本案是關(guān)于一種氣冷散熱裝置,尤指一種利用氣體泵提供驅(qū)動氣流以進(jìn)行散熱的氣冷散熱裝置。
背景技術(shù):
隨著科技的進(jìn)步,各種電子設(shè)備例如可攜式電腦、平板電腦、工業(yè)電腦、可攜式通訊裝置、影音播放器等已朝向輕薄化、可攜式及高效能的趨勢發(fā)展,這些電子設(shè)備于其有限內(nèi)部空間中必須配置各種高積集度或高功率的電子元件,為了使電子設(shè)備的運算速度更快和功能更強(qiáng)大,電子設(shè)備內(nèi)部的電子元件于運作時將產(chǎn)生更多的熱能,并導(dǎo)致高溫。此外,這些電子設(shè)備大部分皆設(shè)計為輕薄、扁平且具緊湊外型,且沒有額外的內(nèi)部空間用于散熱冷卻,故電子設(shè)備中的電子元件易受到熱能、高溫的影響,進(jìn)而導(dǎo)致干擾或受損等問題。
一般而言,電子設(shè)備內(nèi)部的散熱方式可分為主動式散熱及被動式散熱。主動式散熱通常采用軸流式風(fēng)扇或鼓風(fēng)式風(fēng)扇設(shè)置于電子設(shè)備內(nèi)部,借由軸流式風(fēng)扇或鼓風(fēng)式風(fēng)扇驅(qū)動氣流,以將電子設(shè)備內(nèi)部電子元件所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)移,俾實現(xiàn)散熱。然而,軸流式風(fēng)扇及鼓風(fēng)式風(fēng)扇在運作時會產(chǎn)生較大的噪音,且其體積較大不易薄型化及小型化,再則軸流式風(fēng)扇及鼓風(fēng)式風(fēng)扇的使用壽命較短,故傳統(tǒng)的軸流式風(fēng)扇及鼓風(fēng)式風(fēng)扇并不適用于輕薄化及可攜式的電子設(shè)備中實現(xiàn)散熱。
再者,許多電子元件會利用例如表面粘貼技術(shù)(Surface Mount Technology,SMT)、選擇性焊接(Selective Soldering)等技術(shù)焊接于印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上,然而采用前述焊接方式所焊接的電子元件,于經(jīng)長時間處于高熱能、高溫環(huán)境下,容易使電子元件 與印刷電路板相脫離,且大部分電子元件亦不耐高溫,若電子元件長時間處于高熱能、高溫環(huán)境下,易導(dǎo)致電子元件的性能穩(wěn)定度下降及壽命減短。
圖1是為傳統(tǒng)散熱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,傳統(tǒng)散熱機(jī)構(gòu)是為一被動式散熱機(jī)構(gòu),其包括熱傳導(dǎo)板12,該熱傳導(dǎo)板12是借由一導(dǎo)熱膠13與一待散熱的電子元件11相貼合,借由導(dǎo)熱膠13以及熱傳導(dǎo)板12所形成的熱傳導(dǎo)路徑,可使電子元件11利用熱傳導(dǎo)及自然對流方式達(dá)到散熱。然而,前述散熱機(jī)構(gòu)的散熱效率較差,無法滿足應(yīng)用需求。
有鑒于此,實有必要發(fā)展一種氣冷散熱裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本案的目的在于提供一種氣冷散熱裝置,其可應(yīng)用于各種電子設(shè)備,以對電子設(shè)備內(nèi)部的電子元件進(jìn)行循環(huán)式熱對流散熱,俾提升散熱效能,降低噪音,且使電子設(shè)備內(nèi)部電子元件的性能穩(wěn)定并延長使用壽命。
本案的另一目的在于提供一種氣冷散熱裝置,其具有溫控功能,可依據(jù)電子設(shè)備內(nèi)部電子元件的溫度變化,控制氣體泵的運作,俾提升散熱效能,以及延長氣冷散熱裝置的使用壽命。
