專利名稱：散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于熱傳導(dǎo)領(lǐng)域，特別涉及一種采用相變化散熱的散熱裝置。
背景技術(shù)：
近年來，電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子器件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，使得單位體積電子器件發(fā)熱量劇增。為使電子器件產(chǎn)生的高發(fā)熱量散發(fā)出去，目前通用的散熱方式主要有三種，即風(fēng)冷式散熱裝置、液冷式散熱裝置及熱管式散熱裝置。
風(fēng)冷式散熱裝置是目前使用最廣泛、技術(shù)最成熟的散熱方法，如鰭片式散熱裝置，其通過金屬基底將熱源產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到散熱鰭片，然后利用散熱鰭片的較大散熱面積，并配合一風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，加強(qiáng)空氣流動，通過強(qiáng)制對流方式將散熱鰭片上的熱量傳到周圍環(huán)境。但是，該種散熱裝置在熱傳過程中，散熱基座與散熱鰭片間以及散熱鰭片與空氣間存在較大熱阻，且其間熱傳速率較慢，散熱效率較低，通常只應(yīng)用于發(fā)熱量不大的電子器件。
相對于風(fēng)冷式散熱裝置，液冷式散熱裝置能大幅降低電子器件的熱量，同時具有無噪音、環(huán)保型、散熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，從而成為應(yīng)用于電子器件散熱的另一主要方式。液冷式散熱裝置通常包括一與熱源接觸的蒸發(fā)器以及與該蒸發(fā)器相連通的冷卻器。然而，該種結(jié)構(gòu)限制其它配件的靈活性，并增加散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，而且，液體對電子器件存在安全隱患，使得該液冷式散熱裝置安全性較差。
熱管是利用相變化散熱之一種散熱裝置，其通常包括管殼、緊靠管殼內(nèi)壁的毛細(xì)吸液芯(毛細(xì)結(jié)構(gòu))以及密封在管殼內(nèi)的工作流體，其一端為蒸發(fā)端(受熱端)，另一端為冷凝端(冷卻端)，根據(jù)應(yīng)用需要可在蒸發(fā)端與冷凝端的間布置絕緣段。工作時，熱管在蒸發(fā)端藉由內(nèi)部工作流體相變化吸收潛熱，并通過蒸氣流迅速地將熱量輸送到遠(yuǎn)離熱源區(qū)的冷凝端，從而造成前后兩端溫差小，又達(dá)到快速傳送大量熱能的目的。該熱管式散熱裝置是目前最為有效散熱方式之一，并廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、便攜式電子器件等電子產(chǎn)品的均溫與散熱方面。
然而，不管采用上述哪種散熱方式，在該等散熱裝置中皆存在熱點(diǎn)問題，不僅會影響其使用壽命，而且使電子器件等熱源對應(yīng)于該熱點(diǎn)的位置也存在相應(yīng)的高溫區(qū)或熱點(diǎn)，從而難以實現(xiàn)均一散熱。
現(xiàn)有技術(shù)提供一種平板型熱管的熱傳加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其包括一密閉真空容器，容器蒸發(fā)端外部連接發(fā)熱元件，冷凝端外部則連接散熱裝置，容器內(nèi)表面設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，并充填有適量的工作流體，以進(jìn)行雙相流的蒸發(fā)、冷凝循環(huán)。另外，在該容器內(nèi)設(shè)有多個抵接于上、下壁面的導(dǎo)熱柱，該抵接于上、下內(nèi)壁面的導(dǎo)熱柱分布設(shè)置于高溫區(qū)或熱點(diǎn)處，并可具有相異的尺寸或形狀，藉以實現(xiàn)熱管的均溫性和散熱性。但是，導(dǎo)熱柱兩末端與容器的接觸位置同樣存在較大熱阻，且熱傳過程中會增加其它高溫區(qū)或熱點(diǎn)，因而，該導(dǎo)熱柱并不能完全消除熱點(diǎn)問題。
有鑒于此，提供一種無熱點(diǎn)、能持續(xù)高效散熱的散熱裝置實為必要。

發(fā)明內(nèi)容以下，將以實施例說明一種散熱裝置。
為實現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一種散熱裝置，其包括一中空密閉容器，以及容納在所述容器內(nèi)的工作流體，所述容器的容器壁內(nèi)形成有至少一中空容腔，所述中空容腔內(nèi)填充有相變材料。
所述相變材料選自石蠟、聚烯烴、低分子量聚酯、低分子量環(huán)氧樹脂或低分子量丙烯酸。
所述至少一中空容腔包括兩個及以上中空容腔，所述兩個及以上中空容腔是相互連通的。
