專利名稱：環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換裝置，特別是涉及一種可迅速傳輸熱量的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置。
(2)背景技術(shù)如圖1所示，一般熱交換裝置1，包含一具有一內(nèi)腔室111的散熱本體11、分別密封在該散熱本體11的內(nèi)腔室111的一頂蓋12與一底座13，及經(jīng)一充填管14灌注在該散熱本體11的內(nèi)腔室111的工作流體15；該底座13是貼設(shè)在一熱源2頂面，該熱源2可為一中央處理器(CPU)、集成電路芯片(IC)、模塊……等，借該底座13貼設(shè)在該熱源2上，可將該熱源2的主要熱源迅速往上傳導(dǎo)。
使用時，因該熱交換裝置1的散熱手段是利用一熱源2的溫度上升(譬如集成電路工作時)后，激發(fā)位于該散熱本體11內(nèi)的工作流體15，使該工作流體15逐漸吸收熱量，于經(jīng)過一段時間后，該工作流體15會形成汽化而轉(zhuǎn)換為氣態(tài)，已汽化的工作流體15會與該散熱本體11的外部空氣對流進(jìn)行熱交換達(dá)到冷凝作用，再使氣態(tài)狀的工作流體15轉(zhuǎn)換為液態(tài)狀，進(jìn)而達(dá)到吸熱、散熱的循環(huán)散熱效果，最后并通過該散熱本體11的散熱鰭片112的散熱表面積，疏散余熱。
但是實(shí)際中，當(dāng)該工作流體15受熱源2的升溫激發(fā)時，因該底座13的平直底壁131會使分布在上面的工作流體15的能量分散而無法聚集，即，雖然液體吸熱比固體快，但是吸熱慢的平直底壁131是先貼合在熱源2上進(jìn)行熱交換后，再傳遞給吸熱快的工作流體15進(jìn)行熱交換，導(dǎo)致激發(fā)工作流體15的時間拉長，加上該一般熱交換裝置1只借由該散熱鰭片112的有限的散熱表面積進(jìn)行熱交換作用，終致無法將熱能快速傳輸出去，誠已為相關(guān)業(yè)者極待努力研究改進(jìn)的目標(biāo)。
(3)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在提供一種可迅速傳輸熱量的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置。
依據(jù)本實(shí)用新型環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，適用于一發(fā)熱源上，包含一貼設(shè)在該熱源上的外筒、一裝設(shè)在該外筒內(nèi)的內(nèi)筒、分別密合在該外筒與內(nèi)筒包覆界定出的通道的兩相對開放口的一第一環(huán)座與一第二環(huán)座，及一充填在該通道內(nèi)的工作流體；該外筒包括一可貼設(shè)在該熱源上的接觸面、一由一圍繞壁包覆界定出的外筒容室，及至少一形成在外筒容室的內(nèi)表面的限位部；該內(nèi)筒是裝設(shè)在該外筒的外筒容室內(nèi)，且其一外表面是卡抵在該外筒的限位部上，使該外筒的內(nèi)表面與內(nèi)筒的外表面共同界定出一具有兩相對開放口的通道，并包括一形成在該外表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，及多個自其一內(nèi)表面朝該內(nèi)筒的一中心線延伸的內(nèi)筒散熱鰭片；該第一環(huán)座是密合在該通道的一開放口；該第二環(huán)座是密合在該通道的另一開放口；該工作流體是充填在該通道內(nèi)。
使用時，當(dāng)該熱源的溫度上升時，將使位于該集液部內(nèi)的工作流體集中受到熱量激發(fā)后，迅速產(chǎn)生相變而不同于一般熱交換裝置因平直底壁會使分布在上面的工作流體的能量分散而無法聚集，本實(shí)用新型可獲致良好的傳熱效果。
另外，本實(shí)用新型的內(nèi)筒的毛細(xì)結(jié)構(gòu)所形成的毛細(xì)壓力差，不只可使氣態(tài)狀的工作流體迅速冷凝，與加上冷凝工作流體自身重力迅速回流匯集于該集液部即形成液態(tài)狀的工作流體，以提高熱傳效率，若加上該外筒散熱鰭片可與空氣換熱形成外部散熱，并搭配該風(fēng)扇導(dǎo)引氣流穿過該內(nèi)筒散熱鰭片的偌大散熱表面積，而帶走內(nèi)部余熱的特性，將可加速熱量傳導(dǎo)以達(dá)到良好熱交換的效果。
(4)
下面通過最佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中圖1是一般熱交換裝置的一組合剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的第一較佳實(shí)施例的一立體分解圖。
