CN220189635U - 热扩散器件和电子设备 - Google Patents
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Abstract
热扩散器件的一技术方案的均热板(1)具备壳体(10)、工作介质(20)、芯部(30)。芯部(30)包括从内侧支承壳体(10)的第1内壁面(11a)和第2内壁面(12a)的第1多孔体(41)和第2多孔体(42)。第1多孔体(41)沿着与厚度方向Z垂直的方向延伸,并且在该延伸方向上经由第1间断区域(R1)而间断。第2多孔体(42)嵌入第1间断区域(R1)并与第1多孔体(41)隔开间隙配置。
Description
技术领域
本实用新型涉及热扩散器件和电子设备。
背景技术
近年来,因元件的高集成化和高性能化产生的发热量增加。此外,由于产品越来越小型化,所以发热密度增加,因此,散热对策变得重要。该状况在智能手机和平板电脑等移动终端的领域中特别显著。作为热对策构件,多数使用石墨片等,但其热输送量不充分,因此,正在研究使用各种热对策构件。其中,作为能够非常有效地使热扩散的热扩散器件,正在研究使用作为面状的导热管的均热板。
均热板具有在壳体的内部封入有工作介质和通过毛细管力输送工作介质的芯部的构造。上述工作介质在吸收来自发热元件的热的蒸发部处吸收来自发热元件的热并在均热板内蒸发之后,工作介质在均热板内移动,被冷却而返回液相。返回至液相的工作介质由于芯部的毛细管力而再次移动至发热元件侧的蒸发部,对发热元件进行冷却。通过重复该动作,从而均热板能够不具有外部动力而自主地工作,能够利用工作介质的蒸发潜热和冷凝潜热而使热二维地以高速扩散。
为了应对智能手机和平板电脑等移动终端的轻薄化,也谋求均热板轻薄化。在这样的薄型的均热板中,不易确保机械强度和热输送效率。
因此,如专利文献1记载的那样,提出有:为了确保构成均热板的壳体的机械强度,将配置于壳体的内部的芯部作为用于保持壳体的形状的支承体而加以利用。
在专利文献1记载的均热板中,在由壳体的相向的一对内壁面、芯部的不与上述一对内壁面接触的侧面和与上述芯部的侧面隔开间隙而形成的相向面围起的空间,形成有冷凝的工作流体的积液流路。根据专利文献1,通过组合芯部和积液流路,能够形成始终对芯部供给液体的状态,因此,减少作为液体流路的整体的液体的压力损失,作为其结果,能够使均热板的最大热输送量变大。
专利文献1:日本特开2019-113270号公报(日本特许第6442594号公报)
在薄型的均热板中,也设想有使壳体迎合均热板的装入部位的形状而弯曲配置。
然而,存在根据弯曲壳体的方向而使配置于壳体的内部的芯部也形成弯曲这种情况。在该情况下,芯部由于在成为弯曲的起点的部分施加较大的应力,所以不易产生裂缝等粗大的缺陷。作为其结果,芯部的毛细管力变得无法保持,热输送能力恐怕降低。
另外,上述问题不局限于均热板,是在能够通过与均热板相同的结构使热扩散的热扩散器件中共存的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种热扩散器件,其在壳体弯曲的情况下保持芯部的毛细管力,具有较高的热输送能力。本实用新型目的还在于提供具备上述热扩散器件的电子设备。
本实用新型的热扩散器件具备:壳体,其具有在厚度方向上相向的第1内壁面和第2内壁面;工作介质,其被封入上述壳体的内部空间;以及芯部,其配置于上述壳体的内部空间。上述芯部包括从内侧支承上述壳体的上述第1内壁面和上述第2内壁面的第1多孔体和第2多孔体。上述第1多孔体沿着与上述厚度方向垂直的方向延伸,并且在该延伸方向上经由第1间断区域而间断。上述第2多孔体嵌入上述第1间断区域并与上述第1多孔体隔开间隙配置。
本实用新型的电子设备具备本实用新型的热扩散器件。
根据本实用新型,能够提供一种热扩散器件,其在壳体弯曲的情况下,保持芯部的毛细管力,具有较高的热输送能力。
附图说明
图1是示意性地表示本实用新型的第1实施方式所涉及的均热板的一例的立体图。
图2是沿着图1所示的均热板的II-II线的剖视图。
图3是沿着图2所示的均热板的III-III线的剖视图。
图4是沿着图2所示的均热板的IV-IV线的剖视图。
图5是示意性地表示图4所示的均热板弯曲的状态的剖视图。
图6是图5的变形例。
图7是图4的变形例。
图8是示意性地表示形成在第1片材上的第1多孔体和第3多孔体的一例的俯视图。
图9是从图8中的箭头IX所示的方向观察的第1多孔体的剖视图。
图10是从图8中的箭头X所示的方向观察的第1多孔体的剖视图。
图11是示意性地表示形成在第2片材上的第2多孔体和第4多孔体的一例的俯视图。
图12是从图11中的箭头XII所示的方向观察的第2多孔体的剖视图。
图13是从图11中的箭头XIII所示的方向观察的第2多孔体的剖视图。
图14是示意性地表示本实用新型的第2实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图15是示意性地表示本实用新型的第3实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图16是示意性地表示本实用新型的第4实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图17是示意性地表示本实用新型的第5实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图18是示意性地表示本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图19是沿着图18所示的均热板的XIX-XIX线的剖视图。
具体实施方式
以下,对本实用新型的热扩散器件进行说明。
然而,本实用新型不限定于以下的实施方式,能够在不变更本实用新型的主旨的范围内适当地变更而应用。另外,组合两个以上以下记载的各个优选的结构而成的结构也是本实用新型。
以下所示的各实施方式是例示的,能够进行不同的实施方式所示的结构的部分的置换或者组合是不言而喻的。在第2实施方式以下,省略针对与第1实施方式共用的事项的叙述,仅对不同点进行说明。特别是,针对基于相同结构的相同作用效果,不按每个实施方式依次提及。
在以下的说明中,在不特别区分各实施方式的情况下,仅称为“本实用新型的热扩散器件”。
以下,作为本实用新型的热扩散器件的一实施方式,将均热板作为例子进行说明。本实用新型的热扩散器件也能够应用于导热管等热扩散器件等。
以下所示的附图是示意性的,存在其尺寸、纵横比的比例尺等与实际产品不同的情况。
[第1实施方式]
图1是示意性地表示本实用新型的第1实施方式所涉及的均热板的一例的立体图。图2是沿着图1所示的均热板的II-II线的剖视图。图3是沿着图2所示的均热板的III-III线的剖视图。图4是沿着图2所示的均热板的IV-IV线的剖视图。
图1所示的均热板1具备以气密状态被密闭的中空的壳体10。如图3和图4所示,壳体10具有在厚度方向Z上相向的第1内壁面11a和第2内壁面12a。如图2所示,均热板1还具备被封入壳体10的内部空间的工作介质20和配置于壳体10的内部空间的芯部30。
