CN208016229U - 散热单元结合强化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热单元结合强化结构，包括一壳体、至少一强化结构及至少一热管，该壳体具有一壳体腔室及至少一开口贯穿该壳体的一顶侧且连通该壳体腔室，该强化结构设于对应该开口上且设有一强化本体，该强化本体具有一连接孔系连通该壳体腔室，该热管具有一热管腔室，该热管的一端插接在相对该连接孔内，令该热管腔室连通该壳体腔室，且该强化本体的内侧紧贴结合在相对该热管的外侧。

Description

散热单元结合强化结构

技术领域

本实用新型涉及一种散热单元结合强化结构，尤指一种可达到增加结合强度及增加结合面积的散热单元结合强化结构。

背景技术

随现行电子设备逐渐以轻薄作为标榜的诉求，故各项元件都须随之缩小其尺寸，但电子设备的尺寸缩小伴随而来产生的热变成电子设备与系统改善性能的主要障碍。所以业界为了有效解决电子设备内的元件散热问题，便分别提出具有导热效能较佳的均温板(Vapor chamber)及热管(Heat pipe)，以有效解决现阶段的散热问题。

均温板(Vapor chamber包括呈矩型状的壳体及其壳体内部腔室壁面的毛细结构，且该壳体内部填充有工作液体，并该壳体的一侧(即蒸发区)系贴设在一发热元件(如中央处理器、南北桥晶片、电晶体等)上吸附该发热元件所产生的热量，使液态的工作液体于该壳体的蒸发区产生蒸发转换为汽态，将热量传导至该壳体的冷凝区，该汽态的工作液体于冷凝区受冷却后冷凝为液态，该液态的工作液体再通过重力或毛细结构回流至蒸发区继续汽液循环，以有效达到均温散热的效果。

热管(Heat pipe)的原理与理论架构与均温板相同，主要是在圆管口径的热管内的中空部分填入金属粉末，并通过烧结的方式于该热管的内壁形成一环状的毛细结构，其后将该热管抽真空并填充工作液体，最后封闭以形成热管结构。当工作液体由蒸发部受热蒸发后扩散至该冷凝端，并该工作液体于该蒸发部是汽态，由该蒸发部离开后向该冷凝端扩散时逐步受冷却冷凝转换为液态，并且再通过毛细结构回流至该蒸发部。

比较均温板与热管两者只有热传导的方式不同，均温板的热传导方式是二维的，是面的热传导方式，然而热管的热传导方式是一维的热传导方式(即远端散热)。故现今的电子元件仅配合单一的热管或均温板已不敷使用，因此，如何将热管与均温板结合在一起使用，以期大幅提升热传导的效率，而有效解决高功率电子元件的散热问题，是目前业者所需改进的。

