TWI648512B - Steam room - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種蒸氣室,無關於頂部散熱等的設置姿態或設置姿態的變化,動作流體圓滑地回流、能夠防止乾涸,發揮出優秀的熱輸送特性。該蒸氣室包括:容器,形成有由板狀體及相向的另一板狀體所構成的空洞部;動作流體,封入該空洞部;第1毛細構造體,配置於該空洞部;以及第2毛細構造體,在與發熱體熱連接的該板狀體的內面,具有該動作流體的流路阻抗比該第1毛細構造體小的溝部,其中該另一板狀體的內側設置蒸氣流路,該另一板狀體與該第2毛細構造體之間,設置了該第1毛細構造體,該第1毛細構造體的開口大小是該第2毛細構造體的溝寬的75%以上,該第1毛細構造體的開孔率是35%以上。
Description
本發明係有關於蒸氣室,無關於頂部散熱等的設置姿態或設置姿態的變化,能夠維持非常的薄,且動作流體圓滑地回流、防止乾涸,發揮出優秀的熱輸送特性。
搭載於電力‧電子機器的半導體元件等的電子元件伴隨高機能化而高密度搭載,發熱量增大,近年來冷卻變得相當重要。做為電子產品的冷卻方法,會使用蒸氣室或平面型的散熱管。
平面型散熱管因為厚度方向的尺寸小,而被要求設置使液相的動作流體圓滑地回流到受熱部的毛細構造、以及能夠將氣相的動作流體朝向面方向圓滑地擴散的蒸氣流路。因此,做為平面型加熱管,有一種提案是例如具備平板狀的複數的中間板,積層於上部板與下部板之間且具有內部貫通孔,這些內部貫通孔分別只有一部分的重疊,形成剖面面積比內部貫通孔在平面方向的剖面面積小的毛細管流路(專利文獻1)。像這樣,在專利文獻1中,因為在上部板與下部板之間填充了積層的中間板,上部板或下部板與積層的中間板之間的內部空間不會形成蒸氣流路。
又,專利文獻1中,設置於各個上述複數的中間板
的切口部重疊,藉此形成蒸氣流路。也就是說,利用設置於積層的中間板的切口部形成蒸氣流路。因此,專利文獻1中,不只有毛細管流路,蒸氣流路也會延伸於中間板的積層方向。
從上述,專利文獻1的平面型散熱管中,蒸氣流路不形成於面方向,而形成於中間板的積層方向,因此氣相的動作流體無法朝向面方向圓滑地擴散,結果產生了無法獲得良好的熱輸送特性的問題。又,毛細管流露及蒸氣流露都延伸在中間板的積層方向的專利文獻1中,因為頂部散熱等的設置姿態或設置姿態的變化,會產生動作流體難以回流,發生乾涸情況的問題。
又,為了提昇熱輸送特性,有一種提案的冷卻裝置具備基座腔室與鰭片腔室,基座腔室與鰭片腔室分別都設置有多層的毛細構造(專利文獻2)。然而,專利文獻2原本不是平面型,會有無法設置於狹小空間的問題,或者是因為氣相的動作流體通過腔室的蒸氣腔流動,還是發生了氣相的動作流體無法朝向腔室的面方向圓滑地擴散的問題。
又,有一種薄片型散熱管被提出,由2片以上的金屬薄片疊在一起而形成,金屬薄片的表面上藉由蝕刻加工形成有做為蒸氣通路與動作液體的通路的毛細構造的溝(專利文獻3)。然而,專利文獻3中,在平面上區分成做為蒸氣通路的領域以及做為動作液體的通路的領域,果然氣相的動作流體無法在面方向上圓滑地擴展,結果也是會有無法獲得良好的熱輸送特性的問題。
又,有一種蒸氣室被提出,連結容器的蒸發部與
凝縮部的溝部形成於容器的內面,即使在頂部散熱模式(在不填入溝部的內部空間的狀態下安裝有會產生毛細管力的多孔質層),也具有優秀的熱輸送能力(專利文獻4)。然而,專利文獻4中,多孔質層是溶射皮膜,因此流路阻抗大,無法引起動作流體圓滑地回流,因而也有無法獲得良好的熱輸送特性的問題。又,專利文獻4中,因為以覆蓋溝部的開口部分的方式設置了多孔質層,氣相的動作流體從多孔質層的脫離性不足,也有氣相的動作流體無法圓滑地朝蒸氣流路流動的問題。
專利文獻1:國際公開第2009/119289號公報
專利文獻2:日本特表2005-525529號公報
專利文獻3:日本特開2015-59693號公報
專利文獻4:日本特開平11-23167號公報
有鑑於上述的問題,本發明的目的是提出一種蒸氣室,無關於頂部散熱等的設置姿態或設置姿態的變化,能夠維持非常的薄,且動作流體圓滑地回流、防止乾涸,發揮出優秀的熱輸送特性。
本發明的態樣是一種蒸氣室,包括:容器,形成有由板狀體及相向的另一板狀體所構成的空洞部;動作流體,封入該空洞部;第1毛細構造體,配置於該空洞部;以及第2毛
細構造體,在與發熱體熱連接的該板狀體的內面,具有該動作流體的流路阻抗比該第1毛細構造體小的溝部,其中該另一板狀體的內側設置蒸氣流路,該另一板狀體與該第2毛細構造體之間,設置了該第1毛細構造體,該第1毛細構造體的開口大小是該第2毛細構造體的溝寬的75%以上,該第1毛細構造體的開孔率是35%以上。