如图2所示,在壳体10设定有使所封入的工作介质20蒸发的蒸发部(evaporationportion)EP。也可以在壳体10还设定有使所蒸发的工作介质20冷凝的冷凝部(condensation portion)CP。如图1所示,在壳体10的外壁面配置有作为发热元件的热源(heat source)HS。作为热源HS,可举出电子设备的电子部件例如中央处理装置(CPU)等。壳体10的内部空间中的热源HS的附近且由热源HS加热的部分相当于蒸发部EP。另一方面,离开了蒸发部EP的部分相当于冷凝部CP。此外,蒸发了的工作介质20在除冷凝部CP以外的部分也能够冷凝。在本实施方式中,将特别容易使所蒸发的工作介质20冷凝的部分表达为冷凝部CP。
均热板1作为整体而为面状。即,壳体10作为整体而为面状。此处,“面状”包括板状和片状,是指宽度方向X的尺寸(以下,称为宽度)和长度方向Y的尺寸(以下,称为长度)比厚度方向Z的尺寸(以下,称为厚度或者高度)大相当多的形状例如宽度和长度为厚度的10倍以上优选为100倍以上的形状。
均热板1的大小即壳体10的大小没有特别限定。均热板1的宽度和长度能够根据用途而适当地设定。均热板1的宽度和长度分别例如为5mm以上且500mm以下,20mm以上且300mm以下或者50mm以上且200mm以下。均热板1的宽度和长度也可以相同,也可以不同。
壳体10优选由外缘部接合在一起的相向的第1片材11和第2片材12构成。构成第1片材11和第2片材12的材料只要具有适合用作均热板的特性例如热传导性、强度、柔软性、挠性等,则没有特别限定。构成第1片材11和第2片材12的材料优选为金属,例如为铜、镍、铝、镁、钛、铁或者以它们为主成分的合金等,特别优选为铜。构成第1片材11和第2片材12的材料也可以相同,也可以不同,但优选为相同。
在壳体10由第1片材11和第2片材12构成的情况下,第1片材11和第2片材12在它们的外缘部处相互接合。这样的接合的方法虽没有特别限定,但例如能够使用激光焊接、电阻焊接、扩散接合、钎焊、TIG焊接(钨-不活泼气体焊接)、超声波接合或者树脂密封,优选能够使用激光焊接、电阻焊接或者钎焊。
第1片材11和第2片材12的厚度没有特别限定,但分别优选为10μm以上且200μm以下,更优选为30μm以上且100μm以下,进一步优选为40μm以上且60μm以下。第1片材11和第2片材12的厚度也可以相同,也可以不同。此外,第1片材11和第2片材12的各片材的厚度也可以遍及整体而相同,也可以局部较薄。
第1片材11和第2片材12的形状没有特别限定。例如,在图3和图4所示的例子中,第1片材11是厚度恒定的平板形状,第2片材12是外缘部比除外缘部以外的部分厚的形状。
或者,也可以是,第1片材11是厚度恒定的平板形状,第2片材12是厚度恒定并且除外缘部以外的部分相对于外缘部向外侧凸出的形状。在这种情况下,在壳体10的外缘部形成有凹部。因此,能够在搭载均热板时等利用外缘部的凹部。此外,能够在外缘部的凹部配置其他部件等。
均热板1整体的厚度没有特别限定,但优选为50μm以上且500μm以下。
工作介质20只要能够在壳体10内的环境下产生气-液的相变化则没有特别限定,例如能够使用水、醇类、氟利昂替代物等。例如,工作介质为水性化合物,优选为水。
芯部30包括第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43、第4多孔体44。这些多孔体作为通过毛细管力输送工作介质20的芯部发挥功能。并且,通过利用多孔体作为壳体10的支承体,能够实现均热板1的轻型化。
第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44分别从内侧支承壳体10的第1内壁面11a和第2内壁面12a。通过将这些多孔体配置于壳体10的内部空间,能够确保壳体10的机械强度,并且吸收来自壳体10外部的冲击。
图3所示的例子中,第1多孔体41与第1内壁面11a和第2内壁面12a接触,同样,第3多孔体43与第1内壁面11a和第2内壁面12a接触。此外,图4所示的例子中,第2多孔体42与第1内壁面11a和第2内壁面12a接触。虽未图示,但与图4所示的例子相同,第4多孔体44与第1内壁面11a和第2内壁面12a接触。第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44也可以与第1内壁面11a和第2内壁面12a中任一者接触,也可以不与第1内壁面11a和第2内壁面12a接触。
第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44例如由金属多孔体、陶瓷多孔体或者树脂多孔体构成。第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44例如也可以由金属多孔质烧结体、陶瓷多孔质烧结体等烧结体构成。第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44优选由铜或者镍的金属多孔质烧结体构成。构成第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44的材料也可以相同,也可以不同,但优选相同。
如图2所示,第1多孔体41沿着与厚度方向Z垂直的方向(在本实施方式中长度方向Y)延伸。如图2和图4所示,第1多孔体41在该延伸方向上经由第1间断区域(dividingregion)R1而间断。
如图2所示,第3多孔体43沿着第1多孔体41延伸的方向(在本实施方式中长度方向Y)延伸。如图2所示,第3多孔体43在该延伸方向上经由第2间断区域R2而间断。
如图2所示,在相邻的芯部30之间形成有供气相的工作介质20流通的蒸气流路50。
另一方面,在各个芯部30中,在第1多孔体41与第3多孔体43之间沿着第1多孔体41和第3多孔体43延伸的方向(在本实施方式中长度方向Y)设置有间隔,由此形成有液体流路51。液体流路51能够用作供液相的工作介质20流通的液体流路。通过隔着第1多孔体41或者第3多孔体43而交替配置蒸气流路50和液体流路51,能够提高热输送效率。
蒸气流路50的宽度大于液体流路51的宽度。蒸气流路50的宽度优选为1000μm以上且3000μm以下,更优选为1000μm以上且2000μm以下。液体流路51的宽度优选为50μm以上且500μm以下。另外,在上述截面中,在厚度方向Z上,蒸气流路50的宽度不同的情况下,将最宽的部分的宽度定义为蒸气流路50的宽度。同样,在厚度方向Z上液体流路51的宽度不同的情况下,将最宽的部分的宽度定义为液体流路51的宽度。
如图2和图4所示,第2多孔体42嵌入第1间断区域R1并与第1多孔体41隔开间隙配置。
如图2所示,第4多孔体44嵌入第2间断区域R2并与第3多孔体43隔开间隙配置。
在均热板1中,壳体10能够以将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线L(参照图2)为分界而弯曲。
图5是示意性地表示图4所示的均热板弯曲了的状态的剖视图。
如图5所示,在壳体10以位于第1间断区域R1的弯曲线L分界而弯曲的情况下,在成为弯曲的起点的部分不存在第1多孔体41,因此,弯曲的应力没有施加于第1多孔体41。因此,能够防止产生于第1多孔体41的裂缝等粗大的缺陷。
另一方面,若第1多孔体41间断,则芯部30的毛细管力降低。因此,通过嵌入第1间断区域R1而配置第2多孔体42,能够保持芯部30的毛细管力。此外,通过配置有第2多孔体42,从而在壳体10弯曲时蒸气流路50不易破坏,因此,能够维持较高的均热性。
