CN221527444U - 热扩散器件 - Google Patents

热扩散器件 Download PDF

Info

Publication number
CN221527444U
CN221527444U CN202290000378.XU CN202290000378U CN221527444U CN 221527444 U CN221527444 U CN 221527444U CN 202290000378 U CN202290000378 U CN 202290000378U CN 221527444 U CN221527444 U CN 221527444U
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
core
partition wall
wall surface
thickness direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202290000378.XU
Other languages
English (en)
Inventor
森上诚士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN221527444U publication Critical patent/CN221527444U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029Heat sinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本实用新型的热扩散器件具备:框体(10),具有内部空间(13),并具备沿厚度方向(Z)对置的第一内壁面(11a)及第二内壁面(12a);工作介质(20),被封入于内部空间(13);第一芯体(35a)及第二芯体(35b),配置于内部空间(13);以及非透气性的分隔壁(14a、14b),配置于内部空间(13)并具有第一端部和第二端部,第一芯体(35a)及第二芯体(35b)的每一个具有沿着与厚度方向垂直的方向,与框体(10)的第一内壁面(11a)及第二内壁面(12a)接触的部分,在上述框体(10)的内部空间(13)中形成有蒸汽流路(50),分隔壁的第二端部与框体(10)的内侧面连接,在从厚度方向俯视观察内部空间(13)时,分隔壁被夹在第一芯体与第二芯体之间。

Description

热扩散器件
技术领域
本实用新型涉及热扩散器件。
背景技术
近年来,由于元件的高集成化及高性能化而导致发热量增加。另外,随着产品的小型化发展,发热密度增加,因此散热对策变得重要。该状况在智能手机及平板电脑等移动终端的领域中特别显著。作为热对策部件,大多使用石墨片等,但其热输送量并不充分,因此研究了各种热对策部件的使用。其中,作为能够非常有效地使热量扩散的热扩散器件,面状的热管亦即均热板的使用的研究正在发展。
均热板具有在框体的内部封入有工作介质和利用毛细力而输送工作介质的芯体的构造。上述工作介质在吸收来自发热元件的热量的蒸发部吸收来自发热元件的热量并在均热板内蒸发后,向凝结部移动,被冷却而返回至液相。返回至液相的工作介质利用芯体的毛细力再次向发热元件侧的蒸发部移动,将发热元件冷却。通过反复进行该动作,均热板不必具有外部动力而独立工作,利用工作介质的蒸发潜热及凝结潜热,能够二维且高速地扩散热量。
在专利文献1中公开了一种散热模块,其特征在于,具备:容器,将工作流体封入于内部,并具有使该封入的工作流体蒸发的蒸发部和使该蒸发的工作流体凝结的凝结部;和芯体,与上述容器的对置的一对内壁面的每一个接触,并利用毛细力使上述凝结的工作流体从上述凝结部向上述蒸发部移动,在由上述一对内壁面、不与上述一对内壁面接触的上述芯体的侧面、以及与上述芯体的侧面空出间隙地形成的对置面围起来的空间中,形成有上述凝结的工作流体的积液流路。
另外,在专利文献1中,公开了在容器内配置有多个芯体的散热模块(参照专利文献1的图7)。
专利文献1:日本特开2019-113270号公报
在专利文献1所记载的散热模块(热扩散器件)中,根据容器的形状、姿势,有时会因重力的影响而在工作流体(工作介质)的积液处产生偏差。若在积液处产生偏差,则会产生工作流体(工作介质)不能被芯体回收的情况。另外,由于积液的周围成为低温,因此散热模块(热扩散器件)的面内温度均匀性产生偏差。
若工作流体(工作介质)不能被芯体回收,或者散热模块(热扩散器件)的面内温度均匀性产生偏差,则会产生最大热输送量降低的问题。
为了解决工作流体(工作介质)不能被芯体回收的问题,可以考虑增加芯体的数量,或者较长地引绕一个芯体,但无法解决在积液处出现偏差的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种热扩散器件,该热扩散器件通过防止由于热扩散器件的形状、姿势而在积液处产生偏差,从而提高面内温度均匀性,使最大热输送量不易降低。
本实用新型的热扩散器件具备:框体,具有内部空间,并具备在厚度方向上对置的第一内壁面及第二内壁面;工作介质,被封入于上述内部空间;第一芯体及第二芯体,配置于上述内部空间;以及非透气性的分隔壁,配置于上述内部空间并具有第一端部和第二端部,上述第一芯体及第二芯体的每一个具有沿着与上述厚度方向垂直的方向,与上述框体的上述第一内壁面及上述第二内壁面接触的部分,在上述框体的内部空间中形成有蒸汽流路,上述分隔壁的第二端部与上述框体的内侧面连接,在从上述厚度方向俯视观察上述内部空间时,上述分隔壁被夹在上述第一芯体与上述第二芯体之间。
