本發(fā)明是有關(guān)于一種散熱模塊，且特別是一種用于電子裝置的散熱模塊。

背景技術(shù)：

近年來，隨著科技產(chǎn)業(yè)日益發(fā)達，電子裝置例如筆記本電腦(Notebook，簡稱NB)、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，簡稱PDA)與智能手機(Smart Phone)等產(chǎn)品已頻繁地出現(xiàn)在日常生活中。這些電子裝置內(nèi)部所搭載的部分電子元件在運作過程中通常會產(chǎn)生熱能，而影響電子裝置的運作效能。因此，電子裝置內(nèi)部通常會配置散熱模塊或散熱元件，例如是散熱風扇、散熱貼材或者散熱管，以協(xié)助將電子元件的產(chǎn)熱散逸至電子裝置的外部。

在上述散熱模塊中，散熱風扇可有效使熱能散逸至外部，但其耗電量大、重量較重且所需空間較大，而不利于應用在追求輕薄設(shè)計的電子裝置上，且容易產(chǎn)生噪音而影響電子裝置所附加的通信功能。此外，為使散熱風扇通過對流進行散熱，電子裝置的外殼需設(shè)置開口，此舉也會降低電子裝置的機械強度。另一方面，散熱貼材可吸收電子元件的熱能而降低表面溫度，且其成本與所需空間較低，故可廣泛地應用在電子裝置內(nèi)，但其難以使熱能進一步通過其他構(gòu)件散逸至外部，其散熱效果有限。再者，散熱管可將電子元件的熱能傳遞至另一板件上，但其缺乏對流作用，故散熱效果有限。藉此，散熱管可進一步搭配蒸發(fā)器與冷凝器構(gòu)成回路，且可通過適于吸收或釋放熱能而轉(zhuǎn)換于兩相態(tài)(例如液態(tài)與氣態(tài))之間的相變化材料作為傳熱介質(zhì)在散熱管內(nèi)循環(huán)流動，以在蒸發(fā)器吸收熱能并在冷凝器釋放熱能，從而將熱能從電子元件傳遞至外部。然而，傳熱介質(zhì)僅通過其自身的相變化而在回路中流動，其流動效果較差，進而使其散熱效果有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種散熱模塊，其具有良好的散熱效果。

本發(fā)明的散熱模塊適于配置在電子裝置內(nèi)，以對電子裝置內(nèi)的電子元件散熱。散熱模塊包括蒸發(fā)器、銅管以及傳熱介質(zhì)。蒸發(fā)器包括上蓋與下蓋。上蓋與下蓋彼此接合，并構(gòu)成腔室。下蓋具有朝向腔室突出的絕熱墻，以在下蓋區(qū)隔出絕熱區(qū)與加熱區(qū)，而蒸發(fā)器以加熱區(qū)連接電子元件。上蓋具有朝向腔室傾斜的斜面，且斜面與絕熱區(qū)間的垂直距離小于斜面與加熱區(qū)間的垂直距離。銅管連通至蒸發(fā)器，并構(gòu)成回路，且銅管鄰近絕熱區(qū)的第一端的水平高度低于銅管鄰近加熱區(qū)的第二端的水平高度，以使銅管具有高度落差。傳熱介質(zhì)配置在銅管與蒸發(fā)器所構(gòu)成的回路內(nèi)流動，其中電子元件的熱能通過加熱區(qū)傳遞至傳熱介質(zhì)，使傳熱介質(zhì)在吸收熱能后沿著斜面往單一方向流出蒸發(fā)器，并通過銅管的高度落差在銅管內(nèi)流動，以將熱能通過銅管往外傳遞，并在散發(fā)熱能后通過銅管流回蒸發(fā)器。

基于上述，在本發(fā)明的散熱模塊中，蒸發(fā)器包括具有斜面的上蓋以及具有絕熱墻的下蓋，其中絕熱墻在下蓋上區(qū)隔出絕熱區(qū)與加熱區(qū)，而連通至蒸發(fā)器并構(gòu)成回路的銅管具有高度落差，使傳熱介質(zhì)可在回路內(nèi)流動。藉此，電子元件的熱能可通過加熱區(qū)傳遞至傳熱介質(zhì)，使傳熱介質(zhì)在吸收熱能后在銅管內(nèi)流動而進一步將熱能通過銅管往外傳遞。其中，傳熱介質(zhì)通過斜面往單一方向流出蒸發(fā)器，并在銅管內(nèi)通過高度落差產(chǎn)生位能往單一方向流出銅管，進而提升其流動速率而加速上述散熱動作。據(jù)此，本發(fā)明的散熱模塊具有良好的散熱效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的散熱模塊的俯視示意圖；

