1两端，转向组件5连接风扇组架20的风扇模块2，如此，一转向组件5可驱动散热区a～d的风扇模块2以第一轴向X翻转，另一转向组件5可驱动散热区e～f的风扇模块2以第二轴向Y翻转，达到分区制造风流、分区散热的效果。而在一些实施例中，一风扇模块2可在选择受二转向组件5之一的驱动，而依据不同轴向翻转，例如上述散热区d的风扇模块2则可依第一轴向X或第二轴向Y翻转。本发明并不以此为限，

如图3B至图3C所示，各个风扇模块2可分别连接转向组件5，如此各个风扇模块2翻转的方向与翻转的程度不一定相同，在此实施例中，散热区d的风扇模块2则可选择依第一轴向X或第二轴向Y翻转，视其组接转向组件5而定。本发明并不以此为限制，应视使用者及制造业者所需而装设。

在一实施例中，散热装置100更包含液冷结构(图未示出)，液冷结构包含储液槽、水泵及传输管，传输管分别连通储液槽、水泵及散热器1，储液槽储有水冷液，水冷液可在传输管内流动，水泵可以驱动水冷液流动，导引水冷液进出散热器1，如此，水冷液流经散热器1时，可吸收散热器1的热量，将热量带出于散热器1外，回到储液槽。以此循环流程，具有帮助散热器1散热的效果。上述水冷液可由丙二醇(或者一些其他的醇类)加上蒸馏水及添加剂(色素、抗锈剂)等所组成。在一些实施例中，水冷液为纯水或蒸馏水。

请参阅图4，为本发明具可翻转风扇的散热装置一实施例的架构示意图。控制电路3信号连接中央处理器7、电子零件4、转向组件5及风扇模块2，控制电路3可侦测电子零件4及中央处理器7的运作状态。

进一步的说明，控制电路3包含控制单元31及侦测单元32。侦测单元32与控制单元31连接，侦测单元32可以侦测电子零件4与中央处理器7的温度与时脉中至少之一者，根据侦测结果传送侦测信号至控制单元31，控制单元31依据各个侦测信号，判断何者的散热区10中的风扇模块2需要启动运转，以降低对应的电子零件4或中央处理器7的温度，而对应传送启动信号至散热区10中的风扇模块2，使其运转。控制单元31还对应传送翻转信号至转向组件5，使其驱动对应电子零件4或中央处理器7的散热区10上的风扇模块2依上述轴向(第一轴向X或第二轴向Y)为对称轴翻转。

换言之，使用者可预设一温度限制值或一时脉限制值于控制单元31里，例如在基本输入输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)里设定所述温度限制值或时脉限制值。当侦测单元32传送侦测信号至控制单元31，控制单元31依据侦测信号判断电子零件4或中央处理器7运作的温度或时脉是否超出温度限制值或时脉限制值。当控制单元31判断电子零件4或中央处理器7的运作温度或时脉已超出设定值(即过热或超频)，控制单元31即对应控制对应于该电子零件4或中央处理器7的散热区10的风扇模块2运转或翻转，产生风流将热量导出，使电子零件4或中央处理器7不会过热并保持稳定性。被驱动翻转、运转的风扇模块2可以是一个或是多个，应视使用者的设定与侦测单元32侦测结果以及风扇模块2与转向组件5装设的情况而定。

在上述中，启动信号包含设定风扇模块2的转动速度、正向旋转或逆向旋转中至少一者。例如设定风扇模块2的风扇22每分钟转速(rpm)，是以顺时针的方式旋转或是以逆时针的方式旋转，以及风扇22旋转的时间，各风扇模块2所接受的启动信号不一定相同。翻转信号包含设定转向组件5驱动风扇模块2翻转的方向及翻转的角度。例如设定转向组件5驱动风扇模块2依所述枢转轴Z正时针翻转或是逆时针翻转，以及翻转的角度(翻转的程度)，使用者可预先设定于基本输入输出系统或是应用程序里。风扇模块2的转动速度、正逆旋转与翻转的方向、角度所产生的风流不同，散热的效果也不同，因此使用者可针对各风扇模块2的运转模式分别设定以达最佳的散热效果。

在一实施例中，控制电路3还与上述水泵信号连接，控制电路3进一步传送信号，启动水泵，进行液(水)冷散热。

请参阅图5A至图5C，分别为本发明具可翻转风扇的散热装置的一实施例的使用状态示意图。散热区a～f下方分布有电子零件4，例如电源零件，各电源零件分工的状态不同，因此当中央处理器7运作时，有不同的电源需求，当散热区a～d下方的电源零件温度升高，此时即有分区散热的需求，风扇模块2在散热过程中必定运转，即风扇22旋转产生风流，下述将对于风扇模块2的翻转方式更具体的说明。

