TW201040478A - Structural improvement of thermosiphon panel - Google Patents

Description

201040478 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種熱虹吸板結構改良，尤指一種不需任何毛細結構即可驅 動工作流體傳遞熱量，並且大幅降低製造成本的熱虹吸板結構改 良。 【先前技術】 近年來隨魏子半導體產業魄紐展、製輯術的進步， 〇並且在市場需求的趨勢下，電子設備逐漸的走向輕薄短小的型 態’但在外型尺寸逐漸縮小的過程中，魏及運算能力卻是有增 無減。像在資訊產業中產值最高的筆記型電腦及桌上型電腦在實 際運作時’便有多項電子零件產生熱量，其中又以中央處理器 CPUCCentral processing Unit)所產生之熱量最大，此時散熱片 配口風扇所組成之散熱器提供散熱功能即扮演保護cpu之重要角 色使CPU維持在正常工作溫度以發揮應有之功能故哪散熱器 〇 為現今資訊產業中重要之零組件。 所以近年來水冷技術開始被廣泛的運用在個人電腦上，雖然 水冷技術看似省去了體積龐大的散熱片，但其實是將系統内熱源 的熱鬼集到工作液體中，然後再藉由熱交換器統―與空氣做熱交 換的動作’ 為轉長度可以自行變更所讀交換器的位置也 較為彈陡’也讓熱交換器（散熱鰭片）的設計不會受到空間上的限 制；但是水冷系統需要—縣·推動工餘體流動，而且還需 要-個儲水箱，所岐個纽仍有㈣可靠度問題、管路茂露; 201040478 題…等’但因為個人電腦_發熱元件之熱量不斷增加，所以水 冷式散熱技術_不盡完美，憾是目前市場上歸理與控制的 最佳選擇’不過’這是因為個人電腦之體積較龐A，而且外部也 較無空間上限制’但在筆記型電職不同了，筆記型電腦目前越 來越輕薄短小，根本就無法使用水冷的散熱技術，所以目前仍然 疋使用熱官來做熱轉移’然後再使用散熱鰭片做熱交換的動作， 除此之外，也只能盡量降低CPU的耗電功率。有鑑於此，業界無不 積極尋找熱通#更高的散熱技術’關應接_來的龐大散熱需 求。 另外習知技術亦透at熱管、均溫板等散熱元件做為熱傳元件 使用’而製造熱管及触板義透管於其_成型—燒結體，作 為毛細結構使用，其主要製程係先將金屬（銅質）顆或粒粉末填 充於該内伽，再將其鋪麵或粉末壓密壓實，最後送入燒結 爐内施以燒結加工，令該銅質齡紐末形成多孔性質之毛細結 構，使之可藉由魏結舰毛細力，但卻也因魏結體令該熱管 及均溫板之體積存在著-定厚度，而無法有效關化；另者所述 VC (Vapor chamber)係使用燒結之芯或網格或溝槽等結構，進而 產生毛細力現象驅動熱管或VC (VapGr charaber)中之汽水猶環， 但該項結構上之顧製造方式相當複雜，增加製造成本，故甚不 201040478 .，再者’航芯之選擇係為，選擇適當的_係相 當重要’辟汽顧要_保持冷凝液的流速及保狀夠的毛細 壓力以克服重力的影響。 、’' 故％知技術之熱管或vc (Vapor chamber)具有下列缺點： 1.加工不便； '‘’ 2·無法實現薄型化； 3. 成本較高； 〇 4. 耗費工時。 【發明内容】 爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的，係提供 不需任何毛細結構即可鶴卫作流麟雜量，並且大幅降低製 造成本的熱虹吸板結構改良。 本發明另-目的，係提供—種具有高效率熱傳效率的熱虹吸 板結構改良。 為達上述之目的，本發明係提供一種熱虹吸板結構改良，係 包含：一本體，該本體具有一腔室，該腔室内具有：—蒸發區、 一冷凝區、一連接部，所述蒸發區設於該腔室之一侧，具有複數 第一導流部，該第一導流部具有複數第一導流體，該第一導流體 間隔排列，並該等第一導流體間形成至少一第一流道，該第一流 道具有一第一窄端及一第一寬端，該第一寬端對應另一第一流道 之第一窄端，並該第一流道連接至少一自由區域；該冷凝區設於 該腔室之相反該蒸發區之另一侧，具有複數第二導流部，該第二 5 201040478 導流部具有複數第二導流體，該第二導流體間隔排列，並該等第 二導流體間形成至少—第二流道，該第二流道具有—第二窄端^ 一第二寬端，該第二寬端對應另-第二流道之第二窄端；該連接 部設於該腔室內之·魏及該冷凝區兩者之間，所述連接部具 有-第-連通孔組及-第二連通孔組，並該第―、二連通孔^ 別連通前述蒸發區及該冷凝區。 藉由本發明之熱虹吸板結構，於熱虹吸板中叫—導流體與 第-導流體間設置出適當之第一流道，局限與熱源接觸之第一流 道產生過熱ά ’建立驅動汽水循環所需之高壓；於冷凝區前藉由 適當之減壓設計，產生健端，形成,鶴熱虹吸板結構中汽水循 環所需之壓力梯度，即不需任何毛細結構即可驅動功流體傳遞 熱量，並且大幅提升熱傳效率及降低製造成本者。 【實施方式】 本發明之上述目的及其結構與魏上的雜，將依據所附圖 式之較佳實施例予以說明。 請參閱第la、lb、lc、ld、le圖，係為本發明熱虹吸板結 構改良較佳實酬立體分解物合及舰圖，如目所示，所述熱 虹吸板結構’聽含：—本體丨，該本體丨具有—腔室u，該腔 室11内具有：一蒸發區12、一冷凝區13、一連接部14 ; 所述蒸發區12設_腔室u之―侧，具有複數第一導流部 121，該第-導流部121具有複數第一導流體1211，該第一導流體 mi橫向間隔排列’縱向呈連續排列，並該等第一導流體im 201040478 間形成至少一第一流道1212，該第一流道1212具有一第一窄端 1212a及一第一寬端1212b ’該第一寬端1212b對應另一第一流道 1212之弟一窄端1212a，並該第一流道1212連接至少一自由區域 1213。 該冷凝區13設於該腔室11之相反該蒸發區12之另一側， 具有複數第二導流部131’該第二導流部131具有複數第二導流體 1311，該第二導流體1311橫向間隔排列，縱向呈連續排列，並該 ^ 等第二導流體1311間形成至少一第二流道1312,該第二流道1312 具有一第二窄端1312a及一第二寬端1312b，該第二寬端1312b 對應另一第二流道1312之第二窄端1312a。 所述連接部14設於該腔室η内之該蒸發區12及該冷凝區 13兩者之間’所述連接部14具有一第一連通孔組141及一第二連 通孔組142，並該第一、二連通孔組14ι、142分別連通前述蒸發 區12及該冷凝區13，第一、二連通孔組14卜142係相互對應設 於该連接部14之兩侧。 请參閱第2a、2b圖，係為本發明熱虹吸板結構改良第二實 施例，如圖所示，本實施例部分結構及元件間之關連性係與前述 較佳實施例蝴，故在此不再贅述，唯本實關與祕較佳實施 例不同之處係為該等第…二導流體削、1311縱向呈非連續排 列。 明參閱第3a、3b圖，係為本發明熱虹吸板結構改良第三實 方β例如圖所示’本實施例部分結構及元件間之關連性係與前述 7 201040478 較佳實施_同’故纽不再f述’唯本實施顺前述較佳實施 例不同之處係為該等第一、二導流體12n、1311間可設置複數凹 坑1214、1313 ’並該凹坑1214、1313係呈圓形及方形及三角形及 魚鱗狀及幾何_其中任―，於本說明實施例中係以魚鱗狀作為 說明，但並不引以為限。 前述較佳實施例及第二實施例中之第一、二導流體ΐ2ΐι、 1311係可呈圓形（如第4a、化圖所示）及三角形（如第5a、5b 圖所不）及梯型（如第6a、6b圖所示）及菱形（如第％、几圖 所示）及幾何形狀其中任一。 ★請一併參閱第la至7b圖，如圖所示，本發明較佳實施抓 第二、二實施娜提出_熱虹吸板結構郷冷卻技術，此方; 為自我驅動循環方式，使用的工作流體可為純水、甲醇、丙綱 R134A等冷媒其中任一，熱虹吸板結構之腔室u中係為抽直6 狀態，故於内部所填充之林流體，於攝氏2g〜3g度即為工制

