專利名稱：電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置，且特別涉及一種具有封閉殼體的電子裝置。
背景技術：
工業(yè)電腦(industrial computer)是指并非使用于一般消費性或商業(yè)性用途 的電腦，由于不只應用于工業(yè)領域，因此又有人稱之為產(chǎn)業(yè)電腦。隨著3C 發(fā)展與因特網(wǎng)的發(fā)達，工業(yè)電腦產(chǎn)業(yè)已經(jīng)結合信息、通訊、消費性電子、光 電、半導體與軟件，持續(xù)不斷地擴大其應用領域，也逐漸從工業(yè)應用領域延 伸到日常生活中。此外，工業(yè)電腦產(chǎn)品的使用環(huán)境通常較差，所以產(chǎn)品往往 需要防高溫、耐低溫、散熱好、防塵、防水等特性。
由于工業(yè)電腦對于防塵及防水要求較高，因此殼體的通風孔較少也較 小。甚至殼體不開通孔，以避免灰塵或水氣進入機體內部，因此殼體內部熱 量不容易排出。 一般而言，電腦為了達到防塵防水要求，殼體的設計當然以 通孔數(shù)目越少以及通孔尺寸越小為佳。防塵防水標準通常以IP加上兩位數(shù)字 標示之，例如IP65的第一個數(shù)字"6"表示完全防止粉塵進入，第二個數(shù) 字"5"表示用水沖洗無任何傷害。以IP65的防塵防水標準而言，封閉殼體 是優(yōu)選的殼體設計方案。但封閉殼體也容易導致散熱不良而升高殼體內部溫 度，進而導致整體系統(tǒng)不穩(wěn)定。
再者，由于工業(yè)電腦很少擴充或升級內部元件，因此工業(yè)電腦的內部元 件設計上也較為緊密，以充分利用殼體內部空間。因此，中央處理器、北橋 芯片、內存及硬盤等內部電子元件所產(chǎn)生的熱量，容易累積于殼體內部。并 且，由于內部空間較為擁擠，氣流流動空間不大，因此內部的熱對流不明顯， 容易產(chǎn)生局部熱量累積過大的情況。熱量累積越多，越容易讓系統(tǒng)運作不穩(wěn) 定，甚至死機。
傳統(tǒng)工業(yè)電腦不使用風扇，單純靠殼體表面作被動式散熱?；蛘撸饕?發(fā)熱源可通過熱導管及鰭片構成熱交換器，貫穿系統(tǒng)并做好防塵防水措施，將風扇隔離在系統(tǒng)外部，對熱交換器進行散熱。
請參閱圖1，圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術的工業(yè)電腦1的示意圖。如圖1所示，工業(yè)電腦1的主要發(fā)熱元件，例如中央處理器13及北橋芯片15，
可通過貼附于其上的熱導管14導出熱量。熱導管14將熱量導出封閉殼體10之外，而與外部冷空氣進行熱交換。如此一來，中央處理器13及北橋芯片15等電子元件就可達到散熱的效果。
但是，這樣的設計仍有缺點，因為工業(yè)電腦中的發(fā)熱元件不只中央處理器及北橋芯片，其他元件雖然發(fā)熱程度較低，但長時間累積下來，仍會增加殼體內部的溫度。將每一發(fā)熱元件都設置一導熱元件是最直接的作法，但不符合經(jīng)濟效益。
因此，在具有封閉殼體的電子裝置(例如工業(yè)電腦)上，如何提供一種
優(yōu)選的導熱設計，是本發(fā)明要解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電子裝置，該電子裝置具有封閉殼體且能有效地排出殼體內部熱量，以降低內部溫度。
根據(jù)一具體實施例，本發(fā)明的電子裝置包含封閉殼體、第一導熱元件及第一風扇。第一導熱元件穿透該封閉殼體，第一風扇設置于該封閉殼體內。該第一風扇產(chǎn)生一第一氣流，該第一氣流在該封閉殼體內流動并流經(jīng)該第一導熱元件。
該第一導熱元件包含一第一導熱部及一第二導熱部，該第一導熱部設置于該封閉殼體內，該第二導熱部設置于該封閉殼體外。該第一風扇鄰近于該第一導熱部，致使該第一風扇所產(chǎn)生的該第一氣流可直接吹向該第一導熱部。