上述態樣中,插入空洞部的第1毛細構造體,會比形成於板狀體的內面(也就是空洞部中的板狀體的內面)的第2毛細構造體,具有更大的相對於液相的動作流體的流路阻抗。因此,液相的動作流體相對地,比起透過插入空洞部的第1毛細構造體,更加會透過形成於板狀體的內面的第2毛細構造體,從放熱部回流到受熱部。因此,插入空洞部的第1毛細構造體會具有使液相的動作流體從放熱部回流到受熱部的功能,且比起形成於板狀體的內面的第2毛細構造體更容易保持液相的動作流體。又,上述態樣中,第1毛細構造體在受熱部不具有只讓氣相的動作流體流通的路徑,因此第1毛細構造體在對應到受熱部的部位沒有設置成為蒸氣流路的切口部等。
又,上述態樣中,第1毛細構造體的開口大小是第2毛細構造體的溝寬的75%以上,第1毛細構造體的開孔率是35%以上,因此當蒸氣室從發熱體受熱,液相的動作流體變化成氣相時所形成的氣泡,會從第1毛細構造體的開口部圓滑地脫離並且往蒸氣流路流動。
本發明的態樣是該第2毛細構造體上配置了該第1毛細構造體。
本發明的態樣是該第2毛細構造體是格子狀的溝構造,並且設置於該空洞部的內面全體、或者是對應該空洞部的受熱部的部位及/或對應該空洞部的放熱部的部位。
本發明的態樣是該另一板狀體的內面凸設支柱構件。
這個態樣中,支柱構件會做為維持減壓的空洞部的內部空間用的構件來使用。
本發明的態樣是該支柱構件具有從該支柱構件的頂部往底部的方向延伸的溝。
本發明的態樣是該支柱構件具有從該支柱構件的頂部往底部的方向螺旋狀延伸的溝。
本發明的態樣是該支柱構件在側面部具有格子狀的溝。
本發明的態樣是一種攜帶用的電子機器,其發熱體係與該蒸氣室熱連接。
根據本發明的態樣,液相的動作流體容易被保持於插入空洞部的第1毛細構造體,因此即使頂部散熱等的設置姿勢或者是因應使用狀況使設置姿勢變化,位於蒸氣室的受熱部之第1毛細構造體能夠保持液相的動作流體,所以能夠防止乾涸。
又,根據本發明的態樣,第1毛細構造體的開口大小是第2毛細構造體的溝寬的75%以上,第1毛細構造體的開孔率是35%以上,因此不損及氣相的動作流體轉變為液相的動作
流體的凝縮特性,氣相的動作流體能夠圓滑地從第1毛細構造體的開口部脫離,流動到蒸氣流路。因而,能夠獲得優秀的氣相的動作流體的流動性,結果得到優秀的熱輸送特性。
又,根據本發明的態樣,形成於板狀體內面的第2毛細構造體的流路阻抗小,因此即使頂部散熱等的設置姿勢或者是因應使用狀況而變化設置姿勢,保持於第1毛細構造體的液相的動作流體或蒸氣室的放熱部凝縮的液相的動作流體,會透過第2毛細構造體而從放熱部圓滑地輸送到受熱部的方向。又,根據本發明的態樣,第1毛細構造體的至少對應受熱部的部位不設置蒸氣流路,另一板狀體的內面與第1毛細構造體之間設置蒸氣流路,因此氣相的動作流體能夠通過蒸氣流路圓滑地流通到面方向全體。從上述,液相的動作流體透過第2毛細構造體圓滑地從放熱部流往受熱部的方向,氣相的動作流體從受熱部圓滑地流通往面方向的全體,因此無關於設置姿勢或設置姿勢因應使用狀況變化,熱輸送特性會提昇。
根據本發明的態樣,第2毛細構造體上配置第1毛細構造體,藉此能夠一邊薄型化,且一邊防止乾涸。
根據本發明的態樣,毛細構造是格子狀的構造,在空洞部的內面全體、或者是對應到空洞部的受熱部之部位及/或對應到空洞部的放熱部之部位,設置格子狀的溝構造,藉此能夠使液相的動作流體圓滑地從放熱部回流到受熱部。
根據本發明的態樣,藉由支柱構件凸設於另一板狀體的內面,能夠一邊形成蒸氣流路於面方向全體,一邊維持被減壓的空洞部的內部空間。
根據本發明的態樣,支柱構件形成溝,因此藉由上述溝的毛細管力,液相的動作流體會從毛細構造體往另一板狀體的方向輸送,流通於蒸氣流路的氣相的動作流體也會流往另一板狀體的方向。因此,從發熱體傳達到受熱部的熱也能夠從另一板狀體放熱到外部環境。
1‧‧‧蒸氣室
10‧‧‧容器
11‧‧‧板狀體
12‧‧‧板狀體
13‧‧‧空洞部
14‧‧‧凸部
15‧‧‧第1毛細構造體
16‧‧‧第2毛細構造體
18‧‧‧蒸氣流路
100‧‧‧發熱體
第1圖係本發明的實施型態的蒸氣室的側剖面圖。
第2圖係本發明的實施型態的蒸氣室的空洞部內部的說明圖。
第3圖係實施例的蒸氣室的評價方法的說明圖。
第4圖係實施例No.1的蒸氣室的內部構造的說明圖。
第5圖係實施例No.2的蒸氣室的內部構造的說明圖。
第6圖係實施例No.3、4的蒸氣室的內部構造的說明圖。
第7圖係實施例No.5、6、7的蒸氣室的內部構造的說明圖。
第8圖係顯示實施例的蒸氣室的內部構造與評價結果的表。
以下,使用圖式說明本發明的實施型態的蒸氣室。如第1圖所示,本發明的實施型態例的蒸氣室1具有容器10及動作流體(未圖示)。容器10形成有由相向的2片的板狀體所形成的空洞部13,也就是由板狀體11以及與這塊板狀體11相向的另一板狀體12重疊而形成的空洞部13。容器10的平面形狀(從相對於蒸氣室1的平面垂直的方向觀看)是矩形。動作流
