TW201530075A - 熱管 - Google Patents
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Abstract
提供一種:藉由將被容器之高度方向的距離所限制之蒸氣流路或液體流路之剖面積相較於先前技術而更加擴大,來降低起因於蒸氣流所導致的壓力損失或起因於動作液流所導致的壓力損失,並提昇最大熱輸送量,並且能夠將熱阻抗減少之薄片狀的熱管。
熱管(20),係具備有:於內部形成有空洞部之容器(21)、和被收容配置於容器(21)內之產生毛細管力的芯構造體(23a)、和封入至容器(21)內之空洞部中的動作液。又,容器(21)之空洞部,係由被收容配置於容器(21)內之芯構造體(23a)所佔據的芯佔領部(23)和並未被芯構造體(23a)所佔據之空間部(22)所成。在熱管(20)中,係以使成為液體流路之芯佔領部(23)的高度成為較成為蒸氣流路之空間部(22)的高度而更高的方式,而被設置有突起部(24)。
Description
本發明,係有關於熱管。特別是,係有關於用以將被安裝在平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦等之框體內的半導體元件(CPU、GPU等)等之發熱零件有效率地作冷卻之薄片狀的熱管。
近年來,對於用以將被安裝在平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦等之被作了小型化、薄型化、高性能化的框體內之半導體元件(CPU、GPU等)等之發熱零件(被冷卻零件)有效率地作冷卻之被作了小型化、薄型化的冷卻機構,係有著極大的需求。熱管,係為此代表性之冷卻機構的其中一者。
熱管,係為在作了真空脫氣之密閉金屬管等的容器(container)之內部而將凝結性之流體作為動作液來作了封入者,並會起因於產生有溫度差一事而自動性地動作,並藉由使在高溫部(吸熱側)而蒸發了的動作液流動至低溫部(散熱側)處並進行散熱、凝結,來做為動作液之潛熱而進行熱輸送。
亦即是,在熱管之內部,係被設置有成為動
作液之流路的空間,被收容於該空間中之動作液,係藉由進行蒸發、凝結等之相變化或者是移動,而進行熱的移動。在熱管之吸熱側處,藉由在構成熱管之容器的材質中而進行熱傳導所傳輸而來之從被冷卻零件所發出之熱,動作液係蒸發,該蒸氣係移動至熱管之散熱側處。在散熱側處,動作液之蒸氣係被冷卻並再度回復至液相狀態。如此這般而回復至液相狀態的動作液,係再度移動(回流)至吸熱側處。藉由此種動作液之相變態和移動,而進行熱的移動。
關於熱管,於其形狀中,係存在有圓管形狀
之熱管、薄片狀之熱管等。起因於對於發熱零件之安裝的容易度以及能夠得到廣大的接觸面之原因,作為被安裝在平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦等之被作了小型化、薄型化、高性能化的框體內之發熱零件的冷卻用,薄片狀之熱管係被合適地使用。
先前技術之薄片狀之熱管,係如圖13(a)以
及(b)中所示一般,係為容器911之表面為平坦之薄片狀的熱管900。另外,圖13,係為用以對於身為先前技術之薄片狀之熱管的其中一例之熱管900作說明之圖,(a)係為熱管900之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管900的A-A線處之概略剖面圖。如圖13(a)以及(b)中所示一般,先前技術之熱管900,係具備有藉由將被作了對向配置之薄片狀的構件911a、911b之周
圍作接合而於內部形成有空洞部之容器911,容器911之空洞部,係由被儲存配置在容器911內之芯構造體913a所佔據的芯佔領部913和並未被芯構造體913a所佔據之空間部912所成。
又,作為先前技術之容器的表面為平坦之薄片狀的熱管之其他例子,係可列舉出下述一般之平面狀的熱管(專利文獻1),其係為藉由被作了對向配置之金屬平板和蓋體用金屬平板而形成容器之表面為平坦之薄片狀的熱管,在成為容器之內側的金屬平板部分處,形成由淺溝部和深溝部所成之異形剖面溝,並將深溝部作為蒸氣流路,且將淺溝部作為液流路,藉由此而成為薄型且能夠得到廣大的接觸面積。
