JP3206683U - Heat dissipation device - Google Patents
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Abstract
【課題】ベイパーチャンバーとヒートパイプの組み合わせによる放熱装置を提供する。【解決手段】ベイパーチャンバー11、第一毛細管材12、ヒートパイプ13、第二毛細管材14、繊維束15および作業液体を備える。ベイパーチャンバー11は第一プレート111と、第二プレート112と、第一プレート111と第二プレート112が合わさって形成した格納空間とを有する。第一毛細管材12は第一プレート111および第二プレート112または両者のいずれか一つに分布する。ヒートパイプ13はチャンバー131を有し、一端がベイパーチャンバー11に繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバー11に露出する。チャンバー131は格納空間に繋がる。第二毛細管材14はヒートパイプ13の内壁に分布する。繊維束15は線形を呈し、一部分が格納空間内に配置され、かつ第一毛細管材12に接触し、別の一部分がチャンバー131内まで伸び、第二毛細管材14に接触する。作業液体は格納空間およびチャンバー131に充満する。【選択図】図3A heat dissipating device using a combination of a vapor chamber and a heat pipe is provided. A vapor chamber 11, a first capillary material 12, a heat pipe 13, a second capillary material 14, a fiber bundle 15 and a working liquid are provided. The vapor chamber 11 has a first plate 111, a second plate 112, and a storage space formed by combining the first plate 111 and the second plate 112. The first capillary material 12 is distributed on either the first plate 111 and the second plate 112 or both. The heat pipe 13 has a chamber 131, one end is connected to the vapor chamber 11, the other end is held in a sealed state, and is exposed to the vapor chamber 11. The chamber 131 is connected to the storage space. The second capillary material 14 is distributed on the inner wall of the heat pipe 13. The fiber bundle 15 has a linear shape, and a part thereof is disposed in the storage space and contacts the first capillary 12, and another part extends into the chamber 131 and contacts the second capillary 14. The working liquid fills the storage space and the chamber 131. [Selection] Figure 3
Description
本考案は放熱技術に関し、詳しくはベイパーチャンバーとヒートパイプの組み合わせによる放熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation technique, and more particularly to a heat dissipation device using a combination of a vapor chamber and a heat pipe.
科学技術が進んでいる現今において、ユーザーのニーズを満足させるために、電子産業界は電子製品の性能を向上させ続け、その一方で製品内部の電子部品に生じた熱エネルギーを増大させるという問題を解決しなければならない。
上述した問題を効果的に解決するために、業界では、熱伝導性が良好なベイパーチャンバーおよびヒートパイプを広範囲に使用する、例えばベイパーチャンバーおよびヒートパイプからなる放熱装置を使用することが一般的である。
In today's advancing science and technology, the electronic industry continues to improve the performance of electronic products in order to satisfy user needs, while increasing the thermal energy generated in electronic components inside the products. Must be resolved.
In order to effectively solve the above-mentioned problems, it is common in the industry to use a vapor chamber and a heat pipe having a good thermal conductivity in a wide range, for example, a heat dissipation device including a vapor chamber and a heat pipe. is there.
特許文献1により開示された温度が均一な放熱器は、ベイパーチャンバー、複数のヒートパイプおよびフィン構造を備える。ベイパーチャンバーは上板および下板を有し、内部が中空チャンバーである。複数のヒートパイプはベイパーチャンバーの上板の表面に固定され、フィン構造に接続され、かつ内部空間を有する。ヒートパイプの内部空間とベイパーチャンバーの中空チャンバーとは相互に繋がることが特徴である。 The radiator having a uniform temperature disclosed in Patent Document 1 includes a vapor chamber, a plurality of heat pipes, and a fin structure. The vapor chamber has an upper plate and a lower plate, and the inside is a hollow chamber. The plurality of heat pipes are fixed to the surface of the upper plate of the vapor chamber, connected to the fin structure, and have an internal space. A feature is that the internal space of the heat pipe and the hollow chamber of the vapor chamber are connected to each other.