體封入空洞部13內。又,空洞部13的內部空間收納了具有毛細管構造的第1毛細構造體15。又,另一板狀體12的內面與第1毛細管構造體15之間的空間部形成氣相的動作流體流通的蒸氣流路18。
板狀體11是平板狀。另一板狀體12也是平板狀,但中央部塑性突出。另一板狀體12的朝向外側突出,塑性變形成凸狀的部分是容器10的凸部14,凸部14的內部形成空洞部13。空洞部13是藉由脫氣處理減壓。
對應空洞部13的板狀體11的內面形成有第2毛細構造體16。第2毛細構造體16例如能夠舉出格子狀地形成細溝的構造,也就是格子狀的溝部的群組。蒸氣室1中,第2毛細構造體16(格子狀的溝部)形成在對應空洞部13的板狀體11的內面的略全域。做為格子狀的溝部之第2毛細構造體16,其細溝的寬度及深度、細溝間的間隔(也就是形成於細溝間的矩形的凸部的寬度)被調整成,液相的動作流體的流路阻抗會變得比收納於空洞部13的第1毛細構造15小。格子狀的溝部的態樣只要液相的動作流體的流路阻抗會變得比第1毛細構造15小的話,並沒有特別限定,例如細溝的寬度是10~100μm,深度是板狀體11的厚度的10~65%,凸部的寬度是10~200μm×10~200μm為佳。
格子狀的溝部的形成方法並沒有特別的限定,例如能夠以微蝕刻處理、噴沙處理、粗化電鍍處理等,來形成板狀體11的內面。
收納於空洞部13的第1毛細構造體15是比形成於
板狀體11的內面的第2毛細構造體16(蒸氣室1中是格子狀的溝部)具有更大的液相的動作流體的流路阻抗之構件。第1毛細構造體15的態樣只要液相的動作流體的流路阻抗比第2毛細構造16(格子狀的溝部)大的話,並沒有特別限定,第1毛細構造體15例如能夠舉出銅、銅合金、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金等的金屬線組成的金屬網、石墨纖維、銅粉等的金屬粉固化的燒結體薄片、不織布、石墨薄片等。又,第1毛細構造體15的厚度例如能夠舉出0.1mm。蒸氣室1中,第1毛細構造體15會以接著格子狀的的溝部16的表面的狀態設置。因此,能夠使蒸氣室1薄型化且防止乾涸。
又,關於第1毛細構造體15的開口大小,其下限值從氣相的動作流體的脫離性的觀點來看,以第2毛細構造體16的格子狀的溝部的溝寬的75%為佳,90%特佳。另一方面,第1毛細構造體15的開口大小的上限值以獲得毛細管力的觀點來看,150%為佳。關於第1毛細構造體15的開口率,其下限值從氣相的動作流體的脫離性的觀點來看,35%為佳,45%特佳。另一方面,第1毛細構造體15的開口率的上限值以獲得毛細管力的觀點來看,70%為佳。
另外,上述「開口大小」是開口大小(A)(mm)=(25.4/目數(M))-線徑(d)(mm)所算出的值。又,上述「開孔率」是開孔率(%)=(A/(A+d))2×100所算出的值。
又,蒸氣室1中,另一板狀體12的內面與第1毛細構造體15之間的空間部形成氣相的動作流體流通的蒸氣流路18,因此第1毛細構造體15不設置蒸氣流路,因此不形成做為
蒸氣流路的切口部等。
又,金屬網的流路阻抗能夠藉由適當地選擇金屬網的開口與金屬線的線徑來調整。做為具有比格子狀的溝部更大的流路阻抗的金屬網的構造,例如能夠舉出線徑50~100μm、50~200目數。
如第1圖所示,對應空洞部13的另一板狀體12的內面,凸出設置了支柱構件17。支柱構件17朝向板狀體11方向延伸,與第1毛細構造體15相接。支柱構件17具有維持住減壓的空洞部13的內部空間的機能。支柱構件17例如能夠舉出金屬製的支柱、沖孔板、開口率大的金屬製的網等。
支柱構件17的平面形狀(垂直於蒸氣室1的平面觀看的形狀)是圓形、矩形等並沒有特別限定,如第2圖所示,在蒸氣室1中形成矩形。複數的平面矩形狀的支柱構件17會以既定的間隔並排地配置於另一板狀體12的內面的縱方向及橫方向上。支柱構件17與支柱構件17之間的空間部形成蒸氣流路18,因此在蒸氣室1中,蒸氣流路18在蒸氣室1的面方向全體形成。支柱構件17的高度會因應蒸氣室1的厚度、板狀體11與另一板狀體12的厚度、第1毛細構造體15的厚度而適當地選擇,例如能夠舉出0.1~0.8mm。
容器10的材料能夠舉出例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不鏽鋼、鈦等。蒸氣室1的厚度例如能夠舉出0.3~1.0mm,板狀體11與另一板狀體12的厚度例如分別能夠舉出0.1mm。
又,藉由接合板狀體11與另一板狀體12的周緣部
來形成容器10。接合方法並沒有特別限定,例如能夠舉出擴散接合、焊接、雷射熔接、超音波熔接、摩擦接合、壓接接合等。又,接合寬度例如能夠舉出超過0.3~2.5mm。