实用新型内容

为此，为有效解决上述的问题，本实用新型的主要目的是提供一种可达到增加结合强度的散热单元结合强化结构。

本实用新型的另一目的是提供一种可达到增加结合面积以达到稳固结合及保护作用的散热单元结合强化结构。

本实用新型的另一目的是提供一种具有提升饱和蒸气压的耐压效果的散热单元结合强化结构。

本实用新型的另一目的是提供一种通过该热管与该壳体是相通结构，使热管内的一热管毛细结构连接壳体内的一壳体毛细结构，以达到提升热传效率的散热单元结合强化结构。

为达上述目的，本实用新型提供一种散热单元结合强化结构，其特征是包括：

一壳体，具有一壳体腔室及至少一开口，该壳体腔室具有一工作流体与一形成在该壳体腔室内壁的壳体毛细结构，该至少一开口贯穿该壳体的一顶侧，且连通该壳体腔室；

至少一强化结构，设有一位于该至少一开口上的强化本体，该强化本体具有一贯穿该强化本体的连接孔，该强化本体具有一内侧，该连接孔连通该壳体腔室；

至少一热管，具有一封闭端、一开放端及一热管腔室，该热管的开放端插接于该连接孔内，且该强化本体的内侧紧贴设于该热管的一外侧，该热管腔室位于该开放端与该封闭端之间，且通过该开放端连通该壳体腔室，一热管毛细结构形成在该热管的一内侧上，且连接于该壳体腔室内的该壳体毛细结构。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该强化本体沿相邻该至少一开口周缘从该壳体的顶侧向上延伸构成。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该壳体设有至少一结合槽，该至少一结合槽凹设于相邻该至少一开口的该壳体的顶侧上。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该强化本体设有一对接部及一强化连接部，该对接部从该强化连接部的一外周侧以水平方向向外延伸构成，且与该至少一结合槽相连接，该对接部的一上侧平齐相邻该壳体的顶侧，该连接孔贯穿该强化连接部，该强化连接部的内侧紧贴结合在相对该热管的外侧上。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该强化本体具有一唇部，该唇部从该强化连接部的一底端向下凸伸构成，且与对应该至少一开口的一内周侧相嵌接，且该唇部的内侧紧贴结合在相对该热管的外侧上。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该开放端处从该热管一体向外延伸出一延伸部，该延伸部在该壳体腔室内直接抵接该壳体腔室内的底侧，该热管毛细结构从该封闭端向该开放端延伸并直接连接接触该壳体腔室底侧的该壳体毛细结构。

所述的散热单元结合强化结构，其中：位于该开放端的该热管内侧上的该热管毛细结构连接相邻该壳体腔室内的该顶侧上的该壳体毛细结构，并且该延伸部的内侧上的该热管毛细结构连接相邻该壳体腔室内的该底侧上的该壳体毛细结构。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该壳体为一均温板或一热板。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该强化本体为金属材质所构成。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该开放端与该延伸部之间形成一缺口形状。

所述的散热单元结合强化结构，其中：该壳体具有一底侧、一侧边及一封管，该侧边环设在该顶侧与底侧之间，该封管贯穿地设在该侧边上，且连通该壳体腔室。

通过本实用新型的结构设计，使得有效达到增加结合强度及结合面积，且还有效达到保护作用及耐压性佳的效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的立体组合示意图。

图2为本实用新型的第一实施例的立体分解示意图。

图2A为本实用新型的第一实施例的组合剖面示意图。

图3为本实用新型的第二实施例的立体组合示意图。

图4为本实用新型的第二实施例的立体分解示意图。

图4A为本实用新型的第二实施例的组合剖面示意图。

附图标记说明：壳体1；顶侧10；底侧11；侧边12；壳体腔室13；开口14；壳体毛细结构16；结合槽17；封管18；强化本体2；连接孔21；内侧22；外周侧23；对接部24；强化连接部25；唇部26；热管3；外侧311；内侧312；封闭端32；开放端33；延伸部34；热管腔室35；热管毛细结构36。

具体实施方式

本实用新型的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

本实用新型提供一种散热单元结合强化结构。图1为本实用新型的第一实施例的立体组合示意图；图2为本实用新型的第一实施例的立体分解示意图；图2A为本实用新型的第一实施例的组合剖面示意图。该散热单元结合强化结构包括一壳体1、至少一强化结构及至少一热管3，该壳体1(其可如金、银、铜、铝、不锈钢、钛、陶瓷等材质制成)于本实施例表示为一均温板，该壳体1具有一顶侧10、一底侧11、一侧边12、一壳体腔室13、一封管18及至少一开口14，该侧边12环设在该壳体1的顶侧10与底侧11之间，该封管18贯穿在该侧边12上，以连通该壳体腔室13。并该壳体腔室13界定在该顶侧10及底侧11及侧边12之间，该壳体腔室13具有一工作流体与一形成在该壳体腔室13内壁的壳体毛细结构16，该工作流体是经由该封管18填充入至该壳体1的壳体腔室13内，并于工作流体填充完成后，即将封管18密封，并该壳体毛细结构16于本实施例表示为一烧结粉末体，但不局限于此。其中前述壳体1也可改设计为一热板或一平板式热管3。

该开口14贯穿在该壳体1的顶侧10上，且连通该壳体腔室13，该开口14于本实施例表示为4个开口14说明，但并不局限于此，于具体实施时，前述开口14的数量可为1个或1个以上，且所述开口14的数量是匹配对应热管3的数量而设计，例如1个开口14匹配对应1只热管3或2个开口14匹配对应2只热管3，依此类推。并该壳体1具有至少一结合槽17，前述结合槽17凹设于相邻该开口14的壳体1的顶侧10上，且于本实施例表示为4个结合槽17且匹配对应4个开口，前述强化结构设有一强化本体2，该强化本体2为一金属材质(如金、银、铜、铝、不锈钢、钛材质)所构成，且其设置在对应的开口14上，于本实施例的强化本体2表示为4个强化本体分别系以例如焊接方式或扩散接合方式连接在对应的4个开口14上，令所述的这些强化本体2一体连接在相邻对应所述的这些开口14的壳体1的顶侧10上。