圖2是圖1的散熱模塊應用于電子裝置的俯視示意圖；

圖3是圖1的蒸發(fā)器的分解圖；

圖4是圖3的蒸發(fā)器的剖面圖；

圖5是圖1的散熱模塊的局部側(cè)視示意圖。

附圖標記說明：

50：電子裝置；

52：電子元件；

54：鍵盤模塊；

100：散熱模塊；

110：蒸發(fā)器；

112：上蓋；

112a：斜面；

114：下蓋；

114a：絕熱墻；

114b：絕熱區(qū)；

114c：加熱區(qū)；

116：腔室；

118：加熱元件；

119：入液口；

120：銅管；

122：第一端；

124：第二端；

130：傳熱介質(zhì)；

140：支撐板；

150：固定夾；

160：導熱件；

170：彈性件；

d1、d2：垂直距離；

H1、H2、H3、H4：水平高度；

H5：液面高度；

W1、W2：寬度。

具體實施方式

圖1是本發(fā)明一實施例的散熱模塊的俯視示意圖。圖2是圖1的散熱模塊應用于電子裝置的俯視示意圖。請參考圖1至圖2，在本實施例中，散熱模塊100適用于電子裝置50。所述電子裝置50可為具有單一機體的電子裝置，也可為具有兩機體的電子裝置，例如是筆記本電腦(notebook，簡稱NB)，而在圖1中僅示出其中一機體，本發(fā)明并不限制電子裝置的種類。電子裝置 50的內(nèi)部配置有電子元件52，例如是中央處理器(central processing unit，簡稱CPU)或其他適用的電子元件，以執(zhí)行相關(guān)運作。電子元件52在運作過程中產(chǎn)生熱能。藉此，本實施例的散熱模塊100適于配置在電子裝置50內(nèi)，以對電子裝置50內(nèi)的電子元件52散熱。

具體而言，在本實施例中，散熱模塊100包括蒸發(fā)器110、銅管120以及傳熱介質(zhì)130。蒸發(fā)器110適于連接電子元件52。銅管120連通至蒸發(fā)器110，并構(gòu)成回路(如圖1與圖2所示)，而傳熱介質(zhì)130配置在銅管120與蒸發(fā)器110所構(gòu)成的回路內(nèi)流動。藉此，電子元件52的熱能可通過蒸發(fā)器110傳遞至傳熱介質(zhì)130，使傳熱介質(zhì)130在吸收熱能后在銅管120內(nèi)流動，以將熱能通過銅管120往外傳遞，并在散發(fā)熱能后通過銅管120流回蒸發(fā)器110。藉此，傳熱介質(zhì)130可在銅管120內(nèi)流動而將熱能通過銅管120的管壁散逸至空氣中。

此外，在本實施例中，散熱模塊100還包括支撐板140與多個固定夾150。支撐板140配置在電子裝置50內(nèi)，且銅管120通過固定夾150固定于支撐板140上，并可進一步通過焊接固定，但本發(fā)明不限制其固定手法。藉此，傳熱介質(zhì)130除了可將熱能通過銅管120的管壁散逸至空氣中之外，還可進一步將熱能通過銅管120傳遞至支撐板140，而通過散熱面積較大的支撐板140快速地散逸至空氣中。所述支撐板140可在電子裝置50中承載電子裝置50的鍵盤模塊54(示出于圖2)，而固定在支撐板140上的銅管120環(huán)繞鍵盤模塊54的周圍，以避免干涉鍵盤模塊54的配置。換言之，本實施例可通過原本用于支撐鍵盤模塊54的支撐件140增加散熱模塊100的散熱效果，而不須額外配置其他散熱元件。然而，本發(fā)明并不限制支撐板140的配置與否，其可依據(jù)需求調(diào)整。藉此，散熱模塊100可通過傳熱介質(zhì)130在銅管120與蒸發(fā)器110所構(gòu)成的回路內(nèi)流動將電子元件52的熱能往外傳遞，藉此達到散熱目的。