又,封入空洞部13的動作流體能夠因應與容器10的材料的適合性來適當選擇,例如能夠舉出水,此外,例如能夠舉出氯氟烴替代物、Fluorinert等的碳氟化合物類、環戊烷、乙二醇、它們與水的混合物等。
接著,使用第1圖說明本發明的實施型態例的蒸氣室1的動作。蒸氣室1之中,與發熱體100熱連接的部位發揮受熱部的功能。當蒸氣室1受到來自發熱體100的熱時,封入空洞部13的液相的動作流體會在受熱部從液相轉變為氣相,從第2毛細構造體16脫離,通過第1毛細構造體15的開孔部,流通於蒸氣流路18而移動到蒸氣室1的放熱部。此時,第1毛細構造體15的開口大小相對於第2毛細構造體16的溝寬度在75%以上,因此轉變為氣相的動作流體的相變化、氣泡的脫離會有效率的進行,蒸氣室1的熱輸送特性會飛躍地提昇。往放熱部移動的氣相的動作流體在放熱部放出潛熱,從氣相相變化成液相。在放熱部放出的潛熱又再放出到外部環境。在放熱部從氣相相變化成液相的動作流體主要是透過比第1毛細構造體15的流路阻抗小的第2毛細構造體16,回流到受熱部。因此,第2毛細構造體16具有使液相的動作流體從放熱部回流到受熱部的機能。另一方面,比第2毛細構造體16的流路阻抗大的第1毛細構造體15具有使液相的動作流體從放熱部回流到受熱部的機能,也具有保持一定量的液相的動作流體的機能。
蒸氣室1如上述,具有第1毛細構造體15保持一定量的液相的動作流體的機能,因此即使將蒸氣室1以頂部散熱等的姿勢設置、或是因應使用狀況改變蒸氣室1的設置姿勢,因為位於蒸氣室1的受熱部的第1毛細構造體15能夠保持液相的動作流體,所以能夠防止乾涸。
又,蒸氣室1中,形成於板狀體11的內面的第2毛細構造體16的流路阻抗小,因此保持於第1毛細構造體15的液相動作流體或是在蒸氣室1的放熱部凝縮的液相的動作流體,會被第2毛細構造體16圓滑地從放熱部輸送到受熱部方向。又,蒸氣室1中,設置支柱構件17的另一板狀體12的內面與第1毛細構造體15之間,設置了跨過蒸氣室1的平面方向全體的蒸氣流路18,因此氣相的動作流體能夠構過蒸氣流路18圓滑地流通於蒸氣室1的平面方向全體。從上述可知,液相的動作流體因為第2毛細構造體16而圓滑地從放熱部流往受熱部方向,氣相的動作流體因為蒸氣流路18而圓滑地從受熱部流通到面方向全體,因此無關於蒸氣室1的設置姿勢或因應使用狀況的設置姿勢的變化,都能發揮優秀的熱輸送特性。
接著,說明本發明的其他實施型態例。上述實施型態例中,另一板狀體的內面設置了支柱構件,但支柱構件是金屬製的支柱的情況下,可以因應需要來設置毛細管構造於支柱構件的側面。毛細管構造例如能夠舉出從支柱構件的頂部直線狀地延伸到底部方向的凹溝(groove)、從支柱構件的頂部螺旋狀地延伸到底部方向的凹溝、形成於支柱構件的側面部的格子狀的凹溝等。這個凹溝例如能夠以蝕刻處理形成。
藉由沿著支柱構件的高度方向形成的凹溝的毛細管力,液相的動作流體會從毛細構造體朝另一板狀體的方向輸送,流通於蒸氣流路的氣相的動作流體也會朝另一板狀體的方向流動。因此,從發熱體傳達到受熱部的熱能夠從另一板狀體放熱到外部環境。
上述實施型態例中,第2毛細構造體(格子狀的溝部)形成於對應到空洞部的板狀體的內面的略全域,但也可以取而代之地,只形成在對應到該內面的受熱部的部位、只形成在該內面的放熱部的部位、只形成在對應到該內面的受熱部與放熱部的部位。即使是上述態樣,液相的動作流體會因為第2毛細構造體而從放熱部往受熱部方向輸送,又,因為能夠增大在該內面的收熱部及/或放熱部的表面積,所以也能夠提昇熱輸送特性。又,第2毛細構造體(格子狀的溝部)形成於對應該內面的受熱部與放熱部的部位的情況下,也可以在受熱部與放熱部之間的該內面及/或空洞部的側壁面,設置從放熱部的第2毛細構造體(格子狀的溝部)往受熱部的第2毛細構造體(格子狀的溝部)延伸的條溝。藉由設置該條溝,即使受熱部與放熱部之間沒有設置第2毛細構造體(格子狀的溝部),液相的動作流體不會受到頂部散熱等的設置姿勢或設置姿勢的變化的影響,從放熱部往受熱部的回流會圓滑化。
接著,說明本發明的實施例,但本發明只要不超出其旨趣的話,並不限定於這些例子。
使用50mm×100mm×厚度0.6mm的蒸氣室(No.1~
No.7),如第3圖所示,距離一端部10mm的部位連接到發熱體。又,距離與該端部相向的另一端部10mm的部位熱連接到散熱片。又,使用沒有圖示的風扇,供給冷卻風到散熱片。
將發熱體供給的熱量每次提昇5W,將乾涸前的1個的值評價為最大熱輸送量。另外,乾涸的有無會以紅外線熱成像量測No.1~No.7的各蒸氣室表面的溫度分布來判斷。也就是,蒸氣室表面之中,會將只有連接發熱體的部位與其附近形成高溫的狀態評價為乾涸。
