TW307837B - - Google Patents
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Description
307837 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 Λ7 B7五、發明説明(1 ) 〔發明之背景〕 本發明,係關於適合將具有平面部的小型發熱體冷卻 ,而且,有關傅熱效率高之散熱管 > 和該散熱管的製造方 法者。 最近,在個人用的電腦(以下,簡稱爲個人電腦》) 之領域,筆記簿型或次筆記簿型的所謂手提型個人《腦之 普及很顯著•此種個人電腦,係以播帶性做爲主要目的, 所以迫切要求小形化及輕量化,因此,當然在個人電腦之 內部空間冷卻裝置所佔有的空間也極受限制。另一方面, 隨著多機能化和處理速度之提高,運算處理裝置的输出已 逐漸增大,因此,該運算處理裝置發生之熱量也已增大。 因此,使用已往做爲$卻裝置係使用傅熱能力優異之散熱 Mr· 管。 圖35 ,係顯示昭和60年10月25日在日本國內 頒佈的窨籍「實用散熱管」(日刊工業新聞社發行)所述 之個人電腦甩散熱管的一例。該散熱管1 ,係所謂平板型 散熱管,容器係形成截面矩形•其容器在圖的下側之面做 爲加熱部1 a ,且上側之面做爲散熱管1 b。在該散熱管 1 b外部,設有多數的散熱片1 c。然後,在容器之內部 ,抽成真空後,封入有水等冷凝性的所定量之動作流體3 〇 另一方面,在印刷基板4上形成的電路之所定處’安 裝有中央運算處理裝置(以下,簡稱爲c p u ) 2 ’同時 在其C P U 2上面,有散熱管】使加熱部1 a密接而安裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家橾隼(CNS > Μ规格(2丨OX M7公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 ___87五、發明説明(2 ) 〇 然後,在該散熱管1 ,當前述電路通電而CPU 2發 熱,加熱部1 a根據其熱升溫時,將把封入的動作流體3 加熱使之沸騰而變成蒸氣,該動作流體3的蒸氣會移動至 上方在散熱管1 b冷凝。亦即,以動作流體3的蒸發潛熱 之狀態所搬運的熱,將從p:在散熱部1 b外部之散熱片1 c發散。 因此,能夠根據使前述散熱片1 c ,面臨根據個人電 腦的箱體內之冷卻扇(未圖示)的冷卻風之流路,能夠有 效率地使之散熱。如此地,根據在C P U 2的冷卻使用散 熱管1 ,將能以蒸發潛熱之狀態進行大童的熱傅輸·因此 ,能有效地進行c P U 2之冷卻》結果,能夠防止根據 C P U 2的過熱之個人電腦不能動作或發生降低機能等。 根據上述習知的散熱管1.時,除了其實質性導熱度極 高外,因對發熱源之c P U 2以大面稹直接接觸,故能提 高CPU2的冷卻效率。但是,因其容器爲矩形截面之中 空體,能夠和C P U 2的接觸面稹加大之反面,散熱部1 b之面積將會相對地變小》 亦即,動作流體3因在加熱部1 a係爲流體,故加熱 部1 a只需和C P U 2的上面略相等之面稹就足夠。但是 ,在散熱部1 b動作流體3已變成蒸氣,其體稹已極端地 增大,故在散熱部1 b爲和加熱部1 a面積相同的習知之 散熱管1 ,和動作流體3的蒸氣直接接觸之散熱部lb的 面積將會相對地變小,結果,散熱量將會變小,具有會限 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -a Λ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央櫟举局負工消f合作社印製 A 7 ____________B7__五、發明説明(3 ) 制實質性冷卻能力之缺點》 同時,在上述平板型散熱管,因未設有把液相的動作 流體3從容器內部之底面側向上面側搬運的裝置,故當 C P U 2成爲在散熱管1之上側時,無法將液相的動作流 體3供給加熱部la ,散熱管1將不會動作,故將無法得 到冷卻作用。換言之,具声在所謂頂面加熱模式(top headt mode)將不會動作之缺點。 〔發明之揭示〕 本發明之主要目的,係在提供能從局部性發熱源有效 率地進行傳熱,4a在ρ面加熱模gtiT能~動尊~乏~ if熱管。 同時,本發明之其他目的,係在提供gim..赢速 大量生產上述散熱管之方法。 _ 在本發明的散熱管,爲了解決上述課題,主要係,根 據將熱輸入封入有動作流體的容器之加熱部側使動作流體 蒸發,同時根據所發生的蒸氣移動至散熱部冷凝而把熱傳 輸至散熱部之散熱管,其特徵爲,容器,係根據平坦的加 熱部,和與該加熱部對向地隔離£ ,和將此等加熱部與散熱部各別的周緣部經全周互相 連結之側壁部形成中空扁平狀者》 在本發明的散熱管,係根據把容器中之加熱部加熱, 使封入在內部的動作流體蒸發》該勖作流體蒸氣,將向內 部壓力低之散熱部側流動,在散熱部內面被奪取熱而冷凝 。亦即,將從散熱部外面向外部把熱發散。