[專利文獻1]日本特開2000-111281號公報
然而,在先前技術之容器之表面為平坦的薄片狀之熱管中,身為蒸發後的動作液之流路的蒸氣流路之剖面積以及身為液相狀態的動作液之流路的液流路之剖面積,係會被容器之高度方向(薄片狀之熱管的厚度方向)
的距離所限制。因此,在被作了小型化、薄型化之薄片狀的熱管中,係存在著下述的問題:亦即是,起因於容器之高度方向的距離限制,蒸氣流路和液流路之剖面積係會受到限制,起因於動作液蒸發後之蒸氣流所導致的壓力損失和起因於回流至芯中之動作液之液流所導致的壓力損失,會成為在熱管內部之壓力均衡中具有支配性,而成為最大熱輸送量之降低或熱阻抗之增加的原因。
又,為了提昇薄片狀之熱管的散熱效率,係
亦有必要使用焊接等之手段而將鰭接合於薄片狀之熱管上。例如,圖15,係為用以對於在薄片狀之熱管上而接合有鰭之先前技術之散熱器930作說明之圖,(a)係為散熱器930之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之散熱器930的A-A線處之概略剖面圖。如圖15中所示一般,熱管930,係成為將在平坦之板材的其中一面上接合有複數之散熱鰭936的平板材935接合於圖13中所示之薄片狀之熱管900的其中一方之表面上的構成。因此,散熱器930,係經由被接合於平板材935上之散熱鰭936,而將熱管900之熱散熱,藉由此,係成為相較於僅有熱管900之構成而具備更高的散熱效率。
因此,本發明,係為為了解決上述一般之問
題點所進行者,其目的,係在於提供一種:藉由將被容器之高度方向的距離所限制之蒸氣流路或液體流路之剖面積相較於先前技術而更加擴大,來降低起因於蒸氣流所導致的壓力損失或起因於動作液流所導致的壓力損失,並提昇
最大熱輸送量,並且能夠將熱阻抗減少之薄片狀的熱管。
為了解決上述之先前技術的問題點,係提供下述之發明。
本發明之第1形態之熱管,其特徵為:係為薄片狀之熱管,並具備有:於內部形成有空洞部之容器、和被收容於前述容器內並產生毛細管力之芯(wick)構造體、以及被封入至前述容器內之前述空洞部中的動作液,前述容器內之前述空洞部,係由被前述芯構造體所佔據之芯佔領部和並未被前述芯構造體所佔據之空間部所成,在前述芯佔領部和前述空間部之至少一部分處,係具備有突起部,前述突起部,係為該突起部之短邊方向剖面為朝向前述芯佔領部和前述空間部之高度方向而作了突出的形狀,該突起部之長邊方向為沿著前述容器之表面而延伸,以使前述芯佔領部之高度成為較前述空間部之高度而更高的方式,而設置前述突起部。
若依據此構成,則藉由在成為蒸發後之動作液的流路(蒸氣流路)之空間部和成為凝結後之動作液的流路(液流路)之芯佔領部的至少一部分處,具備有與流路形狀相配合之突起部,係能夠將蒸氣流路之高度和液流路之高度設為相異。因此,係能夠將先前技術之起因於容器之高度方向的距離限制而導致被限制的蒸氣流路和液流路之剖面積擴大,而能夠將起因於蒸氣流之壓力損失和起
因於動作液流所致之壓力損失降低。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,由於突起部係發揮鰭之作用,因此相較
於容器之表面為平坦的先前技術之薄片狀的熱管,散熱效率係更加提昇。進而,藉由散熱效率之提昇,由於係成為不需要將先前技術中之作為其他構件而藉由焊接等來作了接合之鰭安裝於熱管上,因此,係能夠削減關連於鰭之安裝作業成本和材料成本。
又,由於係能夠將液流路之高度增高至容器
之高度方向的距離以上,因此係能夠將先前技術之起因於容器之高度方向的距離限制而導致被限制的液流路之剖面積朝向高度方向而擴大,而能夠將起因於動作液流之壓力損失降低。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,當如同先前技術一般,成為蒸氣流路之
空間部的高度和支持空間部之被芯構造體所佔據的芯佔領部之高度為相同的情況時,若是將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向(蒸氣流路之短邊方向)而擴大,亦即是將由芯構造體所致之空間部的支持間隔擴大,則起因於大氣壓,相當於空間部之容器的部份係會大幅度的變形,蒸氣流路係會被閉塞。因此,係無法將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向而擴大。然而,若是依據如同本發明之第1形態的熱管一般之將芯佔領部之高度設為較空間部之高度而更高的構成,則就算是將空間部之支持間隔擴大,也不會有起因於