為達(dá)上述目的,本案的一較廣義實施樣態(tài)為提供一種氣冷散熱裝置,用于對電子元件散熱,該氣冷散熱裝置包含:導(dǎo)流載體,包括第一表面、第二表面、腔室、導(dǎo)氣端開口以及多個導(dǎo)流排氣槽,其中腔室貫穿第一表面及第二表面,導(dǎo)氣端開口設(shè)置于第一表面并與腔室相連通,多個導(dǎo)流排氣槽設(shè)置于第二表面并與腔室相連通,其中電子元件是容置于腔室;以及氣體泵,設(shè)置于導(dǎo)流載體的第一表面,且封閉導(dǎo)氣端開口,其中借由驅(qū)動氣體泵,以將氣流經(jīng)由導(dǎo)氣端開口導(dǎo)入腔室,并對電子元件進(jìn)行熱交換,且將與電子元件進(jìn)行熱交換后的氣流經(jīng)由 多個導(dǎo)流排氣槽排出。
為達(dá)上述目的,本案的另一較廣義實施樣態(tài)為提供一種氣冷散熱裝置,用于對電子元件散熱,氣冷散熱裝置包含:導(dǎo)流載體,包括第一表面、第二表面、腔室、導(dǎo)氣端開口以及多個導(dǎo)流排氣槽,其中腔室貫穿第一表面及第二表面,導(dǎo)氣端開口設(shè)置于第一表面并與腔室相連通,多個導(dǎo)流排氣槽設(shè)置于第二表面并與腔室相連通,其中電子元件是容置于腔室;散熱器,貼附于電子元件,且位于腔室;以及氣體泵,設(shè)置于導(dǎo)流載體的第一表面,且封閉導(dǎo)氣端開口,其中借由驅(qū)動氣體泵,以將氣流經(jīng)由導(dǎo)氣端開口導(dǎo)入腔室,并對電子元件進(jìn)行熱交換,且將與電子元件進(jìn)行熱交換后的氣流經(jīng)由多個導(dǎo)流排氣槽排出。
為達(dá)上述目的,本案的再一較廣義實施樣態(tài)為提供一種氣冷散熱裝置,用于對電子元件散熱,氣冷散熱裝置包含:導(dǎo)流載體,包括第一表面、第二表面、腔室、導(dǎo)氣端開口以及多個導(dǎo)流排氣槽,其中腔室貫穿第一表面及第二表面,導(dǎo)氣端開口設(shè)置于第一表面并與腔室相連通,多個導(dǎo)流排氣槽設(shè)置于第二表面并與腔室相連通,其中電子元件是容置于腔室;導(dǎo)熱管柱,貼附于電子元件的表面,且位于腔室;以及氣體泵,設(shè)置于導(dǎo)流載體的第一表面,且封閉導(dǎo)氣端開口,其中借由驅(qū)動氣體泵,以將氣流經(jīng)由導(dǎo)氣端開口導(dǎo)入腔室,并對電子元件進(jìn)行熱交換,且將與電子元件進(jìn)行熱交換后的氣流經(jīng)由多個導(dǎo)流排氣槽排出。
【附圖說明】
圖1為傳統(tǒng)散熱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A為本案第一實施例的氣冷散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B為圖2A所示的氣冷散熱裝置于A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2A所示的導(dǎo)流載體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本案第二實施例的氣冷散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本案第三實施例的氣冷散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6A及6B分別為本案較佳實施例的氣體泵于不同視角的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6A及6B所示的壓電致動器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖6A及6B所示的氣體泵的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9A至9E圖為圖6A及6B所示的氣體泵作動的流程結(jié)構(gòu)圖。