虽未图示,但与上述相同,在壳体10以位于第2间断区域R2的弯曲线L为分界而弯曲的情况下,能够防止产生于第3多孔体43的裂缝等粗大的缺陷。并且,通过嵌入第2间断区域R2而配置第4多孔体44,能够保持芯部30的毛细管力。此外,通过配置有第4多孔体44,在壳体10弯曲时蒸气流路50不易破坏,能够维持较高的均热性。
如以上那样,在均热板1中,芯部30包括第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44,因此,在壳体10弯曲的情况下,保持芯部30的毛细管力,维持较高的热输送能力。
如图2所示,在观察与厚度方向Z垂直的截面时,将多孔体的在与第1多孔体41延伸的方向正交的方向(在本实施方式中宽度方向X)上的尺寸定义为宽度时,第2多孔体42的宽度也可以与第1多孔体41的宽度相同,也可以比第1多孔体41的宽度小,但优选比第1多孔体41的宽度大。在这种情况下,芯部30的成为弯曲的起点的部分的宽度比四周的芯部30宽度大,因此,在壳体10弯曲时蒸气流路50更加不易破坏。
在第2多孔体42的宽度比第1多孔体41的宽度大的情况下,第2多孔体42的宽度优选为第1多孔体41的宽度的120%以上且300%以下。
根据相同的理由,第4多孔体44的宽度也可以与第3多孔体43的宽度相同,也可以比第3多孔体43的宽度小,但优选比第3多孔体43的宽度大。此外,第4多孔体44的宽度与第2多孔体42的宽度也可以相同,也可以不同。
在第4多孔体44的宽度比第3多孔体43的宽度大的情况下,第4多孔体44的宽度优选为第3多孔体43的宽度的120%以上且300%以下。
从保持芯部30的毛细管力的观点出发,如图5所示,在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,在壳体10弯曲的状态下,隔着弯曲线L的第1多孔体41与第2多孔体42的间隔优选为0mm以上且0.1mm以下,更优选为0mm以上且0.05mm以下。如上述那样,隔着弯曲线L的第1多孔体41与第2多孔体42的间隔也可以为0mm即隔着弯曲线L的第1多孔体41与第2多孔体42也可以接触。
根据相同的理由,在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,在壳体10弯曲的状态下,隔着弯曲线L的第3多孔体43与第4多孔体44的间隔优选为0mm以上且0.1mm以下,更优选为0mm以上且0.05mm以下。如上述那样,隔着弯曲线L的第3多孔体43与第4多孔体44的间隔也可以为0mm即隔着弯曲线L的第3多孔体43与第4多孔体44也可以接触。隔着弯曲线L的第3多孔体43与第4多孔体44的间隔同隔着弯曲线L的第1多孔体41与第2多孔体42的间隔也可以相同,也可以不同。
另外,隔着弯曲线L的第1多孔体41与第2多孔体42之间的间隔是指在上述截面中最宽的部分的间隔。隔着弯曲线L的第3多孔体43与第4多孔体44的间隔也相同。
配置于第1间断区域R1的第2多孔体42的形状也可以与配置于第2间断区域R2的第4多孔体44的形状不同,但优选相同。
只要嵌入第1间断区域R1并与第1多孔体41隔开间隙而配置有第2多孔体42,则第2多孔体42的形状没有特别限定,但如图4所示,优选在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第2多孔体42具有一个以上锐角。在这种情况下,能够利用第2多孔体42的锐角,调整壳体10弯曲的角度。具体而言,优选壳体10使不与锐角接触的壳体10的内壁面所对应的外壁面成为内侧地弯曲。
另一方面,在观察沿着与第1多孔体41延伸的方向正交的方向和厚度方向Z的截面时,第2多孔体42也可以具有一个以上锐角,也可以不具有锐角。例如,第2多孔体42的截面形状也可以为长方形等。
图4所示的例子中,第2多孔体42的截面形状是具有两个锐角的梯形。在本实施方式中,第2多孔体42的锐角都与壳体10的第1内壁面11a接触。因此,如图5所示,壳体10使与壳体10的不与第2多孔体42的锐角接触的第2内壁面12a对应的外壁面即第2片材12的外壁面成为内侧地弯曲。
如图4所示,在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第2多孔体42具有一个以上锐角,并且在壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第1多孔体41处的外壁面而言壳体10的配置有与该第1多孔体41最为接近的第2多孔体42处的外壁面的弯曲角度θ1(参照图5)与该第2多孔体42的锐角的角度α2(参照图4)之间的关系优选满足0°<θ1≤90°-α2。
图6为图5的变形例。
如图6所示,也可以是,在第2多孔体42具有两个锐角的情况下,壳体10以两个阶段弯曲。图6中,壳体10以弯曲线L1、L2为分界而弯曲。
图7是图4的变形例。
在图7所示的均热板1A中,第2多孔体42A的截面形状是具有一个锐角的梯形。
在沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面中,在第2多孔体42具有一个以上锐角的情况下,第2多孔体42的截面形状也可以是除梯形以外的形状。此外,在上述截面中,第2多孔体42也可以不具有锐角,例如,第2多孔体42的截面形状也可以为长方形等。
只要与第3多孔体43隔开间隙并在间隙嵌入第2间断区域R2地配置有第4多孔体44,则第4多孔体44的形状没有特别限定,但与图4所示的例子相同,在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,优选第4多孔体44具有一个以上锐角。在这种情况下,能够利用第4多孔体44的锐角,调整壳体10弯曲的角度。
另一方面,在观察沿着与第3多孔体43延伸的方向正交的方向和厚度方向Z的截面时,第4多孔体44也可以具有一个以上锐角,也可以不具有锐角。例如,第4多孔体44的截面形状也可以为长方形等。
与图2所示的例子相同,在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第4多孔体44具有一个以上锐角,并且在壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第3多孔体43处的外壁面而言壳体10的配置有与该第3多孔体43最为接近的第4多孔体44处的外壁面的弯曲角度θ3(未图示)与该第4多孔体44的锐角之间的角度α4(未图示)的关系优选满足0°<θ3≤90°-α4。角度θ3优选与角度θ1相同,角度α4优选与角度α2相同。
也可以是,在沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面中,在第4多孔体44具有两个锐角的情况下,壳体10以两个阶段弯曲。
在沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面中,在第4多孔体44具有一个以上锐角的情况下,第4多孔体44的截面形状也可以为除梯形以外的形状。此外,在上述截面中,第4多孔体44也可以不具有锐角,例如,第4多孔体44的截面形状也可以为长方形等。
在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,也可以取代第2多孔体42具有一个以上锐角而使第1多孔体41具有一个以上锐角,或者也可以是,除第2多孔体42具有一个以上锐角之外,第1多孔体41也具有一个以上锐角。在这种情况下,能够利用第1多孔体41的锐角调整壳体10弯曲的角度。