由大氣壓所導致之容器的變形而造成蒸氣流路被閉塞的情形。故而,係能夠將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向而擴大,而能夠降低起因於蒸氣流所導致之壓力損失。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
本發明之第2形態之熱管,係在上述之本發
明之第1形態之熱管中,具備有下述特徵:亦即是,前述突起部,係分別被形成於在高度方向上而被作對向配置之前述容器的兩面側處。
本發明之第3形態之熱管,係在上述之本發
明之第1或第2形態之熱管中,具備有下述特徵:亦即是,前述突起部,在該突起部之短邊方向剖面上,短邊方向之該突起部的中央部分之高度係較成為該突起部之上揚起始之底部的高度而更高。
本發明之第4形態之熱管,係在上述之本發
明之第1~第3形態之熱管中,具備有下述特徵:亦即是,前述突起部之高度,係沿著該突起部之長邊方向而增加或減少。藉由設為此種突起部之形狀,而成為容易產生在突起內部中之蒸氣的壓力差。亦即是,接收從散熱源而來之潛熱所產生了的蒸氣,係成為容易朝向突起部之高度為較高者的方向而擴散,熱擴散性能係提昇。
本發明之第5形態之熱管,係在上述之本發
明之第1~4形態中之任一形態的熱管中,具備有下述特徵:亦即是,身為使長邊方向對齊於單一方向而作並列配置之複數的前述突起部之並列突起部、和身為將前述複數
之並列突起部作通連之前述突起部的通連突起部,係被一體性地形成。
若依據此構成,則由於係藉由被作了並列配置之並列突起部和將該並列突起部作通連之通連突起部,來構成成為液流路之突起部,因此,凝結了的動作液,係並非僅朝向容器之單一方向,而是在容器之面全體上移動,故而,熱管之均熱性係提高,散熱效率(冷卻效果)係提昇。
本發明之第1形態之散熱器,其特徵為,係具備有:上述之本發明之第1~第5形態之熱管、和散熱鰭。
本發明之熱管,係藉由在成為凝結後之動作液的流路(液流路)之芯佔領部的至少一部分處,具備有與流路形狀相配合之突起部,而能夠將蒸氣流路之高度和液流路之高度設為相異。因此,係能夠將先前技術之起因於容器之高度方向的距離限制而導致被限制的蒸氣流路和液流路之剖面積擴大,而能夠將起因於蒸氣流之壓力損失和起因於動作液流所致之壓力損失降低。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
藉由採用將芯佔領部之高度設為較空間部之高度而更高的構成,由於係能夠將液流路之高度增高至容器之高度方向的距離以上,因此係能夠將液流路之剖面積
朝向高度方向而擴大,而能夠將起因於動作液流之壓力損失降低。進而,由於就算是將空間部之支持間隔擴大,也不會有起因於由大氣壓所導致之容器的變形而造成蒸氣流路被閉塞的情形,因此,係能夠將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向而擴大,而能夠降低起因於蒸氣流所導致之壓力損失。
又,本發明之熱管,由於突起部係發揮鰭之
作用,因此相較於容器之表面為平坦的先前技術之薄片狀的熱管,散熱效率係更加提昇。進而,藉由散熱效率之提昇,由於係成為不需要將先前技術中之作為其他構件而藉由焊接等來作了接合之鰭安裝於熱管上,因此,係能夠削減關連於鰭之安裝作業成本和材料成本。
20、30、40、50、60、70、80、90、100‧‧‧熱管
21、51、61、71、81、101‧‧‧容器
22、33、43‧‧‧空間部
23、32、42‧‧‧芯佔領部
23a‧‧‧芯構造體
24、34、44、54a、54b、64a、64b、64a、74b、84、94、104‧‧‧突起部
104a‧‧‧並列突起部(突起部)
104b‧‧‧通連突起部(突起部)
200‧‧‧散熱器
210‧‧‧散熱鰭
