TW200527185A - Heat dissipating device - Google Patents

Description

200527185 坎、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一高散熱效率的散熱模組，特別是指 一種藉由液氣相之循環轉換，及煙画效應，作大量、大面 積快速散熱的散熱模組者。 【先前技術】 %千產品使人類的生活產生重大的改變 10 15 電子產品能提供人類資訊的快速的取得、訊息的互通有無 與提高生活品質，這些功能是須借助於設在電子產品^ 的多顆賦有^任務「處理器」的處理與伴隨其它電子零 件的運作來達成的，所謂電子產品的「處理器」，即業界I :所俗稱的「中央處理器」.又稱「cpu」或是特定功能的晶 ，例如南、北橋晶片、縿圖晶片等，這些「處理器」益 論是設在電腦内部的主機板上、液晶電視機板上或是& 電子產品機板上，在運轉產生功能時會迅速產生高献，因 此又可通稱為「發熱元件」；隨著製造技術的精進，以 央處=器」的效能為例，其處理資料的速度更是一躍千里 ’目前已提升到PENTIUM IV虛輝哭漁 Λ E 級的電 相51。 ？央處理〜處理的速度由200 MHZ 一直 飄到2、3 G以上，作隨荽祙疮β占 直 理写…仁蚁者速度及處理能力的提昇，「中央處 -必㈣服μ …度曰呵更為快速，因此散熱成為 =㈣Μ題’如果沒有將高熱料 將造成電腦或電子產品内部辛低 無可彌補的損失，者，内μ或整部電腦或電子產品 t者内部零件快速老化，重者零件芦 20 200527185 毀，如果是「處理器」被燒壞，損失更是慘重，最嚴重時 甚至會引起火災，造成公安問題，目前電子產品設備，屬 會產生高熱的發熱元件散熱處理方式，一般是作成一模組 式，如圖1所示，是用來做作PENTIUM IV CPU 10散熱的 5 —種模組，其是在一導熱片11的一面110連設於一導熱管

12 ( heat pipe)的一端120，該導熱管12的另一端121係 連設於一設在一通風道13的散熱鰭片組14，該散熱鰭片組 14側部並設有一風扇15，導熱片u另一面U1並與該 PENTIUMIVCPU 10 外露之一面 100 接觸，當該 pENTIUM ) IV CPU 10通電作功迅速產生高熱時，藉由導熱片u吸熱 、導熱管12傳導，風扇15的鼓風將集於散熱鰭片組14的 高熱排除於外部來降低溫度，這種散熱模組的缺點為風扇 15的南速運轉會產生高分貝的風切噪音；風扇使電腦或電 子產品内、外部空氣對流會使内部或氣孔積累灰塵及雜質 ’日積月累將阻礙空氣對流的通暢降低内部的散熱效果； 且風扇本身有其使用壽命，須要更新，會增加設備的成本 ^造成諸多的不便，且若非專家來處理，容易造成設備毀 損的顧忌，也往往造成使用者與電腦廠商產生責任歸屬的 糾紛’另外其導熱是借助導熱片11、導熱管12、散熱縛片 組14都是由銅質製成，借銅材的導熱、散熱係數較高於一 I又材貝的特性來達成較好的散熱效果，但是都是作固相傳 導3，另/卜在導熱管12内有液體，也是借由液體來吸熱 、 ^目傳導，其散熱也是有限，所以借風扇鼓風 ……、疋不可或缺的，因此如何構思出-種藉由液氣 200527185 相之循環轉換，及煙自效應，將電子產品内部因運轉所產 生之南熱作大量、大面積快速散熱之模組，是為一重要的 課題。 【發明内容】 本發明的主要目的在於，提供一種藉由液氣相之循環 轉換，及煙囱效應，將電子產品内部因運轉所產生之高熱 作大量、大面積快速散熱之模組。 本發明高散熱效率的散熱模組，係在一内具有導熱空 間並可抽成真空的一吸熱盒體内部底壁，設有一液氣相轉 換兀件，該液氣相轉換元件可作液氣相循環轉換並與該底 壁可作熱傳導，該吸熱盒體之頂部並設有一浪形散熱元件 ’於該頂部另罩設有一蓋板，該蓋板與該浪形散熱元件間 形成有一散熱通道。 