ヒートパイプまたはベイパーチャンバーは毛細管構造を介して作業液体を誘導し、循環させることによって放熱効果を果たすことがこの技術領域において常識者によく知られる。毛細管構造は銅粉末焼結によって成形される。上述したベイパーチャンバーの下板は熱源の接触面となる。作業液体は蒸発し、気体状態に転換すると同時にヒートパイプに流れ込み、そののちヒートパイプの管壁を通ってフィン構造によって熱エネルギーを外部へ拡散させる。従って、放熱効率を維持するには、ベイパーチャンバーは循環が良好な作業液体に頼らなければならない。
しかしながら、上述した放熱器はベイパーチャンバーとヒートパイプの内壁に毛細管作用を生じさせることによって作業液体を誘導するため、連なる毛細管構造を配置することが必要である。一方、ベイパーチャンバーの毛細管構造とヒートパイプの湾曲した部位の毛細管構造とを連結するために、別の加工作業を免れず、その結果、製造工程が複雑になる。また、銅粉末焼結によって成形される毛細管構造は作業液体を長距離輸送する効果があまりよくない。
It is well known to those skilled in the art that heat pipes or vapor chambers provide a heat dissipating effect by guiding and circulating a working liquid through a capillary structure. The capillary structure is formed by copper powder sintering. The lower plate of the vapor chamber described above becomes a contact surface of the heat source. The working liquid evaporates and transforms into a gaseous state, and at the same time flows into the heat pipe, and then diffuses the thermal energy to the outside through the pipe wall of the heat pipe by the fin structure. Therefore, to maintain heat dissipation efficiency, the vapor chamber must rely on a working fluid with good circulation.
However, since the above-described heat radiator induces a working liquid by causing a capillary action on the inner wall of the vapor chamber and the heat pipe, it is necessary to arrange a continuous capillary structure. On the other hand, in order to connect the capillary structure of the vapor chamber and the capillary structure of the curved portion of the heat pipe, another processing operation is inevitable, resulting in a complicated manufacturing process. In addition, the capillary structure formed by copper powder sintering is not very effective in transporting the working liquid over a long distance.
従って、上述したとおり、温度が均一な放熱器の熱伝導効果には改善の余地がある。改善すれば上述した問題点を解決できる。 Therefore, as described above, there is room for improvement in the heat conduction effect of the radiator having a uniform temperature. If improved, the above-mentioned problems can be solved.
本考案は、繊維束でベイパーチャンバーとヒートパイプとを連結し、作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させることによって放熱効率を増大させる放熱装置を提供することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to provide a heat dissipation device that increases the heat dissipation efficiency by connecting a vapor chamber and a heat pipe with a fiber bundle, transporting the working liquid over a long distance, and increasing the passing mass of the working liquid. And
上述した課題を解決するため、放熱装置は、ベイパーチャンバー、第一毛細管材、少なくとも一つのヒートパイプ、第二毛細管材、少なくとも一つの繊維束および作業液体を備える。
ベイパーチャンバーは第一プレート、第二プレート、第一プレートと第二プレートが合わさって形成した格納空間および格納空間に位置する加熱エリアを有する。第一毛細管材は第一プレートおよび第二プレートまたは両者のいずれか一つに分布し、かつ加熱エリアに据えられる。少なくとも一つのヒートパイプはチャンバーを有し、一端がベイパーチャンバーに繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバーに露出する。チャンバーは格納空間に繋がる。第二毛細管材は少なくとも一つのヒートパイプの内壁に分布する。少なくとも一つの繊維束は線形を呈し、一部分が格納空間内かつ第一プレートおよび第二プレートまたは両者のいずれか一つに配置され、かつ第一毛細管材に接触し、別の一部分がチャンバー内まで伸び、ヒートパイプの内壁の第二毛細管材に接触する。作業液体は格納空間およびチャンバーに充満する。
In order to solve the above-described problem, the heat dissipation device includes a vapor chamber, a first capillary material, at least one heat pipe, a second capillary material, at least one fiber bundle, and a working liquid.
