CN214095677U - 立体传热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立体传热装置包含第一导热壳、第二导热壳、多个支撑结构、至少一个延伸传导结构、至少一个毛细结构及至少一个热管。第二导热壳具有至少一个穿孔，且第二导热壳装设于第一导热壳，以令第一导热壳与第二导热壳共同形成液密腔室。这些支撑结构的一端连接于第一导热壳。这些支撑结构的另一端连接于第二导热壳。延伸传导结构连接于这些支撑结构的至少部分。毛细结构迭设于第一导热壳、这些支撑结构的部分及至少一个延伸传导结构。热管穿设于穿孔。

Description

立体传热装置

技术领域

本实用新型涉及一种传热装置，特别是一种立体传热装置。

背景技术

均温板的技术原理类似于热管，但在传导方式上有所区别。热管为一维线性热传导，而真空腔均热板中的热量则是在一个二维的面上传导，因此效率更高。具体来说，均温板主要包括腔体及毛细结构。腔体内部具有中空腔室，且中空腔室用以供工作流体填注。毛细组织布设在中空腔室内。腔体受热部分称为蒸发区。腔体散热的部分称为冷凝区。工作流体在蒸发区吸收热量汽化并迅速扩张至整个腔体。在冷凝区放出热量冷凝成液态。接着，液态工质通过毛细结构返回蒸发区，而形成冷却循环。

然而，目前的均温板和热管皆个别独立运作，导致就个别均温板或个别热管而言，皆仅是平面式或直线式的个别传热，而非整体式的立体传热，换言之，散热效果尚未完全发挥。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种立体传热装置，借以令散热装置由平面式传热或直线式传热转换成立体式传热，以提升立体传热装置的散热效率。

本实用新型的一实施例所公开的立体传热装置包含第一导热壳、第二导热壳、多个支撑结构、至少一个延伸传导结构、至少一个毛细结构及至少一个热管。第二导热壳具有至少一个穿孔，且第二导热壳装设于第一导热壳，以令第一导热壳与第二导热壳共同形成液密腔室。这些支撑结构的一端连接于第一导热壳。这些支撑结构的另一端连接于第二导热壳。延伸传导结构连接于这些支撑结构的至少部分。毛细结构迭设于第一导热壳、这些支撑结构的部分及至少一个延伸传导结构。热管穿设于穿孔。

根据上述实施例的立体传热装置，通过将均温板和热管的复合，以将均温板的平面式传热或热管的直线式传热扩充为立体式传热，进而提升立体传热装置的散热效率。

以上关于本实用新型内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本实用新型的原理，并且提供本实用新型的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本实用新型第一实施例所述的立体传热装置的立体示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为图1的剖面示意图。

附图标记说明：

10 立体传热装置

100 第一导热壳

110 底板

111 内表面

120 环形侧板

121 内表面

130 第一凸包结构

131 内表面

140 第二凸包结构

141 内表面

200 第二导热壳

210 穿孔

310、320、330 支撑结构

310 第一支撑结构

320 第二支撑结构

330 第三支撑结构

350 延伸传导结构

410、420、430 毛细结构

410 第一毛细结构

420 第二毛细结构

430 第三毛细结构

500 热管

510 开口

520 缺口

D1、D2 直径

F 热接触面

S 液密腔室

T1～T3 厚度

具体实施方式

请参阅图1至图3。图1为根据本实用新型第一实施例所述的立体传热装置的立体示意图。图2为图1的分解示意图。图3为图1之剖面示意图。

本实施例的立体传热装置10包含第一导热壳100、第二导热壳200、多个支撑结构310、320、330、多个延伸传导结构350、多个毛细结构410、420、430及至少一个热管500。

第一导热壳100第二导热壳200与的材质例如为金属，并例如由钣金冲压制成。第二导热壳200装设于第一导热壳100，以令第一导热壳100与第二导热壳200共同形成液密腔室S。

第一导热壳100包含底板110、环形侧板120、第一凸包结构130及第二凸包结构140。环形侧板120连接于底板110的周围。第一凸包结构130从底板110朝远离第二导热壳200的方向凸起。第二凸包结构140从第一凸包结构130朝远离第二导热壳200的方向凸起。第二凸包结构140的外侧具有热接触面F。热接触面F用以接触热源(未绘示)。热源例如为中央处理器或图像处理器。第二导热壳200具有多个穿孔210。