圖10為本案第四實施例的氣冷散熱裝置的架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
體現(xiàn)本案特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本案能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的范圍,且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用,而非架構(gòu)于限制本案。
圖2A為本案第一實施例的氣冷散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2B為圖2A所示的氣冷散熱裝置于A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖,以及圖3為圖2A所示的導(dǎo)流載體的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2A、2B及3所示,本案的氣冷散熱裝置2可應(yīng)用于一電子設(shè)備,例如但不限于可攜式電腦、平板電腦、工業(yè)電腦、可攜式通訊裝置、影音播放器,以對電子設(shè)備內(nèi)待散熱的電子元件3進(jìn)行散熱。本案的氣冷散熱裝置2包含導(dǎo)流載體20、氣體泵22。導(dǎo)流載體20包括第一表面20a、第二表面20b、腔室201、導(dǎo)氣端開口202以及多個導(dǎo)流排氣槽203,其中腔室201是貫穿第一表面20a及第二表面20b,導(dǎo)氣端開口202設(shè)置于第一表面20a并與腔室201相連通。多個導(dǎo)流排氣槽203是設(shè)置于第二表面20b,用以供氣體流通,其中每一個導(dǎo)流排氣槽203的一端是連通于腔室201,且每一個導(dǎo)流排氣槽203的另一端是延伸至導(dǎo)流載體20的側(cè)壁204且與外部相連通,借此導(dǎo)流載體20的側(cè)壁204形成多個排氣端開口205。導(dǎo)流載體20的腔室201是容設(shè)電子元件3。氣體泵22是固設(shè)于導(dǎo)流載體20的第一表面20a上,且組裝定位于導(dǎo)氣端開口202,并且封閉該導(dǎo)氣端開口202。其中借由驅(qū)動氣體泵22,以將氣流經(jīng)由導(dǎo)氣 端開口202導(dǎo)入導(dǎo)流載體20的腔室201并對電子元件3進(jìn)行熱交換,且將與該電子元件3進(jìn)行熱交換后的氣流經(jīng)由多個導(dǎo)流排氣槽203排出,俾實現(xiàn)對電子元件3的散熱。
于一些實施例中,導(dǎo)流載體20可為但不限于一框體。于本實施例中,導(dǎo)氣端開口202是位于第一表面20a的中央?yún)^(qū)域。電子元件3是設(shè)置于一承載基板4上,其中承載基板4可為但不限于印刷電路板。承載基板4是與導(dǎo)流載體20的第二表面20b相連接,并且使電子元件3容置于導(dǎo)流載體20的腔室201。多個導(dǎo)流排氣槽203是設(shè)置于第二表面20b,且以輻射狀方式向外延伸。于一些實施例中,多個導(dǎo)流排氣槽203的另一端所形成的排氣端開口205是位于導(dǎo)流載體20的多個側(cè)壁204以及多個邊角處207,借此可使氣流于導(dǎo)流載體20的周邊向外排出。