圖3是該第一較佳實(shí)施例的一立體外觀圖。
圖4是圖3沿線4-4的一組合剖視圖。
圖5是圖4的一局部放大的組合剖視圖，說明一熱源的溫度上升時，將使通道內(nèi)的工作流體集中熱量激發(fā)后，迅速產(chǎn)生相變的狀態(tài)。
圖6是該第一較佳實(shí)施例的一立體外觀圖，說明該內(nèi)筒的外表面具有多個水平間隔的直紋溝，該直紋溝由縱向斷面觀視呈鋸齒狀。
圖7是該第一較佳實(shí)施例的一立體外觀圖，說明該內(nèi)筒的外表面具有多個水平間隔的直紋溝，該直紋溝由縱向斷面觀視呈梯形齒輪狀。
圖8是該第一較佳實(shí)施例的一立體外觀圖，說明該內(nèi)筒的外表面具有多個等距間隔的斜紋溝。
圖9是該第一較佳實(shí)施例的一立體外觀圖，說明該內(nèi)筒的外表面具有多個水平間隔的橫向溝。
圖10是本實(shí)用新型的第二較佳實(shí)施例的一未完整的分解圖，說明還包含一固結(jié)在該第一環(huán)座的一頂開口上且可連通該通道的封口座。
圖11是該第二較佳實(shí)施例的一未完整的組合剖視圖，說明一除氣充填針穿刺入一定位塊與一密封體后進(jìn)入該通道進(jìn)行除氣、充填作業(yè)。
圖12是該第二較佳實(shí)施例的一未完整的組合剖視圖，說明該除氣充填針拔出該定位塊后，再以瞬間高溫點(diǎn)焊方式強(qiáng)化密閉該定位塊的一貫孔。
圖13是本實(shí)用新型的第三較佳實(shí)施例的一使用示意圖，說明該熱交換裝置的外筒的兩相反端分別接設(shè)有一入水管與一出水管，借該熱源的熱量激發(fā)而迅速加熱容置在內(nèi)筒內(nèi)的液體。
(5)具體實(shí)施方式
為了方便說明，在以下的實(shí)施例，類似的元件，是以相同標(biāo)號來表示。
如圖2、3、4所示，本實(shí)用新型的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置3的第一較佳實(shí)施例，是適用于一熱源4上，在本例中該發(fā)熱源4為一CPU；并包含一貼設(shè)在該熱源4上的外筒5、一裝設(shè)在該外筒5內(nèi)的內(nèi)筒6、分別密合在該外筒5與內(nèi)筒6包覆界定出的通道7的兩相對開放口的一圓形第一環(huán)座8與一圓形第二環(huán)座9、一穿結(jié)該第一環(huán)座8并伸入到該通道7內(nèi)的充填管100、一充填在該通道7內(nèi)的工作流體110及一固結(jié)在該外筒5的一側(cè)邊的風(fēng)扇120。
該外筒5是選用鋁、銅金屬或合金金屬或其他導(dǎo)熱佳的材料成型，并包括一可貼設(shè)在該熱源4上的平直接觸面51、一相反于該接觸面51且形成在其一內(nèi)表面52的鋸齒狀集液部53、一由一圍繞壁54包覆界定出的圓柱狀外筒容室55、至少一形成在外筒容室55的內(nèi)表面的限位部，及多個自該外筒容室55的外表面551凸伸形成的外筒散熱鰭片57；該鋸齒狀集液部53可供該工作流體110匯集流入；如圖4所示，在本例中是采用一錐形狀限位部56與一半圓形限位部56’。
該內(nèi)筒6是選用鋁、銅金屬或合金金屬或其他導(dǎo)熱佳的材料成型，是裝設(shè)在該外筒5的外筒容室55內(nèi)，并包括至少一形成在其一外表面61且相對卡抵在該外筒5的限位部56、56’上的卡置部、一形成在該外表面61的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，及多個自其一內(nèi)表面64朝該內(nèi)筒6的一中心線延伸的內(nèi)筒散熱鰭片65，及一由該內(nèi)筒散熱鰭片65圈繞界定出的軸孔66；在本例中是采用一卡抵在該內(nèi)筒6的錐形狀限位部56的鋸齒狀卡置部62，與一卡抵在該半圓形限位部56’的半圓形卡置部62’，將使該外筒5的內(nèi)表面52與內(nèi)筒6的外表面61共同界定出一具有兩相對開放口的通道7；如圖2、4、6所示，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)為多個間隔形成在該內(nèi)筒6的外表面61的直紋溝63(該直紋溝63由縱向斷面觀視可為如圖6所示的鋸齒狀，或?yàn)槿鐖D7所示的梯形齒輪狀)、也可變化為如圖8所示的斜紋溝63’，或設(shè)計(jì)為如圖9所示的橫向溝63”；該內(nèi)筒散熱鰭片65具有多個形成在其表面上的直紋溝651，以增加其散熱表面積；該軸孔66可供一半圓形整流罩130塞固，使該風(fēng)扇120所引導(dǎo)的氣流集中吹向該內(nèi)筒散熱鰭片65。
該第一環(huán)座8由斷面觀視呈T字型，并密合在該通道7的一頂開放口71。
