CN101556122B - 散热装置及其传热元件 - Google Patents

Abstract

一种散热装置，包括多个散热鳍片以及一传热元件，传热元件与散热鳍片连接。传热元件包括一本体以及一内环，本体形成一密闭容置空间，一毛细结构设置于该本体的内表面上，内环则是设置于密闭容置空间内，并与该本体或毛细结构的上下部抵接，而内环还包括至少一开口。

Description

散热装置及其传热元件

技术领域

本发明关于一种散热装置及其传热元件，尤其指一种具有高结构强度的传热元件应用于散热装置。

背景技术

随着科技发展，电子元件单位面积上的晶体管数量越来越多，造成其使用时发热量的增加。而由于热管是一种简单却极有效的散热装置，因此已被广泛地应用于各种电子散热产品的需要上。其工作原理是借由工作介质流体气、液两相间相变化的潜热来传递能量。在蒸发段(vaporization section)，工作流体借蒸发潜热自热源带走大量热能，其蒸汽充满原已抽真空的管内空间并在冷凝段(condensation section)凝结成液体并释放热能，而工作流体靠内部毛细结构(wick)提供的毛细力流回至蒸发段进行相变化的循环，持续而有效地将热能从热源传输至远处散出。

请参照图1，针对现今电子器材导热效能的需求，直立式热柱10需要更大面积的底座11做为热的传导面，并符合“轻、薄”的产品条件，但由于传导面积扩大，在底座11为同样厚度的条件下，底座11与热源F结合时的结构强度变弱，易产生变形D，若是要将底座11的厚度增厚，则又会降低热传导的效率。

因此，如何提供一种具有足够结构强度以防止底座变形已成为重要课题。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明提供一种具有内环支撑的传热元件，以提供足够结构强度以避免传热元件变形。

根据本发明的目的，提出一种散热装置，包括多个散热鳍片与一传热元件。传热元件包括一本体，一毛细结构以及一内环，本体内部为一密闭容置空间，毛细结构则设置于本体的内表面，而内环则设置于密闭容置空间内，并分别与本体或毛细结构的上下部抵接，其内环还包括至少一开口。

透过上述内环的设置，本体与热源接触所施加的扣接力量，可透过与本体上下部顶抵的内环做支撑，避免本体与热源的接触面变形，如此便可将底部的厚度变薄，进一步提高传热效能。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为传统的传热元件的剖面示意图。

图2为依照本发明第一实施例的一种传热元件的立体示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4为应用本发明第一实施例的热管的一种散热装置。

图5为依照本发明的第二实施例的一种传热元件的立体示意图。

图6为图5的B-B剖面立体分解透视示意图。

图7为图5的B-B剖面立体示意图。

主要元件符号说明

10：直立式热管     11、212：底座

20、40：传热元件   21：本体

211：外环          213、413：注入管

214：环形凹陷管    22：内环

221：开口          23、43：毛细结构

24：开放端         30：散热装置

31：散热鳍片       41：本体

411：上本体        412：下本体

D：变形            F：热源

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明的散热装置及其传热元件的实施例。

第一实施例

请同时参照图2与图3，一种传热元件20包括一本体21，本体21内部形成一密闭容置空间，一毛细结构23则是设置在本体21的内表面上成一连续结构或是分离的结构，而一具有开口221的内环22则设置于该密闭容置空间内，并与该本体21与毛细结构23的上下部位抵接，本体21还包括一外环211及一底座212，底座212上的毛细结构23更具有一环形凹陷231，以供内环22组装时及形成成品后定位之用，不至于偏移失去结构支撑效果。

而本体21内壁的毛细结构23为沟槽状、柱状、网状或以金属粉粒成型的多孔质结构，而制作方法可为烧结、粘着、填充及沉积所组成的族群其中之一或其结合的方法所形成，除毛细结构23外，密闭容置空间内更经由本体21的一注入管213充填一为无机化合物、纯水、醇类、酮类、液态金属、冷媒、有机化合物或其混合物的一的工作流体(图未显示)，当底座212与热源接触时，工作流体会吸收热量因而蒸发，由于热源集中在底座212中心处，经蒸发的工作流体往上移动并透过内环22的开口221而溢散至内环22与外环211之间的空间，使气相的工作流体可以与外环211接触后冷却，冷却成液相的工作流体再利用毛细结构23回流至底座212，如此反复运作达到降低热源温度的效果。

另外，外环211以及内环22是以挤型制程、抽拉制程或是经由冲压成片再行卷绕而一体成型，并选自铝、铜、钛、钼、银、不锈钢或碳钢等高热传导材料制成，而外环与内环的截面形状为椭圆形、半圆弧、矩形、等边多边形或不等边多边形。

