TWI548977B - 電子裝置與其擴充裝置 - Google Patents

Description

電子裝置與其擴充裝置

本發明是有關於一種電子裝置與其擴充裝置，且特別是有關於一種可利用擴充裝置來擴充散熱功能的電子裝置與其擴充裝置。

電子裝置的內部元件(例如，中央處理單元)在運作上往往會產生大量的熱。因此，如何排除電子裝置之內部元件所產生的熱，已成為研發者所關注的焦點。一般而言，現有之電子裝置的內部大多設有風扇，並藉此透過風扇來進行散熱。然而，風扇往往會耗費龐大的硬體空間，進而增加電子裝置的厚度與重量，從而限縮電子裝置在微型化上的發展。

本發明提供一種電子裝置與其擴充裝置，利用擴充裝置來擴充電子裝置的散熱功能，進而有助於電子裝置的微型化。

本發明的電子裝置包括發熱元件與第一連接器。第一連 接器適於電性連接擴充裝置的第二連接器。發熱元件產生的熱被傳導至第一連接器。當第一連接器電性連接第二連接器時，第一連接器將發熱元件產生的熱傳導至擴充裝置，且發熱元件依據來自擴充裝置的控制訊號切換至散熱模式。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置包括機體與熱管。機體曝露出第一連接器的開口與導熱面。熱管的第一端連接發熱元件，且熱管的第二端連接第一連接器。發熱元件與熱管設置在機體內。

本發明的擴充裝置適用於包括第一連接器的電子裝，且擴充裝置包括第二連接器。第二連接器適於電性連接電子裝置的第一連接器，且電子裝置中發熱元件產生的熱被傳導至第一連接器。當第一連接器電性連接第二連接器時，第一連接器將發熱元件產生的熱傳導至擴充裝置，且擴充裝置傳送控制訊號，以致使發熱元件切換至散熱模式。

基於上述，本發明的電子裝置可透過第一連接器外接擴充裝置，並可透過擴充裝置來進行散熱。藉此，將有助於減少電子裝置的厚度與重量，並有助於電子裝置的微型化。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧發熱元件

120‧‧‧熱管

130‧‧‧第一連接器

131、211‧‧‧導熱面

132、1321、1331‧‧‧開口

140‧‧‧基板

150‧‧‧電池

160‧‧‧機體

20‧‧‧擴充裝置

210‧‧‧金屬殼體

220‧‧‧第二連接器

310‧‧‧基板

320‧‧‧內部電路

330‧‧‧風扇

340‧‧‧進風孔

350‧‧‧出風孔

601、602‧‧‧訊號端子

603‧‧‧電源端子

604‧‧‧接地端子

610‧‧‧儲存模組

620‧‧‧控制器

630‧‧‧溫度感測器

910‧‧‧金屬蓋體

1010‧‧‧第一機體

1011、1012‧‧‧第一卡合件

1020‧‧‧承載座

1021、1022‧‧‧第二卡合件

1030‧‧‧第二機體

1040‧‧‧第一熱管

1050‧‧‧第二熱管

1310‧‧‧卡榫

1320‧‧‧塑膠件

1330‧‧‧支撐件

圖1為依據本發明一實施例之電子裝置的方塊示意圖。

圖2為依據本發明一實施例之電子裝置的局部結構圖。

圖3為依據本發明一實施例之擴充裝置的結構示意圖。

圖4與圖5分別為依據本發明一實施例之擴充裝置的外觀圖。

圖6為依據本發明一實施例之擴充裝置的方塊示意圖。

圖7為依據本發明一實施例之利用擴充裝置之金屬殼體進行散熱的示意圖。

圖8為依據本發明一實施例之利用擴充裝置之金屬殼體與風扇進行散熱的示意圖。

圖9為依據本發明一實施例之電子裝置的外觀圖。

圖10為依據本發明另一實施例之電子裝置的方塊示意圖。

圖11為依據本發明另一實施例之電子裝置的外觀圖。

圖12為依據本發明一實施例之電子裝置的側面示意圖。

圖13為依據本發明一實施例之第二卡合件的示意圖。

圖14為依據本發明一實施例之第二卡合件的爆炸圖。

圖1為依據本發明一實施例之電子裝置的方塊示意圖。如圖1所示，電子裝置10包括發熱元件110、熱管120、第一連接器130、基板140、電池150與機體160。發熱元件110可例如是一中央處理單元，但在其他實施例中，發熱元件110亦可為記憶體模組或是硬碟等。基板140可例如是一印刷電路板。第一連 接器130可例如是一通用串列匯流排(universal serial bus，簡稱USB)連接器。發熱元件110設置在基板140上。熱管120的第一端連接發熱元件110，且熱管120的第二端連接第一連接器130。