于本實施例中,氣體泵22是為一壓電致動氣體泵,用以驅(qū)動氣體流動。氣體泵22是固設(shè)于導(dǎo)流載體20的第一表面20a上,且組裝定位于導(dǎo)氣端開口202,并且封閉該導(dǎo)氣端開口202。承載基板4是貼合設(shè)置于導(dǎo)流載體20的第二表面20b,換言之導(dǎo)流載體20與氣體泵22的組合體是罩蓋接合于承載基板4上,并使電子元件3而容置于導(dǎo)流載體20的腔室201中。借由氣體泵22及承載基板4封閉導(dǎo)氣端開口202,可使導(dǎo)氣端開口202、腔室201以及多個導(dǎo)流排氣槽203定義形成封閉式流道,借此可集中對電子元件3散熱,俾提升散熱效能。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,本案并不以形成封閉式流道為限,其他流道形式亦可依據(jù)實際應(yīng)用需求調(diào)整與變化。當(dāng)然,在另一實施例中(未圖示),導(dǎo)流載體20也可設(shè)置一容置部,在導(dǎo)氣端開口202外圍,意即容置部為第一表面20a向內(nèi)凹陷的凹槽,在導(dǎo)氣端開口202外圍,氣體泵22直接組裝于容置部上封閉導(dǎo)氣端開口202,同樣也可以實施上述的氣冷散熱裝置2的散熱作用。如此氣體泵22凹置組裝于容置部中的設(shè)計,以降低氣冷散熱裝置2的整體高度,并可達(dá)到輕薄化的效果。
于本實施例中,氣體泵22是用以驅(qū)動氣體流動,以將氣體由氣冷散 熱裝置2之外部經(jīng)由導(dǎo)氣端開口202導(dǎo)入腔室201中。當(dāng)氣體泵22將氣體導(dǎo)入腔室201時,所導(dǎo)入氣體與腔室201內(nèi)的電子元件3進(jìn)行熱交換,并推動腔室201中的氣流快速流動,促使熱交換后的氣流將熱能經(jīng)由導(dǎo)流載體20的多個導(dǎo)流排氣槽203排至氣冷散熱裝置2之外部。由于氣體泵22是連續(xù)地作動以導(dǎo)入氣體,使電子元件3可與連續(xù)導(dǎo)入的氣體進(jìn)行熱交換,同時使熱交換后的氣體經(jīng)由導(dǎo)流載體20的多個導(dǎo)流排氣槽203排出,借此可實現(xiàn)對電子元件3的散熱,且可提高散熱效能,進(jìn)而增加電子元件3的性能穩(wěn)定度及壽命。
圖4為本案第二實施例的氣冷散熱裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,本實施例的氣冷散熱裝置2a與圖2B所示的氣冷散熱裝置2相似,且相同的元件標(biāo)號代表相同的結(jié)構(gòu)、元件與功能,于此不再贅述。相較于圖2B所示的氣冷散熱裝置2,本實施例的氣冷散熱裝置2a更包括一散熱器25,連接設(shè)置于電子元件3的表面且位于腔室201中。散熱器25包括一底座251及多個散熱片252,底座251貼附于電子元件3的表面,多個散熱片252是垂直連接于底座251。借由散熱器25的設(shè)置,可增加散熱面積,使電子元件3所產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由散熱器25而與導(dǎo)入腔室201中的氣體進(jìn)行熱交換,俾提升散熱效能。
圖5為本案第三實施例的氣冷散熱裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,本實施例的氣冷散熱裝置2b與圖2B所示的氣冷散熱裝置2相似,且相同的元件標(biāo)號代表相同的結(jié)構(gòu)、元件與功能,于此不再贅述。相較于圖2B所示的氣冷散熱裝置2,本實施例的氣冷散熱裝置2b包括一導(dǎo)熱管柱26,連接設(shè)置于電子元件3的表面且位于腔室201中。導(dǎo)熱管柱26貼附于電子元件3的表面,且導(dǎo)熱管柱26由具高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱材料所制成。于一些實施例中,導(dǎo)熱管柱26的一端是由導(dǎo)流載體20的側(cè)壁204延伸出導(dǎo)流載體20外部坐熱交換,且導(dǎo)熱管柱26的另一端延伸至電子元件3的表面并與電子元件3相接觸。借由導(dǎo)熱管柱26的設(shè)置,可使電子元件3所產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由導(dǎo)熱管柱26而與腔室201中的氣體更快速地進(jìn)行熱交換,俾提升散熱效能。
