TW201712289A - 平板熱管之複合式結構及導熱裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種平板熱管之複合式結構，包括管體、密封段、絕熱段及導熱段。管體包含金屬殼板及容腔；密封段透過碾壓金屬殼板而使管體之相對的二內壁面緊密結合，並區隔容腔為第一腔室及第二腔室；絕熱段位在密封段的一側，為包含第一腔室的中空腔室；導熱段位在密封段的另一側，導熱段包含第二腔室、毛細組織及工作流體；又，導熱裝置包括散熱殼體、發熱元件及平板熱管，平板熱管設置在散熱殼體內並熱導接發熱元件；據此，發熱元件的熱不會聚集在散熱殼體，以避免使用者觸及高溫殼體。

Description

平板熱管之複合式結構及導熱裝置

本發明係有關於一種熱管，尤指一種平板熱管的結構。

由於熱管(Heat pipe)有高熱傳能力、重量輕及結構簡單等特性，並可傳遞大量的熱量又不消耗電力，現已廣泛地應用於手持式通訊裝置的導熱上，以藉由熱管來快速導離電子發熱的熱量。另外，由於平板熱管(Plate Heat Pipe)較不佔空間，因此更適於設置在薄型化的電子產品中。

一般來說，平板熱管在使用時，通常是一端作為蒸發部、另一端作為冷凝部。將蒸發部貼在發熱電子元件上，遇熱後內部的工作流體能快速汽化，並朝向較低溫的冷凝部傳遞，以透過散熱元件(如殼體或鰭片)釋放熱量。然而，當平板熱管應用在薄型化的手持式電子裝置(如行電話或平板電腦等)時，由於薄型化的電子產品的厚度較薄，平板熱管的蒸發部的另一側面較接近殼體表面。因此，平板熱管對發熱電子元件傳熱時會導致殼體表面溫度較高。在此狀況下，當使用者觸及到高溫殼體時極可能會受傷。

有鑑於此，本發明人為改善上述缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之一目的，在於提供一種平板熱管之複合式結構及導熱裝置，以使發熱元件的熱不致聚集在散熱殼體的表面，避免使用者觸及到高溫殼體。

為了達成上述之目的，本發明係為一種平板熱管之複合式結構，包括管體、密封段、絕熱段及導熱段。管體包含金屬殼板及由金屬殼板所圍合形成的容腔；密封段透過碾壓金屬殼板而使管體之相對的二內壁面緊密結合所形成，密封段區隔容腔為第一腔室及第二腔室；絕熱段位在管體之密封段的一側，絕熱段為包含第一腔室的中空腔室；導熱段位在管體之密封段的另一側，導熱段係包含第二腔室、設置在第二腔室之內壁面的毛細組織及填入在第二腔室中的工作流體。

為了達成上述之目的，本發明係為一種導熱裝置，包括散熱殼體、發熱元件及平板熱管。散熱殼體具有安裝空間；發熱元件放置在安裝空間中；平板熱管設置在安裝空間中並熱導接發熱元件，包括管體、密封段、絕熱段及導熱段。管體包含金屬殼板及由金屬殼板所圍合形成的容腔；密封段透過碾壓金屬殼板而使管體之相對的二內壁面緊密結合所形成，密封段區隔容腔為第一腔室及第二腔室；絕熱段位在管體之密封段的一側，絕熱段為包含第一腔室的中空腔室；導熱段位在管體之密封段的另一側，導熱段係包含第二腔室、設置在第二腔室之內壁面的毛細組織及填入在第二腔室中的工作流體。

本發明之一目的，在於提供一種導熱裝置，其係將發熱元件部份貼接絕熱段、部分貼接導熱段，藉由導熱段 (熱管結構)的傳導效率較快而提升導熱速率，且不致聚集在散熱殼體而產生局部高溫。