該第二環(huán)座9的斷面也呈T字型，并密合在該通道7的一底開放口72。
該充填管100的底端段101伸入到該通道7，且頂端段102凸伸出該第一環(huán)座8。
該工作流體110為一般具有過熱蒸發(fā)、遇冷還原特性的流體；是經(jīng)由該充填管100充填進(jìn)入該通道7內(nèi)，且于充填作業(yè)完成后以瞬間高溫點(diǎn)焊方式強(qiáng)化密閉該充填管100的頂充填口(圖未示)。
該風(fēng)扇120是固結(jié)在該外筒5的頂側(cè)邊，借該導(dǎo)流罩130的導(dǎo)流作用將使風(fēng)量集中吹向該內(nèi)筒散熱鰭片65與帶走熱量，并包括一可供該充填管100的頂端段102卡抵限位的卡孔121。
使用時，當(dāng)該熱源4的溫度上升時，將使位于該集液部53內(nèi)的工作流體110集中受到熱量激發(fā)后，迅速產(chǎn)生相變(即如圖5所示的液態(tài)狀的工作流體110被汽化形成如大箭頭所示的高溫高壓氣體后，借助毛細(xì)壓力差作用，前述高溫高壓氣體則如小箭頭所示移動到低溫低壓的毛細(xì)結(jié)構(gòu)處，再借助毛細(xì)結(jié)構(gòu)與外部空氣對流進(jìn)行熱交換達(dá)到冷凝作用，冷凝后的工作流體110并可加上本身重力迅速回流匯集于該集液部53)，其不同于圖1所示的一般熱交換裝置1因平直底壁131會使分布在上面的工作流體15的能量分散而無法聚集，相對本實(shí)用新型可獲致良好的傳熱效果。
另外，如圖3、5所示，本實(shí)用新型的內(nèi)筒6的毛細(xì)結(jié)構(gòu)所形成的毛細(xì)壓力差，不只可使氣態(tài)狀的工作流體110迅速冷凝，與加上冷凝工作流體110自身重力迅速回流匯集于該集液部53內(nèi)(即形成液態(tài)狀的工作流體110)，以提高熱傳效率，若加上該外筒散熱鰭片57可與空氣換熱形成外部散熱，并搭配該風(fēng)扇120導(dǎo)引氣流穿過該內(nèi)筒散熱鰭片65的偌大散熱表面積，而帶走內(nèi)部余熱的特性，將可加速熱量傳導(dǎo)以達(dá)到良好熱交換的效果。
如圖10、11、12所示，是本實(shí)用新型的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置的第二較佳實(shí)施例，其不同于第一較佳實(shí)施例的地方在于還包含一固結(jié)在該第一環(huán)座8的一頂開口81上且可連通該通道7的封口座140，該封口座140具有一自外表面141延伸至內(nèi)表面142且連通于該通道7的充填口143，及一環(huán)繞且連通該充填口143并自該封口座140的外表面141下凹形成的接合孔144；該熱交換裝置3未設(shè)有如圖2所示的充填管100，但還包含一封閉在該充填口143上的密封體150，及一密貼在該密封體150上的定位塊160，并使該定位塊160的一外表面161與該封口座140的外表面141平齊，以形成一平口式封口的熱交換裝置3而可維持外觀平整度，且制程設(shè)備較簡單，相對地實(shí)用價值高。
實(shí)際使用中，可利用一除氣充填針170穿刺進(jìn)入該定位塊160與密封體150并伸入該通道7內(nèi)進(jìn)行除氣、充填，當(dāng)該除氣充填針170拔出該密封體150，借該密封體150的彈性回復(fù)力密封該除氣充填針170穿刺過的孔隙，并以瞬間高溫點(diǎn)焊方式強(qiáng)化密閉該定位塊160的一貫孔162(如圖12所示的焊點(diǎn)180)。
如圖13所示，是本實(shí)用新型的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置的第三較佳實(shí)施例，其不同于第一較佳實(shí)施例的地方在于該熱交換裝置3的兩相反端分別接設(shè)有一入水管190與一出水管200，借助該熱源4的熱量激發(fā)而迅速加熱流經(jīng)內(nèi)筒6內(nèi)的液體(圖未示)，而形成一熱水器用途。
權(quán)利要求1.一種環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，適用于一熱源上，包含一裝設(shè)在該熱源上的外筒、一裝設(shè)在該外筒內(nèi)的內(nèi)筒、相對密合在該外筒與內(nèi)筒間的一第一環(huán)座與一第二環(huán)座，及一充填在該外筒與內(nèi)筒間的工作流體，其特征在于該外筒，包括一可貼設(shè)在該熱源上的接觸面、一由一圍繞壁包覆界定出的外筒容室，及至少一形成在該外筒容室的內(nèi)表面的限位部；該內(nèi)筒，是裝設(shè)在該外筒的外筒容室內(nèi)，且其一外表面是卡抵在該外筒的限位部上，使該外筒的內(nèi)表面與內(nèi)筒的外表面共同界定出一具有兩相對開放口的通道，并包括一形成在該外表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，及多個自其一內(nèi)表面朝該內(nèi)筒的一中心線延伸的內(nèi)筒散熱鰭片；該第一環(huán)座，是密合在該通道的一開放口；該第二環(huán)座，是密合在該通道的另一開放口；及該工作流體，是充填在該通道內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該外筒還包括一相反于該接觸面且形成在其一內(nèi)表面的集液部。