根据本实用新型,提供一种热扩散器件,其通过防止由于热扩散器件的形状、姿势而在积液处产生偏差,从而提高面内温度均匀性,使最大热输送量不易降低。
附图说明
图1是示意性地表示作为本实用新型的第一实施方式所涉及的热扩散器件的均热板的一个例子的立体图。
图2是图1的A-A线剖视图。
图3是图2的B-B线剖视图。
图4是示意性地表示将图1所示的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图5是示意性地表示将现有的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图6是示意性地表示作为本实用新型的第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板的一个例子的剖视图。
图7是示意性地表示现有的框体为L字型的均热板的内部构造的一个例子的剖视图。
图8是示意性地表示将作为本实用新型的第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图9是示意性地表示将现有的框体为L字型的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图10A是示意性地表示作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板的分隔壁的一个例子的剖视图。
图10B是示意性地表示作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板的分隔壁的一个例子的剖视图。
图10C是示意性地表示作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板的分隔壁的一个例子的剖视图。
图10D是示意性地表示作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板的分隔壁的一个例子的剖视图。
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,本实用新型并不限定于以下的结构,能够在不变更本实用新型的主旨的范围内适当变更而进行应用。此外,本实用新型也包括将以下记载的本实用新型的各个优选结构组合两个以上的结构。
本实用新型的热扩散器件具备:框体,具有内部空间,并具备在厚度方向上对置的第一内壁面及第二内壁面;工作介质,被封入于上述内部空间;第一芯体及第二芯体,配置于上述内部空间;以及非透气性的分隔壁,配置于上述内部空间并具有第一端部和第二端部,上述第一芯体及第二芯体的每一个具有沿着与上述厚度方向垂直的方向,与上述框体的上述第一内壁面及上述第二内壁面接触的部分,在上述框体的内部空间中形成有蒸汽流路,上述分隔壁的第二端部与上述框体的内侧面连接,在从上述厚度方向俯视观察上述内部空间时,上述分隔壁被夹在上述第一芯体与上述第二芯体之间。
在以下的说明中,在不特别区分各实施方式的情况下,记载为“作为本实用新型的热扩散器件的均热板”或“本实用新型的均热板”。
以下,示出本实用新型的热扩散器件的具体实施方式。
以下所示的各实施方式只是例示,当然可以进行不同实施方式所示的结构的部分置换或组合。在第二实施方式以后,省略对与第一实施方式共通的事项的描述,仅对不同点进行说明。特别是,对于由相同的结构起到的相同的作用效果,在每个实施方式中不依次提及。
以下所示的附图是示意性的,其尺寸、纵横比的比例尺等有时与实际的产品不同。
[第一实施方式]
图1是示意性地表示作为本实用新型的第一实施方式所涉及的热扩散器件的均热板的一个例子的立体图。
图1所示的均热板1具备密闭为气密状态的中空的框体10。如图1所示,在框体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,可列举电子设备的电子构件,例如中央处理装置(CPU)等。
均热板1整体为面状。即,框体10整体为面状。这里,“面状”包括板状及片状,是指宽度方向X的尺寸(以下,称为宽度)及长度方向Y的尺寸(以下,称为长度)相对于厚度方向Z的尺寸(以下,称为厚度或高度)相当大的形状。例如宽度及长度为厚度的10倍以上,优选为100倍以上的形状。
均热板1的大小,即框体10的大小没有特别限定。均热板1的宽度及长度能够根据用途来适当设定。均热板1的宽度及长度分别例如为5mm以上500mm以下、20mm以上300mm以下或者50mm以上200mm以下。均热板1的宽度及长度可以相同,也可以不同。
在均热板为矩形以外的形状时,均热板的宽度及长度确定为宽度方向及长度方向上的最大值。
框体10优选由外缘部被接合的对置的第一片材11及第二片材12构成。构成第一片材11及第二片材12的材料只要是具有适合用作均热板的特性,例如导热性、强度、柔软性、挠性等的材料,则没有特别限定。构成第一片材11及第二片材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。构成第一片材11及第二片材12的材料可以相同,也可以不同,但优选相同。
在框体10由第一片材11及第二片材12构成的情况下,第一片材11及第二片材12在它们的外缘部相互接合。该接合的方法没有特别限定,例如能够使用激光焊接、电阻焊接、扩散接合、钎焊、TIG焊接(钨-惰性气体焊接)、超声波接合或树脂密封。优选能够使用激光焊接、电阻焊接或钎焊。
第一片材11及第二片材12的厚度没有特别限定,但分别优选为10μm以上200μm以下,更优选为30μm以上100μm以下,进一步优选为40μm以上60μm以下。第一片材11及第二片材12的厚度可以相同,也可以不同。另外,第一片材11及第二片材12的各片材的厚度可以整体上相同,也可以一部分较薄。
