专利名称：冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却装置，且特别是有关于用在计算机系统的冷却装置。
背景技术：
每个中央处理器(Central Processor Unit，CPU)都有其热产的功率，在CPU的速度愈来愈快的今日，相对所需的功率也愈来愈大。可以预见在不久的将来，CPU的功率即将突破100瓦特(Watt)。在如此高的功率下，计算机系统会因CPU所产生的热量而不稳定。
请参照图1，其显示现有的计算机CPU的冷却装置构造图。用在计算机CPU 16的现有的冷却装置10，包括一制冷芯片(Thermoelectric Cooler，TEC)11。此制冷芯片11的冷面耦接至例如为导热材料或化合物的冷面散热片12，而其热面则耦接至热面散热片14。其中，冷面散热片12藉由例如为硅薄片的导热材料18连接至欲冷却的CPU 16。风扇17则安装至固定架19上，距离热面散热片14有一段空隙。风扇17将计算机系统通过热面散热片14的周围的热空气排掉。
由以上可知，现有的冷却装置是将CPU周围的温度降低，但也仅止于此，对整个计算机系统的贡献并不大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是提供一种冷却装置。此冷却装置使用于电子装置机壳，可对置于电子装置机壳内的系统，进行散热的动作，而不是只针对某一元件作散热。
由以上可知，本发明的目的是提供一种冷却装置，包括制冷芯片和金属框架。此冷却装置使用于电子装置机壳，此电子装置机壳具有尾端部，而其中有电子零件配置在尾端部附近。在本发明所提供的冷却装置中，其制冷芯片具有热面和冷面两端。其中，热面贴附于电子装置机壳，而冷面则耦接至金属框架。此金属框架是装置在电子装置机壳中，且具有金属网结构，用来传导冷面产生的冷气流，其中冷气流与配置于电子装置机壳的电子零件所产生的热产生对流，使冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的尾端部。
在本发明第一实施例中，电子装置机壳还包括一层隔热层，配置在制冷芯片的热面所贴附的电子装置机壳的表面。在制冷芯片的热面，经由热管或金属构件连接到电子装置机壳的尾端部。当冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的尾端部时，可同时将热面所产生的热排掉。为要使排热的效果良好，因此，冷却装置还包括风扇，其配置在金属框架与电子零件之间，用来强制冷气流往尾端部流动。而风扇的流量，会影响金属框架的金属网网目大小的设计。
在本发明的另一观点是提供一种冷却装置，包括制冷芯片、第一风扇和金属框架。此冷却装置使用于电子装置机壳，此电子装置机壳具有尾端部，而其中有电子零件配置在尾端部附近。在本发明提供的冷却装置中，第一风扇耦接至电子零件，用来对电子零件散热。冷却装置中的制冷芯片具有热面和冷面两端。其中，热面贴附于电子装置机壳，而冷面则耦接至金属框架。此金属框架是装置在电子装置机壳中，且具有金属网结构，用来传导冷面产生的冷气流。此冷气流与配置于电子装置机壳的电子零件所产生的热产生对流，并且第一风扇产生的气流强制使冷气流往尾端部流动，藉以使冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的尾端部。
在本发明第二实施例中，电子装置机壳还包括一层隔热层，配置在制冷芯片的热面所贴附的电子装置机壳的表面。在制冷芯片的热面，经由热管或金属构件连接到电子装置机壳的尾端部。当冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的尾端部时，可同时将热面所产生的热排掉。为要使排热的效果良好，因此，冷却装置还包括第二风扇，其配置在金属框架与电子零件之间，用来强制冷气流往尾端部流动。而第二风扇的流量，会影响金属框架的金属网网目大小的设计。
