CN110012637A - 热导板及散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种热导板及散热装置，该热导板包含流道、工作流体以及第一缓冲区，工作流体分别在流道中蒸发凝结循环作动，第一缓冲区介于其中两个流道之间以供机械加工，第一缓冲区将流道分为第一散热部及第二散热部；该散热装置包含机壳以及热导板，热导板容置于机壳内，热导板具有相对的顶侧及底侧，热源设置于热导板，且热导板包含流道、工作流体以及第一缓冲区，流道分别由底侧向顶侧延伸，工作流体分别在流道中蒸发凝结循环作动，第一缓冲区介于若干个流道的其中两个流道之间以供机械加工，第一缓冲区将该流道分为第一散热部及第二散热部。利用本发明的热导板及散热装置，通过第一散热部及第二散热部而能对应于不同的热源以进行散热。

Description

热导板及散热装置

【技术领域】

本发明与热导板及散热装置有关，特别是关于一种利用工作流体循环导热的热导板以及散热装置。

【背景技术】

目前，随着电子装置的机能越来越多，电子装置上因运作而发热的热源也越来越多。而以往电子装置内为能将热源产生的热量导出电子装置外，便会配置有热导板来辅助散热。

一般热导板之外观通常为平板结构，且热导板内具有封闭腔体以容置工作流体，通过工作流体接触热能而能连续蒸发循环进而产生散热效果，其中热导板封装之后为维持密闭腔体的结构，便不适合再进行弯折等机械加工，因此单一热导板不易延伸至不同平面。另外，由于电子装置内的零组件的种类繁多，不同的零组件有不同之外观型态，平板状的热导板在装配时极易与电子装置内的各种零组件产生空间上的干涉。因此，电子装置内装配热导板的空间受到极大的限制，也无法以单一热导板对应每一个热源，不同热源之间的热导板通常各自独立而无法协同散热，如此导致电子装置内的热量无法确实地被导出，并可能因此影响电子装置的运作效能。

【发明内容】

本案提供一种热导板，包含若干个流道、若干个工作流体以及第一缓冲区。工作流体分别在若干个流道中蒸发凝结循环作动。而缓冲区介于其中两个流道之间以供机械加工，且第一缓冲区将流道分为第一散热部及第二散热部。据此，单一热导板得以适于不同位置的热源，使热源的热量充分地被导出。

本案还提供一种散热装置，适于散逸热源所产生的热量。散热装置包含机壳以及热导板。热导板容置于机壳内，热导板具有相对的顶侧及底侧。热源设置于热导板。且热导板包含流道、工作流体以及第一缓冲区。流道分别由底侧向顶侧延伸。工作流体分别在流道中蒸发凝结循环作动。第一缓冲区介于若干个流道的其中两个流道之间以供机械加工。第一缓冲区将该流道分为第一散热部及第二散热部。

借此，热导板的第一散热部及第二散热部得以相对于不同的热源进行散热，借以达较佳散热效果。

【附图说明】

图1为本发明热导板的一实施例的示意图。

图2为本发明热导板的一实施例的立体剖视图。

图3为图2中圈选处3的局部放大图。

图4为本发明热导板的另一实施例示意图。

图5为本发明热导板的再一实施例示意图。

图6为本发明热导板的又一实施例示意图。

图7为本发明热导板的再另一实施例示意图。

图8为包含热导板的散热装置的一实施例立体结构分解图。

图9为图8实施例的组合外观示意图。

图10为图9的局部结构剖视图。

图11为图10中圈选处11的局部放大图。

【具体实施方式】

请配合参阅图1至图3，图1至图3为本发明热导板100的一实施例的示意图。图1至图3绘示的热导板100包含若干个流道10、若干个工作流体20以及缓冲区30。工作流体20分别容置于各流道10内蒸发凝结循环作动，而缓冲区30介于其中两个流道10之间以供机械加工。此外，缓冲区30更能将若干个流道10区分为不同的散热部H，且每一个散热部H具有至少一流道10。于此，热导板100通过缓冲区30的配置而能通过不同的散热部H适应不同的热源位置或装配需求，以达较佳的散热效果。