The vapor chamber has a first plate, a second plate, a storage space formed by combining the first plate and the second plate, and a heating area located in the storage space. The first capillary material is distributed on the first plate and / or the second plate, and is placed in the heating area. At least one heat pipe has a chamber, one end is connected to the vapor chamber, the other end is kept sealed, and is exposed to the vapor chamber. The chamber is connected to the storage space. The second capillary material is distributed on the inner wall of at least one heat pipe. At least one fiber bundle is linear, a portion is disposed in the containment space and / or in the first plate and / or the second plate, and contacts the first capillary material, and another portion extends into the chamber. Elongates and contacts the second capillary material on the inner wall of the heat pipe. The working liquid fills the storage space and chamber.
先行技術はフィン、ヒートパイプおよびベイパーチャンバーの構造または数を変えることを改善策として採用し、その一方で製品の体積またはコストを増大させ、生産上および使用上の不都合をきたすという問題を抱える。
これに対し、本考案による放熱装置は少なくとも一つの繊維束の一部分が加熱エリアの第一毛細管材に接続され、別の一部分がチャンバー内の第二毛細管材に接続され、繊維束によって作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させるため、上述した問題を解決できるだけでなく、熱伝導効率を増大させることができる。
The prior art has the problem of adopting a modification of the structure or number of fins, heat pipes and vapor chambers as an improvement, while increasing the volume or cost of the product and causing production and use disadvantages.
In contrast, in the heat dissipation device according to the present invention, a part of at least one fiber bundle is connected to the first capillary material in the heating area, and another part is connected to the second capillary material in the chamber. In order to increase the passing mass of the working liquid by transporting over a long distance, not only the above-mentioned problems can be solved, but also the heat conduction efficiency can be increased.
比較的好ましい場合、ヒートパイプおよび加熱エリアの配置位置は一致しない。 When relatively preferable, the arrangement positions of the heat pipe and the heating area do not match.
比較的好ましい場合、本考案による放熱装置はユーザーのニーズに応じてベイパーチャンバーおよびヒートパイプの部位を変えることによって生産上および使用上の利便性をはかることができる。 In a relatively preferable case, the heat dissipating device according to the present invention can be produced and used conveniently by changing the location of the vapor chamber and the heat pipe according to the user's needs.
以下、本考案による放熱装置を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a heat dissipation device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1から図4に示すように、本考案の第1実施形態による放熱装置10は、ベイパーチャンバー11、第一毛細管材12、少なくとも一つのヒートパイプ13、第二毛細管材14、少なくとも一つの繊維束15および作業液体(図中未表示)を備える。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ベイパーチャンバー11は、第一プレート111と、第二プレート112と、第一プレート111と第二プレート112が合わさって形成した格納空間113と、格納空間113に位置する加熱エリアHと、気体排出管16とを有する。
気体排出管16は一端がベイパーチャンバー11の格納空間113に繋がり、他端が密封状態に保持され、ベイパーチャンバー11に露出する。第一プレート111と第二プレート112とは合わさって密封される。
The
One end of the
第一毛細管材12は、第一プレート111および第二プレート112または両者のいずれか一つに分布し、かつ加熱エリアHに据えられる。本実施形態において、第一毛細管材12は第二プレート112に分布する。第一毛細管材12は銅粉末焼結によって成形されるが、これに限らず、メッシュから構成されてもよい。
The first
少なくとも一つのヒートパイプ13は、チャンバー131を有し、一端がベイパーチャンバー11に繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバー11に露出する。チャンバー131は格納空間113に繋がる。
本実施形態において、ヒートパイプ13の数は三つである。ヒートパイプ13は配置位置が加熱エリアHに対応しないが、これに限らず、加熱エリアHに対応してもよい。ヒートパイプ13はフィン構造17を貫通する。
At least one
In the present embodiment, the number of
第二毛細管材14は、複数のヒートパイプ13の内壁に分布し、銅粉末焼結、メッシュまたはスリットによって成形される。本実施形態において、第二毛細管材14は銅粉末焼結によって成形される。
The second
少なくとも一つの繊維束15は、線形を呈し、一部分が格納空間113内かつ第一プレート111および第二プレート112または両者のいずれか一つに配置され、別の一部分がヒートパイプ13のチャンバー131内まで伸びる。
本実施形態において、繊維束15の数は三つである。繊維束15は格納空間113内に位置する一部分が第二プレート112に据えられ、かつ加熱エリアHの第一毛細管材12に接触し、チャンバー131内に位置する一部分がヒートパイプ13の第二毛細管材14に接触する。
The at least one
In the present embodiment, the number of
作業液体は、格納空間113およびヒートパイプ13のチャンバー131に充満し、第一毛細管材12、第二毛細管材14および複数の繊維束15に均等に浸透する。作業液体はこの領域において熟知されるため、詳しい説明を省略する。
The working liquid fills the
以上は本考案の第1実施形態についての説明である。続いて、第1実施形態の作動状態について説明する。 The above is the description of the first embodiment of the present invention. Next, the operating state of the first embodiment will be described.