本發明之功效能提供一散熱模組將電子產品内部因運 轉所產生之高熱作大量、大面積快速散熱者。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之二較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的明白。 如圖2、圖3 ’本發明，高散熱效率的散熱模組，係 在内具有導熱空間20並可抽成真空的一吸熱盒體2内部 底壁21 ,設有一液氣相轉換元件3，該液氣相轉換元件3 可作液氣相循環轉換並與該底壁21可作熱傳導，該吸熱盒 體2之頂部22並設有一浪形散熱元件4，於該頂部22另跨 200527185 組有一蓋板5 ’該蓋板5與該浪形散熱元件4間形成有一散 熱通道6 ’藉以該模組之吸熱盒體該底壁21接觸一發熱元 件7’將熱傳導至該液氣相轉換元件3,並迅速將其内含液 體轉換成蒸氣’經由該導熱空間2()傳導至該浪形散熱元件 4 ’且藉由該散熱通道6所形成的煙函效應，作大量、大面 積快速的散熱；更詳而言之： 該吸熱盒體2，係以銅材質製成，内具有導熱空間2〇 ’其是由底壁21及前、後、左、右側壁22、23、24、25 所圈圍形成的。 該液氣相轉換元件3，在本實施例係為一含有液體的多 孔陶竟板30，該液體在本實施例為一純水，且係隨機被吸 附充塞於該多孔陶瓷板30的孔隙3〇〇中，該液氣相轉換元 件3係置組於該吸熱盒體2内並與底壁2丨作接觸，該種接 觸可為一種可隨時分離的全面式貼觸或是以一種可導熱粘 膠作粘合，或是作可導熱的焊合，並不作限定那一種方式 ，只要可作接觸及熱導即可，又其中的純水也可以用水或 者是含有冷凝劑的水來取代，只要是吸熱可由液相變成氣 相，冷卻後再回復成液相即可。 忒浪形散熱元件4，係由一以銅材質製成的銅板4〇作 一連續浪形單元的彎折而成，該種彎折可為直角彎折，可為 孤形彎折’亦可為直角及弧形交相彎折，並不作限定，每一 /良$單元具有一直向散熱凸緣400與一直向散熱凹槽4〇1， 該浪形散熱元件4係封組於上述吸熱盒體2的前、後、左、 右側壁22、23、24、25頂緣，並使該導熱空間2〇呈封閉， 200527185 在本實施例並將該封閉的導熱空間2()抽成真空，但不抽成 真空也可實施。 该盍板5 ’係為一门型板，具有一平行板5〇及由該平 行板50的兩侧緣作同向垂直延伸的兩垂直板η，該蓋板$ 係以兩垂直板51的游離端51〇跨架組於該浪形散熱元件4 的左、右兩側緣’或是吸熱盒體的左、右側壁、25皆可 ，平行板50、兩垂直板5 1與該浪形散熱元件4間，形成有 一散熱通道6 ’該散熱通道6與該直向散熱凸緣4〇〇、直向 散熱凹槽401呈平形，該散熱通道6設呈直立時，形成一 上、下為通風口 60、61的散熱通道，且於該散熱通道6内 有熱氣時會形成一煙自效應式的散熱。 再如圖3，該模組用來作散熱時，以吸熱盒體2的底 壁21的底面210，貼觸於一般電子產品的「發熱元件」的 外露表面，尤其是會發高熱的發熱元件7，於本實施例仍是 以PENTIUM IV CPU為例，底壁21完全貼觸於其外露表 面70，當該PENTIUM IV CPU通電作功迅速產生高熱時， 藉由底壁21的傳導，高熱迅速的被液氣相轉換元件3所吸 收，由於導熱空間20呈封閉且在本實施例被抽成真空，所 以隨機被吸附充塞於該多孔陶瓷板30孔隙3〇〇中的純水在 低於平常的沸點高溫時就可蒸發，由原來的液相變成氣相 ，即蒸氣301，若導熱空間20不抽成真空則在一般正常的 沸點變成氣相，蒸氣301迅速的充塞於該導熱空間2〇，且 借助熱氣往上升的原理，如圖4，使蒸氣301迅速的附著 於浪形散熱元件4的直向散熱凸緣400與直向散熱凹槽4〇 i 200527185 在$熱工間20處的表面400 ’、401 ’，轉由直向散熱凸緣 400與直向散熱凹槽401外露表面，使熱氣充塞於散熱通道 6中，而當該散熱通道6設呈直立時，係形成一上、下為通 風口 60、61的散熱通道，因此可作一煙囪效應式的迅速且 5 大面積的散熱，當溫度下降時，則蒸氣301會再凝結成水 滴並下降或順著該導熱空間2〇内周壁面2〇〇再度被隨機吸 附充塞於該多孔陶瓷板30的孔隙300中作循環使用。 