電子裝置進一步包含一第二風扇，該第二風扇位于該封閉殼體外并鄰近于該第二導熱部，該第二風扇產(chǎn)生一第二氣流以流經(jīng)該第二導熱部。
此外，電子裝置進一步包含一第二導熱元件，該第二導熱元件穿透該封閉殼體，該第二導熱元件包含一第三導熱部及一第四導熱部，該第三導熱部位于該封閉殼體內并接觸該電子裝置的一電子元件，該第四導熱部位于該封閉殼體外。該電子元件可為中央處理器、北橋芯片、南橋芯片及內存。該第二風扇所產(chǎn)生的該第二氣流流經(jīng)該第四導熱部。
綜上所述，本發(fā)明通過設置于封閉殼體內的風扇帶動封閉殼體內部的空氣流動，進而通過穿透封閉殼體的導熱元件將熱量導出殼體外部。因此，可避免封閉殼體內部熱量的局部累積，也強化了熱對流以增進與外部冷空氣熱交換的效率。因此，本發(fā)明提供了更有效的熱交換機制，讓具有封閉殼體的電子裝置能更加穩(wěn)定地運行。
關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進一步的了解。


圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術的工業(yè)電腦的示意圖。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明第一具體實施例的工業(yè)電腦的示意圖。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明第二具體實施例的工業(yè)電腦的示意圖。圖4所示為根據(jù)本發(fā)明第三具體實施例的工業(yè)電腦的示意圖。
具體實施例方式
一般而言，具有封閉殼體的電子裝置為防塵與防水要求較高的工業(yè)電腦及嵌入式電腦等，國際防護等級標準(Intemational Protection Code, IP Code)為國際電氣標準會議(International Electrotechnical Commission, IEC)制定的
電子裝置防塵與防水等級規(guī)格。IP Code后面第一位數(shù)表示防塵等級，第二位數(shù)則表示防水等級，數(shù)字越大，防護等級越高。本發(fā)明實施例的封閉殼體定義為使電子裝置防護等級為IP45以上的封閉殼體。以下說明中，本發(fā)明的電子裝置將以工業(yè)電腦為例。
請參閱圖2，圖2所示為根據(jù)本發(fā)明第一具體實施例的工業(yè)電腦3的示意圖。如圖2所示，工業(yè)電腦3包含封閉殼體30、第一導熱元件32、第二導熱元件34及第一風扇36。第一風扇36主要作用是改良封閉殼體30的內部熱對流效率，讓發(fā)熱量較小的電子元件通過空氣對流帶走熱量，進而由第一導熱元件32將內部氣流的熱量導引至封閉殼體30之外。第二導熱元件34主要作用是加強發(fā)熱量較高的電子元件的導熱效率，通過熱傳導作用，將大部分的熱量導引至封閉殼體30之外。
6如圖2所示，第一風扇36設置于封閉殼體30內，第一導熱元件32穿 透封閉殼體30的側面300。第一導熱元件32包含第一導熱部320及第二導 熱部322，第一導熱部320設置于封閉殼體30內，第二導熱部322設置于封 閉殼體30外。第一風扇36鄰近于第一導熱部320，致使第一風扇36所產(chǎn)生 的內部氣流(虛線箭頭所示)可直接吹向第一導熱部320。
第一風扇36產(chǎn)生一內部氣流(虛線箭頭所示)，該內部氣流在封閉殼體30 內流動以帶動熱對流，帶動發(fā)熱量較低或未覆蓋有導熱結構的電子元件附近 氣流的流動，例如硬盤372、光驅370及電源供應器374，熱量就可通過 熱對流導引至第一導熱元件32。
第一導熱元件32可為熱導管，由于熱導管的特性，第一導熱部320的 熱量會被快速導引至第二導熱部322。第一導熱元件32將內部熱量導引散發(fā) 至外部空氣的流程大致如下。首先，內部氣流會與第一導熱部320進行熱交 換；接著，熱量從第一導熱部320傳導至第二導熱部322;最后，第二導熱 部322與外部冷空氣熱交換。此外，第二導熱部322可另包含第一鰭片3220， 第一鰭片3220可增加熱交換面積，進而增加第二導熱部322的散熱效率。