如图5A所示，在此实施例中，针对邻近或处于散热区a～d下方的高温或超频的电子零件4或/及中央处理器7，控制电路3可控制转向组件5驱动散热区a～d的风扇模块2翻转，而其他散热区e、f的风扇模块2则不翻转。如以图3B所示的实施例，控制电路则可控制转向组件5驱动散热区a的风扇模块2单独翻转，其他散热区b～f的风扇模块2则不翻转，应视控制电路3的设定与侦测结果而定。

如图5B所示，在此实施例中，针对邻近或处于散热区e、f下方的高温或超频的电子零件4或/及中央处理器7，控制电路3控制转向组件5驱动散热区e、f的风扇模块2一同翻转，而其他散热区a～d的风扇模块2则不翻转。

如图5C所示，在此实施例中，针对邻近或处于散热区b、f下方的高温或超频的电子零件4或/及中央处理器7高温或超频的电子零件4或/及中央处理器7，散热区b、f的风扇模块2可同时或不同时翻转，以达到散热的效果。

因此，由上述的实施例中，可知有多种方式可实现风扇模块2的翻转，当多个散热区10(如散热区a～d)的风扇模块2受同一转向组件5驱动时，散热区a～d的风扇模块2所翻转的方向、角度一致(同为顺时针或同为逆时针)。相对的，若由多个转向组件5分别连接各散热区a～f的风扇模块2，则被驱动的散热区a～d的风扇模块2可分别翻转、运作，各风扇模块2的翻转方向或翻转角度可能不同，诚如上述，应视使用者或业者的需求而决定转向组件5与风扇组架20(风扇模块2)的组态，本发明并无限制。

使用者依据电子零件4、中央处理器7的特性，将被驱动的风扇模块2运转条件(转速、风扇旋转方向及旋转时间)、翻转条件(翻转角度、翻转方向)分别设定于控制电路3中，如此使风扇模块2在运作(风扇模块2运转及翻转)时达到最好的散热效果。如此，电源零件温度较高的区域与电源零件温度较低的区域即可透过不同的设定使风扇模块2运转以分别对应散热，除了节能的优点外，更能保持主机的稳定性及高效能。

在一实施例中，具可翻转风扇的散热装置100与具有散热板(图未示出)的中央处理器7搭配使用，散热板上设有风扇(图未示出)，此风扇产生的风流自散热板往电路板6的方向流动，具可翻转风扇的散热装置100因风扇模块2可翻转，因此所产生的风流可以有效避免与散热板的风扇所产生的风流相互抵销，因而可达到最佳散热效果。

在另一实施例中，中央处理器7的散热板上风扇所产生的风流以平行电路板6的方向流动，因此对于电子零件4而言，并无法有效带走其产生的热量，搭配具可翻转风扇的散热装置100，除了将电子零件4产生的热量导散之外，也可协助中央处理器7散热。

请参阅图6至图7，图6为本发明的主机板的一实施例的架构示意图。图7为本发明的主机板的散热器1装设型态的一实施例的示意图。主机板200包含电路板6、中央处理器7、多个电子零件4、散热器1、多个风扇模块2以及控制电路3。关于电路板6、中央处理器7、多个电子零件4、散热器1、多个风扇模块2以及控制电路3，请再参阅图1A至图1C及相关说明。

关于风扇组架20、多个风扇模块2以及转向组件5的设置及其结构，请再参阅图2A至图3C及相关说明；关于控制电路3控制散热区10上的风扇模块2运转以及控制转向组件5驱动风扇模块2翻转，请再参阅图4及相关说明；关于控制电路3传送的启动信号、翻转信号请参阅上述相关说明；关于具可翻转风扇的散热装置100使用状态，请再参阅图5A至5C及相关说明，在此不再赘言。

本发明一实施例说明，中央处理器与电子零件在运作时产生大量热能，经由控制电路侦测中央处理器与电子零件的温度，对应控制风扇模块运转以改变主机板、电子零件与中央处理器的温度，维持主机板的效能及稳定性。电子零件分布于电路板上，邻近散热装置或位于散热装置下方。在一实施例中，控制电路进一步控制转向组件，使风扇模块能依一轴向翻转，风扇模块翻转角度的不同，产生的风流即不同，可适时对应电子零件或中央处理器产生的热能进行散热。