如圖5，在上述的浪形散熱元件4與底壁21之間，當 考慮到浪形散熱元件4的長、寬較大較重時，可加設有兩 10 長形架樑41在液氣相轉換元件3之上，各長形架樑41的 頂部410是頂觸於各直向散熱凹槽4〇1底面而各長形架樑 41的底部411是抵觸於液氣相轉換元件3之上，作為浪形 散熱元件4的支撐，使大型的電子產品散熱亦可使用，或 亦可增強本案整體的強固度。 15 本案在與電子產品的「發熱元件」的接觸散熱，並不 限定在直接接觸，如圖6，在該電子產品的「發熱元件」 如上述PENTIUM IV CPU的外露表面70，可將其連設於一 導熱管12 ( heat pipe)的一端120，而該導熱管12的另一 端121係連設於吸熱盒體2的底壁21，借由導熱管12傳導 20 也可作散熱。 如圖7，將本案的吸熱盒體2的底壁21貼觸於一管形 散熱單元8的頂壁80，而該管形散熱單元8的底壁81係貼 觸在該PENTIUM IV CPU 7的外露表面70，如此也可散熱 ，該管形導熱單元8的結構雷同本創作，係在一圓形管體 200527185 的内部空間800貼觸於底壁81與垂直壁，設有一圓管狀的 且含有液體例如純水的多孔陶兗圓管82，該内部空間8〇〇 亦抽成真空，當該PENTIUM IV CPU 7通電作功迅速產生 高熱時，藉由底壁81迅速將熱傳導並被含有純水的多孔陶 瓷圓管82吸收，一樣由於内部空間8〇〇呈封閉且被抽成真 空’所以在低於平常的沸點高溫時其内含液體就可蒸發， 由原來的液相變成氣相蒸氣，蒸氣亦迅速的充塞於該内部 工間800且彳曰助熱氣在上升的原理，使蒸氣迅速的到達頂 壁80 ’再經由本創作，作如上述的快速且大面 積的散熱。馨 上述諸多與電子產品的「發熱元件」的接觸方式，係 考慮到電子產品「發熱元件」的位置與大小。 綜上所述，本案的優點可歸結為·· 1·藉由液氣相之循環轉換，使熱量被大量的轉換散熱 其效果，據實驗是一般採用固相或液相傳導散熱方 式的數十倍甚至可高達數百倍。 2·完全不需要風扇無噪音產生。 3·於該散熱通道6内有熱氣時會形成一煙自效應式的· 加快散熱效果。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請^ _ 耗圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾，冑· 應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 10 200527185 【圖式簡單說明】 圖1是習知散熱模組立體示意圖； 圖2是本發明高散熱效率的散熱模組第一實施例之立 體分解示意圖； 圖3是圖2作散熱實施之側視示意圖； 圖4是圖3局部放大示意圖； 1^1 5 ^名又 八 努明高散熱效率的散熱模組第二實施例之立體 刀解示意圖； 圖6 9 士 10 · 疋尽發明與高熱的元件之另一種橋接導熱示意圖 9 β 疋本發明與局熱的元件之再一種橋接導熱示意圖 200527185 【圖式之主要元件代表符號說明】 5 10 15 12導熱管 120導熱管一端 121導熱管另一端 2吸熱盒體 20導熱空間 21底壁 210底壁的底面 22前側壁 23後側壁 24左側壁 25右側壁 3液氣相轉換元件 30含有液體的多孔陶瓷板 300孔隙 301蒸氣 4浪形散熱元件 40銅板 411兩長形架樑底部 5蓋板 50平行板 51兩垂直板 510兩垂直板的游離端 6散熱通道 60散熱通道直立時的上通風 61散熱通道直立時的下通風 7發熱元件 70發熱元件外露表面 8管形散熱單元 8〇管形散熱單元頂壁 8〇〇管形散熱單元的内部空間 81管形散熱單元的底壁 82含有液體的多孔陶瓷圓管 400直向散熱凸緣 400’直向散熱凸緣在導熱空間處的表面 401直向散熱凹槽 401’直向散熱凹槽在導熱空間處的表面 41兩長形架樑 410兩長形架樑頂部

