TW202040081A - 散熱器 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種包括無損氣相動作流體之流通性地，具有對於大氣壓之優良耐壓性，而且被輕量化之傳熱構件，又，可使傳熱構件的受熱部中之熱輸入均勻化之散熱器。 一種散熱器，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；以及散熱鰭片群，配置有藉該傳熱構件的散熱部連接之複數散熱鰭片；該傳熱構件係具有自該受熱部連通至該散熱部，而且封入有動作流體而為一體之內部空間，在該受熱部的內部空間，設有受熱部內表面表面積增大部與支撐構件，該支撐構件係與該受熱部內表面表面積增大部做面接觸。

Description

散熱器
本發明係關於一種冷卻電氣・電子零件等之散熱器，且特別有關於一種包括具有優良之耐壓性，且被輕量化之傳熱構件之散熱器。
隨著電子設備之高功能化，在電子設備內部，係於基板上高密度地搭載有電子零件等之發熱體。冷卻電子零件等之發熱體之機構，有時係使用散熱器。散熱器一般係使用包括發揮傳熱構件之功能之複數管狀熱管之散熱器（熱管式散熱器）。
熱管式散熱器係有例如在複數管狀熱管的外周面突出，以設有平板狀之多數散熱鰭片之熱管式散熱器（專利文獻1）。專利文獻1之散熱器之構造，係一種藉複數管狀熱管之傳熱功能，使發熱體之熱往散熱鰭片傳遞，自該散熱鰭片散熱之散熱器。但是，在專利文獻1之散熱器中，當使由多數熱管所構成之熱管群，熱性連接到發熱體時，因為與發熱體之距離而熱管之受熱量不同，所以，各熱管之受熱無法均勻化，有時無法獲得充分之冷卻性能。又，在各熱管的外周面有R部，在R部外側所產生之空隙係無法貢獻於熱管群之傳熱，所以，熱管群的受熱部無法獲得充分之體積，有時還是無法獲得充分之冷卻性能。
又，隨著電子設備之高功能化，發熱體之發熱量係增大，所以，為了提高冷卻性能，而扁平加工管狀熱管，使熱管之扁平部為縱向以並列配置，藉此，也增大熱管群的受熱部之體積。
另外，傳熱構件的內部係被減壓處理過之密閉空間，所以，傳熱構件的容器係被要求授與對於大氣壓之耐壓性。當容器之耐壓性不足時，容器係因為大氣壓而變形，有時損害發熱體與容器的受熱部間之熱性連接性。尤其，在被扁平加工過之傳熱構件等，具有平面部之傳熱構件中，藉由大氣壓所致之變形，很容易損害平面性，很容易損害發熱體與容器的受熱部間之熱性連接性。
但是，為了對傳熱構件的容器，授與對於大氣壓之耐壓性，當在容器設置充分之壁厚時，容器之重量增加，在與容器熱性連接之電子零件等之發熱體，係自容器施加有應力。當應力施加於電子零件等之時，有時會對電子零件等之性能有不良影響。
又，有檢討取代使容器厚壁化地，使實心之柱狀構件或塊構件，綿延於容器的內部空間全體地加以收容，對容器授與對於大氣壓之耐壓性。但是，當使實心之柱狀構件或塊構件，綿延容器的內部空間全體地加以收容時，可獲得耐壓性之實心之柱狀構件或塊構件係重量增加，所以，來自柱狀構件或塊構件之應力，還是施加在熱性連接於容器之電子零件等。而且，柱狀構件或塊構件，係有時阻礙被封入容器的內部空間之氣相動作流體之流通。 ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2003-110072號公報
鑑於上述情事，本發明之目的係在於提供一種包括無損氣相動作流體之流通性地，具有對於大氣壓之優良耐壓性，而且被輕量化之傳熱構件，又，可均勻化傳熱構件的受熱部中之熱輸入之散熱器。
本發明散熱器的構造之要旨，係以下所述。 [1]一種散熱器，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；以及散熱鰭片群，配置有藉該傳熱構件的散熱部而被連接之複數散熱鰭片；該傳熱構件係具有自該受熱部連通至該散熱部，而且封入有動作流體而成一體之內部空間，在該受熱部的內部空間，設有受熱部內表面表面積增大部與支撐構件，該支撐構件係與該受熱部內表面表面積增大部做面接觸。 [2]如[1]所述之散熱器，其中其包括：傳熱構件，具有與該發熱體熱性連接之該受熱部；管體，藉該傳熱構件的散熱部以被連接；以及散熱鰭片群，配置有與該管體熱性連接之該複數散熱鰭片；該傳熱構件係具有自該受熱部連通至與該管體之連接部，而且封入該動作流體而成一體之內部空間，該傳熱構件的內部空間，係與該管體的內部空間連通，在該受熱部的內部空間，設有該受熱部內表面表面積增大部與該支撐構件，該支撐構件係與該受熱部內表面表面積增大部做面接觸。 [3]如[1]或[2]所述之散熱器，其中該支撐構件係具有：第1平板部，與該受熱部內表面表面積增大部做面接觸；第2平板部，與該第1平板部相向；以及第3平板部，連接該第1平板部與該第2平板部。 [4]如[3]所述之散熱器，其中該第1平板部之面積，係大於該第2平板部之面積。 [5]如[3]或[4]所述之散熱器，其中該第3平板部係沿著該傳熱構件之傳熱方向延伸。 [6]如[3]～[5]中任一項所述之散熱器，其中自該第1平板部之寬度方向之一端及另一端，該第3平板部係分別延伸，該第2平板部係自該第3平板部往外側方向延伸。 [7]如[3]～[5]中任一項所述之散熱器，其中自該第1平板部之寬度方向之一端及另一端，該第3平板部係分別延伸，該第2平板部係自該第3平板部往內側方向延伸。 [8]如[3]～[7]中任一項所述之散熱器，其中在該第1平板部設有貫穿口。 [9]如[3]～[8]中任一項所述之散熱器，其中該第1平板部係在俯視中，覆蓋該受熱部內表面表面積增大部全體。 [10]如[2]所述之散熱器，其中該管體係沿著該散熱鰭片之配置方向延伸。 [11]如[2]所述之散熱器，其中該管體之延伸方向，係不與該傳熱構件之傳熱方向平行。 [12]如[2]所述之散熱器，其中該管體係設有複數個，自該傳熱構件往複數方向延伸。 [13]如[1]～[12]中任一項所述之散熱器，其中該傳熱構件的至少一面係呈平面形狀。
在上述態樣中，傳熱構件之中，與做為冷卻對象之發熱體熱性連接之部位，係發揮做為受熱部之功能，與管體相連接之部位係發揮做為傳熱構件的散熱部之功能。在傳熱構件的受熱部中，動作流體係自發熱體受熱，以自液相往氣相做相變化，在傳熱構件的散熱部中，氣相動作流體的一部分係釋出潛熱，以自氣相往液相做相變化。在本發明散熱器之態樣中，發熱體之熱係藉傳熱構件，自傳熱構件的受熱部傳遞到傳熱構件的散熱部，而且，自傳熱構件的散熱部傳遞到管體。又，傳熱構件係自發熱體受熱，藉此，相變化為氣相後之動作流體，係自傳熱構件往管體流通。氣相動作流體係自傳熱構件往管體流通，藉此，管體係自傳熱構件接受熱，而且，使自傳熱構件收受之熱，往散熱鰭片群傳遞。當使管體自傳熱構件接受之熱往散熱鰭片群傳遞時，自傳熱構件往管體流通之氣相動作流體，係往液相做相變化。自管體往散熱鰭片群傳遞之熱，係自散熱鰭片群往散熱器的外部環境被釋出。又，在上述態樣中，支撐構件，例如具有第1平板部、與該第1平板部相向之第2平板部、及連接該第1平板部與該第2平板部之第3平板部之支撐構件，係被設於受熱部的內部空間，該支撐構件係自其內表面支撐容器。 ［發明效果］
在本發明散熱器之態樣中，具有受熱部之傳熱構件的內部空間，係與複數熱管被並列配置之熱管群的內部空間不同，全體係連通以成一體。因此，當依據內部空間成一體之傳熱構件，使發熱體之熱自受熱部，傳遞至與和散熱鰭片熱性連接之管體之連接部之本發明散熱器之態樣時，液相動作流體之回流特性很優良，又，即使來自發熱體之發熱量增大，也可均勻化受熱部中之熱輸入，可減少受熱部中之熱阻。又，當依據本發明散熱器之態樣時，與受熱部內表面表面積增大部做面接觸之支撐構件，係自其內表面支撐容器，藉此，可獲得具有對於大氣壓之耐壓性，而且被輕量化之傳熱構件。又，當依據本發明散熱器之態樣時，具有與受熱部內表面表面積增大部做面接觸之第1平板部、與第1平板部相向之第2平板部、及連接第1平板部與第2平板部之第3平板部之支撐構件，係自其內表面支撐容器，藉此，可獲得具有對於大氣壓之優良耐壓性，而且被輕量化之傳熱構件。又，當依據本發明散熱器之態樣時，支撐構件係藉平板部構成，藉此，可防止損害氣相動作流體之流通性。
當依據本發明散熱器之態樣時，與受熱部內表面表面積增大部做面接觸之第1平板部之面積，係大於第2平板部之面積，藉此，可更加確實地防止熱性連接有發熱體之部位中之容器之變形，所以，傳熱構件的受熱部與發熱體間之熱性連接性係更加提高。
當依據本發明散熱器之態樣時，第3平板部係沿著傳熱構件之傳熱方向延伸，藉此，藉支撐構件，可更加確實地防止損害氣相動作流體之流通性。
當依據本發明散熱器之態樣時，自第1平板部之寬度方向之一端及另一端，第3平板部係分別延伸，第2平板部係自第3平板部往外側方向延伸，藉此，提高支撐構件對於容器之固定穩定性。
當依據本發明散熱器之態樣時，自第1平板部之寬度方向之一端及另一端，第3平板部係分別延伸，第2平板部係自第3平板部往內側方向延伸，藉此，可謀求傳熱構件之小型化。
當依據本發明散熱器之態樣時，在第1平板部係設有貫穿口，藉此，氣相動作流體可順利地自受熱部內表面表面積增大部往受熱部的內部空間流通。
當依據本發明散熱器之態樣時，與傳熱構件的內部空間相連通之管體，係沿著散熱鰭片之配置方向延伸，藉此，氣相之動作流體，係沿著散熱鰭片之配置方向，在管體內部流通。因此，散熱鰭片群之散熱效率係提高，而確實地提高散熱器之冷卻性能。
當依據本發明散熱器之態樣時，管體之延伸方向係不與傳熱構件之傳熱方向平行，藉此，自傳熱構件被傳遞之熱，係往與傳熱構件之延伸方向（亦即，傳熱方向）不同之方向傳遞。因此，針對傳熱構件之延伸方向，可防止散熱器尺寸之增大，結果，可謀求省空間化。
當依據本發明散熱器之態樣時，複數管體係自傳熱構件往複數方向延伸，藉此，自傳熱構件往管體傳遞之熱，係往與傳熱構件之延伸方向不同之複數方向傳遞。因此，針對傳熱構件之延伸方向，可更加確實地防止散熱器尺寸之增大。
以下，針對本發明實施形態例之散熱器，使用圖面做說明。首先，說明本發明第1實施形態例之散熱器。而且，圖1係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之立體圖。圖2係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之側視剖面圖。圖3係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之圖1的A-A剖面圖。圖4係表示本發明第1實施形態例之散熱器的受熱部內部之概要之說明圖。
如圖1及圖2所示，本發明第1實施形態例之散熱器1係包括：傳熱構件10，具有與發熱體100熱性連接之受熱部41；散熱鰭片群20，與傳熱構件10熱性連接；以及管體31，與散熱鰭片群20熱性連接。散熱鰭片群20係包括：複數第1散熱鰭片21、21・・・，被安裝於管體31；以及複數第2散熱鰭片22、22・・・，被安裝於傳熱構件10。管體31係藉傳熱構件10的散熱部42，與傳熱構件10連接。又，傳熱構件10的內部空間，係與管體31的內部空間相連通。亦即，在散熱器1中，傳熱構件10係具有自受熱部41連通至與管體31之連接部，而且封入有動作流體而成一體之內部空間。
傳熱構件10係具有：容器19，具有中空之空洞部13；以及動作流體（未圖示），流通在空洞部13。又，在空洞部13內，收納有具有毛細管力之燈芯構造體14。容器19係藉重疊位於散熱器1之設置面側之一者之板狀體11、及與一者之板狀體11相向之另一者之板狀體12而被形成。
一者之板狀體11，係在平面部的緣部，具有自平面部立設之側壁之板狀構件。另一者之板狀體12，也係在平面部的緣部，具有自平面部立設之側壁之板狀構件。因此，一者之板狀體11與另一者之板狀體12，係呈凹狀。使一者之板狀體11與另一者之板狀體12，在使凹狀相向之狀態下重疊，藉此，形成容器19的空洞部13。因此，容器19之形狀係成平面型。容器19的空洞部13，係相對於外部環境而言，被密閉之內部空間，藉抽真空處理而被減壓。
容器19的外表面之中，與做為冷卻對象之發熱體100熱性連接之部位，係發揮做為受熱部41之功能。發熱體100係熱性連接於容器19，藉此，發熱體100係被散熱器1所冷卻。在散熱器1中，容器19的外表面之中，於一者之板狀體11的外表面，安裝有發熱體100。在傳熱構件10中，於一邊端熱性連接有發熱體100，所以，在一邊端形成有受熱部41。又，容器19的內表面之中，於受熱部41係設有受熱部內表面表面積增大部44。受熱部內表面表面積增大部44係重複形成有凹凸之部位。在散熱器1中，複數板狀鰭片45,45・・・係被立設於一者之板狀體11的內表面上，藉此，形成有受熱部內表面表面積增大部44。於受熱部41係設有受熱部內表面表面積增大部44，藉此，自受熱部41往液相動作流體之熱傳遞係被順利化。
傳熱構件10係自發熱體100之位置往既定方向延伸，於與一邊端相向之另一邊端，熱性連接有形成散熱鰭片群20之複數第2散熱鰭片22、22・・・。熱性連接有散熱鰭片群20之傳熱構件10的另一邊端，係發揮做為傳熱構件10的散熱部42之功能。空洞部13係自受熱部41延伸至散熱部42。
傳熱構件10係位於位於容器19的一邊端之受熱部41，與位於容器19的另一邊端之散熱部42之間之中間部，發揮做為絕熱部43之功能。傳熱構件10的絕熱部43，係不與散熱鰭片群20及發熱體100做熱性連接之部位。自發熱體100往受熱部41傳遞之熱，係沿著絕熱部43之延伸方向，自受熱部41往散熱部42傳遞。
傳熱構件10之寬度方向之尺寸，係並未特別侷限，但是，可由散熱器1之設置空間或使用條件等而選擇，在散熱器1中，受熱部41、絕熱部43及散熱部42，係成為約略相同尺寸。受熱部41中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸，係可因應發熱體100之寬度方向之尺寸等，而適宜選擇。又，在散熱器1中，受熱部41、絕熱部43及散熱部42，係位於同一之平面上。
如圖1～圖4所示，空洞部13之中，於受熱部41係設有支撐構件50。支撐構件50係被設於受熱部內表面表面積增大部44上。又，支撐構件50係在俯視中，被設於受熱部內表面表面積增大部44之領域內。支撐構件50係具有：第1平板部51；第2平板部52，與第1平板部51相向；以及第3平板部53，連接第1平板部51與第2平板部52。因此，第3平板部53係與第1平板部51及第2平板部52連續。支撐構件50係由薄板狀之平板部所形成。
第1平板部51係與受熱部內表面表面積增大部44的頂部做面接觸。又，第1平板部51係沿著受熱部內表面表面積增大部44延伸。由上述可知：第1平板部51係透過受熱部內表面表面積增大部44，壓抵受熱部41中之一者之板狀體11。在散熱器1中，支撐構件50的第1平板部51係在俯視中，被設於受熱部內表面表面積增大部44之領域內之一部分。第1平板部51之俯視之面積，係成為小於受熱部內表面表面積增大部44之俯視之面積之態樣。而且，所謂「俯視」，係意味自相對於傳熱構件10之傳熱方向而言鉛直方向，而且，自相對於傳熱構件10的平面部而言鉛直方向辨識後之狀態。
如圖3及圖4所示，支撐構件50係自第1平板部51之寬度方向之一端51-1及寬度方向之另一端51-2，第3平板部53係分別往相對於第1平板部51的平面而言鉛直方向延伸。又，第3平板部53係沿著傳熱構件10之傳熱方向，亦即，自受熱部41沿著散熱部42之方向延伸。由上述可知：第3平板部53之縱向，係沿著傳熱構件10之熱傳方向延伸。又，第1平板部51及第2平板部52，係自第3平板部53之縱向之一端，延伸至另一端。在支撐構件50中，於做為相對於傳熱構件10之傳熱方向而言直交方向之寬度方向，係未設有第3平板部53。
第2平板部52係分別自第3平板部53的頂部53-1，往外側方向延伸。又，第2平板部52係往相對於第1平板部51而言約略平行之方向，而且相對於第3平板部53而言鉛直之方向延伸。第2平板部52係在容器19の內表面之中，與另一者之板狀體12的內表面做面接觸。因此，支撐構件50係藉一者之板狀體11的內表面與另一者之板狀體12的內表面之間，更具體說來，係藉受熱部內表面表面積增大部44的頂部與另一者之板狀體12的內表面之間，自容器19的內表面支撐受熱部41。因此，在散熱器1中，可使容器19之壁厚較薄地，授與對於大氣壓之耐壓性給傳熱構件10。
第1平板部51之俯視面積與第2平板部52之俯視面積之關係，係並未特別侷限，但是，在散熱器1中，第1平板部51之俯視面積，係成為大於第2平板部52之俯視之合計面積之態樣。第1平板部51之俯視面積，係大於第2平板部52之俯視之合計面積，藉此，藉受熱部41中之容器19之變形被確實地防止，所以，更加提高傳熱構件10的受熱部41與發熱體100間之熱性連接性。
如圖1及圖2所示，燈芯構造體14係自容器19的一邊端，延伸至另一邊端。在散熱器1中，係自被形成於容器19的一邊端之受熱部內表面表面積增大部44的散熱部42側端部，延伸至容器19的另一邊端。燈芯構造體14係並未特別侷限，但是，可例舉例如銅粉等之金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、凹槽（複數細凹槽）、不織布、金屬纖維等。在傳熱構件10中，燈芯構造體14係使用金屬粉之燒結體。空洞部13之中，未設有燈芯構造體14之部位，係發揮做為流通氣相動作流體之蒸氣流路15之功能。蒸氣流路15係對應燈芯構造體14自容器19的一邊端，延伸至另一邊端，自容器19的一邊端，延伸至另一邊端。傳熱構件10係藉由動作流體之動作所致之傳熱特性，使藉受熱部41所接受之發熱體100之熱，自受熱部41往散熱部42傳遞。
如圖1～3所示，在傳熱構件10的另一邊端，設有與容器19的空洞部13及內部空間相連通之管體31。因此，流通在空洞部13之動作流體，係被封入自空洞部13至管體31內部為止之空間。管體31之形狀，係並未特別侷限，但是，在散熱器1中，縱向之形狀係呈直線狀，相對於縱向而言直交方向（徑向）之形狀係呈圓形。又，各管體31係形狀及尺寸皆概略相同。
管體31係沿著傳熱構件10之平面方向，在相對於傳熱構件10之傳熱方向而言約略直交之方向上延伸。如此一來，在散熱器1中，管體31之延伸方向，係不與傳熱構件10之傳熱方向平行，所以，自傳熱構件10傳遞之熱，係藉管體31，往與傳熱構件10之延伸方向為不同之方向傳遞。因此，可防止傳熱構件10之延伸方向（傳熱方向）中之散熱器1之尺寸增大，所以，可謀求散熱器1之省空間化。
又，管體31係設有複數個，自傳熱構件10往複數方向延伸。在散熱器1中，管體31係以傳熱構件10為中心，往左右兩方向，亦即，往兩方向延伸。又，管體31係以傳熱構件10為中心，於左右兩方向分別設有相同支數（在圖1及圖2中，係各有3支）。複數管體31係自傳熱構件10，往複數方向（在散熱器1中，係兩方向）延伸，所以，自傳熱構件10傳遞之熱，係往與傳熱構件10之延伸方向為不同之複數方向分歧以被傳遞。因此，可更加確實地防止傳熱構件10之延伸方向中之散熱器1之尺寸增大。
管體31的空洞部13側端部（以下，有時稱做「基部」。）32係開口，與空洞部13相反之端部（以下，有時稱做「尖端部」。）33係閉塞。又，容器19的空洞部13與管體31的內部空間係相連通，管體31的內部空間，係與空洞部13同樣地，藉抽真空處理而被減壓。因此，動作流體係可流通在被減壓處理之容器19的空洞部13與管體31的內部空間之間。
在容器19的側面部，形成有用於安裝管體31到容器19之貫穿孔（未圖示）。貫穿孔之形狀與尺寸，係對應管體31之形狀與尺寸，管體31的基部32係被嵌插於容器19的貫穿孔，藉此，管體31係被連接於容器19。因此，管體31與容器19，係固定安裝管體31到由另一構件所構成之容器19之方法，並未特別侷限，但是，可例舉例如熔接、軟焊、硬焊等。
在散熱器1中，管體31與傳熱構件10係由不同構件所構成，所以，管體31之配置或形狀、尺寸等，可自由選擇，而提高散熱器1之設計自由度。又，在散熱器1中，嵌插管體31到容器19的貫穿孔，藉此，可連接管體31到容器19，所以，組立係很容易。
如圖3所示，在管體31的內表面，係設有與被收納於容器19之燈芯構造體14不同，產生毛細管力之另一之燈芯構造體34。另一之燈芯構造體34係並未特別侷限，但是，可例舉例如銅粉等之金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、複數細凹槽（凹槽）、不織布、金屬纖維等。在管體31中，另一之燈芯構造體34，係形成有複數細凹槽，使得覆蓋管體31的內表面全體。細凹槽係沿著管體31之縱向，自管體31的基部32延伸至尖端部33。
又，因應須要，也可以被設於傳熱構件10之燈芯構造體14，係透過具有毛細管力之連接構件（未圖示），與被設於管體31之另一之燈芯構造體34相連接。在管體31內部，自氣相往液相做相變化後之動作流體，係藉管體31內的另一之燈芯構造體34之毛細管力，自管體31的尖端部33往基部32方向，回流在另一之燈芯構造體34內，回流至管體31的基部32之液相動作流體，係自另一之燈芯構造體34往連接構件的一端流通。自另一之燈芯構造體34往連接構件的一端流通之液相動作流體，係自一端往另一端，流通在連接構件，可自連接構件的另一端，往傳熱構件10的燈芯構造體14回流。藉連接構件，在管體31內部，相變化為液相後之動作流體，係可自管體31往傳熱構件10更加順利地回流。連接構件係可例舉例如燈芯構件，具體說來，係可例舉金屬網、金屬線之編組體、金屬纖維等。
容器19、支撐構件50及管體31之材料，係可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不銹鋼、鈦等。封入容器19的空洞部13及管體31的內部空間之動作流體，係因應與容器19、支撐構件50及管體31之材料之適合性，可適宜選擇，可例舉例如水、氟碳類、氫氟醚（HFE）、環戊烷、乙二醇、這些之混合物等。又，支撐構件50係可藉彎折加工平板狀之板狀構件而形成。
容器19之厚度，可由機械性強度、重量等而適宜選擇，但是，可例舉例如2.0～5.0mm之厚度。又，容器19係可使壁厚較薄，可例舉例如0.5～1.0mm之壁厚。容器19之寬度，係可例舉例如4～20mm。又，管體31之直徑，係可由機械性強度、重量等而適宜選擇，可例舉例如5～10mm。
如圖1所示，散熱鰭片群20係複數第1散熱鰭片21、21・・・、複數第2散熱鰭片22、22・・・，分別被並列配置以形成。第1散熱鰭片21與第2散熱鰭片22，皆係較薄之平板狀構件。散熱鰭片群20之中，位於兩側部之第1散熱鰭片21，係在相對於管體31之縱向而言概略平行之方向上，隔開既定間隔，被並列配置。因此，管體31係沿著第1散熱鰭片21之配置方向延伸，氣相之動作流體，係沿著第1散熱鰭片21之配置方向，流通在管體31內部。又，第1散熱鰭片21係安裝於管體31之位置而被固定，與管體31熱性連接。因此，散熱鰭片群20之散熱效率係提高，而確實提高散熱器1之冷卻性能。第1散熱鰭片21皆成為相同形狀及尺寸。位於散熱鰭片群20的中央部之第2散熱鰭片22，係安裝於傳熱構件10之位置而被固定，以與傳熱構件10熱性連接。傳熱構件10之中，安裝有第2散熱鰭片22之部位，係發揮做為散熱部42之功能。第2散熱鰭片22係在被立設於傳熱構件10之狀態下，被安裝。
第1散熱鰭片21的主表面，主要係發揮第1散熱鰭片21之散熱功能之面。第2散熱鰭片22的主表面，主要係發揮第2散熱鰭片22之散熱功能之面。第1散熱鰭片21的主表面、第2散熱鰭片22的主表面，皆係被配置為相對於管體31之延伸方向而言，亦即，相對於縱向而言，概略直交之方向。第1散熱鰭片21之熱性連接到管體31之方法，係並未特別侷限，可使用任何眾所周知之方法，可例舉例如在第1散熱鰭片21形成貫穿孔（未圖示），嵌插管體31到此貫穿孔之方法。又，第2散熱鰭片22之熱性連接到傳熱構件10之方法，係並未特別侷限，可使用任何眾所周知之方法，可例舉例如在第2散熱鰭片22的端部，設置相對於第2散熱鰭片22的主表面而言，在鉛直方向上伸延之固定用片部，連接此固定用片部到傳熱構件10的另一邊端的平面，立設散熱鰭片22到傳熱構件10之方法。
散熱器1係例如藉風扇（未圖示）而被強制空冷。如圖1所示，風扇所產生之冷卻風F，係自相對於傳熱構件10之傳熱方向而言概略平行之方向被供給。冷卻風F係沿著第1散熱鰭片21的主表面及第2散熱鰭片22的主表面以被供給，而散熱鰭片群20係被冷卻。
第1散熱鰭片21及第2散熱鰭片22之材質，係並未特別侷限，但是，可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金等之金屬、石墨等之碳材料、使用碳材料之複合構件等。
接著，使用圖1～圖3，說明散熱器1之冷卻功能之機制。首先，在傳熱構件10的容器19的一邊端（一者之板狀體11的一邊端），熱性連接做為被冷卻體之發熱體100，使一邊端發揮做為受熱部41之功能。當容器19的一邊端自發熱體100受熱時，在容器19的一邊端中，包含浸漬受熱部內表面表面積增大部44之液相動作流體，熱係往空洞部13的液相動作流體傳遞，以在容器19的一邊端的空洞部13，液相動作流體係往氣相動作流體做相變化。氣相之動作流體，係自容器19的一邊端往做為散熱部42之另一邊端，流通在蒸氣流路15。氣相之動作流體，係自容器19的一邊端往另一邊端流通，藉此，傳熱構件10係使熱自其一邊端往另一邊端傳遞。往容器19的另一邊端流通之氣相動作流體的一部分，係釋出潛熱而往液相動作流體做相變化，被釋出之潛熱，係往與傳熱構件10熱性連接之第2散熱鰭片22傳遞。往第2散熱鰭片22被傳遞之熱，係自第2散熱鰭片22往散熱器1的外部環境被釋出。藉容器19的另一邊端，相變化為液相後之動作流體，係藉燈芯構造體14之毛細管力，自容器19的另一邊端往容器19的一邊端回流。
又，容器19的空洞部13與管體31的內部空間係相連通，所以，自液相動作流體做相變化後之氣相動作流體之中，在容器19的另一邊端，沒有相變化之液相動作流體，係自空洞部13往管體31的內部空間流入。往管體31的內部空間流入後之氣相動作流體，係在管體31內部釋出潛熱，往液相之動作流體做相變化。在管體31內部被釋出之潛熱，係往與管體31熱性連接之第1散熱鰭片21被傳遞。往第1散熱鰭片21被傳遞之熱，係自第1散熱鰭片21往散熱器1的外部環境被釋出。在管體31內部，自氣相往液相做相變化後之動作流體，係藉管體31內表面的另一之燈芯構造體34之毛細管力，自管體31的中央部及尖端部33，往管體31的基部32回流。往管體31的基部32回流後之液相動作流體，係在容器19的另一邊端，自另一之燈芯構造體34往燈芯構造體14回流。往燈芯構造體14回流後之液相動作流體，係藉燈芯構造體14之毛細管力，自容器19的另一邊端往容器19的一邊端回流。
在散熱器1中，傳熱構件10的空洞部13，係與並列配置有複數熱管之熱管群的內部空間不同地，全體係連通以成一體。因此，在散熱器1中，與空洞部13為一體之傳熱構件10，係使發熱體100之熱，自受熱部41傳遞至與熱性連接有散熱鰭片群20之管體31之連接部，所以，液相動作流體之回流特性很優良，又，即使來自發熱體100之發熱量增大，也可均勻化受熱部41中之熱輸入，可減少受熱部41中之熱阻。又，在散熱器1中，支撐構件50係在受熱部內表面表面積增大部44的頂部與另一者之板狀體12的內表面之間，自容器19的內表面支撐受熱部41，藉此，即使不使容器19厚壁化，也可授與對於大氣壓之優良耐壓性到傳熱構件10，結果，可輕量化傳熱構件10。傳熱構件10係被輕量化，藉此，可防止來自容器19之應力，施加在與容器19熱性連接之發熱體100，結果，可防止對於發熱體100之性能有不良影響。
又，在散熱器1中，第3平板部53係沿著傳熱構件10之傳熱方向延伸，藉此，藉支撐構件50，可確實地防止損害受熱部41中之氣相動作流體之流通性。又，支撐構件50係以平板部構成，藉此，可防止損害受熱部41中之氣相動作流體之流通性。
又，在散熱器1中，係自第1平板部51之寬度方向之一端51-1及寬度方向之另一端51-2，第3平板部53分別延伸，第2平板部52係自第3平板部53往外側方向延伸，藉此，提高支撐構件50之對於容器19之固定穩定性。
又，在散熱器1中，傳熱構件10的內部空間係全體相連通以成一體，所以，即使發熱體100產生發熱參差，也可均勻地冷卻發熱體100全體。
接著，針對本發明第2實施形態例之散熱器，使用圖面做說明。而且，第2實施形態例之散熱器，係主要部與第1實施形態例之散熱器為共通，所以，針對相同之構成元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖5係說明本發明第2實施形態例之散熱器所使用之支撐構件之立體圖。
在第2實施形態例之散熱器2中，係於支撐構件50的第1平板部51，設有貫穿口54。貫穿口54係第1平板部51之厚度方向之貫穿口。又，貫穿口54係被設於第1平板部51的約略中央部。受熱部內表面表面積增大部44的一部分，係自貫穿口54露出。
在散熱器2中，係於受熱部內表面表面積增大部44，自液相往氣相做相變化後之動作流體，係藉於第1平板部51設有貫穿口54，可自受熱部內表面表面積增大部44往蒸氣流路15順利地流通。
接著，針對本發明第3實施形態例之散熱器，使用圖面做說明。而且，第3實施形態例之散熱器，係主要部與第1、第2實施形態例之散熱器為共通，所以，針對相同之構成元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖6係說明本發明第3實施形態例之散熱器所使用之支撐構件之立體圖。
在第1、第2實施形態例之散熱器中，第2平板部係自第3平板部往外側方向延伸，但是，取代此地，如圖6所示，於第3實施形態例之散熱器3中，支撐構件50的第2平板部52，係自第3平板部53往內側方向延伸。
在散熱器3中，第2平板部52係自第3平板部53往內側方向延伸，藉此，可謀求容器19之小型化。
接著，針對本發明散熱器之其他實施形態例，在以下做說明。在上述各實施形態例之散熱器中，於傳熱構件係連接有與容器的空洞部及內部空間相連通之管體，於該管體熱性連接有散熱鰭片群的第1散熱鰭片，但是，也可以在傳熱構件未連接有管體，因此，也可以在散熱鰭片群，未設有第1散熱鰭片。又，在上述各實施形態例之散熱器中，在第3平板部之縱向，係設有沿著傳熱構件之傳熱方向延伸之一個支撐構件，但是，取代此地，也可以沿著傳熱構件之傳熱方向，設有複數個支撐構件。亦即，也可以支撐構件係沿著傳熱構件之傳熱方向，被分割設置。在此情形下，複數支撐構件也可以被設於受熱部內表面表面積增大部上。又，在上述各實施形態例之散熱器中，支撐構件係僅被設於傳熱構件的受熱部，但是，取代此地，也可以被設於傳熱構件的受熱部與絕熱部及／或散熱部。亦即，支撐構件也可以被設於傳熱構件之複數處所。支撐構件係被設於傳熱構件之複數處所，藉此，可更加確實地防止容器變形，可防止蒸氣流路等之動作流體之流路減少。又，也可以支撐構件係僅被設於傳熱構件的受熱部以外的部位，亦即，僅被設於傳熱構件的絕熱部及／或散熱部。
在第1實施形態例之散熱器中，針對支撐構件，係成為第1平板部之俯視面積，大於第2平板部之俯視之合計面積之態樣，但是，取代此地，也可以第2平板部之俯視之合計面積，大於第1平板部之俯視面積之態樣。又，針對第3實施形態例之散熱器，於支撐構件的第1平板部，也可以設有第1平板部之厚度方向之貫穿口。
在第1實施形態例之散熱器中，支撐構件係在俯視中，被設於受熱部內表面表面積增大部之領域內之一部分，但是，取代此地，也可以在俯視中，支撐構件的第1平板部，係與受熱部內表面表面積增大部之領域全體一致之態樣。亦即，在俯視中，支撐構件的第1平板部，也可以覆蓋受熱部內表面表面積增大部全體。在此情形下，第1平板部之俯視面積，係與受熱部內表面表面積增大部之俯視面積一致。又，在俯視中，支撐構件的第1平板部，係延伸至不僅受熱部內表面表面積增大部之領域全體，也可以延伸至受熱部內表面表面積增大部之領域外。亦即，在俯視中，支撐構件的第1平板部，係不僅覆蓋受熱部內表面表面積增大部全體，也可以自受熱部內表面表面積增大部往外側方向延伸。在此情形下，第1平板部51之俯視面積，係變得大於受熱部內表面表面積增大部44之俯視面積。
在上述各實施形態例之散熱器中，雖然使用具有與受熱部內表面表面積增大部做面接觸之第1平板部、與該第1平板部相向之第2平板部、及連接該第1平板部與該第2平板部之第3平板部之支撐構件，但是，取代此地，支撐構件係也可以在受熱部內表面表面積增大部上，使用實心之柱狀構件或塊構件。 [産業上之利用可能性]
本發明之散熱器，係包括無損氣相動作流體之流通性地，具有對於大氣壓之優良耐壓性，而且被輕量化之傳熱構件，所以，在例如冷卻被搭載於電路基板之高發熱量之電子零件，例如中央運算處理装置等之電子零件之領域，其利用價值很高。
1,2,3:散熱器 10:傳熱構件 14:燈芯構造體 20:散熱鰭片群 31:管體 41:受熱部 42:散熱部 43:絕熱部 44:受熱部內表面表面積增大部 50:支撐構件 51:第1平板部 52:第2平板部 53:第3平板部
〔圖1〕係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之立體圖。 〔圖2〕係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之側視剖面圖。 〔圖3〕係說明本發明第1實施形態例之散熱器之概要之圖1的A-A剖面圖。 〔圖4〕係表示本發明第1實施形態例之散熱器的受熱部內部之概要之說明圖。 〔圖5〕係說明本發明第2實施形態例之散熱器所使用之支撐構件之立體圖。 〔圖6〕係說明本發明第3實施形態例之散熱器所使用之支撐構件之立體圖。
1:散熱器
10:傳熱構件
11:一者之板狀體
12:另一者之板狀體
13:空洞部
14:燈芯構造體
15:蒸氣流路
19:容器
20:散熱鰭片群
21:第1散熱鰭片
22:第2散熱鰭片
31:管體
32:側端部
33:端部
41:受熱部
44:受熱部內表面表面積增大部
45:板狀鰭片
50:支撐構件
51:第1平板部
52:第2平板部
53:第3平板部
100:發熱體

Claims (14)

  1. 一種散熱器，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；以及複數第2散熱鰭片，藉該傳熱構件的散熱部而連接， 該傳熱構件係具有自該受熱部連通至該散熱部，而且，封入有動作流體而為一體之內部空間， 在該受熱部的內部空間係設有：受熱部內表面表面積增大部，複數板狀鰭片係被立設於該傳熱構件的內表面上以被形成；以及支撐構件，其具有：第1平板部，與該複數板狀鰭片做面接觸；第2平板部，與該第1平板部相向；以及第3平板部，連接該第1平板部與該第2平板部。
  2. 如請求項1之散熱器，其中還包括：管體，藉該傳熱構件的散熱部而被連接；以及複數第1散熱鰭片，與該管體熱性連接， 該傳熱構件的內部空間，係與該管體的內部空間相連通。
  3. 如請求項1或2之散熱器，其中該第1平板部之面積，係大於該第2平板部之面積。
  4. 如請求項1～3中任一項之散熱器，其中該第3平板部係沿著該傳熱構件之傳熱方向延伸。
  5. 如請求項1～4中任一項之散熱器，其中自該第1平板部之寬度方向之一端及另一端，該第3平板部係分別延伸，該第2平板部係自該第3平板部往外側方向延伸。
  6. 如請求項1～4中任一項之散熱器，其中自該第1平板部之寬度方向之一端及另一端，該第3平板部係分別延伸，該第2平板部係自該第3平板部往內側方向延伸。
  7. 如請求項1～6中任一項之散熱器，其中在該第1平板部設有貫穿口。
  8. 如請求項1～7中任一項之散熱器，其中該第1平板部係在俯視中，覆蓋該受熱部內表面表面積增大部全體。
  9. 如請求項2之散熱器，其中該管體係沿著該第1散熱鰭片之配置方向延伸。
  10. 如請求項2之散熱器，其中該管體之延伸方向，係不與該傳熱構件之傳熱方向平行。
  11. 如請求項2之散熱器，其中該管體係設有複數個，自該傳熱構件往複數方向延伸。
  12. 如請求項1～11中任一項之散熱器，其中該傳熱構件的至少一面係呈平面形狀。
  13. 如請求項2之散熱器，其中在該傳熱構件的內部空間，收納有自該受熱部往該散熱部延伸之燈芯構造體，在該管體的內表面，設有其他之燈芯構造體，該燈芯構造體與該其他之燈芯構造體，係透過具有毛細管力之連接構件連接， 被設於該傳熱構件之該燈芯構造體之種類，被設於該管體之該其他之燈芯構造體之種類與該連接構件之種類不同。
  14. 如請求項13之散熱器，其中被設於該管體之該其他之燈芯構造體，係被形成於該管體的內表面之複數細凹槽。
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