此外，风扇模块还能分区翻转及运转，当特定位置的电子零件温度变化较大时，控制电路一方面控制所对应位置的风扇模块运转，一方面控制转向组件驱动风扇模块翻转，以改变特定位置的电子零件的温度，使其不会发生过热的现象，可知具可翻转风扇的散热装置具有节能的优点。上述控制电路控制风扇模块的运转，包含设定风扇的转速、正向运转或是反向运转以及风扇旋转时间之外，还包含设定风扇模块的翻转方向、翻转角度以及翻转后维持的时间等，达到控制风量、进风或抽风的作用并有效达到上述维持主机板(电子零件、中央处理器)的效能及稳定性的目的。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具可翻转风扇的散热装置，其特征在于，用于对多个电子零件进行散热，且该些电子零件设置于一中央处理器周围，该散热装置包含：

一散热器，其具有多个散热区，且各该散热区用以对至少一该电子零件导热；及

一风扇组架，包含多个风扇模块，该风扇组架设置于该散热器上，且各该散热区上至少对应设置一个该风扇模块；

一转向组件，连接该风扇组架，以驱动各该风扇模块以与该散热器的上表面平行的一轴向翻转；及

一控制电路，信号连接该些电子零件、该中央处理器、该些风扇模块与该转向组件，该控制电路侦测该些电子零件及该中央处理器的运作状态，对应该运作状态而控制该转向组件致该些散热区中至少一风扇模块翻转。

2.如权利要求1所述的具可翻转风扇的散热装置，其特征在于，该控制电路包含：

一控制单元；及

一侦测单元，连接该控制单元，该侦测单元侦测该些电子零件及该中央处理器的温度与时脉中至少之一者，根据侦测结果传送至少一侦测信号至该控制单元，该控制单元依据各该侦测信号，而对应传送一启动信号至该些散热区中该至少一风扇模块，使其作动，该控制单元还对应传送一翻转信号至转向组件，使其驱动该至少一风扇模块依该轴向翻转。

3.如权利要求2所述的具可翻转风扇的散热装置，其特征在于，该启动信号包含设定该风扇模块的转动速度、正向旋转或逆向旋转中至少一者。

4.如权利要求2所述的具可翻转风扇的散热装置，其特征在于，该翻转信号包含设定该转向组件驱动该风扇模块翻转的方向及翻转的角度。

5.如权利要求1所述的具可翻转风扇的散热装置，其特征在于，该转向组件包含一基座、一连接线及一转向电机，该基座设置于该电路板上，该转向电机与该风扇组架连接并经由该连接线与基座连接。

6.一种主机板，其特征在于，包含：

一电路板；

多个电子零件，设置于该电路板上；

一中央处理器，设置于该电路板上；

一散热器，设置于该些电子零件上且不接触该中央处理器，且该散热器的具有多个散热区；

一风扇组架，包含多个风扇模块，该风扇组架设置于该散热器上，且各该散热区上至少对应设置一个该风扇模块；

一转向组件，连接该风扇组架，以驱动各该风扇模块以与该散热器的上表面平行的一轴向翻转；及

一控制电路，信号连接该些电子零件、该中央处理器、该些风扇模块与该转向组件，该控制电路侦测该些电子零件及该中央处理器的运作状态，对应该运作状态而控制该转向组件致该些散热区中至少一风扇模块翻转。

7.如权利要求6所述的主机板，其特征在于，该控制电路包含：

一控制单元；及

一侦测单元，连接该控制单元，该侦测单元侦测该些电子零件及该中央处理器的温度与时脉中至少之一者，根据侦测结果传送至少一侦测信号至该控制单元，该控制单元依据各该侦测信号，而对应传送一启动信号至该些散热区中该至少一风扇模块，使其作动，该控制单元还对应传送一翻转信号至转向组件，使其驱动该至少一风扇模块依该轴向翻转。

8.如权利要求7所述的主机板，其特征在于，该启动信号包含设定该风扇模块的转动速度、正向旋转或逆向旋转中至少一者。

9.如权利要求7所述的主机板，其特征在于，该翻转信号包含设定该转向组件驱动该风扇模块翻转的方向及翻转的角度。

10.如权利要求6所述的主机板，其特征在于，该转向组件包含一基座、一连接线及一转向电机，该基座设置于该电路板上，该转向电机与该风扇组架连接并经由该连接线与基座连接。