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TWI781679B - 具有液氣分流機制的導熱結構 - Google Patents

具有液氣分流機制的導熱結構 Download PDF

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TWI781679B
TWI781679B TW110124982A TW110124982A TWI781679B TW I781679 B TWI781679 B TW I781679B TW 110124982 A TW110124982 A TW 110124982A TW 110124982 A TW110124982 A TW 110124982A TW I781679 B TWI781679 B TW I781679B
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TW
Taiwan
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chamber
liquid
splitting mechanism
separator
conduction structure
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TW110124982A
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林俊宏
陳漢霖
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邁萪科技股份有限公司
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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本發明係關於一種具有液氣分流機制的導熱結構，此導熱結構包括一殼體、一毛細結構、一分隔片及一工作流體，殼體具有一腔室，腔室區分出一蒸發室、一冷凝室及形成在蒸發室與冷凝室之間的一連通室；毛細結構披覆在腔室的內側底壁；分隔片容置於連通室且疊設在毛細結構上方，分隔片與連通室的內頂壁之間形成有一氣流通道；工作流體設置在腔室的內部。藉此，液態工作流體與氣態工作流體透過分隔片分流，以提升導熱結構的散熱效率。

Description

具有液氣分流機制的導熱結構
本發明是有關於一種均溫板結構，且特別是有關於一種具有液氣分流機制的導熱結構。
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，為了有效地解決高發熱量的問題，業界已將具有良好導熱特性的均溫板(Vapor Chamber)進行廣泛性的使用，但是現有的均溫板導熱效能仍存在有改善的空間。
傳統均溫板，主要包括一上殼體和一下殼體，並在上殼體和下殼體的內部空間分別裝設有一毛細組織，其後再將上殼體和下殼體對應焊合，再將工作流體填入上殼體和下殼體內部，最後施以除氣封口等製程而完成。
然而，傳統均溫板具有以下的問題點，均溫板部分設計有較小截面積時，則氣態工作流體流經較小截面積處會使得流速增加，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阻擋在較小截面積處，進而讓均溫板產生空燒等不良情況。
有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人開發之目標。
本發明提供一種具有液氣分流機制的導熱結構，其係利用液態工作流體與氣態工作流體透過分隔片分流，以提升導熱結構的散熱效率。
於本發明實施例中，本發明係提供一種具有液氣分流機制的導熱結構，包括：一殼體，具有一腔室，該腔室區分出一蒸發室、一冷凝室及形成在該蒸發室與該冷凝室之間的一連通室；一毛細結構，披覆在該腔室的內側底壁；一分隔片，容置於該連通室且疊設在該毛細結構上方，該分隔片與該連通室的內頂壁之間形成有一氣流通道；以及一工作流體，設置在該腔室的內部；其中，該分隔片完全覆蓋在該連通室的該毛細結構上，以令形成在該分隔片下的空間與該氣流通道被該分隔片隔絕而彼此不連通。
基於上述，液態工作流體與氣態工作流體透過分隔片分流，使得液態工作流體沿著毛細結構由冷凝室流向蒸發室，氣態工作流體沿著氣流通道由蒸發室流向冷凝室，所以液態工作流體不受到氣態工作流體的干擾，進而能夠順暢性地返回蒸發室，同時避免導熱結構發生熱累積或空燒等不良情況，以令導熱結構具有優良地散熱效率。
基於上述，連通室的內周緣尺寸小於蒸發室的內周緣尺寸時，氣態工作流體會因流入較小截面積的連通室而增加流速，但分隔片確實分流液態工作流體與氣態工作流體，所以液態工作流體不會受增速的氣態工作流體阻擋而順暢性地返回蒸發室，更加強導熱結構的散熱效率。
