CN111477596A - 散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种散热装置，包括:一散热基座、复数个导管、一驱动组件。导管依序包括一入口端、一延伸结构、一出口端。延伸结构连结散热基座。驱动组件包括:一壳体、一区隔件、二电磁驱动件。区隔件设置于壳体内并在壳体内定义一第一腔体与一第二腔体以储存冷却液体，其中区隔件为薄板结构且包括一磁性组件。二电磁驱动件相对区隔件并设置于壳体的二侧。第一腔体与第二腔体各自连结等导管至少其中之一的入口端与出口端，以分别导引冷却液体离开第一腔体与第二腔体并流入第一腔体与第二腔体。

Description

散热装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别是一种具有冷却液体驱动单元的散热装置。
背景技术
在电子装置(例如，计算机中央处理器)运作时通常产生大量的热能，这些热能必须快速自中央处理器移除以避免中央处理器不稳定或损坏。一般而言，中央处理器的表面往往贴设有一散热装置以吸收来自中央处理器的热能。散热装置所吸收的热能接着藉由环境空气进行驱散。
传统作法上，散热装置包括金属基底贴设置中央处理器，以及多个鳍片形成于基底之上。基底紧贴于中央处理器并必须充分冷却以确保中央处理器的正常运作。大部分在基底上所累积的热能首先传送至鳍片，接着再由鳍片散失。然而，电子科技持续进步，先进的中央处理器所产生的热能也随之增加。传统的散热装置不再能够有效移除来自中央处理器的热能。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种具有较好散热效率的散热装置，以解决以上问题。
本揭露的实施例提供一种散热装置，包括:一散热基座、复数个导管、一驱动组件。导管依序包括一入口端、一延伸结构、一出口端。延伸结构连结散热基座。驱动组件包括:一壳体、一区隔件、二电磁驱动件。区隔件设置于壳体内并在壳体内定义一第一腔体与一第二腔体以储存冷却液体，其中区隔件为薄板结构且包括一磁性组件。二电磁驱动件相对区隔件并设置于壳体的二侧。第一腔体与第二腔体各自连结等导管至少其中之一的入口端与出口端，以分别导引冷却液体离开第一腔体与第二腔体并流入第一腔体与第二腔体。
本揭露的散热装置可快速散除电子装置所产生的热能，并可通过驱动组件的作动，实现控制散热效能的目的。
附图说明
图1显示根据本发明一实施例的散热装置的示意图。
图2显示图1的散热装置的结构***图。
图3显示图1的散热装置纵向剖面图，其中区隔件受外力吸引朝第一腔体内部移动。
图4显示根据本发明一实施例的驱动组件的结构分解图。
图5显示根据本发明一实施例的导管连结驱动组件的示意图。
图6显示本发明一实施例中散热基座、导管与驱动组件的连结关系的方块图。
图7显示根据本发明一实施例中驱动组件的电流控制器供应的电流与时间的关系图。
图8显示图1的散热装置纵向剖面图，其中区隔件受外力吸引朝第一腔体内部移动。
主要组件符号说明
Figure BDA0001956894670000021
Figure BDA0001956894670000031
Figure BDA0001956894670000041
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1显示本发明一实施例的散热装置1的示意图，图2显示图1的散热装置1的结构***图。根据本发明的一实施例，散热装置包括一散热基座10、复数个导管20、一驱动组件30及一导热底板40。导管20用于导引来自驱动组件30的冷却液体通过散热基座10与导热底板40，以将来自导热底板40的热量通过散热基座10散除。
在一实施例中，散热基座10具有一柱体11、复数个散热鳍片13在柱体11的周向排列，并于柱体11的径向上延伸一既定长度。在一实施例中，柱体11与散热鳍片13为一体成形制成，且由高导热材质(例如:铝合金、高导热石墨片)制成。
图3显示图1的散热装置1纵向剖面图。在一实施例中，柱体11的长轴方向(Z轴方向)具有一高度。柱体11具有一上表面12与一下表面14。一凹槽120形成于上表面12。凹槽120的形状对应于部分驱动组件30的组件的形状，以容纳部分驱动组件30于其中。并且，一凹槽140形成于下表面14。凹槽140的形状对应于导热底板40的形状，以容纳部分导热底板40于其中。在一实施例中，凹槽120具有半圆形剖面，且凹槽140具有矩形剖面。
在一实施例中，如图3所示，多个通道115平行上述长轴方向L(Z轴方向)延伸于柱体11当中(为简化图标，图3仅显示最靠近驱动组件35、36的二个通道115)。在一实施例中，通道115自柱体11的上表面12延伸至凹槽140的底面。柱体11的上表面12可平行于凹槽140的底面，并垂直于上述长轴方向L(Z轴方向)。在一实施例中，如图2所示，上述通道115位于上表面12的开口位于凹槽120边缘与柱体11外缘之间。