對于封閉殼體30內部流動的氣流而言，由于第一導熱部320的溫度會 比封閉殼體30內部的溫度要低，因此第一導熱部320附近的氣體可與第一 導熱部320進行熱交換，從而降低了氣體溫度，亦即帶走熱對流所帶來的熱 量。降溫后的氣體回流到發(fā)熱電子元件后，再度進行熱交換。如此一來，內 部氣流(虛線箭頭所示)就可重復地進行導引熱量至第一導熱元件32的作用。
再者，如圖2所示，工業(yè)電腦3的第二導熱元件34穿透封閉殼體30的 側面300，第二導熱元件34包含第三導熱部340及第四導熱部342。第四導 熱部342位于封閉殼體30外，第三導熱部340位于封閉殼體30內并接觸工 業(yè)電腦3的中央處理器33及北橋芯片35，此外也可接觸南橋芯片及內存之 類發(fā)熱量較大的電子元件。
第三導熱部340與中央處理器33的緊密接觸，可直接將熱量導引至第 四導熱部342，進而由第四導熱部342與外部冷空氣進行熱交換。 一般而言， 第二導熱元件34可為一熱導管，并且第四導熱部342可另包含第二鰭片 3420,第二鰭片可增加熱交換面積，進而增加第四導熱部342的散熱效率。
如圖2所示，工業(yè)電腦3進一步包含第二風扇38，位于封閉殼體30外
7并鄰近于第二導熱部322。第二風扇38產(chǎn)生外部氣流(虛線所示)，外部氣流 流經(jīng)第二導熱部322及第四導熱部342。設置第二風扇38的目的在于強化第 二導熱部322及第四導熱部342與外部冷空氣的熱交換效率。若未設置第二 風扇38，則位于封閉殼體30外的第二導熱部322及第四導熱部342之間的 間隔需增加，避免熱量累積于第二導熱部322及第四導熱部342之間的空間， 以確保導熱元件附近的空氣溫度夠低。
另需注意的是，由于工業(yè)電腦對于防塵防水要求較高，因此導熱元件穿 透封閉殼體之處不會有縫隙。然而，圖2中所示的封閉殼體30不包含外部 殼體31，外部殼體31具有多個通孔。通孔的存在是為了讓第二風扇38所產(chǎn) 生的外部氣流(虛線所示)能流出于外部殼體31。
除了上述的實施例外，本發(fā)明的工業(yè)電腦還有其他變型，如圖3及圖4 所示。請參閱圖3，圖3所示為根據(jù)本發(fā)明第二具體實施例的工業(yè)電腦5的 示意圖。與圖2相比較，圖3所示的工業(yè)電腦5的第一風扇56不位于第一 導熱部520旁，而位于圖3所示的光驅570旁。當然，第一風扇56也可位 于其他電子元件(例如硬盤572及電源供應器574)旁。與圖1相比較，圖3 中的第一風扇56的設置更能增加未覆蓋有導熱元件的電子元件附近的氣流 的流動性。當然，圖2的第一風扇56的設置不與圖3的第一風扇36的設置 相沖突，可同時存在以增強熱對流效果。
請參閱圖4，圖4所示為根據(jù)本發(fā)明第三具體實施例的工業(yè)電腦7的示 意圖。與圖2或圖3相比較，圖4所示的工業(yè)電腦7的第一導熱元件72不 是熱導管，而是多個鰭片。所述多個鰭片從殼體70的側面700朝內及朝外 延伸，因此第一風扇76及第二風扇78分別直接吹向所述多個鰭片，進行導 熱及散熱的作用。
除了通過上述說明中提到的機構設計(風扇及導熱元件)之外，還可在工 業(yè)電腦的機構上裝設一溫度傳感器，并且在電路上新增一溫度控制電路。如 此一來，第一風扇及第二風扇可根據(jù)不同溫度狀況而啟動或改變轉速。例如 封閉殼體內部的溫度較低時，可將第一風扇及第二風扇關閉或降低轉速；內 部溫度較高時，可將第一風扇及第二風扇開啟或增加轉速。溫度控制的設計 能在能源消耗及散熱功效之間取得平衡。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過設置于封閉殼體內的風扇帶動封閉殼體內部的空氣流動，進而通過穿透封閉殼體的導熱元件將熱量導出殼體外部。因 此，可避免封閉殼體內部熱量的局部累積，也強化了熱對流以增進與外部冷 空氣熱交換的效率。因此，本發(fā)明提供了更有效的熱交換機制，讓具有封閉 殼體的電子裝置能更加穩(wěn)定地運行。