No.1的蒸氣室(比較例)的內部構造顯示於第4圖,No.2的蒸氣室(比較例)的內部構造顯示於第5圖,No.3及No.4的蒸氣室(比較例)的內部構造顯示於第6圖,No.5、No.6及No.7的蒸氣室(實施例)的內部構造顯示於第7圖。又,第8圖統合了No.1~No.7的各蒸氣室的內部構造、第1毛細構造體及第2毛細構造體的有無及其構造、支柱構件的有無及其構造。另外,第2毛細構造體的細溝假設為寬50μm深度60μm,凸部的寬度假設為100μm×100μm。
No.1~No.7的蒸氣室的最大熱輸送量的結果顯示於第8圖。
從第8圖中可知,具有第1毛細構造體與第2毛細構造體,以支柱構件維持內部空間的實施例No.5、No.6及No.7的蒸氣室能夠獲得45W以上或50W以上的最大熱輸送量。
另一方面,取代實施例的支柱構件,使用100目數與網目開口大小窄的流路網的No.1的蒸氣室的最大熱輸送量是10W,不具有第1毛細構造體及第2毛細構造體且使用100目
數的流路網的No.2的蒸氣室的最大熱輸送量是15W,具有第2毛細構造體但不具有第1毛細構造體的使用100目數的流路網的No.3的蒸氣室的最大熱輸送量是20W,具有第2毛細構造體但不具有第1毛細構造體的使用150目數的流路網的No.4的蒸氣室的最大熱輸送量是10W,以上任一者都只能獲得不滿上述實施例的50%的最大熱輸送量。
本發明的蒸氣室不受到頂部散熱等的設置姿勢或設置姿勢的變化的影響,能夠防止乾涸並且發揮優秀的熱輸送特性,因此能夠利用於廣泛的領域,例如在攜帶資訊裝置或2 in 1平板等的個人電腦等的電子機器的領域,有極高的利用價值。
Claims (8)
- 一種蒸氣室,包括:容器,形成有由板狀體及相向的另一板狀體所構成的空洞部;動作流體,封入該空洞部;第1毛細構造體,配置於該空洞部;以及第2毛細構造體,在與發熱體熱連接的該板狀體的內面,具有該動作流體的流路阻抗比該第1毛細構造體小的溝部,其中該另一板狀體的內側設置蒸氣流路,該另一板狀體與該第2毛細構造體之間,設置了該第1毛細構造體,該第1毛細構造體的開口大小是該第2毛細構造體的溝寬的75%以上,該第1毛細構造體的開孔率是35%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之蒸氣室,其中該第2毛細構造體上配置了該第1毛細構造體。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之蒸氣室,其中該第2毛細構造體是格子狀的溝構造,並且設置於該空洞部的內面全體、或者是對應該空洞部的受熱部的部位及/或對應該空洞部的放熱部的部位。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之蒸氣室,其中該另一板狀體的內面凸設支柱構件。
- 如申請專利範圍第4項所述之蒸氣室,其中該支柱構件具有從該支柱構件的頂部往底部的方向延伸的溝。
- 如申請專利範圍第4項所述之蒸氣室,其中該支柱構件具有從該支柱構件的頂部往底部的方向螺旋狀延伸的溝。
- 如申請專利範圍第4項所述之蒸氣室,其中該支柱構件在側面部具有格子狀的溝。
- 一種攜帶用的電子機器,其發熱體係與如申請專利範圍第1至7項任一項所述之蒸氣室熱連接。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI768335B (zh) * | 2019-05-10 | 2022-06-21 | 訊凱國際股份有限公司 | 均溫板及其製造方法 |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10458716B2 (en) | 2014-11-04 | 2019-10-29 | Roccor, Llc | Conformal thermal ground planes |
WO2018198354A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 株式会社村田製作所 | ベーパーチャンバー |
JP7097308B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2022-07-07 | 古河電気工業株式会社 | ウィック構造体及びウィック構造体を収容したヒートパイプ |
CN111033724B (zh) * | 2017-09-07 | 2023-04-18 | 株式会社村田制作所 | 电路块集合体 |
CN110573819A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-12-13 | 株式会社村田制作所 | 均热板 |
JP2021036175A (ja) * | 2017-09-29 | 2021-03-04 | 株式会社村田製作所 | ベーパーチャンバー |