图4显示根据本发明一实施例的驱动组件30的结构分解图。在一实施例中，驱动组件30包括一壳体31、一区隔件34、多个电磁驱动件(例如:第一电磁驱动件35、第二电磁驱动件36)。在一实施例中，壳体31为一球体结构，且包括二个半圆形的壳件32、33。壳件32、33可分别为耐高温塑料制成。
区隔件34设置于壳体31当中并在壳体31内定义一第一腔体311与一第二腔体312以储存冷却液体。在一实施例中，区隔件34为圆形薄板结构，且其直径略大于壳体31的内径。在组装驱动组件30时，区隔件34的边缘夹设于壳件32、33之间，且壳件32、33可透过超声波焊接进行结合，以固定区隔件34于壳体31内部。壳件32、33之间可设置一密封圈，以增加壳体31的密封特性。壳体32、33可分别包括一液体注入孔321、331。二个液体注入孔321、331分别连通第一腔体311与该第二腔体312，用于注入冷却液体至第一腔体311与该第二腔体312当中。液体注入孔321、331可通过盖体覆盖而密闭。
在一实施例中，区隔件34包括一磁性组件。区隔件34的薄板结构可由磁性组件所制成(例如，区隔件为具有导磁性的金属薄片)。或者，磁性组件可与薄板结构各别制作，之后再固定于薄板结构之上。当磁性组件受到磁力吸引或排斥时，薄板结构变形而往第一腔体或第二腔体一侧移动。
第一电磁驱动件35及第二电磁驱动件36分别链接壳体31并排列在横轴T上，其中横轴T垂直未变形的区隔件34所延伸的平面OP。在一实施例中，壳体31包括一平台313、314分别突出于壳件32、33的外表面。第一电磁驱动件35及第二电磁驱动件36分别设置于平台313、314之上。在一实施例中，第一电磁驱动件35及第二电磁驱动件36分别为一电磁铁，且电性连结至一电流控制器37。电流控制器37配置用于控制施加于第一电磁驱动件35及第二电磁驱动件36的电流，以产生吸引/排斥区隔件34的磁力。
图5显示导管20链接驱动组件30的示意图。在一实施例中，每一导管20包括一入口端21、一延伸结构22、一出口端23依序连结。在一实施例中，散热装置1包括二个导管20。导管20之一的入口端21与出口端23分别连结壳件31上对应的开口。另一导管20的入口端21与出口端23分别连结壳件32上对应的开口。如此一来，二个导管20分别与第一腔体311与第二腔体312形成二个可供冷却液体流动的封闭回路。在一实施例中，入口端21较出口端23远离区隔件34(第一壳件32与第二壳件33的交接处)。并且，入口端21与区隔件34所夹设的夹角大于出口端23与区隔件34所夹设的夹角，以利冷却液体排出第一腔体311或第二腔体312。
在一实施例中，延伸结构22包括多个U形段部221、223、225以及多个连结段部222、224。入口端21、U形段部221、连结段部222、U形段部223、连结段部224、U形段部225及出口端23依序连结。U形段部221、223、225在平行散热基座30的高度方向(Z轴方向)延伸。另外，U形段部221、223、225沿平行横轴T的方向排列，且具有不同宽度。具体而言，U形段部223的宽度大于U形段部221，且U形段部225的宽度大于U形段部223。
请同时参阅图2、3，在一实施例中，U形段部221、223、225垂直延伸的部分设置于通道115内部，U形段部221、223、225的下方横向延伸的部分暴露于凹槽140当中，并与设置于凹槽140内的导热底板40直接接触。在一实施例中，导热底板40包括复数个沟槽41，U形段部221、223、225的下方横向延伸的部分是设置于沟槽41内。另一方面，连结段部222、224则突出于柱体11的上表面12。在柱体11的周向方向上，连结段部222、224位于入口端21与出口端23之间。
图6显示本发明一实施例中散热基座10、导管20与驱动组件30的连结关系的方块图。在一实施例中，导管20的入口端21的高度是相较于出口端23更靠近散热基座10，并且注入于第一腔体311或第二腔体312内的冷却液体的液体表面不高于出口端23。如此一来，在驱动组件30作动时，冷却液体不会通过出口端23。
在另一实施例中，如图6所示，导管20的入口端21与出口端23分别连结单向阀50与单向阀55，以限制冷却液体的流动方向。单向阀50限制注入于第一腔体311或第二腔体312内的冷却液体仅可通过入口端21流入导管20，而不允许导管20内的冷却液体流入第一腔体311或第二腔体312内。单向阀50限制导管20内的冷却液体仅可通过出口端23流入第一腔体311或第二腔体312，而不允许注入于第一腔体311或第二腔体312内的冷却液体通过出口端23流入导管20内。
根据本发明一实施例，散热装置1的使用方式说明如下:
在一实施例中，散热装置1的导热底板40设置于一发热源(图未示，例如:芯片)之上。导热底板40可通过一导热胶连结发热源以增加热传导效率。接着，发热装置1控制驱动驵件30作动，以达到驱散发热源热能的目的。
