CN2591775Y - 薄型平面热管散热器 - Google Patents

Abstract

一种薄型平面热管散热器。为提供一种散热装置，提出本实用新型，它包括为具有渠道面及相对外侧面的薄板的渠道部及覆盖片；渠道面上以深入渠道部方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道及蒸气道；以预定辐射状相邻配置的多数输液道形成为吸热位置的交汇点；覆盖片密封覆盖于渠道部上，以将多数输液道及蒸气道形成一封闭状辐射渠道网，并于辐射渠道网中系加注有一定量的挥发性流体。

Description

薄型平面热管散热器

技术领域

本实用新型属于散热装置，特别是一种薄型平面热管散热器。

背景技术

随着电子元件与设备功能的提升，其运用功率越来越大，而机型则愈见短小轻薄的趋势。随着此一发展应酝而生，则是对于电子元件与电子装置散热速度与能量，则有更进一步的要求。

在常见的电子设备散热运用中。较常见的散热模式即有加设热管、加装散鳍片或于设备上加置形成强迫风流的风扇三种。惟此三种散热模式对于现今设备的元件功率及尺寸微型化趋势却形成发展瓶颈。

以加设传统管型或环路型热管的散热模式为例，虽然其具有快速导热及可将所吸收的热量作定点传递的优点；惟其却因热管本向身的结构特性及在延伸与弯折上的限制，存在配置难度高、吸热面积小的问题。即以此散热模式对于高功率元件的散热解决方案乃不得不以较多的热管数目进行散热配置，此一解决方案明显地与机型微型化的要求相违背的。

再以加设散热鳍片的散热模式为例，若是其系加设于电子设备的周边，则虽可藉由其质量及表面积提供较大的散热能量，惟其对于机体中高功率产热元件的散热操作却是少有助益。而若是将其直接设置于产热元件上，则虽可将发热元件的产热加速导出；惟其热交换机制仅是将产热直接释出至机体内空间的模式，对于周遭电子元件而言，反而产生负面影响；再者以占一定空间的散热鳍片设置于电子设备中运用，明显难以达到机体微型化的要求。

又以于设备空间中或侧边上加置形成强迫风流风扇的散热模式为例，其散热运用乃是在电子元件的设置环境中产生加速流场，以加速机体内热量的移除；惟在此运用中，风扇操作本身所产生的热量即为机体散热问题中之一的显著负面因素，且其设置除风扇本身需占有较大体积外，又需有足够的机体内流场空间始能产生较佳的散热效果；即风扇设置明显无法同时满足机体微型化的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种散热效果好、体积小、设置容易的薄型平面热管散热器。

本实用新型包括为具有渠道面及相对外侧面的薄板的渠道部及覆盖片；渠道面上以深入渠道部方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道及蒸气道；以预定辐射状相邻配置的多数输液道形成为吸热位置的交汇点；覆盖片密封覆盖于渠道部上，以将多数输液道及蒸气道形成一封闭状辐射渠道网，并于辐射渠道网中系加注有一定量的挥发性流体。