JP6588599B1 (ja) * | 2018-05-29 | 2019-10-09 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
US10849217B2 (en) | 2018-07-02 | 2020-11-24 | Aptiv Technologies Limited | Electrical-circuit assembly with heat-sink |
JP7123675B2 (ja) * | 2018-07-20 | 2022-08-23 | 株式会社フジクラ | 放熱モジュール |
JP7155869B2 (ja) * | 2018-10-23 | 2022-10-19 | 富士通株式会社 | 冷却装置、電子機器及び冷却装置の製造方法 |
WO2020100364A1 (ja) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 株式会社村田製作所 | ベーパーチャンバー及びベーパーチャンバーの製造方法 |
CN109579584A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 华南理工大学 | 一种超薄环路均热板 |
US10816274B2 (en) * | 2019-03-15 | 2020-10-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
JP6923091B2 (ja) * | 2019-06-21 | 2021-08-18 | 株式会社村田製作所 | ベーパーチャンバー |
US10980148B2 (en) * | 2019-07-08 | 2021-04-13 | Forcecon Technology Co., Ltd. | Vapor chamber with circuit unit |
US11121058B2 (en) | 2019-07-24 | 2021-09-14 | Aptiv Technologies Limited | Liquid cooled module with device heat spreader |
US11445636B2 (en) * | 2019-10-31 | 2022-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber, heatsink device, and electronic device |
US10856441B1 (en) | 2019-11-13 | 2020-12-01 | Dell Products, L.P. | System and method for bi-side heating vapor chamber structure in an information handling system |
US11460897B2 (en) | 2019-12-06 | 2022-10-04 | Nvidia Corporation | Laptop computer with display-side cooling system |
TWI733272B (zh) * | 2019-12-12 | 2021-07-11 | 國立清華大學 | 均溫板裝置 |
CN111010858B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 散热装置、散热装置的制备方法及电子设备 |
JP7132958B2 (ja) * | 2020-01-31 | 2022-09-07 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
CN111293093B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-12-21 | 合肥星波通信技术有限公司 | 一种智能功率模块及其制备方法 |
CN111276403B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-31 | 中山市木林森微电子有限公司 | 一种半导体功率模块及其制备方法 |
US11013145B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-05-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
WO2021229961A1 (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 株式会社村田製作所 | ベイパーチャンバー |
