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TWI647994B - 具有散熱結構之電子裝置 - Google Patents

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TWI647994B
TWI647994B TW106115953A TW106115953A TWI647994B TW I647994 B TWI647994 B TW I647994B TW 106115953 A TW106115953 A TW 106115953A TW 106115953 A TW106115953 A TW 106115953A TW I647994 B TWI647994 B TW I647994B
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heat
heat pipe
electronic device
screen
heat dissipation
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林昀正
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廣達電腦股份有限公司
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Abstract

一種具有散熱結構之電子裝置，包括一主機、一第一散熱管、一螢幕、一旋轉接頭、以及一第二散熱管。第一散熱管設置於主機內。螢幕樞接於主機，且螢幕以一轉軸為軸心相對於主機旋轉。旋轉接頭連接於第一散熱管。第二散熱管設置於螢幕內，且連接於旋轉接頭。冷卻液體填充於第一散熱管內。

Description

具有散熱結構之電子裝置
本發明主要關於一種電子裝置，尤指一種具有散熱結構之電子裝置。
由於筆記型電腦之效能越來越高，導致筆記型電腦主機內部之處理晶片產生大量熱能。若無法即時地將主機內部之熱量排除，將會導致筆記型電腦無法正常運作。
一般習知之散熱方式，是於主機內部增加風扇、散熱鰭片及熱導管等散熱元件。熱導管連接處理晶片等熱源以及散熱鰭片，並利用風扇將散熱鰭片之熱量吹出主機之外。
然而，利用風扇進行散熱之方式，需要筆記型電腦提供額外之電力來驅動風扇，進而降低筆記型電腦之電池的使用時間。此外，由於風扇之運轉所直接或間接產生之噪音，會影響使用筆記型電腦之舒適度。因此，需要提供筆記型電腦之散熱結構的改進方案。
本發明提供了一種具有散熱結構之電子裝置，散熱結構可能供較佳之散熱能力，能使得電子裝置於不設置風扇的情況下亦能產生良好之散熱效果，進而提高電子裝置之電池的使用時間，並能降低電子裝置所產生之噪音。
本發明提供了一種具有散熱結構之電子裝置，包括一主機、一第一散熱管、一螢幕、一旋轉接頭、以及一第二散熱管。第一散熱管設置於該主機內。螢幕樞接於該主機，且該螢幕以一轉軸為軸心相對於該主機旋轉。旋轉接頭連接於該第一散熱管。第二散熱管設置於該螢幕內，且連接於該旋轉接頭。冷卻液體填充於該第一散熱管內。
於一些實施例中，旋轉接頭包括一第一部件以及一第二部件。第一部件連接於該第一散熱管。第二部件樞接於該第一部件，且連接於該第二散熱管。該第二部件以該轉軸為軸心相對於該第一部件旋轉。該冷卻液體為一冷媒。
於一些實施例中，該第二散熱管包括一連接區段以及一環狀區段，其中該連接區段之兩端分別連接該旋轉接頭以及該環狀區段。該環狀區段沿一彎曲路徑延伸。
於一些實施例中，具有散熱結構之電子裝置，更包括一熱源以及一散熱元件。熱源設置於該主機內，且連接於該第一散熱管。當該熱源產生熱時，於部分之該冷卻液體形成一冷卻氣體，朝向該第二散熱管之頂部流動，且位於該第二散熱元件之頂部之該冷卻氣體凝結為該冷卻液體朝向該第一散熱管流動。
於一些實施例中，具有散熱結構之電子裝置，更包括一散熱元件，連接於該熱源以及該第一散熱管。
綜上所述，本發明之散熱結構藉由設置於螢幕內之第二散熱管將熱源所產生之熱引導至螢幕進行散熱來增加 散熱之效能，進而能減少風扇之使用，藉以增加電子裝置之電池的使用時間以及降低電子裝置運轉時所產生之噪音。
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧主機
11‧‧‧主殼體
12‧‧‧輸入模組
13‧‧‧主機板
14‧‧‧熱源
20‧‧‧螢幕
21‧‧‧螢幕殼體
22‧‧‧顯示面板
30‧‧‧樞軸結構
40‧‧‧散熱結構
41‧‧‧散熱元件
411‧‧‧散熱殼體
412‧‧‧容置腔
