TWI858579B - 散熱器 - Google Patents

Abstract

提供一種即使使用環境溫度低於作動流體的熔點也不會損害熱輸送特性並且可以防止乾化的散熱器。

散熱器包括具有與發熱體熱連接的受熱部的熱輸送構件、以及熱連接於前述熱輸送構件的放熱部的配置有複數個第一放熱鰭片的第一放熱鰭片組，前述熱輸送構件具有從前述受熱部連通至前述放熱部並且封入有作動流體的內部空間，在前述熱輸送構件的位於前述受熱部與前述放熱部之間的絕熱部熱連接有傳熱構件。

Description

散熱器

本發明關於冷卻電氣/電子元件等的發熱體的散熱器。

隨著電子機器的高功能化，包括電子元件等的發熱體在內的大量元件被高密度地搭載在電子機器內部。又，隨著電子機器的高功能化，電子元件等的發熱體的發熱量增加。作為冷卻電子機器內部的電子元件等的發熱體的手段，可以使用具有作動流體減壓封入的內部空間的熱管(heat pipe)、具有作動流體減壓封入的內部空間的熱導板(vapor chamber)、包括上述的熱管或熱導板的散熱器。

在熱管或熱導板的使用環境溫度低於作動流體的熔點的情況下，封入於熱管或熱導板的內部空間的作動流體凍結。因此，在熱管或熱導板的使用環境溫度低於作動流體的熔點的情況下，當熱管或熱導板從作為冷卻對象的發熱體受熱時，在作動流體為凍結的狀態下，啟動熱管或熱導板。

如圖5所示，在習知的散熱器101中，在作動流體為凍結的狀態下，熱管或熱導板等的熱輸送部110在受熱部141從發熱體100以預定的熱量Qin受熱時，在受熱部141，凍結的固相作動流體200往氣相作動流體201相變。氣相作動流體201從受熱部141藉由熱輸送部110的絕熱部142而往熱連接放熱鰭片組120的熱輸送部110的放熱部143流通。往放熱部143流通的氣相作動流體201藉由放熱鰭片組120的熱交換作用而相變為液相作動流體202，並放出預定的熱量Qout作為潛熱。

然而，在散熱器101的使用環境溫度低於作動流體的熔點的情況下，在放熱部143，液相作動流體202凍結而相變為固相作動流體200。如果在放熱部143中液相作動流體202凍結，則作動流體不能從放熱部143往受熱部141回流，而熱輸送部110乾化(dry out)。

專利文獻1提出一種散熱器，熱輸送部在受熱部從發熱體受熱，而作動流體在受熱部往氣相作動流體相變，氣相作動流體從受熱部藉由熱輸送部的絕熱部，而往放熱鰭片組熱連接的熱輸送部的放熱部143流通，往放熱部流通的氣相作動流體藉由放熱鰭片組的熱交換作用而相變為液相作動流體，而放出潛熱。

在專利文獻1中，位在位於熱輸送構件一端的受熱部與位於熱輸送構件另一端的放熱部之間的中間部作為絕熱部而發揮功能。絕熱部是放熱鰭片組與發熱體均未熱連接的部位。因此，在專利文獻1的散熱器中，絕熱部是既不進行往熱輸送構件的積極熱輸入、也不進行從熱輸送構件的積極放熱的部位。

因此，為了防止作動流體的凍結，提出了使用含有乙二醇類的水作為熱管的作動流體(專利文獻1)。在專利文獻1中，經由使用含有乙二醇類的水作為作動流體，由於熔點比純水低，作動流體不凍結地從放熱部往受熱部回流，而防止乾化。

然而，在專利文獻1中，因為在作動流體混合了乙二醇類等的有機溶劑，所以存在熱管的熱輸送特性降低的問題。又，在專利文獻1中，因為有機溶劑封入於熱管的內部空間，所以存在熱輸送特性的長期可靠性降低的問題。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2020/176752號公報

[專利文獻2]日本專利特開2005/009752號公報

鑑於上述情況，本發明的目的在於提供一種即使使用環境溫度低於作動流體的熔點也不會損害熱輸送特性並且可以防止乾化的散熱器。

本發明的構成的要點如下。

[1]一種散熱器，包括：熱輸送構件，具有與發熱體熱連接的受熱部；以及第一放熱鰭片組，熱連接於前述熱輸送構件的放熱部，配置有複數個第一放熱鰭片，前述熱輸送構件具有第一內部空間，從前述受熱部連通到前述放熱部，並且封入有第一作動流體，在前述熱輸送構件的位於前述受熱部與前述放熱部之間的絕熱部熱連接有傳熱構件。