除了图1至图3，请同时参阅图8，其中热导板100用以作为散热装置200，以对应散热装置200中的热源300的位置以散逸热源300产生的热量，如图8所示，其中热源300可以是主机板(配有电子元件的印刷电路板)本身或是位于其上的电子元件。当热源300因运作而产生热量时，热源300的热量传递至热导板100，热导板100内的工作流体20接触热能而蒸发成为蒸汽并于流道10内流动，于此作用下为吸热效应并成为蒸发区，蒸发区内的液体被蒸发成为气体。而当蒸汽流动至流道10中温度较低的位置时，蒸汽将被冷凝而改变相态成为液体，于此作用下为放热效应并成为冷凝区，进入冷凝区的蒸汽被冷凝为液体。随后当液体再接触热能而能再次蒸发，工作流体20于流道10内连续不断地进行吸热与放热效应而能连续地于蒸发区与冷凝区内位移循环，使热导板100的热量可以快速地被扩散，而对热源300产生散热效果。

于一实施例中，热导板100整体可以由导热效果佳的铝或铜等金属材质制成板状结构，但不以此为限。热导板100内可以包含若干个流道10，若干个流道10在热导板100上相互平行，且流道10为热导板100内部的封闭空间。当热导板100以铝材质制成时，热导板100上的流道10可以在制造热导板100时同时以挤制的方式成形，成形流道10后再经过密封程序以封闭流道10。此外，流道10内的工作流体20可以是纯水。

进一步地，于一实施例中，请继续参阅图1并配合图2及图3，热导板100的流道10具有内壁面11，内壁面11具有封闭的轮廓以界定出流道10。流道10的内壁面11更设置有毛细结构111，毛细结构111可以是烧结粉粒式、网状结构、表面凹凸状微结构(包括凹槽式、柱状、表面粗糙状、规则或不规则凹凸状等)。本实施例的毛细结构111为凹槽式毛细结构。

借此，当流道10内的蒸汽流动至冷凝区冷凝为液体之后，流道10内的毛细结构111可以产生毛细作用而辅助液体回流至蒸发区。据以辅助工作流体进行蒸发凝结循环的散热效应。在本具体实施例中，热导板100是以铝挤的方式，通过模具横截面的设计，可使得挤制后的铝同时形成各流道10、毛细结构111以及缓冲区30，于各流道10填入工作流体20后，便可利用诸如钣金冲压成型的方式，密封热导板100与挤制方向垂直的开放边缘，以进行封边的工序。此外，还可针对板状热导板100的缓冲区30作进一步的机械加工，例如开孔让位以及冲压弯折等加工。

于本实施例中，热导板100整体具有相对的顶侧12及底侧13，流道10的延伸方向是沿着顶侧12与底侧13的连线方向延伸。于此，热导板100的流道10及毛细结构111可以同时以挤制的方式成形，因此，热导板100的流道10的延伸方向及毛细结构111的延伸方向相同，并得以在同一加工程序中制成。

配合参阅图1及图2，缓冲区30为热导板100上不具有流道10的位置以供机械加工，且缓冲区30是位于热导板100上的其中两个流道10之间。于此，由于缓冲区30为热导板100上不具有流道10的位置，因此，缓冲区30在机械加工之前实质上为平面实心结构。而缓冲区被进行机械加工后则可呈现不同结构型态，例如非平面的实心或非实心结构。

于一实施例中，参阅图1至图3，热导板100的缓冲区30为两个流道10之间的平面实心结构。于此实施例中，流道10不需分布于整个热导板100，热导板100上的流道10可以依据散热装置200上热源300的分布位置而配置。

进一步地，如图1或图2所示，热导板100是具有第一缓冲区30A，第一缓冲区30A将若干个流道10区分为第一散热部H1及第二散热部H2，第一散热部H1及第二散热部H2分别具有若干个流道10。于此实施例中，第一缓冲区30A的宽度是大于每一个流道10的宽度。

基此，当散热装置200具有对应第一散热部H1及第二散热部H2位置的两个热源300时，散热装置200只需装配单一热导板100就能同时对两个热源300进行散热，借以满足散热需求，其中当两个热源300之间存有温差时，相邻的第一散热部H1及第二散热部H2便可协同散热，例如较高温的第一散热部H1可进一步通过第二散热部H2将热量往外扩散。

