散熱裝置制造方法
【專利摘要】一種散熱裝置，包括一框架、一彈性體、一磁性件以及一線圈。框架具有一開口。彈性體設置于框架，框架與彈性體形成一有限空間。磁性件對應于有限空間并設置于彈性體的其中一側。線圈對應于有限空間的周緣并設置于框架。本發明的散熱裝置形成磁性件與線圈交錯設置的狀態，可使散熱裝置達到扁平化及小型化的功效。
【專利說明】散熱裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種散熱裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科技與資訊的蓬勃發展下，各式各樣的電子裝置或元件皆朝著微型化或輕薄化的方向發展。然，電子裝置于使用時，其處理器皆會產生廢熱，一般臺式電腦或筆記本電腦可依靠風扇進行主動式散熱，但體積較小的平板電腦通過使用較低效能的處理器，使其不會產生太多的廢熱，再通過散熱片或熱管等被動式的散熱元件排除廢熱。而對于體積同屬薄型的超輕薄電腦而言，雖然目前已有薄型化風扇可應用于此類輕薄型的電子裝置，但風扇仍存在有噪音的問題。
[0003]而目前常見應用于小體積裝置的散熱方式，除了利用風扇散熱外，更可使用噴流式的散熱方式。一般噴流式的散熱方式不使用風扇扇葉旋轉產生氣流，而是依靠鼓動造成氣流的流動。圖1為公知一種噴流式的散熱結構的示意圖，如圖1所示，散熱結構I的主體為一中空的框架11,薄膜12設置于中空的框架11的中空處而其內形成中空的腔室，且一磁性件13設置于框架11的中央底側，另有一線圈14設置于薄膜12上，且其位置對應于磁性件13的設置處。
[0004]當以壓電驅動器驅動線圈14時，可促使薄膜12進行上下振動，隨著薄膜12的上下位移，空氣會流入中空的腔室再行噴出，噴出后的氣流則會帶動周邊空氣產生渦流現象，強化空氣對流能力。
[0005]然而，噴流式的散熱結構1，由于線圈14直接設置于薄膜12上并與薄膜12—起上下振動，長期使用下，容易造成線圈14的線路毀損。另外，磁性件13與線圈14皆設置于框架11的中央而呈縱向設置，此種縱向設置設計更限制散熱結構I的體積無法達到更輕薄的構型。
[0006]因此，如何提供一種散熱裝置，可應用于小體積的電子裝置，且可減少噪音的產生，另更可通過新穎的設計以減少散熱裝置的損壞率，已成為重要課題之一。
【發明內容】
[0007]有鑒于上述課題，本發明的目的為提供一種散熱裝置，可應用于小體積的電子裝置，且可減少噪音的產生，另還可通過新穎的設計以減少散熱裝置的損壞率。
[0008]為達上述目的，依據本發明的一種散熱裝置，包括一框架、一彈性體、一磁性件以及一線圈。框架具有一開口。彈性體設置于框架，框架與彈性體形成一有限空間。磁性件對應于有限空間并設置于彈性體的其中一側。線圈對應于有限空間的周緣并設置于框架。
[0009]在一實施例中，磁性件與線圈設置于同一側。
[0010]在一實施例中，磁性件與線圈設置于不同側。
[0011 ] 在一實施例中，框架具有至少一流道，流道連接開口。
[0012]在一實施例中，其中散熱裝置還包括:一增重件，設置于磁性件。[0013]在一實施例中，彈性體包括復合材質。
[0014]在一實施例中，彈性體夾設于框架與線圈之間。
[0015]在一實施例中,框架具有一凹槽，線圈設置于凹槽。
[0016]在一實施例中，框架具有一凸部，彈性體具有一凹部，凸部與凹部相互配合。
[0017]在一實施例中，其中散熱裝置還包括一固定件，將該彈性體固定于該框架。
[0018]綜上所述，本發明的散熱裝置，其磁性件的設置位置對應于框架與彈性體所形成的有限空間，而線圈則設置于有限空間的周緣，故形成磁性件與線圈交錯設置的狀態，可使散熱裝置達到扁平化及小型化的功效。而又可依據其有限空間的大小，以及所欲產生的氣流形式，通過調控電壓的大小或調控電流的頻率，以輸出特定波形的訊號至線圈，并使磁性件受感應后帶動彈性體產生各式不同的振幅，進而產生不同的氣流形式。此種通過電訊號產生氣流的方式，不但不會有噪音的產生，亦因其作用在振動點上，故消耗的能量較小，可以較小的電壓或電流驅動彈性體與磁性件的作動，耗電量較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為公知一種噴流式的散熱結構的示意圖。
