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散熱裝置的制作方法

文檔序號(hào):12069348閱讀:392來(lái)源:國(guó)知局
散熱裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種散熱裝置,更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電子設(shè)備散熱的散熱裝置。



背景技術(shù):

隨現(xiàn)行電子設(shè)備逐漸以輕薄作為標(biāo)榜之訴求,故各項(xiàng)元件皆須隨之縮小其尺寸,但電子設(shè)備之尺寸縮小伴隨而來(lái)產(chǎn)生的熱變成電子設(shè)備與系統(tǒng)改善性能的主要障礙。所以業(yè)界為了有效解決電子設(shè)備內(nèi)的元件散熱問(wèn)題,便分別提出具有導(dǎo)熱效能較佳的均溫板(Vapor chamber)及熱管(Heat pipe),以有效解決現(xiàn)階段的散熱問(wèn)題。

均溫板(Vapor chamber包括呈矩型狀之殼體及其殼體內(nèi)部腔室壁面的毛細(xì)結(jié)構(gòu),且該殼體內(nèi)部填充有工作液體,并該殼體的一側(cè)(即蒸發(fā)區(qū))貼設(shè)在一發(fā)熱元件(如中央處理器、南北橋芯片、晶體管等)上吸附該發(fā)熱元件所產(chǎn)生之熱量,使液態(tài)之工作液體于該殼體之蒸發(fā)區(qū)產(chǎn)生蒸發(fā)轉(zhuǎn)換為汽態(tài),將熱量傳導(dǎo)至該殼體之冷凝區(qū),該汽態(tài)之工作液體于冷凝區(qū)受冷卻后冷凝為液態(tài),該液態(tài)之工作液體再透過(guò)重力或毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至蒸發(fā)區(qū)繼續(xù)汽液循環(huán),以有效達(dá)到均溫散熱之效果。

熱管(Heat pipe)的原理與理論架構(gòu)與均溫板相同,主要是在圓管口徑的熱管內(nèi)之中空部分填入金屬粉末,并透過(guò)燒結(jié)之方式于該熱管之內(nèi)壁形成一環(huán)狀的毛細(xì)結(jié)構(gòu),其后將該熱管抽真空并填充工作液體,最后封閉以形成熱管結(jié)構(gòu)。當(dāng)工作液體由蒸發(fā)部受熱蒸發(fā)后擴(kuò)散至該冷凝端,并該工作液體于該蒸發(fā)部為汽態(tài),由該蒸發(fā)部離開(kāi)后向該冷凝端擴(kuò)散時(shí)逐步受冷卻冷凝轉(zhuǎn)換為液態(tài),并且再透過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至該蒸發(fā)部。

比較均溫板與熱管兩者只有熱傳導(dǎo)的方式不同,均溫板的熱傳導(dǎo)方式是二維的,是面的熱傳導(dǎo)方式,然而熱管的熱傳導(dǎo)方式是一維的熱傳導(dǎo)方式(即遠(yuǎn)端散熱)。故現(xiàn)今的電子元件僅配合單一的熱管或均溫板已不再使用,因此, 如何將熱管與均溫板結(jié)合在一起使用,以期大幅提升熱傳導(dǎo)之效率,而有效解決高功率電子元件之散熱問(wèn)題,是目前業(yè)者所需改進(jìn)的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

因此,為有效解決上述之問(wèn)題,本發(fā)明其中一個(gè)目的在提供透過(guò)該熱管與該殼體是相通結(jié)構(gòu),并使該熱管內(nèi)的一熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)連結(jié)該殼體內(nèi)的一殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu),借以達(dá)到提升熱傳效率的散熱裝置。

本發(fā)明的另一目的在提供一種透過(guò)該熱管的開(kāi)放端插入該殼體內(nèi)作為該殼體內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu),以取代習(xí)知均溫板內(nèi)的銅柱,借以有效達(dá)到節(jié)省成本的效果的散熱裝置。

本發(fā)明還有一個(gè)一目的在提供一種透過(guò)該熱管垂直插設(shè)于該殼體內(nèi),可有效提高熱管的利用率的散熱裝置。

為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種散熱裝置,包括:一殼體,其具有一殼體腔室與至少一開(kāi)口,該殼體腔室具有一工作流體與一形成在該殼體腔室內(nèi)壁的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu),該開(kāi)口貫穿該殼體的頂側(cè)且連通該殼體腔室;一熱管,其具有一熱管壁、一封閉端及一開(kāi)放端,該熱管壁具有一外側(cè)與一內(nèi)側(cè),該內(nèi)側(cè)界定一熱管腔室連通該開(kāi)放端,該開(kāi)放端處一體延伸形成出一延伸部,一熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于該熱管壁的內(nèi)側(cè)上;及其中該熱管的開(kāi)放端插接相對(duì)該開(kāi)口內(nèi),該延伸部直接抵接至該殼體腔室內(nèi)的殼體底側(cè),且該熱管腔室通過(guò)該開(kāi)放端連通該殼體腔室,該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)毛細(xì)連結(jié)該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