圖6A及6B分別為本案較佳實施例的氣體泵于不同視角的分解結(jié)構(gòu)示意圖,圖7為圖6A及6B所示的壓電致動器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,以及圖8為圖6A及6B所示的氣體泵的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6A、6B、7及8所示,氣體泵22是為一壓電致動氣體泵,且包括進(jìn)氣板221、共振片222、壓電致動器223、絕緣片2241、2242及導(dǎo)電片225等結(jié)構(gòu),其中壓電致動器223是對應(yīng)于共振片222而設(shè)置,并使進(jìn)氣板221、共振片222、壓電致動器223、絕緣片2241、導(dǎo)電片225及另一絕緣片2242等依序堆疊設(shè)置,其組裝完成的剖面圖是如圖8所示。
于本實施例中,進(jìn)氣板221具有至少一進(jìn)氣孔221a,其中進(jìn)氣孔221a的數(shù)量以4個為較佳,但不以此為限。進(jìn)氣孔221a是貫穿進(jìn)氣板221,用以供氣體自裝置外順應(yīng)大氣壓力的作用而自該至少一進(jìn)氣孔221a流入氣體泵22之中。進(jìn)氣板221上具有至少一匯流排孔221b,用以與進(jìn)氣板221另一表面的該至少一進(jìn)氣孔221a對應(yīng)設(shè)置。于匯流排孔221b的中心交流處是具有中心凹部221c,且中心凹部221c是與匯流排孔221b相連通,借此可將自該至少一進(jìn)氣孔221a進(jìn)入?yún)R流排孔221b的氣體引導(dǎo)并匯流集中至中心凹部221c,以實現(xiàn)氣體傳遞。于本實施例中,進(jìn)氣板221具有一體成型的進(jìn)氣孔221a、匯流排孔221b及中心凹部221c,且于中心凹部221c處即對應(yīng)形成一匯流氣體的匯流腔室,以供氣體暫存。于一些實施例中,進(jìn)氣板221的材質(zhì)可為例如但不限于不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成。于另一些實施例中,由該中心凹部221c處所構(gòu)成的匯流腔室的深度與匯流排孔221b的深度相同,但不以此為限。共振片222是由一可撓性材質(zhì)所構(gòu)成,但不以此為限,且于共振片222上具有一中空孔洞2220,是對應(yīng)于進(jìn)氣板221的中心凹部221c而設(shè)置,以使氣體流通。于另一些實施例中,共振片222是可由一銅材質(zhì)所構(gòu)成,但不以此為限。
壓電致動器223是由一懸浮板2231、一外框2232、至少一支架2233以及一壓電片2234所共同組裝而成,其中,該壓電片2234貼附于懸浮板2231的第一表面2231c,用以施加電壓產(chǎn)生形變以驅(qū)動該懸浮板 2231彎曲振動,以及該至少一支架2233是連接于懸浮板2231以及外框2232之間,于本實施例中,該支架2233是連接設(shè)置于懸浮板2231與外框2232之間,其兩端點是分別連接于外框2232、懸浮板2231,以提供彈性支撐,且于支架2233、懸浮板2231及外框2232之間更具有至少一空隙2235,該至少一空隙2235是與導(dǎo)氣端開口202相連通,用以供氣體流通。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,懸浮板2231、外框2232以及支架2233的型態(tài)及數(shù)量不以前述實施例為限,且可依實際應(yīng)用需求變化。另外,外框2232是環(huán)繞設(shè)置于懸浮板2231之外側(cè),且具有一向外凸設(shè)的導(dǎo)電接腳2232c,用以供電連接的用,但不以此為限。
