散热模块与电子装置

文档序号:1894051 发布日期:2021-11-26 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 散热模块与电子装置 (Heat dissipation module and electronic device ) 是由 黄瀚梁 廖文能 谢铮玟 陈宗廷 陈伟今 于 2020-05-21 设计创作,主要内容包括:一种散热模块,设置于电子装置。电子装置具有热源。散热模块包括管路、磁产生器、工作流体以及多个磁性微粒。管路具有加热区与冷却区。热源热接触加热区以将热量传送至加热区。磁产生器配置于管路外且对应至加热区旁。工作流体填充于管路。磁性微粒活动地配置于工作流体。当加热区沿重力方向是位于冷却区之上时,行经加热区的磁性微粒因吸热且温度升高而磁损耗,并藉由重力移至冷却区。在冷却区的磁性微粒因散热且温度降低而磁恢复,并被磁产生器磁吸回加热区。磁性微粒在管路中的行进形成循环。(A heat dissipation module is arranged in an electronic device. The electronic device has a heat source. The heat dissipation module comprises a pipeline, a magnetic generator, a working fluid and a plurality of magnetic particles. The pipeline is provided with a heating area and a cooling area. The heat source is in thermal contact with the heating zone to transfer heat to the heating zone. The magnetic generator is arranged outside the pipeline and corresponds to the heating area. The working fluid is filled in the pipeline. The magnetic particles are movably disposed in the working fluid. When the heating zone is located above the cooling zone along the gravity direction, the magnetic particles passing through the heating zone are magnetically lost due to heat absorption and temperature rise, and move to the cooling zone by gravity. The magnetic particles in the cooling zone are magnetically recovered due to heat dissipation and temperature reduction, and are magnetically attracted back to the heating zone by the magnetic generator. The travel of the magnetic particles in the conduit forms a loop.)

散热模块与电子装置

技术领域

本发明是有关于一种散热模块与电子装置。

背景技术

近年来,随着科技产业日益发达,电子装置例如笔记本电脑、个人数字助理与智能型手机等产品已频繁地出现在日常生活中。这些电子装置内部所搭载的部分电子元件在运作过程中通常会产生热能,累积的热能若无法顺利排除,将会影响电子装置的运作效能。因此,电子装置内部通常会配置散热模块或散热元件,例如是散热风扇、散热贴材或者散热管,以协助将电子元件产生的热能散逸至电子装置的外部。

在上述散热模块中,散热风扇可有效使热能散逸至外部,但其耗电量大、重量较重且所需空间较大,而不利于应用在追求轻薄设计的电子装置上,且容易产生噪音而影响电子装置所附加的通讯功能。此外,为使散热风扇藉由对流进行散热,电子装置的外壳需设置开口,此举亦会降低电子装置的机械强度。

另一方面,散热贴材可吸收电子元件的热能而降低表面温度,且其成本与所需空间较低,故可广泛地应用在电子装置内,但其难以使热能进一步透过其他构件散逸至外部,其散热效果有限。再者,散热管可将电子元件的热能传递至另一板件上,但其缺乏对流作用,故散热效果有限。

有鉴于此,现有散热管可进一步搭配蒸发器与冷凝器构成回路,且可藉由吸收或释放热能而转换于两相态(例如液态与气态)之间的相变化传热介质可在散热管内循环流动,以在蒸发器吸收热能并在冷凝器释放热能,从而将热能从电子元件传递至外部。然而,传热介质仅藉由其自身的相变化而在回路中流动,其流动效果较差,进而使其散热效果有限。

发明内容

本发明提供一种散热模块与电子装置,其藉由磁性微粒的磁性随着吸、放热改变而形成用以散热的循环。

本发明的散热模块,设置于电子装置。电子装置具有热源。散热模块包括管路、磁产生器、工作流体以及多个磁性微粒。管路具有加热区与冷却区。热源热接触加热区以将热量传送至加热区。磁产生器配置于管路外且对应至加热区旁。工作流体填充于管路。磁性微粒活动地配置于工作流体。当加热区沿重力方向是位于冷却区之上时,行经加热区的磁性微粒因吸热且温度升高而磁损耗,并藉由重力移至冷却区。在冷却区的磁性微粒因散热且温度降低而磁恢复,并被磁产生器磁吸回加热区。磁性微粒在管路中的行进形成循环。

