本實(shí)用新型是與散熱技術(shù)有關(guān),特別是指一種具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板。
背景技術(shù):
全球電子產(chǎn)業(yè)隨著市場(chǎng)成長(zhǎng)趨勢(shì),許多電子產(chǎn)品(例如LED發(fā)光模塊、計(jì)算機(jī)及手機(jī)…等)已經(jīng)成為人們慣用且于生活中不可或缺的一部分,然而隨著這些電子產(chǎn)品的日新月異,為了達(dá)到產(chǎn)品效能的提升,往往使得產(chǎn)品組成單元容易于運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生大量熱能,當(dāng)這些組成單元累積一定程度的熱能后,會(huì)導(dǎo)致工作效能降低或是產(chǎn)品使用壽命減短。因此,許多電子產(chǎn)品皆會(huì)于發(fā)熱單元裝設(shè)熱管(heat pipe)或均溫板(vapor chamber),再將其搭配鰭片或風(fēng)扇組成散熱系統(tǒng),進(jìn)一步達(dá)到散熱的效果。
其中,熱管的熱傳導(dǎo)是以一維與線性的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行,而均溫板是以二維與面的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。由于兩者的接觸面積不同,均溫板具有能將熱能快速且均勻地分散開(kāi)來(lái)的能力,加速了散熱循環(huán)的效率,因此均溫板擁有比熱管更高佳地散熱效果。如中國(guó)臺(tái)灣第I476361號(hào)專利,即揭露了一種「均溫板毛細(xì)成型方法及其結(jié)構(gòu)」,其包括底板、蓋板、多數(shù)支撐凸體、毛細(xì)結(jié)構(gòu)及工作流體,其中,蓋板封合在底板上,以于兩者之間形成有容腔,支撐凸體系直接成型在底板及蓋板或任一者的內(nèi)壁面,毛細(xì)結(jié)構(gòu)披覆在支撐凸體表面、底板的內(nèi)壁面及蓋板的內(nèi)壁面,工作流體填注在容腔內(nèi),借以提高均溫板的導(dǎo)熱效率和速度。
然而,上述均溫板雖利用支撐凸體增加了均溫板的支撐強(qiáng)度,但也使原本披覆在底板或蓋板上的毛細(xì)結(jié)構(gòu)成為起伏的型態(tài),工作流體在散熱循環(huán)過(guò)程必須通過(guò)這些支撐凸體之間所形成的孔徑,此結(jié)構(gòu)會(huì)影響散熱過(guò)程中工作流體的回流速度,況且,工作流體于容腔內(nèi)是呈液汽共存,汽、液二形態(tài)的工作流體流向不同亦會(huì)造成循環(huán)時(shí)的質(zhì)通量降低,進(jìn)一步影響到散熱效果。
再者,若此均溫板裝設(shè)位置在于需要負(fù)重或易遭受到擠壓的空間中,由于該支撐凸體結(jié)構(gòu)以不等半徑的二實(shí)心呈半圓球所組成,又為間隔設(shè)置,受力點(diǎn)會(huì)集中在半圓球體頂端,故當(dāng)受到擠壓時(shí),尤其是所承受壓力是呈不平均的狀態(tài)下,對(duì)此均溫板的結(jié)構(gòu)仍有損壞的可能,因此對(duì)于所均溫板結(jié)構(gòu)支撐性仍有待改良之處。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板,其結(jié)構(gòu)上具有該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道及該至少一液態(tài)通道,可限制汽、液態(tài)作動(dòng)液的流向,增加散熱循環(huán)時(shí)汽、液型態(tài)作動(dòng)液的質(zhì)通量,借以達(dá)到更佳地散熱效果。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板,其結(jié)構(gòu)上具有條狀的該數(shù)個(gè)分隔件,抵接于該均溫板的該至少一第一板與該第二板之間,形成堅(jiān)固的支撐結(jié)構(gòu),進(jìn)一步達(dá)到更佳地支撐效果。
緣是,依據(jù)本實(shí)用新型所提供的一種具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板,包含有:至少一第一板;一第二板,該至少一第一板結(jié)合于該第二板,且該至少一第一板與該第二板之間形成有密閉的至少一容置空間;數(shù)個(gè)分隔件,該數(shù)個(gè)分隔件抵接于該至少一第一板與該第二板之間且位于該至少一容置空間內(nèi),而各分隔件呈間隔排列并形成數(shù)個(gè)汽態(tài)通道及至少一液態(tài)通道,且該數(shù)個(gè)分隔件將該至少一容置空間區(qū)分成一受熱區(qū)及一冷凝區(qū),該受熱區(qū)與該冷凝區(qū)之間僅由該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道及該至少一液態(tài)通道連通;至少一第一毛細(xì)材,該至少一第一毛細(xì)材的部分設(shè)置于該至少一液態(tài)通道,而該至少一第一毛細(xì)材的其余部分設(shè)置于該受熱區(qū)及該冷凝區(qū)內(nèi);及一作動(dòng)液,該作動(dòng)液充填于該至少一容置空間。