[圖1]係為用以對於身為本發明之第1實施形態之熱管的其中一例之熱管20作說明之圖,(a)係為熱管20之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管20的A-A線處之概略剖面圖。
[圖2]係為用以對起因於大氣壓所導致的熱管20之容器21的變形作說明之圖。
[圖3]係為用以對突起部之高度和起因於大氣壓所導致的熱管之容器的變形量之間的關係作說明之圖。
[圖4]係為身為本發明之其他實施形態的熱管之其中
一例之熱管30的概略橫剖面圖。
[圖5]係為身為本發明之其他實施形態的熱管之其中一例之熱管40的概略橫剖面圖。
[圖6]係為用以對於代表本發明之其他實施形態之熱管的其中一例之熱管50作說明之圖,(a)係為熱管50之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管50的A-A線處之概略剖面圖。
[圖7]係為身為本發明之其他實施形態的熱管之其中一例之熱管60的概略橫剖面圖。
[圖8]係為身為本發明之其他實施形態的熱管之其中一例之熱管70的概略立體圖。
[圖9]係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管80的概略立體圖。
[圖10]係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管90的概略立體圖。
[圖11]係為用以對於身為本發明之實施形態之散熱器的其中一例之散熱器200作說明之圖,(a)係為散熱器200之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之散熱器200的A-A線處之概略剖面圖。
[圖12]係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管100的概略立體圖。
[圖13]係為用以對於身為先前技術之薄片狀之熱管的其中一例之熱管900作說明之圖,(a)係為熱管900之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管900的
A-A線處之概略剖面圖。
[圖14]係為用以對起因於大氣壓所導致的熱管900之容器911的變形作說明之圖。
[圖15]係為用以對於在薄片狀之熱管上而接合有鰭之先前技術之散熱器930作說明之圖,(a)係為散熱器930之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之散熱器930的A-A線處之概略剖面圖。
以下,針對本發明之實施形態,根據圖面而作詳細說明。另外,在本實施形態中之記述,係僅為對於本發明之熱管的其中一例作展示者,本發明係並不被限定於此。關於在本實施形態中之熱管的細部構成等,在不脫離本發明之要旨的範圍內,係可適宜作變更。
針對本發明之第1實施形態的熱管之其中一例作說明。圖1,係為用以對於身為本發明之第1實施形態之熱管的其中一例之熱管20作說明之圖,(a)係為熱管20之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管20的A-A線處之概略剖面圖。
如圖1(a)以及(b)中所示一般,身為本發明之第1實施形態之熱管的其中一例之熱管20,係具備有藉由將被作了對向配置之薄片狀的構件21a、21b之周圍作接合而於內部形成有空洞部之容器21、和被儲存配置在容器21內之產生毛細管力之芯構造體23a、以及被
封入至容器21內之空洞部中的動作液(未圖示)。熱管20,係在容器21內而將芯構造體23a與動作液一同封入,並將空氣抽出,之後將容器21作密閉密封,藉由此而形成之。
容器21之空洞部,係由被收容配置於容器21
內之芯構造體23a所佔據的芯佔領部23和並未被芯構造體23a所佔據之空間部22所成。又,容器21之短邊方向(X方向)和空間部22之短邊方向係為相同,並且,容器21之長邊方向(Y方向)係成為空間部22之長邊方向,進而,芯佔領部23和空間部22,係在空間部22之短邊方向上被交互地作配置。另外,在圖1(a)以及(b)中,雖然容器21之短邊方向和空間部22之短邊方向係為相同,並且容器21之長邊方向和空間部22之長邊方向係為相同,但是,係並不被限定於此,例如,亦可採用容器之長邊方向為和空間部之短邊方向相同並且容器之短邊方向和空間部之長邊方向係為相同一般的構成。