圖3是圖1的蒸發(fā)器的分解圖。圖4是圖3的蒸發(fā)器的剖面圖。圖5是圖1的散熱模塊的局部側(cè)視示意圖。其中，圖5將蒸發(fā)器110的部分尺寸放大并簡略示出，其所示出內(nèi)容用于表達傳熱介質(zhì)130在銅管120與蒸發(fā)器110中的流動方式(作為示意用途)，而非用于限制本發(fā)明的散熱模塊的具體結(jié)構(gòu)尺寸。在本實施例中，散熱模塊100的蒸發(fā)器110具有特殊設(shè)計，以使前 述傳熱介質(zhì)130在銅管120與蒸發(fā)器110所構(gòu)成的回路內(nèi)沿著單一方向循環(huán)，而增加其流動速率。當傳熱介質(zhì)130在回路中的流動速率增快，其在蒸發(fā)器110內(nèi)吸收熱能并在銅管120內(nèi)散發(fā)熱能的速率也增快。藉此，只要散熱模塊100的設(shè)計有助于提升傳熱介質(zhì)130的流動速率，散熱模塊100的散熱效率便能得以提升。

請參考圖3至圖5，在本實施例中，蒸發(fā)器110包括上蓋112與下蓋114。上蓋112與下蓋114可為金屬材質(zhì)，并通過焊接固定在一起，但本發(fā)明不以此為限制。上蓋112與下蓋114彼此接合，并構(gòu)成腔室116。下蓋114具有朝向腔室116突出的絕熱墻114a，以在下蓋114區(qū)隔出絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c。換言之，突出的絕熱墻114a可在下蓋114上區(qū)分出兩個位于其相對兩側(cè)且可用于存儲傳熱介質(zhì)130的區(qū)域(即絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c)。傳熱介質(zhì)130從銅管120流入蒸發(fā)器110后分布在絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c，而蒸發(fā)器110以加熱區(qū)114c連接電子元件52。此外，蒸發(fā)器110還包括多個加熱元件118。所述加熱元件118例如是導熱性良好的金屬凸柱(例如是銅柱)，其配置于下蓋114的加熱區(qū)114c，并朝向腔室116突出，以增加加熱區(qū)114c的加熱面積。換言之，蒸發(fā)器110的加熱區(qū)114c可通過加熱元件118吸收更多熱能，藉此提升熱能通過加熱區(qū)114c傳遞至傳熱介質(zhì)130的速率。

再者，在本實施例中，散熱模塊100還包括導熱件160(示出于圖5)與多個彈性件170(示出于圖1與圖2)。導熱件160例如是導熱接口材料(Thermal Interface Material，簡稱TIM)，其配置于電子元件52與加熱區(qū)114c之間，以填補電子元件52與加熱區(qū)114c之間的空隙，而有助將電子元件52的熱能傳遞至加熱區(qū)114c。彈性件170例如是金屬彈片，其配置于蒸發(fā)器110上，并壓制電子元件52，以提供壓力使電子元件52、導熱件160與加熱區(qū)114c緊密接觸。藉此，電子元件52在運作過程中產(chǎn)生的熱能可通過加熱區(qū)114c傳遞至傳熱介質(zhì)130，并通過導熱件160與彈性件170提升其傳遞效率。然而，本發(fā)明并不限制導熱件160與彈性件170的使用與否，其可依據(jù)需求調(diào)整。

此外，在本實施例中，絕熱墻114a的導熱性低于下蓋114的其他局部的導熱性。其中，絕熱墻114a例如是以絕熱材料制成的另一構(gòu)件而固定于下蓋114上，藉此降低其導熱性?；蛘?，絕熱墻114a也可為下蓋114上的局部所 構(gòu)成的凸出結(jié)構(gòu)，而后以絕熱材料包覆其面向于腔室116的表面，藉此降低其導熱性。然而，在其他未示出的實施例中，絕熱墻也可能是下蓋114一體地向腔室116內(nèi)凸出的結(jié)構(gòu)，而不具有異于下蓋116的材料。本發(fā)明并不限制絕熱墻114a的組成與其導熱性。較佳地，絕熱墻114a的寬度W1大于下蓋114的寬度W2的三分之一。藉此，絕熱墻114a可有效減少從加熱區(qū)114c傳遞至絕熱區(qū)114b的熱能。換言之，受到絕熱墻114a的阻隔，電子元件52的熱能不易傳遞至絕熱區(qū)114b，故位于加熱區(qū)114c的傳熱介質(zhì)130所吸收的熱能多于位于絕熱區(qū)114b的傳熱介質(zhì)130所吸收的熱能。