于一实施例中，参阅图4，热导板100具有若干个缓冲区30，缓冲区30包含第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C。第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C将若干个流道10区分为第一散热部H1及第二散热部H2。第一散热部H1以及第二散热部H2分别具有若干个流道10。于此，第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C实质上为平面实心结构，且第一散热部H1及第二散热部H2共平面。更具体地，第一缓冲区30A及第二缓冲区30B之间界定出第一散热部H1，第二缓冲区30B及第三缓冲区30C之间界定出第二散热部H2。

于此，各缓冲区30上还具有若干个破孔31，破孔31包含第一破孔311及第二破孔312。第一破孔311为圆形孔，而第二破孔312为方形孔。在此，第一缓冲区30A及第三缓冲区30C设置第一破孔311，而第二缓冲区30B则同时设置有第一破孔311及第二破孔312。

如此一来，热导板100装配于散热装置200上时，第一散热部H1及第二散热部H2可以对应于热源300的位置。而在热源300周边高度凸出于热源300的其他电子零件则可由第一破孔311或第二破孔312穿出。借以使热导板100能更为靠近地贴近热源300。此外，为适配于各种态样的电子零件，本案图4的破孔31型态仅为示意，并不以图4所绘示的形状或位置为限。破孔31的形状可以依据必须闪避的电子零件的形状成形。破孔31的位置也可以依据必须闪避的电子零件的位置配置。据此，使得热导板100除了可以同时对不同位置的热源300进行散热外，在热源300周边具有高于热源300的电子零件时仍能保持贴近热源300，保持散热效果。

配合参阅图5，于一实施例中，缓冲区30也可以是非平面结构，非平面结构的缓冲区30使热导板100得以适配于位于不共平面位置上的热源300。具体地，于此实施例中，缓冲区30包含第一缓冲区30A、第二缓冲区30B、第三缓冲区30C以及第四缓冲区30D。第一缓冲区30A、第二缓冲区30B、第三缓冲区30C以及第四缓冲区30D将若干个流道10区分为第一散热部H1、第二散热部H2以及第三散热部H3。于此，第一散热部H1及第二散热部H2共平面，而第三散热部H3则与第一散热部H1、第二散热部H2不共平面。

进一步地，于此实施例中，第一缓冲区30A及第二缓冲区30B之间界定出第一散热部H1，第二缓冲区30B及第三缓冲区30C之间界定出第二散热部H2，且第三缓冲区30C及第四缓冲区30D之间界定出第三散热部H3。

于此，第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第四缓冲区30D为平面实心结构，而第三缓冲区30C为非平面实心结构。具体地，第一缓冲区30A上设置有第一破孔311，第二缓冲区30B上设置有第一破孔311及第二破孔312，第三缓冲区30C为具有两个垂直转折角且两端朝反向延伸的非平面实心结构。

如此一来，当热导板100欲对应位于不共平面位置的热源300进行散热时，于此例中，第一散热部H1及第二散热部H2可以对应共平面的两个热源300位置，而第三散热部H3则能对应位于不共平面的热源300的位置设置。因此，单一热导板100就能对应不同位置的热源300，借此达到较佳的散热效果。

配合参阅图6，于一实施例中，缓冲区30包含第一缓冲区30A、第二缓冲区30B、第三缓冲区30C以及第四缓冲区30D。第一缓冲区30A、第二缓冲区30B、第三缓冲区30C以及第四缓冲区30D将若干个流道10区分为第一散热部H1、第二散热部H2以及第三散热部H3。第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3分别具有若干个流道10。于此，第一散热部H1及第二散热部H2共平面，第三散热部H3与第一散热部H1、第二散热部H2不共平面，且第三散热部H3平行于第二散热部H2。

进一步地，于此实施例中，第一缓冲区30A及第二缓冲区30B之间界定出第一散热部H1，第二缓冲区30B及第三缓冲区30C之间界定出第二散热部H2，且第三缓冲区30C及第四缓冲区30D之间界定出第三散热部H3。