第一片材11及第二片材12的形状没有特别限定。例如,可以第一片材11是厚度恒定的平板形状,第二片材12是外缘部比外缘部以外的部分厚的形状。
或者,也可以第一片材11是厚度恒定的平板形状,第二片材12是厚度恒定,且外缘部以外的部分相对于外缘部向外侧凸出的形状。在该情况下,在框体10的外缘部形成有凹陷。因此,在搭载均热板时等能够利用外缘部的凹陷。另外,能够在外缘部的凹陷配置其他构件等。
均热板1整体的厚度没有特别限定,优选为50μm以上500μm以下。
从厚度方向Z观察的框体10的平面形状是长度方向Y为长边方向的矩形形状。
此外,在作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板中,框体的形状没有特别限定,例如也可以为L字型、C字型(コ字型)、阶梯型等。
另外,框体也可以在其平面形状的图形的内部具有空间(贯通口)。框体的平面形状也可以是与均热板的用途、均热板的安装部位的形状、附近存在的其他构件相对应的形状。
接下来,对均热板1的内部构造进行说明。
图2是图1的A-A线剖视图。
图3是图2的B-B线剖视图。
如图2及图3所示,均热板1的框体10具有内部空间13,并具备在厚度方向Z上对置的第一内壁面11a及第二内壁面12a。
在以下的说明中,为了方便,将图2中的框体10的上侧的面记载为上表面10U,将左侧的面记载为左侧面10L,将右侧的面记载为右侧面10R,将下侧的面记载为底面10B。
此外,本实用新型的均热板1的使用时的姿势没有特别限定,并非必须使上表面10U位于铅垂方向上侧来使用。
另外,上表面10U、左侧面10L、右侧面10R以及底面10B都是形成内部空间13的框体10的内侧面。
如图2所示,在内部空间13中封入有工作介质20。
工作介质20只要在框体10内的环境下能够产生气-液的相变,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。
如图2所示,在框体10的第一区域13a设定有使封入的工作介质20蒸发的蒸发部(evaporation portion)EP。在框体10的内部空间13中,热源HS的附近即被热源HS加热的部分相当于蒸发部EP。
如图2所示,内部空间13至少包括第一区域13a、第二区域13b、第三区域13c以及第四区域13d。
第一区域13a和第二区域13b连续地相邻。
第一区域13a和第三区域13c连续地相邻。
第一区域13a和第四区域13d连续地相邻。
第二区域13b和第三区域13c隔着非透气性的第一分隔壁14a相邻。
第三区域13c和第四区域13d隔着非透气性的第二分隔壁14b相邻。
第一分隔壁14a具有第一端部14a1及第二端部14a2,第一端部14a1与第一区域13a接触,第二端部14a2与底面10B连接。
第二分隔壁14b具有第一端部14b1及第二端部14b2,第一端部14b1与第一区域13a接触,第二端部14b2与底面10B连接。
即,第二区域13b是由左侧面10L、底面10B以及第一分隔壁14a围起来的区域。此外,第一区域13a和第二区域13b通过连结左侧面10L与第一分隔壁14a的第一端部14a1的最短距离的边界而被区别开。
另外,第三区域13c是由第一分隔壁14a、底面10B以及第二分隔壁14b围起来的区域。此外,第一区域13a和第三区域13c通过连结第一分隔壁14a的第一端部14a1与第二分隔壁14b的第一端部14b1的边界而被区别开。
另外,第四区域13d是由第二分隔壁14b、底面10B以及右侧面10R围起来的区域。此外,第一区域13a和第四区域13d通过连结第二分隔壁14b的第一端部14b1与右侧面10R的最短距离的边界而被区别开。
另外,第一区域13a是由左侧面10L、上表面10U以及右侧面10R围起来的区域。此外,第一区域13a与第二区域13b、第三区域13c以及第四区域13d的边界如上所述。
此外,在图2中,第一分隔壁14a的第一端部14a1及第二分隔壁14b的第一端部14b1形成为与蒸发部EP分离,但在本实用新型的均热板中,各分隔壁的第一端部配置为与蒸发部接触。
如图3所示,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b从第一内壁面11a到第二内壁面12a在厚度方向Z上连续地形成。
第一分隔壁14a及第二分隔壁14b的宽度(在图3中为宽度方向X的宽度)优选为200μm以上1000μm以下,更优选为500μm以上600μm以下。
第一分隔壁14a及第二分隔壁14b只要是非透气性,则没有特别限定,例如优选为铜、镍、铝、镁、钛、铁或者以它们为主成分的合金等。另外,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b优选由与第一片材11及第二片材12相同的材料构成。
构成第一分隔壁14a及第二分隔壁14b的材料可以相同,也可以不同,但优选相同。
另外,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b与第一片材11及第二片材12可以是相同的材料,也可以不同。
第一分隔壁14a及第二分隔壁14b可以通过对板材进行激光焊接、电阻焊接、扩散接合、钎焊、TIG焊接(钨-惰性气体焊接)、超声波接合或树脂接合而形成。
另外,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b也可以通过对第一片材11及第二片材12进行蚀刻而形成。
