TWI394031B - 散熱器 - Google Patents

Description

散熱器

本發明涉及一種散熱器，特別涉及一種用於為電子元件進行散熱之相變化散熱器。

電子元件在運行過程中通常產生大量之熱量，為確保電子元件正常運行，這些熱量需要及時散熱出去，該電子元件上通常加裝一散熱器為其散熱。該散熱器通常包括一吸熱板及設置於該吸熱板上之散熱鰭片。該吸熱板由銅、鋁等熱傳導性良好之金屬材料製成，但金屬板受制於材料本身有限之熱傳導性，若對高發熱量之電子元件，會產生明顯之熱阻而無法達到良好散熱，影響電子元件之運行穩定性。

為提升散熱器之效率，業界亦採用在吸熱板設置一腔體，該腔體內封入水、乙醇等工作流體，利用工作流體之相變化來提高傳熱速度。工作時，工作流體在吸熱板之吸熱區吸熱氣化到達吸熱板之放熱區，而後冷卻液化。為使液化後之工作流體能更快回流至吸熱板之吸熱區，該吸熱板於腔體周邊設置一種毛細結構。毛細結構一般分為粉末燒結毛細結構、網線毛細結構、溝槽毛細結構三種。液化後之工作流體在毛細結構中回流至發熱區參與相變化循環。惟，在電子元件小型化及高熱流量趨勢下，為之散熱之散熱器亦隨之需要小型化及高效率散熱性能，而內部設置普通毛細結構之散熱器難以達到預期散熱效果。為滿足日益小型化及高熱流量電子元件之散 熱需求，該散熱器需進一步優化。

有鑒於此，實有必要提供一種散熱效率高之相變化散熱器。

一種散熱器，包括一吸熱體及設於該吸熱體上之散熱體，該吸熱體包括一吸熱板及與該散熱體相接之蓋板，該吸熱板與蓋板之間具有一腔體，該腔體內填充有工作流體，該吸熱板結合有第一毛細結構層，該蓋板結合有第二毛細結構層，該吸熱板和蓋板之間設置有複數脈管連通該第一毛細結構層和第二毛細結構層，每一脈管內部形成一中心通孔。

與習知技術相比，所述吸熱體內設置脈管位於其吸熱板和蓋板之間且連通位於該蓋板之第二毛細結構層及位於該吸熱板之第一毛細結構層，從而使在蓋板處冷凝液化之工作流體迅速回流至吸熱板處參與相變化循環。

如圖1至圖3所示，本發明散熱器包括一吸熱體10及設於該吸熱體10上之複數散熱鰭片30。該吸熱體10內設置有四脈管170。

所述吸熱體10包括一箱體110及密封蓋置於該箱體110開口上之蓋板150。請同時參閱圖4和圖5，該箱體110包括一矩形容槽111及從容槽111四上周緣向外延伸之折邊112。該容槽111具有一矩形吸熱板113及從該吸熱板113四周緣向上延伸之首尾連接之四側壁114。所述蓋板150 之周緣部分密封貼置該折邊112，從而在吸熱板10內形成一密閉腔體180。該腔體180內填充有一定量之工作流體。

所述容槽111設有一第一毛細結構層116。該第一毛細結構層116覆蓋該容槽111之吸熱板113及四側壁114。該第一毛細結構層116由金屬粉末燒結而成，可以理解地，該第一毛細結構層116亦可由金屬網線編制而成或由在吸熱板113及側壁114上刻溝槽而成。

所述蓋板150上設有一第二毛細結構層156。該第二毛細結構層156覆蓋所述蓋板150對應該腔體180部分。該第二毛細結構層156由金屬網線製成，可以理解地，該第二毛細結構層156亦可由金屬粉末燒結而成或由在該蓋板150上刻溝槽而成。本發明中，第一毛細結構層116可與第二毛細結構層156相同，亦可不同。該第二毛細結構層156緊貼至該蓋板150之下表面。該第二毛細結構層156與所述第一毛細結構層116相接，且該二毛細結構層之毛細結構相連通，工作流體可以從第二毛細結構層156進入第一毛細結構層116。

