CN113865390A - 均温板结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种均温板结构，用以对热源散热。均温板结构包括壳体、第一毛细结构以及工作流体。壳体具有吸热侧与散热侧，吸热侧热接触热源。第一毛细结构配置于壳体内且形成多个彼此独立的腔室，各腔室连接在吸热侧与散热侧之间。工作流体填充于壳体内。吸热侧吸收热源所产生的热，用以将工作流体从液态转变为汽态，并经腔室传送至散热侧。散热侧将所述热散逸，而使工作流体从汽态转变为液态，并经第一毛细结构传送至吸热侧，以形成循环。
Description
技术领域
本发明涉及一种均温板结构。
背景技术
现有的均温板，通常是由两个板体相叠并于周围焊接而于内部形成密闭腔室，并在密闭腔室内置入毛细结构及工作流体，通过工作流体的液态、汽态的转换来达到均温导热的效果。
然如前述，均温板的效果主要在于将热尽速扩散至整个板面，也就是其主要是以平面(二维方向)方式进行传热，因此在纵向上并无法如板面般迅速传热，也因此抑制了均温板的散热效能。
发明内容
本发明是针对一种均温板结构，用以改善均温板在纵向上的热传效率。
根据本发明的实施例，均温板结构用以对热源散热。均温板结构包括壳体、第一毛细结构以及工作流体。壳体具有吸热侧与散热侧，吸热侧热接触热源。第一毛细结构配置于壳体内且形成多个彼此独立的腔室，各腔室连接在吸热侧与散热侧之间。工作流体填充于壳体内。吸热侧吸收热源所产生的热，以将工作流体从液态转变为汽态，并经腔室传送至散热侧。散热侧将所述热散逸，而使工作流体从汽态转变为液态，并经第一毛细结构传送至吸热侧，以形成循环。
基于上述，均温板结构在壳体内，通过第一毛细结构所形成的多个独立腔室，且使腔室连接在壳体的吸热端与散热端之间，因而使液态工作流体经吸热而转换成气态工作流体后，能直接在这些独立的腔室中进行传送，以待其移至散热端并将热散逸后，转换成液态的工作流体更能立即从第一毛细结构而传回吸热端。如此一来，第一毛细结构将能有效地缩短液态工作流体的传送路径，进而提高均温板结构在纵向的热传效能，故而设计者能依据均温板结构的主要吸热的特定位置，设置上述的第一毛细结构与其所形成的独立腔室，以改善在所述特定位置的热传速度，避免热阻塞的情形发生。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的均温板结构的局部剖视图。
图2是图1的均温板结构的部分结构分解示意图。
图3示出本发明另一实施例的均温板结构的局部示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是依据本发明一实施例的均温板结构的局部剖视图。图2是图1的均温板结构的部分结构分解示意图。再者，在上述附图中一并提供能对应的直角坐标X-Y-Z以利于构件描述。请同时参考图1与图2，均温板结构100包括壳体110、毛细结构120、散热件130以及工作流体。壳体110具有封闭腔室113与彼此对应的吸热侧R1与散热侧R2。热源200，例如是电子装置的处理器或显示芯片，其热接触于壳体110的吸热侧R1，而散热件130，例如是散热鳍片，配置在壳体110之外且位于散热侧R2。毛细结构120依据配置在壳体110内的不同处而进一步地区分为彼此连接的第一毛细结构121与第二毛细结构122，其例如是以金属粉末一同烧结而成。工作流体填充于封闭腔室113且因吸热或散热而存在液态工作流体F2与汽态工作流体F1两种状态，在此以实心箭号代表液态工作流体F2，以空心箭号代表汽态工作流体F1。当热源200所产生的热在吸热侧R1被液态工作流体F2吸收之后，液态工作流体F2转换成汽态工作流体F1，并因此移向壳体110的散热侧R2。如此，热得以被传递至散热件130，并经由自然热交换(例如与外部环境自然对流而冷却)或强制热交换(例如通过风扇提供强制冷却)等方式从散热件130处散逸出均温板结构100，以达到对热源200散热的效果。当然，在其他未示出的实施例中，散热件也可以是热管，用以将热传出均温板结构。