[2]根據[1]所述的散熱器，前述傳熱構件為熱交換構件。

[3]根據[2]所述的散熱器，前述熱交換構件為配置有複數個第二放熱鰭片的第二放熱鰭片組。

[4]根據[3]所述的散熱器，前述第二放熱鰭片組的鰭片面積小於前述第一放熱鰭片組的鰭片面積。

[5]根據[1]所述的散熱器，前述傳熱構件是具有封入有第二作動流體的第二內部空間的熱管。

[6]根據[5]所述的散熱器，其中前述熱管從前述絕熱部延伸到前述受熱部。

[7]根據[1]至[6]中任一項所述的散熱器，其中前述傳熱構件與前述第一放熱 鰭片組隔開預定的間隔而配置。

[8]根據[1]至[7]中任一項所述的散熱器，其中前述傳熱構件的內部空間為一體的。

[9]根據[1]至[8]中任一項的散熱器，其中前述熱輸送構件的前述放熱部比前述受熱部寬。

在上述樣態中，熱輸送構件中，與作為冷卻對象的發熱體熱連接的部位作為受熱部而發揮功能，與第一放熱鰭片熱連接的部位作為熱輸送構件的放熱部而發揮功能。又，熱輸送構件中，受熱部與放熱部之間的部位作為絕熱部而發揮功能，傳熱構件熱連接於絕熱部。在熱輸送構件的受熱部中，作動流體(第一作動流體)從發熱體受熱而從液相往氣相相變，在熱輸送構件的放熱部中，氣相作動流體放出潛熱而從氣相往液相相變。又，在上述樣態中，氣相作動流體從熱輸送構件的受熱部通過絕熱部而流通到放熱部，並且液相作動流體從熱輸送構件的放熱部通過絕熱部而流通到受熱部。因此，發熱體的熱藉由熱輸送構件從熱輸送構件的受熱部藉由絕熱部而輸送到熱輸送構件的放熱部。

又，在上述樣態中，因為傳熱構件熱連接於絕熱部，所以發熱體的熱藉由絕熱部從熱輸送構件的受熱部而輸送到熱輸送構件的放熱部之際，在絕熱部也往散熱器輸入熱或從散熱器放熱。即，在本發明的散熱器中，絕熱部是進行往熱輸送構件積極地輸入熱或從熱輸送構件積極地放熱的部位。

在本發明的散熱器的樣態中，因為藉由傳熱構件熱連接於位於熱輸送構件的受熱部與放熱部之間的絕熱部，藉由傳熱構件的傳熱作用而在絕熱部往熱輸送構件輸入熱或從熱輸送構件放熱，所以在絕熱部中作動流體(第一作動流體)受熱，或在絕熱部中從作動流體放出熱。經由在絕熱部中液相作動 流體受熱，封入於熱輸送構件內部的液相作動流體從受熱部橫跨到絕熱部而受熱，進而，可以防止封入於絕熱部以及鄰接於絕熱部的放熱部的熱輸送構件內部的液相作動流體的凍結。又，經由在絕熱部中熱從氣相作動流體放出，氣相作動流體的一部份不在放熱部而是在鄰接於受熱部的絕熱部從氣相往液相相變。因此，經由流通絕熱部的氣相作動流體的一部分往液相相變，液相作動流體的一部分到受熱部的回流距離縮短，液相作動流體的往受熱部的回流可以順利化。又，因為氣相作動流體的一部分不是在比受熱部以及絕熱部容易凍結的放熱部、而是在絕熱部從氣相往液相相變，所以可以防止液相作動流體的凍結。

如上所述，根據本發明的散熱器的樣態，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點也不會損害熱輸送特性並且可以防止熱輸送構件的乾化。

根據本發明的散熱器的樣態，因為藉由傳熱構件為熱交換構件，前述熱交換構件為配置有複數個第二放熱鰭片的第二放熱鰭片組，藉由第二放熱鰭片組的熱交換作用而熱從流通絕熱部的氣相作動流體順利地放出，所以在絕熱部的氣相作動流體的往液相的相變可以順利化。因此，根據本發明的散熱器的樣態，液相作動流體的往受熱部的回流可以更順利化，又，因為可以確實地防止液相作動流體的凍結，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件的乾化。

根據本發明的散熱器的樣態，因為藉由作為傳熱構件的第二放熱鰭片組的鰭片面積小於熱連接於放熱部的第一放熱鰭片組的鰭片面積，可以防止過度促進在絕熱部的從散熱器的放熱，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件的乾化。

根據本發明的散熱器的樣態，藉由傳熱構件是具有封入有作動流體(第二作動流體)的內部空間(第二內部空間)的熱管，經由往熱輸送構件的絕熱部的傳熱順利化而促進在絕熱部中封入於熱輸送構件的液相作動流體的 受熱，可以更確實地防止在絕熱部以及鄰接於絕熱部的熱輸送構件的液相作動流體的凍結。因此，根據本發明的散熱器的樣態，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件的乾化。

根據本發明的散熱器的樣態，因為藉由前述熱管從熱輸送構件的絕熱部延伸至受熱部，藉由作為傳熱構件的熱管而促進從熱輸送構件的受熱部往絕熱部的熱輸送，所以在絕熱部中熱輸送構件的液相作動流體的受熱量確實地增加，可以更確實地防止在絕熱部以及鄰接於絕熱部的熱輸送構件的液相作動流體的凍結。