另一方面,在观察沿着与第1多孔体41延伸的方向正交的方向和厚度方向Z的截面时,第1多孔体41也可以具有一个以上锐角,也可以不具有锐角。例如,第1多孔体41的截面形状也可以为长方形等。
在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第1多孔体41具有一个以上锐角,并且壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第1多孔体41处的外壁面而言壳体10的配置有与该第1多孔体41最为接近的第2多孔体42处的外壁面的弯曲角度θ1(参照图5)与该第1多孔体41的锐角的角度α1(未图示)之间的关系优选满足0°<θ1≤90°-α1。
在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第1多孔体41具有一个以上锐角,第2多孔体42具有一个以上锐角,并且壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第1多孔体41处的外壁面而言壳体10的配置有与该第1多孔体41最为接近的第2多孔体42处的外壁面的弯曲角度θ1(参照图5)、该第1多孔体41的锐角的角度α1(未图示)以及该第2多孔体42的锐角的角度α2(参照图4)之间的关系优选满足0°<θ1≤90°-α1-α2。角度α2与角度α1也可以相同,也可以不同。
在沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第1多孔体41具有两个锐角的情况下,壳体10也可以以两个阶段弯曲。
在沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第1多孔体41具有一个以上锐角的情况下,第1多孔体41的截面形状也可以为除梯形以外的形状。此外,在上述截面中,第1多孔体41也可以不具有锐角,例如,第1多孔体41的截面形状也可以为长方形等。
在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,也可以取代第4多孔体44具有一个以上锐角而使第3多孔体43具有一个以上锐角,或者也可以除第4多孔体44具有一个以上锐角之外,使第3多孔体43也具有一个以上锐角。在这种情况下,能够利用第3多孔体43的锐角调整壳体10弯曲的角度。
另一方面,在观察沿着与第3多孔体43延伸的方向正交的方向和厚度方向Z的截面时,第3多孔体43也可以具有一个以上锐角,也可以不具有锐角。例如,第3多孔体43的截面形状也可以为长方形等。
在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第3多孔体43具有一个以上锐角,并且壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第3多孔体43处的外壁面而言壳体10的配置有与该第3多孔体43最为接近的第4多孔体44处的外壁面的弯曲角度θ3(未图示)与该第3多孔体43的锐角的角度α3(未图示)之间的关系优选满足0°<θ3≤90°-α3。角度θ3优选与角度θ1相同,角度α3优选与角度α1相同。
在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,第3多孔体43具有一个以上锐角,第4多孔体44具有一个以上锐角,并且壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第3多孔体43处的外壁面而言壳体10的配置有与该第3多孔体43最为接近的第4多孔体44处的外壁面的弯曲角度θ3(未图示)、该第3多孔体43的锐角的角度α3(未图示)以及该第4多孔体44的锐角的角度α4(未图示)之间的关系优选满足0°<θ3≤90°-α3-α4。角度α4与角度α3也可以相同,也可以不同。角度θ3优选与角度θ1相同,角度α3优选与角度α1相同,角度α4优选与角度α2相同。
也可以是,在沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第3多孔体43具有两个锐角的情况下,壳体10以两个阶段弯曲。
在沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第3多孔体43具有一个以上锐角的情况下,第3多孔体43的截面形状也可以为除梯形以外的形状。此外,在上述截面中,第3多孔体43也可以不具有锐角,例如,第3多孔体43的截面形状也可以为长方形等。
在观察沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面时,壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第1多孔体41处的外壁面而言壳体10的配置有与该第1多孔体41最为接近的第2多孔体42处的外壁面的弯曲角度θ1优选为10°以上且45°以下,更优选为10°以上且30°以下。
在观察沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面时,在壳体10弯曲的状态下,相对于壳体10的配置有与弯曲线L最为接近的第3多孔体43处的外壁面而言壳体10的配置有与该第3多孔体43最为接近的第4多孔体44处的外壁面的弯曲角度θ3优选为10°以上且45°以下,更优选为10°以上且30°以下。角度θ3优选与角度θ1相同。
如上述那样,在观察与厚度方向Z垂直的截面时,将多孔体的在与第1多孔体41延伸的方向正交的方向上的尺寸定义为宽度时,第1多孔体41的宽度和第3多孔体43的宽度分别优选为50μm以上且300μm以下。由此,能够获得较高的毛细管力。第1多孔体41的宽度与第3多孔体43的宽度也可以相同,也可以不同。第1多孔体41的宽度和第3多孔体43的宽度在厚度方向Z上也可以恒定,也可以不恒定。此外,也可以是厚度方向Z上宽度恒定的多孔体与厚度方向Z上宽度不恒定的多孔体混合存在。
第2多孔体42的宽度和第4多孔体44的宽度分别优选为60μm以上且500μm以下。第2多孔体42的宽度与第4多孔体44的宽度也可以相同,也可以不同。第2多孔体42的宽度和第4多孔体44的宽度在厚度方向Z上也可以恒定,也可以不恒定。此外,也可以是厚度方向Z上宽度恒定的多孔体与厚度方向Z上宽度不恒定的多孔体混合存在。
第1多孔体41的高度和第3多孔体43的高度分别优选为20μm以上且300μm以下,更优选为50μm以上且200μm以下。第1多孔体41的高度与第3多孔体43的高度也可以相同,也可以不同。
第2多孔体42的高度和第4多孔体44的高度分别优选为20μm以上且300μm以下,更优选为50μm以上且200μm以下。第2多孔体42的高度与第4多孔体44的高度也可以相同,也可以不同。此外,第2多孔体42的高度与第1多孔体41的高度也可以相同,也可以不同。同样,第4多孔体44的高度与第3多孔体43的高度也可以相同,也可以不同。
接下来,对如以上那样方式构成的均热板1的作用进行说明。
在蒸发部EP中,位于第1多孔体41和第3多孔体43的表面的液相的工作介质20被经由壳体10的内壁面加热而蒸发。工作介质20蒸发,从而蒸发部EP附近处的蒸气流路50内的气体的压力变高。由此,气相的工作介质20在蒸气流路50内朝向冷凝部CP侧移动。