位于該開(kāi)放端的該熱管壁的內(nèi)側(cè)其上該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)毛細(xì)連結(jié)相鄰于該殼體腔室內(nèi)的該頂側(cè)其上該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu),且該延伸部的內(nèi)側(cè)上該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)毛細(xì)連結(jié)相鄰于該殼體腔室內(nèi)的該底側(cè)上該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

該殼體還具有至少一凸體,該凸體沿相鄰該開(kāi)口周緣從該頂側(cè)上向上延伸所構(gòu)成,且該開(kāi)口內(nèi)壁與凸體的內(nèi)側(cè)對(duì)接相對(duì)該熱管壁的外側(cè)。

該殼體更具有一側(cè)邊及一底側(cè),該側(cè)邊環(huán)設(shè)在該頂側(cè)與底側(cè)之間,該殼體腔室界定在該頂側(cè)及該底側(cè)及該側(cè)邊之間。

該殼體為一均溫板或一熱板。

一散熱鰭片組從相對(duì)該熱管的該封閉端上穿設(shè)而入,以與裸露于該殼體 外的該熱管壁的外側(cè)相連接。

所述開(kāi)放端與該延伸部之間形成一缺口形狀。

借由發(fā)明作此散熱裝置的設(shè)計(jì),得有效達(dá)到大幅提升熱傳效率,進(jìn)而還有效節(jié)省成本與提高熱管的利用率的效果者。

再一實(shí)施,該熱管位于該開(kāi)放端的熱管壁內(nèi)側(cè)上的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)毛細(xì)連結(jié)相鄰于該殼體腔室內(nèi)頂側(cè)上之的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu),而所述該熱管延伸部?jī)?nèi)側(cè)的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)則毛細(xì)連結(jié)相鄰于該殼體腔室內(nèi)該底側(cè)上的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

又一實(shí)施,該殼體還具有至少一凸體,該凸體沿相鄰該開(kāi)口周緣從該頂側(cè)上向上延伸所構(gòu)成,且該開(kāi)口內(nèi)壁與凸體的內(nèi)側(cè)對(duì)接該結(jié)合段的外側(cè)。

另一實(shí)施,該殼體還具有一側(cè)邊及一底側(cè),該側(cè)邊環(huán)設(shè)在該頂側(cè)與底側(cè)之間,該殼體腔室界定在該頂側(cè)及該底側(cè)及該側(cè)邊之間。

次一實(shí)施,該熱管的開(kāi)放端垂直插接于該殼體的該開(kāi)口內(nèi),且該殼體腔室與該熱管腔室垂直連通。

又一實(shí)施,該殼體為一均溫板或一熱板。

更一實(shí)施,一散熱鰭片組從相對(duì)該熱管的該封閉端上穿設(shè)而入,以與裸露于該殼體外的該熱管壁的外側(cè)相連接。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的分解示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的組合示意圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的組合剖面示意圖;

圖4為本發(fā)明圖3的局部放大示意圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的散熱鰭片組與散熱裝置的組合立體示意圖;

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的組合示意圖;

圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的散熱鰭片組與散熱裝置的組合立體示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性,將依據(jù)所附圖之較佳實(shí)施例予以說(shuō)明。

參閱圖1~2示,為本發(fā)明第一實(shí)施例的分解與組合示意圖,并輔以參閱圖3~4示。本發(fā)明提供了一種散熱裝置,該散熱裝置包括一殼體10與一熱管20,該殼體10于較佳實(shí)施例中以一均溫板來(lái)做說(shuō)明但不限于此;其中該殼體10具有一頂側(cè)101、一底側(cè)102、一側(cè)邊103、一殼體腔室1044與至少一開(kāi)口105,該側(cè)邊103環(huán)設(shè)在該頂側(cè)101與底側(cè)102之間,該殼體腔室1044界定在該頂側(cè)101及該底側(cè)102及該側(cè)邊103之間,且該殼體腔室1044具有一工作流體(如純水或甲醇)與一形成在該殼體腔室1044內(nèi)壁的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106。其中前述殼體也可為一熱板(均溫板)或平板式熱管。