空間部22,係藉由芯構造體23a來支持空間
構造,並成為蒸發後的動作液之流路(蒸氣流路)。又,芯佔領部23,係藉由芯構造體23a之毛細管力,而成為凝結後的動作液之流路(液流路)。進而,在熱管20中,係以使成為液流路之芯佔領部23的高度(Z方向之距離)成為較成為蒸氣流路之空間部22的高度而更高的方式,而被設置有突起部24。
突起部24,係具備有橫寬幅(X方向之寬
幅)為與芯佔領部23之橫寬幅略相同,且朝向高度方向(Z方向)而突出了的矩形形狀之剖面(短邊方向剖面或者是橫剖面),該突起部24之長邊方向係沿著容器21之表面且沿著芯佔領部23之長邊方向而延伸。亦即是,突起部24之長邊方向,係為突出了的矩形形狀之相連續的方向,圖1(a)以及(b)中所記載之突起部24,係沿著構成容器21之薄片狀的構件21a之表面並且沿著芯佔領部23之長邊方向,而形成該突起部24之長邊方向。
如同上述一般,本發明之第1實施形態之熱
管20,係藉由具備有突起部24,而使成為液體流路之芯佔領部23的高度成為較成為蒸氣流路之空間部12的高度而更高。因此,相較於圖13(a)以及(b)中所示之先前技術之熱管900的被容器911之高度方向之距離限制所限制的芯佔領部913之剖面積,熱管20之芯佔領部23的剖面積係朝向高度方向而更加擴大。亦即是,本發明之第1實施形態之熱管20,相較於先前技術之熱管900,係成為將液體流路之剖面積朝向高度方向而作了擴大的構成,相較於先前技術之熱管900,係能夠將起因於動作液流所導致的壓力損失降低。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,如同圖13(a)以及(b)中所示一般,
先前技術之熱管900,其之成為蒸氣流路之空間部912的高度和被支持空間912之芯構造體913a所佔據的芯佔領部913之高度,係為相同。當在此先前技術之構成的狀態
下而使空間部912(蒸氣流路)之剖面積朝向橫方向(X方向)作了擴大的情況時,亦即是當將空間部912之支持間隔作了擴大的情況時,如圖14中所示一般,起因於大氣壓力,相當於空間部912之容器911的部份係大幅度的變形,並將蒸氣流路閉塞。因此,先前技術之熱管900,係無法將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向而擴大。
然而,如同上述一般,本發明之第1實施形
態之熱管20,係藉由具備有突起部24,而使成為液體流路之芯佔領部23的高度成為較成為蒸氣流路之空間部22的高度而更高。因此,就算是將空間部22之支持間隔擴大,亦即是將空間部22(蒸氣流路)之剖面積朝向橫方向(X方向)擴大,亦如同圖2中所示一般,不會有起因於由大氣壓所導致之容器21的變形而造成成為蒸氣流路之空間部22被閉塞的情形。故而,本發明之第1實施形態之熱管20,相較於先前技術之熱管900,係能夠設為將蒸氣流路之剖面積朝向橫方向而作了擴大的構成,而能夠將起因於蒸氣流所導致的壓力損失降低。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,本發明之第1實施形態之熱管20,由於
突起部24係發揮鰭之作用,因此相較於圖13(a)以及(b)中所示之容器911之表面為平坦的先前技術之薄片狀的熱管900,散熱效率係提昇。進而,藉由散熱效率之提昇,由於係成為不需要將先前技術中之作為其他構件而藉由焊接等來作了接合之鰭安裝於熱管20上,因此,係
能夠削減關連於鰭之安裝作業成本和材料成本。
上述之本發明之熱管20,由於熱管20之內壓係成為較熱管20之外壓(大氣壓)而更低,因此,如圖3中所示一般,起因於大氣壓,相當於空間部22之頂邊的容器21之部分25係會變形。為了不會起因於此變形而導致發生成為蒸氣流路之空間部22的閉塞,本發明之熱管20,係以成為會滿足下述之關係式(1)以及(2)一般的構成為理想。
於此,T(單位:m),係為突起部24之高度,ω(單位:m),係為相當於空間部22之頂邊的容器21之部分25的最大變形量,P0(單位:Pa),係為大氣壓力,P(單位:Pa),係為熱管20之內壓,a(單位:m),係為相鄰接之芯構造體之間的距離(空間部22之X方向的距離),h(單位:m),係為容器21之壁厚度,E(單位:Pa),係為容器21之縱彈性係數。
