TW201723408A - 散熱結構 - Google Patents

Abstract

一種散熱結構，包括蒸發端、汽管、冷凝端及液管，所述蒸發端、汽管、冷凝管及液管依次首尾相連且相互連通形成散熱回路，所述散熱回路內流通有第一相變材料，其中，所述冷凝端設置有第二相變材料，所述第二相變材料與所述第一相變材料彼此隔離。

Description

散热结构

本發明涉及一種散熱結構。

隨著處理晶片向著高頻、高集成度方向發展，顯示器向著高圖元比方向發展，配備高頻處理器及高圖元比顯示器的電子設備的散熱問題日益凸顯。以前，業界多採用石墨散熱片對電子設備進行散熱。近來，也有採用液冷散熱的。然而，無論是採用石墨散熱片還是液冷散熱，由於均是藉由擴散方式與外界進行熱交換，散熱效率不高，散熱效果不理想。

有鑑於此，有必要提供一種能夠解決上述技術問題的散熱結構。

一種散熱結構，包括蒸發端、汽管、冷凝端及液管。所述蒸發端、汽管、冷凝管及液管依次首尾相連且相互連通形成散熱回路。所述散熱回路內流通有第一相變材料。所述冷凝端設置有第二相變材料。所述第二相變材料與所述第一相變材料彼此隔離。

相較於先前技術，本發明提供的散熱結構由於在所述冷凝端設置有與所述第一相變材料彼此隔離的第二相變材料，可以吸收大量的熱量，進而提高散熱效率。

圖1為本發明第一實施方式提供的散熱結構的立體示意圖。

圖2是圖1的散熱結構的俯視圖。

圖3是沿圖2III-III線的剖面示意圖。

圖4是沿圖2VI-VI線的剖面示意圖。

圖5是沿圖2IV-IV線的剖面示意圖。

圖6是沿圖2V-V線的剖面示意圖。

圖7是本發明第二實施方式提供的散熱結構的示意圖。

下面結合具體實施方式對本發明提供的散熱結構作進一步說明。

請參閱圖1、圖2及圖5，本發明第一實施方式提供的散熱結構100包括蒸發端10，汽管20，冷凝端30及液管40。所述汽管20及液管40連接在所述蒸發端10及所述冷凝端30之間。本實施方式中，所述汽管20與所述液管40間隔設置且彼此分離。所述蒸發端10、所述汽管20、所述冷凝端30及所述液管40依次首尾相連且相互連通形成閉合的散熱回路。所述散熱回路內流通有第一相變材料101。本實施方式中，所述散熱結構100採用柔性電路板基材製成。所述第一相變材料101為水，酒精等。

請參閱圖3，本實施方式中，所述蒸發端10為三層結構，包括第一層11、第二層12及第三層13。所述第二層12夾設在所述第一層11與第三層13之間。所述第一層11、第二層12及第三層13採用金屬材料製成。所述蒸發端10與熱源接觸。

所述第一層11包括底面111。自所述底面111向所述第一層11內部蝕刻形成有多條第一溝槽112。本實施方式中，所述多條第一溝槽112相互連通。

所述第二層12包括相背的頂面121及底面122。所述頂面121與所述第一層11的底面111相對設置。本實施方式中，所述第二層12分別自所述頂面121及所述底面122向所述第二層12內部蝕刻形成有多條第二溝槽123。所述第二層12相背兩側的第二溝槽123相互間隔。本實施方式中，所述第二層12還開設有通孔124。所述第二層12相背兩側的第二溝槽123藉由所述通孔124相互連通。其他實施方式中，所述第二層12相背兩側的第二溝槽123及所述通孔124可由相互連通且貫穿所述第二層12的網格結構代替。

所述第三層13包括頂面131。所述頂面131與所述第二層的底面122相對設置。自所述頂面131向所述第三層13內部蝕刻形成多條第三溝槽132。本實施方式中，所述多條第三溝槽132相互連通，且與所述多條第一溝槽112一一對應。

所述第一層11、第二層12及第三層13藉由粘膠14粘結。所述第一溝槽112與所述第二層12的頂面121的第二溝槽123相對設置。所述第三溝槽132與所述第二層12的底面122的第二溝槽123相對設置。本實施方式中，所述第三溝槽132藉由所述通孔124與所述第一溝槽112相互連通。所述第三溝槽132，所述第二溝槽123，所述通孔124及所述第一溝槽112圍成一個汽化空間15。本實施方式中，由於所述第二層12開設有通孔124連通所述第三溝槽132，所述第二溝槽123，所述通孔124及所述第一溝槽112，可提升毛細作用力，增加液體回流的動力，促進液體回流。

請一併參閱圖1，圖2及圖4，所述汽管20與所述蒸發端10相連通。本實施方式中，所述汽管20為兩層結構，包括相對設置的頂層21及底層22。

所述頂層21包括下表面211。自所述下表面211向所述頂層21內部蝕刻形成至少一個頂層凹槽212。本實施方式中，自所述下表面211項所述頂層21內部蝕刻形成一個頂層凹槽212。在所述頂層凹槽212的底部蝕刻形成有複數頂層溝槽2121。所述頂層凹槽212及所述頂層溝槽2121均沿所述頂層21的軸向設置。

所述底層22包括上表面221。所述上表面221與所述頂層21的下表面211相對設置。自所述上表面221向所述底層22內部蝕刻形成有底層凹槽222。所述底層凹槽222與所述頂層凹槽212對應。在所述底層凹槽222的底部蝕刻形成有複數底層溝槽2221。所述底層凹槽222及所述底層溝槽2221均沿所述底層22的軸向設置。本實施方式中，所述底層溝槽2221與所述頂層溝槽2121一一對應。

所述頂層21與所述底層22藉由粘膠23粘結。所述頂層凹槽212與所述底層凹槽222相對設置。所述頂層凹槽212與所述底層凹槽222圍成汽道24。所述汽道24的一端與所述汽化空間15連通。

請一併參閱圖1，圖2及圖5，所述冷凝端30與所述汽道24的另一端相連。本實施方式中，所述冷凝端30為三層結構，包括頂部外層31，內層32及底部外層33。所述內層32夾設在所述頂部外層31與所述底部外層33之間。

所述頂部外層31包括下表面311。自所述下表面311向所述頂部外層31內部形成一個外層凹槽312。

所述內層32包括相背的頂面321及底面322。所述頂面321與所述頂部外層31的下表面311相對設置。自所述頂面321向所述內層32內部形成有一個與所述外層凹槽312對應的內層凹槽323。自所述底面322向所述內層32內部形成有內層溝槽324。所述內層溝槽324與所述內層凹槽323相背設置。

所述底部外層33包括上表面331。所述上表面331與所述內層32的底面322相對設置。自所述上表面331向所述底部外層33內部形成外層溝槽332。所述外層溝槽332與所述內層溝槽324對應。

所述頂部外層31，內層32及底部外層33藉由粘膠34粘結。所述外層凹槽312與所述內層凹槽323相對設置，並圍成一個密閉的收容空間35。所述收容空間35收容有第二相變材料36。本實施方式中，所述第二相變材料36不同於所述第一相變材料101，且所述第二相變材料36較之所述第一相變材料101具有更快速的散熱效率。所述第二相變材料36可為蠟等。所述第二相變材料36發生相變的溫度範圍大致為30~40℃。所述外層溝槽332與所述內層溝槽324相對設置，並圍成一個液化空間37。所述液化空間37與所述收容空間35彼此隔離。所述第一相變材料與所述第二相變材料36相互隔離。所述液化空間37的一端與所述汽道24遠離所述蒸發端10的一端相互連通。本實施方式中，所述液化空間37呈S型設置，以增大散熱面積，加快散熱速率。

請一併參閱圖1，圖2及圖6，本實施方式中，所述液管40為兩層結構，包括相對設置的頂層41及底層42。

所述頂層41包括下表面411。自所述下表面411向所述頂層21內部蝕刻形成至少一個頂層凹槽412。本實施方式中，自所述下表面411項所述頂層41內部蝕刻形成一個頂層凹槽412。在所述頂層凹槽412的底部蝕刻形成有複數頂層溝槽4121。所述頂層凹槽412及所述頂層溝槽4121均沿所述頂層41的軸向設置。

所述底層42包括上表面421。所述上表面421與所述頂層41的下表面411相對設置。自所述上表面421向所述底層42內部蝕刻形成有底層凹槽422。所述底層凹槽422與所述頂層凹槽412對應。在所述底層凹槽4121的底部蝕刻形成有複數底層溝槽4221。所述底層凹槽421及所述底層溝槽4221均沿所述底層42的軸向設置。本實施方式中，所述底層溝槽4221與所述頂層溝槽4121一一對應。

所述頂層41與所述底層42藉由粘膠43粘結。所述頂層凹槽412與所述底層凹槽422相對設置。所述頂層凹槽412與所述底層凹槽422圍成一個液道44。所述液道44的兩端分別與所述汽化空間15及所述液化空間37遠離所述汽道24的一端連通。本實施方式中，所述液管40的頂層溝槽4121及底層溝槽4221的密度大於所述汽管20的頂層溝槽2121及底層溝槽2221的密度，以提升毛細作用力，使在所述冷凝端30液化後的所述第一相變材料101順利回流至所述蒸發端10。為進一步提升所述第一相變材料101回流效果，本實施方式中，所述蒸發端10的第二層12部分延伸入所述液道44。

工作時，所述第一相變材料101在所述蒸發端10吸收熱量汽化為蒸汽，蒸汽沿所述汽管20傳輸至所述冷凝端30，在所述冷凝端30內，蒸汽釋放熱量液化為液體，液體沿所述液管40回流至所述蒸發端10，如此循環往復。

可以理解的是，其他實施方式中，為進一步提升毛細作用力，可對所述汽管20的頂層凹槽212、頂層溝槽2121、底層凹槽222及底層溝槽2221，以及所述液管40的頂層凹槽412、頂層溝槽4121、底層凹槽422及底層溝槽2221的表面進行棕化處理。

請參閱圖7，本發明第二實施方式所提供的散熱結構200與本發明第一實施方式提供的散熱結構100大致相同，其區別在於所述散熱結構200包括兩個蒸發端50，所述蒸發端50的結構與所述蒸發端10的結構相同；所述汽管60遠離所述冷凝端70的一端具有兩個汽管分支61，每一個所述汽管分支61與一個所述蒸發端50對應連通；所述液管80遠離所述冷凝端70的一端具有兩個液管分支81，每一個液管分支81與一個所述蒸發端50對應連通。本實施方式中所述散熱結構200同時對兩個熱源進行散熱。

可以理解的是，其他實施方式中，所述散熱結構200也可包括複數蒸發端50，所述汽管60及液管80遠離所述冷凝端70的一端分別包括複數分支，所述汽管分支61及液管分支71與所述蒸發端50一一對應相互連通。

相較於先前技術，本發明提供的散熱結構由於在所述冷凝端設置有與所述第一相變材料彼此隔離的第二相變材料，可以吸收大量的熱量，進而提高散熱效率。另外，由於所述汽管與液管分離，可在散熱回路內設置更多相變材料，提升回流速度，加快散熱速度，並可對具有該散熱結構的電子設備均勻散熱。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式及所列之數據為作試驗及參考之所用，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100、200‧‧‧散熱結構

10、50‧‧‧蒸發端

20、60‧‧‧汽管

30、70‧‧‧冷凝端

40、80‧‧‧液管

101‧‧‧第一相變材料

11‧‧‧第一層

12‧‧‧第二層

13‧‧‧第三層

111、122、322‧‧‧底面

112‧‧‧第一溝槽

121、131、321‧‧‧頂面

123‧‧‧第二溝槽

124‧‧‧通孔

132‧‧‧第三溝槽

14、23、34、43‧‧‧粘膠

15‧‧‧汽化空間

21、41‧‧‧頂層

22、42‧‧‧底層

211、311、411‧‧‧下表面

212、412‧‧‧頂層凹槽

2121、4121‧‧‧頂層溝槽

221、331、421‧‧‧上表面

222、422‧‧‧底層凹槽

2221、4221‧‧‧底層溝槽

24‧‧‧汽道

31‧‧‧頂部外層

32‧‧‧內層

33‧‧‧底部外層

312‧‧‧外層凹槽

323‧‧‧內層凹槽

324‧‧‧內層溝槽

332‧‧‧外層溝槽

35‧‧‧收容空間

36‧‧‧吸熱變相材料

37‧‧‧液化空間

44‧‧‧液道

無

100‧‧‧散熱結構

10‧‧‧蒸發端

20‧‧‧汽管

30‧‧‧冷凝端

40‧‧‧液管

Claims (11)

1. 一種散熱結構，包括蒸發端、汽管、冷凝端及液管，所述蒸發端、汽管、冷凝管及液管依次首尾相連且相互連通形成散熱回路，所述散熱回路內流通有第一相變材料，其中，所述冷凝端設置有第二相變材料，所述第二相變材料與所述第一相變材料彼此隔離。
2. 如請求項1所述的散熱結構，其中，所述冷凝端包括頂部外層及內層，所述頂部外層開設有外層凹槽，所述內層開設有與所述外層凹槽對應的內層凹槽，所述外層凹槽與所述內層凹槽相對設置形成密閉的收容空間，所述第二相變材料設置在所述收容空間內。
3. 如請求項2所述的散熱結構，其中，所述冷凝端還包括底部外層，所述底部外層開設有外層溝槽，所述內層背離所述內層凹槽的一側開設有內層溝槽，所述外層溝槽與所述內層溝槽對應設置圍成液化空間，所述液化空間兩端分別與所述汽管及所述液管連通。
4. 如請求項3所述的散熱結構，其中，所述液化空間呈S型設置。
5. 如請求項1所述的散熱結構，其中，所述汽管與所述液管彼此分離。
6. 如請求項1所述的散熱結構，其中，所述第二相變材料發生相變的溫度範圍為30~40℃。
7. 如請求項1所述的散熱結構，其中，所述蒸發端包括第一層，第二層及第三層，所述第二層夾設在所述第一層與第三層之間，所述第一層開設有相互連通的第一溝槽，所述第三層開設有相互連通的第三溝槽，所述第一溝槽與所述第二層相對設置，所述第三溝槽與所述第二層相對設置，所述第一溝槽與第三溝槽相互連通形成汽化空間。
8. 如請求項7所述的散熱結構，其中，所述第二層相背兩側開設有第二層凹槽，所述第二層凹槽分別與所述第一溝槽及所述第三溝槽相對設置，所述第二層還開設有通孔，所述第一溝槽、第二溝槽及第三溝槽藉由所述通孔相互連通。
9. 如請求項8所述的散熱結構，其中，所述第二層延伸入所述液管內。
10. 如請求項7所述的散熱結構，其中，所述第二層形成有相互連通且貫穿所述第二層的網格結構，所述第一溝槽及第三溝槽藉由所述網格結構相互連通。
11. 一種散熱結構，包括蒸發端、汽管、冷凝端及液管，所述蒸發端、汽管、冷凝管及液管依次首尾相連且相互連通形成散熱回路，所述散熱回路內流通有第一相變材料，其中，所述汽管與所述液管間隔設置且彼此分離。