TW201725961A - 散熱系統 - Google Patents

Abstract

一種散熱系統，包含有一第一散熱模組、一第二散熱模組與一熱電致冷器。第一散熱模組用以熱接觸至少一熱源。第二散熱模組包含一風扇與一散熱鰭片。風扇裝設於散熱鰭片。熱電致冷器經由第一散熱模組熱接觸至少一熱源。第二散熱模組的散熱鰭片熱接觸熱電致冷器。

Description

散熱系統

本發明係關於一種散熱系統，特別是一種包含熱電致冷器的散熱系統。

隨著科技進步，平板或筆記型電腦等電子產品的技術不斷提升，除了整體的外觀設計越來越輕薄，其內部如中央處理器或顯示卡等電子元件的運轉速度也越來越快。但高速運轉的電子元件會產生非常大量的熱能，若不能持續將這些熱排除，將導致這些電子元件過熱而直接降低輸出效能，甚至造成當機的問題。對此，業者至少會在主要的熱源，例如在中央處理器上設置一散熱模組來進行散熱。在某些特定規格的電子產品中，散熱模組還會搭配熱電致冷器(Thermoelectric Cooler，TEC)，藉以提升散熱效率。

以目前市面上中央處理器搭配有熱電致冷器的散熱模組為例，熱電致冷器係以直接熱接觸的方式裝設於中央處理器上，因此，大量的熱量會直接傳導到熱電致冷器，使得熱電致冷器需要輸入非常大的功率才能有效的降低熱源的溫度，不僅增加用電量，熱電致冷器在高功率時運轉所產生的廢熱也會隨之增加，反而增加熱源的溫度，降低散熱效率。對此，業者還得額外設置大體積的散熱模組才能有效排除這些廢熱，但大體積的散熱模組卻又會占據電子產品內部的空間，不利於電子產品越來越輕薄化的設計趨勢。

本發明在於提供一種散熱系統，藉以解決傳統的散熱模組耗能且體積大等問題。

本發明所揭露的散熱系統，包含有一第一散熱模組、一第二散熱模組與一熱電致冷器。第一散熱模組用以熱接觸至少一熱源。第二散熱模組包含一風扇與一散熱鰭片。風扇裝設於散熱鰭片。熱電致冷器經由第一散熱模組熱接觸至少一熱源。第二散熱模組的散熱鰭片熱接觸熱電致冷器。

本發明所揭露的散熱系統，由於熱電致冷器並非直接熱接觸熱源，而是以第一散熱模組直接熱接觸熱源的方式先進行散熱，因此，使用者可設定一門檻值來控制熱電致冷器的啟動時機，在熱源的溫度達門檻值之前，熱電致冷器與對其散熱的第二散熱模組尚不會被啟動，故不需要供給電源，降低了散熱所需要額外輸入的功率，具有節能的效果。

此外，由於熱電致冷器並非直接熱接觸熱源，因而熱電致冷器在設定上並不需要非常低的致冷溫度，故不需要對熱電致冷器輸入大功率，亦有節能效果。

另外，對熱電致冷器散熱的第二散熱模組為一主動式散熱模組，有助於加強對熱電致冷器的散熱。

藉此，對熱電致冷器輸入的功率較小，可有效減少熱電致冷器運轉時所產生的廢熱，不僅減輕對散熱效率的影響，還可小型化對其散熱的散熱模組的體積，可降低占用電子產品內部的空間。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係根據本發明之一實施例之散熱系統設至於電子產品內的示意圖。本發明提出一種散熱系統1，可應用於平板電腦或筆記型電腦等電子產品，以對這些電子產品內部的中央處理器或顯示卡等電子元件進行散熱。如圖所示，散熱系統1被設置於電子產品9內，並可對熱源91與熱源92進行散熱。這裡所述的熱源91與熱源92可分別為中央處理器或顯示卡，但並非用以限制本發明。此外，本發明也不限定於散熱系統1所對應的熱源的數量，例如於其他實施例中，散熱系統1可對三個以上或僅單一個熱源進行散熱。

接著，將針對散熱系統1進行介紹。於本實施例中，散熱系統1包含二第一散熱模組10、一導熱板20、一熱電致冷器30與一第二散熱模組40。二第一散熱模組10均為主動式散熱模組，且用於對熱源91與熱源92進行散熱。第二散熱模組40熱接觸於熱電致冷器30。而熱電致冷器30經由導熱板20熱接觸於二第一散熱模組10。

詳細來說，先以圖式右側的第一散熱模組10來說明，其包含第一吸熱部111、一第二吸熱部112、一第一熱傳導組件120與一第一散熱組件130。第一吸熱部111與第二吸熱部112是由例如鐵、鋁或其合金等具有良好熱傳導性的材質所構成。第一吸熱部111與第二吸熱部112可分別熱接觸於熱源91與熱源92，以吸收熱源91與熱源92產生的熱。

