TWI542851B - Heat transfer catalytic heat dissipation method - Google Patents

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Description

熱傳遞催化散熱方法
本發明是有關於一種熱傳遞催化散熱方法，尤指一種可利用六角環碳基奈米碳散熱膜有效引導熱傳遞至空氣中，以避免傳熱介面與空氣間產生熱傳遞落差，而達到提升熱傳遞效能、有效減少熱傳遞瓶頸、不需使用散熱鰭片、大幅降低散熱成本、減輕體積重量、減少原物料消耗以及節能減碳之功效者。
按，一般習用之散熱機制，其係利用一散熱膠或高熱傳導層，安置在一散熱體與一熱源之間，且於散熱體上進一步設置有散熱鰭片，藉以利用散熱體進行散熱。
今以上述習用之散熱機制而言，由於膠合體的熱傳導係數較小，因此，習用之方法係利用高散熱絕緣層(其熱傳導係數較大)來取代膠合體，但是由於熱傳遞之瓶頸與障壁，並非發生於熱源與散熱體之介面，而是發生於散熱體與空氣接觸之介面，由於該介面存在非常大之熱傳遞落差(即散熱體之熱傳遞大，然空氣熱傳遞小)，雖該習用之散熱機制利用熱傳導係數較大之高散熱絕緣層來取代膠合體，試圖提升熱傳遞效能，然熱經由散熱體內熱傳遞途徑，傳遞到散熱體與空氣間時，將因熱傳遞效能之巨大落差，而產生散熱體內熱傳遞途徑之熱回流，因此，造成熱傳遞的瓶頸與障壁。故，習用之散熱機制是無明顯效果之方法，因其將高 熱傳導層安置在兩者之間，雖有助於提升熱傳遞，但成效有限，因為根本的熱傳遞瓶頸與障壁，並沒有得到解決，因此，散熱不良之問題尚無法得到有效改善；且除上述所提缺點之外，該散熱鰭片體之設置更會同時造成有增加散熱成本、增加設備之體積重量以及浪費原物料之缺失。
有鑑於此，本案之發明人特針對前述習用發明問題深入探討，並於長時間、且嚴謹之實際測試下，發現熱傳遞之瓶頸與障壁，並非於散熱體與熱源之間，而是存在於散熱體與空氣接觸之處，故，本案之申請人藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經過長期努力之研究與發展，終於成功的開發出本發明「熱傳遞催化散熱方法」，提出從最根本、直接消除或降低散熱之瓶頸與障壁之方法，藉以改善習用之種種問題。
本發明之主要目的係在於，可利用六角環碳基奈米碳散熱膜有效引導熱傳遞至空氣中，以避免傳熱介面與空氣間產生熱傳遞落差，而達到提升熱傳遞效能、有效減少熱傳遞瓶頸、不需使用散熱鰭片、大幅降低散熱成本、減輕體積重量、減少原物料消耗以及節能減碳之功效。
為達上述之目的，本發明係一種熱傳遞催化散熱方法，其係於熱源上設有傳熱介面，且於傳熱介面之至少一面上設有六角環碳基奈米碳散熱膜，藉以使傳熱介面吸收熱源後，由六角環碳基奈米碳散熱膜進行散熱。
於上述之實施例中，該傳熱介面係以其一表面與熱源結合，而該 六角環碳基奈米碳散熱膜係結合於傳熱介面之另一面上。
於上述之實施例中，該傳熱介面與熱源之間係以膠合體進行結合。
於上述之實施例中，該傳熱介面與熱源之間係結合有一高散熱絕緣層。
於上述之實施例中，該傳熱介面係包括但不限於散熱片、風扇以及水冷散熱器。
於上述之實施例中，該熱源與傳熱介面之間係可進一步設有另一六角環碳基奈米碳散熱膜。
1‧‧‧熱源
2‧‧‧傳熱介面
21‧‧‧膠合體
211‧‧‧膠合體內熱傳遞途徑
212‧‧‧傳熱介面內熱傳遞途徑
213‧‧‧散熱膜內熱傳遞途徑
214‧‧‧催化後空氣中熱傳遞途徑
3、3a‧‧‧六角環碳基奈米碳散熱膜
4‧‧‧高散熱絕緣層
第1圖，係本發明第一實施例之剖面狀態示意圖。
第2圖，係本發明第一實施例之熱傳遞狀態示意圖。
第3圖，係本發明第二實施例之剖面狀態示意圖。
第4圖，係本發明第三實施例之剖面狀態示意圖。
請參閱『第1及第2圖』所示，係分別為本發明第一實施例之剖面狀態示意圖及本發明第一實施例之熱傳遞狀態示意圖。如圖所示：本發明係一種熱傳遞催化散熱方法，其係於熱源1上設有傳熱介面2，且於傳熱介面2之至少一面上設有六角環碳基奈米碳散熱膜3，藉以使傳熱介面2吸收熱源後，由六角環碳基奈米碳散熱膜3進行散熱。