另外,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b也可以通过印刷烧结金属并进行烧结而形成。
如图2所示,在内部空间13配置有芯体35。
芯体35包括从第一区域13a形成到第二区域13b的第一芯体35a、从第一区域13a形成到第三区域13c的第二芯体35b、以及从第一区域13a形成到第四区域13d的第三芯体35c。
第一芯体35a沿着第二区域13b的底面10B及左侧面10L形成。
第二芯体35b沿着第三区域13c的底面10B及第一分隔壁14a形成。
第三芯体35c沿着第四区域13d的底面10B及右侧面10R形成。
芯体35配置为第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c的一个端部到达蒸发部EP。
此外,第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c的另一个端部周边的区域是远离蒸发部EP的位置,并成为使蒸发的工作介质凝结的凝结部。
如图3所示,第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c具有沿着与厚度方向Z垂直的方向,与框体10的第一内壁面11a及第二内壁面12a接触的部分。
各芯体35包括第一多孔体41和第二多孔体42。这些多孔体具有利用毛细力而输送工作介质20的功能。
另外,构成各芯体35的第一多孔体41及第二多孔体42分别具有与框体10的第一内壁面11a及第二内壁面12a接触的部分。通过将这些多孔体配置于框体10的内部空间13,能够确保框体10的机械强度,并且吸收来自框体10外部的冲击。
构成各芯体35的第一多孔体41及第二多孔体42的厚度与框体10的内部空间13的厚度大致相同。
在框体10的内部空间13中,在第一芯体35a与第一分隔壁14a之间、第二芯体35b与第二分隔壁14b之间、以及第三芯体35c与第二分隔壁14b之间,形成有供气相的工作介质20流通的蒸汽流路50。
作为第一多孔体41及第二多孔体42,例如可使用通过蚀刻加工或金属加工而形成的金属多孔膜、网状物、无纺布、烧结体、其他多孔体等。作为芯体的材料的网状物例如可以由金属网状物、树脂网状物或表面涂层的这些网状物构成,优选由铜网状物、不锈钢(SUS)网状物或者聚酯网状物构成。作为芯体的材料的烧结体例如可以由金属多孔质烧结体、陶瓷多孔质烧结体构成,优选由铜或镍的多孔质烧结体构成。
作为芯体的材料的其他多孔体例如可以是由金属多孔体、陶瓷多孔体、树脂多孔体构成的多孔体等。
此外,网状物、无纺布以及烧结体在本说明书中也包含在多孔体中。
如图3所示,在各芯体35中,在第一多孔体41与第二多孔体42之间,沿着第一多孔体41及第二多孔体42延伸的方向设置有间隔,由此形成积液流路51。积液流路51能够用作供液相的工作介质20流通的液体流路。当芯体35为这样的形状时,能够提高热输送效率。
接下来,对使用均热板1的情况下的效果进行说明。
详细内容在后面叙述,但没有形成第一分隔壁及第二分隔壁的现有的均热板有时会因姿势而导致积液偏向一处地形成。
但是,在均热板1中,能够防止这样的积液偏向一处地形成的情况。
以下,使用附图对该效果进行说明。
图4是示意性地表示将图1所示的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
如图4所示,在将均热板1以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下,液相的工作介质20容易积存于底面10B及第一分隔壁14a的连接部、底面10B及第二分隔壁14b的连接部、以及右侧面10R的连接部。
这样的液相的工作介质20被第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c迅速地回收。
即,在均热板1中,液相的工作介质20不易偏向一处地积存。
因此,能够保持均热板1的面内温度均匀性,防止最大热输送量降低。
另外,气相的工作介质20虽然受到重力的影响,但也大致均等地移动至第二区域13b、第三区域13c以及第四区域13d。
由于第一分隔壁14a及第二分隔壁14b是非透气性的,因此气相的工作介质20不能通过第一分隔壁14a在第二区域13b和第三区域13c之间往返,不能通过第二分隔壁14b在第三区域13c和第四区域13d之间往返。
因此,也能够防止工作介质20偏向第二区域13b、第三区域13c以及第四区域13d中的任一个区域。
即,第一分隔壁14a及第二分隔壁14b是非透气性的,这也有助于保持均热板1的面内温度均匀性。
另外,在工作介质20为水的情况下,优选第一分隔壁14a及第二分隔壁14b为疏水性。
在第一分隔壁14a及第二分隔壁14b为疏水性的情况下,水不易附着于第一分隔壁14a及第二分隔壁14b。另外,在水成为液相的情况下,水沿着第一分隔壁14a及第二分隔壁14b迅速地移动,容易被各芯体回收。
在图2所示的均热板1中,在第二区域13b、第三区域13c以及第四区域13d分别配置有一个第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c,但在本实用新型的第一实施方式所涉及的均热板中,也可以在各区域配置多个芯体。
通过配置多个芯体,从而工作介质的回收效率提高。
此外,若芯体的数量过多,则蒸汽流路的占有面积比率下降,蒸汽扩散压力的损失变大。其结果,最大热输送量容易降低。
芯体在内部空间中所占的优选比例如下。