[0020]圖2A為本發明一實施例的一種散熱裝置的分解示意圖。
[0021]圖2B為圖2A所示的散熱裝置組合后的示意圖。
[0022]圖3A為圖2B所示的散熱裝置的A-A線剖面示意圖。
[0023]圖3B為圖3A所示的散熱裝置的另一實施方式示意圖。
[0024]圖4為圖3A所示的散熱裝置組合應用于電子裝置的剖面示意圖。
[0025]圖5為圖2B所示的散熱裝置另一視角的示意圖。
[0026]圖6A為圖5所示的散熱裝置吹氣時的示意圖。
[0027]圖6B為圖5所示的散熱裝置進氣時的示意圖。
[0028]圖7A及圖7B所示為圖4所示的散熱裝置另一實施方式的示意圖。
[0029]圖8A至8C為控制圖3A所示的彈性體與磁性件的波形示意圖。
[0030]圖9為圖3A所示的散熱裝置又一實施方式的示意圖。
[0031]圖10為圖3A所示的散熱裝置又一實施方式的示意圖。
[0032]其中，附圖標記說明如下:
[0033]1:散熱結構
[0034]11,21:框架
[0035]12:薄膜
[0036]13、23:磁性件
[0037]14>24:線圈
[0038]2,2a,2b,2c:散熱裝置
[0039]211:開口
[0040]212:腔室
[0041]2I3:凹槽
[0042]214:流道
[0043]215:凸部[0044]22:彈性體
[0045]221:凹部
[0046]25:增重件
[0047]26:固定件
[0048]3:電子元件
[0049]A-A:剖面線
[0050]B-B、C-C、H-H、1-1:時間
[0051]D-D、E-E、F-F、G-G:振幅
[0052]E:電子裝置
[0053]FUFr、F2、F3:氣流
[0054]O:開孔
[0055]S:有限空間
【具體實施方式】
[0056]以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的一種散熱裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
[0057]圖2A為本發明一實施例的一種散熱裝置的分解示意圖，圖2B為圖2A所示的散熱裝置組合后的示意圖，圖3A為圖2B所示的散熱裝置的A-A線剖面示意圖，請同時參考圖2A至圖3A所示。本發明的一種散熱裝置2，包括一框架21、一彈性體22、一磁性件23以及一線圈24。框架21具有一開口 211及一腔室212，而彈性體22設置于框架21，即對應于腔室212設置，使框架21與彈性體22形成一有限空間S (如圖3A)。磁性件23對應于有限空間S并設置于彈性體22的其中一側，而線圈24對應于有限空間S的周緣并設置于框架21，優選地，框架21具有一凹槽213，線圈24設置于凹槽213。換言之，磁性件23的設置位置對應于框架21與彈性體22所共同形成的有限空間S，而線圈24則設置于有限空間S周緣的凹槽213，故磁性件23與線圈24為交錯設置，節省空間，可使散熱裝置2達到扁平化及小型化的功效。
[0058]于本實施例中，彈性體22夾設于框架21與線圈24之間，且磁性件23與線圈24設置于不同側，即磁性件23與線圈24分別設置于彈性體22的二側。圖3B為圖3A所示的散熱裝置的另一實施方式示意圖，如圖3B所示，于其他實施例中，散熱裝置2a的磁性件23與線圈24亦可設置于同一側，磁性件23與線圈24僅需交錯設置，使散熱裝置2達到扁平化的功效，本發明不以此為限。依據本發明磁性件23與線圈24的配置位置的設計，可使散熱裝置2的高度小于4mm,優選可為3mm。
[0059]圖4為圖3A所示的散熱裝置組合應用于電子裝置的剖面示意圖，請參考圖4所示。散熱裝置2可應用于一電子裝置E中，并設置于發熱的電子元件3的周緣。而當散熱裝置2設置于電子裝置E，其框架21同時與電子裝置E的殼體形成封閉空間，即有限空間S，并通過開口 211與外界連通。當然，除了電子裝置外，散熱裝置2亦可應用于LED燈具等體積小且需排除廢熱的裝置。
[0060]另外，線圈24另外接有導電線路(圖未顯示)，當電流通過線圈24，磁性件23受到電磁感應而帶動彈性體22往復振動。而由于彈性體22具有彈性，且設置于電子裝置E時形成封閉的有限空間S，在彈性體22往復振動的過程中，造成有限空間S的壓縮及放大，進而造成有限空間S的內部與散熱裝置2周邊的氣體流動。