體之飽和溫度，·蒸發氣泡2於蒸發區12匯流後，流經自由區細 而降壓，產生驅動汽水循環所需之屬力梯度；另外受到冷凝區1; 中因汽體冷凝比容料所職之局部貞舰心有祕汽水循環 冷凝之液態工作流體因壓力触之推動，循環回蒸發㈣ 應用濟騰齡_赵之高熱騎倾，大驗善敝吸板結構 之均溫性’並降低熱阻。 即系統_發熱元件（财未絲）赵之廢熱導入於本體 蒸發區12表面再傳至該繼12之第—細犯產生猶現 8 201040478 象^使射禮體汽化，再藉蛾泡之浮力推_流體至該冷凝區 3政熱冷凝後之工作液體藉由重力回到蒸發區12即蒸發區^ ”發熱το件（圖中未表示）接觸的蒸發區12吸熱而再循環。 、近年來各大散熱廠雖投人許乡水冷技術，尤其是絲式之水 冷技2 ’即叫生循環動力，然而此方法容易產生幫浦閥件 。*〜”問題’但本發騎提出之兩相熱虹吸板結構循環 ❹冷卻技術之優點衫統中餘件，·較無料鋪及壽命等問 題且不而要外加泵浦及毛細結構，整體結構簡單成本低，不但 可以節省能源，更可以解決噪音的問題。 — 近年來各大散熱廠雖投人許多水冷技術，尤其是主動式之水 冷技^即以幫誠生循環動力，然而此方法料產生幫浦閱件 之可罪度與哥命問題，但本發明所提出之兩相熱虹吸板結構德環 冷部技術此冷卻方式之優點為系統中無動件，因此較無零件义 〇 2命糊題’且不需要外加㈣及毛細結構，可以節省能源， 更可以解決噪音的問題。 【圖式簡單說明】 第1a圖係為本發明熱虹吸板結構改良較佳實施例立體分解圖； 弟lb圖係為本發明熱虹吸板結構改良較佳實施例立體組合圖； 第圖係為本發明熱虹吸板結構改良較佳實施例另一立體分解 第id圖係為本發明熱虹吸板結構改良較佳實施例剖視圖； 第le圖係為本發明熱虹吸板結構改良較佳實施例另一剖視圖； 9 201040478 第2a圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例蒸發區俯視圖； 第2b圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例冷凝區仰視圖 圖； 第3a圖係為本發明熱虹吸板結構改良第三實施例蒸發區俯視圖； 第3b圖係為本發明熱虹吸板結構改良第三實施例冷凝區仰視圖 圖， 第4a圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例另一態樣蒸發區 俯視圖； | 第4b圖係為本發明熱虹吸板結構改良帛二實施例另 一態樣冷凝區 仰視圖； 第5a圖係為本發明熱虫工吸板結構改良第二實施例另一態樣蒸發區 俯視圖； 第5b圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例另—祕冷凝區 仰視圖； 第6a圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例另一態樣蒸發區| 俯視圖； 第6b圖係為本發明熱虹σ及板結構改良第二實施例另一態樣冷凝區 仰視圖； 第7a圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例另一態樣蒸發區 俯視圖； 第7b圖係為本發明熱虹吸板結構改良第二實施例另一態樣冷凝區 仰視圖。 10 201040478 【主要元件符號說明】 本體1 腔室11 蒸發區12 第一導流部121 第一導流體1211 第一流道1212 Ο 第一窄端1212a 第一寬端1212b 自由區域1213 凹坑1214 冷凝區13 第二導流部131 第二導流體1311 〇 第二流道1312 第二窄端1312a 第二寬端1312b 凹坑1313 連接部14 第一連通孔組141 第二連通孔組142