在均热板1中,在从厚度方向Z俯视观察内部空间13时,第一芯体35a的面积在第二区域13b的面积所占的比例优选为60%以下,更优选为30%以下。
在均热板1中,在从厚度方向Z俯视观察内部空间13时,第二芯体35b的面积在第三区域13c的面积所占的比例优选为60%以下,更优选为30%以下。
在均热板1中,在从厚度方向Z俯视观察内部空间13时,第三芯体35c的面积在第四区域13d的面积所占的比例优选为60%以下,更优选为30%以下。
当第一芯体35a的面积在第二区域13b的面积所占的比例超过60%时,蒸汽流路的占有面积比率下降,蒸汽扩散压力的损失变大。其结果,最大热输送量容易降低。
对于第二芯体35b的面积在第三区域13c的面积所占的比例以及第三芯体35c的面积在第四区域13d的面积所占的比例,也可以说是同样的。
此外,以下也对使用没有形成第一分隔壁及第二分隔壁的现有的均热板的情况下的问题点进行说明。
图5是示意性地表示将现有的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图5所示的均热板1′除了没有形成第一分隔壁14a及第二分隔壁14b,并配置第一芯体35a′、第二芯体35b′以及第三芯体35c′来代替第一芯体35a、第二芯体35b以及第三芯体35c以外,是与上述均热板1相同的结构。
第一芯体35a′、第二芯体35b′以及第三芯体35c′形成为从蒸发部EP延伸至底面10B附近。
在左侧面10L与第一芯体35a′之间、第一芯体35a′与第芯体35b′之间、第二芯体35b′与第三芯体35c′之间以及第三芯体35c′与右侧面10R之间形成有蒸汽流路50。
在均热板1′以右侧面10R成为铅垂方向下侧的姿势被使用的情况下,由于重力以及通过蒸汽流路50的气相的工作介质20的压力(在图5中,用箭头P表示),液相的工作介质20偏向底面10B及右侧面10R的连接部而形成积液。
当在这样的积液处产生偏差时,虽然工作介质20能够被第三芯体35c′回收,但工作介质20不能被第一芯体35a′及第二芯体35b′回收。积液的周围成为低温,因此均热板1′的面内温度均匀性产生偏差。
在这种情况下,均热板1′的最大热输送量降低。
[第二实施方式]
接下来,对作为本实用新型的第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板进行说明。
图6是示意性地表示作为本实用新型的第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板的一个例子的剖视图。
在图6所示的均热板101中,从厚度方向Z观察的框体110的平面形状为L字型。
在以下的说明中,为了方便,将图6中的框体110的上侧的面记载为上表面110U,将左侧的面记载为左侧面110L,将右侧的面记载为右侧面110R,将下侧的面记载为底面110B。
在框体110中,右侧面110R形成为曲柄状。
此外,本实用新型的均热板101的使用时的姿势没有特别限定,并非必须使上表面110U位于铅垂方向上侧来使用。
另外,上表面110U、左侧面110L、右侧面110R以及底面110B都是形成内部空间113的框体110的内侧面。
如图6所示,内部空间113至少包括第一区域113a、第二区域113b、第三区域113c以及第四区域113d。
第一区域113a和第二区域113b连续地相邻。
第一区域113a和第三区域113c连续地相邻。
第一区域113a和第四区域113d连续地相邻。
第二区域113b和第三区域113c隔着非透气性的第一分隔壁114a相邻。
第三区域113c和第四区域113d隔着非透气性的第二分隔壁114b相邻。
第一分隔壁114a具有第一端部114a1及第二端部114a2,第一端部114a1与第一区域113a接触,第二端部114a2与底面110B连接。
第二分隔壁114b具有第一端部114b1及第二端部114b2,第一端部114b1与第一区域113a接触,第二端部114b2与底面110B连接。
即,第二区域113b是由左侧面110L、底面110B以及第一分隔壁114a围起来的区域。此外,第一区域113a和第二区域113b通过连结左侧面110L与第一分隔壁114a的第一端部114a1的最短距离的边界而被区别开。
另外,第三区域113c是由第一分隔壁114a、底面110B以及第二分隔壁114b围起来的区域。此外,第一区域113a和第三区域113c通过连结第一分隔壁114a的第一端部114a1与第二分隔壁114b的第一端部114b1的边界而被区别开。
另外,第四区域113d是由第二分隔壁114b、底面110B以及右侧面110R围起来的区域。此外,第一区域113a和第四区域113d通过连结第二分隔壁114b的第一端部114b1与右侧面110R的最短距离的边界而被区别开。
另外,第一区域113a是由左侧面110L、上表面110U以及右侧面110R围起来的区域。此外,第一区域113a与第二区域113b、第三区域113c以及第四区域113d的边界如上所述。
第一分隔壁114a及第二分隔壁114b弯曲,使得当将均热板101形成为上表面110U位于铅垂方向下侧时,液相的工作介质20能够借助重力向第一区域113a移动。
即,第一分隔壁114a及第二分隔壁114b形成为从底面110B朝向蒸发部EP弯曲。
在内部空间113中配置有芯体135。
芯体135包括从第一区域113a形成到第二区域113b的第一芯体135a、从第一区域113a形成到第三区域113c的第二芯体135b、以及从第一区域113a形成到第四区域113d的第三芯体135c。
第一芯体135a沿着第二区域113b的底面110B、左侧面110L以及第一分隔壁114a的一部分形成。
