TW201326718A - 散熱裝置之散熱結構 - Google Patents
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Abstract
一種散熱裝置之散熱結構，係包含：一散熱裝置本體，其具有一腔室，所述腔室設有至少一鬚晶（Whisker）結構層及一工作流體，該鬚晶結構層係設於該腔室內壁，透過於該腔室內設置該鬚晶結構層係可大幅提升毛細現象，進而增強散熱裝置內部之工作流體之汽液循環效率，藉以提升熱傳效能者。
Description
一種散熱裝置之散熱結構，尤指一種可提升散熱裝置內部工作流體汽液循環效率的散熱裝置之散熱結構。
現行電子設備內部為講求高散熱效率已大量選擇熱管、均溫板、環路熱管、熱交換器等熱傳元件進行熱傳導工作。
並，該等熱傳元件其熱傳導率是銅、鋁等金屬的數倍至數十倍左右而相當的優異，因此是作為冷卻用元件而被運用於各種熱對策相關機器。從形狀來看，熱管可分成圓管形狀的熱管、扁平形狀及D型形狀的熱管。為了冷卻CPU或其他因執行運算或工作而產生熱之電子零件等的電子機器的被冷卻零件，基於容易安裝於被冷卻零件且能獲得寬廣接觸面積的觀點，也採用均溫板或扁平型熱管或薄型熱交換器來進行散熱。隨著冷卻機構的小型化、省空間化，在使用熱管的冷卻機構的情況，更有嚴格要求該熱管的極薄型化之必要。
所述該等熱傳元件內部工作流體欲進行汽液循環時，其內部需設置具有毛細力之毛細結構（溝槽、金屬網格體結構、燒結結構等），使得令工作流體得以順利於該熱傳元件進行汽液循環之工作。
若該等熱傳元件需使用於較為窄小之處，則勢必需製成薄型化，而該內部之毛細結構則將會是除了熱傳元件本身厚度問題外，令該熱傳元件無法製成薄型化最主要之問題。
再者，製成薄型化後之毛細結構則會因薄型化後其毛細力亦下降，影響該熱傳元件之內部工作流體汽液循環效率進而令熱傳導效率大幅降低，故習知技術具有下列缺點：
1.熱傳效率不佳；
2.熱傳元件薄型化有限。
並，該等熱傳元件其熱傳導率是銅、鋁等金屬的數倍至數十倍左右而相當的優異，因此是作為冷卻用元件而被運用於各種熱對策相關機器。從形狀來看，熱管可分成圓管形狀的熱管、扁平形狀及D型形狀的熱管。為了冷卻CPU或其他因執行運算或工作而產生熱之電子零件等的電子機器的被冷卻零件，基於容易安裝於被冷卻零件且能獲得寬廣接觸面積的觀點，也採用均溫板或扁平型熱管或薄型熱交換器來進行散熱。隨著冷卻機構的小型化、省空間化，在使用熱管的冷卻機構的情況，更有嚴格要求該熱管的極薄型化之必要。
所述該等熱傳元件內部工作流體欲進行汽液循環時，其內部需設置具有毛細力之毛細結構（溝槽、金屬網格體結構、燒結結構等），使得令工作流體得以順利於該熱傳元件進行汽液循環之工作。
若該等熱傳元件需使用於較為窄小之處，則勢必需製成薄型化，而該內部之毛細結構則將會是除了熱傳元件本身厚度問題外，令該熱傳元件無法製成薄型化最主要之問題。
再者，製成薄型化後之毛細結構則會因薄型化後其毛細力亦下降，影響該熱傳元件之內部工作流體汽液循環效率進而令熱傳導效率大幅降低，故習知技術具有下列缺點：
1.熱傳效率不佳；
2.熱傳元件薄型化有限。
爰此，為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目的，係提供一種可提升導熱及散熱效率的散熱裝置之散熱結構。
本發明次要目的係提供一種提升薄型化之散熱裝置其內部工作流體汽液循環的散熱裝置之散熱結構。
為達上述之目的，本發明係提供一散熱裝置之散熱結構，係包含：一散熱裝置本體具有一腔室，所述腔室設有至少一鬚晶結構層及一工作流體，該鬚晶（Whisker）結構層延伸設於該腔室內壁。
所述散熱裝置本體係可為熱管及環路熱管及平板式熱管及均溫板及熱交換器其中任一。
所述鬚晶結構層係可大幅提升該散熱裝置本體內部工作流體之汽液循環之效率，並因其結構縝密，令該散熱裝置薄型化時仍可維持其毛細力，令散熱裝置本體內部工作流體得以順利進行汽液循環。
本發明次要目的係提供一種提升薄型化之散熱裝置其內部工作流體汽液循環的散熱裝置之散熱結構。
為達上述之目的，本發明係提供一散熱裝置之散熱結構，係包含：一散熱裝置本體具有一腔室，所述腔室設有至少一鬚晶結構層及一工作流體，該鬚晶（Whisker）結構層延伸設於該腔室內壁。
所述散熱裝置本體係可為熱管及環路熱管及平板式熱管及均溫板及熱交換器其中任一。
所述鬚晶結構層係可大幅提升該散熱裝置本體內部工作流體之汽液循環之效率，並因其結構縝密，令該散熱裝置薄型化時仍可維持其毛細力，令散熱裝置本體內部工作流體得以順利進行汽液循環。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
請參閱第1、2、2A圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之立體及A-A剖視及局部放大圖，如圖所示，所述散熱裝置之散熱結構，係包含：一具有一腔室11之散熱裝置本體1，所述腔室11設有至少一鬚晶結構層111及一工作流體112，該鬚晶（Whisker）結構層111係完整或局部的延伸置設於該腔室11內壁，該鬚晶結構層111係由複數鬚晶（Whisker）單體所構成，該鬚晶單體之一端係為固結端被設置於該腔室11內壁上，其另一端朝腔室11內部延伸形成自由端，該自由端係為銳狀者（參閱附件一）。
所述散熱裝置本體1係為均溫板及平板式熱管及環路熱管及熱交換器其中任一，本發明係以平板式熱管作為說明，但並不引以為限，並所述腔室11內壁係為平滑壁面。
請參閱第3圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第二實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例散熱裝置本體1係以熱管作為說明，但並不引以為限，該鬚晶結構層111軸向延伸設於該熱管之腔室11內壁。
請參閱第4圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第三實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例散熱裝置本體1係以熱管作為說明，但並不引以為限，所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述鬚晶結構層111係選擇設置於所述第一區段113、第二區段114及第三區段115其中任一，本實施例係將鬚晶結構層111僅設置於該第二區段114，但並不引以為限。
請參閱第5圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第四實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更設有一鍍膜2(具有超親水性及超疏水性之特性)，該鍍膜2係選擇設置於所述第一區段113及第二區段114及第三區段115其中任一，本實施例該鍍膜2係設置於該第三區段115。
請參閱第6圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第五實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有一鍍膜2，該鍍膜2同時設置於所述第一區段113及第三區段115。
請參閱第7圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第六實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第二實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第二實施例之不同處係為所述腔室11內壁與該鬚晶結構層111間更具有一毛細結構3，所述所述毛細結構3係為燒結粉末及網格體及纖維體及多孔性結構體及溝槽其中任一，或其兩兩相加組合，本實施例係以溝槽作為說明但並不引以為限，所述溝槽凹設於該腔室11內壁，並該鬚晶結構層111同時披附於該溝槽及腔室11內壁。