413‧‧‧連接部
414‧‧‧連接口
42‧‧‧第一散熱管
421‧‧‧第一端
422‧‧‧第二端
43‧‧‧旋轉接頭
431‧‧‧第一部件
4311‧‧‧接頭殼體
4312‧‧‧容置腔
4313‧‧‧連接部
4314‧‧‧連接口
4315‧‧‧樞接部
432‧‧‧第二部件
4321‧‧‧接頭殼體
4322‧‧‧容置腔
4323‧‧‧連接部
4324‧‧‧連接口
4325‧‧‧樞接部
44‧‧‧第二散熱管
441‧‧‧連接區段
442‧‧‧環狀區段
L1‧‧‧冷卻液體
L2‧‧‧冷卻液體
B1‧‧‧氣泡
G1‧‧‧冷卻氣體
AX1‧‧‧轉軸
第1圖以及第2圖為本發明之電子裝置的立體圖。
第3圖為本發明之散熱結構的剖視圖。
第4圖以及第5圖為本發明之電子裝置於一運作過程中之示意圖。
第6圖為本發明之散熱結構之另一實施例的剖視圖。
以下之說明提供了許多不同的實施例、或是例子，用來實施本發明之不同特徵。以下特定例子所描述的元件和排列方式，僅用來精簡的表達本發明，其僅作為例子，而並非用以限制本發明。例如，第一特徵在一第二特徵上或上方的結構之描述包括了第一和第二特徵之間直接接觸，或是以另一特徵設置於第一和第二特徵之間，以致於第一和第二特徵並不是直接接觸。
於此使用之空間上相關的詞彙，例如上方或下方等，僅用以簡易描述圖式上之一元件或一特徵相對於另一元件或特徵之關係。除了圖式上描述的方位外，包括於不同之方位使用或是操作之裝置。圖式中之形狀、尺寸、厚度、以及傾斜之角度可能為了清楚說明之目的而未依照比例繪製或是被簡化，僅提供說明之用。
第1圖以及第2圖為本發明之電子裝置1的立體圖。於本實施例中，電子裝置1可為一筆記型電腦。於一些實施例中，電子裝置1可為一可攜式電子裝置或整合式(All in one,AIO)個人電腦。
電子裝置1包括一主機10、一螢幕20、多個樞軸結構30、以及一散熱結構40。主機10可用以執行各式之程式，並將程式所執行的結果於螢幕20上顯示。於一具體實施例中，電子裝置1可以省略樞軸結構30而透過散熱結構40取代樞軸結構30之功能，亦即散熱結構40可同時包含樞軸以及散熱之功能。
主機10可包括一主殼體11、多個輸入模組12、一主機板13、以及多個熱源14。主殼體11可大致為一板狀結構。輸入模組12設置於主殼體11之一上表面。輸入模組12電性連接於主機板13，輸入模組12可用以產生控制訊號並經由主機板13傳送至熱源14中之至少一者。於一些實施例中，輸入模組12可包括一鍵盤、一觸控板、觸控顯示面板、及/或多個按鈕。
主機板13設置於主殼體11內。熱源14設置於主機板13上以及主殼體11內。於一些實施例中，熱源14可為例如中央處理晶片、繪圖晶片、記憶體、以及輸出/輸入晶片等晶片(chip)。當晶片運作時將產生熱。
螢幕20樞接於主機10。於本實施例中，螢幕20以一轉軸AX1為軸心相對於主機10旋轉。螢幕20可為大致為一板狀結構。螢幕20可包括一螢幕殼體21以及一顯示面板22。顯示面板22設置於螢幕殼體21之一顯示面。
顯示面板22電性連接於主機板13，用以顯示一畫面。於一些實施例中，顯示面板22可為一液晶顯示面板22或一有機發光二極體(OLED)面板。於一些實施例中，顯示面板22可為一觸控面板。
樞軸(hinge)結構30設置於主機10以及螢幕20之間。螢幕20經由樞軸結構30樞接於主機10。樞軸結構30之軸心位於轉軸AX1上。藉此，螢幕20可相對主機10傾斜或旋轉。於一具體實例中，樞軸結構30亦可設置於主機10以及螢幕20內。
第3圖為本發明之散熱結構40的剖視圖。散熱結構40用以將熱源14所產生之熱進行散熱。散熱結構40包括一散熱元件41、一第一散熱管42、一旋轉接頭(rotation joint)43、以及一第二散熱管44。
散熱元件41設置於主殼體11內，且分別連接熱源14以及第一散熱管42。散熱元件41可由金屬材質或是導熱材質所製成。散熱元件41可包括一散熱殼體411以及一連接部413。連接部413突出於散熱殼體411之外表面。於本實施例中，散熱殼體411具有一容置腔412，且連接部413具有一連接口414。容置腔412連通於連接口414。
於一具體實施例中，散熱元件41大致為一板狀結構。散熱元件41之一面連接熱源14，連接部413突出於散熱元件41之一側邊。
第一散熱管42設置於主機10內，且連接於散熱元件41以及旋轉接頭43。第一散熱管42可由金屬材質或導熱材質所製成。於一些實施例中，第一散熱管42為硬性的，且可為非 撓性的。第一散熱管42可沿一水平方向延伸。第一散熱管42以及散熱元件41可位於同一水平面上。
第一散熱管42可具有一第一端421以及一第二端422。第一散熱管42之第一端421連接於連接部413，且第一散熱管42之第二端422連接於旋轉接頭43。