该强化本体2具有一连接孔21、一对接部24、一内侧22、一外周侧23及一强化连接部25，该对接部24从该强化连接部25的外周侧23以水平方向向外延伸构成，且与对应该壳体1的结合槽17相连接，前述对接部24的一上侧系平齐相邻该壳体1的顶侧10，该连接孔21贯穿在该强化本体2的强化连接部25上，用以供对应的热管3插设，该连接孔21系连通对应的壳体腔室13。另外，该强化本体2具有一唇部26，该唇部26系从该强化连接部25的一底端向下凸伸构成，且与对应的开口14的一内周侧相嵌接。

而本实施例的热管3系以4只热管3具有可弯折的特性说明，该热管3具有一封闭端32、一开放端33、一热管毛细结构36及一热管腔室35，该热管毛细结构36于本实施例表示为一烧结粉末体，该热管毛细结构36形成设于在该热管3的一内侧312上，该热管腔室35位于该封闭端32与开放端33之间且连通该开放端33。该热管3的开放端33插接相对该强化本体2的连接孔21内，令该强化本体2的强化连接部25的内侧22与唇部26的内侧22紧贴结合于相对该热管3的外侧311上，该热管腔室35通过该开放端33连通该壳体腔室13，并该壳体腔室13与热管腔室35系垂直连通，且该热管3未与强化本体2接触的其余部分(包含封闭端32)是裸露于该壳体1外。其中前述热管3与强化本体2的连接是焊接方式或扩散接合方式连接构成一体。

因此，凭借该本实用新型的热管3与壳体1结合为一体且是相通的结构，让热管3与壳体1结合间没有接触的介面热阻。此外，参考图2A，通过该强化本体2的强化连接部25的轴向剖面厚度系大于该热管3的轴向剖面厚度及壳体1的轴向剖面厚度，使该强化本体2与对应该热管3相接合区域的厚度增加，例如强化连接部25的轴向剖面厚度如3.3mm(公厘)与对应热管3的轴向剖面厚度如0.3mm(公厘)相接合区域的轴向剖面厚度为3.6mm(公厘)，如此可有效增强该强化本体2与热管3的结合强度及结合面积，且于组合制程及使用时通过该强化本体2可有效避免前述接合区域受损坏，以有效达到保护作用。另者，当该壳体1接收到一热量时，令该壳体腔室13内的工作流体因高温而蒸发转换为蒸气，此时通过该强化本体2紧密接合在对应该热管3的外侧311上的设计，使得可达到提升饱和蒸气压的耐压需求。其中前述强化本体2及其强化连接部25的轴向剖面厚度并不局于上述3.3mm(公厘)，于具体实施时，使用者可以根据结合强度及饱和蒸汽压的耐压需求，设计调整前述强化本体2及其强化连接部25的轴向剖面厚度，例如1mm或1mm以上。

在一实施例，前述壳体毛细结构16与该热管毛细结构36也可选择为网格体、纤维体、沟槽或复合型毛细结构。

再者，前述开放端33处从该热管3一体向外延伸一延伸部34，该延伸部34是于该壳体腔室13内直接抵接该壳体腔室13内的底侧11，就是该延伸部34于该连接孔21内的开放端33上朝相对该壳体腔室13内的底侧11向下延伸，以与该壳体腔室13内的底侧11相连接一起，并该开放端33与延伸部34之间形成一缺口形状或一开口形状或一贯孔形状，且该延伸部34为该热管3的一部分，相对该延伸部34的内侧即为热管3的内侧312。所以凭借该热管3的开放端33处一体延伸的延伸部34连接该壳体腔室13内的底侧11，以及该热管3的外侧311连接相对该强化本体2的内侧22形成了可支撑该壳体腔室13内的支撑结构，故本案的壳体腔室13内未设有现有用来支撑的铜柱，以达到节省成本的效果。

请参考图1、图2A，前述热管毛细结构36是从该封闭端32向该开放端33延伸并连接接触对应该壳体腔室13的底侧11的壳体毛细结构16，如图所示，该延伸部34的内侧312其上的热管毛细结构36直接连接接触于该壳体腔室13内的底侧11其上的壳体毛细结构16，而位于该开放端33的该热管3内侧312其上的热管毛细结构36直接连接接触相邻该壳体腔室13内的顶侧10其上壳体毛细结构16，所以凭借该热管毛细结构36与壳体毛细结构16连接接触的设计，使得可有效达到提升热传效率及均温的效果，进而更有效增加汽液循换效率。