10:導熱結構
1:殼體
11:腔室
111:蒸發室
112:冷凝室
113:連通室
114:內側底壁
115:內側頂壁
116:內側左壁
117:內側右壁
12:上殼板
13:下殼板
2:毛細結構
3:分隔片
31:梯形片體
4:散熱鰭片
h:間距
s:氣流通道
w:寬度
100:電路板
200:發熱元件
圖1 係本發明導熱結構之立體分解圖。
圖2 係本發明導熱結構之立體組合圖。
圖3 係本發明導熱結構之剖面示意圖。
圖4 係本發明導熱結構使用狀態之剖面示意圖。
圖5 係本發明導熱結構使用狀態之另一剖面示意圖。
圖6 係本發明導熱結構另一實施例之剖面示意圖。
有關本發明之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本發明。
請參考圖1至圖5所示，本發明係提供一種具有液氣分流機制的導熱結構，此導熱結構10主要包括一殼體1、一毛細結構2、一分隔片3及一工作流體。
如圖1至圖5所示，殼體1具有一腔室11，腔室11區分出一蒸發室111、一冷凝室112及形成在蒸發室111與冷凝室112之間的一連通室113，工作流體設置在腔室11的內部，此工作流體為一可產生汽液相變化的液體，如純水等。
另外，連通室113的內周緣尺寸小於蒸發室111的內周緣尺寸，且殼體1包含上下組接的一上殼板12及一下殼板13。
詳細說明如下，連通室113的內部左、右兩側具有一內側左壁116及一內側右壁117，內側左壁116與內側右壁117之間具有一間距h，間距h自蒸發室111朝冷凝室112方向逐漸遞減。
如圖1至圖5所示，毛細結構2披覆在腔室11內部底部的內側底壁114，毛細結構2為粉末燒結、金屬網、多孔材、發泡材及溝槽構造其中之一，藉以透過其毛細吸附力來對液態工作流體作輸送。
如圖1至圖5所示，分隔片3為一銅箔或一鋁箔等金屬箔片，分隔片3容置於連通室113且疊設在毛細結構2上方，分隔片3與連通室113內部頂部的內頂壁115之間形成有一氣流通道s。
進一步說明如下，分隔片3的俯視形狀與連通室113內部的截面形狀相配合，以令分隔片3完全覆蓋在連通室113的毛細結構2上，且分隔片3的寬度w自蒸發室111朝冷凝室112方向逐漸遞減。其中，本實施例之分隔片3為一梯形片體31，但不以此為限制。
如圖4至圖5所示，本創作導熱結構10更包括複數散熱鰭片4，複數散熱鰭片4設置在冷凝室112的外部。
其中，蒸發室111的外部與電路板100上的發熱元件200相互熱貼接，蒸發室111的液態工作流體吸收發熱元件200產生的熱量後會變成氣態工作流體，氣態工作流體至冷凝室112時，氣態工作流體會將熱量傳遞給散熱鰭片4而變成液態工作流體，液態工作流體再沿著毛細結構2回到蒸發室111，從而形成一熱循環。
如圖4至圖5所示，本發明導熱結構10之使用狀態，其係利用分隔片3容置於連通室113且疊設在毛細結構2上方，分隔片3與連通室113的內側頂壁115之間形成有氣流通道s，讓液態工作流體沿著毛細結構2由冷凝室112流向蒸發室111，氣態工作流體沿著氣流通道s由蒸發室111流向冷凝室112。藉此，液態工作流體與氣態工作流體透過分隔片3分流，液態工作流體不受到氣態工作流體的干擾，進而能夠順暢性地返回蒸發室111，同時避免導熱結構10發生熱累積或空燒等不良情況，使得導熱結構10具有優良地散熱效率。
另外，連通室113的內周緣尺寸小於蒸發室111的內周緣尺寸時，氣態工作流體會因流入較小截面積的連通室113而增加流速，但分隔片3確實分 流液態工作流體與氣態工作流體，所以液態工作流體不會受增速的氣態工作流體阻擋而順暢性地返回蒸發室111，更加強導熱結構10的散熱效率。
請參考圖6所示，係本發明導熱結構10之另一實施例，圖6之實施例與圖1至圖5之實施例大致相同，圖6之實施例與圖1至圖5之實施例不同之處在於冷凝室112、連通室113、分隔片3的數量分別為複數。
詳細說明如下，蒸發室111的外部可熱貼接複數發熱元件200，複數冷凝室112設置在蒸發室111的外圍，各連通室113分別連通於蒸發室111與各冷凝室112，各分隔片3分別容置於各連通室113且疊設在毛細結構2上方，使發熱元件200產生的熱量可由蒸發室111傳遞至多數個冷凝室112散逸，進而大幅增加導熱結構10的散熱效率。
綜上所述，本發明之具有液氣分流機制的導熱結構，亦未曾見於同類產品及公開使用，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合專利申請要件，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。
10:導熱結構
1:殼體
11:腔室
111:蒸發室
112:冷凝室
113:連通室
12:上殼板
13:下殼板
2:毛細結構
3:分隔片
31:梯形片體
w:寬度