電子裝置10可透過第一連接器130外接一擴充裝置20。舉例來說，第一連接器130可例如是一插槽連接器，且插槽連接器包括一容置空間。擴充裝置20包括金屬殼體210與第二連接器220。金屬殼體210可由高導熱係數的金屬所構成，且第二連接器220可例如是一插頭連接器。此外，擴充裝置20的插頭連接器適於插設在插槽連接器的容置空間中。

圖2為依據本發明一實施例之電子裝置的局部結構圖。如圖1與圖2所示，第一連接器130包括導熱面131與開口132。導熱面131環繞在開口132的四周。當電子裝置10外接擴充裝置20時，電子裝置10將啟動一散熱模式，並可透過一散熱路徑來進行散熱。具體而言，當擴充裝置20的第二連接器220電性連接電子裝置10的第一連接器130時，熱管120、第一連接器130與擴充裝置20將可形成一散熱路徑。

舉例來說，隨著電子裝置外接擴充裝置，第一連接器130的導熱面131將接觸擴充裝置20的金屬殼體210。此時，發熱元件110所產生的熱可透過熱管120傳遞至第一連接器130的容置空間中，且第一連接器130的導熱面131可將容置空間的熱傳遞至擴充裝置20的金屬殼體210。藉此，發熱元件110所產生的熱將可透過擴充裝置20的金屬殼體210傳遞至空氣中，進而達到散 熱的目的。

此外，發熱元件110可透過第一連接器130接收到來自擴充裝置20的控制訊號，且發熱元件110會依據控制訊號切換至散熱模式。在散熱模式下，發熱元件110可透過散熱路徑來進行散熱，因此發熱元件110可維持或是提高運作效能。例如，當切換至散熱模式時，發熱元件110可提高或是不降低其內部之時脈訊號的頻率，從而可維持在高負載的狀態下。

在散熱模式下，發熱元件110更可透過第一連接器130接收來自擴充裝置20的溫度資訊或/與擴充裝置20中之風扇的轉速資訊。此外，電子裝置10可透過一顯示模組(未繪示出)顯示來自擴充裝置20的溫度資訊或/與轉速資訊，以便使用者可隨時地監控電子裝置10的系統狀態。例如，使用者可依據溫度資訊或/與轉速資訊來判別電子裝置10是否處在高效能與高溫的狀態。換言之，電子裝置10可藉由外接擴充裝置20來擴充散熱功能，進而有助於降低其本身的厚度與重量，從而有助於微型化上的發展。此外，擴充裝置20還可藉由啟動其內部的風扇來提高散熱能力。亦即，擴充裝置20可提供兩階段的散熱程序，且關於擴充裝置20的散熱程序將詳述如下。

圖3為依據本發明一實施例之擴充裝置的結構示意圖，且圖4與圖5分別為依據本發明一實施例之擴充裝置的外觀圖。如圖3所示，擴充裝置20更包括基板310、內部電路320與風扇330。其中，基板310、內部電路320與風扇330設置在金屬殼體 210內，且內部電路320設置在基板310上。此外，如圖3與圖4所示，金屬殼體210包括一導熱面211，且第二連接器220設置於導熱面211。當擴充裝置20的第二連接器220電性連接電子裝置10的第一連接器130時，金屬殼體210的導熱面211會與第一連接器130的導熱面131相接觸，進而有助於將來自電子裝置10的熱傳導至金屬殼體210。再者，如圖3與圖5所示，擴充裝置20更包括進風孔340與出風孔350。其中，進風孔340與出風孔350貫穿金屬殼體210，且風扇330面對出風孔350。

在操作上，擴充裝置20的金屬殼體210可用以散熱，且擴充裝置20還可透過風扇330來進一步地提升散熱能力。舉例來說，圖6為依據本發明一實施例之擴充裝置的方塊示意圖。如圖6所示，第二連接器220包括訊號端子601、訊號端子602、電源端子603以及接地端子604。在一實施例中，第二連接器220可例如是一USB連接器，且訊號端子601與訊號端子602可例如是USB連接器中的D+接腳與D-接腳。

擴充裝置20的內部電路320包括儲存模組610、控制器620與溫度感測器630。儲存模組610電性連接訊號端子601與602，並可用以提供資料儲存功能。換言之，在一實施例中，擴充裝置20可例如是具有散熱功能的隨身碟(USB Flash Disk)。控制器620電性連接電源端子603以透過來自電子裝置10的電源訊號進行供電，且控制器620用以控制風扇330。溫度感測器630偵測擴充裝置20的溫度以產生溫度資訊。