Claims (1)

1. 200527185 拾、申請專利範圍： 1. 一種南散熱效率的散熱模組，其特徵係在一内具有導熱 空間的吸熱盒體内部底壁’設有—液氣相轉換元件，該 液氣相轉換元件可作液氣相循環轉換並與該底壁可作熱 傳導，該吸熱盒體之頂部並設有一浪形散熱元件，於該 頂部另跨架設有一蓋板，該蓋板與該浪形散熱元件間形 成有-散熱通道，藉以該模組之吸熱盒體該底壁接觸一 發熱元件，將熱傳導至該液氣相轉換元件，並迅速將其 内含液體轉換成蒸氣，經由該導熱空間傳導至該浪形散φ 熱7L件，且藉由該散熱通道所形成的煙函效應，作大量 、大面積快速的散熱者。 2. 根據中請專利範圍第！項之高散熱效率的散熱模組，其' 中該散熱通道，呈直立且具有上、下通風口。 3. 根據申請專利範圍第i項之高散熱效率的散熱模組，其 中該吸熱盒體，是由底壁及前、》、左、右側壁所圈圍 構成，於其頂部設有該浪形散熱元件，使其内部形成一 封閉的該導熱空間。 _ 4. 根據申請專利範圍第丨項之高散熱效率的散熱模組，其 中该液氣相轉換元件，是為一含有液體的多孔陶瓷板， 該液體係隨機被吸附充塞於該多孔陶瓷板的孔隙中。 5·根據申請專利範圍第丨項之高散熱效率的散熱模組，其 中在該浪形散熱元件與液氣相轉換元件之間，加設有吾 形架樑作為該浪形散熱元件的支撐。 & 6·根據申請專利範圍第i項或第2項或第3項或第4項或 13 200527185 第5項之高散熱效率的散熱模組，其中該導熱空間，以 被抽成真空為最佳。 7·根據申請專利範圍第4項之高散熱效率的散熱模組，其 中該液體可為水或純水或混合有冷凝劑的水之其中一種 8·根據申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項或 第5項之面散熱效率的散熱模組，其中該浪形散熱元件 ，係將一銅板作連續浪形單元的彎折而成，每一浪形單 元具有一直向散熱凸緣與一直向散熱凹槽。 9.根據申請專利範圍第8項之高散熱效率的散熱模組，其 中該蓋板，係為一门型蓋板，具有一平行板及由該平行 板的兩側緣作同向垂直延伸的兩垂直板，該蓋板係以兩 垂直板的游離端跨架於該浪形散熱元件的左、右兩側緣 或是吸熱盒體的左、右側壁，平行板、兩垂直板與該浪 形政熱元件間，形成有一散熱通道，該散熱通道與該直 向散熱凸緣、直向散熱凹槽呈平形。 10 ·根據申请專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項或 第5項之高散熱效率的散熱模組，該吸熱盒體之底壁與該 發熱元件係作貼觸者。 U·根據申請專利範圍第丨項或第2項或第3項或第4項或 第5項之高散熱效率的散熱模組，該吸熱盒體之底壁與 該發熱元件係以導熱膠粘合者。 12·根據申請專利範圍第}項或第2項或第3項或第4項或 苐5員之局放熱效率的散熱模組，該吸熱盒體之底壁與 14 200527185 該發熱元件係作導熱焊接者。 13·:據申明專利範圍第J項或第2項或第3項或第4頊戒 弟 5項之南散敎效座AA jtL· JL» ... . …半的放熱模組，該吸熱盒體之底甓與 該發熱元件間係連設有導熱管者。

   14·根據申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項或 第5項之高散熱效率的散熱模組，該吸熱盒體之底壁與 違發熱元件間係連設有一管形導熱單元，該管形導熱單 元’係在一圓形管體的内部空間貼觸於底壁與垂直壁， 設有一含有液體的多孔陶瓷管，該内部空間係抽成真空 者0 15