到达至冷凝部CP的气相的工作介质20被经由壳体10的内壁面夺走热而冷凝,成为液滴。如上述那样,气相的工作介质20在除冷凝部CP以外处也能够冷凝。工作介质20的液滴通过毛细管力而浸入第1多孔体41的细孔内和第3多孔体43的细孔内。此外,浸入第1多孔体41的细孔内和第3多孔体43的细孔内的液相的工作介质20的一部分流入液体流路51内。因此,通过第1多孔体41、第3多孔体43和液体流路51形成液体流路。
第1多孔体41的细孔内、第3多孔体43的细孔内、液体流路51内的液相的工作介质20因毛细管力而向蒸发部EP侧移动。在第1多孔体41中途间断的第1间断区域R1处,液相的工作介质20因毛细管力从冷凝部CP侧的第1多孔体41起经过第2多孔体42而向蒸发部EP侧的第1多孔体41移动。同样,在第3多孔体43间断的第2间断区域R2处,液相的工作介质20因毛细管力从冷凝部CP侧的第3多孔体43起经过第4多孔体44而向蒸发部EP侧的第3多孔体43移动。而且,从第1多孔体41的细孔、第3多孔体43的细孔、液体流路51向蒸发部EP供给液相的工作介质20。到达至蒸发部EP的液相的工作介质20再次从蒸发部EP处的第1多孔体41和第3多孔体43的表面蒸发。
另外,如图2所示,优选液体流路51到达蒸发部EP内。蒸发部EP内也可以包括液体流路51和芯部30,也可以不包括液体流路51而仅包括芯部30,也可以不包括液体流路51和芯部30。
此外,优选在蒸发部EP内没有配置有弯曲线L。即,优选在蒸发部EP内没有配置有第2多孔体42和第4多孔体44。
蒸发而成为气相的工作介质20再次经过蒸气流路50而向冷凝部CP侧移动。这样,均热板1能够将反复利用工作介质20的气-液的相变化而在蒸发部EP侧回收到的热反复输送至冷凝部CP侧。
第1多孔体41和第3多孔体43的孔径分别优选为50μm以下。通过使孔径变小,能够获得较高的毛细管力。第1多孔体41和第3多孔体43的孔径也可以相同,也可以不同。另外,孔的形状没有特别限定。
第2多孔体42和第4多孔体44的孔径分别优选为50μm以下。通过使孔径变小,能够获得较高的毛细管力。第2多孔体42和第4多孔体44的孔径也可以相同,也可以不同。此外,第2多孔体42的孔径与第1多孔体41的孔径也可以相同,也可以不同。同样,第4多孔体44的孔径与第3多孔体43的孔径也可以相同,也可以不同。另外,孔的形状没有特别限定。
如图2所示,也可以是,至少一组相邻的芯部30的蒸发部EP侧的端部彼此连接,液体流路51彼此连通。此外,也可以是,至少一组相邻的芯部30的与蒸发部EP相反一侧的端部彼此例如冷凝部CP侧的端部彼此连接,液体流路51彼此连通。
如上述那样,在均热板1中,在芯部30间形成有蒸气流路50和液体流路51。其中,如图2所示,优选蒸发部EP处的流路的密度比离开蒸发部EP的部分处的流路的密度例如冷凝部CP处的流路的密度高。由此,能够提高最大热输送量。
均热板1例如通过以下的方法来制造。以下的例子中,第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44由铜等金属多孔质烧结体构成。另外,制造均热板1的方法只要是获得上述结构的方法则没有特别限定。
首先,在第1片材11的表面中的成为第1内壁面11a的表面上,涂覆用于形成第1多孔体41和第3多孔体43的铜膏等金属膏。作为涂覆金属膏的方法,例如可举出丝网印刷等印刷。
通过对涂覆有金属膏的第1片材11进行加热,使金属膏成为金属多孔质烧结体。作为其结果,在第1片材11上形成有第1多孔体41和第3多孔体43。
图8是示意性地表示形成在第1片材上的第1多孔体和第3多孔体的一例的俯视图。图9是从图8中的箭头IX所示的方向观察的第1多孔体的剖视图。图10是从图8中的箭头X所示的方向观察的第1多孔体的剖视图。
图8所示的例子中,通过印刷等方法,沿着长度方向Y将金属膏涂覆在第1片材11上。作为其结果,第1多孔体41和第3多孔体43沿着长度方向Y形成在第1片材11上。在第1多孔体41形成有第1间断区域R1,在第3多孔体43形成有第2间断区域R2。如图9所示,在从与金属膏的涂覆方向垂直的方向观察的截面中,第1多孔体41的截面形状成为长方形。同样,第3多孔体43的截面形状也成为长方形。另一方面,如图10所示,在从与金属膏的涂覆方向平行的方向观察的截面中,第1多孔体41的截面形状成为梯形。同样,第3多孔体43的截面形状也成为梯形。
另外,在第2片材12的表面中的成为第2内壁面12a的表面上,涂覆用于形成第2多孔体42和第4多孔体44的铜膏等金属膏。作为涂覆金属膏的方法,例如可举出丝网印刷等印刷。用于形成第2多孔体42和第4多孔体44的金属膏与用于形成第1多孔体41和第3多孔体43的金属膏也可以相同,也可以不同。
通过对涂覆有金属膏的第2片材12进行加热,金属膏成为金属多孔质烧结体。作为其结果,在第2片材12上形成有第2多孔体42和第4多孔体44。
图11是示意性地表示形成在第2片材上的第2多孔体和第4多孔体的一例的俯视图。图12是从图11中的箭头XII所示的方向观察的第2多孔体的剖视图。图13是从图11中的箭头XIII所示的方向观察的第2多孔体的剖视图。
图11所示的例子中,通过印刷等方法,沿着宽度方向X将金属膏涂覆在第2片材12之上。作为其结果,第2多孔体42和第4多孔体44沿着宽度方向X而形成在第2片材12之上。如图12所示,在从与金属膏的涂覆方向平行的方向观察的截面中,第2多孔体42的截面形状成为梯形。同样,第4多孔体44的截面形状也成为梯形。另一方面,如图13所示,在从与金属膏的涂覆方向垂直的方向观察的截面中,第2多孔体42的截面形状成为长方形。同样,第4多孔体44的截面形状也成为长方形。
另外,加热第1片材11和第2片材12的顺序没有特别限定,例如,加热也可以是在接合了第1片材11和第2片材12之后。
其后,在第1多孔体41的第1间断区域R1嵌入第2多孔体42并在第3多孔体43的第2间断区域R2嵌入第4多孔体44而使第1片材11和第2片材12重叠,并将外缘部接合。此时,形成用于封入液相的工作介质20的封入口。由此,制作具有内部空间的壳体10。
从壳体10的封入口注入了液相的工作介质20之后,闭塞封入口。
经由以上的工序,制造均热板1。
均热板1也可以通过除上述方法以外的方法来制造。例如,涂覆用于形成第2多孔体42和第4多孔体44的金属膏的方向也可以与涂覆用于形成第1多孔体41和第3多孔体43的金属膏的方向相同。此外,也可以将用于形成第1多孔体41和第3多孔体43的金属膏涂覆在第1片材11之上,用于形成第2多孔体42和第4多孔体44的金属膏也涂覆在第1片材11之上。或者,也可以将用于形成第1多孔体41和第3多孔体43的金属膏涂覆在第2片材12之上,用于形成第2多孔体42和第4多孔体44的金属膏也涂覆在第2片材12之上。
[第2实施方式]
在本实用新型的第2实施方式所涉及的均热板中,在第1间断区域,在第1多孔体延伸的方向上配置有多个第2多孔体,在第2间断区域,在第3多孔体延伸的方向上配置有多个第4多孔体。
图14是示意性地表示本实用新型的第2实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
在图14所示的均热板2中,在第1间断区域R1,在第1多孔体41延伸的方向上配置有多个第2多孔体42。虽未图示,但在第2间断区域R2,在第3多孔体43延伸的方向上配置有多个第4多孔体44。图14所示的例子中,在第1间断区域R1配置有5个第2多孔体42,但只要在第1间断区域R1配置有两个以上的第2多孔体42即可。同样地,只要在第2间断区域R2配置有两个以上的第4多孔体44即可。