請參閱第8圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第七實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第二實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第二實施例之不同處係為所述腔室11內壁與該鬚晶結構層111間更具有一鍍膜2。
請參閱第9圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第八實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述第二區段114上之鬚晶結構層111係分佈較密。
請參閱第10圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第九實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述第一、三區段113、115上之鬚晶結構層111係分佈較密。
於該熱管及均溫板及平板式熱管及環路熱管中將其內部設置鬚晶結構層111，該鬚晶結構層111係可改變該工作流體112於其內部之表面張力，加快回流速度而具有極佳之汽液循環效率，藉以大幅提升熱傳效能者。
所述鬚晶結構層111係參閱（附件一）附件一為鬚晶結構層111掃瞄式電子顯微鏡之影像圖，所述鬚晶結構層111係可披附於另一毛細結構上。
請參閱第1、2、2A圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之立體及A-A剖視及局部放大圖，如圖所示，所述散熱裝置之散熱結構，係包含：一具有一腔室11之散熱裝置本體1，所述腔室11設有至少一鬚晶結構層111及一工作流體112，該鬚晶（Whisker）結構層111係完整或局部的延伸置設於該腔室11內壁，該鬚晶結構層111係由複數鬚晶（Whisker）單體所構成，該鬚晶單體之一端係為固結端被設置於該腔室11內壁上，其另一端朝腔室11內部延伸形成自由端，該自由端係為銳狀者（參閱附件一）。
所述散熱裝置本體1係為均溫板及平板式熱管及環路熱管及熱交換器其中任一，本發明係以平板式熱管作為說明，但並不引以為限，並所述腔室11內壁係為平滑壁面。
請參閱第3圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第二實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例散熱裝置本體1係以熱管作為說明，但並不引以為限，該鬚晶結構層111軸向延伸設於該熱管之腔室11內壁。
請參閱第4圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第三實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例散熱裝置本體1係以熱管作為說明，但並不引以為限，所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述鬚晶結構層111係選擇設置於所述第一區段113、第二區段114及第三區段115其中任一，本實施例係將鬚晶結構層111僅設置於該第二區段114，但並不引以為限。
請參閱第5圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第四實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更設有一鍍膜2(具有超親水性及超疏水性之特性)，該鍍膜2係選擇設置於所述第一區段113及第二區段114及第三區段115其中任一，本實施例該鍍膜2係設置於該第三區段115。
請參閱第6圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第五實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有一鍍膜2，該鍍膜2同時設置於所述第一區段113及第三區段115。
請參閱第7圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第六實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第二實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第二實施例之不同處係為所述腔室11內壁與該鬚晶結構層111間更具有一毛細結構3，所述所述毛細結構3係為燒結粉末及網格體及纖維體及多孔性結構體及溝槽其中任一，或其兩兩相加組合，本實施例係以溝槽作為說明但並不引以為限，所述溝槽凹設於該腔室11內壁，並該鬚晶結構層111同時披附於該溝槽及腔室11內壁。
請參閱第8圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第七實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第二實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第二實施例之不同處係為所述腔室11內壁與該鬚晶結構層111間更具有一鍍膜2。
請參閱第9圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第八實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述第二區段114上之鬚晶結構層111係分佈較密。
請參閱第10圖，係為本發明之散熱裝置之散熱結構第九實施例之剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述腔室11更具有至少一第一區段113及一第二區段114及一第三區段115，所述第一、二、三區段113、114、115相互連接，所述第一、三區段113、115上之鬚晶結構層111係分佈較密。
於該熱管及均溫板及平板式熱管及環路熱管中將其內部設置鬚晶結構層111，該鬚晶結構層111係可改變該工作流體112於其內部之表面張力，加快回流速度而具有極佳之汽液循環效率，藉以大幅提升熱傳效能者。
所述鬚晶結構層111係參閱（附件一）附件一為鬚晶結構層111掃瞄式電子顯微鏡之影像圖，所述鬚晶結構層111係可披附於另一毛細結構上。
1．．．散熱裝置本體
11．．．腔室
111．．．鬚晶結構層
112．．．工作流體
113．．．第一區段
114．．．第二區段
115．．．第三區段
2．．．鍍膜
3．．．毛細結構
第1圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之立體圖；
第2圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之A-A剖視圖；
第2A圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之A-A剖視之局部放大圖；
第3圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第二實施例之剖視圖；
第4圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第三實施例之剖視圖；