这些支撑结构310、320、330的一端连接于第一导热壳100，这些支撑结构310、320、330的另一端连接于第二导热壳200。详细来说，这些支撑结构310、320、330包含多个第一支撑结构310、多个第二支撑结构320及多个第三支撑结构330。这些第一支撑结构310凸出于第一导热壳100的底板110的内表面111。这些第二支撑结构320凸出于第一导热壳100的第一凸包结构130的内表面131。这些第三支撑结构330凸出于第一导热壳100的第二凸包结构140的内表面141，且第一支撑结构310与第二支撑结构320的直径D1大于第三支撑结构330的直径D2。

多个延伸传导结构350连接于这些支撑结构310、320、330的至少部分。详细来说，这些延伸传导结构350凸出于第一导热壳100的第二凸包结构140的内表面141，并彼此平行。即这些延伸传导结构350与第一导热壳100热接触。此外，这些延伸传导结构350例如连接于这些第三支撑结构330的至少部分。

在本实施例中，这些延伸传导结构350例如为具有不同长度的矩形，但并不以此为限。在其他实施例中，延伸传导结构也可为非矩形，只要在液密腔室S中能提供所需的蒸气压降及减少因粉烧结毛细结构的毛细作用引起的高液体压降即可。

在本实施例中，支撑结构310、320、330及延伸传导结构350例如借由冲压成型、计算机铣床或其他方式而为一体成型的结构，但并不以此为限。在其他实施例中。支撑结构及延伸传导结构也可利用如熔接(welding)、扩散接合(diffusion bonding)、热压(thermalpressing)、软焊(soldering)、硬焊(brazing)、粘着剂等接合技术耦接于第一导热壳。

在本实施例中，这些延伸传导结构350彼此平行，但并不以此为限。在其他实施例中，这些延伸传导结构也可以呈放射状排列。

在本实施例中，这些延伸传导结构350仅连接于这些第三支撑结构330的至少部分，但并不以此为限。在其他实施例中，这些延伸传导结构也可连接于这些第一支撑结构310的至少部分或这些第二支撑结构320的至少部分。

在本实施例中，这些延伸传导结构350与第二导热壳200分离，但并不以此为限。在其他实施例中，这些延伸传导结构350也可与第二导热壳200热接触。

在本实施例中，延伸传导结构350的数量为多个，但并不以此为限。在其他实施例中，延伸传导结构的数量也可以仅为单个。

这些毛细结构410、420、430选自于由金属网、粉末烧结体及陶瓷烧结体所构成的群组。这些毛细结构410、420、430例如包含第一毛细结构410、第二毛细结构420及第三毛细结构430。第一毛细结构410迭设于第一导热壳100的底板110的至少部分内表面111、环形侧板120的至少部分内表面121、第一凸包结构130的至少部分内表面131。第二毛细结构420围绕设置于部分这些第一支撑结构310及部分这些第二支撑结构320。第三毛细结构430围绕设置于部分这些第三支撑结构330。第一毛细结构410的厚度T1大于第三毛细结构430的厚度T2。第三毛细结构430的厚度T2小于第二毛细结构420的厚度T3。由于毛细越薄，蒸发热阻越低，故在满足蒸发的前提下，第三毛细结构430的厚度T2会设计较薄，以降低第三毛细结构430的热阻值。经计算，当第三毛细结构430的厚度由0.4毫米变厚为0.6毫米时，热阻值也由0.0222℃/W变为0.0333℃/W。

在本实施例中，第一毛细结构410、第二毛细结构420与第三毛细结构430的厚度关系并非用以限制本实用新型，在其他实施例中，也可以改为第一毛细结构的厚度小于第三毛细结构的厚度与第三毛细结构的厚度大于第二毛细结构的厚度。

此外，第二毛细结构420还可以迭设于至少部分第二凸包结构140的内表面141，并包覆这些延伸传导结构350。

在本实施例中，毛细结构410、420、430的数量为多个，但并不以此为限。在其他实施例中，毛细结构的数量也可以仅为单个。

这些热管500分别穿设于这些穿孔210，且这些热管500分别抵靠于第一导热壳100的底板110的内表面111、第一凸包结构130的内表面131及第二凸包结构140的表面141。热管500的一端具有开口510及两个缺口520。两个缺口520连通开口510，且开口510通过两个缺口520连通液密腔室S。缺口520用以供工作流体流过。工作流体例如为蒸气。

在本实施例中，由于热管500抵靠第一导热壳100，使得热管500需设置缺口，以令热管500的内部空间通过缺口520与液密腔室S相连通，但并不以此为限。在其他实施例中，若热管未抵靠第一导热壳100，则热管也可以不需设置缺口。即热管可以直接通过开口与液密腔室S相连通。

