CN1532923A

CN1532923A - 喷射导热的方法与装置

Info

Publication number: CN1532923A
Application number: CNA031074847A
Authority: CN
Inventors: 骆俊光; 郭晋良
Original assignee: NOYA Inc
Current assignee: NOYA Inc
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-09-29

Abstract

本发明提供一种喷射导热的装置与方法，该装置包含一真空腔体，及一充填在该真空腔体内的液态导热介质；该真空腔体包括至少一受该发热源作用而自真空腔体的内壁面下凹形成的集液凹部；该液态导热介质会受导引流入到该集液凹部内；该方法是在一受发热源作用的真空腔体的内壁面下凹形成至少一集液凹部后，充填液态导热介质；使位于集液凹部内的液态导热介质集中受到热量激发后形成沸腾喷流以迅速导热。

Description

喷射导热的方法与装置

(1)技术领域

本发明涉及一种导热方法，特别是涉及一种可将热量迅速传输的喷射导热的方法。

(2)背景技术

如图1所示，一般散热装置1是贴合在一发热源2上，并包含一具有一真空容室111的真空腔体11，及充填在该真空腔体11的真空容室111的液态导热介质12。

该散热装置1的散热手段，是利用该发热源2的温度上升(譬如中央处理器工作时)后，激发位于该真空腔体11的光滑平直底面112上的液态导热介质12，使该液态导热介质12逐渐吸收热量，于经过一段时间后，该液态导热介质12会形成汽化而转换为气态导热介质(未图示)，再通过该气态导热介质与真空腔体11的外部与空气对流进行热交换获得冷凝作用，再使气态导热介质转换为液态导热介质12，进而获得吸热、散热的循环散热效果。

但是实际使用时，当液态导热介质12受发热源2的升温激发时，因为真空腔体11光滑平直底面112会使分布在上面的液态导热介质12的能量分散而无法聚集，即虽然液体吸热比固体快，但是吸热慢的光滑平直底面112是先贴合在发热源2上进行热交换后，再传递给吸热快的液态导热介质12进行热交换，导致激发液态导热介质12的时间拉长，无法将热能快速传输出去，诚为相关业者极待努力研究改进的目标。

(3)发明内容

本发明的目的是提供一种可将能量集中有效激发使呈喷射传递，以达到迅速传输热量效果的喷射导热的装置。

本发明的另一目的是提供一种可将热量迅速传输的喷射导热的方法。

依据本发明喷射导热的装置，包含一受一发热源作用的真空腔体，及一充填在该真空腔体内的液态导热介质；该真空腔体受发热源的热作用，并包括一由内壁面包覆界定出的真空容室，及至少一受该发热源作用而自真空腔体的内壁面下凹形成的集液凹部；该液态导热介质是充填在该真空腔体的真空容室内，并受导引流入到该真空腔体的集液凹部内；当位于该真空腔体的集液凹部内的液态导热介质，集中受到该发热源的热量激发后，将形成沸腾喷流以迅速导热。

此外，依据本发明喷射导热的方法，包含下列步骤：

(A)在一受发热源作用的真空腔体的内壁面下凹形成至少一集液凹部后，充填液态导热介质；

(B)使位于集液凹部内的液态导热介质集中受到热量激发后形成沸腾喷流以迅速导热。

(4)附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是一般散热装置的部份剖视图。

图2是本发明一较佳实施例的喷射导热的装置的一未完整的剖视图，说明一真空腔体的内壁面下凹设有多个集液凹部，位于该集液凹部内的液态导热介质集中受到热量激发后，将形成沸腾喷流，以迅速汽化为气态导热介质。

图3是该较佳实施例的一未完整的剖视图，说明该气态导热介质经外部空气的冷凝作用而转换为液态导热介质后，可借助该集液凹部的导流缘加快回流的速度，缩短热量激发的时间。

图4是该较佳实施例的一使用示意图，说明该真空腔体的内壁面下凹设有一集液凹部。

图5是该较佳实施例的一使用示意图，说明该真空腔体放置在一液态发热源内。

图6是本发明一较佳实施例的喷射导热的方法的流程图。

(5)具体实施方式

为了方便说明，在以下的实施例中，类似的元件是以相同标号来表示。

如图2、3所示，本发明一较佳实施例的喷射导热的装置3包含一受一发热源2作用的真空腔体4，及充填在该真空腔体4内的液态导热介质5；该发热源2的发热形态可为直接接触该真空腔体4的直接式发热源，与不直接接触该真空腔体4的间接式发热源；该直接式发热源可为直接贴设在该真空腔体4的底外周面41的固态发热源(如图2所示的中央处理器)，或直接接触该真空腔体4的外周侧的液态发热源(如图5所示的高于真空腔体4的腔体温度的高温液体6)；该间接式发热源可为照射在该真空腔体4上的辐射热。

该真空腔体4是选自导热性佳的材质制成，其底外周面41是贴设在该发热源2上，当然该发热源2也可贴设在该真空腔体4的外周侧；该真空腔体4包括一由内壁面42包覆界定出的真空容室43，及至少一受该发热源2作用而自真空腔体4的内壁面42下凹形成的集液凹部45；即该真空腔体4的内壁面42可下凹形成如图2所示的多个集液凹部45，或只设置如图4所示的单一个集液凹部45；每一集液凹部45具有一环设在其端缘的弯弧状导流缘451；在本实施例中该集液凹部45是设计成圆孔状，此外，还可变化设计成波状、正弦波、三角波、不规则波形、开放式连续波形、封闭式连续波形，或间断式波形等形状(未图示)。

该液态导热介质5是充填在该真空腔体4的真空容室43内，并可受该集液凹部45的圆弧状导流缘451而顺利地流入到该集液凹部45内，以防止因液态导热介质5所形成的表面张力受阻滞而无法顺利流入该集液凹部45内的情形。