所述容器具有蒸發(fā)端及冷凝端，所述中空容腔分別設(shè)在蒸發(fā)端與冷凝端部位的容器壁內(nèi)。
所述容器的內(nèi)表面形成有毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
所述容器內(nèi)部壓強(qiáng)低于容器外圍環(huán)境的壓強(qiáng)。
所述容器內(nèi)部壓強(qiáng)范圍為1.3×10-1～1.3×10-4Pa(帕)。
所述工作流體選自水、甲醇、氨水、丙酮、庚烷中一種或多種液體。
所述容器壁的材質(zhì)選自鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金。
所述散熱裝置采用平板型結(jié)構(gòu)或管型結(jié)構(gòu)。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例提供的散熱裝置在容器壁內(nèi)形成有中空容腔，然后填充相變材料，利用相變材料的相變化，可吸收容器壁和熱源的熱點(diǎn)位置或高溫區(qū)的過多且難以散發(fā)的熱量，從而避免容器壁及熱源出現(xiàn)熱點(diǎn)或高溫區(qū)，使散熱裝置能夠持續(xù)高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)。

圖1是本技術(shù)方案的第一實施例的散熱裝置橫向剖面圖。
圖2是本技術(shù)方案的第一實施例的散熱裝置縱向剖面圖。
圖3是本技術(shù)方案的第二實施例的散熱裝置軸向剖面圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
請一起參閱圖1和圖2，為本技術(shù)方案的第一實施例提供的散熱裝置1結(jié)構(gòu)示意圖，該散熱裝置1為平板型結(jié)構(gòu)，其包括一中空密閉容器10，以及容納在所述容器10內(nèi)的工作流體20。其中，該容器10具有容器壁11，以及由容器壁11圍成的空腔12，而且該容器壁11內(nèi)部也形成有至少一中空容腔110，該中空容腔110內(nèi)填充有相變材料16。
該容器10內(nèi)部壓強(qiáng)低于容器10外圍環(huán)境的壓強(qiáng)，一般容器10內(nèi)保持在1.3×10-1～1.3×10-4Pa的低壓。通常，低壓下的工作流體20更容易揮發(fā)，且工作流體40的蒸汽流動更快，最高時可高達(dá)音速，從而能提升散熱裝置1的熱傳導(dǎo)速度，藉以提高其散熱效率。
該容器壁11包括側(cè)壁13及與側(cè)壁13相鄰接的底壁14和頂壁15。優(yōu)選地，可將容器壁11的各個中空容腔110相互連通，即將側(cè)壁13的中空容腔110與底壁14及頂壁15的中空容腔110相互連通，使得其中容納的相變材料16相互連接，即使容器10的容器壁11局部接受熱量超過相變材料16所能吸收熱量時，也能通過相鄰中空容腔110內(nèi)的相變材料16將過多熱量吸收。
該容器10的內(nèi)表面形成有毛細(xì)結(jié)構(gòu)30，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)30可采用溝槽型、絲網(wǎng)型或燒結(jié)型毛細(xì)結(jié)構(gòu)。通過在容器10的內(nèi)表面設(shè)置毛細(xì)結(jié)構(gòu)30，可增加工作流體20回流效率，從而提高散熱裝置1的熱傳效率。
該容器壁11的材質(zhì)一般采用導(dǎo)熱性材料，例如鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金等金屬。
該相變材料16選自石蠟、聚烯烴、低分子量聚酯、低分子量環(huán)氧樹脂或低分子量丙烯酸等材料，本實施例采用石蠟。
該工作流體20可選自水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷等液體，也可在該等液體中添加導(dǎo)熱材料微粒，如銅粉、銀粉、納米碳材料等，以形成一懸浮液，即通過該導(dǎo)熱材料來增加工作流體20的導(dǎo)熱性能，本實施例采用水與納米碳材料混合形成的懸浮液作為工作流體20。工作流體20的注入量依熱源2的發(fā)熱量和容器10容積而設(shè)定。
通常，該容器10根據(jù)熱量變化方式可分為蒸發(fā)端與冷凝端，如本實施例可將底壁14作為容器10的蒸發(fā)端，其與熱源2相接觸，而頂壁15作為容器10的冷凝端，當(dāng)讓該冷凝端部位也可采用其他冷凝裝置。由于散熱裝置1的熱傳導(dǎo)過程主要于該蒸發(fā)端和冷凝端發(fā)生，因而，本實施例并不限于上述結(jié)構(gòu)，其它能消除熱點(diǎn)的各種結(jié)構(gòu)皆可采用。例如，為結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省成本，可僅在該兩端分別布置一中空容腔110，并在其內(nèi)填充相變材料16，此結(jié)構(gòu)同樣能較好地達(dá)成消除熱點(diǎn)，并增加散熱裝置1的熱傳效率的目的。