第5圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第四實施例之剖視圖；
第6圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第五實施例之剖視圖；
第7圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第六實施例之剖視圖；
第8圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第七實施例之剖視圖；
第9圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第八實施例之剖視圖；
第10圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第九實施例之剖視圖；
附件一係為鬚晶結構層掃瞄式電子顯微鏡影像圖。
第2圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之A-A剖視圖；
第2A圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第一實施例之A-A剖視之局部放大圖；
第3圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第二實施例之剖視圖；
第4圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第三實施例之剖視圖；
第5圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第四實施例之剖視圖；
第6圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第五實施例之剖視圖；
第7圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第六實施例之剖視圖；
第8圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第七實施例之剖視圖；
第9圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第八實施例之剖視圖；
第10圖係為本發明之散熱裝置之散熱結構第九實施例之剖視圖；
附件一係為鬚晶結構層掃瞄式電子顯微鏡影像圖。
1．．．散熱裝置本體
11．．．腔室
111．．．鬚晶結構層
112．．．工作流體
Claims (11)
- 一種散熱裝置之散熱結構，係包含：
一散熱裝置本體，具有一腔室，所述腔室設有至少一鬚晶結構層及一工作流體，該鬚晶結構層延伸設於該腔室內壁。 - 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述散熱裝置本體係為一熱管，該腔室更具有至少一第一區段及一第二區段及一第三區段，所述第一、二、三區段相互連接，所述鬚晶結構層係單一或同時設置於該所述第一、二、三區段其中任一區段。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述腔室內壁係為平滑壁面。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述腔室更具有一鍍膜，該鍍膜係選擇設置於所述第一區段、第二區段及第三區段其中任一。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述散熱裝置本體係為均溫板及熱管及環路熱管及熱交換器其中任一。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述腔室之內壁與該鬚晶結構層間更具有一毛細結構。
- 如申請專利範圍第6項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述所述毛細結構係為燒結粉末及網格體及纖維體及多孔性結構體及溝槽其中任一。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述散熱裝置本體係為一熱管，該鬚晶結構層軸向延伸設於該熱管之腔室內壁。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述第二區段上之鬚晶結構層係分佈較密者。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述第一區段及第三區段之鬚晶結構層係分佈較密者。
- 如申請專利範圍第1至10項其中任一項所述之散熱裝置之散熱結構，其中所述鬚晶結構層係由複數鬚晶單體所構成，該鬚晶單體之一端係為固結端被設置於該腔室內壁上，其另一端朝腔室內部延伸形成自由端，該自由端係為銳狀者。
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|---|---|---|---|
| TW100149677A TWI435045B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 散熱裝置之散熱結構 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100149677A TWI435045B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 散熱裝置之散熱結構 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=49224925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100149677A TWI435045B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 散熱裝置之散熱結構 |
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| TW (1) | TWI435045B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393634A (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-23 | 青岛佰腾科技有限公司 | 一种余热利用环路热管系统 |
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2011
- 2011-12-29 TW TW100149677A patent/TWI435045B/zh active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393634A (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-23 | 青岛佰腾科技有限公司 | 一种余热利用环路热管系统 |
| CN112393634B (zh) * | 2019-08-12 | 2022-01-28 | 中北大学 | 一种余热利用环路热管系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI435045B (zh) | 2014-04-21 |
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