図1から図4に示すように、放熱装置10が作動する際、加熱エリアHは熱源(図中未表示)に接触し、温度が上昇するとともに、第一毛細管材12に浸透した作業液体を気体状態に蒸発させ、格納空間113内に拡散させる。続いて、気体状態の作業液体は格納空間113からヒートパイプ13のチャンバー131へ流動し、複数のヒートパイプ13の管壁によって熱エネルギーをフィン構造17に伝導し、そののち外部へ拡散させる。
続いて、気体状態の工作液体は降温し、液体状態に転換すると同時に第二毛細管材14に浸透する。続いて、液体状態の作業液体は複数の繊維束15の毛細管作用によって加熱エリアHの第一毛細管材12を辿り、第一毛細管材12に浸透する。上述したとおり、放熱装置10は作業液体の循環を促すことによって放熱効果を果たす。
As shown in FIGS. 1 to 4, when the
Subsequently, the working fluid in the gaseous state cools down and changes into the liquid state, and at the same time penetrates into the
上述したとおり、本考案による放熱装置10は、複数の繊維束15の一部分が加熱エリアHの第一毛細管材12に接続され、別の一部分がチャンバー131内の第二毛細管材14に接続され、複数の繊維束15によって作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させるため、従来の技術によって毛細管構造が銅粉末焼結によって成形される温度が均一な放熱器に優れるだけでなく、熱伝導効率を増大させることができる。
As described above, in the
上述したとおり、本考案による放熱装置10はユーザーのニーズに応じてベイパーチャンバーとヒートパイプを組み合わせる部位が変わるため、生産上および使用上の利便性を有する。
As described above, the
(第2実施形態)
図5および図6に示したのは本考案の第2実施形態による放熱装置20である。第1実施形態との違いは次の通りである。
(Second Embodiment)
5 and 6 show a
複数の繊維束25は第一プレート211および第二プレート212に当接するように配置される。第一毛細管材22は第一プレート211に分布する。
The plurality of
熱源(図中未表示)が加熱エリアH2上の第一プレート211および第二プレート212または両者のいずれか一つに接触する際、第2実施形態による放熱装置20は複数の繊維束25が第一プレート211および第二プレート212に当接するため、加熱エリアH2の第一毛細管材22を熱源に対応する位置に据えさえればよい。従って、製作過程において別の構造または外観を変える必要なく、構造を改良することができる。
一方、第2実施形態は第一毛細管材22によって放熱効率を向上させるが、第一毛細管材22を配置しなくても基礎放熱を果たすことができる。そのほかの構造および達成できる効果は第一実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
When the heat source (not shown in the drawing) contacts either the
On the other hand, although 2nd Embodiment improves heat dissipation efficiency with the 1st
(第3実施形態)
図7および図9に示したのは本考案の第3実施形態による放熱装置30である。第1実施形態との違いは次の通りである。
(Third embodiment)
7 and 9 show a
第3実施形態において、ヒートパイプ33の数は三つであり、繊維束35の数はひとつである。格納空間313は複数のスペーサ38を有する。複数のスペーサ38は複数の通路39を有する。複数のスペーサ38は第一プレート311と第二プレート312との間、かつ加熱エリアH3、複数の通路39、チャンバー331と格納室313との連絡箇所以外の部位に当接する。
加熱エリアH3およびチャンバー331は複数のスペーサ38によって隔離され、複数の通路39によって連絡する。複数の通路39はヒートパイプ33に繋がる。繊維束35は一部分が第一毛細管材32に接触し、別の部分が任意の二つの通路39を通り、ヒートパイプ33の奥まで伸び、両端が第二毛細管材34に接触する。そのほかの構造および達成できる効果は第一実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
In the third embodiment, the number of
The heating area H3 and the
第3実施形態による放熱装置30は、複数のスペーサ38が第一プレート311および第二プレート312に当接するため、構造上の支持性を向上させることができる。一方、複数の通路39の一部分には繊維束35が配置される。作業液体が循環する際、繊維束35が配置してある通路39は液体状態の作業液体を誘導する。気体状態の作業液体は繊維束35が配置されない通路39を流動する。
上述したとおり、複数のスペーサ38は放熱装置30の構造上の支持性を向上させ、液体状態および気体状態の作業液体を異なる通路39へ効果的に誘導するため、気体状態の作業液体が高速で流動しても気体状態の作業液体の流動に影響を与えることなく、熱伝導効率を増大させることができる。
In the
As described above, the plurality of
10 放熱装置
11 ベイパーチャンバー