當擴充裝置20的第二連接器220電性連接電子裝置10的第一連接器130時，控制器620會產生控制訊號。儲存模組610中的記憶體控制器(未繪示出)會透過訊號端子601或是602，將控制器620所產生的控制訊號傳送至電子裝置10。藉此，電子裝置10將可響應於控制訊號切換至散熱模式，並可透過擴充裝置20的金屬殼體210進行散熱。舉例來說，圖7為依據本發明一實施例之利用擴充裝置的金屬殼體進行散熱的示意圖。如圖7所示，來自電子裝置10的熱能會被傳導至金屬殼體210，並可進一步地透過金屬殼體210的表面傳遞至空氣中。

另一方面，溫度感測器630會不斷地偵測擴充裝置20的溫度，並據以更新溫度資訊。儲存模組610中的記憶體控制器可透過訊號端子601或是602將溫度資訊傳送至電子裝置10，以進一步地透過電子裝置10顯示溫度資訊。再者，控制器620會依據溫度資訊而決定是否啟動風扇330。舉例來說，圖8為依據本發明一實施例之利用擴充裝置的金屬殼體與風扇進行散熱的示意圖。如圖8所示，當溫度資訊的值大於一預設溫度值時，控制器620會啟動風扇330。此時，風扇330將可帶動一散熱氣流，且散熱氣流會從進風孔340進入金屬殼體210，並從出風孔350流出金屬殼體21。

換言之，擴充裝置20可提供兩階段的散熱程序。在第一階段的散熱程序中，擴充裝置20會先利用金屬殼體210的表面來進行散熱。當擴充裝置20的溫度到達預設溫度值時，擴充裝置20 將切換至第二階段的散熱程序，以進一步利用風扇330來加速散熱。此外，在第二階段的散熱程序中，控制器620可隨著溫度的上升提高風扇330的轉速，且擴充裝置20可透過訊號端子601或602將風扇330的轉速資訊傳送至電子裝置10，以進一步地透過電子裝置10顯示轉速資訊。

請繼續參照圖1，電子裝置10的外觀結構包括機體160。其中，發熱元件110、熱管120、基板140與電池150設置在機體160內。此外，機體160曝露出第一連接器130的導熱面131與開口132，以供擴充裝置20連接。圖9為依據本發明一實施例之電子裝置的外觀圖。如圖9所示，部分的機體160可由一金屬蓋體910所構成，且電子裝置10中的發熱元件110可透過金屬蓋體910進行散熱。

圖10為依據本發明另一實施例之電子裝置的方塊示意圖，且圖11為依據本發明另一實施例之電子裝置的外觀圖。如圖10與圖11所示，電子裝置100的外觀結構包括第一機體1010、承載座1020與第二機體1030。其中，第一機體1010設有第一卡合件1011與1012。承載座1020樞接於第二機體1030，並設有第二卡合件1021與1022。

更進一步來看，第二卡合件1021與1022凸出於承載座1020。第一卡合件1011與1012對應於第二卡合件1021與1022，且第一卡合件1011與1012各自形成一卡合槽。藉此，當承載座1020上的第二卡合件1021與1022插入至第一卡合件1011與1012 所形成的卡合槽時，第一機體1010將可固設於在承載座1020的上方。換言之，第一機體1010可透過第一卡合件1011與1012以及第二卡合件1021與1022組裝於第二機體1030。

圖12為依據本發明一實施例之電子裝置的側面示意圖。如圖10與圖12所示，電子裝置100更包括第一熱管1040與第二熱管1050。其中，發熱元件110、第一熱管1040、基板140與電池150設置在第一機體1010內。第二機體1030曝露出第一連接器130的導熱面131與開口132，以供擴充裝置20連接。第二熱管1050設置在承載座1020與第二機體1030。

第一熱管1040連接發熱元件110以及第一卡合件1011與1012。第二熱管1050連接第一連接器130以及第二卡合件1021與1022。當擴充裝置20的第二連接器220電性連接電子裝置100的第一連接器130，且第一機體1010組裝於第二機體1030時，第一熱管1040、第一卡合件1011與1012、第二卡合件1021與1022、第二熱管1050、第一連接器130與擴充裝置20的金屬殼體210將可形成一散熱路徑。藉此，發熱元件110將可透過此散熱路徑來進行散熱，並可依據來自擴充裝置20的控制訊號切換至散熱模式。