第二芯体135b沿着第三区域113c的底面110B、第一分隔壁114a以及第二分隔壁114b的一部分形成。
第三芯体135c沿着第四区域113d的底面110B及右侧面110R形成。
接下来,对将均热板101以底面110B位于铅垂方向下侧的姿势使用的情况下的效果进行说明。
在图6所示的均热板101中,由于具有第一分隔壁114a及第二分隔壁114b,因此不易偏向一处地形成积液。
另外,在第二区域113b、第三区域113c以及第四区域113d产生的液相的工作介质20分别被第一芯体135a、第二芯体135b以及第三芯体135c迅速地回收。
因此,能够保持均热板101的面内温度均匀性,防止最大热输送量降低。
此外,以下也对使用没有形成第一分隔壁及第二分隔壁的现有的均热板的情况下的问题点进行说明。
图7是示意性地表示现有的框体为L字型的均热板的内部构造的一个例子的剖视图。
图7所示的均热板101′除了没有形成第一分隔壁114a及第二分隔壁114b,并配置第一芯体135a′、第二芯体135b′以及第三芯体135c′来代替第一芯体135a、第二芯体135b以及第三芯体135c以外,是与上述均热板101相同的结构。
第一芯体135a′形成为从蒸发部EP延伸至底面110B附近。
第二芯体135b′形成为从蒸发部EP朝向底面110B延伸,在中途弯曲并延伸至底面110B与右侧面110R的连接部附近。
第三芯体135c′沿着右侧面110R形成为曲柄状。
在第一芯体135a′与第芯体135b′之间以及第二芯体135b′与第三芯体135c′之间形成有蒸汽流路50。
在以底面110B位于铅垂方向下侧的姿势使用均热板101′的情况下,由于重力以及通过蒸汽流路50的气相的工作介质20的压力(在图7中,用箭头P表示),液相的工作介质20偏向底面110B及右侧面110R的连接部而形成积液。
当在这样的积液处产生偏差时,虽然工作介质20能够被第二芯体135b′及第三芯体135c′回收,但工作介质20不能被第一芯体135a′回收。由于积液的周围成为低温,因此均热板101′的面内温度均匀性产生偏差。
在这种情况下,均热板101′的最大热输送量降低。
接下来,对以右侧面110R位于铅垂方向下侧的方式使用均热板101或均热板101′的情况进行说明。
图8是示意性地表示将作为本实用新型的第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
图9是示意性地表示将现有的框体为L字型的均热板以框体的右侧面位于铅垂方向下侧的方式使用的情况下的一个例子的剖视图。
如图8所示,在以右侧面110R位于铅垂方向下侧的方式使用均热板101的情况下,液相的工作介质20容易积存于底面110B与第一分隔壁114a的连接部、底面110B与第二分隔壁114b的连接部、以及底面110B与右侧面110R的连接部。
这样的液相的工作介质20被第一芯体135a、第二芯体135b以及第三芯体135c迅速地回收。
即,在均热板101中,液相的工作介质20不易偏向一处地积存。
因此,能够保持均热板101的面内温度均匀性,防止最大热输送量降低。
另一方面,如图9所示,在以右侧面110R位于铅垂方向下侧的方式使用均热板101′的情况下,由于重力以及通过蒸汽流路50的气相的工作介质20的压力(在图9中,用箭头P表示),液相的工作介质20偏向底面110B与右侧面110R的连接部而形成积液。
当在这样的积液处产生偏差时,虽然工作介质20能够被第三芯体135c′回收,但工作介质20不能被第一芯体135a′及第二芯体135b′回收。由于积液的周围成为低温,因此均热板101′的面内温度均匀性产生偏差。
在这种情况下,均热板101′的最大热输送量降低。
[其他实施方式]
在作为本实用新型的第一实施方式所涉及的热扩散器件的均热板中,分隔壁形成为一体物的壁,从第一内壁面到第二内壁面在厚度方向上连续地形成。
但是,在作为本实用新型所涉及的热扩散器件的均热板中,分隔壁也可以由形成于第一内壁面的壁和形成于第二内壁面的壁这两个壁形成。
另外,在作为本实用新型的热扩散器件的均热板中,分隔壁在从第一内壁面至第二内壁面的厚度方向上形成,分隔壁也可以在从第一内壁面至第二内壁面之间具有非连续区域。
使用附图对这样的分隔壁的例子进行说明。
图10A~图10D是示意性地表示作为本实用新型的热扩散器件的均热板的分隔壁的一个例子的剖视图。
图10A所示的分隔壁214由从第一内壁面11a形成到第二内壁面12a的厚度方向Z的分隔壁214A、和从第二内壁面12a形成到第一内壁面11a的厚度方向Z的分隔壁214B构成。
在宽度方向X上,分隔壁214A的形成位置与分隔壁214B的形成位置错开,分隔壁214A与分隔壁214B接触。
图10B所示的分隔壁314从第一内壁面11a形成到第二内壁面12a的厚度方向Z,在分隔壁314的端部与第二内壁面12a之间形成有非连续区域315。
图10C所示的分隔壁414由从第一内壁面11a形成到第二内壁面12a的厚度方向Z的分隔壁414A、和从第二内壁面12a形成到第一内壁面11a的厚度方向Z的分隔壁414B构成。
在分隔壁414A的端部与分隔壁414B的端部之间形成有非连续区域415。
在宽度方向X上,分隔壁414A的形成位置与分隔壁414B的形成位置相同。
图10D所示的分隔壁514由从第一内壁面11a形成到第二内壁面12a的厚度方向Z的分隔壁514A、和从第二内壁面12a形成到第一内壁面11a的厚度方向Z的分隔壁514B构成。
宽度方向X上的分隔壁514A的形成位置与分隔壁514B的形成位置错开。
在分隔壁514A与分隔壁514B之间形成有非连续区域515。