所述四脈管170置於所述腔體180內而位於所述吸熱板113和蓋板150之間。該四脈管170在該腔體180內大致呈X狀排布。該脈管170由金屬網線或纖維束等材料編制而成，其管壁(未標示)上形成複數細小孔隙，內部形成一中心通孔(未標示)。該脈管170之橫截面為圓環形，其外徑之大小大致與所述第一、第二毛細結構層116、156間之距離相當，從而使得脈管170沿垂直方向分別與 該第一、第二毛細結構層116、156相接觸，且其毛細結構相連通，工作流體可以在該脈管170、第一毛細結構層116及第二毛細結構層156之間流通。每一脈管170彎折呈L形，其具有位於該吸熱板113中部之第一毛細段(未標示)及從該第一毛細段向外延伸之第二毛細段(未標示)，該第二毛細段位於該吸熱板113之側部。其中二脈管170之第一毛細段在一條直線上而平行於另外二脈管170之第一毛細結構段。其中二脈管170之第二毛細段在一條直線上而平行於另外二脈管170之第二毛細結構段。可以理解地，該四脈管170之第一毛細段均相互平行，該四脈管170之第二毛細段均相互平行。

所述每一鰭片30之底部形成有一折邊，複數鰭片30之折邊形成結合所述蓋板150之接觸面。

使用時，所述箱體110容槽111之吸熱板113緊貼發熱電子元件吸熱，腔體180內之工作流體從該吸熱板113吸熱氣化為蒸汽而上升至蓋板150，工作流體在該蓋板150處遇冷放出熱量而冷卻為液態，該熱量進而傳遞至鰭片30散發出去。液態之工作流體通過第二毛細結構層156、第一毛細結構層116及脈管170流向吸熱板113進行相變化循環。

與習知技術相比，所述吸熱體10內設置脈管170位於其吸熱板113和蓋板150之間且連通位於該蓋板150之第二毛細結構層156及位於該吸熱板113之第一毛細結構層116，從而使在蓋板150處冷凝液化之工作流體迅速回流至吸熱板113處參與相變化循環。另外，該脈管170之第一毛 細段處於該吸熱板113之中部而其第二毛細段處於該吸熱板113之側部，從而使處於吸熱板113側部之工作流體通過該脈管170更快地向該吸熱板113之中部匯集，利於該吸熱板113從電子元件吸收之熱量通過工作流體之相變化循環更快地傳遞出去。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧吸熱體

110‧‧‧箱體

111‧‧‧容槽

112‧‧‧折邊

113‧‧‧吸熱板

114‧‧‧側壁

116‧‧‧第一毛細結構層

150‧‧‧蓋板

156‧‧‧第二毛細結構層

170‧‧‧脈管

180‧‧‧腔體

30‧‧‧鰭片

圖1係本發明散熱器之立體分解圖。

圖2係本發明散熱器之立體組裝圖。

圖3係圖2之倒置圖。

圖4係圖2中散熱器沿IV-IV線之剖視圖。

圖5係圖4中圈V部分之放大示意圖。

10‧‧‧吸熱體

110‧‧‧箱體

116‧‧‧第一毛細結構層

150‧‧‧蓋板

156‧‧‧第二毛細結構層

170‧‧‧脈管

30‧‧‧鰭片

Claims (13)

1. 一種散熱器，包括一吸熱體及設於該吸熱體上之散熱體，該吸熱體包括一吸熱板及與該散熱體相接之蓋板，該吸熱板與蓋板之間具有一腔體，該腔體內填充有工作流體，其改良在於：該吸熱板結合有第一毛細結構層，該蓋板結合有第二毛細結構層，該吸熱板和蓋板之間設置有複數脈管連通該第一毛細結構層和第二毛細結構層，每一脈管內部形成一中心通孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中該脈管包括處於該吸熱板中部之第一毛細段及處於該吸熱板側部之第二毛細段。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱器，其中該脈管之第一毛細段相互平行。
4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱器，其中該脈管之第二毛細段相互平行。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之散熱器，其中該複數脈管在該腔體內成X形排布。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之散熱器，其中該第一毛細結構層與第二毛細結構層之毛細結構相連通。
7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中該第一毛細結構層由金屬粉末燒結製成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中該第二毛細結構層由金屬網線製成。
9. 如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中該第一毛細結構層不同于第二毛細結構層。
10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之散熱器，其中該吸熱體包括一與該蓋板密封相接之折邊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之散熱器，其中該吸熱體包括從該吸熱板一體向上延伸之側壁，該折邊從該側壁之周緣向外延伸。
12. 如申請專利範圍第11項所述之散熱器，其中該第一毛細結構層覆蓋該吸熱板及側壁。
13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之散熱器，其中該散熱體包括貼置於該蓋板上之複數散熱鰭片。