本發明之熱管20,係藉由設為滿足上述之關係式(1)以及(2)的構成,而能夠並不發生伴隨著容器21之變形所導致的空間部22之閉塞地,來將成為蒸氣流
路之空間部22的剖面積擴大。其結果,係能夠降低起因於蒸氣流之壓力損失,而能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,上述之本發明之熱管20,雖然突起部24
之剖面形狀係為矩形形狀,但是,本發明之熱管的突起部之剖面形狀,係並不被限定於矩形形狀。圖4以及圖5,係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管30、40的概略橫剖面圖(短邊方向剖面圖)。如圖4中所示一般,突起部34之剖面形狀係亦可為圓弧形狀。又,如圖5中所示一般,突起部44之剖面形狀係亦可為三角形狀。
突起部,較理想,該突起部之中央部分的高
度係較成為突起部之上揚起始處的底部之高度而更高。於此,所謂突起部之中央部分,係為圖1(b)中之突起部24的頂邊部分241,並為圖4中之突起部34的圓弧之最高的部份341,且為圖5中之突起部44的三角形之頂點部分441。又,所謂突起部之成為上揚起始部的底部,係為圖1(b)中之空間部22的部分221,並為圖4中之空間部33的部份331,且為圖5中之空間部43的部分431。
如同上述一般,本發明之實施形態之熱管,
係藉由配合於該熱管所被作配置之框體內的空間形狀和被冷卻零件之配置而將突起部設為最為合適之剖面形狀,係能夠將成為蒸氣流路之空間部的剖面積或者是成為液體流
路之芯佔領部的剖面積作更大的確保,而能夠降低起因於蒸氣流路所導致之壓力損失和起因於動作液流所導致之壓力損失。
又,上述之本發明之熱管20,如圖1(b)中
所示一般,突起部24,係僅被設置在形成容器21之薄片狀的構件21a處,但是,亦可在形成容器之被作了對向配置之2枚的薄片狀之構件的各者處,分別設置有突起部。
圖6,係為用以對於代表本發明之其他實施形態之熱管的其中一例之熱管50作說明之圖,(a)係為熱管50之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之熱管50的A-A線處之概略剖面圖。如圖6(a)以及(b)中所示一般,熱管50,係在形成容器51之薄片狀的構件51a、51b處,被設置有突起部54a、54b。又,突起部54a和突起部54b,係以剖面形狀均為矩形且長邊方向為成為相同之方向的方式,來形成之。
在圖6(a)以及(b)中,突起部54a和突起
部54b,雖然剖面形狀均為矩形,但是,在形成容器之被作了對向配置的2枚之薄片狀的構件處所分別設置之突起部的剖面形狀,係亦可為相異。作為其中一例,在圖7中,係對於在形成容器61之其中一方的薄片狀構件61a處被設置有矩形剖面之突起部64a並在形成容器61之另外一方的薄片狀構件61b處被設置有三角形剖面之突起部64b的熱管60作展示。
又,在圖6(a)以及(b)中,突起部54a和
突起部54b,雖然係以使長邊方向成為相同之方向的方式而被形成,但是,在被作了對向配置的2枚之薄片狀的構件處所分別設置之突起部的長邊方向,係亦可互為相異之方向。作為其中一例,在圖8中所展示之熱管70,被形成於容器71之其中一面上的突起部74a,該突起部74a之長邊方向係成為容器方向之長邊方向(Y方向),被形成於容器71之另外一面上的突起部74b,該突起部74b之長邊方向係成為容器方向之短邊方向(X方向)。
本發明之熱管所被作配置的框體內之空氣的流動(風向),係可在熱管之上下(Z方向)的兩面側處而成為相同方向或者是成為相異方向,而有各種之構成。如同上述一般,藉由將突起部之長邊方向配合於熱管之上下各面上的框體內之風向,而將熱管之上下(Z方向)的兩面設為相同之方向或者是設為相異之方向,突起部之作為鰭的效果係提昇,散熱效率係提昇。