本发明的电子装置,包括机体、管路、磁产生器、工作流体以及多个磁性微粒。机体内配置有热源。管路配置于机体内。管路具有加热区与冷却区。热源热接触加热区以将热量传送至加热区。磁产生器配置于管路外且对应至加热区旁。工作流体填充于管路。磁性微粒活动地配置于工作流体。当加热区沿重力方向是位于冷却区之上时,行经加热区的磁性微粒因吸热且温度升高而磁损耗,并藉由重力移至冷却区。在冷却区的磁性微粒因散热且温度降低而磁恢复,并被磁产生器磁吸回加热区。磁性微粒在管路中的行进形成循环。

基于上述,散热模块与应用其的电子装置,分别在管路内配置有工作流体与多个磁性微粒,除了使磁性微粒藉由工作流体而在管路内移动之外,同时更因磁性微粒的磁性会随温度改变,而搭配对应构件设置,以让磁性微粒在管路内形成循环。

当加热区沿重力方向是位在冷却区之上时,磁性微粒因吸热而磁损耗,而使其不被磁产生器吸引无法抵抗重力而移向冷却区,待其散热而温度降低而磁恢复,便能被磁产生器磁吸回加热区,进而使磁性微粒在管路内形成循环,而达到散热的效果。如此一来,工作流体与磁性微粒分别能因应不同状态而提供所需的散热效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的散热模块的示意图。

图2是磁性微粒于不同温度时的磁滞曲线。

图3是散热模块于另一状态的示意图。

图4是电子装置及其内散热模块的示意图。

其中:

10:电子装置

11:热源;

12:热管;

100:散热模块;

110、210:管路;

112、212:加热区;

113、213:冷却区;

120:磁产生器;

130:磁性微粒;

140:工作流体;

211:磁产生区;

B:磁感应强度;

F1、F2:行进流径;

G:重力方向;

H:磁场强度;

S1、S2:分段。

具体实施方式

图1是依据本发明一实施例的散热模块的示意图。图2是磁性微粒于不同温度时的磁滞曲线。请同时参考图1与图2,在本实施例中,散热模块100适用于电子装置,所述电子装置具有热源11,其例如是电子装置的处理器芯片或显示芯片,散热模块100包括管路110、磁产生器120、工作流体140以及多个磁性微粒130,其中管路110具有加热区112与冷却区113,热源11热接触于加热区112,以使热源11产生的热量传送至加热区112。磁产生器120,包括电磁铁、永久磁铁或其组合,配置于管路110外且对应至加热区112旁。工作流体140填充于管路110内,磁性微粒130,例如是微米颗粒形式的磁粉或纳米颗粒形式的磁粉,活动地配置于工作流体140中。在此将管路110及其内的工作流体140予以虚体化,以利于辨识出工作流体140内的磁性微粒130。再者,管路110是回路(loop)管路,磁性微粒130利用工作流体140作为介质而得以顺利地在管路110内活动。加热区112与冷却区113分属回路管路的相对两侧。在此并未限制磁产生器120的对应于热源11的位置,能将冷却区113的磁性微粒130予以磁吸回加热区112的,皆可适用于本实施例。

如图2所示,磁性微粒130例如是以钕铁硼磁石(NdFeB)制成,在此显示其在第二象限的磁滞曲线,其中磁场强度H(图示横轴)和磁感应强度B(图示纵轴)之间的关系是非线性的,但其随着温度的改变趋势却很明显,也就是当温度升高时,将使磁性微粒130的磁滞力降低,反之,其也将因温度降低而使其磁滞力升高。

如此一来,如图1所示,当加热区112沿重力方向G是位于冷却区113之上时,行经加热区112的磁性微粒130因吸热且温度升高而磁损耗,如图中以剖面线标示出的部分磁性微粒130。接着,这些已经磁损耗的磁性微粒130将会与磁产生器120的磁吸作用降低,进而无法抵抗此时的重力,故而藉由重力由上而下地移至冷却区113。也就是说,当磁性微粒130磁损耗时,磁产生器120对磁性微粒130的磁吸力会小于磁性微粒130的重力势能。因此,在加热区112以降低磁滞力的磁性微粒130将会随着重力影响而滑落至冷却区113。

接着,在冷却区113的磁性微粒130则因散热且温度降低而磁恢复,也就是本实施例的磁性微粒130的磁损耗是可逆的。如此,磁性微粒130的磁滞力将会因其逐渐散热而逐渐恢复,进而顺利地被磁产生器120磁吸而再次移回加热区112。据此,磁性微粒130将在管路110中构成循环式的流动路线(flow path)F1。