其中：

吸热位置设有构成流体主要集水区为积聚有较多毛细结构的块体。

渠道部预定辐射状相邻配置的多数休输液道及蒸气道形成至少一辐射渠道网；每组辐射渠道网输液道形成为吸热位置的交汇点。

每一辐射渠道网与另一辐射渠道网之间以至少一输液道互相连接。

渠道部设有至少一设置于吸热位置外以用以作为至少两输液道连接的外环道。

渠道部设有至少一设置于吸热位置外以用以作为至少两蒸气道连接的外环道。

由于本实用新型包括为具有渠道面及相对外侧面的薄板的渠道部及覆盖片；渠道面上以深入渠道部方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道及蒸气道；以预定辐射状相邻配置的多数输液道形成为吸热位置的交汇点；覆盖片密封覆盖于渠道部上，以将多数输液道及蒸气道形成一封闭状辐射渠道网，并于辐射渠道网中系加注有一定量的挥发性流体。当本实用新型以其吸热位置相对产热元件设置时，渠道部即吸收产热元件的产热，以将辐射渠道网中挥发性流体转化为蒸气状态，并藉由经蒸气道中蒸气压力与扩散效果，将蒸气输送离开吸热位置；而当蒸气状态流体流至远离吸热位置处，亦即渠道部及覆盖片的边缘部分与周遭环境进行热交换释热后，即凝结为液体状流体，并藉由构成辐射渠道网多数输液道中的毛细结构将液体状流体输送回原吸热位置；即本实用新型藉由辐射渠道网中流体气、液相的变化循环、蒸气道的蒸气压力扩散及输液道中毛细结构的毛细输液作用，可有效地将产热元件的产热进行疾速扩散。不仅散热效果好、体积小，而且设置容易，从而达到本实用新型的目的。

附图说明

图1、为本实用新型结构示意俯视图。

图2、为图1中a-a剖视图。

图3、为本实用新型结构示意俯视图(蒸气道包覆于输液道外)。

图4、为图3中b-b剖视图。

图5、为本实用新型结构示意俯视图(吸热位置偏置)。

图6、为本实用新型结构示意俯视图(吸热位置设有构成流体主要集水区的块体)。

图7、为图6中c-c剖视图。

图8、为图6中c-c剖视图(块体高出渠道部的渠道面)。

图9、为本实用新型结构示意俯视图(蒸气道包覆于输液道外、吸热位置设有构成流体主要集水区的块体)。

图10、为图9中d-d剖视图。

图11、为本实用新型结构示意俯视图(形成两辐射渠道网及两吸热位置)。

图12、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(输液道及蒸气道分离设置但于远端接合以共同组合成为辐射渠道网一部分)。

图13、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(多数运用渠道构成数个辐射渠道网、外环道连接两输液道)。

图14、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(多数运用渠道以构成数个辐射渠道网、外环道连接两蒸气道)。

图15、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(输液道及蒸气道系采独立设置、连接于各输液道及各蒸气道末端的外环道具输液道功能)。

图16、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(输液道及蒸气道系采独立设置、连接于各输液道及各蒸气道末端的外环道具蒸气道功能)。

图17、为本实用新型渠道部结构示意俯视图(渠道部设有位于吸热位置外的外环道)。

图18、为组设本实用新型电子装置结构示意侧视图。

图19、为组设本实用新型电子装置结构示意侧视图(置于两产热元件上)。

图20、为组设本实用新型电子装置结构示意侧视图(置于印刷电路板下方)。

图21、为图1中a-a剖视图(输液道的毛细结构为粗糙化处理的表面)。

图22、为图21中e部局部放大图。

图23、为本实用新型结构示意剖视图(组合式渠道部)。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型薄型平面热管散热器1包括渠道部20及用以密封覆盖于渠道部20上的覆盖片10。

渠道部20系可为具有渠道面21及相对外侧面22的薄板。

渠道面21上以深入渠道部20方式凹设多数条呈预定辐射状配置的运用渠道210，每一运用渠道210包括设有毛细结构的输液道211及设置于输液道211中的蒸气道212。

覆盖片10系以其下缘面101密贴于渠道部20的渠道面21上，以将渠道部20上包括输液道211及蒸气道212的各运用渠道210共同形成封闭的一辐射渠道网100。

如图1所示，以预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210于渠道部20中心形成交汇点1P，并令交汇点1P与渠道部20外侧面22设置并与产热元件相接触的吸热位置5相对应。当然，在覆盖片10为导热材料时，覆盖片10相对应此交汇点1P的上缘面101位置同样为设置并与产热元件相接触的吸热位置5。