当该壳体1的底侧11外贴设在相对一发热元件(如中央处理器或MCU或其他电子元件)上时，该壳体1的底侧11会吸收该发热元件产生的一热量，令该壳体腔室13内的底侧11其上壳体毛细结构16的工作流体受热蒸发后而转换为蒸气的工作流体(或称为汽态工作流体)，使蒸气的工作流体会朝该壳体腔室13内的顶侧10方向流动，同时一部分蒸气的工作流体也会通过该热管3的开放端33流动到该热管腔室35内，直到该蒸气的工作流体于该壳体腔室13内的顶侧10上及热管腔室35内的封闭端32上冷凝后而转换为冷却的工作流体(或称为液态工作流体)，此时该热管腔室35内的封闭端32上的冷却的工作流体便凭借热管毛细结构36的毛细力迅速回流到该壳体腔室13内的底侧11其上该壳体毛细结构16，因此使该工作流体于该壳体腔室13与热管腔室35内不断汽液循环，来达到较佳的散热效果。

请参考图3为本实用新型的第二实施例的立体组合示意图；图4为本实用新型的第二实施例的立体分解示意图；图4A为本实用新型的第二实施例的组合剖面示意图。该本实施例的壳体1、热管3及强化本体2的结构及连结关系及其功效大致与前述第一实施例的壳体1、热管3及强化本体2的结构及连结关系及其功效相同，故在此不重新赘述，本实施例主要是将前述第一实施例的壳体1的顶侧10上没有凹设前述结合槽17以及该强化本体2(包含强化连接部25与对接部24及唇部26)改设计成为该壳体1本身的一部分(即强化本体2与壳体1为一体成型)，如图所示，该强化本体2沿相邻该开口14周缘从该壳体1的顶侧10向上延伸构成，且该热管3的开放端33插接相对该连接孔21及连通该连接孔21的开口14内，令该强化本体2的内侧22及该开口14的内周侧紧密接合(或紧贴结合)于相对该热管3的外侧311上。

Claims (11)

1.一种散热单元结合强化结构，其特征是包括：

一壳体，具有一壳体腔室及至少一开口，该壳体腔室具有一工作流体与一形成在该壳体腔室内壁的壳体毛细结构，该至少一开口贯穿该壳体的一顶侧，且连通该壳体腔室；

至少一强化结构，设有一位于该至少一开口上的强化本体，该强化本体具有一贯穿该强化本体的连接孔，该强化本体具有一内侧，该连接孔连通该壳体腔室；

至少一热管，具有一封闭端、一开放端及一热管腔室，该热管的开放端插接于该连接孔内，且该强化本体的内侧紧贴设于该热管的一外侧，该热管腔室位于该开放端与该封闭端之间，且通过该开放端连通该壳体腔室，一热管毛细结构形成在该热管的一内侧上，且连接于该壳体腔室内的该壳体毛细结构。

2.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该强化本体沿相邻该至少一开口周缘从该壳体的顶侧向上延伸构成。

3.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该壳体设有至少一结合槽，该至少一结合槽凹设于相邻该至少一开口的该壳体的顶侧上。

4.根据权利要求3所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该强化本体设有一对接部及一强化连接部，该对接部从该强化连接部的一外周侧以水平方向向外延伸构成，且与该至少一结合槽相连接，该对接部的一上侧平齐相邻该壳体的顶侧，该连接孔贯穿该强化连接部，该强化连接部的内侧紧贴结合在相对该热管的外侧上。

5.根据权利要求4所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该强化本体具有一唇部，该唇部从该强化连接部的一底端向下凸伸构成，且与对应该至少一开口的一内周侧相嵌接，且该唇部的内侧紧贴结合在相对该热管的外侧上。

6.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该开放端处从该热管一体向外延伸出一延伸部，该延伸部在该壳体腔室内直接抵接该壳体腔室内的底侧，该热管毛细结构从该封闭端向该开放端延伸并直接连接接触该壳体腔室底侧的该壳体毛细结构。

7.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：位于该开放端的该热管内侧上的该热管毛细结构连接相邻该壳体腔室内的该顶侧上的该壳体毛细结构，并且该延伸部的内侧上的该热管毛细结构连接相邻该壳体腔室内的该底侧上的该壳体毛细结构。

8.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该壳体为一均温板或一热板。

9.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该强化本体为金属材质所构成。

10.根据权利要求6所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该开放端与该延伸部之间形成一缺口形状。

11.根据权利要求1所述的散热单元结合强化结构，其特征在于：该壳体具有一底侧、一侧边及一封管，该侧边环设在该顶侧与底侧之间，该封管贯穿地设在该侧边上，且连通该壳体腔室。