如图10B~图10D所示,即使形成有非连续区域,分隔壁也起到防止工作介质积存于一处的效果。
因此,即使是这样的均热板,最大热输送量也不易降低。
在作为本实用新型的第一实施方式所涉及的热扩散器件的均热板以及作为第二实施方式所涉及的热扩散器件的均热板中,框体的内部空间由第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域形成。
但是,在作为本实用新型的热扩散器件的均热板中,框体的内部空间也可以仅由第一区域、第二区域以及第三区域形成。
另外,在作为本实用新型的热扩散器件的均热板中,框体的内部空间还可以包括其他区域。
此外,该其他区域与第一区域连续地相邻,并且隔着分隔壁与又一个区域相邻。另外,对于这样的其他区域而言,芯体从第一区域形成到该其他区域。
[具备均热板的电子设备]
作为本实用新型的热扩散器件的均热板能够以散热为目的搭载于电子设备。因此,能够用作具备作为本实用新型的热扩散器件的均热板和安装于构成上述均热板的框体的外壁面的电子构件的电子设备。
如上所述,作为本实用新型的热扩散器件的均热板不需要外部动力而独立工作,利用工作介质的蒸发潜热及凝结潜热,能够二维且高速地扩散热量。因此,通过具备作为本实用新型的热扩散器件的均热板的电子设备,能够在电子设备内部的有限的空间中有效地实现散热。
电子构件相当于图1所示的热源HS。
作为电子设备,例如可列举智能手机、平板终端、笔记本电脑、游戏机、可穿戴设备等。另外,作为应冷却的对象物即电子构件,例如可列举中央处理装置(CPU)、发光二极管(LED)、功率半导体等发热元件。
电子构件可以直接安装于框体的外壁面,或者也可以经由导热性高的粘着剂、片材、胶带等其他部件安装于框体的外壁面。
工业上的可利用性
作为本实用新型的热扩散器件的均热板能够在便携式信息终端等领域中用于广泛的用途。例如,能够用于降低CPU等热源的温度,延长电子设备的使用时间,能够用于智能手机、平板终端、笔记本电脑等。
附图标记说明
1、1′、101、101′...均热板;10、110...框体;10U、110U...上表面;10L、110L...左侧面;10R、110R...右侧面;10B、110B...底面;11...第一片材;11a...第一内壁面;12...第二片材;12a...第二内壁面;13、113...内部空间;13a、113a...第一区域;13b、113b...第二区域;13c、113c...第三区域;13d、113d...第四区域;14a、114a...第一分隔壁;14a1、114a1...第一分隔壁的第一端部;14a2、114a2...第一分隔壁的第二端部;14b、114b...第二分隔壁;14b1、114b1...第二分隔壁的第一端部;14b2、114b2...第二分隔壁的第二端部;20...工作介质;35、135...芯体;35a、35a′、135a、135a′...第一芯体;35b、35b′、135b、135b′...第二芯体;35c、35c′、135c、135c′...第三芯体;41...第一多孔体;42...第二多孔体;50...蒸汽流路;51...积液流路;214、214A、214B、314、414、414A、414B、514、514A、514B...分隔壁;315、415、515...非连续区域。

Claims (7)

1.一种热扩散器件,其特征在于,具备:
框体,具有内部空间,并具备沿厚度方向对置的第一内壁面及第二内壁面;
工作介质,被封入于所述内部空间;
第一芯体及第二芯体,配置于所述内部空间;以及
非透气性的分隔壁,配置于所述内部空间并具有第一端部和第二端部,
所述第一芯体及第二芯体的每一个具有沿着与所述厚度方向垂直的方向,与所述框体的所述第一内壁面及所述第二内壁面接触的部分,
在所述框体的内部空间中形成有蒸汽流路,
所述分隔壁的第二端部与所述框体的内侧面连接,
在从所述厚度方向俯视观察所述内部空间时,
所述分隔壁被夹在所述第一芯体与所述第二芯体之间。
2.根据权利要求1所述的热扩散器件,其特征在于,
在从厚度方向俯视观察所述内部空间时,
所述内部空间至少包括第一区域、第二区域以及第三区域,
所述第一区域和所述第二区域连续地相邻,
所述第一区域和所述第三区域连续地相邻,
所述第二区域和所述第三区域隔着所述分隔壁而相邻,
所述分隔壁的第一端部与所述第一区域接触,
所述第一芯体从所述第一区域形成到所述第二区域,
所述第二芯体从所述第一区域形成到所述第三区域。
3.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述分隔壁沿厚度方向从所述第一内壁面到所述第二内壁面连续地形成。
4.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
所述分隔壁在从所述第一内壁面至所述第二内壁面的厚度方向上形成,所述分隔壁在从所述第一内壁面至所述第二内壁面之间具有非连续区域。
5.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在从厚度方向俯视观察所述内部空间时,所述第一芯体的面积在所述第二区域的面积中所占的比例为60%以下。
6.根据权利要求1或2所述的热扩散器件,其特征在于,
在从厚度方向俯视观察所述内部空间时,所述第二芯体的面积在所述第三区域的面积中所占的比例为60%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,
所述芯体包括第一多孔体及第二多孔体,