而該傳熱介面2係以其一表面與熱源1結合，而該六角環碳基奈米碳散熱膜3係結合於傳熱介面2之另一面上(即傳熱介面2與 空氣接觸之一面)，其中該傳熱介面2係包括但不限於散熱片、風扇以及水冷散熱器，且該傳熱介面2與熱源1之間係以膠合體21進行結合。
當本發明於運用時，熱係由熱源1製造且開始向外傳遞(該熱源1包括但不限於處理器CPU、繪圖晶片、LED晶片、太陽能晶片、以及引擎內燃…等)，而由傳熱介面2吸收熱源1所發出之熱能，並以六角環碳基奈米碳散熱膜3進行散熱；而由於熱源1所產生之熱向外傳遞時，因膠合體21之導熱係數較小，故膠合體內熱傳遞途徑211之熱傳遞效能較低，當熱進入傳熱介面2之後，則因傳熱介面2之導熱係數較大，故傳熱介面內熱傳遞途徑212之熱傳遞效能較高，因空氣中熱傳遞效能極低，因此在介面處，最高與最低的熱傳遞落差造成熱傳遞障礙，本發明所設置之六角環碳基奈米碳散熱膜3，即可做為傳熱介面2與空氣之間熱傳遞瓶頸或障壁之踏板，以其散熱膜內熱傳遞途徑213有效引導熱傳遞，而配合傳熱介面2將熱傳遞至空氣中，達到有效提升熱傳遞效能之效果，催化後空氣中熱傳遞途徑214之熱傳遞效能，接近傳熱介面2之導熱效率，因此不需使用散熱鰭片而可大幅降低散熱成本，並減輕設備之體積重量，此外更可減少原物料消耗而符合節能減碳之功效。
請參閱『第3圖』所示，係本發明第二實施例之剖面狀態示意圖。如圖所示：本發明除上述第一實施例所提形態之外，更可為本第二實施例之形態，而其所不同之處係在於，該傳熱介面2與熱源1之間係結合有一高散熱絕緣層4；如此，可使熱源1產生之熱透過高散熱絕緣層4傳遞至傳熱介面2，待傳熱介面2吸收熱 源後，同時配合六角環碳基奈米碳散熱膜3進行散熱，而同樣達到提升熱傳遞效能以及有效減少熱傳遞瓶頸之功效。
請參閱『第4圖』所示，係本發明第三實施例之剖面示狀態意圖。如圖所示：本發明除上述第一及第二實施例所提形態之外，更可為本第三實施例之形態，而其所不同之處係在於，該熱源1與傳熱介面2之間係可進一步設有另一六角環碳基奈米碳散熱膜3a；如此，可使熱源1產生之熱透過第一道六角環碳基奈米碳散熱膜3a傳遞至傳熱介面2，待傳熱介面2吸收熱源後，同時配合第二道六角環碳基奈米碳散熱膜3進行散熱，而同樣達到提升熱傳遞效能以及有效減少熱傳遞瓶頸之功效，藉以使本發明能更符合實際使用時之所需。
綜上所述，本發明熱傳遞催化散熱方法可有效改善習用之種種缺點，可利用六角環碳基奈米碳散熱膜有效引導熱傳遞至空氣中，以避免傳熱介面與空氣間產生熱傳遞落差，而達到提升熱傳遞效能、有效減少熱傳遞瓶頸、不需使用散熱鰭片、大幅降低散熱成本、減輕體積重量、減少原物料消耗以及節能減碳之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧熱源
2‧‧‧傳熱介面
21‧‧‧膠合體
211‧‧‧膠合體內熱傳遞途徑
212‧‧‧傳熱介面內熱傳遞途徑
213‧‧‧散熱膜內熱傳遞途徑
214‧‧‧空氣中熱傳遞途徑
3‧‧‧六角環碳基奈米碳散熱膜

Claims (4)

  1. 一種熱傳遞催化散熱方法，其係於熱源上設有傳熱介面，且於傳熱介面之至少一面上設有六角環碳基奈米碳散熱膜，藉以使傳熱介面吸收熱源後，由六角環碳基奈米碳散熱膜進行散熱，其中該傳熱介面係以其一表面與熱源結合，而該六角環碳基奈米碳散熱膜係結合於傳熱介面之另一面上，而該傳熱介面與熱源之間係結合有一高散熱絕緣層。
  2. 依申請專利範圍第2項所述之熱傳遞催化散熱方法，其中，該傳熱介面與熱源之間亦可以膠合體進行結合。
  3. 依申請專利範圍第2項所述之熱傳遞催化散熱方法，其中，該傳熱介面係包括但不限於散熱片、風扇以及水冷散熱器。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之熱傳遞催化散熱方法，其中，該熱源與傳熱介面之間亦可進一步設有另一六角環碳基奈米碳散熱膜。
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