上述之本發明之熱管20,如圖1(a)中所示一般,突起部24,係被設置在形成容器21之薄片狀的構件21a之全面上,但是,係亦可設置在薄片狀之構件的一部分之面上。圖9,係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管80的概略立體圖。如圖9中所示一般,熱管80,係在形成容器81之薄片狀的構件81a之一部分的面上,被設置有突起部84。
又,上述之本發明之熱管20,如圖1(a)中所示一般,突起部24之高度,係沿著突起部24之長邊方
向而為相同之高度,但是,係亦能夠以使沿著突起部之長邊方向的突起部之高度有所增加或者是有所減少的方式來形成。圖10,係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管90的概略立體圖。如圖10中所示一般,熱管90,係以使突起部94之高度沿著該突起部94之長邊方向(Y方向)而有所增加(或者是減少)的方式,而被設置有突起部94。
如圖10中所示一般,當在空間部處設置有沿
著長邊方向(Y方向)而使高度有所增加(或者是減少)之突起部94的情況時,藉由以將突起部94之高度為較低者配置在熱源側處並且將突起部94之高度為較高者配置在散熱側處的方式,來將本發明之熱管90配置在框體內,蒸氣係成為容易從熱源側來移動至散熱側處,而能夠降低起因於蒸氣流所導致之壓力損失。其結果,係能夠使最大熱輸送量提昇。又,當在芯佔領部處設置有沿著長邊方向(Y方向)而使高度有所增加(或者是減少)之突起部94的情況時,藉由以將突起部94之高度為較高者配置在熱源側處並且將突起部94之高度為較低者配置在散熱側處的方式,來將本發明之熱管90配置在框體內,凝結了的動作液係成為容易從散熱側來移動至熱源側處,而能夠降低起因於動作液流所導致之壓力損失。其結果,係能夠使最大熱輸送量提昇。
如同以上所作了說明一般,在圖1~圖10中所作了說明的本發明之實施形態之熱管,藉由將突起部以
配合於框體內的空間形狀和環境狀態、被冷卻零件之配置而設為最為合適之形狀和配置的方式來構成,並配置在框體內,係能夠將先前技術之起因於容器之高度方向的距離限制所被限制的蒸氣流路和液體流路之剖面積擴大,而能夠降低起因於蒸氣流路所導致之壓力損失和起因於動作液流所導致之壓力損失。其結果,係能夠提昇最大熱輸送量,並且能夠減少熱阻抗。
又,本發明之實施形態之熱管,由於突起部
係發揮鰭之作用,因此相較於容器之表面為平坦的先前技術之薄片狀的熱管,散熱效率係更加提昇。進而,藉由散熱效率之提昇,由於係成為不需要將先前技術中之作為其他構件而藉由焊接等來作了接合之鰭安裝於熱管上,因此,係能夠削減關連於鰭之安裝作業成本和材料成本。
接著,針對具備有在圖1~圖10中所作了說
明的本發明之實施形態之熱管和散熱鰭的本發明之實施形態之散熱器作說明。圖11,係為用以對於身為本發明之實施形態之散熱器的其中一例之散熱器200作說明之圖,(a)係為散熱器200之概略立體圖,(b)係為(a)中所記載之散熱器200的A-A線處之概略剖面圖。於此,作為本發明之實施形態之熱管,雖係作為其中一例而列舉出熱管20來作說明,但是,係可使用在圖1~圖10中所作了說明的本發明之實施形態之任一者的熱管。
如圖11(a)以及(b)中所示一般,身為本發明之實施形態之散熱器的其中一例之散熱器200,係具
備有薄片狀之熱管20、和散熱鰭210。散熱鰭210,係具備有與熱管20之突起部24的至少一部分作嵌合之孔211,並藉由在使熱管20之突起部24與散熱鰭210之孔211作了嵌合之後將突起部24之頂邊部145作鉚接等的方法,而被固定在熱管20處。
如同上述一般,本發明之實施形態之熱管
200,係能夠藉由相較於焊接作業而更為容易之鉚接作業,來將散熱鰭210固定在熱管20處。又,藉由對於相較於先前技術之薄片狀之熱管而散熱效率為更加之本發明之實施形態之熱管而接合散熱鰭210,係能夠更進一步提昇散熱效率。
上述之本發明之熱管20,如圖1(a)中所示
一般,複數之突起部24,係在薄片狀的構件21a之面上而分別獨立地來並列設置,但是,係亦能夠以使複數之突起部相通連的方式,來形成在薄片狀之構件之面上。圖12,係為對於本發明之其他實施形態的熱管之其中一例作展示的熱管100的概略立體圖。如圖12中所示一般,熱管100,係在形成容器101之薄片狀的構件101a之面上,被設置有突起部104。突起部104,係具備有使長邊方向對齊於單一方向而作了並列配置之複數的並列突起部104a、和將該複數之並列突起部104a作通連之通連突起部104b,並列突起部104a和通連突起部104b係被一體性地形成。