根據本發明的散熱器的方式，因為藉由傳熱構件與第一放熱鰭片組隔開預定的間隔而配置，可以防止過度促進從散熱器整體的放熱，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件的乾化。

根據本發明的散熱器的樣態，藉由熱輸送構件的內部空間為一體的，即使發熱體產生發熱不均，也可以均勻地冷卻發熱體整體。

1,2,3:散熱器

10:熱輸送構件

11,12:板狀體

19:容器

20:第一放熱鰭片組

21:第一放熱鰭片

30:第二放熱鰭片組

31:第二放熱鰭片

32:平板

33:間隔

35:熱管

39:傳熱構件

41:受熱部

42:放熱部

43:絕熱部

60:熱管組

61:熱管

100:發熱體

101:散熱器

110:熱輸送部

120:放熱鰭片組

141:受熱部

142:絕熱部

143:放熱部

200:固相作動流體

201:氣相作動流體

202:液相作動流體

H:熱輸送方向

Qin,Qout:熱量

W:寬度方向

圖1是說明根據本發明的第一實施方式的散熱器的概要的立體圖。

圖2是說明根據本發明的第一實施方式的散熱器的概要的側視圖。

圖3是說明根據本發明的第二實施方式的散熱器的概要的俯視圖。

圖4是說明根據本發明的第三實施方式的散熱器的概要的立體圖。

圖5是說明習知的散熱器的概要的側視圖。

以下將使用附圖說明關於根據本發明的實施方式的散熱器。首 先，將說明關於根據本發明的第一實施方式的散熱器。圖1是說明根據本發明的第一實施方式的散熱器的概要的立體圖。圖2是說明根據本發明的第一實施方式的散熱器的概要的側視圖。

如圖1、圖2所示，根據本發明的第一實施方式的散熱器1包括具有與發熱體100熱連接的受熱部(蒸發部)41的熱輸送構件10、以及與熱輸送構件10熱連接的第一放熱鰭片組20。在散熱器1中，熱輸送構件10為一個。第一放熱鰭片組20熱連接的熱輸送構件10的部位是放熱部(冷凝部)42。在熱輸送構件10的放熱部42，第一放熱鰭片組20與熱輸送構件10熱連接。

熱輸送構件10具有容器19以及作動流體，容器19具有中空的空洞部，作動流體(第一作動流體)流通空洞部。具有毛細管力的芯構造體(未圖示)收納在空洞部內。容器19藉由將一個板狀體11與面對一個板狀體11的另一個板狀體12重疊而形成。

一個板狀體11是具有在平面部的邊緣部從平面部立起設置的側壁的板狀。另一個板狀體12也是具有在平面部的邊緣部從平面部立起設置的側壁的板狀。因此，一個板狀體11與另一個板狀體12都為凹狀。藉由將凹狀的一個板狀體11與凹狀的另一個板狀體12重疊而形成具有空洞部的容器19。因此，容器19的形狀為平面型，熱輸送構件10為熱導板的構成。作為容器19的內部空間(第一內部空間)的空洞部13相對於外部環境而密閉，並且藉由脫氣處理而被減壓。

熱輸送構件10的內部空間從受熱部41連通至放熱部42，並且在熱輸送構件10的內部空間封入作動流體。又，熱輸送構件10的內部空間其整體為一體。

容器19的外表面中，作為冷卻對象的發熱體100熱連接的部位為受熱部41，經由發熱體100熱連接於容器19，藉由散熱器1的冷卻作用發熱體被 冷卻。因為在熱輸送構件10中，在一端熱連接於發熱體100，所以在一端形成受熱部41。又，發熱體100在容器19的外表面中熱連接於一個板狀體11。

熱輸送構件10從發熱體100的位置往預定方向延伸，並且第一放熱鰭片組20熱連接於面向容器19的一端的另一端。第一放熱鰭片組20熱連接的熱輸送構件10的另一端作為熱輸送構件10的放熱部42而發揮功能。

熱輸送構件10的放熱部42比受熱部41寬。在散熱器1中，熱輸送構件10的放熱部42沿著熱輸送構件10的平面方向，而在相對於熱輸送構件10的熱輸送方向H而大致垂直的方向(寬度方向W)上延伸。又，熱輸送構件10的放熱部42沿著兩個方向延伸。在散熱器1中，因為放熱部42的延伸方向與熱輸送構件10的熱輸送方向H不平行，所以從熱輸送構件10輸送的熱藉由放熱部42而往與熱輸送構件10的延伸方向不同的方向擴散。因此，因為可以防止散熱器1在熱輸送構件10的熱輸送方向H上的尺寸增加，所以散熱器1可以達到省空間化。又，因為熱輸送構件10的放熱部42比受熱部41寬，所以可以增加構成第一放熱鰭片組20的第一放熱鰭片21的設置數量。