Claims (10)

  1. 一種具有液氣分流機制的導熱結構，包括：一殼體，具有一腔室，該腔室區分出一蒸發室、一冷凝室及形成在該蒸發室與該冷凝室之間的一連通室；一毛細結構，披覆在該腔室的內側底壁；一分隔片，容置於該連通室且疊設在該毛細結構上方，該分隔片與該連通室的內側頂壁之間形成有一氣流通道；以及一工作流體，設置在該腔室的內部；其中，該分隔片完全覆蓋在該連通室的該毛細結構上，以令形成在該分隔片下的空間與該氣流通道被該分隔片隔絕而彼此不連通。
  2. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該連通室的內周緣尺寸小於該蒸發室的內周緣尺寸。
  3. 如請求項2所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該連通室具有一內側左壁及一內側右壁，該內側左壁與該內側右壁之間具有一間距，該間距自該蒸發室朝該冷凝室方向逐漸遞減。
  4. 如請求項3所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該分隔片的寬度自該蒸發室朝該冷凝室方向逐漸遞減，該分隔片為一梯形片體。
  5. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該分隔片的俯視形狀與該連通室內部的截面形狀相配合。
  6. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該分隔片為一銅箔或一鋁箔。
  7. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其更包括複數散熱鰭片，該複數散熱鰭片設置在該冷凝室的外部。
  8. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該毛細結構為粉末燒結、金屬網、多孔材、發泡材及溝槽構造其中之一。
  9. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中該殼體包含上下組接的一上殼板及一下殼板。
  10. 如請求項1所述之具有液氣分流機制的導熱結構，其中冷凝室、連通室、分隔片的數量分別為複數，該複數冷凝室設置在該蒸發室的外圍，各該連通室分別連通於該蒸發室與各該冷凝室，各該分隔片分別容置於各該連通室且疊設在該毛細結構上方。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115597411A (zh) * 2021-07-09 2023-01-13 惠州惠立勤电子科技有限公司（Cn） 具有液气分流机制的导热结构
TWI802979B (zh) * 2021-09-02 2023-05-21 雙鴻科技股份有限公司 散熱裝置
TWI846216B (zh) * 2022-12-16 2024-06-21 邁萪科技股份有限公司 供雙熱源之分隔毛細均溫板結構

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW519865B (en) * 2001-07-31 2003-02-01 Leu-Wen Tsay High efficiency heat sink
CN103851940A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 富瑞精密组件（昆山）有限公司 热管及其制造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100326629A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Meyer Iv George Anthony Vapor chamber with separator
TWM375205U (en) * 2009-09-24 2010-03-01 Celsia Technologies Taiwan Inc Flat hot pipe
US10018427B2 (en) * 2016-09-08 2018-07-10 Taiwan Microloops Corp. Vapor chamber structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW519865B (en) * 2001-07-31 2003-02-01 Leu-Wen Tsay High efficiency heat sink
CN103851940A (zh) * 2012-12-04 2014-06-11 富瑞精密组件（昆山）有限公司 热管及其制造方法

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