US11585606B2 (en) * | 2020-05-15 | 2023-02-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
US11473849B2 (en) * | 2020-05-15 | 2022-10-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
US20210356211A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
US11473850B2 (en) * | 2020-05-15 | 2022-10-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vapor chamber |
CN113766796A (zh) * | 2020-06-01 | 2021-12-07 | 华为技术有限公司 | 均温板和电子设备 |
JP7479204B2 (ja) | 2020-06-04 | 2024-05-08 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバおよびベーパーチャンバの製造方法 |
CN111750719B (zh) * | 2020-06-28 | 2022-04-29 | 广东思泉新材料股份有限公司 | 一种石墨吸液芯超薄均热板及其制备方法 |
JP2022011549A (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-17 | 古河電気工業株式会社 | 熱輸送デバイス |
CN111998173B (zh) * | 2020-07-16 | 2022-01-21 | 无锡大洋高科热能装备有限公司 | 一种相变蓄能耐热型露天外接管 |
CN111964501A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-20 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种平板热管及其制备方法和换热器 |
US11382205B2 (en) | 2020-09-16 | 2022-07-05 | Aptiv Technologies Limited | Heatsink shield with thermal-contact dimples for thermal-energy distribution in a radar assembly |
WO2022082352A1 (zh) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | 欧菲光集团股份有限公司 | 均热板及散热装置 |
CN113819782B (zh) * | 2021-07-22 | 2022-12-06 | 西安交通大学 | 一种相变散热装置 |
CN117641825A (zh) * | 2022-08-18 | 2024-03-01 | 北京小米移动软件有限公司 | 均温板、壳体组件及电子设备 |
JP7375232B2 (ja) * | 2022-10-17 | 2023-11-07 | 深▲せん▼市嘉宇康医療器械有限公司 | 半導体冷却モジュール及び光美容器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200722702A (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-16 | Fuchigami Micro Co | Heat pipe and method for manufacturing the same |
TW200742829A (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-16 | Inventec Corp | Supporting column having porous structure |
CN202221259U (zh) * | 2011-07-27 | 2012-05-16 | 广东新创意专利发展有限公司 | 沟槽复合纤维吸液芯及微热管和均热板 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3967427B2 (ja) | 1997-07-01 | 2007-08-29 | 株式会社フジクラ | 平板状ヒートパイプ |