于此，第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第四缓冲区30D为平面实心结构，而第三缓冲区30C为非平面实心结构。具体地，第一缓冲区30A上设置有第一破孔311，第二缓冲区30B上设置有第一破孔311及第二破孔312，第三缓冲区30C为具有两个垂直转折角且两端朝相同方向延伸的非平面实心结构。如此一来，本实施例的热导板100即可对应于不同位置配置的热源300以达适当的散热效果，如此一来，单一热导板100便可以同时延伸至主机板的两侧，借此大幅提高热扩散的面积。

参阅图7，于一实施例中，缓冲区30包含第一缓冲区30A、第二缓冲区30B以及第三缓冲区30C。第一缓冲区30A、第二缓冲区30B以及第三缓冲区30C将若干个流道10区分为第一散热部H1、第二散热部H2以及第三散热部H3。第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3分别具有若干个流道10。于此，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3皆不共平面，且第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3排列为中空三角柱结构。

进一步地，于此实施例中，第一散热部H1、第二散热部H2以及第三散热部H3依序排列，且第一散热部H1位于第一缓冲区30A及第二缓冲区30B之间，第二散热部H2位于第二缓冲区30B及第三缓冲区30C之间，且第三散热部H3位于第三散热部H3与第一散热部H1之间。

于此，第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C为非平面实心结构。第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C分别为转折角，且转折角型态的第一缓冲区30A、第二缓冲区30B及第三缓冲区30C使第一散热部H1与第二散热部H2之间、第二散热部H2与第三散热部H3之间、第三散热部H3与第一散热部H1之间形成夹角。于此，第一散热部H1与第二散热部H2之间、第二散热部H2与第三散热部H3之间、第三散热部H3与第一散热部H1之间的夹角均为锐角，但不以此为限。

于一实施例中，请配合参阅图8至图10为包含前述热导板100的散热装置200的一实施例。于此，散热装置200包含热导板100、热源300以及机壳400。

热导板100及热源300设置于机壳400内，且热源300设置于热导板100上。借此使得热导板100得以对热源300进行完善的散热。

于一实施例中，机壳400包含上盖41、下盖42及筒身43。筒身43为空心圆筒形结构，而上盖41及下盖42分别设置于该筒身43的两端。

热导板100位于筒身43内，且热导板100的顶侧12靠近上盖41，底侧13靠近下盖42。

于此，热源300包含第一热源301、第二热源302以及第三热源303。第一热源301为中央处理器(CPU，Central Processing Unit)，第二热源302为绘图处理器(GPU，GraphicsProcessing Unit)，第三热源303为电源模块。前述热源300的具体态样并不以前述实施态样为限，也可为其他电子装置。具体地，在此实施例中，第三热源303与第一热源301及第二热源302电性连接。

第一热源301设置于热导板100上对应第一散热部H1的位置，第二热源302设置于热导板100上对应第二散热部H2的位置，第三热源303设置于热导板100上对应第三散热部H3的位置。于此，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3内的流道10分布范围分别对应第一热源301、第二热源302及第三热源303贴近热导板100部分的面积。借以使各热源300与各散热部H之间存在最大的接触面积，进而提供最佳的散热效果。

如此一来，当第一热源301、第二热源302及第三热源303运作产生热量时，第一热源301、第二热源302及第三热源303产生的热量直接传导至热导板100的第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3内的工作流体即得以快速地产生蒸发凝结循环的热传导效应。

进一步地，于一实施例中，热导板100以第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3面向彼此的一侧定义为内侧14，另一侧为外侧15。各热源300设置于热导板100的各散热部H之外侧15。

参阅图10并配合图11，各散热部H内的流道10的内壁面11接近内侧14的一部分为内壁内侧11A，而各散热部H内的流道10的内壁面11接近外侧15的一部分为内壁外侧11B。于此实施例中，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3内的流道10的内壁外侧11B设置毛细结构111。借此，通过毛细结构111设置于接近热源300的一侧，借以使工作流体20可以快速地被导引至接触热能，而能快速地进行热传导效应。在本具体实施例中，因为垂直伫立的热导板100和机壳400除了毛细作用之外，还可兼采重力的方式促使冷凝后的工作流体20回流至底侧13，所以毛细结构111可仅配置于内壁外侧11B，借此增加流道10的容积以容纳更多的工作流体20。除此之外，第一热源301、第二热源302以及第三热源303配置于靠近底侧13的位置，以充分加热向底侧13回流的工作流体20，并利用上升的热空气产生自然对流，因此可在下盖42形成进气入口，而在上盖41形成排气出口。