通过在第1间断区域R1配置有多个第2多孔体42,在第2间断区域R2配置有多个第4多孔体44,从而能够使壳体10在配置有各个第2多孔体42或者第4多孔体44的部位弯曲。因此,能够使壳体10以比第1实施方式中说明的弯曲角度θ1和θ3大的角度弯曲。
配置于第1间断区域R1的第2多孔体42的数量与配置于第2间断区域R2的第4多孔体44的数量也可以不同,但优选相同。配置于第1间断区域R1的第2多孔体42的形状与配置于第2间断区域R2的第4多孔体44的形状也可以不同,但优选相同。
在沿着第1多孔体41延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第2多孔体42的形状分别也可以相同,也可以包括不同的形状。同样,在沿着第3多孔体43延伸的方向和厚度方向Z的截面中,第4多孔体44的形状分别也可以相同,也可以包括不同的形状。
[第3实施方式]
在本实用新型的第3实施方式所涉及的均热板中,第1多孔体具有多个第1间断区域,第3多孔体具有多个第2间断区域。以将一组相邻的第1间断区域和第2间断区域连结起来的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向相同。
图15是示意性地表示本实用新型的第3实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
图15所示的均热板3中,第1多孔体41具有多个第1间断区域R1。虽未图示,但第3多孔体43具有多个第2间断区域R2。图15所示的例子中,第1多孔体41具有两个第1间断区域R1,但也可以具有三个以上的第1间断区域R1。同样地,第3多孔体43也可以具有两个第2间断区域R2,也可以具有三个以上的第2间断区域R2。
以将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线L1、L2中的1条弯曲线L1为分界而弯曲的壳体10的朝向与以其他弯曲线L2为分界而弯曲的壳体10的朝向相同。
通过第1多孔体41具有多个第1间断区域R1,第3多孔体43具有多个第2间断区域R2,从而能够组合弯曲部和直线部。因此,能够使壳体10与空间的形状匹配地弯曲。
在第1多孔体41具有三个以上的第1间断区域R1,第3多孔体43具有三个以上的第2间断区域R2的情况下,以将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线中的至少1条弯曲线L1为分界而弯曲的壳体10的朝向与以其他弯曲线L2为分界而弯曲的壳体10的朝向相同即可。
第1多孔体41具有的第1间断区域的数量与第3多孔体43具有的第2间断区域R2的数量也可以不同,但优选相同。
配置于各个第1间断区域R1的第2多孔体42的数量也可以相同,也可以不同。同样,配置于各个第2间断区域R2的第4多孔体44的数量也可以相同,也可以不同。
[第4实施方式]
在本实用新型的第4实施方式所涉及的均热板中,第1多孔体具有多个第1间断区域,第3多孔体具有多个第2间断区域。以将一组相邻的第1间断区域和第2间断区域连结起来的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向不同。
图16是示意性地表示本实用新型的第4实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
在图16所示的均热板4中,第1多孔体41具有多个第1间断区域R1。虽未图示,但第3多孔体43具有多个第2间断区域R2。图16所示的例子中,第1多孔体41具有两个第1间断区域R1,但也可以具有三个以上的第1间断区域R1。同样,第3多孔体43也可以具有两个第2间断区域R2,也可以具有三个以上的第2间断区域R2。
以将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线L1、L2中的1条弯曲线L1为分界而弯曲的壳体10的朝向与以其他弯曲线L2为分界而弯曲的壳体10的朝向不同。
第1多孔体41具有多个第1间断区域R1,第3多孔体43具有多个第2间断区域R2,从而能够将弯曲部与直线部组合。因此,与第3实施方式相同,能够使壳体10与空间的形状匹配地弯曲。
在第1多孔体41具有三个以上的第1间断区域R1,第3多孔体43具有三个以上的第2间断区域R2的情况下,以将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线中的至少1条弯曲线L1为分界而弯曲的壳体10的朝向与以其他弯曲线L2为分界而弯曲的壳体10的朝向不同即可。
第1多孔体41具有的第1间断区域的数量与第3多孔体43具有的第2间断区域R2的数量也可以不同,但优选相同。
配置于各个第1间断区域R1的第2多孔体42的数量也可以相同,也可以不同。同样,配置于各个第2间断区域R2的第4多孔体44的数量也可以相同,也可以不同。
[第5实施方式]
在本实用新型的第5实施方式所涉及的均热板中,在观察与厚度方向垂直的截面时,将一组相邻的第1间断区域和第2间断区域连结起来的弯曲线相对于壳体的轮廓线倾斜。
图17是示意性地表示本实用新型的第5实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。
在图17所示的均热板5中,在观察与厚度方向Z垂直的截面时,将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线L相对于壳体10的轮廓线倾斜。
将一组相邻的第1间断区域R1和第2间断区域R2连结起来的弯曲线L相对于壳体10的轮廓线倾斜,从而能够使壳体10与空间的形状匹配地弯曲。
[第6实施方式]
在第6实施方式中,在芯部包括第1多孔体和第2多孔体而不包括第3多孔体和第4多孔体这点上与第1实施方式~第5实施方式不同。
图18是示意性地表示本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板的一例的剖视图。图19是沿着图18所示的均热板的XIX-XIX线的剖视图。
在图18所示的均热板6中,芯部30A包括第1多孔体41和第2多孔体42。与图2所示的均热板1不同,芯部30A不包括第3多孔体43和第4多孔体44。因此,在均热板6中,没有形成有液体流路51,但通过第1多孔体41和第2多孔体42形成有液体流路。
如图18所示,第1多孔体41沿着与厚度方向Z垂直的方向(在本实施方式中长度方向Y)延伸。如图18所示,第1多孔体41在该延伸方向上经由第1间断区域R1而间断。
如图18和图19所示,在相邻的芯部30之间形成有蒸气流路50。
如图18所示,第2多孔体42嵌入第1间断区域R1并与第1多孔体41隔开间隙配置。
在均热板6中,壳体10能够以包括第1间断区域R1的弯曲线L(参照图18)为分界而弯曲。
如以上那样,在芯部30A不包括第3多孔体43和第4多孔体44而包括第1多孔体41和第2多孔体42的均热板6中,也能够期待与均热板1相同的效果。
本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板除了芯部不包括第3多孔体和第4多孔体这点之外,其他部分具有与本实用新型的第1实施方式相同的结构。