且該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106于實(shí)施例以燒結(jié)粉末體做說(shuō)明,但并不局限于此,在其他實(shí)施例中,也可選擇為網(wǎng)格體或纖維體或溝槽或是復(fù)合型毛細(xì)。且前述開(kāi)口105貫穿該殼體10的頂側(cè)101且連通該殼體腔室1044,且于實(shí)施例的開(kāi)口105是開(kāi)設(shè)在鄰近該殼體10的側(cè)邊103之頂側(cè)101上,且該開(kāi)口105以8個(gè)開(kāi)口105做說(shuō)明,在具體實(shí)施時(shí),前述開(kāi)口105的數(shù)量可為1個(gè)或1個(gè)以上,且主要該開(kāi)口105的數(shù)量恰匹配熱管20的數(shù)量而設(shè)計(jì)。

對(duì)本實(shí)施例的熱管20以8支熱管具有可彎折的特性做說(shuō)明:該熱管20具有一熱管壁201、一熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202、一封閉端2013及一開(kāi)放端2014,該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202于本實(shí)施例以燒結(jié)粉末體做說(shuō)明,在具體實(shí)施時(shí),也可選擇為其他毛細(xì)結(jié)構(gòu)(如網(wǎng)格體或纖維體或溝槽或是復(fù)合型毛細(xì))。且該熱管壁201具有一外側(cè)2011與一內(nèi)側(cè)2012,該內(nèi)側(cè)2012界定一熱管腔室2016位于該封閉端2013及開(kāi)放端2014之間且連通該開(kāi)放端2014,且該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202形成設(shè)于該熱管壁201的內(nèi)側(cè)2012上。該熱管20的開(kāi)放端2014垂直插接相對(duì)該開(kāi)口105內(nèi),該熱管腔室2016通過(guò)該開(kāi)放端2014連通該殼體腔室1044,并該殼體腔室1044與該熱管腔室2016垂直連通,且該熱管20其余部分(包含封閉端2013)裸露于該殼體10外。因此借由本發(fā)明的熱管20與殼體10結(jié)合為一體且是相通的結(jié)構(gòu),可以讓熱管20與殼體10相結(jié)合間沒(méi)有接觸的界面熱阻。其中于本實(shí)施例的裸露于該殼體10外的熱管20其余部分(或亦可稱為熱管20的放熱部)是呈直立狀,但并不侷限于此,于具體實(shí)施時(shí),前述熱管20的放熱部也可為其他其狀(如N字形狀)。

另外,前述開(kāi)放端2014處一體延伸形成出一延伸部2015,該開(kāi)放端2014 的延伸部2015直接抵接至該殼體腔室1044內(nèi)的殼體10底側(cè)102,就是所述延伸部2015是于該開(kāi)口105內(nèi)的開(kāi)放端2014上朝相對(duì)于殼體腔室1044內(nèi)的殼體10底側(cè)102向下延伸,以與該殼體腔室1044內(nèi)的殼體10底側(cè)102相連接一起,同時(shí)該該熱管壁201的外側(cè)2011對(duì)接相對(duì)該開(kāi)口105內(nèi)壁且彼此相緊貼結(jié)合。其中所述開(kāi)放端2014與延伸部2015之間形成一缺口或開(kāi)口形狀,并該延伸部2015為該熱管壁201的一部分,相對(duì)該延伸部2015的內(nèi)側(cè)2012即為該熱管壁201的內(nèi)側(cè)2012。

所以借由該熱管20的開(kāi)放端2014處一體延伸的延伸部2015連接于殼體腔室1044內(nèi)的底側(cè)102,以及該熱管壁201的外側(cè)2011連接相對(duì)該開(kāi)口105內(nèi)壁形成了可支撐該殼體腔室1044內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu),令該殼體腔室1044內(nèi)不需設(shè)置(即未設(shè)有)有一連接該頂側(cè)101與底側(cè)102的銅柱,也就是本發(fā)明的殼體腔室1044內(nèi)未設(shè)有如公知用來(lái)支撐該殼體腔室1044內(nèi)的銅柱,透過(guò)熱管20來(lái)支撐殼體腔室1044來(lái)取代公知用來(lái)支撐的銅柱,借以達(dá)到節(jié)省成本的效果者。

另外前述熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202是毛細(xì)連結(jié)該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106,如圖4所示,該延伸部2015的內(nèi)側(cè)2012其上的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202毛細(xì)連結(jié)(或連接接觸)于該殼體腔室1044內(nèi)的底側(cè)102其上的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106,位于該開(kāi)放端2014的該熱管壁201的內(nèi)側(cè)2012其上該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202毛細(xì)連結(jié)(或接連)相鄰于該殼體腔室1044內(nèi)的該頂側(cè)101上該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106。其中前述所稱的“毛細(xì)連結(jié)”是指該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106的多孔隙連通該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202的多孔隙,使得毛細(xì)力能從該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202傳遞或延伸到該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106,因此冷卻的工作流體可以借由該毛細(xì)力從該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202回流到該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106,進(jìn)而回到殼體腔室1044內(nèi)。

所以借由本發(fā)明之熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202毛細(xì)連結(jié)該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106的設(shè)計(jì),讓于熱管壁201的封閉端2013其內(nèi)冷卻的工作流體可借由該延伸部2015的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202的毛細(xì)力迅速將工作流體回流到該殼體腔室1044內(nèi)的殼體10底側(cè)102的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106上,借以達(dá)到提升熱傳效率及均溫的效果,進(jìn)而也有效增加汽液循環(huán)效率。

所以當(dāng)該殼體10的底側(cè)102外貼設(shè)在相對(duì)一發(fā)熱元件(如中央處理器或MCU或其他電子元件)上時(shí),該殼體10的底側(cè)102會(huì)吸收該發(fā)熱元件產(chǎn)生的一 熱量,令該殼體腔室1044內(nèi)的底側(cè)102其上殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106的工作流體受熱蒸發(fā)后而轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)的工作流體(或稱為汽態(tài)工作流體),使蒸發(fā)的工作流體會(huì)朝該殼體腔室1044內(nèi)的頂側(cè)101方向流動(dòng),同時(shí)一部分蒸發(fā)的工作流體也會(huì)通過(guò)該熱管20的開(kāi)放端2014流動(dòng)到該熱管腔室2016內(nèi),直到該蒸發(fā)的工作流體于該殼體腔室1044內(nèi)的頂側(cè)101上及熱管腔室2016內(nèi)的封閉端2013上冷凝后而轉(zhuǎn)換為冷卻的工作流體(或稱為液態(tài)工作流體),此時(shí)該熱管腔室2016內(nèi)的封閉端2013上的冷卻的工作流體借由熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)202的毛細(xì)力迅速回流到該殼體腔室1044內(nèi)的底側(cè)102上該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)106,因此使該工作流體于該殼體腔室1044與熱管腔室2016內(nèi)不斷汽液循環(huán),來(lái)達(dá)到較佳的散熱效果。

另外,該殼體10還具有至少一凸體107,該凸體107沿相鄰該開(kāi)口105周緣從該頂側(cè)101上向上延伸所構(gòu)成,且該凸體107的內(nèi)側(cè)2012對(duì)接相對(duì)該熱管壁201的外側(cè)2011,透過(guò)該凸體107可有效增加與熱管20的結(jié)合面積,借以讓熱管20可穩(wěn)固緊密結(jié)合于該殼體10上。

參閱圖5示所示,并一并參閱圖1和圖3所示,一由復(fù)數(shù)散熱鰭片構(gòu)成的散熱鰭片組30從相對(duì)該熱管20的該封閉端2013上穿設(shè)而入,以與裸露于該殼體10外的該熱管壁201的外側(cè)2011【即前述熱管20其余部分(或熱管20的放熱部)外側(cè)2011】相連接,借由與空氣接觸面積較大的該散熱鰭片組30,使于該殼體10外的該熱管壁201的熱能得以迅速傳導(dǎo)至空氣中,借以達(dá)到熱交換散熱的效果者。

請(qǐng)參閱圖6,其為本發(fā)明之實(shí)施例二的組合立體示意圖。該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與連結(jié)關(guān)系及其功效大致與前述第一實(shí)施例相同,而本實(shí)施例主要是將前述第一實(shí)施例的8支熱管20改為6支熱管20設(shè)置于該殼體10上,且本實(shí)施例裸露于該殼體10外的熱管20其余部分(或稱為熱管20的放熱部)呈L形狀,且該等熱管20的放熱部于該殼體10上彼此相交錯(cuò)排列設(shè)置,前述放熱部呈L形狀的長(zhǎng)段或短段為扁平管狀,且平行相對(duì)該殼體10之頂側(cè)101。

參閱圖7所示,至少一由復(fù)數(shù)散熱鰭片構(gòu)成的散熱鰭片組30穿接在該等熱管20的放熱部(即裸露于該殼體10外的熱管20其余部分)上,借由與空氣接觸面積較大的該散熱鰭片組30,使于該殼體10外的該熱管壁201的熱能得以迅速傳導(dǎo)至空氣中,借以達(dá)到熱交換散熱的效果。

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