运用渠道210以预定辐射状相邻配置。如图1所示，运用渠道210呈直线辐射状，其亦可为曲线、对称环线、玫瑰线或是其他类似具中心对称特性的辐射状。

于运用渠道210形成的辐射渠道网100中系加注有一定量的挥发性流体。

当将本实用新型以其吸热位置5相对产热元件设置时，渠道部20即吸收产热元件的产热，以将辐射渠道网100中挥发性流体转化为蒸气状态，并藉由经蒸气道212中蒸气压力与扩散效果，将蒸气输送离开吸热位置5；而当蒸气状态流体流至远离吸热位置5处，亦即渠道部20及覆盖片10的边缘部分与周遭环境进行热交换释热后，即凝结为液体状流体，并藉由构成辐射渠道网100多数运用渠道210输液道211中的毛细结构将液体状流体输送回原吸热位置5。即本实用新型藉由辐射渠道网100中流体气、液相的变化循环、蒸气道212的蒸气压力扩散及输液道211中毛细结构的毛细输液作用，可有效地将产热元件的产热进行疾速扩散。

本实用新型制造时，可于运用渠道210形成的辐射渠道网100中施以相当程度的真空状态，除可确保覆盖片10与渠道部20间密合外，又可收到便利流体相变化的效果。

如图3、图4所示，为具有渠道面21及相对外侧面22的薄板的渠道部20a上以深入渠道部20a方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道211a及为包覆于输液道211a外的蒸气道212a。

各辐射状输液道211a于渠道部20a中心部分所形成的交汇点1P即形成与产热元件接触的吸热位置5。

密封覆盖于渠道部20a上的覆盖片10将多数输液道211a及蒸气道212a形成封闭状辐射渠道网。

于渠道部20、20a外侧面22或覆盖片10外缘面102上形成有凹凸结构，藉以扩大外侧面22或外缘面102的热交换面积。凹凸结构的表面可经表面粗化处理，以提供更佳的热交换面积。

如图5所示，交汇点1P及吸热位置5系得依产热元件设置空间的位置作适当的调整，渠道部20b多数运用渠道210b的交汇点1P与吸热位置5可设置于偏向一侧，如偏向右侧的位置上。

如图6、图7所示，于渠道部20c上以预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210形成交汇点1P设有构成流体主要集水区与渠道部20c的渠道面21平齐的块体9；块体9为积聚有较多毛细结构或多孔性材质。

如图6、图8所示，于渠道部20d上以预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210形成交汇点1P设有构成流体主要集水区高出，亦可低于渠道部20d的渠道面21的块体9；块体9为积聚有较多毛细结构或多孔性材质。覆盖片10d对应于渠道部20d多数运用渠道210交汇点1P高出渠道面21的块体9处凹设容纳高出块体9部分的凹穴。

如图9、图10所示，为具有渠道面21及相对外侧面22的薄板的渠道部20e上以深入渠道部20e方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道211e及为包覆于输液道211e外的蒸气道212e。各辐射状输液道211e于渠道部20e中心部分所形成的交汇点1P即形成与产热元件接触的吸热位置5。于渠道部20e上以预定辐射状相邻配置的多数输液道211e形成交汇点1P设有构成流体主要集水区与渠道部20e的渠道面21间呈平齐、低于或高于渠道面21的块体9；块体9为积聚有较多毛细结构或多孔性材质。

密封覆盖于渠道部20e上的覆盖片10将多数输液道211e及蒸气道212e形成封闭状辐射渠道网。

如图11所示，为具有渠道面21及相对外侧面22的薄板的渠道部20f上以深入渠道部20f方式凹设多数条以预定两组预定辐射状相邻配置并设有毛细结构的输液道211f及为包覆于输液道211f外的蒸气道212f。每组辐射状输液道211f形成的交汇点1P即形成与产热元件接触的吸热位置5。于渠道部20f上以预定辐射状相邻配置的多数输液道211f形成交汇点1P设有构成流体主要集水区与渠道部20f的渠道面21间呈平齐、低于或高于渠道面21的块体9；块体9为积聚有较多毛细结构或多孔性材质。覆盖片10以其下缘面101密贴于渠道部20f的渠道面21上，以将渠道部20f上呈两组预定辐射状相邻配置的多数输液道211f与包覆于输液道211f外的蒸气道212f共同形成封闭的两个辐射渠道网100，且两个辐射渠道网100之间以至少一输液道211f互相连接，藉此可收到辐射渠道网100间流体互济的效果。