此時,因對蒸 冢紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210乂297公缓) {裝------訂------{π (诗先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 ~ 經濟部中央橾準局貞工消費合作社印製 307837 at ___B7五、發明説明(4 ) 發部的面稹冷凝部之面積大,故大重蒸氣會接觸在散熱部 內面’而增大動作流體蒸氣的散熱,冷凝量。因此,能夠 成爲傳熱能力高之散熱管》 r , ^ V ? / · - 並且’在本發明的散熱管,也可以在加熱部內面和散 熱部內部之間,配置根據毛細管壓力輸送液相的動作流體 ------------ -------1 .一 之柱狀燈芯材,並且,也5ί以在容器內面形成多孔質之熔 射皮膜。 如此時,附著在散熱部內面的液相動作流體中之大半 ,會根據燈芯材的毛細管壓力不經由傾斜側壁部之內面等 而直接搬運至加熱部的內面。因此,不論將加熱部配置在 丨對散熱部成下加熱模式,或相反地把加熱部配置 \丨 . ... - s.—__________— — 一""- 之加熱模式,皆能把最j量的液相動作 〜^ —... .. 流良適—寬..並..給—.至..成爲蒸發部—之加—熱部內面》 再者,例如頂面加熱模式時,也將根據在熔射皮膜產 生的毛細管壓力把液相動作流體擴散在加熱部之廣範園而 保持》換言之,動作流體會保持在熔射皮膜而不滴下。因 一 — .一一—丨丨.. 此,在頂面加熱模式的動作流體之蒸發,冷凝循還是會活 潑地進行。 同時,本發明的散熱管之製造方法,係首先,把能夠 塑性變形的管材,向其半徑方向壓扁形成中空扁平形狀’ 接著,將其扁平狀的管材之雙方的開□端部封閉。然後, 在其扁平狀的管之一端部形成動作流體的注入口做爲容器 ,並且,在其容器內部以做爲抽真空之狀態把冷凝性流體 做爲動作流體封入而散熱管化°將此未完成的容器,以收 --------~^------tr------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 Λ7 87五、發明説明(5 ) 容在具有所定之內部形狀的凹窩內部之狀態加熱。亦即, 增加容器的內壓而從其內側向全方向加壓°然後,使容器 的外壁面壓接在凹窩之內壁面成形爲依照凹窩的形狀。此 時,因係利用散熱管化之後的動作流體之壓力將容器成形 加工,故能把散熱部擴大的散熱管以少之工程數有效率地 製造》 , 上述目的及本申請專利發明之特徵,將根據說明睿及 圖面詳細地說明,但是圖面係只顯示實施例者,而非限制 本發明者。 〔實施例〕 以下,參照圖1至圖2 2說明將本發明的散熱管適用 在個人電腦之C P U冷卻用散熱管之實施例。圖1至圖5 係顯示本發明的一實施例者,該散熱管1 1 ,係如圖1至 圖3所示,容器1 2之形狀,爲中空而呈高度低的如略四 方錐台形狀。- 更具體而言,該容器1 2,係由一邊爲約3 Omm的 略正方形之加熱部12a ,和-邊爲約6 Omm的略正方 形而具有加熱部1 2 a之約4倍的面積,且在前述加熱部 1 2 a上方離開約5mm平行對向之散熱部1 2 b ’和與 該散熱部1 2 b的4個邊分別對應之前述加熱部1 2 a的 各個邊連結之4個傾斜側壁部:L 2 c構成的銅等所成之金 靥製密閉容器。然後,在該容器1 2內部,封入有所定量 之例如純水或酒精等冷凝性流體做爲動作流體1 3 9再者 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX297公着) 8 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 ______ B7__ 五、發明説明(6 ) ’前述加熱部1 2 a的大小及形狀,係成爲和後述之 c P U 1 6的上面略相同形狀及大小。 同時,在圖4及圖5所示的散熱管1 1之上側的散熱 部1 2 b ,有散熱座1 4 一體地接合成能夠傳熱。亦即, 該散熱座14,係把厚度約0. 6 mm的鋁披製之散熱片 1 4 a以狹窄間隔(如約1 . 0 m m節距)平行地配列多 數’且將此等各散熱片1 4 a的下端,在鋁板製之基板 1 4 b根據熔接等一體化者,其基板1 4 b安裝在加熱部 1 2 b ° 另一方面,在個人電腦內的電路基板1 5上形成之印 刷配線(未圖示)的所定位置,安裝有c P U 1 6。在 CPU 1 6上面,有散熱管1 1之加熱部1 2 a固定成密 接狀態。因此,做爲散熱管11的動作形態,係成爲底面 加熟模式。同時,散熱管1 1和散熱座1 4之連結部份的 外周部,係根據安裝在電路基板1 5之保持具1 7固定。 亦.jfl熟管1 1及散熱座1 4係根據保持具1 7保座.》 ---------------一^一一一. 一 再者,圖4中的參照記號1 8 ,係表示將散熱座1 4 如向上下分割成多數地設成3段之整流板’該整流板1 8 ’將使流通散熱片1 4 a的空隙之風會向水平方向流地引 導。 以下,說明上述散熱管1 1的作用。