通過以上優(yōu)選具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與 精神，而并非以上述所披露的優(yōu)選具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。 相反地，其目的是希望能在本發(fā)明的權利要求書的范疇內涵蓋各種改變及等 效設置。因此，本發(fā)明的權利要求書的范疇應該根據(jù)上述的說明作最寬廣的 解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及等效設置。
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權利要求
1.一種電子裝置，其特征是，上述電子裝置包含封閉殼體；第一導熱元件，穿透上述封閉殼體；以及第一風扇，設置于上述封閉殼體內，上述第一風扇產(chǎn)生第一氣流，上述第一氣流在上述封閉殼體內流動并流經(jīng)上述第一導熱元件。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電子裝置，其特征是，上述第一導熱元件包 含第一導熱部及第二導熱部，上述第一導熱部設置于上述封閉殼體內，上述 第二導熱部設置于上述封閉殼體外。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電子裝置，其特征是，上述第一風扇鄰近于 上述第一導熱部，致使上述第一風扇所產(chǎn)生的上述第一氣流直接吹向上述第 一導熱部。
4. 根據(jù)權利要求2所述的電子裝置，其特征是，上述電子裝置進一步 包含第二風扇，該第二風扇位于上述封閉殼體外并鄰近于上述第二導熱部， 上述第二風扇產(chǎn)生第二氣流以流經(jīng)上述第二導熱部。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電子裝置，其特征是，上述電子裝置進一步 包含第二導熱元件，該第二導熱元件穿透上述封閉殼體，上述第二導熱元件 包含第三導熱部及第四導熱部，上述第三導熱部位于上述封閉殼體內并接觸 上述電子裝置的電子元件，上述第四導熱部位于上述封閉殼體外。
6. 根據(jù)權利要求5所述的電子裝置，其特征是，上述電子元件為中央 處理器、北橋芯片或南橋芯片。
7. 根據(jù)權利要求5所述的電子裝置，其特征是，上述第二風扇所產(chǎn)生 的上述第二氣流流經(jīng)上述第四導熱部。
8. 根據(jù)權利要求2所述的電子裝置，其特征是，上述第一導熱部包含
9.根據(jù)權利要求2所述的電子裝置，其特征是，上述第一導熱部懸置 于上述封閉殼體內。
10.根據(jù)權利要求l所述的電子裝置，其特征是，上述第一導熱元件包 含熱導管。
11. 根據(jù)權利要求l所述的電子裝置，其特征是，上述第一導熱元件包 含鰭片。
12. 根據(jù)權利要求l所述的電子裝置，其特征是，上述封閉殼體使上述 電子裝置的防護等級為IP45以上。
全文摘要
本發(fā)明披露一種電子裝置，包含封閉殼體、導熱元件及風扇。導熱元件穿透封閉殼體，風扇設置于封閉殼體內。風扇產(chǎn)生一氣流，氣流在封閉殼體內流動并流經(jīng)導熱元件。通過設置于封閉殼體內的風扇帶動封閉殼體內部的空氣流動，進而通過穿透封閉殼體的導熱元件將熱量導出殼體外部。因此，可避免封閉殼體內部熱量的局部累積，也強化了熱對流以增進與外部冷空氣熱交換的效率，因此，提供了更有效的熱交換機制，讓具有封閉殼體的電子裝置能更加穩(wěn)定地運行。
文檔編號G06F1/20GK101667056SQ200810215848
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權日2008年9月5日
發(fā)明者鐘兆才 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司