请同时参照图4，为本发明的一种散热装置30及其传热元件的结构，上述的传热元件20更与多个散热鳍片31组合，以达到增加散热的效果。

第二实施例

与第一实施例不同的是，第二实施例的本体41由一上本体411及一下本体412组合而成。一毛细结构43则是设置在本体41的内表面上，而一具有开口421的内环42则设置于该密闭容置空间内，并与该本体41的上本体411与下本体412表面的毛细结构抵接，而，当下本体412与热源接触时，工作流体会因而蒸发，由于热源集中在下本体412中心处，经吸收热能蒸发的工作流体可透过内环42的开口421自由溢散至上本体411，使气相的工作流体可以与上本体411接触后冷却，冷却成液相的工作流体再利用毛细结构43回流至下本体412，如此反复运作达到降低热源温度的效果。

承上所述，本发明的传热元件20、40由于提供一内环22、42的设置，当底座212或下本体412与热源接触时所施加的外部扣接力量可透过与底座212或下本体412顶抵的内环22、42做支撑，避免底座212或是下本体412变形而使散热的效果变差。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于本发明的范围中。

Claims (18)

1.一种传热元件，包括：

一本体，其内部为一密闭容置空间；

一毛细结构，设置于该本体的内表面上；以及

一内环设置于该密闭容置空间内，并与该本体上下部或该本体上下部上的该毛细结构抵接，该内环还包括至少一开口，该内环用以增加该毛细结构的面积。

2.一种散热装置，包括：

多个散热鳍片；以及

一传热元件，与该些散热鳍片连接，该传热元件，包括一本体以及一内环，该本体形成一密闭容置空间，一毛细结构设置于该本体的内表面上，该内环设置于该密闭容置空间内，并与该本体上下部或该本体上下部的毛细结构抵接，该内环还包括至少一开口，该内环用以增加该毛细结构的面积。

3.根据权利要求1所述的传热元件，其中该毛细结构是以烧结、粘着、填充及沉积所组成的族群其中之一或其结合的方法所形成。

4.根据权利要求1所述的传热元件，其中该毛细结构为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状或以金属粉粒成型的多孔质结构。

5.根据权利要求1所述的传热元件，其中该密闭容置空间内还充填一工作流体，该工作流体为无机化合物、有机化合物或其混合物之一，该本体还包括一注入管，以提供该工作流体注入之用。

6.根据权利要求1所述的传热元件，其中该本体为包括一上本体及一下本体结合而成的一平板状结构。

7.根据权利要求1所述的传热元件，其中该本体为一柱状结构。

8.根据权利要求7所述的传热元件，其中该本体包括一底座以及一外环结合而成，该外环是以挤型制程或抽拉制程而一体成型，该外环与该底座为一体成形或互为二分离的构件。

9.根据权利要求8所述的传热元件，其中该底座上还包括一环状凹陷以容置该内环的下缘，该环状凹陷的形状与该内环的下缘形状对应设置。

10.根据权利要求8所述的传热元件，其中该外环或内环的材质包括一高热传导材料，该高热传导材料选自铝、铜、钛、钼、银、不锈钢、碳钢或其它合金之一。

11.根据权利要求1所述的传热元件，其中该内环是以挤型制程、抽拉制程或冲压后卷绕而成的一体成形结构。

12.根据权利要求1所述的传热元件，其中该内环的截面形状为椭圆形、半圆弧、矩形、等边多边形或不等边多边形。

13.根据权利要求1所述的传热元件，其中该内环还用以增加该传热元件的结构强度。

14.根据权利要求1所述的传热元件，其中该传热元件与多个散热鳍片相连并与一风扇并用。

15.根据权利要求1所述的传热元件，其中该密闭容置空间内还充填一工作流体，该工作流体为纯水、醇类、酮类、液态金属或其混合物之一，该本体还包括一注入管，以提供该工作流体注入之用。

16.根据权利要求1所述的传热元件，其中该密闭容置空间内还充填一工作流体，该工作流体为冷媒，该本体还包括一注入管，以提供该工作流体注入之用。

17.根据权利要求6所述的传热元件，其中该下体上还包括一环状凹陷以容置该内环的下缘，该环状凹陷的形状与该内环的下缘形状对应设置。

18.根据权利要求6所述的传热元件，其中该上本体或下本体的材质包括一高热传导材料，该高热传导材料选自铝、铜、钛、钼、银、不锈钢、碳钢或其它合金之一。

Images