藉此,本實(shí)用新型均溫板所提供該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道及該至少一液態(tài)通道,可克服先前技術(shù)中所述工作流體于容腔內(nèi)呈液汽共存,造成工作流體循環(huán)時(shí)的質(zhì)通量降低的缺點(diǎn),進(jìn)而具有較佳作動(dòng)液的循環(huán)效率,借以提升散熱效果。
而該數(shù)個(gè)分隔件以長(zhǎng)條狀型態(tài)抵接于該第一板及該第二板之間,故相較于先前技術(shù)之不等半徑的二實(shí)心呈半圓球所組成支撐凸體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),進(jìn)而具有較佳地支撐效果。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的部分分解立體圖;
圖2是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的正面視圖,顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖3是沿圖2中3-3剖線的縱向剖視圖;
圖4是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的橫向剖視圖;
圖5是本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的正面視圖,顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖6是本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的正面視圖,顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖7是本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的部分分解立體圖;
圖8是本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的側(cè)視圖;
圖9是本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的部分分解立體圖;
圖10是本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的另一態(tài)樣示意圖,顯示呈圓柱狀的該數(shù)個(gè)支撐塊位于該受熱區(qū)及該冷凝區(qū);
圖11是本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的另一態(tài)樣示意圖,顯示呈長(zhǎng)型柱狀的該數(shù)個(gè)支撐塊位于該受熱區(qū);
圖12是本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的再一態(tài)樣示意圖,顯示呈長(zhǎng)型柱狀的該數(shù)個(gè)支撐塊位于該受熱區(qū)及該冷凝區(qū);
圖13是本實(shí)用新型第五較佳實(shí)施例的部分分解立體示意圖;
圖14是本實(shí)用新型第五較佳實(shí)施例的另一態(tài)樣示意圖,顯示該第二毛細(xì)材設(shè)置于該第二板且對(duì)應(yīng)該受熱區(qū);及
圖15是本實(shí)用新型第五較佳實(shí)施例的再一態(tài)樣示意圖,顯示該第二毛細(xì)材設(shè)置于該第二板且對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)及該冷凝區(qū);
具體實(shí)施方式
為了詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)所在,茲舉以下較佳實(shí)施例并配合圖式說(shuō)明如后,其中:
如圖1至圖4所示,本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例所提供的一種具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板10,主要由至少一第一板11、一第二板12、數(shù)個(gè)分隔件13、至少一第一毛細(xì)材14及一作動(dòng)液(圖中未示)所組成,其中:
該至少一第一板11結(jié)合于該第二板12,于本第一較佳實(shí)施例中,該至少一第一板11實(shí)質(zhì)上數(shù)量為一,且該第一板11與該第二板12之間形成有密閉的至少一容置空間121,于本第一較佳實(shí)施例中,該至少一容置空間121實(shí)質(zhì)上數(shù)量為一;該第一板11與該第二板12的結(jié)合處設(shè)置有該至少一除氣管19,于本第一較佳實(shí)施例中,該至少一除氣管19實(shí)質(zhì)上數(shù)量為一;該除氣管19一端連通該容置空間121,而另一端露出于該均溫板10外并呈封閉狀態(tài)。
該數(shù)個(gè)分隔件13抵接于該第一板11與該第二板12之間且位于該容置空間121內(nèi),而各分隔件13呈間隔排列并形成數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141及至少一液態(tài)通道142,于本第一較佳實(shí)施例中,該至少一液態(tài)通道142實(shí)質(zhì)上數(shù)量為二;且該數(shù)個(gè)分隔件13將該容置空間121區(qū)分成一受熱區(qū)H及一冷凝區(qū)C,該受熱區(qū)H與該冷凝區(qū)C之間僅由該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141及該二液態(tài)通道142連通;該受熱區(qū)H與該冷凝區(qū)C之間形成并定義有一絕熱區(qū)A,而該數(shù)個(gè)分隔件13位于該絕熱區(qū)A中。于本第一較佳實(shí)施例中,該數(shù)個(gè)分隔件13呈長(zhǎng)條狀,而該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141與該二液態(tài)通道142呈長(zhǎng)條狀(請(qǐng)參閱圖1、圖2及圖4所示)。
該至少一第一毛細(xì)材14的部分設(shè)置于該二液態(tài)通道142,于本第一較佳實(shí)施例中,且該至少一第一毛細(xì)材14實(shí)質(zhì)上數(shù)量為二,該二第一毛細(xì)材14的另一部分位于該受熱區(qū)H及該冷凝區(qū)C內(nèi)。于本第一較佳實(shí)施例中,該二第一毛細(xì)材14呈長(zhǎng)條狀,且該二第一毛細(xì)材14設(shè)置為填滿該液態(tài)通道142;該二第一毛細(xì)材14為纖維束、銅粉或銅網(wǎng)(圖中未示),于本實(shí)施例中以纖維束作為該二第一毛細(xì)材14的組成(請(qǐng)參閱圖1及圖2所示)。
該作動(dòng)液充填于該容置空間121,由于該作動(dòng)液為所屬技術(shù)領(lǐng)域者所公知,且難以于圖中顯示,容不在此贅述。
以上說(shuō)明了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu),接下來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)。
請(qǐng)參閱圖1至圖4所示,當(dāng)本實(shí)用新型具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板10于工作狀態(tài)時(shí),該受熱區(qū)H將熱能傳導(dǎo)至該容置空間121,使原本涵容于該二第一毛細(xì)材14的該作動(dòng)液會(huì)蒸發(fā)呈汽相,而該作動(dòng)液會(huì)以汽相形態(tài)通過(guò)由該數(shù)個(gè)分隔件13間隔形成的該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141朝該冷凝區(qū)C擴(kuò)散,到達(dá)該冷凝區(qū)C時(shí)該作動(dòng)液會(huì)還原成液相并附著于該冷凝區(qū)C,再藉由連接于該冷凝區(qū)C及該受熱區(qū)H之間以纖維束組成的該二第一毛細(xì)材14通過(guò)該二液態(tài)通道142回流至該受熱區(qū)H;該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141及該二液態(tài)通道142,限制汽、液態(tài)的該作動(dòng)液于不同的通道內(nèi)流動(dòng),提升該作動(dòng)液于循環(huán)機(jī)制中的質(zhì)通量;而該數(shù)個(gè)分隔件13抵接于該均溫板10的該第一板11與該第二板12之間形成堅(jiān)固的支撐結(jié)構(gòu),達(dá)到更佳地支撐效果;該均溫板10具有長(zhǎng)條狀的該二第一毛細(xì)材14,可有效加速均溫板10內(nèi)液態(tài)的該作動(dòng)液循環(huán);實(shí)質(zhì)上,該二第一毛細(xì)材14的材質(zhì)為纖維束時(shí),該作動(dòng)液的質(zhì)通量,優(yōu)于由銅粉燒結(jié)、銅網(wǎng)等常用材質(zhì)。
據(jù)此,由上述較佳實(shí)施例可知,本實(shí)用新型具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板10所提供該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道141及該二液態(tài)通道142,可克服先前技術(shù)中所述工作流體于容腔內(nèi)呈液汽共存,造成工作流體循環(huán)時(shí)的質(zhì)通量降低的缺點(diǎn),進(jìn)而具有較佳作動(dòng)液的循環(huán)效率,借以提升散熱效果。