如图2所示，毛细结构120的第二毛细结构122是配置在壳体110的内表面，也就是封闭腔室113的周边。详细来说，壳体110包括上壳111与下壳112，两者予以焊接结合后而形成封闭腔室113(标示于图1)，第二毛细结构122布满下壳112的内表面与上壳111的下表面111a(内表面)。热源200抵接于下壳112，而在此以热源200在下壳112的底面112a上形成正投影轮廓200a作为示出。值得注意的是，本实施例的第一毛细结构121则是设置在封闭腔室113中，且形成多个彼此独立的腔室123。第一毛细结构121与其内的腔室123实质上形成多个中空柱体C1，且沿纵向(沿Z轴轴向)立于壳体110之内。
在此，将X-Y平面视为均温板结构100的板面，因而这些中空柱体C1的延伸方向实质上为板面的法线方向，以使腔室123沿Z轴连接在吸热侧R1与散热侧R2之间。如此一来，如图1所示，对其中一中空柱体C1而言，当吸热侧R1的液态工作流体F2吸热转换为汽态工作流体F1时，汽态工作流体F1沿腔室123移向散热侧R2，且当汽态工作流体F1因热量散逸而转换成液态工作流体F2时，便立即地沿第一毛细结构121而传送回吸热侧R1，以完成一循环。
再者，第一毛细结构121是坐落于热源200与吸热侧R1的接触范围内，也就是如图2所示虚线轮廓示意，由第一毛细结构121与腔室123构成的中空柱体C1，是位于热源200在壳体110的底面112a的正投影轮廓200a的范围之内。此举代表的是，如图1所示工作流体的流动状态，当汽态工作流体F1在散热侧R2因散热而转换液态工作流体F2时，便会立即沿着第一毛细结构121而传回吸热侧R1，以利于再次吸热。由此可知，第一毛细结构121提供液态工作流体F2较短的传送路径，因此在这些中空柱体C1的工作流体120能有效且迅速地完成热循环，而正投影轮廓200a正是对应热源200与壳体110的抵接(热接触)范围，在此范围内，热源200的热量是以最大量状态传送至均温板结构100。因此，通过坐落于正投影轮廓200a内的中空柱体C1，明显能加速将热传送至散热侧R2，而提高均温板结构100的传热效率。换句话说，本实施例的均温板结构100针对热源200所在的位置，或是针对主要的吸热部分，而在封闭腔室113内提供对应的中空柱体C1，通过对工作流体产生多个且彼此独立的相变循环路径，以在从热源200吸热之后，热能顺利且迅速地进行传送、散逸的动作，而避免在纵向产生热阻塞的情形。
反过来说，一旦均温板结构不具备本实施例所述的中空柱体C1，则在散热侧R2的液态工作流体F2，将仅能沿着第二毛细结构122传送回吸热侧R1，也就是如图2所示配置在壳体110内部周边的第二毛细结构122，其对于液态工作流体将产生较长的传送路径，因此明显不利于均温板结构的散热效率。
另一方面，请再参考图1，在本实施例中，在热源200持续产生热的情形下，工作流体在中空柱体C1所产生的循环也会不断地发生，也就是汽态工作流体F1与液态工作流体F2是同时存在。如此一来，液态工作流体F2沿第一毛细结构121传回吸热侧R1时，也代表着液态工作流体F2会分布于第一毛细结构121中，进而形成障壁，以阻止汽态工作流体F1逸出腔室123。如此将使第一毛细结构121与其腔室123在封闭腔室113形成多个彼此独立的循环空间，而驱使工作流体能在这些中空柱体C1处便能完成吸热、散热动作，因此均温板结构100能在纵向(Z轴轴向)对热源200提供强力热疏导而有利于整体的散热效率。
此外，请再参考图2，本实施例的均温板结构100还包括多个实心柱体C2，立设在壳体110内且抵接在壳体110的内表面(下表面111a与底面112a)之间，且这些实心柱体C2环绕中空柱体C1(第一毛细结构121与腔室123)设置。本实施例的实心柱体C2作为均温板结构100的结构支撑以维持其结构强度，同时也维持工作流体进行相变所需的封闭腔室113。在此并未限制中空柱体C1与实心柱体C2的配置方式，如前所述，均温板结构100需视与热源200热接触的主要吸热部分配置对应的中空柱体C1，而在非主要吸热部分处改以实心柱体C2作为维持结构之用。