懸浮板2231是為一階梯面的結(jié)構(gòu)(如圖7所示),意即于懸浮板2231的第二表面2231b更具有一凸部2231a,該凸部2231a可為但不限為一圓形凸起結(jié)構(gòu)。懸浮板2231的凸部2231a是與外框2232的第二表面2232a共平面,且懸浮板2231的第二表面2231b及支架2233的第二表面2233a亦為共平面,且該懸浮板2231的凸部2231a及外框2232的第二表面2232a與懸浮板2231的第二表面2231b及支架2233的第二表面2232a之間是具有一特定深度。懸浮板2231的第一表面2231c,其與外框2232的第一表面2232b及支架2233的第一表面2233b為平整的共平面結(jié)構(gòu),而壓電片2234則貼附于此平整的懸浮板2231的第一表面2231c處。于另一些實施例中,懸浮板2231的型態(tài)亦可為一雙面平整的板狀正方形結(jié)構(gòu),并不以此為限,可依照實際施作情形而任施變化。于一些實施例中,懸浮板2231、支架2233以及外框2232是可為一體成型的結(jié)構(gòu),且可由一金屬板所構(gòu)成,例如但不限于不銹鋼材質(zhì)所構(gòu)成。又于另一些實施例中,壓電片2234的邊長是小于該懸浮板2231的邊長。再于另一些實施例中,壓電片2234的邊長是等于懸浮板2231的邊長,且同樣設(shè)計為與懸浮板2231相對應(yīng)的正方形板狀結(jié)構(gòu),但并不以此為限。
氣體泵22的絕緣片2241、導(dǎo)電片225及另一絕緣片2242是依序?qū)?yīng)設(shè)置于壓電致動器223之下,且其形態(tài)大致上對應(yīng)于壓電致動器223 之外框2232的形態(tài)。于一些實施例中,絕緣片2241、2242是由絕緣材質(zhì)所構(gòu)成,例如但不限于塑膠,俾提供絕緣功能。于另一些實施例中,導(dǎo)電片225可由導(dǎo)電材質(zhì)所構(gòu)成,例如但不限于金屬材質(zhì),以提供電導(dǎo)通功能。于本實施例中,導(dǎo)電片225上亦可設(shè)置一導(dǎo)電接腳225a,以實現(xiàn)電導(dǎo)通功能。
于本實施例中,氣體泵22是依序由進(jìn)氣板221、共振片222、壓電致動器223、絕緣片2241、導(dǎo)電片225及另一絕緣片2242等堆疊而成,且于共振片222與壓電致動器223之間是具有一間隙h,于本實施例中,是于共振片222及壓電致動器223之外框2232周緣之間的間隙h中填入一填充材質(zhì),例如但不限于導(dǎo)電膠,以使共振片222與壓電致動器223的懸浮板2231的凸部2231a之間可維持該間隙h的深度,進(jìn)而可導(dǎo)引氣流更迅速地流動,且因懸浮板2231的凸部2231a與共振片222保持適當(dāng)距離使彼此接觸干涉減少,促使噪音產(chǎn)生可被降低。于另一些實施例中,亦可借由加高壓電致動器223之外框2232的高度,以使其與共振片222組裝時增加一間隙,但不以此為限。
于本實施例中,共振片222具有一可動部222a及一固定部222b,當(dāng)進(jìn)氣板221、共振片222與壓電致動器223依序?qū)?yīng)組裝后,于可動部222a處可與其上的進(jìn)氣板221共同形成一匯流氣體的腔室,且在共振片222與壓電致動器223之間更形成一第一腔室220,用以暫存氣體,且第一腔室220是透過共振片222的中空孔洞2220而與進(jìn)氣板221的中心凹部221c處的腔室相連通,且第一腔室220的兩側(cè)則由壓電致動器223的支架2233之間的空隙2235而與設(shè)置于其下的導(dǎo)氣端開口202相連通。
