TWI620911B - 具有液氣分離機制的導熱結構 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種具有液氣分離機制的導熱結構，包括均溫板、熱管、隔板及工作流體，均溫板包括殼體及容腔，殼體具有底板及立板，在底板的內表面設有第一毛細組織，在立板開設有穿孔；熱管包括管體及第二毛細組織，管體具有開口端，管體以開口端對應穿孔穿接封合；隔板鋪設在開口端並且覆蓋在第一毛細組織和第二毛細組織，從而在隔板的二側分別形成有氣體流道和液體流道；工作流體填注在容腔內。藉此，回流的液態工作流體可不受到氣態工作流體流動的影響，進而提昇液態工作流體的回流速度。
Description
本發明係有關一種導熱技術，尤指一種具有液氣分離機制的導熱結構。
隨著電子元件的運算速度不斷提昇，其所產生的熱量亦越來越高，為了有效地解決此高發熱量的問題，業界已將具有良好導熱特性的熱管(Heat Pipe)和均溫板(Vapor Chamber)進行廣泛性的使用，其中熱管雖然具有讓內部的氣態工作流體的流向性一致，但因為體積的拘限導致其所能傳導的熱量相當有限，另均溫板雖具有寬敞的受熱面積來提供給發熱源直接貼附傳導，但其氣態工作流體的流向相當的紊亂，如此皆將限制其導散熱效能。
業界為了解決前述所存在的問題點，已將熱管和均溫板加以組接而形成一導熱結構，其中熱管是穿接在均溫板的一側邊，並且讓熱管的內部空間和均溫板的內部空間相互連通。
然而，習知均溫板和熱管組合結構，雖然具有導散熱效能，但卻存在有以下的問題點，由於氣態工作流體在流經熱管時，因為截面積變小從而使得流速增加，此等被增加的流速將對回流的液態工作流體產生牽制作用，而
將回流的液態工作流體帶回熱管遠離均溫板的一端，進而讓均溫板產生空燒等不良情況。另熱管內部的毛細組織未能與均溫板內部的毛細組織相互貼接，因而導致液態工作流體來回流的過程中產生中斷或不連續的情況，皆將大幅度地降低其導散熱效能。
本發明之一目的，在於提供一種具有液氣分離機制的導熱結構，其以隔板來分隔出氣體流道和液體流道，利於回流的液態工作流體可不受到氣態工作流體流動的影響，進而提昇液態工作流體的回流速度。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種具有液氣分離機制的導熱結構，包括一均溫板、一熱管、一隔板及一工作流體，該均溫板包括一殼體及形成在該殼體內部的一容腔，該殼體具有一底板及自該底板延伸出的一立板，在該底板的內表面佈設有一第一毛細組織，在該立板開設有連通該容腔的一穿孔；該熱管包括一管體及佈設在該管體內的一第二毛細組織，該管體具有一開口端，該管體以該開口端對應該穿孔穿接封合；該隔板鋪設在該開口端並且覆蓋在該第一毛細組織和該第二毛細組織，從而在該隔板的二側分別形成有一氣體流道和一液體流道；該工作流體填注在該容腔內。
本發明還具有以下功效，利用第一毛細組織和第二毛細組織貼附接觸進而提昇液態工作流體的回流速度。藉由長條狀遮蔽片和各弧形片體連接，可使從各熱管回流的液態工作流體能夠做相互交換或補給之需求。
10‧‧‧均溫板
11‧‧‧下殼體
111‧‧‧底板
112‧‧‧立板
113‧‧‧穿孔
12‧‧‧上殼體
13‧‧‧第一毛細組織
A‧‧‧容腔
20‧‧‧熱管
21‧‧‧管體
22‧‧‧第二毛細組織
30‧‧‧隔板
31‧‧‧遮蔽片
31a‧‧‧長條狀遮蔽片
32‧‧‧弧形片體
C1‧‧‧氣體流道
C2‧‧‧液體流道
40‧‧‧工作流體
8‧‧‧發熱源
圖1係本發明的立體分解圖。
圖2係本發明的組合剖視圖。
圖3係本發明之另一方向的組合剖視圖。
圖4係本發明應用於發熱源的組合剖視圖。
圖5係本發明之另一實施例組合剖視圖。
有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
請參閱圖1及圖3所示，本發明提供一種具有液氣分離機制的導熱結構，其主要包括一均溫板10、一熱管20、一隔板30及一工作流體40。
本實施例的均溫板10主要包括一下殼體11及一上殼體12，上殼體12和下殼體11皆以銅、鋁或其合金等導熱性良好的材料所製成，下殼體11具有一矩形底板111及自矩形底板111向上彎折延伸出的一立板112，上殼體12是對應於下殼體11做密接封合，從而在上殼體12和下殼體11之間形成有一容腔A，在立板112上開設有連通前述容腔A的一穿孔113。在底板111的內表面佈設有一第一毛細組織13，其可為金屬編織網、纖維束或金屬粉末燒結物等材料所製成。同理亦可在立板112的內表面和上殼體12的內表面佈設前述第一毛細組織13。