在熱輸送構件10中，位在位於容器19一端的受熱部41與位於容器19另一端的放熱部42之間的熱輸送方向H上的中間部，作為絕熱部43而發揮功能。絕熱部43是第一放熱鰭片組20與發熱體100均未熱連接的部位。從發熱體100往受熱部41傳遞的熱沿著熱輸送構件10的延伸方向，而藉由絕熱部43從受熱部41往放熱部42輸送。

在散熱器1中，絕熱部43的寬度方向W的尺寸與受熱部41的寬度方向W的尺寸大致相同。又，在熱輸送構件10中，受熱部41、絕熱部43、以及放熱部42沿著同一平面延伸。

在散熱器1中，在第一放熱鰭片組20配置有立起設置於放熱部42的外表面的複數個第一放熱鰭片21、21、21、…。複數個第一放熱鰭片21、21、 21、…沿著延伸在相對於熱輸送構件10的熱輸送方向H而大致正交的方向的放熱部42而以預定間隔並列配置，進而形成第一放熱鰭片組20。在散熱器1中，形成第一放熱鰭片組20的複數個第一放熱鰭片21、21、21、…的高度皆大致相同。

在散熱器1中，第一放熱鰭片組20分別設置在容器19的一個板狀體11與另一個板狀體12。如上所述，在熱輸送構件10的熱輸送方向H上的另一端，第一放熱鰭片21以分為容器19的兩個表面(即，一個板狀體11與另一個板狀體11)的樣態熱連接於容器19。

如圖1、圖2所示，在散熱器1中，傳熱構件39熱連接於位於受熱部41與放熱部42之間的熱輸送構件10的絕熱部43。在散熱器1中，使用熱交換構件作為傳熱構件39，具體而言，作為熱交換構件，設置有配置複數個第二放熱鰭片31、31、31、…的第二放熱鰭片組30。

第二放熱鰭片31立起設置在熱輸送構件10的絕熱部43的外表面，並且第二放熱鰭片31熱連接於容器19。如上所述，在散熱器1中，絕熱部43是進行從熱輸送構件10的積極地放熱的部位。第二放熱鰭片31在熱輸送構件10的絕熱部43中，立起設置在容器19的另一個板狀體12。又，第二放熱鰭片31以第二放熱鰭片31的主表面與第一放熱鰭片21的主表面為大致平行的方式立起設置在絕熱部43的外表面。又，第二放熱鰭片31沿著熱輸送構件10的寬度方向W以預定間隔而複數個並列配置。複數個第二放熱鰭片31、31、31、…並列配置而形成第二放熱鰭片組30。在散熱器1中，形成第二放熱鰭片組30的複數個第二放熱鰭片31、31、31、…的高度皆大致相同。又，在散熱器1中，第二放熱鰭片31的高度為低於第一放熱鰭片21的高度的樣態。

另一方面，在熱輸送構件10的絕熱部43中，第二放熱鰭片31並未立起設置在容器19的一個板狀體11。又，作為傳熱構件39的第二放熱鰭片31並未設置在熱輸送構件10的受熱部41。

在散熱器1中，第二放熱鰭片組30的鰭片面積為小於第一放熱鰭片組20的鰭片面積的樣態。即，構成第二放熱鰭片組30的所有第二放熱鰭片31、31、31、…的鰭片面積的總和為小於構成第一放熱鰭片組20的所有第一放熱鰭片21、21、21、…的鰭片面積的總和的樣態。如上所述，第二放熱鰭片組30的放熱量為小於第一放熱鰭片組20的放熱量的構造。即，構成放熱部42的第一放熱鰭片組20的冷卻特性為高於作為設置於絕熱部43的傳熱構件39的第二放熱鰭片組30的冷卻特性的構造。如上所述，在散熱器1中，放熱部42與絕熱部43在功能與構造上的不同之處在於放熱部42的冷卻性能高於絕熱部43的冷卻性能。

另外，鰭片面積是指為薄板狀的放熱鰭片(第一放熱鰭片21、第二放熱鰭片31)的主表面的面積。

又，在散熱器1中，每個第二放熱鰭片31的鰭片面積為小於每個第一放熱鰭片21的鰭片面積的樣態。又，在散熱器1中，第二放熱鰭片31的設置數量為少於第一放熱鰭片21的設置數量的樣態。另外，即使每個第二放熱鰭片31的鰭片面積為大於或等於每個第一放熱鰭片21的鰭片面積的樣態，或者，第二放熱鰭片31的設置數量為大於或等於第一放熱鰭片21的設置數量的樣態，只要構成第二放熱鰭片組30的所有第二放熱鰭片31、31、31、…的鰭片面積的總和為小於構成第一放熱鰭片組20的所有第一放熱鰭片21、21、21、…的鰭片面積的總和的樣態即可。