如图12所示，渠道部20g渠道面21上以深入渠道部20方式凹设多数条呈预定辐射状配置的运用渠道210g，以构成一辐射渠道网100g，每一运用渠道210g包括设有毛细结构的输液道211g及与输液道211g分离设置但于远端接合的蒸气道212g，以共同组合成为辐射渠道网100g的一部分。

于渠道部20g上以预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210g形成交汇点1P设有构成流体主要集水区与渠道部20g的渠道面21间呈平齐、低于或高于渠道面21的块体9。

如图13所示，渠道部20h渠道面21上以深入渠道部20h方式凹设多数条呈预定辐射状配置的运用渠道210h，以构成数个，如四个位于渠道部20h辐射外缘位置上的辐射渠道网100h，每一运用渠道210h包括设有毛细结构的输液道211h及与输液道211h分离设置但相连接的蒸气道212h，以共同组合成环状辐射渠道网100h。

于渠道部20h上以预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210h构成四个辐射渠道网100h形成的交汇点1P设有构成流体主要集水区与渠道部20h的渠道面21间呈平齐、低于或高于渠道面21的块体9。并于四个辐射渠道网100h外围设有至少一用以作为至少两输液道211h间连接外环道23。外环道23中设置有用以进行毛细输液功能的毛细结构。

亦可如图14所示，于四个辐射渠道网100h外围设有至少一用以作为至少两蒸气道212h间连接外环道23h。

如图12、图13、图14所示，辐射渠道网100g、100h中不同层次输液道与蒸气道之间的相对关系系可采如图12、图13所示的错位配置；或采如图14所示的同向配置；或其他视运用情况而定的类似形态设置。同样，辐射渠道网100g、100h亦可无须采同相同及对称形态设置，例如，在某些实施状况中，本实用新型的轮廓亦可因运用位置的特异情况而作规避或变形的设计。当然，此时其内部的输液道、蒸气道、辐射渠道网及外环道亦应作相对应的变形及改变配置设计。

除了于如图13、图14所示的渠道部20h设置外环道23，亦可于图1、图2、图5、图6、图9、图11及图12所示的渠道部20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g设置外环道。

如图15所示，渠道部20j运用渠道的输液道211j及蒸气道212j系采独立的方式设置，设置有毛细结构的外环道23j则用以连接于各输液道211j及各蒸气道212j的末端，藉以收到各输液道211j流体互济的效果。

如图16所示，渠道部20k运用渠道的输液道211k及蒸气道212j系采独立及间隔的方式设置，用以连接于各输液道211k及各蒸气道212k的末端的外环道23k具有蒸气道相对的功能。

如图17所示，渠道部20m渠道面21上以深入渠道部20m方式凹设多数条呈预定辐射状配置的运用渠道210及至少一外环道23m。

呈预定辐射状相邻配置的多数运用渠道210系形成交汇点1P，并令交汇点1P与设置于渠道部20m外侧面22并与产热元件相接触的吸热位置5相对应。每一运用渠道210包括设有毛细结构的输液道211及设置于输液道211中的蒸气道212。

至少一外环道23系设置于吸热位置5外。

渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)及覆盖片10(10d)可为方形、圆形或其他形成。

本实用新型运用中，主要系藉由其广阔的吸热面及散热面、极薄的构型、多数运用渠道21及辐射渠道网100，使其于热交换运用中，同时获得快速导热及轻易设置的双重功效，对于解决习知技术中散热效果差、体积大、不易设置的问题。

如图18所示，当将如图5所示的薄型平面热管散热器1运用于极薄电子装置33时，本实用新型以其吸热位置5直接设置在电子装置33壳体330内印刷电路板331上方的产热元件332上，藉此，可将产热元件332的产热快速输送至壳体330边缘逸散，而因本实用新型可制作成厚度极薄的结构，故仅对电子装置33内部结构空间造成极小的影响。