請參閱圖3，為本技術(shù)方案的第二實施例提供的散熱裝置1′軸向剖面圖。與散熱裝置1的結(jié)構(gòu)相同，散熱裝置1′包括一中空密閉容器10′，即為一中空密閉圓管；容器壁11′，即為管壁；形成在容器10′內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)30′；由所述容器壁11′所圍成的空腔12′，即中空管腔；以及密封在容器10′內(nèi)的工作流體20′。本實施例與第一實施例不同之處在于散熱裝置1′為管型結(jié)構(gòu)，且僅于熱管1′的蒸發(fā)端A及冷凝端B的容器壁11′內(nèi)分別形成有中空容腔110′，該中空容腔110′內(nèi)同樣填充有相變材料16′。
上述實施例提供的散熱裝置皆在容器壁內(nèi)形成有中空容腔，然后填充相變材料，利用相變材料的相變化，可吸收容器壁和熱源的熱點(diǎn)位置或高溫區(qū)的過多且難以散發(fā)的熱量，從而可避免容器壁和熱源出現(xiàn)熱點(diǎn)或高溫區(qū)，使散熱裝置能夠持續(xù)高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)。
另外，本技術(shù)方案并不局限于上述實施例的結(jié)構(gòu)，對于其它形式的冷卻或散熱裝置會出現(xiàn)熱點(diǎn)的部件，均可采用本技術(shù)方案的避免熱點(diǎn)產(chǎn)生的方式，只需于出現(xiàn)熱點(diǎn)位置布置中空容腔，然后于該中空容腔內(nèi)填充相變材料即可。
以上所述僅為本技術(shù)方案的較佳實施方式，凡熟悉本案技藝的人士，依本案發(fā)明精神所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種散熱裝置，其包括一中空密閉容器以及容納在所述容器內(nèi)的工作流體，其特征在于所述容器的容器壁內(nèi)形成有至少一中空容腔，所述中空容腔內(nèi)填充有相變材料。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述相變材料選自石蠟、聚烯烴、低分子量聚酯、低分子量環(huán)氧樹脂或低分子量丙烯酸。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述至少一中空容腔包括兩個及以上中空容腔，所述兩個及以上中空容腔是相互連通的。
4.如權(quán)利要求3所述的散熱裝置，其特征在于所述容器具有蒸發(fā)端及冷凝端，所述中空容腔分別設(shè)在蒸發(fā)端與冷凝端部位的容器壁內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述容器的內(nèi)表面形成有毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述容器內(nèi)部壓強(qiáng)低于容器外圍環(huán)境的壓強(qiáng)。
7.如權(quán)利要求6所述的散熱裝置，其特征在于所述容器內(nèi)部壓強(qiáng)范圍為1.3×10-1～1.3×10-4帕。
8.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述工作流體選自水、甲醇、氨水、丙酮、庚烷中一種或多種液體。
9.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述容器壁材質(zhì)選自鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金。
10.如權(quán)利要求1至9任一項所述的散熱裝置，其特征在于所述散熱裝置采用平板型結(jié)構(gòu)或管型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱裝置，其包括一中空密閉容器，以及容納在所述容器內(nèi)的工作流體。所述容器的容器壁內(nèi)形成有中空容腔，所述中空容腔內(nèi)填充有相變材料。本發(fā)明提供的散熱裝置可通過相變材料的相變化，來避免容器壁及熱源出現(xiàn)熱點(diǎn)或高溫區(qū)，從而使散熱裝置能夠持續(xù)高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)。
文檔編號G06F1/20GK1917193SQ20051003676
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者林孟東 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司