在本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板中,也可以是,与本实用新型的第2实施方式相同,在第1间断区域,在第1多孔体延伸的方向上配置有多个第2多孔体。
在本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板中,也可以是,与本实用新型的第3实施方式相同,第1多孔体具有多个第1间断区域,以包括各个第1间断区域的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向相同。
在本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板中,也可以是,与本实用新型的第4实施方式相同,第1多孔体具有多个第1间断区域,以包括各个第1间断区域的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的壳体的朝向不同。
在本实用新型的第6实施方式所涉及的均热板中,也可以与本实用新型的第5实施方式相同,在观察与厚度方向垂直的截面时,包括第1间断区域的弯曲线相对于壳体的轮廓线倾斜。
[其他实施方式]
本实用新型的热扩散器件不限定于上述实施方式,关于热扩散器件的结构、制造条件等,能够在本实用新型的范围内加入各种应用、变形。
在本实用新型的热扩散器件中,从厚度方向Z观察的壳体10的平面形状没有特别限定,例如可举出三角形或者矩形等多边形、圆形、椭圆形、将它们组合的形状等。此外,壳体10的平面形状也可以是L形、C形(コ形)等。此外,也可以在壳体10的内部具有贯通口。壳体10的平面形状也可以是与热扩散器件的用途、热扩散器件的装入部位的形状以及存在于附近的其他部件相对应的形状。
在上述实施方式中,示出如下例子:在从厚度方向Z俯视壳体10时,包括第1多孔体41和第2多孔体42的芯部30配置于壳体10的内部空间的整体,但也可以配置于内部空间的局部。例如,在从厚度方向Z俯视壳体10时,也可以仅沿着壳体10的内部空间的缘端而配置有芯部30,也可以仅在壳体10的短边方向的中央部附近配置有芯部30。
在本实用新型的热扩散器件中,在壳体10由第1片材11和第2片材12构成的情况下,第1片材11与第2片材12也可以端部对齐而重叠,也可以端部错开而重叠。
在本实用新型的热扩散器件中,在壳体10由第1片材11和第2片材12构成的情况下,构成第1片材11的材料与构成第2片材12的材料也可以不同。例如,通过将强度高的材料用于第1片材11,能够使施加于壳体10的应力分散。此外,通过使两个材料不同,能够通过一个片材得到一个功能,通过另一个片材得到其他功能。作为上述的功能,没有特别限定,但例如可举出热传导功能、电磁波屏蔽功能等。
在本实用新型的热扩散器件中,在与第1多孔体41延伸的方向垂直的截面中,第1多孔体41也可以在厚度方向Z上宽度恒定,也可以在厚度方向Z上宽度不恒定。例如,在与第1多孔体41延伸的方向垂直的截面中,第1多孔体41也可以是靠第2内壁面12a侧的端部的宽度比靠第1内壁面11a侧的端部的宽度窄。在这种情况下,也可以包括宽度恒定的部分。
在本实用新型的热扩散器件中,在芯部30包括第3多孔体43和第4多孔体44的情况下,在与第3多孔体43延伸的方向垂直的截面中,第3多孔体43也可以在厚度方向Z上宽度恒定,也可以在厚度方向Z上宽度不恒定。例如,在与第3多孔体43延伸的方向垂直的截面中,第3多孔体43也可以是靠第2内壁面12a侧的端部的宽度比靠第1内壁面11a侧的端部的宽度窄。在这种情况下,也可以包括宽度恒定的部分。
在本实用新型的热扩散器件中,壳体10也可以具有多个蒸发部EP。
在本实用新型的热扩散器件中,也可以与图2所示的均热板1不同,存在沿着相对于宽度方向X和长度方向Y倾斜的方向延伸的芯部30。例如,芯部30也可以从蒸发部EP起以放射状延伸。
在本实用新型的热扩散器件中,也可以是,在蒸气流路50内配置有从内侧支承壳体10的第1内壁面11a和第2内壁面12a的多个支柱。
在蒸气流路50内配置有多个支柱的情况下,在支柱之间,蒸气流路50间断。支柱从内侧支承壳体10的第1内壁面11a和第2内壁面12a。在液体流路51的数量少的情况下,能够通过在蒸气流路50内配置支柱来支承壳体10。
在蒸气流路50内配置有多个支柱的情况下,优选在所有蒸气流路50内配置有支柱,但也可以存在没有配置有支柱的蒸气流路50。
支柱也可以与第1内壁面11a和第2内壁面12a双方接触,也可以与第1内壁面11a和第2内壁面12a的任一者接触,也可以不与第1内壁面11a和第2内壁面12a双方接触。
形成支柱的材料没有特别限定,但例如可举出,树脂、金属、陶瓷、或者它们的混合物、层叠物等。此外,支柱也可以与壳体10成为一体,例如,也可以通过对第1片材11或者第2片材12的内壁面进行蚀刻加工等而形成。
支柱的形状只要是能够支承壳体10的形状则没有特别限定,但作为与支柱的高度方向垂直的截面的形状,例如可举出矩形等多边形、圆形、椭圆形等。
支柱的高度特没有别限定,也可以与芯部30的高度相同,也可以与芯部30的高度不同。
在一个热扩散器件中,支柱的高度也可以相同,也可以不同。例如,某区域中的支柱的高度也可以与其他区域中的支柱的高度不同。
支柱的宽度只要是赋予能够抑制热扩散器件的壳体的变形的强度则没有特别限定,但与支柱的端部的高度方向垂直的截面的等效圆直径例如为100μm以上且2000μm以下,优选为300μm以上且1000μm以下。通过使支柱的等效圆直径变大,能够更加抑制热扩散器件的壳体的变形。另一方面,通过使支柱的等效圆直径变小,能够更大地确保用于供工作介质的蒸气移动的空间。
支柱的配置没有特别限定,但优选在规定区域中均匀配置,更优选遍及整体均匀配置,例如使支柱间的距离恒定而配置。通过均匀地配置支柱,能够遍及热扩散器件整体而确保均匀的强度。
本实用新型的热扩散器件也可以还具备除第1多孔体41、第2多孔体42、第3多孔体43和第4多孔体44以外的芯部。例如,本实用新型的热扩散器件也可以还具备沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部中的至少一种芯部。
沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部只要是具有能够通过毛细管力使工作介质移动的毛细管构造的芯部则没有特别限定。芯部的毛细管构造也可以是在现有的热扩散器件中使用的公知的构造。作为毛细管构造,可举出细孔、槽、突起等具有凹凸的微小构造例如多孔构造、纤维构造、槽构造、网眼构造等。
沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部的材料没有特别限定,例如使用通过蚀刻加工或者金属加工形成的金属多孔膜、网状物、无纺布、烧结体、多孔体等。成为芯部的材料的网状物例如也可以由金属网状物、树脂网状物或进行了表面涂覆的这些网状物构成,优选由铜网状物、不锈钢(SUS)网状物或者聚酯网状物构成。成为芯部的材料的烧结体例如也可以由金属多孔质烧结体、陶瓷多孔质烧结体构成,优选由铜或者镍的多孔质烧结体构成。成为芯部的材料的多孔体例如也可以由金属多孔体、陶瓷多孔体、树脂多孔体构成等。
沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部的大小和形状没有特别限定,但例如,优选具有能够在壳体的内部从蒸发部连续设置至冷凝部的大小和形状。
沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部的厚度没有特别限定,但分别例如为2μm以上且200μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且40μm以下。沿着第1内壁面配置的芯部和沿着第2内壁面配置的芯部的厚度也可以局部不同。沿着第1内壁面配置的芯部的厚度与沿着第2内壁面配置的芯部的厚度也可以相同,也可以不同。
本实用新型的热扩散器件能够为了散热而搭载于电子设备。因此,具备本实用新型的热扩散器件的电子设备也是本实用新型的一个设计。作为本实用新型的电子设备,例如可举出:智能手机、平板电脑终端、笔记本个人计算机、游戏机、可穿戴设备等。本实用新型的热扩散器件如上述那样不需要外部动力而自主地工作,能够利用工作介质的蒸发潜热和冷凝潜热而二维地以高速使热扩散。因此,通过具备本实用新型的热扩散器件的电子设备,能够在电子设备内部的有限的空间内有效地实现散热。
工业上的可利用性
本实用新型的热扩散器件能够在便携信息终端等领域中广泛的用途中使用。例如,能够为了降低CPU等热源的温度、延长电子设备的使用时间而使用,能够在智能手机、平板电脑终端、笔记本个人计算机等中使用。
附图标记说明
1、1A、2、3、4、5、6...均热板(热扩散器件);10...壳体;11...第1片材;11a...第1内壁面;12...第2片材;12a...第2内壁面;20...工作介质;30、30A...芯部;41...第1多孔体;42、42A...第2多孔体;43...第3多孔体;44...第4多孔体;50...蒸气流路;51...液体流路;CP...冷凝部;EP...蒸发部;HS...热源;L、L1、L2...弯曲线;R1...第1间断区域;R2...第2间断区域;X...宽度方向;Y...长度方向;Z...厚度方向;α2...第2多孔体的锐角的角度;θ1...相对于壳体的配置有与弯曲线最为接近的第1多孔体处的外壁面而言壳体的配置有与该第1多孔体最为接近的第2多孔体处的外壁面的弯曲角度。
Claims (14)
1.一种热扩散器件,其特征在于,具备:
壳体,其具有在厚度方向上相向的第1内壁面和第2内壁面;
工作介质,其被封入所述壳体的内部空间;以及
芯部,其配置于所述壳体的内部空间,
所述芯部包括从内侧支承所述壳体的所述第1内壁面和所述第2内壁面的第1多孔体和第2多孔体,
所述第1多孔体沿着与所述厚度方向垂直的方向延伸,并且在该延伸方向上经由第1间断区域而间断,
所述第2多孔体嵌入所述第1间断区域并与所述第1多孔体隔开间隙配置。
2.根据权利要求1所述的热扩散器件,其特征在于,
所述芯部还包括从内侧支承所述壳体的所述第1内壁面和所述第2内壁面的第3多孔体和第4多孔体,
所述第3多孔体沿着所述第1多孔体延伸的方向延伸,并且在该延伸方向上经由第2间断区域而间断,
在所述第1多孔体与所述第3多孔体之间,沿着所述第1多孔体和所述第3多孔体延伸的方向而形成有液体流路,
所述第4多孔体嵌入所述第2间断区域并与所述第3多孔体隔开间隙配置。
3.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在观察与所述厚度方向垂直的截面时,将多孔体的在与所述第1多孔体延伸的方向正交的方向上的尺寸定义为宽度时,所述第2多孔体的宽度比所述第1多孔体的宽度大。
4.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,所述第2多孔体具有一个以上锐角。
5.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,所述第1多孔体具有一个以上锐角。
6.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述壳体以包括所述第1间断区域的弯曲线为分界而弯曲,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,在所述壳体弯曲的状态下,隔着所述弯曲线的所述第1多孔体与所述第2多孔体的间隔为0mm以上且0.1mm以下。
7.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述壳体以包括所述第1间断区域的弯曲线为分界而弯曲,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,所述第2多孔体具有一个以上锐角,并且所述壳体弯曲的状态下,相对于所述壳体的配置有与所述弯曲线最为接近的所述第1多孔体处的外壁面而言所述壳体的配置有与该第1多孔体最为接近的所述第2多孔体处的外壁面的弯曲角度θ1与该第2多孔体的锐角的角度α2之间的关系满足0°<θ1≤90°-α2。
8.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述壳体以包括所述第1间断区域的弯曲线为分界而弯曲,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,所述第1多孔体具有一个以上锐角,并且所述壳体弯曲的状态下,相对于所述壳体的配置有与所述弯曲线最为接近的所述第1多孔体处的外壁面而言所述壳体的配置有与该第1多孔体最为接近的所述第2多孔体处的外壁面的弯曲角度θ1与该第1多孔体的锐角的角度α1之间的关系满足0°<θ1≤90°-α1。
9.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述壳体以包括所述第1间断区域的弯曲线为分界而弯曲,
在观察沿着所述第1多孔体延伸的方向和所述厚度方向的截面时,所述壳体弯曲的状态下,相对于所述壳体的配置有与所述弯曲线最为接近的所述第1多孔体处的外壁面而言所述壳体的配置有与该第1多孔体最为接近的所述第2多孔体处的外壁面的弯曲角度θ1为10°以上且45°以下。
10.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在所述第1间断区域,在所述第1多孔体延伸的方向上配置有多个所述第2多孔体。
11.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述第1多孔体具有多个所述第1间断区域,
以包括各个所述第1间断区域的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的所述壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的所述壳体的朝向相同。
12.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述第1多孔体具有多个所述第1间断区域,
以包括各个所述第1间断区域的弯曲线中的至少1条弯曲线为分界而弯曲的所述壳体的朝向与以其他弯曲线为分界而弯曲的所述壳体的朝向不同。
13.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在观察与所述厚度方向垂直的截面时,包括所述第1间断区域的弯曲线相对于所述壳体的轮廓线倾斜。
14.一种电子设备,其特征在于,
具备权利要求1~13中任一项所述的热扩散器件。
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