US20040011509A1 (en) | 2002-05-15 | 2004-01-22 | Wing Ming Siu | Vapor augmented heatsink with multi-wick structure |
US8534348B2 (en) | 2005-09-01 | 2013-09-17 | Molex Incorporated | Heat pipe and method for manufacturing same |
JP4112602B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2008-07-02 | 株式会社渕上ミクロ | ヒートパイプ |
CN101055158A (zh) * | 2006-04-14 | 2007-10-17 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 热管 |
DE202007007568U1 (de) * | 2007-05-25 | 2007-09-20 | Boston Cool Tec Corporation, Wilmington | Eine flache Heatpipe (Wärmeleitrohr) und Kühlkörper welche diese verwenden |
JP5178274B2 (ja) | 2008-03-26 | 2013-04-10 | 日本モレックス株式会社 | ヒートパイプ、ヒートパイプの製造方法およびヒートパイプ機能付き回路基板 |
JP4706754B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2011-06-22 | ソニー株式会社 | 熱輸送デバイス及び電子機器 |
JP4811460B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2011-11-09 | ソニー株式会社 | 熱輸送デバイス及び電子機器 |
JP2012184875A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi | 平面型ヒートパイプ構造およびその製造方法 |
JP6121854B2 (ja) | 2013-09-18 | 2017-04-26 | 東芝ホームテクノ株式会社 | シート型ヒートパイプまたは携帯情報端末 |
-
2017
- 2017-06-30 CN CN201790000989.3U patent/CN210128646U/zh active Active
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-
2018
- 2018-12-31 US US16/236,887 patent/US10667430B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200722702A (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-16 | Fuchigami Micro Co | Heat pipe and method for manufacturing the same |
TW200742829A (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-16 | Inventec Corp | Supporting column having porous structure |
CN202221259U (zh) * | 2011-07-27 | 2012-05-16 | 广东新创意专利发展有限公司 | 沟槽复合纤维吸液芯及微热管和均热板 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI768335B (zh) * | 2019-05-10 | 2022-06-21 | 訊凱國際股份有限公司 | 均溫板及其製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201809578A (zh) | 2018-03-16 |
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US20190141855A1 (en) | 2019-05-09 |
US10667430B2 (en) | 2020-05-26 |
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