值得一提的是，该真空腔体4的导热模式手段依上述液态导热介质5组构特性大致分下列二种：其一，是一般热导方式，是在该真空腔体4的真空容室43内充填下列单一或混合材料：纯水、甲醇、丙酮、氨、氮、钠、锂……等或其他等效材料；其二，是热超传导方式，是选自氢、锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡……等等，采用多种氧化元素经高温烧结研磨混合而成，将该真空容室43充填前述组成物而得。

使用时，在注入上述的液态导热介质5前，是先将该真空腔体4的未设有该集液凹部45的内壁面42进行钝化处理并清洗烘干后，让该真空腔体4的内壁面42形成毛细面状，使液态导热介质5容易附着于该内壁面42上。

使用时，如图2所示，当发热源2的温度上升时(譬如中央处理器工作时)，将使位于该真空腔体4的集液凹部45内的液态导热介质5集中受到热量激发后，并受到真空容室43内的低压影响下(因位于真空低压空间内的液体，较容易沸腾即沸点较低)，而可迅速产生相变或热分子产生恒前进扩张式振动传递；即当该液态导热介质5集中受到热量激发后，将形成沸腾喷流，使液态导热介质5(如图2所示朝向该真空腔体5的顶部的箭头所示)将迅速汽化而形成气态导热介质(未图示)，该气态导热介质的夹带有高能量的热分子，将快速喷流于该真空腔体4的内壁面42上，再通过该气态导热介质与真空腔体4的外部与空气对流进行热交换获得冷凝作用，使气态导热介质转换为液态导热介质5(如图3所示朝向该真空腔体5的集液凹部45的箭头所示)，并回流到该集液凹部45内，获得吸热、散热的循环导热效果。

值得一提的是，尤其当该集液凹部45交互分布设在真空腔体4的内壁面42时，更可发挥彼此交叉喷射导热的特别效果。

且重要的是，借助该真空腔体4的集液凹部45的不同安装位置或角度的结构设计，将使该真空腔体4不管是装设在如图2所示的位置，或处于挂置位置(未图示)，皆可使前述的液态导热介质5流入该集液凹部45内，即可因发热源2温度上升时，借助集液凹部45的感受热力速度快而可集中激发前述的液态导热介质5，快速产生沸腾喷流的效果，以产生极佳的传热效果。

况且，借助本发明的喷射导热的装置3的真空腔体4内设有集液凹部45，不同于如图1所示的一般散热装置1的真空腔体5只具有光滑平直底面112，其感受热力速度慢，相对本发明集液凹槽45可使液态导热介质5集中受到热量激发，感应热力速度快，而形成喷射沸腾传热，加速液态导热介质5转换为气态导热介质，减少时间的损耗；当该气态导热介质经外部空气的冷凝作用而转换为液态导热介质5后，更可借助该集液凹部45的导流缘451加快回流的速度，间接缩短热量激发的时间，而获得省时的效果。

如图6所示，本发明的喷射导热的方法，包含下列步骤：

(A)在一受发热源作用的真空腔体的内壁面下凹形成至少一集液凹部后，充填液态导热介质；该真空腔体的集液凹部设有供该液态导热介质顺利流入的导流缘。

(B)使位于集液凹部内的液态导热介质集中受到热量激发后形成沸腾喷流以迅速导热；该液态导热介质集中受到热量激发后，将形成沸腾喷流，使液态导热介质迅速汽化而形成气态导热介质，该气态导热介质的夹带有高能量的热分子，将快速喷流于该真空腔体的内壁面上，再通过该气态导热介质与真空腔体的外部与空气对流进行热交换获得冷凝作用，使气态导热介质转换为液态导热介质，并回流到该集液凹部内，获得循环导热效果。

Claims

1.一种喷射导热的方法，其特征在于，包含下列步骤：

(A)在一受发热源作用真空腔体的内壁面下凹形成至少一集液凹部后，充填液态导热介质；

2.如权利要求1所述的喷射导热的方法，其特征在于：

步骤(A)的真空腔体的集液凹部设有供该液态导热介质顺利流入的导流缘。

3.如权利要求1所述的喷射导热的方法，其特征在于：

步骤(B)的液态导热介质集中受到热量激发后将形成沸腾喷流，使液态导热介质迅速汽化而形成气态导热介质，该气态导热介质的夹带有高能量的热分子，将快速喷流于该真空腔体的内壁面上，再通过该气态导热介质与真空腔体的外部与空气对流进行热交换获得冷凝作用，使气态导热介质转换为液态导热介质，并回流到该集液凹部内，获得循环导热效果。

4.一种喷射导热的装置，包含一受一发热源作用的真空腔体，及充填在该真空腔体内的液态导热介质，其特征在于：

该真空腔体，是受一发热源作用，并包括一由内壁面包覆界定出的真空容室，及至少一受该发热源作用而自真空腔体的内壁面下凹形成的集液凹部；及

该液态导热介质，是充填在该真空腔体的真空容室内，并受导引流入到该真空腔体的集液凹部内。

5.如权利要求4所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该真空腔体的集液凹部设有供该液态导热介质顺利流入的导流缘。

6.如权利要求4所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该发热源的发热形态为直接接触该真空腔体的直接式发热源。

7.如权利要求4所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该发热源的发热形态为不直接接触该真空腔体的间接式发热源。

8.如权利要求6所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该直接式发热源可为直接贴设在该真空腔体的固态发热源。

9.如权利要求6所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该直接式发热源可为直接接触该真空腔体的外周侧的液态发热源。

10.如权利要求7所述的喷射导热的装置，其特征在于：

该间接式发热源可为照射在该真空腔体上的辐射热。