图3是散热模块于另一状态的示意图,与图1相较之下,图3呈现出将图1进行上下颠倒的使用状态。请参考图3,在本实施例中,散热模块100例如是两相流散热模块,在图3的状态下,冷却区113沿重力方向G是位于加热区112之上,因此工作流体140在加热区112吸热而从液态转变为气态并移向冷却区113,且工作流体140在冷却区113会因散热而从气态转变为液态,并流回加热区112。如此,工作流体140将在管路110中构成另一个循环式的流动路线F2。从图3能清楚得知,在此状态下,因磁性微粒130的重力势能大于工作流体140因吸热所具有的分子势能,因此磁性微粒130仍留于加热区112,并未随着工作流体140移动。

由图1与图3可清楚得知,本实施例的散热模块100能藉由工作流体140与磁性微粒130形成不同的流动路线F1、F2,而得以对应热源11所处位置不同,或电子装置处于不同操作姿势的不同散热需求。换句话说,本实施例的散热模块100是提供复合式的散热手段,而依据重力状态进行散热模式的切换。

还需说明的是,散热模块100并不限于图1与图3所示的,让加热区112位于冷却区113的正上方,或让冷却区113位于加热区112的正上方。举例来说,即使电子装置呈现倾斜状态,也就是将图1的散热模块100予以倾斜置放,但加热区112与冷却区113由于是在管路110的相对两侧,因此沿重力方向G仍存高低差异。若使加热区112高于冷却区113时,其仍能达到如图1所示,让吸热后的磁性微粒130藉由重力而移至冷却区113以进行散热。

另外,在本实施例中,磁性微粒130分别存在外覆层(未绘示)而具有能避免彼此聚合的外形轮廓与表面粗糙度,也就是如图1与图3所示球形或具备流线外轮廓而有利于其在工作流体140中移动者。此举能有效地避免磁性微粒130彼此相互聚合而产生结块等情形。

图4是电子装置及其内散热模块的示意图。请参考图4,电子装置10例如是平板电脑,其内设置有热源11与散热模块,且热源11所产生的热量是经由热管12传送至散热模块,而散热模块藉由与电子装置10的机体结构接触,且涵盖电子装置10的大部范围,而使管路210在远离热源11处皆可视为冷却区。

在此,散热模块如前述实施例具备类似的构件组成,因此对于相同部分本实施例便不再予以细述。与前述实施例不同的是,本实施例的管路210包括加热区212、冷却区213以及磁产生区211,如前所述,磁产生器包括电磁铁、永久磁铁或其组合,为了让冷却区213的磁性微粒能被顺利地磁吸至加热区212,故可预期地将不同型式的磁产生器对应地配置在磁产生区211的不同分段S1、S2,并使所述分段S1、S2能产生不同磁力而形成磁力梯度。

举例来说,本实施例的热源11也同时是电子装置10的控制单元,其电性连接至用以对应分段S1、S2的电磁铁(即,前述实施例的磁产生器120),因此能依据所需而在分段S1、S2处调整所提供磁力的大小及磁力的产生频率,藉以顺利地将磁性微粒导引回加热区212。

此外,若将所述控制单元对应至图3所示实施例,当冷却区113沿重力方向G高于加热区112时,也就是当下是由工作流体140作为散热手段时,则控制单元即能据此停止或休眠磁产生器120。反之,控制单元则启动磁产生器120。换句话说,控制单元能依据散热模块100中,管路110的加热区112与冷却区113在重力场的状态而据以对应地控制磁产生器120。

综上所述,在本发明的上述实施例中,散热模块与应用其的电子装置,分别在管路内配置有工作流体与多个磁性微粒,除了使磁性微粒藉由工作流体而在管路内移动之外,同时更因磁性微粒的磁性会随温度改变,而搭配对应构件设置,以让磁性微粒在管路内形成循环。

当加热区沿重力方向是位在冷却区之上时,磁性微粒因吸热而磁损耗,而使其不被磁产生器吸引无法抵抗重力而移向冷却区,待其散热而温度降低而磁恢复,便能被磁产生器磁吸回加热区,进而使磁性微粒在管路内形成循环,而达到散热的效果。反之,当冷却区沿重力方向是位在加热区之上时,则改以工作流体及其所形成的另一循环作为当下的散热手段。如此一来,工作流体与磁性微粒分别能因应不同状态而提供所需的散热效果。

虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

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