圖9A至9E為圖6A及6B所示的氣體泵作動的流程結(jié)構(gòu)圖。請參閱圖8、圖9A至圖9E,本案的氣體泵的作動流程簡述如下。當(dāng)氣體泵22進(jìn)行作動時,壓電致動器223受電壓致動而以支架2233為支點,進(jìn)行垂直方向的往復(fù)式振動。如圖9A所示,當(dāng)壓電致動器223受電壓致動而向下振動時,由于共振片222是為輕、薄的片狀結(jié)構(gòu),是以 當(dāng)壓電致動器223振動時,共振片222亦會隨的共振而進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動,即為共振片222對應(yīng)中心凹部221c的部分亦會隨的彎曲振動形變,即該對應(yīng)中心凹部221c的部分是為共振片222的可動部222a,是以當(dāng)壓電致動器223向下彎曲振動時,此時共振片222對應(yīng)中心凹部221c的可動部222a會因氣體的帶入及推壓以及壓電致動器223振動的帶動,而隨著壓電致動器223向下彎曲振動形變,則氣體由進(jìn)氣板221上的至少一進(jìn)氣孔221a進(jìn)入,并透過至少一匯流排孔221b以匯集到中央的中心凹部221c處,再經(jīng)由共振片222上與中心凹部221c對應(yīng)設(shè)置的中空孔洞2220向下流入至第一腔室220中。其后,由于受壓電致動器223振動的帶動,共振片222亦會隨的共振而進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動,如圖9B所示,此時共振片222的可動部222a亦隨的向下振動,并貼附抵觸于壓電致動器223的懸浮板2231的凸部2231a上,使懸浮板2231的凸部2231a以外的區(qū)域與共振片222兩側(cè)的固定部222b之間的匯流腔室的間距不會變小,并借由此共振片222的形變,以壓縮第一腔室220的體積,并關(guān)閉第一腔室220中間流通空間,促使其內(nèi)的氣體推擠向兩側(cè)流動,進(jìn)而經(jīng)過壓電致動器223的支架2233之間的空隙2235而向下穿越流動。之后,如第9C圖所示,共振片222的可動部222a向上彎曲振動形變,而回復(fù)至初始位置,且壓電致動器223受電壓驅(qū)動以向上振動,如此同樣擠壓第一腔室220的體積,惟此時由于壓電致動器223是向上抬升,因而使得第一腔室220內(nèi)的氣體會朝兩側(cè)流動,進(jìn)而帶動氣體持續(xù)地自進(jìn)氣板221上的至少一進(jìn)氣孔221a進(jìn)入,再流入中心凹部221c所形成的腔室中。之后,如第9D圖所示,該共振片222受壓電致動器223向上抬升的振動而共振向上,此時共振片222的可動部222a亦隨的向上振動,進(jìn)而減緩氣體持續(xù)地自進(jìn)氣板221上的至少一進(jìn)氣孔221a進(jìn)入,再流入中心凹部221c所形成的腔室中。最后,如第9E圖所示,共振片222的可動部222a亦回復(fù)至初始位置。由此實施態(tài)樣可知,當(dāng)共振片222進(jìn)行垂直的往復(fù)式振動時,是可由其與壓電致動器223 之間的間隙h以增加其垂直位移的最大距離,換句話說,于該兩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置間隙h可使共振片222于共振時可產(chǎn)生更大幅度的上下位移。是以,在經(jīng)此氣體泵22的流道設(shè)計中產(chǎn)生壓力梯度,使氣體高速流動,并透過流道進(jìn)出方向的阻抗差異,將氣體由吸入端傳輸至排出端,以完成氣體輸送作業(yè),即使在排出端有氣壓的狀態(tài)下,仍有能力持續(xù)將氣體推入導(dǎo)氣端腔室23a,并可達(dá)到靜音的效果,如此重復(fù)圖9A至9E的氣體泵22作動,即可使氣體泵22產(chǎn)生一由外向內(nèi)的氣體傳輸。