旋轉接頭43可設置於主機10以及螢幕20之間。旋轉接頭43分別連接於第一散熱管42以及第二散熱管44。旋轉接頭43可由金屬材質所製成。
旋轉接頭43可包括一第一部件431以及一第二部件432。第一部件431連接於第一散熱管42。第二部件432樞接於第一部件431，且連接於第二散熱管44。第二部件432以轉軸AX1為軸心相對於第一部件431旋轉。
第一部件431可包括一接頭殼體4311、一連接部4313、以及一樞接部4315。連接部4313突出於接頭殼體4311之外表面。連接部4313連接於第一散熱管42之第二端422。
接頭殼體4311具有一容置腔4312，且連接部4313具有一連接口4314。容置腔4312連通於連接口4314。此外，連接口4314可經由第一散熱管42連通於連接口414。樞接部4315設置於接頭殼體4311，且樞接於第二部件432。
第二部件432可包括一接頭殼體4321、一連接部4323、以及一樞接部4325。連接部4323突出於接頭殼體4321之外表面。連接部4323連接於第二散熱管44。第二部件432之連接部4323可設置於螢幕20之螢幕殼體21內。
接頭殼體4321具有一容置腔4322，且連接部4323具有一連接口4324。容置腔4322連通於連接口4324以及容置腔4312。此外，連接口4324可連通於第二散熱管44之內部。樞接部4325設置於接頭殼體4321，且樞接於樞接部4315。
第二散熱管44設置於螢幕20內，且連接於旋轉接頭43之連接部4323。於本實施例中，第二散熱管44位於顯示面板22之後側(即介於螢幕殼體21與顯示面板22之間)。第二散熱管44可由金屬材質或導熱材質所製成。於一些實施例中，第二散熱管44為硬性的，且可為非撓性的。
於一具體實施例中，電子裝置1可不包括樞軸結構30，而係透過散熱結構40使螢幕20可相對於主機10傾斜或旋轉。
如第1圖至第3圖所示，一冷卻液體可填充散熱結構40內。於本實施例中，冷卻液體可填充於散熱元件41之容置腔412內、第一散熱管42內、旋轉接頭43之容置腔4312以及容置腔4322內、以及第二散熱管44之底部之內。上述冷卻液體可為冷媒。
當電子裝置1於一運作狀態時，使用者會藉由旋轉螢幕20，以使螢幕20相對於主機10傾斜，藉以觀看螢幕20以及使用輸入模組12。由於第二散熱管44及/或第二部件432之連接部4323設置於螢幕20內，因此當使用者旋轉螢幕20時，螢幕20會帶動第二部件432相對於第一部件431旋轉。
由於第一部件431之容置腔4312與第二部件432之容置腔4322保持連通，因此當螢幕20旋轉過程中，或著螢幕20 相對於主機10傾斜之角度改變，冷卻液體均可經由旋轉接頭43流入第一散熱管42或第二散熱管44中。
此外，於本實施例中，冷卻液體可為冷媒。當電子裝置1尚未運作或熱源14未產生熱能時，第二散熱管44內之氣壓可為或大致為大氣壓。因此散熱結構40內之冷卻液體難以因為第二散熱管44內之氣壓而經由旋轉接頭43流出於散熱結構40外。
第4圖以及第5圖為本發明之電子裝置1於一運作過程中之示意圖。於本實施例中，冷卻液體L1填充於散熱元件41內、第一散熱管42內、旋轉接頭43內、以及第二散熱管44之底部。於另一實施例中，冷卻液體L1填充於第二散熱管44之連接區段441，且可不填充於第二散熱管44之環狀區段442。於另一實施例中，冷卻液體L1可不填充於第二散熱管44。
當熱源14產生熱時，於散熱元件41及/或第一散熱管42內部分之冷卻液體L1氣化並形成冷卻氣體G1。由於冷卻氣體G1被冷卻液體L1包圍因此於冷卻液體L1中形成氣泡B1。換句話說，氣泡B1之內為冷卻氣體G1。
由於當電子裝置1處於運作過程中，螢幕20相對於主機10傾斜，因此第二散熱管44(特別是第二散熱管44之頂部以及中央部分)高於散熱元件41、第一散熱管42、以及旋轉接頭43。因此，氣泡B1由於冷卻液體L1之壓力，由經由第一散熱管42以及旋轉接頭43進入第二散熱管44之底部，並朝向第二散熱管44之頂部流動。
當氣泡B1中之冷卻氣體G1離開冷卻液體L1時，由於冷卻氣體G1本身之溫度，會使得冷卻氣體G1朝向第二散熱元件41之頂部移動。由於第二散熱元件41之頂部遠離熱源14，因此第二散熱元件41之頂部之溫度較散熱元件41及/或第一散熱管42的溫度低。因此，位於第二散熱元件41之頂部及/或中部之冷卻氣體G1凝結為冷卻液體L2。
於第二散熱元件41之頂部及/或中部之冷卻液體L2可藉由重力朝向第二散熱元件41之底部及/或第一散熱管42流動，並與冷卻液體L1融合。