[0061]優選地,如圖5所示，圖5為圖2B所示的散熱裝置另一視角的示意圖，于本實施例中，框架21更具有至少一流道214，流道214連接開口 211。圖6A為圖5所示的散熱裝置吹氣時的示意圖，圖6B為圖5所示的散熱裝置進氣時的示意圖，請同時參考圖6A及圖6B并搭配圖4所示。詳細而言，當有限空間S受到壓縮而變小，則在有限空間S的空氣即受到擠壓而流出，于開口 211處產生自散熱裝置2吹出的氣流Fl (如圖6A所示)；當有限空間S變大，有限空間S的氣壓變小，使得氣流Fr流入有限空間S (如圖6B所示)。因此，彈性體22往復振動便會帶動散熱裝置2周邊的空氣流動，而可通過調整彈性體22的振動方向，以導引他處空氣吹向發熱的電子元件3，或是帶走發熱的電子元件3的周邊熱氣。
[0062]另外，當磁性件23受到電磁感應而帶動彈性體22往復振動，除了開口 211周邊的空氣可受到氣流FI的擾動與影響，而開口 211的另一側，即流道214的開口端，如圖6 A及圖6B所示，亦可通過流道214連接開口 211的連通結構，同時使開口 211另一側產生氣流F2，自流道214開口進入散熱裝置2中，而流至開口 211后，可隨著開口 211處的氣流Fl (或氣流Fl')吹向電子元件3(或導引至有限空間S)。換言之，可同時擾動或影響流道214開口端周邊的空氣，使散熱裝置2周邊的氣流具有更佳的流通情形。
[0063]另外，圖7A及圖7B所示為圖4所示的散熱裝置另一實施方式的示意圖，如圖7A及圖7B所示，于其他實施例中，當散熱裝置2裝設于電子裝置E后，更可于電子裝置E的殼體開設一開孔0，且開孔O的位置對應于開口 211設置，而當有限空間S壓縮(如圖7A向下實心箭頭)或放大(如圖7B向上實心箭頭)時，同時會造成開口 211處的壓力變化，可進而帶動電子裝置E外界的氣流F3隨著自開口 211吹出的氣流Fl —并吹向發熱的電子元件3(如圖7八所示)。反之，亦可帶動外界的氣流F3隨著自開口 211引入的氣流Fl' —并進入有限空間S(如圖7B所示)，藉此與電子裝置E外界的空氣相互流通，產生更佳的散熱效果。前述為氣流F1、F1'雙向流通的實施方式，于其他實施例中，更可于開口 211處增設逆止閥(圖未顯示)，使于開口 211處的氣流可維持為吹氣的氣流Fl或進氣的氣流Fl'，以保持單向的流動方式。
[0064]圖8A至8C為控制圖3A所示的彈性體與磁性件的波形示意圖，請同時參考圖7A至SC所示。詳細而言，可通過調控電壓的大小或調控電流的頻率，以輸出特定波形的訊號至線圈24，其中，使用的電壓可介于2至6伏特之間，優選可介于3至5伏特之間，或使用電流的頻率可為150赫茲以下，優選可介于20至80赫茲之間。于本實施例中，通過調控電壓的大小于3至5伏特之間，并輸出特定波形的訊號至線圈24。其中，產生的波形可例如但不限于弦波、方波及三角波。而磁性件23受到感應后，便帶動彈性體22產生與該特定波形相同的振幅(即圖8A至SC所示)。如圖8A所示，輸出的波形可以為規律的弦波，而其每個完整波形的上行程所經的時間B-B與下行程所經的時間C-C相同，可知其吹氣的氣流Fl與進氣的氣流Fl，的速度相同，以及上行程的振幅D-D與下行程的振幅E-E相同，可知吹氣的氣流Fl與進氣的氣流Fl'所產生的氣流量亦相同。又，如圖SB所示，其上行程的振幅F-F小于下行程的振幅G-G，故吹出氣流Fl的氣流量小于引進氣流Fl'的氣流量，可形成不同的周邊空氣擾動情形。
[0065]另外，如圖SC所示，上行程所經的時間H-H明顯小于下行程所經的時間1-1，可知其于短時間內吹出氣流F1，故是以速度較快的方式輸出氣流F1，再以較緩和的方式引入氣流Fl'，即以驟升緩降的振動方式，急遽的吹出氣流F1，再緩慢的引入氣流Fl'。因此，本發明的散熱裝置2可依據其有限空間S的大小，以及所欲產生的氣流形式，通過調控電壓的大小或調控電流的頻率，以輸出特定波形的訊號至線圈24，并使磁性件23受感應后帶動彈性體22產生各式不同的振幅，進而產生不同的氣流形式。另外,此種通過電訊號產生氣流的方式，不但不會有噪音的產生，亦因其作用在振動點上，故消耗的能量較小，可以較小的電壓或電流驅動彈性體22與磁性件23的作動，耗電量較低。