在散熱器1中，作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組30與第一放熱鰭片組20隔開預定的間隔33而配置。因此，第二放熱鰭片組30不與第一放熱鰭片組20連接設置。傳熱構件39與第一放熱鰭片組20均未設置在熱輸送構件10的絕熱部43與放熱部42之間的邊界部。又，熱輸送構件10的絕熱部43中在放熱部42附近並未設置有傳熱構件39。

在散熱器1中，發熱體100的熱從受熱部41藉由作為傳熱構件39 的第二放熱鰭片組30熱連接的絕熱部43，而往第一放熱鰭片組20熱連接的放熱部42輸送，並且藉由放熱部42的第一放熱鰭片組20的熱交換作用而往外部環境放出。又，發熱體100的熱的一部分藉由絕熱部43的第二放熱鰭片組30的熱交換作用而往外部環境放出。

在容器19的空洞部設置有產生毛細管力的芯構造體(未圖示)。芯構造體，例如，設置在橫跨容器19的內表面整體。藉由芯構造體的毛細管力，在熱輸送構件10的放熱部42從氣相往液相相變的作動流體從熱輸送構件10的放熱部42藉由絕熱部43而往受熱部41回流。又，藉由芯構造體的毛細管力，在熱輸送構件10的絕熱部43從氣相往液相相變的作動流體從熱輸送構件10的絕熱部43往受熱部41回流。

作為芯構造體，並沒有特別限制，例如可以舉出銅粉等的金屬粉的燒結體、包括金屬線的金屬網、不織布、形成在容器19的內表面的溝槽(複數個細溝)等、或其組合。

氣相作動流體可以藉由蒸汽流路(未圖示)而流通橫跨容器19整體。蒸汽流路是容器19的內部空間，並且延伸橫跨容器19整體。又，為了維持容器19的被減壓處理的內部空間，也可以視需求在蒸汽流路設置作為支持部的支柱(未圖示)。作為支柱沒有特別限制，為了降低液相作動流體回流時的流路阻力，例如可以舉出在柱狀金屬構件(例如銅構件)的周圍被覆有芯構造體的複合材料的支柱、為柱狀的銅粉等的金屬粉末的燒結體等。

作為容器19的材質，例如可以舉出不銹鋼、銅、銅合金、鋁、鋁合金、錫、錫合金、鈦、鈦合金、鎳、鎳合金等。第一放熱鰭片21與第二放熱鰭片31的材質沒有特別限定，例如可以舉出銅、銅合金、鋁、鋁合金等的金屬材料。

作為封入於容器19的內部空間的作動流體，可以對應與容器19 的材質的相容性而適當選擇，例如，可以舉出水。

又，散熱器1可以視需求而藉由送風扇(未圖示)強制空冷。來自送風扇的冷卻風經由沿著第一放熱鰭片21的主表面供給，促進第一放熱鰭片組20的冷卻。

接著，說明關於散熱器1的冷卻功能的機構。首先，將作為被冷卻對象的發熱體100熱連接於熱輸送構件10的容器19的一端。在位於容器19一端的受熱部41從發熱體100受熱時，在熱輸送構件10的受熱部41中，熱從發熱體100往封入於容器19的內部空間的液相作動流體傳遞，使液相作動流體往氣相作動流體相變。相變的氣相作動流體從熱輸送構件10的受熱部41，通過位於熱輸送構件10的中央部的絕熱部43，而往位於容器19的另一端的放熱部流通蒸汽流路。經由氣相作動流體從位於容器19的一端的受熱部41通過絕熱部43而往位於容器19的另一端的放熱部42流通，來自發熱體100的熱從熱輸送構件10的一端往另一端輸送。從熱輸送構件10的一端往另一端流通的氣相作動流體，藉由第一放熱鰭片組20的熱交換作用而放出潛熱，進而從氣相往液相相變。放出的潛熱往熱連接於熱輸送構件10的放熱部42的第一放熱鰭片組20傳遞。從容器19往第一放熱鰭片組20傳遞的熱量藉由第一放熱鰭片組20而往散熱器1的外部環境放出。藉由設置在容器19的芯構造體的毛細管力，放出潛熱而從氣相相變為液相的作動流體從熱輸送構件10的放熱部42通過絕熱部43而往受熱部41回流。

又，在散熱器1中，當氣相作動流體從熱輸送構件10的受熱部41往絕熱部43流通時，氣相作動流體的一部分在絕熱部43中藉由作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組30的熱交換作用而放出潛熱，進而從氣相往液相相變。放出的潛熱往熱連接於熱輸送構件10的絕熱部43的第二放熱鰭片組30傳遞。從容器19往第二放熱鰭片組30傳遞的熱量藉由第二放熱鰭片組30而往散熱器1的外部環境放出。在絕熱部43中放出潛熱而從氣相相變為液相的作動流體藉由設置於 容器19的芯構造體的毛細管力，而從熱輸送構件10的絕熱部43往受熱部41回流。