图7显示根据本发明一实施例中驱动组件30的电流控制器37发出的电流与时间的关系图。在一实施例中，电流控制器37首先施加一既定电流至第一电磁驱动件35且维持一既定时间。此时，如图3所示，区隔件34将受到第一电磁驱动件35所产生的磁力所吸引而变形(图3显示区隔件34受磁力移动过程的二个状态)，并朝第一腔体311内部移动。于是，区隔件34挤压注入于第一腔体311内的冷却液体，使冷却液体通过入口端21流入导管20并在经过延伸结构22之后通过出口端23再次流入第一腔体311。
接着，电流控制器37停止对第一电磁驱动件35施加电流，并施加一既定电流至第二电磁驱动件36且维持一既定时间。此时，如图8所示，区隔件34将受到第二电磁驱动件36所产生的磁力所吸引而变形(图8显示区隔件34受磁力移动过程的二个状态)，并朝第二腔体312内部移动。于是，区隔件34挤压注入于第二腔体312内的冷却液体，使冷却液体离开第二腔体312，并通过入口端21流入导管20并在经过延伸结构22之后通过出口端23再次流入第二腔体312。
在一实施例中，电流控制器37在周期P内依序供应电流至第一电磁驱动件35与第二电磁驱动件36，并不断重复，以带动冷却液体在二个不同的封闭回路(第一腔体及与其连结的导管、第二腔体及与其连结的导管)中流动，以将导热底板40更多的热能传导至散热基座20并进行驱散。
在一实施例中，电流控制器37施加电流至第一电磁驱动件35与第二电磁驱动件36的操作之间相隔一时间差t1。并且，上述周期之间亦相隔一时间差t2。在上述时间差t1与时间差t2，电流控制器37停止对第一电磁驱动件35与第二电磁驱动件36施加电流，故区隔件34将不受磁力吸引。于是，位于导管20内的冷却液体可自由流入第一腔体311或第二腔体312当中。
在另一实施例中，电流控制器37施加电流至第一电磁驱动件35的操作紧接电流控制器37施加电流至第二电磁驱动件36的操作。第一腔体311或第二腔体312预留有一空间而未完全充满冷却液体。
电流控制器37对第一电磁驱动件35与第二电磁驱动件36所提供的电流为一既定值。或者，电流控制器37对第一电磁驱动件35与第二电磁驱动件36所提供的电流值逐渐下降，以逐渐减少对区隔件34的磁吸引力，以增加冷却液体在导管20内的时间，藉此提升散热效率。
本发明的实施例的散热装置通过驱动组件驱动导管内的冷却液体以快速将来自热源的热能传导至散热基座，实现高效散热的发明目的。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，包括:
一散热基座；
复数个导管，依序包括一入口端、一延伸结构、一出口端，该延伸结构连结该散热基座；
一驱动组件，包括:
一壳体；
一区隔件，设置于该壳体内并在该壳体内定义一第一腔体与一第二腔体以储存冷却液体，其中该区隔件为薄板结构且包括一磁性组件；以及
二电磁驱动件，相对该区隔件并设置于该壳体的二侧；
其中该第一腔体与该第二腔体各自连结该等导管至少其中之一的入口端与出口端，以分别导引冷却液体离开该第一腔体与该第二腔体并流入该第一腔体与该第二腔体。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：每一该等导管与对应的该第一腔体或该第二腔体形成一封闭流路。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：每一该等导管的该延伸结构包括一U形段部，该U形段部沿该散热基座的高度方向上延伸。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该区隔件为具有导磁性的金属薄片。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该壳体包括二个壳件，该区隔件的边缘夹设于该二个壳件之间。
6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该散热装置还包括一导热底板，该导热底板直接接触该等导管的该等延伸结构。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：该散热基座具有一上表面及相对该上表面的一下表面，该上表面与该下表面分别具有一凹槽，该壳体设置于该上表面的凹槽并直接接触该上表面的凹槽的底部，且该导热底板设置于该下表面的凹槽内。
8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该散热装置还包括一电流控制器，该电流控制器配置用于在一周期中依序供应电流至该二电磁驱动件，在每一该周期中，该电流控制器供应电流至该二电磁驱动件的动作之间具有一时间差。
9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该二电磁驱动件沿一横轴排列，该横轴垂直于该区隔件未变形时所延伸的平面。
10.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该散热装置还包括复数个单向阀，每一该等导管的该入口端与该出口端分别连结该等单向阀之一，以限制冷却液体的流动方向。
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