111 第一プレート
112 第二プレート
113 格納空間
12 第一毛細管材
13 ヒートパイプ
131 チャンバー
14 第二毛細管材
15 繊維束
16 気体排出管
17 フィン構造
H 加熱エリア
20 放熱装置
211 第一プレート
212 第二プレート
22 第一毛細管材
25 繊維束
H2 加熱エリア
30 放熱装置
311 第一プレート
312 第二プレート
313 格納空間
32 第一毛細管材
33 ヒートパイプ
331 チャンバー
34 第二毛細管材
35 繊維束
38 スペーサ
39 通路
H3 加熱エリア
10 Heat dissipation device
11 Vapor chamber
111 First plate
112 Second plate
113 Storage space
12 First capillary material
13 Heat pipe
131 chamber
14 Second capillary material
15 Fiber bundle
16 Gas exhaust pipe
17 Fin structure
H Heating area
20 Heat dissipation device
211 First plate
212 Second plate
22 First capillary material
25 Fiber bundle
H2 heating area
30 Heat dissipation device
311 First plate
312 Second plate
313
33 Heat pipe
331 chamber
34 Second capillary material
35 Fiber bundle
38 Spacer
39 Passage
H3 heating area
Claims (6)
前記ベイパーチャンバーは、第一プレート、第二プレート、前記第一プレートと前記第二プレートが合わさって形成した格納空間および前記格納空間に位置する加熱エリアを有し、
前記第一毛細管材は、前記第一プレートおよび前記第二プレートまたは両者のいずれか一つに分布し、かつ前記加熱エリアに据えられ、
少なくとも一つの前記ヒートパイプは、チャンバーを有し、一端が前記ベイパーチャンバーに繋がり、他端が密閉状態に保持され、前記ベイパーチャンバーに露出し、前記チャンバーは前記格納空間に繋がり、
前記第二毛細管材は、少なくとも一つの前記ヒートパイプの内壁に分布し、
少なくとも一つの前記繊維束は、線形を呈し、一部分が前記格納空間内かつ前記第一プレートおよび前記第二プレートまたは両者のいずれか一つに配置され、かつ前記第一毛細管材に接触し、別の一部分が前記チャンバー内まで伸び、前記ヒートパイプの内壁の前記第二毛細管材に接触し、
前記作業液体は、前記格納空間および前記チャンバーに充満することを特徴とする、
放熱装置。 Comprising a vapor chamber, a first capillary material, at least one heat pipe, a second capillary material, at least one fiber bundle and a working liquid;
The vapor chamber has a first plate, a second plate, a storage space formed by combining the first plate and the second plate, and a heating area located in the storage space,
The first capillary material is distributed on either the first plate and the second plate or both, and is placed in the heating area;
At least one of the heat pipes has a chamber, one end is connected to the vapor chamber, the other end is held in a sealed state, exposed to the vapor chamber, the chamber is connected to the storage space,
The second capillary material is distributed on the inner wall of at least one of the heat pipes;
At least one of the fiber bundles has a linear shape, a part of the fiber bundle is disposed in the storage space and in one of the first plate and the second plate, or both, and is in contact with the first capillary. Extending into the chamber, contacting the second capillary material of the inner wall of the heat pipe,
The working liquid fills the storage space and the chamber.
Heat dissipation device.
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