在根據本發明第一實施方式的散熱器1中，因為藉由作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組30熱連接於位於熱輸送構件10的受熱部41與放熱部42之間的絕熱部43，藉由第二放熱鰭片組30的熱交換作用而在絕熱部43從散熱器1放熱，所以在絕熱部43中熱從作動流體放出。經由在絕熱部43中熱從氣相作動流體放出，氣相作動流體的一部分不在放熱部42而是在鄰接於受熱部41的絕熱部43從氣相往液相相變。因此，經由流通絕熱部43的氣相作動流體的一部分往液相相變，液相作動流體的一部分與在放熱部42從氣相往液相相變的作動流體相比，縮短了到受熱部41的回流距離，而液相作動流體的往受熱部41的回流可以順利化。又，因為氣相作動流體的一部分不是在比受熱部41以及絕熱部43更容易凍結的放熱部42，而是在絕熱部43從氣相往液相相變，所以可以防止液相作動流體的凍結。因此，根據散熱器1的樣態，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也不會損害熱輸送特性並且可以防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器1中，因為藉由傳熱構件39為第二放熱鰭片組30，藉由第二放熱鰭片組30的熱交換作用而熱順利地從流通絕熱部的氣相作動流體放出，所以在絕熱部43的氣相作動流體的往液相的相變可以順利化。因此，在散熱器1中，液相作動流體的往受熱部41的回流可以更順利化，又，因為可以確實地防止液相作動流體的凍結，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器1中，因為藉由第二放熱鰭片組30的鰭片面積小於熱連接於放熱部42的第一放熱鰭片組20的鰭片面積，可以防止過度促進在絕熱部43的從散熱器1的放熱，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器1中，因為藉由作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組 30與第一放熱鰭片組20隔開預定的間隔33而配置，可以防止過度促進從散熱器1整體的放熱，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器1中，藉由熱輸送構件10的內部空間為一體的，即使發熱體100產生發熱不均，也可以均勻地冷卻發熱體100整體。

接著，將詳細說明關於根據本發明第二實施方式的散熱器。因為根據第二實施方式的散熱器與根據第一實施方式的散熱器主要的構成要件共通，所以使用相同的符號說明關於與根據第一實施方式的散熱器相同的構成要件。圖3是說明根據本發明的第二實施方式的散熱器的概要的俯視圖。

在根據第一實施方式的散熱器1中，雖然在絕熱部43設置有為熱交換構件的第二放熱鰭片組30作為傳熱構件39，但取而代之，如圖3所示，在根據本發明第二實施方式的散熱器2中，作為傳熱構件39，具有封入有作動流體(第二作動流體)的內部空間(第二內部空間)的熱管35熱連接於絕熱部43。在散熱器2中，複數個(圖3中為三個)熱管35、35、35、…熱連接於絕熱部43的外表面。又，複數個熱管35、35、35…沿著熱輸送構件10的寬度方向W並列配置。熱管35在熱輸送構件10的絕熱部43中沿著容器19的面方向而安裝於另一個板狀體12的外表面。

熱管35為管狀體。熱管35的內部空間相對於外部環境而密閉，並且藉由脫氣處理而減壓。熱管35是沿長邊方向輸送熱的熱輸送構件。

在散熱器2中，容器19在俯視時絕熱部43隨著從受熱部41朝向放熱部42而變寬。伴隨於此，在複數個熱管35、35、35、…中，位於熱輸送構件10的寬度方向W上的端部的熱管35具有朝外方向的彎曲部。

如圖3所示，熱管35從熱輸送構件10的絕熱部43延伸至受熱部41。因此，熱管35在受熱部41中藉由熱輸送構件10的容器19而與發熱體100熱連 接。如上所述，熱管35在容器19外表面，除了熱輸送構件10的熱輸送功能外，還將發熱體100的熱從熱輸送構件10的受熱部41往絕熱部43輸送。熱管35的對應於熱輸送構件10的受熱部41的部位為熱管35的受熱部(蒸發部)，而對應於熱輸送構件10的絕熱部43的部位為熱管35的放熱部(冷凝部)。如上所述，在散熱器2中，絕熱部43是進行往熱輸送構件10的積極地輸入熱的部位。

同樣在散熱器2中，作為傳熱構件39的熱管35以與第一放熱鰭片組20隔開預定的間隔33。因此，熱管35與第一放熱鰭片組20並未連接設置。即，熱管35並未延伸至第一放熱鰭片組20，並且並未與第一放熱鰭片組20熱連接。如上所述，同樣在散熱器2中，傳熱構件39與第一放熱鰭片組20均未設置在熱輸送構件10的絕熱部43與放熱部42之間的邊界部。又，熱輸送構件10的絕熱部43中在放熱部42附近並未設置有傳熱構件39。