第一吸熱部111與第二吸熱部112經由第一熱傳導組件120熱接觸第一散熱組件130，也可以說，第一熱傳導組件120熱接觸於兩個吸熱部與第一散熱組件130之間。具體來說，於本實施例中，第一熱傳導組件120為一熱管組，是由多條熱管121所組成。而第一散熱組件130包含一第一風扇131與一第一散熱鰭片133，第一風扇131例如為離心式風扇，裝設於第一散熱鰭片133。這些熱管121的一端不限以黏著或銲接的方式分別熱接觸第一吸熱部111與第二吸熱部112。而這些熱管121的另一端不限以黏著或銲接的方式熱接觸於第一散熱組件130的第一散熱鰭片133。藉此，第一吸熱部111與第二吸熱部112分別吸收的熱可經由第一熱傳導組件120傳導至第一散熱組件130後被第一散熱組件130發散，而圖式位於圖式左側的另一個第一散熱模組10則與右側的第一散熱模組10共用第二吸熱部112。但需提醒的是，本發明並非以吸熱部的數量為限，例如於其他實施例中，兩個第一散熱模組10可僅設置一個吸熱部。此外，本發明也非以第一熱傳導組件120中熱管121的數量為限。例如位於圖式左側的第一散熱模組10，其第一熱傳導組件120則僅具有兩個熱管121，或者例如其他實施例中，第一熱傳導組件120中熱管121的數量也可僅為一個。甚至，本發明也非以第一散熱模組10的數量為限，例如於其他實施例中，第一散熱模組10的數量也可以為一個，且在此情況下，第一熱傳導組件120與第一散熱組件130也可僅為一個。

導熱板20例如是由鐵、鋁或其合金等具有良好熱傳導性的材質所構成。於本實施例中，導熱板20被鎖固於第一吸熱部111與第二吸熱部112上，並熱接觸兩個第一散熱模組10的第一熱傳導組件120。

熱電致冷器(Thermoelectric cooler，TEC)30則不限以黏著或銲接的方式熱接觸於導熱板20上。

接著，於本實施例中，第二散熱模組40為一主動式散熱模組，其包含一第二熱傳導件420與一第二散熱組件430。詳細來說，第二熱傳導件420為一熱管。第二散熱組件430包含一第二風扇431與一第二散熱鰭片433，第二風扇431裝設於第二散熱鰭片433。第二熱傳導件420為一熱管，不限以黏著或銲接的方式分別熱接觸第二散熱鰭片433與熱電致冷器30。

進一步來說，請參閱圖2，圖2係根據本發明之一實施例之第二散熱模組的分解圖。於本實施例中，第二風扇431為一離心式風扇，其包含有一頂板4311、一底板4313與一環型側板4315。環型側板4315連接於頂板4311與底板4313之間。第二風扇431具有一入風口S1與一出風口S2，入風口S1位於頂板4311，出風口S2位於環型側板4315。而第二散熱鰭片433鄰設於出風口S2。

據此，請復參圖1，當在電子元件(熱源91與熱源92)運轉時，熱源91與熱源92所產生的熱可先藉由上述兩個第一散熱模組10來排除，接著才啟動熱電致冷器30與第二散熱模組40。詳細來說，第一散熱模組10的第一吸熱部111與第二吸熱部112會吸收熱源91與熱源92產生的熱，並經由第一熱傳導組件120傳導至第一散熱組件130而被第一散熱組件130發散。使用者可設定一溫度的門檻值，當熱源的溫度達門檻值之前，熱電致冷器30與第二散熱模組40尚未被啟動，熱源91與熱源92仍持續地藉由第一散熱模組10來散熱。而當熱源91或熱源92的溫度達門檻值時，可藉由一控制器(未繪示)啟動熱電致冷器30與第二散熱模組40，第一散熱模組10的熱可經由導熱板20傳導至熱電致冷器30而被熱電致冷器30吸收，並經由第二散熱模組40排除，藉此加強整體散熱的強度，以更有效地降低熱源的溫度。

由此可知，在熱源的溫度達門檻值之前，電子產品9上的電子元件主要是靠第一散熱模組10進行散熱，熱電致冷器30並不會運轉，對熱電致冷器30散熱的第二散熱模組40也不會被啟動，因此也不需供給電源，可將散熱所需要額外輸入的功率降低，達到節能的效果。

此外，由於本發明提出的散熱系統1中，熱電致冷器30並非直接的熱接觸於熱源，因此，熱電致冷器30的運轉在設定上並不需要非常低的致冷溫度，因而不需要對熱電致冷器30輸入大功率，亦有節能的效果。也由於對熱電致冷器30輸入的功率較小，熱電致冷器30運轉時所產生的廢熱量少，不僅可減輕對散熱效率的影響，還可小型化對其散熱的第二散熱模組40的體積，降低占用電子產品9內部的空間。