因此於本實施例中可藉由填充於散熱元件41、第一散熱管42、及/或旋轉接頭43內之冷卻液體L1將攜帶熱能之冷卻氣體G1快速地帶離熱源14，並朝向溫度較低之區域(例如第二散熱管44之頂部)移動。此外，於第二散熱元件41之頂部(及/或中央部分)冷卻後之冷卻液體L2可藉由重力自動流向第二散熱元件41之底部及/或第一散熱管42，藉以完成一散熱循環。因此本實施例之散熱結構40不需而外之電力或是馬達，進而減省電子裝置1所需之電力以及製作成本。
如第4圖及第5圖所示，於本實施例中，第二散熱管44包括一連接區段441以及一環狀區段442。連接區段441之兩端分別連接旋轉接頭43以及環狀區段442。環狀區段442沿一彎曲路徑延伸。第二散熱管44分布於螢幕20之四個邊緣以及中央區域。
於一些實施例中，第二散熱管44可僅分布於螢幕20之一個、兩個、或是三個邊緣。於一些實施例中，第二散熱管44可不分布於螢幕20之中央區域內。
第二散熱管44之形狀以及延伸路徑等結構並不以第2圖為限，第二散熱管44之結構依據需求具有不同之設計。舉例而言，第二散熱管44可為一Y型結構或是一線性結構。
由於第二散熱管44可廣泛分布於螢幕20內，因此增加散熱結構40之散熱能力。此外，於電子裝置1的運作過程中，螢幕20之溫度一般會溫度低於主機10內之溫度，因此藉由將第二散熱管44設置於螢幕20內，亦可增進散熱結構40之散熱能力。
第6圖為本發明之散熱結構40之另一實施例的剖視圖。散熱元件41可為一塊狀結構。舉例而言，散熱元件41可為一金屬塊。第一散熱管42延伸至散熱元件41之內，並固定於散熱元件41。第一散熱管42亦可接觸於熱源14。熱源14所產生之熱可傳導至第一散熱管42以及散熱元件41。藉由本實施例，可簡化散熱元件41之製作。
綜上所述，本發明之散熱結構藉由設置於螢幕內之第二散熱管將熱源所產生之熱引導至螢幕進行散熱來增加散熱之效能，進而能減少風扇之使用，藉以增加電子裝置之電池的使用時間以及降低電子裝置運轉時所產生之噪音。
上述已揭露之特徵能以任何適當方式與一或多個已揭露之實施例相互組合、修飾、置換或轉用，並不限定於特定之實施例。
本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

  1. 一種具有散熱結構之電子裝置，包括：一主機；一第一散熱管，設置於該主機內；一螢幕，樞接於該主機，且該螢幕以一轉軸為軸心相對於該主機旋轉；一旋轉接頭，連接於該第一散熱管，且包括：一第一部件，連接於該第一散熱管；以及一第二部件，樞接於該第一部件，且連接於該第二散熱管，其中該第二部件以該轉軸為軸心相對於該第一部件旋轉；以及一第二散熱管，設置於該螢幕內，且連接於該旋轉接頭；其中一冷卻液體填充於該第一散熱管內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有散熱結構之電子裝置，其中該冷卻液體為一冷媒。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有散熱結構之電子裝置，其中當該螢幕相對於該主機傾斜時，該第二散熱管之頂部高於該第一散熱管。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有散熱結構之電子裝置，其中該第二散熱管分布於該螢幕之四個邊緣以及中央區域。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有散熱結構之電子裝置，其中該第二散熱管包括一連接區段以及一環狀區 段，其中該連接區段之兩端分別連接該旋轉接頭以及該環狀區段。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具有散熱結構之電子裝置，其中該環狀區段沿一彎曲路徑延伸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有散熱結構之電子裝置，更包括一熱源，設置於該主機內，且連接於該第一散熱管，其中當該熱源產生熱時，該冷卻液體形成一冷卻氣體，朝向該第二散熱管之頂部流動，且位於該第二散熱元件之頂部之該冷卻氣體凝結為該冷卻液體朝向該第一散熱管流動。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有散熱結構之電子裝置，更包括一散熱元件，連接於該熱源以及該第一散熱管。
TW106115953A 2017-05-15 2017-05-15 具有散熱結構之電子裝置 TWI647994B (zh)

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