作為熱管35的容器的材質，與熱輸送構件10的容器19相同，例如可以舉出不銹鋼、銅、銅合金、鋁、鋁合金、錫、錫合金、鈦、鈦合金、鎳、鎳合金等。作為封入於熱管35的容器的內部空間的作動流體，可以對應與容器的材質的相容性而適當選擇，例如，可以舉出水。

另外，在散熱器2中，也與散熱器1同樣地，在熱輸送構件10的熱輸送方向H上的另一端，第一放熱鰭片21以分為容器19的兩個表面的樣態熱連接於容器19。

在根據本發明的第二實施方式的散熱器2中，藉由作為傳熱構件39的熱管35熱連接於位於熱輸送構件10的受熱部41與放熱部42之間的絕熱部43的外表面，藉由熱管35的熱輸送作用，在熱輸送構件10的絕熱部43，從熱管35往熱輸送構件10輸入熱。因此，在散熱器2中，在熱輸送構件10的絕熱部43中封入於熱輸送構件10的作動流體受熱。經由在絕熱部43中封入於熱輸送構件10的液相作動流體受熱，熱輸送構件10的液相作動流體從受熱部41橫跨絕熱部43而 受熱，進而防止在絕熱部43以及鄰接於絕熱部43的放熱部42的熱輸送構件10的液相作動流體的凍結。因此，根據散熱器2的樣態，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也不會損害熱輸送特性，並且可以防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器2中，藉由傳熱構件39是具有封入作動流體的內部空間的熱管35，經由往熱輸送構件10的絕熱部43的傳熱順利化，而促進在絕熱部43中封入於熱輸送構件10的液相作動流體的受熱，可以更確實地防止在絕熱部43以及鄰接於絕熱部43中封入於熱輸送構件10的液相作動流體的凍結。因此，在散熱器2中，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件10的乾化。

又，在散熱器2中，藉由熱管35從熱輸送構件10的絕熱部43延伸至受熱部41，藉由作為傳熱構件39的熱管35的熱輸送作用而促進從熱輸送構件10的受熱部41往絕熱部43的熱輸送。因此，在絕熱部43中封入於熱輸送構件10的液相作動流體的受熱量確實地增加，而更確實地防止在絕熱部43以及鄰接於絕熱部43的放熱部42中熱輸送構件10的液相作動流體的凍結。

又，同樣在散熱器2中，因為藉由作為傳熱構件39的熱管35與第一放熱鰭片組20隔開預定的間隔33而配置，可以防止過度促進從散熱器2整體的放熱，所以即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以更確實地防止熱輸送構件10的乾化。

接著，將詳細說明關於根據本發明第三實施方式的散熱器。因為根據第三實施方式的散熱器與根據第一實施方式、第二實施方式的散熱器主要的構成要件共通，所以使用相同的符號說明關於與根據第一實施方式、第二實施方式的散熱器相同的構成要件。圖4是說明根據本發明的第三實施方式的散熱器的概要的立體圖。

在根據第一實施方式、第二實施方式的散熱器1、散熱器2中，雖 然熱輸送構件10是容器19的形狀為平面型並且容器19的內部空間整體為一體的熱導板，但在根據第三實施方式的散熱器3中，熱輸送構件10是複數個熱管61、61、61、…並列配置的熱管組60所形成。在散熱器3中，作為熱輸送構件10的熱管組60的絕熱部43被扁平加工，在扁平加工後的熱管組60的外表面立起設置有複數個第二放熱鰭片31、31、31…，而形成第二放熱鰭片組30。在散熱器3中，作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組30也與第一放熱鰭片組20隔開預定的間隔33而配置。

在散熱器3中，因為熱輸送構件10是複數個熱管61、61、61、…並列配置的熱管組60的構成，作為熱輸送構件10的內部空間為分割成複數個的構成。熱管61為具有徑方向與長邊方向的管狀體。熱管61是具有封入作動流體的內部空間的構件，熱管61的內部空間藉由脫氣處理而被減壓。由上述內部構造來看，熱管61是包括熱輸送功能的構件。

在作為熱輸送構件10的熱管組60的受熱部41與絕熱部43中，複數個熱管61、61、61、…沿著熱管61的徑方向並列配置。另一方面，對應於熱輸送構件10的放熱部42比受熱部41以及絕熱部43寬，在作為熱輸送構件10的熱管群60的放熱部42中，熱管61彎曲成L字形。位於熱管組60左側的熱管61在放熱部42往左方向彎曲而將放熱部42往左方向延伸。位於熱管組60右側的熱管61在放熱部42往右方向彎曲而將放熱部42往右方向延伸。

第二放熱鰭片組30為在一片平板32立起設置有複數個第二放熱鰭片31、31、31…的構成，並且複數個第二放熱鰭片31、31、31…固定於平板32。因此，複數個第二放熱鰭片31、31、31、…藉由平板32而一體化。第二放熱鰭片組30的平板32沿著熱輸送構件10的寬度方向W延伸，並且平板32接觸扁平加工後的熱管組60的外表面。