Claims (1)

1. 201040478 七、申請專利範圍： 1. 一種熱虹吸板結構改良，係包含： 一本體，該本體具有一腔室，該腔室内具有： 一蒸發區，設於該腔室之一侧，具有複數第一導流部，該第一 導流部具有複數第一導流體，該第一導流體間隔排列，並該 等第一導流體間形成至少一第一流道，該第一流道具有一第 一窄端及一第一寬端，該第一寬端對應另一第一流道之第一 窄端’並該第一流道連接至少一自由區域； 一冷凝區，設於該腔室之相反該蒸發區之另一側，具有複數第 二導流部’該第二導流部具有複數第二導流體，該第二導流 體間隔排列’並該等第二導流體間形成至少一第二流道，該 第二流道具有一第二窄端及一第二寬端，該第二寬端對應另 一第二流道之第二窄端； 一連接部，設於該腔室内之該蒸發區及該冷凝區兩者之間，所 述連接部具有一第一連通孔組及一第二連通孔組，並該第 一、二連通孔組分別連通前述蒸發區及該冷凝區。 2. 如申請專利範圍第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中所述第 一、二連通孔組相互對應設於該連接部之兩側。 3. 如申睛專利細第1項所述之熱紅吸板結構改良，其中該等第 一導流體縱向呈連續排列。 4. 如申μ專利細第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中該等第 一導流體縱向呈非連續排列。 12 201040478 5. 如申請專利範圍第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中哕等第 二導流體縱向呈連續排列。 6. 如申請專利範圍第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中哕等第 一導流體縱向呈非連續排列。 7. 如申請專利範圍第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中今等第 一、二導流體間具有複數凹坑。 ❹ 8.如申請專利範圍第7項所述之熱虹吸板結構改良，其中所述凹 坑係呈圓形及方形及三角形及魚鱗狀及幾何形狀其中任_。 9.如申請專利範圍第丨項所述之熱虹吸板結構改良，其中所述第 一導流體係呈圓形及三角形及梯型及菱形及幾何形狀其中任 〇 如申請專利範圍第1項所述之熱虹吸板結構改良，其中所述第 一導流體係呈圓形及三角形及梯型及菱形及幾何形狀其中任 —· 0 〇 13