另一方面，在本實施例中，上蓋112具有朝向腔室116傾斜的斜面112a。斜面112a的橫向范圍對應于絕熱區(qū)114b、絕熱墻114a與加熱區(qū)114c，且斜面112a與絕熱區(qū)114b間的垂直距離d1小于斜面112a與加熱區(qū)114c間的垂直距離d2。換言之，當下蓋114的絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c位于同一水平面時，斜面112a對應于絕熱區(qū)114b的一側(cè)的水平高度低于斜面112a對應于加熱區(qū)114c的另一側(cè)的水平高度，而腔室116在對應于加熱區(qū)114c處具有較大的容積。藉此，電子元件52的熱能通過加熱區(qū)114c傳遞至傳熱介質(zhì)130，使傳熱介質(zhì)130在吸收熱能后沿著斜面112a從水平高度較低的一側(cè)往水平高度較高的另一側(cè)流動，進而流出蒸發(fā)器110。換言之，通過斜面112a的設(shè)計，可使傳熱介質(zhì)130在加熱區(qū)114c中吸收熱能后沿著斜面112a往單一方向流出蒸發(fā)器110，藉此提高傳熱介質(zhì)130的流動速率。

再者，在本實施例中，銅管120具有相對的第一端122與第二端124。銅管120以第一端122連接至絕熱區(qū)114b，并以第二端124連接至加熱區(qū)114c，進而構(gòu)成封閉的回路，使傳熱介質(zhì)130可在回路中流動而依序通過蒸發(fā)器110與銅管120。其中，銅管120鄰近絕熱區(qū)114b的第一端122的水平高度H1低于銅管120鄰近加熱區(qū)114c的第二端124的水平高度H2(標示于圖5)，以使銅管120具有高度落差。藉此，電子元件52的熱能通過加熱區(qū)114c傳遞至傳熱介質(zhì)130，使傳熱介質(zhì)130在吸收熱能后沿著斜面112a往單一方向流出蒸發(fā)器110，并通過銅管120的高度落差在銅管120內(nèi)流動，以將熱能通過銅管120往外傳遞，并在散發(fā)熱能后通過銅管120流回蒸發(fā)器110，以完成一次散熱循環(huán)。

具體而言，在本實施例中，銅管120與蒸發(fā)器110所構(gòu)成的回路呈現(xiàn)真 空狀態(tài)，以降低傳熱介質(zhì)130的沸點，使傳熱介質(zhì)130在回路內(nèi)通過熱能產(chǎn)生相變化。傳熱介質(zhì)130例如是水或者冷煤，但本發(fā)明不限于此。傳熱介質(zhì)130可在蒸發(fā)器110內(nèi)吸收熱能，并在銅管120中流動而散發(fā)熱能，且傳熱介質(zhì)130在吸收或散發(fā)熱能時產(chǎn)生相變化。更進一步地說，傳熱介質(zhì)130在蒸發(fā)器110內(nèi)吸收熱能后產(chǎn)生相變化從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。其中，位于加熱區(qū)114c的傳熱介質(zhì)130所吸收的熱能多于位于絕熱區(qū)114b的傳熱介質(zhì)130所吸收的熱能，使位于加熱區(qū)114c的傳熱介質(zhì)130較容易產(chǎn)生相變化轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。此外，加熱區(qū)114c對應于斜面112a上水平高度較高的一側(cè)，且銅管120的第二端124對應于加熱區(qū)114c。藉此，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的傳熱介質(zhì)130較容易沿著斜面112a往水平高度較高的一側(cè)流出蒸發(fā)器110，并進一步從第二端124流入銅管120。藉此，蒸發(fā)器110內(nèi)的傳熱介質(zhì)130轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)后沿著斜面112a往單一方向通過第二端124流入銅管120。

再者，在本實施中，由于銅管120具有高度落差，使得傳熱介質(zhì)130容易從鄰近加熱區(qū)114c且水平高度H2較高的第二端124通過位能自發(fā)性地流動至鄰近絕熱區(qū)114b且水平高度H1較低的第一端122。傳熱介質(zhì)130在銅管120內(nèi)流動而將熱能通過銅管120散逸至空氣中，或進一步往外傳遞至支撐板140而散逸至空氣中。傳熱介質(zhì)130在散發(fā)熱能之后產(chǎn)生相變化從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，而后通過銅管120從第一端122重新流動至蒸發(fā)器110。藉此，轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的傳熱介質(zhì)130在蒸發(fā)器110中再次吸收從電子元件52傳遞至加熱區(qū)114c的熱能而轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，并在轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)后沿著斜面112a再次從對應于加熱區(qū)114c且水平高度H2較高的第二端124流入銅管120，并通過銅管120的高度落差在銅管120內(nèi)流動并通過銅管120將熱能往外傳遞。藉此，以上述方式持續(xù)使傳熱介質(zhì)130在蒸發(fā)器110與銅管120所構(gòu)成的回路內(nèi)流動，即可持續(xù)將電子元件52的熱能散逸至空氣中，以達到散熱目的。