另外，前述門檻值的數值大小係依據實際情況而可讓使用者自行設定，本發明並不以此為限。

綜上所述，本發明所揭露的散熱系統，由於熱電致冷器並非直接熱接觸熱源，而是以第一散熱模組直接熱接觸熱源的方式先進行散熱，因此，使用者可設定一門檻值來控制熱電致冷器的啟動時機，在熱源的溫度達門檻值之前，熱電致冷器與對其散熱的第二散熱模組尚不會被啟動，故不需要供給電源，降低了散熱所需要額外輸入的功率，具有節能的效果。

此外，由於熱電致冷器並非直接熱接觸熱源，因而熱電致冷器在設定上並不需要非常低的致冷溫度，故不需要對熱電致冷器輸入大功率，亦有節能效果。

另外，對熱電致冷器散熱的第二散熱模組為一主動式散熱模組，有助於加強對熱電致冷器的散熱。

藉此，對熱電致冷器輸入的功率較小，可有效減少熱電致冷器運轉時所產生的廢熱，不僅減輕對散熱效率的影響，還可小型化對其散熱的散熱模組的體積，可降低占用電子產品內部的空間。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧散熱系統
9‧‧‧電子產品
10‧‧‧第一散熱模組
20‧‧‧導熱板
30‧‧‧熱電致冷器
40‧‧‧第二散熱模組
91、92‧‧‧熱源
111‧‧‧第一吸熱部
112‧‧‧第二吸熱部
120‧‧‧第一熱傳導組件
121‧‧‧熱管
130‧‧‧第一散熱組件
131‧‧‧第一風扇
133‧‧‧第一散熱鰭片
420‧‧‧第二熱傳導件
430‧‧‧第二散熱組件
431‧‧‧第二風扇
433‧‧‧第二散熱鰭片
4311‧‧‧頂板
4313‧‧‧底板
4315‧‧‧環型側板
S1‧‧‧入風口
S2‧‧‧出風口

圖1係根據本發明之一實施例之散熱系統設至於電子產品內的示意圖。 圖2係根據本發明之一實施例之第二散熱模組的分解圖。

1‧‧‧散熱系統

9‧‧‧電子產品

10‧‧‧第一散熱模組

20‧‧‧導熱板

30‧‧‧熱電致冷器

40‧‧‧第二散熱模組

91、92‧‧‧熱源

111‧‧‧第一吸熱部

112‧‧‧第二吸熱部

120‧‧‧第一熱傳導組件

121‧‧‧熱管

130‧‧‧第一散熱組件

131‧‧‧第一風扇

133‧‧‧第一散熱鰭片

420‧‧‧第二熱傳導件

430‧‧‧第二散熱組件

431‧‧‧第二風扇

433‧‧‧第二散熱鰭片

Claims (10)

1. 一種散熱系統，其包含有：至少一第一散熱模組，用以熱接觸至少一熱源；一第二散熱模組，包含一風扇與一散熱鰭片，該第二散熱模組的該風扇裝設於該散熱鰭片；以及一熱電致冷器，經由該至少一第一散熱模組熱接觸該至少一熱源，該第二散熱模組的該散熱鰭片熱接觸該熱電致冷器。
2. 如請求項1所述之散熱系統，更包含一導熱板，熱接觸於該該至少一第一散熱模組，該熱電致冷器熱接觸於該導熱板。
3. 如請求項2所述之散熱系統，其中該至少一第一散熱模組更包含至少一吸熱部、一熱傳導組件與一散熱組件，該至少一吸熱部用以熱接觸該至少一熱源，且該至少一吸熱部經由該熱傳導組件熱接觸該散熱組件。
4. 如請求項3所述之散熱系統，其中該散熱組件包含一風扇與一散熱鰭片，該散熱組件的該散熱鰭片熱接觸該至少一第一散熱模組的該熱傳導組件，該散熱組件的該風扇裝設於該散熱組件的該散熱鰭片。
5. 如請求項3所述之散熱系統，其中該至少一第一散熱模組的該熱傳導組件為一熱管組或一熱管。
6. 如請求項3所述之散熱系統，其中該至少一第一散熱模組的該至少一吸熱部的材料為鐵、鋁或其合金。
7. 如請求項1所述之散熱系統，其中該第二散熱模組更包含一熱傳導件，熱接觸於該熱電致冷器，該第二散熱模組的該散熱鰭片經由該熱傳導件熱接觸該熱電致冷器。
8. 如請求項8所述之散熱系統，其中該第二散熱模組的該熱傳導件為一熱管。
9. 如請求項1所述之散熱系統，其中該第二散熱模組的該風扇為一離心式風扇。
10. 如請求項9所述之散熱系統，其中該第二散熱模組的該風扇包含有一頂板、一底板與一環型側板，該環型側板連接於該頂板與該底板之間，該風扇具有一入風口與一出風口，該入風口位於該頂板，該出風口位於該環型側板，該第二散熱模組的該散熱鰭片鄰設於該出風口。