[0066]另外，關于彈性體22所產生的振動方式與幅度，除了可通過調控輸出特定波形的訊號以外，亦可通過于磁性件23增設一增重件25，或是使用復合材質的彈性體22。詳細而言，圖9為圖3A所示的散熱裝置又一實施方式的示意圖，如圖9所示，散熱裝置2b還包括一增重件25，而增重件25設置于磁性件23的其中一側，當彈性體22受到磁性件23的帶動而產生振動時，由于增重件25可增加其整體的重量，進而使得彈性體22可產生更大的擺幅。而于其他磁性件23較小的實施例中，增重件25亦可設置于磁性件23的周緣，除了可增加彈性體22與磁性件23的整體重量，亦可增加磁性件23貼附于彈性體22的面積，使彈性體22的擺幅更為順暢。另外，亦可使用復合材質(圖未顯示)的彈性體22，使其具有更為順暢的擺幅。舉例而言，彈性體22靠近磁性件23的中央處使用彈性系數較大，即較硬的材質，而靠近磁性件23的周緣則使用彈性系數較小，即較軟的材質，結合該些不同彈性系數的材質以形成復合材質的彈性體22，故彈性體22可例如但不限于具有不同彈性系數的天然乳膠膜。
[0067]除此之外，若彈性體22與框架21之間的連結具有良好的密封性，則可使氣流F1、Fli (如圖7A、7B所示)可確實的從開口 211進出，以避免從彈性體22與框架21的連結處漏出。而于本實施例中，如圖3A所示，框架21具有一凸部215，而彈性體22具有一凹部221，凸部215與凹部221為可相互配合，并可形成密封的結構即可，本發明不以凸部215與凹部221的形狀為限。舉例而言，其凸部215的剖面可為方形、圓弧形、三角形或其他多邊形，而凹部221為其對應的結構，本發明不以此為限。而于其他實施例中，如圖10所示，圖10為圖3A所示的散熱裝置又一實施方式的示意圖，散熱裝置2c還可增設一固定件26，將彈性體22固定于框架21。于本實施例中，固定件26與線圈24共同設置于凹槽213，且固定件26靠近凹槽213的內緣，優選地，固定件26可為具有彈性的同心環，其口徑可略大于凹槽213的口徑，于組裝時，可壓迫固定件26使其擠入凹槽213后，便可往凹槽213的內緣壓迫并固定彈性體22。
[0068]綜上所述，本發明的散熱裝置，其磁性件的設置位置對應于框架與彈性體所形成的有限空間，而線圈則設置于有限空間的周緣，故形成磁性件與線圈交錯設置的狀態，可使散熱裝置達到扁平化及小型化的功效。而又可依據其有限空間的大小，以及所欲產生的氣流形式，通過調控電壓的大小或調控電流的頻率，以輸出特定波形的訊號至線圈，并使磁性件受感應后帶動彈性體產生各式不同的振幅，進而產生不同的氣流形式。此種通過電訊號產生氣流的方式，不但不會有噪音的產生，亦因其作用在振動點上，故消耗的能量較小，可以較小的電壓或電流驅動彈性體與磁性件的作動，耗電量較低。
[0069]以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明的構思與范圍，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于后附的權利要求中。
【權利要求】
1.一種散熱裝置，包括: 一框架，具有一開口 ； 一彈性體，設置于該框架，該框架與該彈性體形成一有限空間； 一磁性件，對應于該有限空間并設置于該彈性體的其中一側；以及 一線圈，對應于該有限空間的周緣并設置于該框架。
2.根據權利要求1的散熱裝置，其中該磁性件與該線圈設置于同一側。
3.根據權利要求1的散熱裝置，其中該磁性件與該線圈設置于不同側。
4.根據權利要求1的散熱裝置，其中該框架具有至少一流道，該流道連接該開口。
5.根據權利要求1的散熱裝置，還包括: 一增重件，設置于該磁性件。
6.根據權利要求1的散熱裝置，其中該彈性體包括復合材質。
7.根據權利要求1的散熱裝置，其中該彈性體夾設于該框架與該線圈之間。
8.根據權利要求1的散熱裝置，其中該框架具有一凹槽，該線圈設置于該凹槽。
9.根據權利要求1的散熱裝置，其中該框架具有一凸部，該彈性體具有一凹部，該凸部與該凹部相互配合。
10.根據權利要求1的散熱裝置，還包括: 一固定件，將該彈性體固定于該框架。
【文檔編號】H05K7/20GK103987234SQ201310465819
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年2月8日
【發明者】徐富美, 唐仲宏, 陳世軸, 呂昭文, 邱俊隆 申請人:臺達電子工業股份有限公司