相較於習知，本發明之平板熱管之複合式結構係包含絕熱段及導熱段，其中，絕熱段為中空腔室，導熱段為熱管。本發明之平板熱管應用在導熱裝置時，其係將絕熱段的一側面貼接發熱元件，但由於中空腔室具有絕熱效果，進一步可輔以抽真空或填入其他材料增強絕熱效果，因此發熱元件的熱大部份會透過管體傳導至導熱段，故發熱元件的熱不會聚集在絕熱段的另一面(接近散熱殼體的一面)，據此，散熱殼體的表面不致特別高熱，以避免在散熱殼體的表面出現局部高溫的現象，以避免讓使用者觸及到高溫殼體。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照圖1，係為本發明之平板熱管之複合式結構的剖視圖。本發明之平板熱管1之複合式結構係包括ㄧ管體10、一密封段20、一絕熱段30及一導熱段40。該密封段20、絕熱段30及導熱段40係分別形成在該管體10上，據以構成該平板熱管1。

該管體10包含一金屬殼板11及由該金屬殼板11所圍合形成的一容腔100。較佳地，該管體10為一扁平管體，該金屬殼板11為一金屬銅板。

該密封段20係透過碾壓該金屬殼板11而形成，其主要係使該管體10之相對的二內壁面緊密結合並形成在該管體10上。該密封段20係區隔該容腔100為一第一腔室101及一第二腔室102。

再者，該絕熱段30位在該管體10之密封段20的一側。該絕熱段30係為包含該第一腔室101的一中空腔室。

該導熱段40位在該管體10之密封段20的另一側。該導熱段40係包含該第二腔室102、設置在該第二腔室102之內壁面的一毛細組織41及填入在該第二腔室102中的一工作流體42。較佳地，該導熱段40的長度大於該絕熱段30的長度。

於本發明的一實施例中，該平板熱管1係用於對一手持式電子裝置進行導熱。更詳細說明於後。

請續參照圖2，係為使用本發明之導熱裝置的剖面示意圖。本發明之導熱裝置2包括如前述的一平板熱管1、一散熱殼體50及一發熱元件60。使用時，該平板熱管1係貼接該發熱元件60，用以對該發熱元件60進行導熱。另外，該平板熱管1所導出的熱會再透過該散熱殼體50而逸散。

於本發明的一實施例中，該散熱殼體50具有一安裝空間，該發熱元件60係放置在該安裝空間中。又，該平板熱管1設置在該安裝空間中並熱導接該發熱元件60。該平板熱管1係如前述所述，於此不再贅述。

於本實施例中，該平板熱管1的一側係貼接該發熱元件60、另一側係面向該散熱殼體50的內壁面。此外，該平板熱管1係與該散熱殼體50的內壁面留有一間隙500。又，該發熱元件60係貼接該平板熱管1的絕熱段30，實際實施時不以此為限制。

據此，該發熱元件60所產生的熱會傳導至該絕熱段30，再透過該絕熱段30而傳導至該密封段20及該導熱段40。最後，熱會再透過該散熱殼體50而逸散至外界，藉以達到散熱的目的。

要說明的是，本發明之絕熱段30設置為中空腔室而具有絕熱效果。因此，當該絕熱段30的一側面貼接該發熱元件60時，該發熱元件60所產生的熱大部份會透過該管體10傳導至該密封段20，再透過該密封段20傳導至該導熱段40。藉此，該發熱元件60的熱會均勻地傳遞至該平板熱管1，而不會聚集在該絕熱段30的另一面(接近該散熱殼體50的一面)，據此，該散熱殼體50的表面不致特別高熱，以避免在該散熱殼體50的表面出現局部高溫的現象。

請另參照圖3，係為本發明之導熱裝置的另一設置樣態。如圖3所示的導熱裝置與圖2大致相同，不同的地方在於平板熱管與該發熱元件60的熱導接位置。於本實施例中，該發熱元件60係部份貼接該絕熱段30、部分貼接該導熱段40。該發熱元件60所產生的熱會部份透過該管體10而傳導至該密封段20，部份會直接傳導至該導熱段40。由於該導熱段40(熱管結構)的傳導效率較快，因此，該發熱元件60所產生的熱直接透過該導熱段40的傳遞可提升導熱速率，使該發熱元件60的熱可較為快速地傳遞至該平板熱管1，且不致聚集在該散熱殼體50而產生局部高溫。