根據附隨使用個 人電腦之通電而C P U 1 6發熱時1其熱會傅達至散熱管 1 1的加熱部12a。然後,積存在容器1 2底部之動作 流體1 3將因加熱而蒸發。因此,加熱部1 2 a的內面係 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297^f ) --------ί ·裝------訂------ί銥 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 _________B7五、發明説明(7 ) 成爲蒸發部。同時,變成蒸氣之動作流體1 3 ,將向內部 壓力低的散熱部1 2 b流動,在散熱部1 2 b內面被奪取 熱而冷凝。因此,該散熱部1 2 b內面將成爲冷凝部亦 即,動作流體1 3的蒸氣把CPU 1 6發生之熱做爲蒸發 潛熱傳输,其熱將在散熱部1 2 b冷凝時放出。然後,放 '出的熱,將從散熱部1 2>傳送至散熱座1 4之各散熱片 1 4 a ,再從各散熱片1 4 a發散在個人電腦的箱體內之 空間。 另一方面,冷凝而附著在散熱部1 2 ¥壁面的動作流 體1 3 ,會滴下至加熱部1 2 a之壁面上,或順著各傾斜 側壁部1 2 c的內面還流至加熱部1 2 a 。如上述地因傾 斜側壁部1 2 c ,係將散熱部1 2 b之4個邊和加熱部 1 2 a的4個邊全部連結,故在加熱部1 2 a上面,動作 流體1 3會從其略全方向如樂中地還流《因此,動作流體 1 3之蒸發,冷凝循環會順利地進行》 如此地’·在上述散熱管1 1 ,因其散熱部1 2 b的面 積,係形成加熱部1 2 a的面積之4倍宽度,故能使大量 的蒸氣冷凝^其傅熱能力高。結果,對C P U 1 6之大量 發熱也將發揮優異的冷卻性能,而能確實防止c P U 1 6 之過熱。 再者,雖然在上述實施例,係對加熱部1 2 a及散熱 部1 2 b形成平坦的情況說明’但是能夠在加熱部1 2 a 內面設置誘發核沸騰之凹凸形狀,同時在前述散熱部1 2 b內面,設置促進動作流體滴下之凹凸形狀。 --------------tr------{妒 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本萸) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS U4規格(210X 297公釐〉 10 經濟部中央標準局舅工消费合作社印装 Λ7 ____87五、發明説明(8 ) 將其構成更具體地說明時,係如圖6所示,容器2 2 中的加熱部2 2 a內面’形成有四角錐狀之多數尖頭突起 2 3。此等尖頭突起2 3,係在加熱部2 2 a的壁面,向 互相正交之2方向’且以狹窄間隔形成V字形截面的溝者 。該尖頭突起2 3 ’當把加熱部2 2 a加熱,而將其熱傳 達至動作流體1 3時,會把流動體1 3的加熱狀態提早從 非沸騰域遷移至核沸騰域。亦即,防止加熱部2 2 a表面 的動作流體1 3之量減少時的向膜沸賸域之移行,而使之 持績傳熱效率高的核沸騰持嫌地作用》 同時,在上方之面稹寬的散熱部1 2 b內面,有高度 低之肋條2 4使毛細管現象會變低地充份離開而平行地形 成有多數條。此等肋條2 4 ,在蒸氣接觸在散熱部2 2 b 失去熱而冷凝而附著在散熱部2 2 b內面時,該冷凝的動 作流體1 3之粒將根據表面張力吸著在肋條2 4 Αϋ中, — ---____________ 會根據其粒徑擴:易因重力因此,能防止和動 作流體1 3的蒸氣接觸之散熱部2 2 b面積*因液相動作 流體13覆蓋而減少。 再者’圖7爲顯示前述誘發核沸騰的凹凸形狀,和促 進動作流體1 3滴下之凹凸形吠,與上述例分別不同的其 他容器之直截面者。該金屬製的容器25 ,在加熱部 2 5 a內面,做爲使核沸騰發生之凹凸形狀把銅製等的金 屬小球2 6燒結多數。該多數之金屬小球2 6 ,將進行和 圖6所示一例的尖頭突起2 3相同之作用。亦即,從加熱 部2 5 a向動作流體1 3熱傅達時,會使動作流體1 3提 本紙張尺度逋用中國囷家揉準(〇^5)八4規格(21〇>< 297公缝〉 ~ " ~ --------^ -I------ΐτ------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 307837 經濟部中央榡準局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明(9 ) 早從非沸騰域遷移至核沸騰域,同時防止加熱部2 5 a表 面的動作流體1 3之量減少時向膜沸騰域移行,使之持績 傅熱效熱高的核沸騰地作用。 同時在散熱部2 5之內面,有高度低的肋條2 7形成 格子狀,該格子狀之肋條2 7,將進行和在國6所示的肋 條2 4相同之作用,使在散熱部2 2 b內面結露的動作流 髓1 3之粒容易滴下。 以下,參照圖8及圖9說明將散熱管11的動作形態 做爲頂面加熱模式之例。在此|散熱管1 1的容器1 2, 係散熱部1 2 b對加熱部1 2 a配置在下側,即成爲將圖 1所示的散熱管1 1之上下反轉的狀態。然後,在該加熱 部1 2 a外面,有CPU 1 6根據適當裝置安裝。再者, 該散熱管11 ,係根據未圖示之保持具支持在電路基板上 〇 在略四方錐台形狀的容器12之內壁面•經其全域形 成有所定厚度的f射皮膜1D。該熔射皮膜70,係根據 適當地設定熔射條件,成爲在粒子互相間具有氣孔的多孔 構造。因此,熔射皮膜70,成爲會產生毛細管壓力。同 時’做爲在此使用之熔射材料,雖然以陶瓷或金屬或者將 此等混合的耐熱硬度合金(cermet )等之任何者皆可,但 是以其本身的導熱性及耐熱性優異,而且經長期和動作流 體接觸也不會溶解者爲理想。再者,做爲熔射方法,能夠 採用電漿熔射法或氣體熔射法,或者電弧熔射法等習知之 方法》 --------f 裝------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張凡度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局属工消费合作杜印製 __B7五、發明説明(10 ) 同時,在容器1 2的內部,做爲一例有加工成方'柱狀 方塊之燒結金屬而成的多數個間隔物燈芯7 1 ,或挾在加 熱部1 2 a內面和散熱部1 2 b內面之間的狀態,且在加 熱部1 2 a之平面上的四角落及中央位置之合計設置5處 。 因此,成爲各個間隔物燈芯7 1將根據毛細管壓力從 加熱部1 2 a側向散熱部J 2 b側,或從散熱部1 2 b側 向加熱部1 2 a側把液相動作流體丨3输送之液流路。再 者,一方面在間隔物燈芯7 1互相間形成之空隙部7 2成 爲蒸氣流路。 同時’做爲代替燒結金屬的間隔物燈芯7 1之材料, 能夠採用將金屬網層叠者,或衝孔金屬,發泡金屬,毯金 靥’多孔質陶瓷塊,不織布,在外周部有細溝(槽溝)的 圓柱狀構件等會產生毛細管壓力者.以使用壓縮強度大者 爲理想。 因此’在散熱管1 1未動作的狀態,封入在容器1 2 之液相動作流體1 3的大半,係根據各間隔物燈芯7 1之 毛細管壓力從散熱部1 2 t)的內面側吸上,而保持在各間 隔物燈芯71 ,同時根據熔射皮膜70之毛細管壓力擴大 至加熱部1 2 a內面之略全域而保持。 在此狀態,CPU 16發熱時,其熱會傳達至加熱部 12a ’而動作流體13會蒸發a因此,在此顯示之例也 係和上述實施例一樣,加熱部1 2 a內面將成爲蒸發部 7 3 °變成蒸氣的動作流體1 3 ,將經由空隙部7 2向下 方之散熱部1 2 b流動,在其散熱部1 2 b內面失去熱而 本紙張尺度遑用中國國家標隼(CNS > A4規格(2丨0X297公觼) ' _ [ ~ ------,訂------II. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貞工消费合作社印装 A7 __五、發明説明(11 ) ν ^ 't t 冷凝。因此,其®熱部1 2V內面成爲容器1 2中的冷凝部 74 ^傳輸至散熱部1 2b側之CPU 1 6的熱,將從散 熱部1 2 b之外面散放至個人電腦箱的內部。結果,會把 C P u 1 6冷卻》 同時,再度變成液相的動作流體1 3,會經由形成在 散熱部1 2 b內面之熔射皮膜7 0吸上至各間隔物燈芯 7 1的下端部側,根據各間隔物燈芯7 1之毛細管壓力傳 输至加熱部1 2 a的內面側。亦即•將不經由傾斜側壁部 1 2 c之內面而搬運至加熱部1 2 a的內面側》 其動作流體1 3,會根據熔射皮膜7 0的毛細管壓力 從各間隔物燈芯7 1之上端面吸上,同時分散至蒸發部 73全體。此時,液相的動作流體13 ,會根據熔射皮膜 7 0保持’而不會從加熱部1 2 a內面滴下。然後,供給 至蒸發部7 3的動作流體1 3.,會再度加熱而蒸發,繼續 和上述循環相同之循環。 如此地,·能從在上下方向對向的冷凝部7 4向蒸發部 7 3將液相動作流體1 3直接供給,此時,因實效蒸發部 面積大’且冷凝的動作流體1 3會迅速供給至間隔物燈芯 7 1 ’故在頂面加熱模式也能良好地傅熱,而將C P U 1 6冷卻。換言之’包含傾斜狀態的任何動作形態也能適 用在冷卻C P U 1 6。再者特別係,加熱部1 2 a和散熱 部1 2 b係根據間隔物燈芯7 i從內側支持,例如散熱管 1 3未動作,內部壓力成爲真空壓時容器1 2也不會變形 〇 _____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公.ΐΐ! — 一~ -14 - ---------< 袭------ΐτ------- ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 87307837 經濟部中央揉率局員工消費合作社印製 五、發明説明(U ) 在上述各實施例,雖對散熱管1 1的容器1 2之形狀 爲扁平之四方錐形狀時說明,但是容器也可以爲其他形狀 。圖1 0所示的容器2 7 ,係小正方形之加熱部2 7 a和 大面積的正方形之散熱部2 7 b,根據垂直側壁2 7 c , 和與此連績的傾斜側壁2 7 d連結,做爲全體形成截面五 角形。 . 再者圖1 1所示的容器2 8 ,係成爲下側之加熱部 28 a ,在從上側的散熱部2 8 b之中央離開的構造。根 據如此地形成,當個人電腦內之C P U 1 6的設置場所之 上方空間狹窄,只在特定方向有空間時,也能和周圍的零 件不干擾地將散熱管11設置。 並且,在上述實施例,係將散熱管1 1的加熱部1 2 a之大小及形狀,做爲和CPU 1 6的上面略相同形狀及 大小,同時使散熱部1 2 b做爲和前述加熱部1 2 a保 持相似形而擴大的形狀及大小·但是在本發明,也能夠如 圖1 2所示,·將散熱部3 1 b對正方形之加熱部3 1 a形 成圓形》此時,將把安裝在散熱部3 1 b外部的散熱座 3 2之形狀,做爲如仿效散熱部3 1 b的圓形。再者,如 圖1 3所示,也能夠把加熱部3 3 a和散熱部3 3 b做爲 直徑不同之圚形形成圓錐台。 以下,說明散熱座14對散熱管11的安裝方法。如 圖1 4所示,把多數之散熱片1 4 a以所定節距安裝的鋁 板製之基板1 4 b ,在散熱管1 1的散熱部1 2 b上面使 之密接地載置。以此狀態,將基板1 4 b的至少對向之2 IT— — — —^ .装— I I ~~ 訂 I 1 {>,c (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貰) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CMS ) A4現格(210X 297公瘙) 15 經濟部中央搮率局負工消费合作社印裝 A 7 ___Β7五、發明説明(U ) 邊的緣部’如挾住散熱管1 1之散熱部1 2 b的緣部地向 下方折曲。因此,傳輸至散熱管1 1之散熱部2 2 b的熱 ,會經由基板1 4 b有效率地傅達至各散熱片1 4 a。 再者’說明散熱座的其他安裝方法時,例如圖1 5所 示’在散熱管4 2之散熱部4 3上面以所定節距形成有, 使將成爲散熱座4 1的薄鋁板製之多數散熱片4 1 a的各 下邊嵌合之安裝溝4 3 a。然後,將散熱片4 1 a的下部 嵌入各安裝溝4 3 a後,把散熱部4 3上面之各安裝溝 4 3 a間的平面部份,如使安裝溝4 3 a之寬度縮小地鉚 合(歛縫caulking),或根據把各散熱片4 1 a向下方推 壓使安裝溝4 3 a內的厚度增加而安裝。因此,傳輸至散 熱管4 2之散熱部4 3的熱,會直接傳達至各散熱片 4 1a。 更將散熱座的其他安裝方法示如圖1 6。在鋁板製之 基板4 6 b上將多數的散熱片4 6 a以所定節距熔接構成 之散熱座4 Θ,把其基板4 6 b的下面,在散熱管4 7之 散熱部4 7 b上面,根據熱接合(具有金屬粉粘著劑) 4 8 ,粘著而安裝》 因此,傅輸至散熱管4 7的散熱部4 7 b之熱,會經 由基板4 6有效率地傳達至各散熱片4 1 a。 再者,雖然在以上所述的例,係說明使用鋁板製之平 板狀散熱片14a ,41 a ,46a之例,但是散熱片係 除了鋁板製以外,只需如銅板等導熱性優異的金屬製即可 ,同時,如圖1 7所示|也可以使銅製的多數之散熱銷 --------r^II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS } A4規格(210X 297公缓) 16 經濟部中夬標準局負工消費合作杜印製 B7五、發明説明(14 ) 4 8 a林立而做爲散熱座4 8。 同時,做爲散熱片的形狀,如圖1 8所示之散熱座 4 9 ,如果把波形散熱片4 9以所定節距配列使用時,在 散熱片4 9 a互相間的空隙流通之空氣會起旋渦等而成爲 亂流狀態,故能得到優異的散熱性能》 再者,如圖1 9所示.,在風流動的方向將短之散熱片 5 0 ,以和空氣的流動方向平行且成鋸齒狀地設置多數時 ,根據風在各散熱片5 0的前緣直接衝突之冷卻效果,即 根據前緣效果將能得到優異之散熱性能。 更且,在本發明,也可以代替整流板1 8 ,如圚2 0 所示,在成爲各散熱片5 1的將成爲空氣通路之空隙的空 氣流入側,把流入之空氣向下方引導的轉板(flap)狀之 導板5 2設置3段。如此時,空氣將會流向各散熱片5 1 中之下部,而提高散熱效率。而且|能夠根據使空氣向斜 下流動,而防止沿散熱管1 1的散熱部1 1 b上面流動之 空氣層流的剝離,提高根據使空氣流通量增加之散熱效率 〇 同時,在本發明,也可以代替圖2 0所示的轉板上之 導板52 ,如圖21所示,在各散熱片51間的空隙,把 多數之擋板5 3 ,使各別之下游側向斜下方設置。如此的 構造,也能得到和導板5 2略相同的效果。並且如圖2 2 所示,代替擋板5 3,在各散熱片5 1間的空隙,將薄板 形成直角三角形之三角板54·使其斜邊會成下側地分別 安裝,也能夠得到略相同之效果。 裝 訂 f.VJt (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 17 經濟部中央搮準局員工消f合作社印輦 Μ 37 — - - . ____________ ….. _ 五、發明説明(15 ) 再者,雖然在上述說明,係顯示把本發明的散熱管 11使用在個人電腦之CPU16的冷卻之例,但是本發 明並不限於上述的實施例,也能夠適用在例如功率電晶體 等電子元件之冷卻。 以下,說明上述構成的散熱管1 1之製造方法。再者 ,已說明的構件將附以相同記號,而省略其詳細說明。首 先,做爲容器1 2的材料,準備好切斷成事先所定尺寸之 圈形截面的金屬管如銅製之管5 5 »然後,如圖2 3所示 ,在^該管5 5的內壁面•分別形成向軸線方向延伸之直線 狀的多數之溝8 0,和向周方向之環狀的多數之溝8 1。 再者,此等溝8 0,8 1 ,係分別做爲誘發核沸騰之凸部 及促進動作流體滴下的凸部而設置者。 接著,將已溝加工之管5 5加工成中空扁平形狀》圓 2 4,係顯示做爲加工設備的壓機5 6之概略構成,該壓 機的模具(成型模),係由已形成有和將形成的扁平形狀 之厚度略相同深度的凹部之下模5 7,和將如關閉該下模 5 7的開口部地下降之衝頭5 8所構成。亦即,下模5 7 的凹部之底面和衡頭5 8的下面爲挾住管5 5而加壓之成 形面,此等兩面係做爲互相平行之平坦面。 要根據上述壓機5 6將管5 5加工成中空扁平狀時, 首先把管5 5插入前述下模5 7和衝頭5 8之間。然後使 衝頭58下降時,衝頭58的下面部將接觸在管5 5之上 面部,從該狀態根據把衝頭5 8更降低,管5 5將從橢園 截面形狀變形爲長圓形狀。如此地把衝頭5 8降低至下限 $ . ...... 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X2们公釐) * i 〇 ^ 一 ν·——........…....... ----嫌細咖㈣細*.............................«ΙΙΙΙ^ΐιΙΙ«Ι!(Ρ〇ΙΙΙ!ΐΙΙΙ>β1···Ιββ*··«···*ίβΙ^·Ι«Μ*···β··· < 威------1Τ------ίβ (请先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 經濟部中央標準局月工消费合作杜印製 A 7 B7 五、發明説明(16 ) 位置而成形爲圖25所示之形狀。 接著,將壓扁爲扁平狀的管5 5之內面脫脂洗淨》做 爲其洗淨方法,能夠採用例如使用適當溶劑的洗淨•或超 音波洗淨等習知之方法。 接著,把壓扁成扁平狀的管5 5之中的一方之開口端 6 4封閉9在此做爲一例,將該管5 5的緣部經宽度W方 向之全域向厚度方向壓扁β同時,在其壓扁部的長度L方 向之宽度,係做爲約數mm的小之宽度(參照_2 6)这 然後,使管5 5之內周面的緣部互相在其厚度方向之略中 央密接。再者,該壓扁工程中,能夠採用習知之壓機或工 模等。 同時,對管5 5的他方之開口端6 5 ,雖然也和上述 略相同地在其厚度方向的略中央,使管5 5之內周面的緣 部互相密接,但是,在該端部將在宽度W方向之略中央, 形成和內部空間連通的安裝注入噴嘴6 1用之開口部5 9 (參照圖2 7·)。做爲該動作流體的注入口之開口部5 9 的形成裝置,有例如使用在上模及下模之成形面,事先設 有對應開口部5 9的凹部之壓機等。 接著,將管5 5的雙方開口端6 4,6 5之接合部 6 0予以熔接等而封閉》此時在形成開口部5 9的端部, 將在其開口部5 9插入注入噴嘴6 1之一端部,同時根據 熔接或焊接等方法固定(參照圇28)。再者*做爲注入 噴嘴6 1 ,在此係採用和管5 5相同材質且截面爲圖形之 小徑管。再者,做爲封閉開口端64,6 5的其他方法· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨Ο 297公绔) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 絮· -* -19 307837 經濟部中央標隼局男工消费合作社印裝 A 7 87五、發明説明(17) 有將截面形狀和管5 5略相同之長園形端板熔接等方法。 接著,將該管5 5散熱管化》亦即,經由注入噴嘴 6 1 ,把做爲動作流體的純水向管5 5內部注入比規定童 稍多。此係,爲了在下一工程從管5 5內趕出非冷凝性氣 體用者。做爲該加熱趕出工程之一例,在此係如圖2 9所 示,使設置注入喷嘴6 1的端部會成上方地把管5 5設置 在矽油浴6 2內,加熱成約1 2 0°C。於是,溶在動作流 體中的非冷凝性氣體將和動作流體之蒸氣一齊從注入噴嘴 6 1的開口端排出到管5 5之外部。亦即,從先前封入至 管5 5內的動作流體之全置減去做爲蒸氣被趕出之量,將 做爲動作流體之實際封入置。 然後*把蒸氣趕出所定置後,將注入噴嘴6 1的前端 側壓扁而暫時密封》因此,該管5 5本身將成爲充份脫氣 的散熱管1 1之容器1 2。同時,在該加熱趕出工程,也 能採取事先以將注入噴嘴6 1暫時紮緊的狀態提高管5 5 內部之壓力,.其後再開放暫時紮緊部份使動作流體沖洗的 方法。再者,雖然該實施例,係做爲對容器1 2內部之動 作流體的脫氣封入方法而例示加熱趕出方法,但是,也能 夠代之採用真空泵法或氣體液化法等》 接著,把該散熱管11貯放(seasoning)。該工程 係如眾所周知*爲了發現微小的針孔,或提高管5 5 (容 器1 2 )內壁面和動作流體之濕潤性等,做爲提高散熱管 1 1的可靠性而實施之工程,如圖3 0所示I例如把散熱 管1 1收容在分批瀘或管狀爐6 3等加熱爐內部’以約 本紙浪尺度遑用中國國家橾準(CNS > A4規格(210X297公 一 20 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A 7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(18 ) 1 0 o°c連縷加熱一定時間。然後,在上述工程完了後, 把注入噴嘴6 1的暫時密封切斷等而開封,同時將內部之 動作流體廢棄。再者,如果容器1 2內部有水銹等不要物 時,將會在此時和動作流體一齊取出容器1 2的外部,所 以上述貯放工程會做爲管5 5內部之第二次洗淨工程而機 能。 - 然後,在變成空的管55 (容器12),把對規定之 封入量稍多量的純水重新注入。然後•再度實施和前述相 同之+加熱趕出,使溶存在動作流體中的非冷凝性氣體從管 5 5內排出後,把注入噴嘴6 1之基端部,即接近管5 5 的端部處正式密封(參照圖31)。再者,根據需要予以 熔接。 接著,進行容器12的成形加工》圖32及圖34, 係顯示容器1 2之成形工程者,在此顯示的成形模具7 0 ,係由上模71和下模72構成。在其下模72,設有成 形散熱管1 Ϊ的加熱部1 2 a之底面7 2 a ,和在該底面 7 2 a的四方成形散熱管1 1之傾斜側壁部1 2 c的向上 方擴大之斜面72b (只圖示2面同時’在該下模 7 2內,使之接近前述底面7 2 a及斜面7 2 b內裝有多 數支的加熱器ΊΓ 3,此等加熱器7 3 ,係成爲能夠分別獨 立地控制溫度。 一方面,在上模71 ,具有將散熱管11的散熱部 12b成形之上面71a。亦即,根據該上模71封閉前 述下模7 2的上部開口,而在成形模具7 0形成有略四方 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ
L 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4规格(2丨0乂 297公t ) - 2丨- 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 A7 _B7五、發明説明(19 ) 錐台形狀之凹窩7 4。 根據上述成形模具7 0要把容器1 2成形加工時,將 把形成扁平的散熱管11收容在成形模具70之凹窩74 內。然後,以此狀態使各加熱器7 3動作,在1 5 0〜 2 0 0°C程度的溫度將下模7 2連績加熱所定時間連績加 熱。結果,動作流體會在容器1 2內部蒸發。此時,因容 器1 2全體係繼縷地加熱,故散熱管1 1的內壓將維持高 之狀態。根據使散熱管1 1的加熱溫度提高,其內壓成爲 充份_高壓時,容器1 2將開始從內側向全方向逐漸塑性變 形。換言之,容器1 2會開始經全域膨脹。 如上述地因將散熱fl1的周圍根據上模71及下模 7 2規制,所以容器1 2將根據繼續膨脹,而使其外壁面 接觸在底面72a和斜面72b及上面71 a。然後,從 此狀態使容器1 2更進行膨脹時,容器1 2的外壁面將會 壓接在此等底面7 2 a或斜面7 2 b ,最後將成形爲依照 凹窩7 4的形狀之略四方錐台形狀的散熱管之容器。 然後,根據把該散熱管1 1徐冷,將使容器1 2充份 地退火,同時其表面將成爲無皺紋或龜裂等的良好狀態。 再者,該成形工程,也可以分成數次重覆進行。 接著把該散熱管11送至未圖示的熱特性檢查工程, 檢査傳熱量或均熱性等。然後,對該檢査合格之散熱管 1 1 ,在容器1 2的外表面塗層如鎳等,把事先以其他工 程製造之散熱片1 4 a安裝在画4的容器1 2之上面側。 再者,做爲此等安裝方法,係如前述。接著雖未特別圖示 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(hOX297公簸〉 -2 2 t 袭------ΐτ------i i.. (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 307837 ______ B7 五、發明説明(2〇 ) ’將著裝散熱片1 4 3的狀態之散熱管1 1送至最後檢査 I程’對外觀和尺寸及重量和傳熱特性等檢査而完成工程 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖面之簡單說明 _ 1 ’爲顯示本發明的散熱管之一實施例的斜視圈》 圚2 ,爲同平面圖。 圖3 ’爲圖2的3 — 3線截面圖。 __圖4 ’係顯示將散熱管以底面加熱模式安裝在CPU 的狀態之正面圖。 圇5 ,爲圖4所示的散熱管之平面圖。 圖6 ’爲顯示在內面有凹凸的容器之例的概略截面圈 〇 圖7,爲顯示在內面有凹凸的容器之其他例的概略截 面圖。 圖8,爲顯示具有間隔物燈芯的容器之平面圖。 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 圖9 ,爲顯示做爲頂面加熱模式的散熱管之概略圖》 圖1 0,爲顯示容器的其他形狀例之概略截面圈。 圖1 1 ,爲顯示容器的更其他形狀例之概略截面圓。 圖1 2,爲顯示具有圖形散熱部的散熱管,和安裝在 此之散熱座的平面圖。 圖1 3 ,爲顯示具有圓形散熱部的散熱管之其他例的 平面圖。 圖1 4,爲顯示散熱座對散熱管的安裝狀態之正面圖 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) _ 87307837 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 五、發明説明(21 ) 0 圖1 5,爲顯示散熱座對散熱管的安裝狀態之其他例 的正面圖3 圖1 6 ’爲顯示散熱座對散熱管的安裝狀態之更其他 例的正面圖。 圖1 7 ,爲顯示具有多數散熱銷的散熱座之斜視圖》 圖1 8,爲顯示具有波形狀散熱片的散熱座之概略的 平面圖。 _圖1 9 ,爲概略顯示具有配列成鋸齒狀的滑動片之散 熱座的平面圖。 圖2 0 ,爲安裝有轉板狀導板的散熱片之側視圖。 圖2 1 ,爲安裝有多數擋板的散熱片之側視圖。 圖2 2 ,爲具有直角三角形的薄板製導件之散熱片的 側視圖。 圖2 3 ,爲顯示在內面形成溝的管之斜視圏° 圖2 4,·爲顯示成形模和正在壓扁的管之概略圖。 圖2 5,爲顯示壓扁成中空扁平狀的管之斜視圖β 圖2 6 ,爲顯示開口端部壓扁狀態的管之概略平面圖 〇 圖2 7,爲該管的概略正面圖。 圖2 8,爲顯示安裝有注入噴嘴的管之概略圖9 圖2 9 ,爲顯示加熱趕出工程的概略圖。 圖3 0 ,爲顯示貯放工程之概略圖。 圖3 1 ,爲顯示將注入噴嘴正式密封的工程之概略圚 〇 Λ U 4: 一 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS〉Λ4规格(210x 297公痠) --------f _裝------訂------{妹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局男工消费合作社印製 B7五、發明説明(22 ) 〇 圖3 2 ,爲顯示容器成形工程之概略圖》 圖3 3 ,爲圖3 2的A — A線之截面圖 圖3 4 ,爲顯示散熱管的容器膨脹之狀態的概略圖。 圖3 5 ,爲顯示習知的平板型散熱管的一例之圖。 --------{^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨Ο X 297公釐)
Claims (1)
- ABCD 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 六、申請專利範圍 1 .—種散熱管,主要係,根據對容器的加熱部側之 熱使動作流體蒸發,同時根據所發生的蒸氣移動至散熱 ϋ冷凝而將熱傳輸至前述散熱部之散熱管,其特徵爲, 前述容器,係根據平坦的加熱部,和使之與該加熱部 對向地隔離且面稹比該加熱部大的散熱部,和將此等加熱 部與散熱部各別之周緣部經全周互相連結的側壁部而形成 中空扁平狀者。 2 .如申請專利範圈第1項所述之散熱管,其中,在 前述_加熱部內面和前述散熱部內面之間,配置有根據毛細 管壓力把液相的動作流體输送之柱狀燈芯材者》 3 .如申請專利範圍第2項所述之散熱管,其中,在 前述容器的內面,形成有多孔質之熔射皮膜者。 4 . 一種散熱管之製造方法,包含; 把能夠塑性變形的管材,向其半徑方向壓扁而形成中 空扁平形狀之工程, 和將該扁平狀管材的雙方之開口端部密閉,同時在一 方的端部形成動作流體之注入口做爲容器的工程, 和在該容器內部,以真空脫氣狀態將冷凝性流體做爲 動作流體封入而散熱管化之工程, 和把該散熱管化的未完成容器,以收容在具有所定內 部形狀之凹窩內部的狀態,將其容器加熱而提高內壓,把 容器從其內側向全方向加壓,使其外壁面壓接在前述凹® 之內壁面成形爲依照凹窩形狀之工程者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) I L 、言 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4说格(21〇Χ297公釐) -28, ...... - ..... ...-.......................................... -- 1 iiiikhiii ι·ίιΐΜ·^·^^^· .................... ίιιιι—11 -Tlir· ~ΙΓ· Γ~ 1 " ·ι* 1
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