在本实施例中，这些热管500的毛细结构(未绘示)分别例如以金属键键结的方式连接于这些毛细结构410、420、430，但并不以此为限。在其他实施例中，这些热管的毛细结构也可单纯抵靠于这些毛细结构。所谓的两个毛细结构以金属键键结的方式连接是指例如通过烧结制程让两个毛细结构相连接，以提升两个毛细结构传递流体的速度，进而提升立体传热装置10的散热效率。

在本实施例中，热管500的数量为多个，但并不以此为限。在其他实施例中，热管的数量也可以仅为单个。

根据上述实施例的立体传热装置，通过将均温板和热管的复合，以将均温板的平面式传热或热管的直线式传热扩充为立体式传热，进而提升立体传热装置的散热效率。

此外，在部分实施例中，相较于单纯抵靠的两个毛细结构，通过金属键键结的两个毛细结构可提升从第二毛细结构传递流体至第一毛细结构的速度，进而进一步提升立体传热装置的散热效率。

Claims (14)

1.一种立体传热装置，其特征在于，包含：

第一导热壳；

第二导热壳，具有至少一个穿孔，且该第二导热壳装设于该第一导热壳，以令该第一导热壳与该第二导热壳共同形成液密腔室；

多个支撑结构，该些支撑结构的一端连接于该第一导热壳，该些支撑结构的另一端连接于该第二导热壳；

至少一个延伸传导结构，连接于该些支撑结构的至少部分；

至少一个毛细结构，迭设于该第一导热壳、该些支撑结构的部分及该至少一个延伸传导结构；以及

至少一个热管，穿设于该至少一个穿孔。

2.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该热管的一端具有开口，该开口连通该液密腔室。

3.根据权利要求2所述的立体传热装置，其特征在于，该热管的该开口处具有缺口，该缺口连通该开口。

4.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该热管的毛细结构与该至少一个毛细结构相连接。

5.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该第一导热壳包含底板、环形侧板、第一凸包结构及第二凸包结构，该环形侧板连接于该底板的周围，该第一凸包结构从该底板朝远离该第二导热壳的方向凸起，该第二凸包结构从该第一凸包结构朝远离该第二导热壳的方向凸起，该些支撑结构凸出于该底板、该第一凸包结构及该第二凸包结构，该至少一个延伸传导结构凸出于该第二凸包结构，该至少一个毛细结构迭设于该底板的内表面、该环形侧板的内表面、该第一凸包结构的内表面、该第二凸包结构的内表面及该些支撑结构。

6.根据权利要求5所述的立体传热装置，其特征在于，该些支撑结构包含多个第一支撑结构、多个第二支撑结构及多个第三支撑结构，该些第一支撑结构凸出于该底板的内表面，该些第二支撑结构凸出于该第一凸包结构的内表面，该些第三支撑结构凸出于该第二凸包结构的内表面，且该第一支撑结构与该第二支撑结构的直径大于该第三支撑结构的直径，该至少一个延伸传导结构连接于该些第三支撑结构的部分。

7.根据权利要求6所述的立体传热装置，其特征在于，该至少一个毛细结构包含第一毛细结构、第二毛细结构及第三毛细结构，该第一毛细结构迭设于该底板的至少部分内表面、该环形侧板的至少部分内表面、该第一凸包结构的至少部分内表面，该第二毛细结构围绕设置于部分该些第一支撑结构及部分该些第二支撑结构，该第三毛细结构围绕设置于部分该些第三支撑结构，该第一毛细结构的厚度大于该第三毛细结构的厚度，该第三毛细结构的厚度小于该第二毛细结构的厚度。

8.根据权利要求7所述的立体传热装置，其特征在于，该第二毛细结构迭设于至少部分该第二凸包结构的内表面。

9.根据权利要求8所述的立体传热装置，其特征在于，该第二毛细结构包覆该至少一个延伸传导结构。

10.根据权利要求9所述的立体传热装置，其特征在于，该第二毛细结构以及该第三毛细结构与该第二导热壳热接触。

11.根据权利要求5所述的立体传热装置，其特征在于，该至少一个穿孔与该至少一个热管的数量为多个，该些热管分别穿设于该些穿孔，且该些热管分别抵靠于该底板的内表面、该第一凸包结构的内表面及该第二凸包结构的表面。

12.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该至少一个延伸传导结构的数量为多个，该些延伸传导结构彼此平行。

13.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该至少一个延伸传导结构与该第一导热壳热接触。

14.根据权利要求1所述的立体传热装置，其特征在于，该至少一个延伸传导结构与该第二导热壳分离。

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