图3示出本发明另一实施例的均温板结构的局部示意图。请参考图3，其所示出者是均温板结构300的内部示意图。在本实施例中，第一毛细结构321实质上填满壳体内部空间，且进而形成所示多个中空柱体C3，而热源200位于所述壳体的底部且对应于部分第一毛细结构321以及全部的中空柱体C3。据此，本实施例的均温板结构300也能如上述实施例一般，利用填充在第一毛细结构321的工作流体进行吸热、散热而对应产生的相变化，以提高整体散热效率。
综上所述，在本发明的上述实施例中，均温板结构在壳体内，通过第一毛细结构所形成的多个独立腔室，且使腔室连接在壳体的吸热端与散热端之间，因而使液态工作流体经吸热而转换成气态工作流体后，能直接在这些独立的腔室中进行传送，以待其移至散热端并将热散逸后，转换成液态的工作流体更能立即从第一毛细结构而传回吸热端。
再者，在热源持续发热的情形下，即代表工作流体在中空柱体处的相变也会持续发生，因而液态工作流体沿第一毛细结构传至吸热侧，以及汽态工作流体沿腔室传至散热侧是同时发生。据此，位于第一毛细结构的液态工作流体还能进一步形成障壁，用以防止腔室内的汽态工作流体逸出。因此让工作流体在中空柱体的相变能顺利地进行。也就是说，在这些中空柱体处的散热效率能因此提高。
如此一来，第一毛细结构将能有效地缩短液态工作流体的传送路径，进而提高均温板结构在纵向的热传效能，故而设计者能依据均温板结构的主要吸热的特定位置，设置上述的第一毛细结构与其所形成的独立腔室，以改善在所述特定位置的热传速度，避免热阻塞的情形发生。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种均温板结构，用以对热源散热，其特征在于，所述均温板结构包括：
壳体，具有吸热侧与散热侧，所述吸热侧热接触所述热源；
第一毛细结构，配置于所述壳体内且形成多个彼此独立的腔室，各所述腔室连接在所述吸热侧与所述散热侧之间；以及
工作流体，填充于所述壳体内，所述吸热侧吸收所述热源所产生的热，以将所述工作流体从液态转变为汽态，并经所述多个腔室传送至所述散热侧，所述散热侧将所述热散逸，而使所述工作流体从汽态转变为液态，并经所述第一毛细结构传送至所述吸热侧，以形成多个循环。
2.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，呈液态的所述工作流体分布于所述第一毛细结构而形成障壁，且阻止呈汽态的所述工作流体逸出所述腔室。
3.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，所述第一毛细结构坐落于所述热源与所述吸热侧的接触范围内。
4.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，所述第一毛细结构形成多个中空柱体。
5.根据权利要求4所述的均温板结构，其特征在于，所述第一毛细结构充满所述壳体内部空间，而在对应所述热源处形成所述多个中空柱体。
6.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，所述第一毛细结构沿纵向立于所述壳体内，所述纵向是所述均温板结构的板面的法线方向。
7.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，还包括第二毛细结构，配置在所述壳体的内表面且连接所述第一毛细结构。
8.根据权利要求7所述的均温板结构，其特征在于，所述第一毛细结构与所述第二毛细结构是以金属粉末烧结而成。
9.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，还包括散热件，配置于所述壳体外且位于所述散热侧。
10.根据权利要求1所述的均温板结构，其特征在于，还包括多个实心柱体，立设在所述壳体内且抵接在所述壳体内的内表面之间。
11.根据权利要求10所述的均温板结构，其特征在于，所述多个实心柱体环绕所述多个腔室设置。
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