在所述芯体中,在所述第一多孔体与所述第二多孔体之间,沿着所述第一多孔体及所述第二多孔体延伸的方向设置有间隔,由此形成积液流路。
CN202290000378.XU 2021-06-07 2022-03-28 热扩散器件 Active CN221527444U (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021095017 2021-06-07
JP2021-095017 2021-06-07
PCT/JP2022/014906 WO2022259716A1 (ja) 2021-06-07 2022-03-28 熱拡散デバイス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN221527444U true CN221527444U (zh) 2024-08-13

Family

ID=84425222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202290000378.XU Active CN221527444U (zh) 2021-06-07 2022-03-28 热扩散器件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240011717A1 (zh)
JP (1) JP7464197B2 (zh)
CN (1) CN221527444U (zh)
WO (1) WO2022259716A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6383587A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 平板形ヒ−トパイプ
JP3506050B2 (ja) 1999-03-26 2004-03-15 トヨタ自動車株式会社 発熱素子の冷却装置
JP2002062066A (ja) 2000-08-11 2002-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプ
JP2002267378A (ja) * 2001-03-12 2002-09-18 Showa Denko Kk ヒートパイプ
JP2006114603A (ja) 2004-10-13 2006-04-27 Toshiba Corp 車両用半導体冷却装置
TW201116794A (en) * 2009-11-10 2011-05-16 Pegatron Corp Vapor chamber and manufacturing method thereof
JP6827362B2 (ja) 2017-04-26 2021-02-10 株式会社フジクラ ヒートパイプ
JP6442594B1 (ja) * 2017-12-25 2018-12-19 株式会社フジクラ 放熱モジュール
JP2020106209A (ja) 2018-12-27 2020-07-09 川崎重工業株式会社 蒸発器及びループ型ヒートパイプ

Also Published As

Publication number Publication date
JP7464197B2 (ja) 2024-04-09
WO2022259716A1 (ja) 2022-12-15
JPWO2022259716A1 (zh) 2022-12-15
US20240011717A1 (en) 2024-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190021188A1 (en) Vapor chamber
US20090020274A1 (en) Heat diffusing device and method of producing the same
CN220187503U (zh) 均热板以及电子设备
US20210180876A1 (en) Vapor chamber
JP2018004108A (ja) 放熱モジュール及びその製造方法
WO2021157506A1 (ja) ベーパーチャンバー
CN221527444U (zh) 热扩散器件
WO2023171408A1 (ja) 熱拡散デバイス及び電子機器
CN220776319U (zh) 热扩散器件以及电子设备
TW202334604A (zh) 熱擴散裝置及電子機器
CN220187504U (zh) 热扩散器件以及电子设备
CN221123118U (zh) 热扩散器件
JP7120494B1 (ja) 熱拡散デバイス
WO2022230296A1 (ja) 熱拡散デバイス
TWI796798B (zh) 放熱裝置、蒸氣腔及電子機器
WO2023058595A1 (ja) 熱拡散デバイス
WO2023026896A1 (ja) 熱拡散デバイス
CN221123121U (zh) 热扩散器件以及电子设备
CN220187502U (zh) 热扩散器件以及电子设备
TWI839928B (zh) 熱擴散器件及電子機器
CN220776318U (zh) 热扩散器件以及电子设备
CN218888890U (zh) 热扩散设备以及电子设备
CN220189635U (zh) 热扩散器件和电子设备
WO2023182033A1 (ja) 熱拡散デバイス及び電子機器
WO2023085350A1 (ja) 熱拡散デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant