CN100554853C - 板型热管 - Google Patents

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Abstract

一种板型热管，包括由顶壁及底壁围成的一中空的密封的腔室，该腔室内盛装有工作液体，其中一导热块位于该腔室内并与顶壁及底壁接触，若干具有毛细作用的肋条位于腔室的内表面，该板型热管还包括分别设置于底壁与顶壁相对表面内的一第一多孔板及一第二多孔板，该第一多孔板及第二多孔板均设有通孔以容置所述导热块。当板型热管局部区域内没有液态工作液体时，导热块仍可以继续将底板上的热量不断地传递至盖板。此外，肋条可加速工作液体的回流，可缓解干烧对板型热管的损坏，提升板型热管的可靠性。

Description

板型热管
技术领域
本发明涉及一种板型热管，特别涉及一种应用于电子元件的散热装置。
背景技术
电子元件(如中央处理器)运行时产生大量热量，而使其本身及系统温度升高，继而导致其运行性能的下降。为确保电子元件能正常运行，通常在电子元件上安装散热装置，排出其所产生的热量。
图1所示为一种传统的板型热管，该板型热管包括一密封的腔室及填充于该腔室内的工作液体如水等。该腔室包括与发热元件如中央处理器(CPU)30等接触的底板12，以及罩设于该底板12上的盖板14。该板型热管还包括设于该盖板14上的若干散热片20以加速热量散发。使用时，底板12吸收中央处理器30产生的热量并使其内的水受热形成水蒸汽；水蒸汽流向盖板14，并将吸收的热量传递给盖板14而冷凝成液态水回流到底板12，再次吸收热量以便不断将热量从底板12传递到盖板14；盖板14通过其上的散热片20将吸收的热量散发到周围环境中。
如上述所述，传统的板型热管通过水的相变潜热来传递热量，这有助于将中央处理器30产生的热量均匀地分布到整个盖板14，进而提升散热性能。然而，只有底板12上的一小部分与中央处理器接触30，该接触部分的温度要比底板12上其他部分的温度高很多，导致位于接触部分上的水的温度过高，甚至形成干烧，即板型热管与中央处理器30接触的部分内没有液态水，只能利用水蒸汽通过显热来传递热量，不能继续快速、有效地将热量从底板12传递到盖板14。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种改进的板型热管。
一种板型热管，包括由顶壁及底壁围成的一中空的密封的腔室，该腔室内盛装有工作液体，其中一导热块位于该腔室内并与顶壁及底壁接触，若干具有毛细作用的肋条位于腔室的内表面，该板型热管还包括分别设置于底壁与顶壁相对表面内的一第一多孔板及一第二多孔板，该第一多孔板及第二多孔板均设有通孔以容置所述导热块。
相较于现有技术，当板型热管局部区域内没有液态工作液体时，导热块仍可以继续将底壁上的热量不断地传递至顶壁。此外，肋条可加速工作液体的回流，可缓解干烧对板型热管的损坏，提升板型热管的可靠性。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是传统板型热管的横截面示意图。
图2是本发明板型热管一实施例的立体图。
图3是图2中板型热管的分解图。
图4是图3的底壁与第一多孔板的组装图。
图5是图3中顶壁与第二多孔板的组装图。
图6是图2中板型热管用于冷却发热元件的横截面示意图，
图7是本发明板型热管另一实施例的立体图。
图8是图7中板型热管的分解图。
图9是图8中顶壁与第二多孔板的组装图。
图10是图7中板型热管的分解图。
具体实施方式
请参阅图2至5，是本发明板型热管的一实施例图。该板型热管包括一底壁100、一顶壁200、以及第一、第二多孔板300、400，该第一、第二多孔板300、400分别设置于底壁100与顶壁200相对的表面内。底壁100与顶壁200通过焊接等方式共同形成一中空的密封腔室，该腔室内含有适量的工作液体，如水、乙醇等。第一、第二多孔板300、400可通过金属粉末如铜粉烧结等方法分别制成，其上分别具有大量的微小孔洞从而使其具有毛细作用。第一、第二多孔板300、400利用其毛细作用可驱动顶壁200上冷凝的工作液体快速回流并且均匀地分布到底壁100上。
底壁100包括一矩型底板110，及沿该底板110的四边向上垂直延伸而出的四个第一侧壁120。一导热块130凸设于该底板110的上表面的中心位置，该导热块130是由导热性能良好的金属材料如铜、铝等制成，且导热块130与四个第一侧壁120之间形成一环形空间以容纳第一多孔板300。
第一多孔板300包括一矩型基板310及设于该基板310四边的四个外侧壁320。基板310中部形成一第一通孔330用于容置底壁100上的导热块130，且在该第一通孔330的边缘形成有四个内侧壁340，这些内侧壁340围设在导热块130周围。在该四个内侧壁340与四个外侧壁320之间设有若干具有毛细作用的肋条350，这些肋条350从内侧壁340向外侧壁320呈放射状延伸并将底壁100内的环形空间划分为若干独立的小空间。如图4所示，当第一多孔板300被固定在底壁100内后，第一多孔板300的基板310及四个外侧壁320分别贴靠在底壁100的底板110及四个第一侧壁120上。同时，第一多孔板300的基板310及四个内侧壁340贴靠在导热块130周围。
请一并参考图5，顶壁200包括一矩型的顶板210，及分别从该顶板210四边垂直向下朝向底壁100的四个第一侧壁120延伸的四个第二侧壁220。这样，顶壁200内形成一槽形空间以容置第二多孔板400。第二多孔板400呈扁平状，其中心位置设有一第二通孔410，该第二通孔410与第一多孔板300上的第一通孔330对应以容置导热块130的顶部。
图6所示为本发明板型热管用于冷却中央处理器500。如图中所示，底壁100与顶壁200通过焊接而组成一中空的密封腔室，且使第一及第二多孔板300、400容置于该密封腔室内。同时，导热块130依次穿过第一、第二多孔板300、400上的第一及第二通孔330、410后与顶壁200直接接触，而第一及第二多孔板300、400也形成围绕该导热块130的一环形腔室。第一多孔板300上的肋条350将该环形腔室内的空间分隔成若干独立的小空间以容纳汽化的工作液体。冷凝成液态的工作液体在第一及第二多孔板300、400的毛细作用下快速回流并均匀地分布在底壁100及导热块130上。
图7至10所示为本发明板型热管的另一实施例。该实施例与上述实施例相近，主要不同之处在于顶壁200’上设有一第三通孔280。导热块130依次穿过第一、第二多孔板300、400上的第一及第二通孔330、410后，再穿过顶壁200’上的第三通孔280，且导热块130的顶面1302与顶壁200’的外表面230共面。
本发明板型热管使用时，底壁100吸收中央处理器500产生的热量。一部分热量通过导热块130直接传导至顶壁200、200’，即利用导热块130的高热传导性进性导热；一部分热量被位于底壁100及导热块130上的工作液体吸收开使工作液体汽化，进而可通过工作液体的相态变化将热量传递给顶壁200、200’。最后，顶壁200、200’将热量散发到周围环境中达到冷却中央处理器500的目的。第一、第二多孔板300、400覆盖底壁100与顶壁200、200’的内表面，并将导热块130的外表面紧密包裹，故可将顶壁200上冷凝的工作液体快速而均匀地分布到底壁100及导热块130表面，可以避免板型热管局部区域(通常为板型热管与中央处理器500接触的部分)干烧；同时可以充分利用工作液体的相态变化来传递热量，提升板型热管的热传导效率。此外，当板型热管局部区域内没有液态工作液体时，导热块130仍可将底壁100上的热量不断地传递至顶壁200、200’以降低中央处理器500的温度。
为进一步提升散热效果，可在顶壁200、200’上表面设置若干的散热片以加速顶壁200、200’上的热量散发。
在上述实施例中，肋条350设在第一多孔板300上，根据设计需要，肋条350也可以设在顶壁200上。此外，导热块130也可以设在顶壁200上。

Claims (8)

1.一种板型热管，包括一由顶壁及底壁围成的一中空的密封的腔室，该腔室内盛装有工作液体，其特征在于：一导热块位于该腔室内并与顶壁及底壁接触，若干具有毛细作用的肋条位于腔室的内表面，该板型热管还包括分别设置于底壁与顶壁相对表面内的一第一多孔板及一第二多孔板，该第一多孔板及第二多孔板均设有通孔以容置所述导热块。
2.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：该导热块的顶面与顶壁接触。
3.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：该顶壁上设有一通孔，该导热块穿过该顶壁上的通孔，且该导热块的顶面与该顶壁的外表面共面。
4.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：该第一多孔板上设有贴附于导热块的侧表面的若干内侧壁及抵靠该腔室的若干外侧壁。
5.如权利要求4所述的板型热管，其特征在于：这些肋条设于该第一多孔板上并沿内侧壁向外侧壁呈放射状延伸，并将该腔室分隔成若干独立的空间。
6.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：这些肋条设于该第二多孔板上。
7.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：该第一及第二多孔板形成围绕该导热块的一环形腔室。
8.如权利要求1所述的板型热管，其特征在于：该板型热管还包括设在顶壁外表面的若干散热片。
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