具體而言，當電子裝置100的兩機體1010與1030組裝在一起，且電子裝置100外接擴充裝置20時，發熱元件110所產生的熱可透過第一熱管1040傳遞至第一卡合件1011與1012。此外，第一卡合件1011與1012為金屬材質。第二卡合件1021與1022 各自包括一卡榫，且卡榫為金屬材質。因此，第一卡合件1011與1012以及第二卡合件1021與1022會進一步地將熱能傳遞至第二熱管1050。再者，第二熱管1050會將熱能傳遞至第一連接器130的容置空間中，且第一連接器130的導熱面131可將容置空間的熱傳遞至擴充裝置20的金屬殼體210。藉此，發熱元件110所產生的熱將可透過擴充裝置20的金屬殼體210傳遞至空氣中，進而達到散熱的目的。

圖13為依據本發明一實施例之第二卡合件的示意圖，且圖14為依據本發明一實施例之第二卡合件的爆炸圖。如圖13與圖14所示，第二卡合件1021包括卡榫1310、塑膠件1320與支撐件1330。其中，支撐件1330套設於卡榫1310上，且支撐件1330的開口1331曝露出卡榫1310的頂部。塑膠件1320套設於支撐件1330上，且塑膠件1320的開口1321面對支撐件1330的開口1331，以致使塑膠件1320也曝露出卡榫1310的頂部。

在整體配置上，卡榫1310的底部連接第二熱管1050。此外，當電子裝置100的兩機體1010與1030組裝在一起時，卡榫1310的頂部接觸第一卡合件1011，進而致使卡榫1310可將來自第一卡合件1011的熱能傳遞至第二熱管1050。值得一提的是，卡榫1310的材質可例如是金屬材質(例如，銅)。支撐件1330的材質可例如是鋅合金，以藉此提高第一機體1010組裝於第二機體1030的穩固性。塑膠件1320則有助於減少第一機體1010與第二機體1030在組裝上的摩擦力。

綜上所述，本發明的電子裝置將發熱元件產生的熱傳導至第一連接器，並透過第一連接器外接擴充裝置。藉此，當電子裝置與擴充裝置電性相連時，電子裝置可透過擴充裝置進行散熱。此外，擴充裝置可提供兩階段的散熱程序。在第一階段的散熱程序中，電子裝置可透過擴充裝置的金屬殼體來進行散熱。在第二階段的散熱程序，電子裝置則可進一步地透過擴充裝置中的風扇來進行散熱。電子裝置還可進一步地顯示來自擴充裝置的溫度資訊或/與轉速資訊，以便使用者可隨時地監控電子裝置的系統狀態。由於電子裝置可透過擴充裝置來擴充散熱功能，因此有助於電子裝置在微型化上的發展。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電子裝置

110‧‧‧發熱元件

120‧‧‧熱管

130‧‧‧第一連接器

140‧‧‧基板

150‧‧‧電池

160‧‧‧機體

20‧‧‧擴充裝置

210‧‧‧金屬殼體

220‧‧‧第二連接器

131‧‧‧導熱面

132‧‧‧開口

Claims (6)

1. 一種電子裝置，包括：一發熱元件；一第一連接器，適於電性連接一擴充裝置的一第二連接器，且該發熱元件產生的熱被傳導至該第一連接器，其中當該第一連接器電性連接該第二連接器時，該第一連接器將該發熱元件產生的熱傳導至該擴充裝置，且該發熱元件依據來自該擴充裝置的一控制訊號切換至一散熱模式；一第一機體，設有多個第一卡合件；一第二機體，曝露出該第一連接器的一開口與一導熱面；一承載座，樞接於該第二機體，並設有多個第二卡合件，其中該些第一卡合件對應於該些第二卡合件，且該第一機體透過該些第一卡合件與該些第二卡合件組裝於該第二機體；一第一熱管，連接該發熱元件與該些第一卡合件，其中該發熱元件與該第一熱管設置在該第一機體內；以及一第二熱管，連接該些第二卡合件與該第一連接器，並設置在該第二機體與該承載座內。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該導熱面環繞該開口，且當該第一連接器電性連接該第二連接器時，該導熱面接觸該擴充裝置的一金屬殼體。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中當該第一連接器電性連接該第二連接器，且該第一機體組裝於該第二機體 時，該第一熱管、該些第一卡合件、該些第二卡合件、該第二熱管、該第一連接器與該擴充裝置的一金屬殼體形成一散熱路徑，且該發熱元件透過該散熱路徑進行散熱。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中每一該些第二卡合件包括：一卡榫，其中該卡榫的底部連接該第二熱管；一支撐件，套設於該卡榫上，並包括一第一開口以曝露出該卡榫的頂部；以及一塑膠件，套設於該支撐件上，並包括相對於該第一開口的一第二開口。
5. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該些第一卡合件與該卡榫皆為金屬材質。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中在該散熱模式下，該發熱元件透過該第一連接器接收來自該擴充裝置的一溫度資訊與一轉速資訊，且該電子裝置顯示該溫度資訊與該轉速資訊。