另外,在圖12中,突起部104,雖係為使並
列突起部104a之長邊方向成為容器101之長邊方向(Y方向)並且使通連突起部104b之長邊方向成為容器101之短邊方向(X方向)的構成,但是,亦可設為使並列突起部104a之長邊方向成為容器101之短邊方向(X方向)並且使通連突起部104b之長邊方向成為容器101之長邊方向(Y方向)的構成,只要是使突起部104身為具備有使長邊方向對齊於單一方向而作了並列配置之並列突起部104a和將該並列突起部104a作通連之通連突起部104b,並進而使並列突起部104a和通連突起部104b被一體性地形成之構成即可。
本發明之其他實施形態之熱管100,係除了藉由在圖1~圖10中所作了說明的本發明之實施形態之熱管所能夠得到的效果以外,亦能夠得到下述一般之效果。如同上述一般,本發明之其他實施形態之熱管100,由於係成為使成為液體流路之突起部104具備有被作了並列配置之並列突起部104a和將並列突起部104a作通連之通連突起部104b的構成,因此,凝結了的動作液之移動,係不僅是在容器101之長邊方向(Y方向)上發生,而亦會在容器101之短邊方向(X方向)上而發生。亦即是,凝結了的動作液,由於係並非僅朝向容器101之單一方向,而是在容器101之面全體上移動,故而,熱管100之均熱性係提高,散熱效率(冷卻效果)係更為提昇。
又,如同圖11中所示之散熱器一般,係亦能夠藉由在上述之熱100處設置散熱鰭而更進而將散熱效率
提昇。
另外,本發明之實施形態之熱管,係由容器
和配置於內部之動作液所成。容器係由熱傳導性材料所成,較理想,係由鋁系材料或銅系材料所成。又,若是在容器內部配置芯材料,則係能夠使熱傳導性能提昇,而為理想。芯材料,係以網格材料或燒結材料、將金屬線等作了編織的平面狀材料為理想。又,作為動作液,係以水或氟碳化合物等為理想。關於容器之端部的熔接,係只要使用一般性之接合技術即可,但是,係以雷射熔接、焊接熔接、擴散接合為理想。
20‧‧‧熱管
21‧‧‧容器
21a、21b‧‧‧薄片狀的構件
22‧‧‧空間部
23‧‧‧芯佔領部
23a‧‧‧芯構造體
24‧‧‧突起部
221‧‧‧空間部22的部分
241‧‧‧突起部24的頂邊部分
Claims (6)
- 一種熱管,係為薄片狀之熱管,並具備有:於內部形成有空洞部之容器、和被收容於前述容器內並產生毛細管力之芯(wick)構造體、以及被封入至前述容器內之前述空洞部中的動作液,其特徵為:前述容器內之前述空洞部,係由被前述芯構造體所佔據之芯佔領部和並未被前述芯構造體所佔據之空間部所成,在前述芯佔領部和前述空間部之至少一部分處,係具備有突起部,前述突起部,係為該突起部之短邊方向剖面為朝向前述芯佔領部和前述空間部之高度方向而作了突出的形狀,該突起部之長邊方向為沿著前述容器之表面而延伸,以使前述芯佔領部之高度成為較前述空間部之高度而更高的方式,而設置前述突起部。
- 如申請專利範圍第1項所記載之熱管,其中,前述突起部,係分別被形成於在高度方向上而被作對向配置之前述容器的兩面側處。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之熱管,其中,前述突起部,在該突起部之短邊方向剖面上,短邊方向之該突起部的中央部分之高度係較成為該突起部之上揚起始之底部的高度而更高。
- 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之熱管,其中,前述突起部之高度,係沿著該突起部之長邊方 向而增加或減少。
- 如申請專利範圍第1~4項中之任一項所記載之熱管,其中,身為使長邊方向對齊於單一方向而作並列配置之複數的前述突起部之並列突起部、和身為將前述複數之並列突起部作通連之前述突起部的通連突起部,係被一體性地形成。
- 一種散熱器,其特徵為:係具備有:如申請專利範圍第1~5項中之任一項所記載之熱管;和散熱鰭。
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