承上所述,透過上述氣體泵22的作動,將氣體導(dǎo)入導(dǎo)流載體20的腔室201,使所導(dǎo)入氣體與電子元件3進(jìn)行熱交換,并推動腔室201中的氣體快速流動,促使熱交換后的氣體將熱能經(jīng)由導(dǎo)流載體20的多個導(dǎo)流排氣槽203處排至氣冷散熱裝置2之外部,借此以提高散熱冷卻的效率,進(jìn)而增加電子元件3的性能穩(wěn)定度及壽命。
圖10為本案第三較佳實施例的氣冷散熱裝置的架構(gòu)示意圖。如圖10所示,本實施例的氣冷散熱裝置2c與圖2B所示的氣冷散熱裝置2相似,且相同的元件標(biāo)號代表相同的結(jié)構(gòu)、元件與功能,于此不再贅述。相較于圖2B所示的氣冷散熱裝置2,本實施例的氣冷散熱裝置2c是具有溫控功能,其更包括控制系統(tǒng)21,該控制系統(tǒng)21包含控制單元211及溫度傳感器212,其中控制單元21是與氣體泵22電連接,以控制氣體泵22的運作。溫度傳感器212是設(shè)置于導(dǎo)流載體20的腔室201內(nèi),且鄰近于電子元件3,以用于感測電子元件3的溫度。溫度傳感器212是電連接于控制單元21,感測電子元件3附近的溫度,或者直接貼附于電子元件3上感測電子元件3溫度,并將感測信號傳輸至控制單元211??刂茊卧?11依據(jù)溫度傳感器212的感測信號,判斷該電子元件3的溫度是否高于一溫度門檻值,當(dāng)控制單元211判斷該電子元件3的溫度高于該溫度門檻值時,發(fā)出一控制信號至氣體泵22,以致能氣體泵22運作,借此使氣體泵22驅(qū)動氣流流動以對電子元件3進(jìn)行散熱冷卻,俾使電子元件3散熱冷卻并降低溫度。當(dāng)控制 單元211判斷該電子元件3的溫度低于該溫度門檻值時,發(fā)出一控制信號至氣體泵22,以停止氣體泵22運作,借此可避免氣體泵22持續(xù)運作而導(dǎo)致壽命減短,降低額外的能量的耗損。是以,透過控制系統(tǒng)21的設(shè)置,使氣冷散熱裝置2的氣體泵22于電子元件3溫度過熱時可進(jìn)行散熱冷卻,并于電子元件3溫度降低后停止運作,借此可避免氣體泵22持續(xù)運作而導(dǎo)致壽命減短,降低額外的能量的耗損,亦可使電子元件3于一較佳溫度環(huán)境下運作,提高電子元件3的穩(wěn)定度。
綜上所述,本案提供一種氣冷散熱裝置,其可應(yīng)用于各種電子設(shè)備以對其內(nèi)部的電子元件散熱,俾提升散熱效能,降低噪音,且使電子設(shè)備內(nèi)部電子元件的性能穩(wěn)定并延長使用壽命。此外,本案的氣冷散熱裝置,其具有溫控功能,可依據(jù)電子設(shè)備內(nèi)部電子元件的溫度變化,控制氣體泵的運作,俾提升散熱效能,以及延長散熱裝置的使用壽命。
本案得由熟知此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護(hù)者。
【符號說明】
11:電子元件
12:熱傳導(dǎo)板
13:導(dǎo)熱膠
2、2a、2b、2c:氣冷散熱裝置
20:導(dǎo)流載體
20a:第一表面
20b:第二表面
201:腔室
202:導(dǎo)氣端開口
203:導(dǎo)流排氣槽
204:側(cè)壁
205:排氣端開口
207:邊角
21:控制系統(tǒng)
211:控制單元
212:溫度傳感器
22:氣體泵
220:第一腔室
221:進(jìn)氣板
221a:進(jìn)氣孔
221b:匯流排孔
221c:中心凹部
222:共振片
222a:可動部
222b:固定部
2220:中空孔洞
223:壓電致動器
2231:懸浮板
2231a:凸部
2231b:第二表面
2231c:第一表面
2232:外框
2232a:第二表面
2232b:第一表面
2232c:導(dǎo)電接腳
2233:支架
2233a:第二表面
2233b:第一表面
2234:壓電片
2235:空隙
2241、2242:絕緣片
225:導(dǎo)電片
225a:導(dǎo)電接腳
25:散熱器
251:底座
252:散熱片
26:導(dǎo)熱管柱
3:電子元件
4:承載基板。