而該數(shù)個(gè)分隔件13以條狀型態(tài)抵接于該第一板11及該第二板12之間,相較于先前技術(shù)不等半徑的二實(shí)心呈半圓球所組成支撐凸體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),具有較佳地支撐效果。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5所示,本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例所提供的均溫板20,主要概同于前揭第一較佳實(shí)施例,其不同之處在于:
該第二板22進(jìn)一步燒結(jié)有一第二毛細(xì)材28,該第二毛細(xì)材28位于該第二板22的該受熱區(qū)H2、該冷凝區(qū)C2或兩者26、27,于本第二較佳實(shí)施例中,是以該二第一毛細(xì)材24接觸該第二毛細(xì)材28為例。
該第二毛細(xì)材28為銅粉或銅網(wǎng);本第二較佳實(shí)施例以銅網(wǎng)所構(gòu)成為例。
由本第二較佳實(shí)施例所揭露的該均溫板20可得知,該第二板22的該受熱區(qū)H2及該冷凝區(qū)C2各燒結(jié)有一定面積的該第二毛細(xì)材28,使該受熱區(qū)H2能夠保持有較高的該作動(dòng)液涵容量,且該第二毛細(xì)材28有效地平均涵容該作動(dòng)液,提升該作動(dòng)液的蒸散效率;而設(shè)置于該第二板22的該冷凝區(qū)C2的該第二毛細(xì)材28,亦增加了該冷凝區(qū)C2的該作動(dòng)液涵容量,提升了該作動(dòng)液于循環(huán)時(shí)的回流效率,而其余結(jié)構(gòu)及所能達(dá)成的功效概同于前揭第一較佳實(shí)施例,容不再予贅述。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D6至圖8所示,本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例所提供的均溫板30,主要概同于前揭第一較佳實(shí)施例,其不同之處在于:
該第二板32進(jìn)一步包含至少一凹部322并設(shè)置于該冷凝區(qū)C3,于本第三較佳實(shí)施例中,該至少一凹部322實(shí)質(zhì)上數(shù)量為二,且該第二板32燒結(jié)有一第三毛細(xì)材38并設(shè)置于該二凹部322的底側(cè),而該第三毛細(xì)材38與該第一毛細(xì)材34連接,另該二凹部322的高度大于該至少一第一板31至該第二板的高度32(請(qǐng)參閱第圖8所示),本第三較佳實(shí)施例中,該至少一第一板31實(shí)質(zhì)上數(shù)量為二。其中,該二第一板31結(jié)合于該第二板32,且各個(gè)第一板31與該第二板32之間形成有二密閉的容置空間321,各個(gè)容置空間321內(nèi)各設(shè)有該數(shù)個(gè)分隔件33、該受熱區(qū)H3、該冷凝區(qū)C3、該數(shù)個(gè)汽態(tài)通道341、該二液態(tài)通道342、該二第一毛細(xì)材38及該作動(dòng)液(圖中未示)。
該第三毛細(xì)材38為銅粉或銅網(wǎng);本第三較佳實(shí)施例以銅網(wǎng)所構(gòu)成為例。
由本第三較佳實(shí)施例所揭露的具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板30可得知,由于該二凹部322的結(jié)構(gòu),增加了該冷凝區(qū)C3對(duì)于該作動(dòng)液的儲(chǔ)存空間,利于該二第一毛細(xì)材34由該冷凝區(qū)C3將該作動(dòng)液導(dǎo)回至該受熱區(qū)H3,此外,進(jìn)行上述該均溫板30的組成單元的數(shù)量變化亦能夠加速其降溫效率,而其余結(jié)構(gòu)及所能達(dá)成的功效概同于前揭第一較佳實(shí)施例,容不再予贅述。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D9所示,本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例所提供的均溫板40,主要概同于前揭第一較佳實(shí)施例,其不同之處在于:
該第二板42對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H4、該冷凝區(qū)C4或兩者46、47,并進(jìn)一步設(shè)有數(shù)個(gè)支撐塊49,于本第四較佳實(shí)施例中,該數(shù)個(gè)支撐塊49以設(shè)置該第二板42對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H4為例,且該數(shù)個(gè)支撐塊49的型態(tài)為圓柱狀,該至少一第一毛細(xì)材44實(shí)質(zhì)數(shù)量為四;該數(shù)個(gè)支撐塊49頂?shù)钟谠摰谝话?1,且該數(shù)個(gè)支撐塊49分別位于該受熱區(qū)H4的該數(shù)個(gè)第一毛細(xì)材44的身部?jī)蓚?cè),并對(duì)該數(shù)個(gè)第一毛細(xì)材44的身部提供限位效果;各個(gè)支撐塊49彼此為對(duì)齊排列或交錯(cuò)排列,于本第四較佳實(shí)施例中,各個(gè)支撐塊49彼此為對(duì)齊排列,且該數(shù)個(gè)支撐塊49與各個(gè)分隔件43同向排列形成數(shù)個(gè)支撐組45,而各個(gè)支撐組45之間距相同。此外,除上述型態(tài)外,該數(shù)個(gè)支撐塊49亦能設(shè)置于該第二板42對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H4及該冷凝區(qū)C4(請(qǐng)參閱圖10所示),且該數(shù)個(gè)支撐塊49的型態(tài)亦能設(shè)置為長(zhǎng)型柱狀(請(qǐng)參閱圖11、圖12所示)。
由本第四較佳實(shí)施例所揭露的具有液汽分離結(jié)構(gòu)的均溫板40可得知,該數(shù)個(gè)支撐塊49設(shè)置該第二板42對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H4、該冷凝區(qū)C4或兩者46、47的一側(cè),能有效提升該均溫板40結(jié)構(gòu)的支撐性,而其余結(jié)構(gòu)及所能達(dá)成的功效概同于前揭第一較佳實(shí)施例,容不再予贅述。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D13所示,本實(shí)用新型第五較佳實(shí)施例所提供的均溫板50,主要概同于前揭第一較佳實(shí)施例,其不同之處在于:
該第二板52對(duì)應(yīng)設(shè)置于該受熱區(qū)H5、該冷凝區(qū)C5或兩者56、57,并進(jìn)一步設(shè)置有數(shù)個(gè)支撐塊59,于本第五較佳實(shí)施例中,該數(shù)個(gè)支撐塊59以設(shè)置該第二板52對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H5的一側(cè)為例,且該數(shù)個(gè)支撐塊59的型態(tài)為圓柱狀,該至少一毛細(xì)材54實(shí)質(zhì)數(shù)量為四;該數(shù)個(gè)支撐塊59抵頂于該第一板51,且該數(shù)個(gè)支撐塊59分別位于該受熱區(qū)H5的該數(shù)個(gè)第一毛細(xì)材54的身部?jī)蓚?cè),并對(duì)該數(shù)個(gè)第一毛細(xì)材54的身部提供限位效果;各個(gè)支撐塊59彼此為對(duì)齊排列或交錯(cuò)排列(圖中未示),于本第五較佳實(shí)施例中,各個(gè)支撐塊59彼此為對(duì)齊排列,且該數(shù)個(gè)支撐塊59與各個(gè)分隔件53同向排列形成數(shù)個(gè)支撐組55,而各個(gè)支撐組55的間距相同。除上述型態(tài)外,該數(shù)個(gè)支撐塊59亦能設(shè)置于該第二板52對(duì)應(yīng)該受熱區(qū)H5及該冷凝區(qū)C5,且該數(shù)個(gè)支撐塊59的型態(tài)亦能設(shè)置為長(zhǎng)型柱狀(圖中未示)。
此外,本實(shí)用新型第五較佳實(shí)施例另設(shè)有該第二毛細(xì)材58位于該第二板52且對(duì)應(yīng)于該受熱區(qū)H5、該冷凝區(qū)C5或兩者56、57,且該至少一第一毛細(xì)材54接觸該第二毛細(xì)材58,本第五較佳實(shí)施例中,該第二毛細(xì)材58以位于該第二板52的該冷凝區(qū)C5為例,該至少一第一毛細(xì)材54實(shí)質(zhì)數(shù)量為四;除上述型態(tài)外,該第二毛細(xì)材58可為僅設(shè)置于該第二板52的該冷凝區(qū)C5(請(qǐng)參閱圖14所示),或設(shè)置于該第二板52的該受熱區(qū)H5及該冷凝區(qū)C5(請(qǐng)參閱圖15所示)。上述結(jié)構(gòu)能有效提升該作動(dòng)液于該受熱區(qū)H5及該冷凝區(qū)C5的涵容量,并同時(shí)兼顧該均溫板50的該受熱區(qū)H5及該冷凝區(qū)C5的結(jié)構(gòu)支撐性,而其余結(jié)構(gòu)及所能達(dá)成的功效概同于前揭第一較佳實(shí)施例,容不再予贅述。
以上所述內(nèi)容僅用于解釋本實(shí)用新型較佳實(shí)施例,并非是對(duì)本實(shí)用新型任何形式上的限制,是以,凡在本實(shí)用新型保護(hù)范圍所做的任何修飾或變更者,皆應(yīng)包括在本實(shí)用新型專利保護(hù)的范圍內(nèi)。