在另一实施例中，热导板100的第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3的内侧14之间还具有若干个辅助散热单元50。各辅助散热单元50可以是金属材质制成的片体，也可以是如前述各实施例中所述的热导板100。各辅助散热单元50间隔设置并形成若干个辅助散热流道51，各辅助散热流道51连通于热导板100的顶侧12及底侧13的连线方向。在本具体实施例中，热导板100是以铝挤的方式，通过模具横截面的设计，可使得挤制后的铝同时形成各流道10、毛细结构111、各缓冲区30以及辅助散热单元50，其中利用辅助散热单元50形成彼此之间互相平行的散热鳍片。

基于此，当散热装置200的各热源300运作产生热量时，各热源300产生的热量直接接触于热导板100，热导板100的第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3的内侧14之间可能也会聚积热空气。因此，于此实施例中，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3的内侧14之间的辅助散热流道51便能增加热空气与辅助散热单元50接触的面积，并据此使热空气达到快速降温的功效。

再进一步地，于此实施例中，第一散热部H1、第二散热部H2及第三散热部H3内的流道10可以是于内壁内侧11A及内壁外侧11B均设置毛细结构111，借此使热导板100内的工作流体20具有更多的附着面积以利冷凝，同时使其更为充分地接触热能并能更为快速地进行热传导效应。

此外，于一实施例中，机壳400的上盖41内还可以设置风扇，风扇可以搭配前述自然对流，将机壳400内的空气由下盖42抽吸至上盖41，借此辅助气流强制通过辅助散热流道51，并进而提高散热效率。

于一实施例中，热导板100还具有若干个结合部60，结合部60位于热导板100的顶侧12及底侧13处，且上盖41及下盖42之外周面则还分别具有装配槽411、421，热导板100的结合部60可以对应容置于上盖41及下盖42的装配槽411、421，并配合螺锁件、结合栓件、铆钉或其他结合件进行固定，借此成为稳定的结构体。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种热导板，其特征在于，包含：

若干个流道；

若干个工作流体，分别在该若干个流道中蒸发凝结循环作动；以及

一第一缓冲区，介于该若干个流道的其中两个该流道之间以供机械加工，该第一缓冲区将该若干个流道分为一第一散热部及一第二散热部。

2.如权利要求1所述的热导板，其特征在于，该第一缓冲区在机械加工之前实质上为一实心结构。

3.如权利要求1所述的热导板，其特征在于，该热导板具有相对的一顶侧及一底侧，该若干个流道分别由该底侧向该顶侧延伸，该些流道分别具有一内壁面，该内壁面还分别设置若干个毛细结构。

4.如权利要求1所述的热导板，其特征在于，该第一缓冲区形成弧面或转折角以使该热导板沿着不同方向沿伸。

5.如权利要求1所述的热导板，其特征在于，该第一散热部及该第二散热部共平面。

6.如权利要求1所述的热导板，其特征在于，该第一散热部及该第二散热部不共平面。

7.一种散热装置，适于散逸一热源所产生的热量，其特征在于，该散热装置包含：

一机壳；

一热导板，容置于该机壳内，该热导板具有相对的一顶侧及一底侧，该热源设置于该热导板，且该热导板包含：

若干个流道，分别由该底侧向该顶侧延伸；

若干个工作流体，分别在该若干个流道中蒸发凝结循环作动；以及

一第一缓冲区，介于该若干个流道的其中两个该流道之间以供机械加工，该第一缓冲区将该若干个流道分为一第一散热部及一第二散热部。

8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该第一散热部与该第二散热部之间通过该第一缓冲区形成一夹角。

9.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该热导板包含一第二缓冲区，该第二散热部介在该第一缓冲区和该第二缓冲区之间，该第一缓冲区与该第二缓冲区将该若干个流道分为该第一散热部、该第二散热部以及一第三散热部。

10.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该热导板于垂直该顶侧方向的截面为三角形。