熱管20包括一管體21及一第二毛細組織22，管體21可為銅、鋁或其合金等導熱性良好的材料所製成，其具有一封閉端和一開口端，第二毛細組織22可為金屬編織網、纖維束或金屬粉末燒結物等材料所製成，其是設置在管體21內壁並且延伸至管體21的開口端端面位置，熱管20是以其開口端對應於前述穿孔113做穿接封合，並且令第二毛細組織22的端面與第一毛細組織13做相互貼附接觸。
隔板30為一不透氣片體，其可為銅箔、鋁箔或其合金等材料所製成，本實施例的隔板30具有一遮蔽片31及連接遮蔽片31的一弧形片體32，遮蔽片31大致呈一矩形狀，其是覆蓋在第一毛細組織13的內表面，弧形片體32的曲率半徑大致與第二毛細組織32內表面的曲率半徑相等，藉以使弧形片體32能夠密貼且覆蓋在第二毛細組織22上方，從而在隔板30的上側形成有一氣體流道C1以及在隔板30的下側形成有一液體流道C2。
工作流體40可為水，可透過一入液除氣管(圖未示出)與前述容腔A相互連通，將工作流體40填入上殼體12和下殼體11所形成的容腔A中，並藉助入液除氣管進行除氣加工和對入液除氣管施以封口作業，進而完成本發明之具有液氣分離機制的導熱結構。
請參閱圖4所示，使用時是將均溫板10的底板111對應於一發熱源8做密合貼接，在發熱源8運作產生高熱量後，此等高熱量將令蓄存在第一毛細組織13內的液態工作流體40產生蒸發並形成為氣態工作流體40，此氣態工作流體40帶著大量的熱從容腔A經由氣體流道C1朝向熱管20的管體21內部流動，在到達熱管20遠離均溫板10的一端，透過熱管20外部所裝設的散熱鰭片等散熱單元(圖未示出)的作用下，將令前述的氣態工作流體40產生冷凝作用並形成為液態工作流體40，此等液態工作流體40藉助第二毛細組織22的毛細吸附力，並且透過第二毛細組織22和第一毛細組織13的貼接，將從液體流道C2流回第一毛細組織13，如此連續不斷的循環運作以進行熱量的導離散逸。
本案藉由隔板30對氣態工作流體40和液態工作流體40進行分道處理，藉以令氣態工作流體40在流經開口端時，因為截面積變小從而使得流速
增加，此等被增加的流速將不致於對回流的液態工作流體40產生牽制作用，進而可提昇液態工作流體的回流速度。
請參閱圖5所示，本實施例與上述實施例的差異在於：隔板30包括一長條狀遮蔽片31a及連接長條狀遮蔽片31a的複數弧形片體32，各弧形片體32對應於各熱管20做穿接並覆蓋在各第二毛細組織22上，長條狀遮蔽片31a則是橫跨各熱管20的開口端覆蓋在第一毛細組織13上，如此可使從各熱管20回流的液態工作流體40能夠做相互交換或補給之需求。
綜上所述，本發明之具有液氣分離機制的導熱結構，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。
Claims (8)
- 一種具有液氣分離機制的導熱結構，包括：一均溫板，包括一殼體及形成在該殼體內部的一容腔，該殼體具有一底板及自該底板延伸出的一立板，在該底板的內表面佈設有一第一毛細組織，在該立板開設有連通該容腔的複數穿孔；複數熱管，每一該熱管包括一管體及佈設在該管體內的一第二毛細組織，該管體具有一開口端，各該管體以該開口端對應各該穿孔穿接封合；複數隔板，分別鋪設在該開口端，每一該隔板包括一遮蔽片及連接該遮蔽片的一弧形片體，該遮蔽片覆蓋在該第一毛細組織的內表面，該弧形片體則是覆蓋在該第二毛細組織，從而在各該隔板的二側分別形成有一氣體流道和一液體流道；以及一工作流體，填注在該容腔內。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該隔板為一不透氣片體。
- 如請求項2所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該隔板為一銅箔或一鋁箔。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該弧形片體的曲率半徑與該第二毛細組織內表面的曲率半徑相等。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中各該遮蔽片相互連接並組合成一長條狀遮蔽片。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該第二毛細組織的端面與該第一毛細組織相互貼附接觸。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該第一毛細組織為金屬編織網、纖維束或金屬粉末燒結物。
- 如請求項1所述之具有液氣分離機制的導熱結構，其中該第二毛細組織為金屬編織網、纖維束或金屬粉末燒結物。
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