再者，由于傳熱介質(zhì)130沿著單一方向流動，即傳熱介質(zhì)130從銅管120的第一端122流入蒸發(fā)器110并從銅管120的第二端124流出蒸發(fā)器110，故傳熱介質(zhì)130首先流入絕熱區(qū)114b，而后才溢出絕熱區(qū)114b與絕熱墻114a而流入加熱區(qū)114c。此外，在本實施例中，絕熱墻114a具有未示出的微結(jié)構(gòu)，例如是粉末、網(wǎng)狀或溝槽結(jié)構(gòu)，以將位于絕熱區(qū)114b的傳熱介質(zhì)130傳遞至加熱區(qū)114c，但其也可為光滑表面，本發(fā)明不以此為限制。藉此，當位于絕 熱區(qū)114b的傳熱介質(zhì)130的液面高度未超過絕熱墻114a的水平高度，而使傳熱介質(zhì)130無法以上述方式流入加熱區(qū)114c時，液態(tài)的傳熱介質(zhì)130仍可通過其與位于絕熱墻114a上的微結(jié)構(gòu)之間的毛細作用傳遞至加熱區(qū)114c。換言之，在絕熱墻114a配置微結(jié)構(gòu)，有助于連續(xù)地從絕熱區(qū)114b補充液態(tài)的傳熱介質(zhì)130至加熱區(qū)114c，以增加傳熱介質(zhì)130的循環(huán)能力。

為了提升傳熱介質(zhì)130在蒸發(fā)器110與銅管120所構(gòu)成的回路內(nèi)沿著單一方向流動的特性，在本實施例中，銅管120鄰近絕熱區(qū)114b的第一端122與蒸發(fā)器110之間的入液口119的水平高度H3低于絕熱墻114a的水平高度H4。藉此，在散發(fā)熱能而轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的傳熱介質(zhì)130通過銅管120鄰近絕熱區(qū)114b的第一端122流入蒸發(fā)器110，并分布在絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c之后，絕熱墻114a可有效阻隔從電子元件52傳遞至加熱區(qū)114c的熱能進一步傳遞至絕熱區(qū)114b，使加熱區(qū)114c的傳熱介質(zhì)130較容易吸收熱能而產(chǎn)生相變化轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，并沿著斜面112a流出蒸發(fā)器110而從第二端124流入銅管120。

類似地，在本實施例中，銅管120鄰近絕熱區(qū)114b的第一端122與蒸發(fā)器110之間的入液口119的水平高度H3低于傳熱介質(zhì)130在絕熱區(qū)114b的液面高度H5。換言之，在散發(fā)熱能而轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的傳熱介質(zhì)130通過銅管120鄰近絕熱區(qū)114b的第一端122流入蒸發(fā)器110，并分布在絕熱區(qū)114b與加熱區(qū)114c之后，位于絕熱區(qū)114b并且維持液態(tài)的傳熱介質(zhì)130覆蓋入液口119，使在蒸發(fā)器110內(nèi)吸收熱能并且轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的傳熱介質(zhì)130不會反向從入液口119流動至銅管120的第一端122，而傾向于沿著斜面112a流動至銅管120的第二端124。上述設(shè)計均有助于提升傳熱介質(zhì)130在蒸發(fā)器110與銅管120所構(gòu)成的回路內(nèi)沿著單一方向流動的特性。只要傳熱介質(zhì)130在回路中的流動速率得到有效提升，散熱模塊100的散熱效果也同樣得以提升。藉此，本實施例的散熱模塊100具有良好的散熱效果。

綜上所述，在本發(fā)明的散熱模塊中，蒸發(fā)器包括具有斜面的上蓋以及具有絕熱墻的下蓋，其中絕熱墻在下蓋上區(qū)隔出絕熱區(qū)與加熱區(qū)，而斜面與絕熱區(qū)間的垂直距離小于斜面與加熱區(qū)間的垂直距離。再者，連通至蒸發(fā)器并構(gòu)成回路的銅管具有高度落差，而傳熱介質(zhì)可在回路內(nèi)流動。藉此，電子元件的熱能可通過加熱區(qū)傳遞至傳熱介質(zhì)，使傳熱介質(zhì)在吸收熱能后在銅管內(nèi) 流動而進一步將熱能通過銅管往外傳遞。其中，傳熱介質(zhì)通過斜面往單一方向流出蒸發(fā)器，并在銅管內(nèi)通過高度落差產(chǎn)生位能往單一方向流出銅管，進而提升其流動速率而加速上述散熱動作。據(jù)此，本發(fā)明的散熱模塊具有良好的散熱效果。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。