同樣在散熱器3中，因為藉由作為傳熱構件39的第二放熱鰭片組 30熱連接於位於作為熱輸送構件10的熱管組60的受熱部41與放熱部42之間的絕熱部43，藉由第二放熱鰭片組30的熱交換作用而在絕熱部43從散熱器3放熱，所以在絕熱部43中熱從作動流體放出。經由在絕熱部43中熱從氣相作動流體放出，氣相作動流體的一部分不在放熱部42而是在鄰接於受熱部41的絕熱部43從氣相往液相相變。經由流通絕熱部43的氣相作動流體的一部分往液相相變，液相作動流體的一部分縮短了到受熱部41的回流距離，而液相作動流體的往受熱部41的回流順利化。又，因為氣相作動流體的一部分不是在比受熱部41以及絕熱部43更容易凍結的放熱部42，而是在絕熱部43從氣相往液相相變，所以可以防止液相作動流體的凍結。因此，同樣在散熱器3中，即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也不會損害熱輸送特性並且可以防止熱輸送構件10的乾化。

接著，將說明關於本發明的其他實施方式。在上述各實施方式的散熱器中，雖然第一放熱鰭片立起設置在容器的兩個表面，但是第一放熱鰭片也可以為僅立起設置在容器的任一表面的樣態。又，在上述各實施方式的散熱器中，雖然傳熱構件僅設置在熱輸送構件的容器的兩個表面中未熱連接於發熱體的表面，但是取而代之，傳熱構件可以設置在熱輸送構件的容器的兩個表面，也可以僅設置在熱連接於發熱體的表面。

又，在第三實施方式的散熱器中，雖然複數個第二放熱鰭片被固定在平板，但是取而代之，複數個獨立的

字狀的第二放熱鰭片為被連接的樣態也可以。又，從受熱部延伸到絕熱部的熱管進一步作為傳熱構件可以熱連接於第三實施方式的散熱器。

[產業上的利用可能性]

本發明的散熱器因為即使使用環境溫度低於作動流體的熔點，也可以防止乾化，所以特別是在冷卻設置在低溫環境下的電子元件等的發熱體的領域具有很高的利用價值。

1:散熱器

10:熱輸送構件

11,12:板狀體

19:容器

20:第一放熱鰭片組

21:第一放熱鰭片

30:第二放熱鰭片組

31:第二放熱鰭片

33:間隔

39:傳熱構件

41:受熱部

42:放熱部

43:絕熱部

100:發熱體

H:熱輸送方向

W:寬度方向

Claims (9)

1. 一種散熱器，包括：熱輸送構件，具有與發熱體熱連接的受熱部；以及第一放熱鰭片組，熱連接於前述熱輸送構件的放熱部，配置有複數個第一放熱鰭片，其中前述熱輸送構件具有第一內部空間，從前述受熱部連通到前述放熱部，並且封入有第一作動流體，其中在前述熱輸送構件的位於前述受熱部與前述放熱部之間的絕熱部熱連接有傳熱構件，其中前述熱輸送構件的前述放熱部比前述受熱部寬。
2. 如請求項1所述的散熱器，其中前述傳熱構件為熱交換構件。
3. 如請求項2所述的散熱器，其中前述熱交換構件為配置有複數個第二放熱鰭片的第二放熱鰭片組。
4. 如請求項3所述的散熱器，其中前述第二放熱鰭片組的鰭片面積小於前述第一放熱鰭片組的鰭片面積。
5. 如請求項1所述的散熱器，其中前述傳熱構件是具有封入有第二作動流體的第二內部空間的熱管。
6. 如請求項5所述的散熱器，其中前述熱管從前述絕熱部延伸到前述受熱部。
7. 如請求項1至6中任一項所述的散熱器，其中前述傳熱構件與前述第一放熱鰭片組隔開預定的間隔而配置。
8. 如請求項1至6中任一項所述的散熱器，其中前述傳熱構件的內部空間為一體的。
9. 一種散熱器，包括： 熱輸送構件，具有與發熱體熱連接的受熱部；以及第一放熱鰭片組，熱連接於前述熱輸送構件的放熱部，配置有複數個第一放熱鰭片，其中前述熱輸送構件具有第一內部空間，從前述受熱部連通到前述放熱部，並且封入有第一作動流體，其中在前述熱輸送構件的位於前述受熱部與前述放熱部之間的絕熱部熱連接有傳熱構件，其中前述傳熱構件為熱交換構件，前述熱交換構件為配置有複數個第二放熱鰭片的第二放熱鰭片組，其中前述第二放熱鰭片組的鰭片面積小於前述第一放熱鰭片組的鰭片面積，經由流通前述絕熱部的氣相的前述第一作動流體的一部分往液相相變，液相的前述第一作動流體的一部分到前述受熱部的回流距離縮短，並且可在比前述第一作動流體的熔點更低的使用環境溫度下使用。