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該外筒還包括多個自該外筒容室的外表面凸伸形成的外筒散熱鰭片。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于還包含一穿結(jié)在該第一環(huán)座且伸入到該通道內(nèi)的充填管，以供充填工作流體。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于還包含一固結(jié)在該第一環(huán)座的頂部且可連通該通道的封口座，該封口座具有一自外表面延伸至內(nèi)表面且連通于該通道的充填口，供一密封體填塞在該封口座內(nèi)并封閉在該充填口，并可利用一除氣充填針穿刺進(jìn)入該密封體并伸入該通道內(nèi)進(jìn)行除氣、充填，當(dāng)該除氣充填針拔出該密封體，借該密封體的彈性回復(fù)力密封該除氣充填針穿刺過的孔隙。
6.如權(quán)利要求5所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于還包含一密貼在該密封體上的定位塊，并使該定位塊的一外表面與該封口座的外表面平齊。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該內(nèi)筒還包括一由該等內(nèi)筒散熱鰭片圈繞界定出的軸孔。
8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于還包含一塞固在該內(nèi)筒的軸孔上的整流罩，及一面向該整流罩且固結(jié)在該外筒的一側(cè)邊的風(fēng)扇，該整流罩可供該風(fēng)扇所引導(dǎo)的氣流集中吹向該內(nèi)筒散熱鰭片。
9.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該內(nèi)筒的內(nèi)筒散熱鰭片具有多個形成在其表面上的直紋溝。
10.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該內(nèi)筒的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為多個間隔形成在該內(nèi)筒的外表面的直紋溝。
11.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該內(nèi)筒的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為多個間隔形成在該內(nèi)筒的外表面的橫向溝。
12.如權(quán)利要求1所述的環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，其特征在于該內(nèi)筒的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為多個間隔形成在該內(nèi)筒的外表面的斜紋溝。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種環(huán)流通道式熱傳導(dǎo)的熱交換裝置，適用于一熱源上，包含一貼設(shè)在該熱源上的外筒、一裝設(shè)在該外筒內(nèi)的內(nèi)筒、分別密合在該外筒與內(nèi)筒包覆界定出的通道的兩相對開放口的一第一環(huán)座與一第二環(huán)座，及一充填在該通道內(nèi)的工作流體；該外筒包括至少一限位部；該內(nèi)筒的一外表面是卡抵在該外筒的限位部上，并包括一形成在該外表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，及多個形成在其內(nèi)表面的內(nèi)筒散熱鰭片。
文檔編號H01L23/34GK2650331SQ03272709
公開日2004年10月20日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者駱俊光 申請人:亞諾超導(dǎo)科技股份有限公司