請再參照圖4，係為本發明之平板熱管第二實施例的剖視圖。本實施例的結構及使用方式與前一實施例大致相同，平板熱管1a包括ㄧ管體10a、一密封段20a、一絕熱段30a及一導熱段40a。該密封段20a、絕熱段30a及導熱段40a分別形成在該管體10a上，據以構成該平板熱管1a。本實施例不同的地方在於該密封段20a係呈波浪狀，其中，波浪狀的密封段20a設置係藉以提供更密合的密封效果，以完全隔絕該絕熱段30a及該導熱段40a，使該絕熱段30a及該導熱段40a可保持各自的結構功能。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

1、1a‧‧‧平板熱管

2‧‧‧導熱裝置

10、10a‧‧‧管體

100‧‧‧容腔

101‧‧‧第一腔室

102‧‧‧第二腔室

11‧‧‧金屬殼板

20、20a‧‧‧密封段

30、30a‧‧‧絕熱段

40、40a‧‧‧導熱段

41‧‧‧毛細組織

42‧‧‧工作流體

50‧‧‧散熱殼體

500‧‧‧間隙

60‧‧‧發熱元件

圖1係本發明之平板熱管之複合式結構的剖視圖﹔

圖2係本發明之導熱裝置的剖面示意圖﹔

圖3係本發明之導熱裝置的另一設置樣態圖；

圖4係本發明之平板熱管第二實施例的剖視圖。

1‧‧‧平板熱管

2‧‧‧導熱裝置

10‧‧‧管體

11‧‧‧金屬殼板

20‧‧‧密封段

30‧‧‧絕熱段

40‧‧‧導熱段

50‧‧‧散熱殼體

500‧‧‧間隙

60‧‧‧發熱元件

Claims (10)

1. 一種平板熱管之複合式結構，包括: ㄧ管體，包含一金屬殼板及由該金屬殼板所圍合形成的一容腔； 一密封段，透過碾壓該金屬殼板而使該管體之相對的二內壁面緊密結合所形成，該密封段係區隔該容腔為一第一腔室及一第二腔室； 一絕熱段，位在該管體之密封段的一側，該絕熱段係為包含該第一腔室的一中空腔室；以及 一導熱段，位在該管體之密封段的另一側，該導熱段係包含該第二腔室、設置在該第二腔室之內壁面的一毛細組織及填入在該第二腔室中的一工作流體。
2. 如請求項1所述之平板熱管之複合式結構，其中該管體為一扁平管體，該金屬殼板為銅板。
3. 如請求項1所述之平板熱管之複合式結構，其中該導熱段的長度大於該絕熱段的長度。
4. 如請求項1所述之平板熱管之複合式結構，其中該密封段係呈波浪狀。
5. 一種導熱裝置，包括:  一散熱殼體，具有一安裝空間；  一發熱元件，放置在該安裝空間中；以及  一平板熱管，設置在該安裝空間中並熱導接該發熱元件，包括: 一管體，包含一金屬殼板及由該金屬殼板所圍合形成的一容腔； 一密封段，透過碾壓該金屬殼板而使該管體之相對的二內壁面緊密結合所形成，該密封段係區隔該容腔為一第一腔室及一第二腔室； 一絕熱段，位在該管體之密封段的一側，該絕熱段係為包含該第一腔室的一中空腔室；以及 一導熱段，位在該管體之密封段的另一側，該導熱段係包含該第二腔室、設置在該第二腔室之內壁面的一毛細組織及填入在該第二腔室中的一工作流體。
6. 如請求項5所述之導熱裝置，其中該發熱元件係貼接該絕熱段。
7. 如請求項5所述之導熱裝置，其中該發熱元件係部份貼接該絕熱段、部分貼接該導熱段。
8. 如請求項5所述之導熱裝置，其中該平板熱管的一側係貼接該發熱元件、另一側係面向該散熱殼體的內壁面。
9. 如請求項8所述之導熱裝置，其中該平板熱管係與該散熱殼體的內壁面留有一間隙。
10. 如請求項5所述之導熱裝置，其中該導熱段的長度大於該絕熱段的長度。