TW201827780A - 具有震盪式熱管效能之均熱板 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種具有震盪式熱管效能之均熱板，其特點主要包括：一上蓋板及設於上蓋板下方之一下蓋板；一上流道層疊合固定於上、下蓋板之間，上流道層設有複數條上層單元流道，各上層單元流道具二連通端；一下流道層，設於上、下蓋板之間且疊合固定於上流道層下方，下流道層設有複數條下層單元流道，各下層單元流道具二連通端；且各上層單元流道與各下層單元流道之間彼此相互錯位，又上層單元流道之二連通端各別與下層單元流道之二連通端對位相通，使上、下層單元流道相互連通共構形成蜿蜒狀且具上下層階級差異之導熱流道空間型態。

Description

具有震盪式熱管效能之均熱板

本發明係涉及一種均熱板；特別是指一種具有震盪式熱管效能之創新均熱板結構型態揭示者。

目前市面上可見的震盪式熱管( Oscillating Heat Pipe ;簡稱OHP )，其結構設計上主要係以一根細長銅管利用彎管機做數次的轉折彎曲所形成，而銅管的內部為無毛細結構之型態，其管內有充填部分的工作流體，因其整體內部分為蒸發段、絕熱段與冷凝段，當發熱元件與蒸發段接觸後，蒸發段的工作流體會因受熱蒸發而形成液塊（Liquid Slugs）和汽泡（Vapor Bubbles）之兩相型態，因其汽、液兩相流在冷凝段與蒸發段之間存在壓力差，此壓力差會驅使汽泡形成類似汽泡泵的作用，將液塊一起從蒸發段推動到冷凝段作熱交換，從而達到將熱量帶走之目的。

本發明所欲針對探討的產品對象為均熱板，然而，綜觀目前習知均熱板的結構型態，仍舊存在一些問題與缺弊；舉例而言，習知均熱板通常係以二殼板相對結合形成內部具封閉狀中空流道空間的結構型態，且所述中空流道空間係透過該二殼板的沖壓曲面型態所構成，因此，隨著所述中空流道空間所佔面積越大，其產生支撐作用的曲折壁部位相對越薄弱，尤其對於板厚較薄的均熱板產品而言，因其抗壓能力顯得更差，以致其成品在製程最終進行抗壓測試時，往往因支撐力不足而無法通過測試，突顯習知均熱板產品結構抗壓強度不足之問題與缺弊，實為值得業界思索突破之重要技術課題。

是以，針對上述習知均熱板結構所存在之問題點，如何應用整合前述震盪式熱管結構的優點，研發出一種能夠更具理想實用性之創新均熱板構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者；有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種具有震盪式熱管效能之均熱板，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式均熱板結構型態為目標加以思索創新突破。

本發明解決問題之技術特點，主要在於所述均熱板係包括：一上蓋板，為平面板體型態；一下蓋板，為平面板體型態，且下蓋板設置於上蓋板下方；一上流道層，呈具一厚度之面狀層體型態疊合固定於上蓋板與下蓋板之間，上流道層設有間隔排列的複數條上層單元流道，各上層單元流道相對二端具連通端；一下流道層，呈具一厚度之面狀層體型態設於上蓋板與下蓋板之間，且疊合固定於上流道層下方，下流道層設有間隔排列的複數條下層單元流道，各下層單元流道相對二端具連通端；且上流道層所設各條上層單元流道與下流道層所設各條下層單元流道之間呈彼此相互錯位配置關係；又上層單元流道之二連通端各別與下層單元流道之二連通端對位相通，使上層單元流道與下層單元流道相互連通，而共構形成一蜿蜒狀且上、下層階級差異之導熱流道空間型態。

本發明之主要效果與優點，係能夠令均熱板達到震盪式熱管之效能，且透過其板件疊合型態，俾可達到利於薄形化發展且獲得較佳支撐強度與抗壓能力等諸多實用進步性。

請參閱第1、2、3、4圖所示，係本發明具有震盪式熱管效能之均熱板之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。

所述均熱板A係包括下述構成：一上蓋板10，為一平面板體型態；一下蓋板20，為一平面板體型態，且該下蓋板20設置於該上蓋板10下方；一上流道層30，呈具一厚度之面狀層體型態疊合固定於該上蓋板10與下蓋板20之間，該上流道層30設有間隔排列的複數條上層單元流道31，各該上層單元流道31相對二端具有連通端32；一下流道層40，呈具一厚度之面狀層體型態設於該上蓋板10與下蓋板20之間，且疊合固定於該上流道層30下方，該下流道層40設有間隔排列的複數條下層單元流道41，各該下層單元流道41相對二端具有連通端42；且其中，該上流道層30所設各條上層單元流道31與該下流道層40所設各條下層單元流道41之間呈彼此相互錯位配置關係；又其中，該上層單元流道31之二連通端32係各別與該下層單元流道41之二連通端42對位相通，使該上層單元流道31與下層單元流道41相互連通，而共構形成一蜿蜒狀且有上、下層階級差異之導熱流道空間型態。

如第1至4圖所示，本例中，該上流道層30及下流道層40均為獨立之金屬板片構成，又所述上層單元流道31及下層單元流道41則為透孔型態，以使該上蓋板10、上流道層30、下流道層40及下蓋板20依上下順序疊置並結合定位；其中該上蓋板10、上流道層30、下流道層40及下蓋板20各者之間係透過高溫擴散接合法(Diffusion Bonding)、雷射焊接法(Laser Welding)或硬焊法(Brazing)任一工法加以結合固定。

如第5圖所示，本例中，該上蓋板10B及下蓋板20B均為金屬板，該上流道層30B為設於該上蓋板10B底面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態，該下流道層40B為設於該下蓋板20B頂面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態。本例中，該上流道層30B所設上層單元流道31B及連通端32B，以及該下流道層40B所設下層單元流道41B及連通端42B均為內凹型態。

前述第1至4圖所示，本例中，該上層單元流道31之二連通端32以及該下層單元流道41之二連通端42係設成斜向延伸型態，以達到彼此對位相通狀態。

如第6、7圖所示，本例中，該上流道層30C所設上層單元流道31C之二連通端32C以及該下流道層40C所設下層單元流道41C之二連通端42C係設成直向延伸型態；該上流道層30C與下流道層40C之間更設有一連通板層50，該連通板層50設有間隔分佈的連通穿孔51，所述連通穿孔51係用以導通各該上層單元流道31C與下層單元流道41C相對應之連通端32C、42C，以使該上層單元流道31C與下層單元流道41C達到彼此相通狀態。又本例中，該上流道層30C為設於該上蓋板10C底面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態，該下流道層40C則為設於該下蓋板20C頂面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態。

藉由上述結構組成型態與技術特徵，本發明所揭均熱板A主要利用該上蓋板10、下蓋板20、上流道層30、下流道層40等各層係採用板片(可為四片式、三片式或兩片式)疊合固定之型態設計，由於其整體蜿蜒狀的導熱流道空間，係被分散至該上流道層30及下流道層40結構上，故所述上層單元流道31及下層單元流道41的間隔排列型態，令上流道層30及下流道層40均具有足夠的支撐壁緣，從而達到較佳結構支撐強度，且容易達到薄形化之產品要求；再就使用運作情形而言，本發明所揭均熱板A的導熱運作原理大致雷同於現有的震盪式熱管，須於該上層單元流道31及下層單元流道41空間內預先注入工作流體，當發熱源與均熱板A接觸後(註：所述發熱源可貼觸於該均熱板A的中央區域)，受熱區域的工作流體會因受熱蒸發而形成液塊和汽泡之兩相型態，因其汽、液兩相流在冷凝區段與蒸發區段之間存在壓力差，此壓力差會驅使汽泡形成類似汽泡泵的作用，將液塊一起從蒸發區段推動到冷凝區段產生熱交換，從而達到將熱量帶走之目的；而本發明中所揭上層單元流道31與下層單元流道41之間具有上、下層階級差異之型態特點，使得汽、液兩相之間容易區隔分開，令導熱運作更加順暢。

本發明之優點： 本發明所揭「具有震盪式熱管效能之均熱板」主要藉由所述上蓋板、下蓋板、上流道層、下流道層以及各上層單元流道與下層單元流道之間彼此相互錯位配置；又上層單元流道之二連通端各別與下層單元流道之二連通端對位相通，使上層單元流道與下層單元流道相互連通而共構形成蜿蜒狀且上下層階級差異導熱流道空間型態等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，係能夠令均熱板達到震盪式熱管之效能，且透過其板件疊合型態，俾可達到利於薄形化發展且獲得較佳支撐強度與抗壓能力等諸多實用進步性。

Ａ‧‧‧均熱板
１０、１０Ｂ、１０Ｃ‧‧‧上蓋板
２０、２０Ｂ、２０Ｃ‧‧‧下蓋板
３０、３０Ｂ、３０Ｃ‧‧‧上流道層
３１、３１Ｂ、３１Ｃ‧‧‧上層單元流道
３２、３２Ｂ、３２Ｃ‧‧‧連通端
４０、４０Ｂ、４０Ｃ‧‧‧下流道層
４１、４１Ｂ、４１Ｃ‧‧‧下層單元流道
４２、４２Ｂ、４２Ｃ‧‧‧連通端
５０‧‧‧連通板層
５１‧‧‧連通穿孔

第1圖係本發明均熱板較佳實施例之分解立體圖。 第2圖係本發明均熱板較佳實施例之局部組合立體圖。 第3圖係本發明均熱板較佳實施例之平面圖。 第4圖係為第3圖之B-B剖面圖。 第5圖係本發明均熱板結構型態另一實施例之分解立體圖。 第6圖係本發明均熱板結構型態又一實施例之分解立體圖。 第7圖係為第6圖所揭實施例之局部組合剖視圖。

Claims (6)

1. 一種具有震盪式熱管效能之均熱板，所述均熱板包括： 一上蓋板，為一平面板體型態； 一下蓋板，為一平面板體型態，且該下蓋板設置於該上蓋板下方； 一上流道層，呈具一厚度之面狀層體型態疊合固定於該上蓋板與下蓋板之間，該上流道層設有間隔排列的複數條上層單元流道，各該上層單元流道相對二端具有連通端； 一下流道層，呈具一厚度之面狀層體型態設於該上蓋板與下蓋板之間，且疊合固定於該上流道層下方，該下流道層設有間隔排列的複數條下層單元流道，各該下層單元流道相對二端具有連通端； 且其中，該上流道層所設各條上層單元流道與該下流道層所設各條下層單元流道之間呈彼此相互錯位配置關係； 又其中，該上層單元流道之二連通端係各別與該下層單元流道之二連通端對位相通，使該上層單元流道與下層單元流道相互連通，而共構形成一蜿蜒狀且有上、下層階級差異之導熱流道空間型態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有震盪式熱管效能之均熱板，其中該上流道層及下流道層均為獨立之金屬板片構成，又所述上層單元流道及下層單元流道則為透孔型態，以使該上蓋板、上流道層、下流道層及下蓋板依上下順序疊置並結合定位。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有震盪式熱管效能之均熱板，其中該上蓋板及下蓋板均為金屬板，該上流道層為設於該上蓋板底面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態，該下流道層為設於該下蓋板頂面以蝕刻或沖製成型之內凹結構型態。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之具有震盪式熱管效能之均熱板，其中該上層單元流道之二連通端以及該下層單元流道之二連通端係設成斜向延伸型態，以達到彼此對位相通狀態。
5. 如申請專利範圍第3項所述之具有震盪式熱管效能之均熱板，其中該上層單元流道之二連通端以及該下層單元流道之二連通端係設成直向延伸型態；該上流道層與下流道層之間更設有一連通板層，該連通板層設有間隔分佈的連通穿孔，所述連通穿孔係用以導通各該上層單元流道與下層單元流道相對應之連通端，以使該上層單元流道與下層單元流道達到彼此相通狀態。
6. 如申請專利範圍第2項所述之具有震盪式熱管效能之均熱板，其中該上蓋板、上流道層、下流道層及下蓋板各者之間係透過高溫擴散接合法、雷射焊接法或硬焊法任一工法加以結合固定。