如图19所示，当将如图11所示的薄型平面热管散热器1运用于极薄电子装置33时，本实用新型以其两吸热位置5及两中介的导热块333间接对设置在电子装置33壳体330内印刷电路板331上方两产热元件332进行热交换作业，藉此，可将产热元件332的产热迅速输送出；当然，在其他实施状态中，本实用新型运用亦可藉由部分弯折取代导热块的运用，此时，因其厚度极薄，故具有极佳的弯折效果，且因毛细结构的运用，故在结构弯折的情况下，亦不会影响输液道原有的输液效果。

如图20所示，当将薄型平面热管散热器1运用于极薄电子装置33时，本实用新型系直接设置在电子装置33壳体330内印刷电路板331下方，此时，因其厚度极薄的特性，故其设置并不影响壳体330内各元件的设置。

本实用新型渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)系以铜箔、铝箔或其他导热金属板件。覆盖片10(10d)则为铜箔、铝箔、金属板件、将渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)直接贴附于其上的机壳板件或其他可用以封闭覆盖在渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)渠道面21上的平面结构。

渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)系可以蚀刻方法、电镀方法、冲压方法、压铸方法、切削方法或是以其他合适的薄板上形成多数运用渠道的方法制成。

渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)多数运用渠道210输液道211所运用的毛细结构可为金属粉末烧结件、陶瓷吸水件或是其他可提供毛细输液功能的多孔性材料件。惟，如图21、图22所示，在其他运用中输液道211的毛细结构亦可为将蒸气道212侧壁2121以粗糙化的方式构建，藉由其所形成的极细凹凸与凹痕结构及液体的附着作用，作为液态流体输送机制。

本实用新型渠道部20m外环道23m的设置技术显然是以多数运用渠道210的输液道211、蒸气道212共用的方式完成，惟，以一外环道联结部分管道实施或是配置较多数目的外环道实施。

本实用新型单一功能独立设置的输液道、蒸气道及外环道皆可以具输送气、液态流体两项功能的运用渠道取代。

本实用新型渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)及覆盖片10(10d)分别以一板件加工制成；在其他实施中，渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)及覆盖片10(10c)亦可以多件加工后再组装成一体。如图23所示，渠道部20(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20j、20k、20m)系以底板201及叠置于底板201上的夹板202构成。即可便利夹板202以较便利的冲孔加工方式制成。

Claims (6)

1、一种薄型平面热管散热器，其特征在于它包括为具有渠道面及相对外侧面的薄板的渠道部及覆盖片；渠道面上以深入渠道部方式凹设多数条以一预定辐射状相邻配置的设有毛细结构的输液道及蒸气道；以预定辐射状相邻配置的多数输液道形成为吸热位置的交汇点；覆盖片密封覆盖于渠道部上，以将多数输液道及蒸气道形成一封闭状辐射渠道网，并于辐射渠道网中系加注有一定量的挥发性流体。

2、根据权利要求1所述的薄型平面热管散热器，其特征在于所述的吸热位置设有构成流体主要集水区为积聚有较多毛细结构的块体。

3、根据权利要求1所述的薄型平面热管散热器，其特征在于所述的渠道部预定辐射状相邻配置的多数条输液道及蒸气道形成至少一辐射渠道网；每组辐射渠道网输液道形成为吸热位置的交汇点。

4、根据权利要求1或3所述的薄型平面热管散热器，其特征在于所述的每一辐射渠道网与另一辐射渠道网之间以至少一输液道互相连接。

5、根据权利要求1或3所述的薄型平面热管散热器，其特征在于所述的渠道部设有至少一设置于吸热位置外以用以作为至少两输液道连接的外环道。

6、根据权利要求1或3所述的薄型平面热管散热器，其特征在于所述的渠道部设有至少一设置于吸热位置外以用以作为至少两蒸气道连接的外环道。

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