在本发明的另一观点是提供一种冷却装置，包括制冷芯片、第一风扇和金属框架。此冷却装置使用于电子装置机壳，此电子装置机壳具有进气口与出气口，而其中有电子零件配置在出气口附近。在本发明所提供的冷却装置中，其制冷芯片具有热面和冷面两端。其中，热面贴附于电子装置机壳，而冷面则耦接至金属框架。此金属框架是装置在电子装置机壳中，且具有金属网结构，用来传导冷面产生的冷气流，外部气流经过冷气流冷却后，再流向电子零件，以使电子零件产生的热，经由出气口流到电子装置机壳的外部。
在本发明第三实施例中，电子装置机壳还包括一层隔热层，配置在制冷芯片的热面所贴附的电子装置机壳的表面。在制冷芯片的热面，经由热管或金属构件连接到电子装置机壳的出气口。当冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的出气口时，可同时将热面所产生的热排掉。为要使排热的效果良好，因此，冷却装置还包括风扇，其配置在金属框架与电子零件之间，用来强制冷气流往出气口流动。而风扇的流量，会影响金属框架的金属网网目大小的设计。
由以上可知，本发明使用金属框架耦接至制冷芯片的冷面，使得制冷芯片冷面的面积藉由金属框架而作大幅度的延伸，所以本发明能对整个系统达到散热的目的，可让系统稳定运作，而不会只局限在单一的电子零件上。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举三个实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1显示现有的计算机CPU的冷却装置构造图；图2显示可以使用于本发明的实施例的制冷芯片结构示意图；图3显示依照本发明第一实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图；图4显示依据本发明第一实施例的电子装置机壳俯视图；图5显示依照本发明第二实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图；图6显示依照本发明第三实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图。
附图标记说明10 冷却装置11 制冷芯片12 冷面散热片 14 热面散热片16 中央处理器 18 导热材料17，35，41 风扇19 固定架20，50，60 电子装置机壳21 隔热层23，51，61 CPU 25，53，63 主板27，57，66 热气流 29，58，68 冷气流
30，40 冷却装置 31制冷芯片31a 冷面 31b 热面32 绝缘体33金属框架34 导体 36N型半导体37 导热装置 38P型半导体43 直流电源 59气流65 外部气流具体实施方式
为了使本领域内的技术人员能更了解本发明的精神所在，特于说明本发明的各实施例之前，先简单介绍制冷芯片(Thermoelectric Cooler，TEC)的原理。请参照图2，其显示可以使用于本发明的实施例的制冷芯片结构示意图。制冷芯片31由许多例如N型半导体36和P型半导体38的半导体颗粒间隔排列而成，这些半导体颗粒的材料通常为碲化铋。这些半导体颗粒之间以金属导体34连接而成完整的线路，此导体34的材料例如为铜、铝或其它金属导体。最后由两片例如陶瓷片绝缘体32，将整个半导体颗粒与金属导体34所组成的电路夹起来，此绝缘体32必须绝缘且导热良好。
请继续参照图2，直流电源43提供了电子流动所需的能量。当制冷芯片31通上直流电源43之后，电子由直流电源43的负端出发。首先经过P型半导体38并在此吸收热量，而电子到了N型半导体36又将热量放出。如此，每经过一对NP半导体，就有热量由一边被送到另外一边，造成温差，而形成冷面31a和热面31b。冷面31a和热面31b分别由两片绝缘体32所构成，其中冷面31a要接热源，也就是欲冷却之物，例如为CPU。而热面31b要接散热的装置，例如为风扇，用来将热量排出。
请参照图3，其显示依照本发明第一实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图。冷却装置30包括制冷芯片(Thermoelectric Cooler，TEC)31和金属框架33，其使用于电子装置机壳20。电子装置机壳20除了冷却装置30以外，还包括例如中央处理器(Central Processor Unit，CPU)23和主板(MainBoard)25的电子零件。电子装置机壳20具有尾端部，这些电子零件就配置在尾端部附近。制冷芯片31具有热面31b和冷面31a两端，其中，冷面31a则耦接至金属框架33。金属框架33是装置在电子装置机壳20中，用来传导冷面31a产生的冷气流29。更详细地说，冷气流29会与配置于电子装置机壳20的CPU 23与主板25所产生的热产生对流，使冷气流29将CPU 23与主板25所产生的热带到电子装置机壳20的尾端部，因而达到散热的目的。
请继续参照图3，制冷芯片31的热面31b贴附于电子装置机壳20，且在热面31b贴附的电子装置机壳20的表面，配置一层隔热层21。请同时参照图4，其显示依据本发明第一实施例的电子装置机壳俯视图。在制冷芯片31的热面31b上，经由例如为金属构件或是金属管的导热装置37连接到电子装置机壳20的尾端部。其余电子装置机壳20的表面则配置隔热层21，以防止热面31b上的热扩散到其它部分，造成散热效果不彰。以上述的方式，冷气流29会将电子零件所产生的热带到电子装置机壳20的尾端部。此外，可同时将热面31b所产生的热可以经由机壳20上的导热装置37被传导到尾端部。
请继续参照图3，金属框架33具有金属网结构。因为金属框架33耦接至制冷芯片31的冷面，可将冷面上的低温传导至整个金属框架33上。因此从机壳20外部进来的气流27经过金属框架33的金属网结构后变为冷气流29，再与CPU 23与主板25所产生的热形成对流并且将热带往电子装置机壳20的尾端部。为了能使冷气流29与CPU 23和主板25所产生的热更有效地对流，所以冷却装置30还包括风扇35。风扇35配置在金属框架33与CPU23之间。风扇35能更强制冷气流29与CPU 23和主板25所产生的热发生对流，并强制冷气流29往尾端部流动。在设计上，金属框架的金属网网目的大小可以依据风扇35的流量来设计。
请参照图5，其显示依照本发明第二实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图。在本实施例中，冷却装置40除了制冷芯片31、风扇35和金属框架33外，还包括了风扇41。风扇41耦接至例如为CPU 51和主板53的电子零件，用来对CPU 51和主板53散热。更详细地说，由本发明第一实施例可知，金属框架33因为耦接至制冷芯片31的冷面31a，所以当热气流57通过金属框架33后会变成为冷气流58。风扇41产生的气流59强制使冷气流58往尾端部流动，藉以使冷气流58将CPU 51和主板53散热所产生的热带到电子装置机壳50的尾端部。冷却装置40与电子装置机壳50中其余的零件和装置其连接位置与功能，都与本发明第一实施例相同，在此不多加赘述。
请参照图6，其显示依照本发明第三实施例的冷却装置与电子装置机壳侧视图。在第三实施例中，电子装置机壳60具有进气口与出气口，而例如为CPU 61与主板62的电子零件配置在出气口附近。更详细地说，当外部气流65由进气口进入电子装置机壳60的内部后，风扇35会强制气流流向出气口。由本发明第一实施例可知，因为金属框架33耦接至制冷芯片31的冷面31a，所以当气流通过金属框架33后会变成冷气流68。再与CPU 61与主板62所产生的热产生对流，由出气口将CPU 61与主板62所产生的热气流66带出去。本实施例中其余的零件与装置其连接位置与功能均与本发明第一实施例相同，在此不多加赘述。
由以上可知，本发明以冷却装置内的金属框架耦接至制冷芯片的冷面，延伸制冷芯片的功能至整个电子系统，而不再只是局限在某一个电子零件上，因此可让整个系统更稳定的运作。
虽然本发明已结合三个实施例披露如上，然其并非用来限定本发明，任何本领域内的技术人员，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，因此本发明的保护范围以所附权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种冷却装置，使用于一电子装置机壳，该电子装置机壳具有一尾端部，其中至少一电子零件配置在该尾端部附近，该冷却装置包括一制冷芯片，具有一冷面与一热面，该热面贴附于该电子装置机壳；一金属框架，配置在该电子装置机壳中，且耦接至该制冷芯片的该冷面，以传导该冷面产生的冷气流，其中该冷气流与配置于该电子装置机壳的该电子零件所产生的热产生对流，使该冷气流将该电子零件所产生的热带到该电子装置机壳的该尾端部。
2.如权利要求1所述的冷却装置，还包括一风扇，配置在该金属框架与该电子零件之间，以强制该冷气流往该尾端部流动。
3.如权利要求1所述的冷却装置，其中该热面经由一热管或一金属构件连接到该电子装置机壳的该尾端部。
4.如权利要求1所述的冷却装置，还包括一隔热层，配置在该制冷芯片的该热面所贴附的该电子装置机壳的表面。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其中该金属框架具有一金属网结构。
6.如权利要求2所述的冷却装置，其中该金属框架具有一金属网结构，且该金属网结构的网目大小依据该风扇的流量来设计。
7.一种冷却装置，使用于一电子装置机壳，该电子装置机壳具有一尾端部，其中至少一电子零件配置在该尾端部附近，该冷却装置包括一制冷芯片，具有一冷面与一热面，该热面贴附于该电子装置机壳；一金属框架，配置在该电子装置机壳中，且耦接至该制冷芯片的该冷面，以传导该冷面产生的冷气流；一第一风扇，耦接至该电子零件，以对该电子零件散热，其中该冷气流与配置于该电子装置机壳的该电子零件所产生的热产生对流，并且该第一风扇产生的气流强制使该冷气流往该尾端部流动，藉以使该冷气流将该电子零件所产生的热带到该电子装置机壳的该尾端部。
8.如权利要求7所述的冷却装置，还包括一第二风扇，配置在该金属框架与该电子零件之间，以强制该冷气流往该尾端部流动。
9.如权利要求7所述的冷却装置，其中该热面经由一热管或一金属构件连接到该电子装置机壳的该尾端部。
10.如权利要求7所述的冷却装置，还包括一隔热层，配置在该制冷芯片的该热面所贴附的该电子装置机壳的表面。
11.如权利要求7所述的冷却装置，其中该金属框架具有一金属网结构。
12.如权利要求8所述的冷却装置，其中该金属框架具有一金属网结构，且该金属网结构的网目大小依据该风扇的流量来设计。
13.一种冷却装置，使用于一电子装置机壳，该电子装置机壳具有一进气口与一出气口，其中至少一电子零件配置在该出气口附近，该冷却装置包括一制冷芯片，具有一冷面与一热面，该热面贴附于该电子装置机壳上；以及一金属网架，配置在该电子装置机壳中，且耦接至该制冷芯片的该冷面，以传导该冷面产生的一冷气流，其中外部气流经过该冷气流冷却后，再流向该电子零件，以使该电子零件产生的热，经由该出气口流到该电子装置机壳的外部。
14.如权利要求13所述的冷却装置，还包括一风扇，配置在该金属框架与该电子零件之间，以强制该冷气流往该出气口流动。
15.如权利要求13所述的冷却装置，其中该热面经由一热管或一金属构件连接到该电子装置机壳的该出气口附近。
16.如权利要求13所述的冷却装置，还包括一隔热层，配置在该制冷芯片的该热面所贴附的该电子装置机壳的表面。
17.如权利要求14所述的冷却装置，其中该金属网架的网目大小依据该风扇的流量来设计。
18.如权利要求14所述的冷却装置，其中该电子零件还包括一散热风扇，用来将该电子零件散热，并且更进一步强制该冷气流往该出气口流动。
全文摘要
本发明公开一种冷却装置，此冷却装置使用于电子装置机壳，对置于电子装置机壳内的系统进行散热的动作，而不是只针对某一元件作散热，该电子装置机壳具有一尾端部，其中至少一电子零件配置在该尾端部附近，该冷却装置包括一制冷芯片，具有冷面与热面，该热面贴附于电子装置机壳；一金属框架，配置在电子装置机壳中，且耦接至该制冷芯片的冷面，以传导冷面产生的冷气流，其中冷气流与配置于电子装置机壳的电子零件所产生的热产生对流，使冷气流将电子零件所产生的热带到电子装置机壳的尾端部，其中金属框架可配合风扇对电子装置机壳内所有的电子零件进行散热。
文档编号H01L23/467GK1609751SQ20031010273
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月22日 优先权日2003年10月22日
发明者黄意惠 申请人:纬创资通股份有限公司