TWI654404B - 均溫板 - Google Patents

均溫板

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Abstract

一種均溫板，包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板組成的板體，其內面分布了毛細組織。接近發熱源的第二蓋板的突出部的內面上的毛細部可使用大於其他內面上的毛細部的粉粒徑形成，其粉末厚度亦可較厚。上述的設計可優化均溫板的熱傳效果。

Description

均溫板
本發明涉及一種均溫板的領域，尤其是一種具有突出部貼近發熱源的均溫板。
習知的均溫板為一種板狀熱管，於內部真空的環境內注入工作液體，藉由工作流體的液氣相變化執行熱交換之功能。習知的均溫板具有板狀外型，其一般由兩相蓋合的蓋板所組成，利用大表面積的兩板面分別作為受熱端和散熱端。均溫板的內部則一般設有毛細組織(wick structure)以加速工作流體的汽化和流動。
台灣專利號M497253揭露一種均溫板，其受熱區的內面為細金屬粉末，而散熱區的內面則為粗金屬粉末，藉以增加工作流體的回流速度。
本案提供一種均溫板，在接近發熱源的突出部採用較大粒徑的粉末所形成的毛細部，其可優化傳熱和散熱的效果。
依據上述，一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括向該板體的外面突出的一突出部；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部處，該第一毛細部係以一第一粉粒徑的金屬粉末燒結形成；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處，該第二毛細部係以一第二粉粒徑的金屬粉末燒結形成且該第二粉粒徑小於該第一粉粒徑；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處，且隔著該第一腔室與該第一毛細部及該第二毛細部相對，其中，該第三毛細部係以一第三粉粒徑的金屬粉末燒結形成且該第三粉粒徑小於該第一粉粒徑。
一例中，該第二粉粒徑等於該第三粉粒徑，該第一粉粒徑為80至120目。
一例中，該第一粉粒徑為80至120目，以及該第二粉粒徑或該第三粉粒徑為200至300目。
一例中，該第一毛細部具有一第一粉末厚度，該第二毛細部具有一第二粉末厚度且該第二粉末厚度小於該第一粉末厚度。
一例中，該第一毛細部具有一第一粉末厚度，該第三毛細部具有一第三粉末厚度且該第三粉末厚度小於該第一粉末厚度。
一例中，該突出部的內部形成連通該第一腔室的一第二腔室，且更包括複數個支撐柱分布於該第一腔室和該第二腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板之間。
一例中，該些支撐柱係以一第四粉粒徑的金屬粉末燒結形成，且該第四粉粒徑大於該第一粉粒徑。
一例中，該第四粉粒徑為60至100目。
依據上述，一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括一向該板體的外面突出的一突出部；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部並具有一第一厚度；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處並具有一第二厚度，且該第二厚度小於該第一厚度；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處並具有一第三厚度，且該第三厚度小於該第一厚度。
一例中，該毛細組織係以金屬粉末燒結形成，形成該第一毛細部的金屬粉粒徑大於形成該第二毛細部或該第三毛細部的金屬粉粒徑。
一例中，形成該第一毛細部的金屬粉粒徑為80至120目。
一例中，形成該第二毛細部或該第三毛細部的金屬粉粒徑為200至300目。
一例中，該突出部的內部形成連通該第一腔室的一第二腔室，且更包括複數個支撐柱分布於該第一腔室和該第二腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板之間。
一例中，該毛細組織和該些支撐柱皆以金屬粉末燒結形成，形成該些支撐柱的金屬粉粒徑大於形成該毛細組織的金屬粉粒徑。
一例中，形成該些支撐柱的金屬粉粒徑為60至100目。
依據上述，一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括一向該板體的外面突出的一突出部；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部，該第一毛細部具有一第一毛細孔徑；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處，該第二毛細部具有一第二毛細孔徑且該第二毛細孔徑小於該第一毛細孔徑；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處，且隔著該第一腔室與該第一毛細部及該第二毛細部相對，其中，該第三毛細部具有一第三毛細孔徑且該第三毛細孔徑小於該第一毛細孔徑。
一例中，該第一毛細部具有一第一厚度，該第二毛細部具有一第二厚度且該第二厚度小於該第一厚度。
一例中，該第一毛細部具有一第一厚度，該第三毛細部具有一第三厚度且該第三厚度小於該第一厚度。
一例中，均溫板更包括分布於該第一腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板以及該突出部之間的複數個支撐柱。
一例中，任一該支撐柱為一毛細結構或一實心結構或混合上述兩者。
依據上述，一種均溫板，包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板組成的板體，其內面分布了毛細組織，接近發熱源的第二 蓋板的突出部的內面上的毛細部可使用大於其他內面上的毛細部的粉粒徑形成，其粉末厚度亦可較厚。上述的設計可優化均溫板的熱傳效果。
10‧‧‧均溫板
12‧‧‧第一腔室
14‧‧‧第二腔室
20‧‧‧板體
22‧‧‧第一蓋板
221‧‧‧內面
24‧‧‧第二蓋板
241‧‧‧內面
26‧‧‧突出部
261‧‧‧內面
40‧‧‧發熱源
50‧‧‧毛細組織
52‧‧‧第一毛細部
54‧‧‧第二毛細部
56‧‧‧第三毛細部
60‧‧‧支撐柱
圖1為本案之均溫板的部分結構剖面示意圖。
圖2為本案之均溫板的另一部分結構剖面示意圖。
圖3為本案之均溫板的又一部分結構剖面示意圖。
為方便說明，本案圖式中的均溫板的各結構、組織或部件不依其應用時的比例，而依據說明需要進行不等比例的放大，此並非用以限制本案均溫板的實施。
本案以下所稱的板體，是指外觀上有相對的兩個表面的面積遠大於兩表面之間的側壁面積，其一般可利用相蓋合的兩蓋板組合而成。其次，依據相對作用可將兩蓋板區分成作為接觸或貼近發熱源的蓋板和作為散熱作用的蓋板，兩者的幾何形狀可相同或相異，側壁則可由兩蓋板之至少之一一體成型地提供，但本案不限於此。以下雖以平面繪製或說明兩蓋板，但任一蓋板亦可依據需要而設計為弧形或其他形狀。再者，板體的內部呈中空狀而形成一中空腔室，為方便說明，巨觀上由兩蓋板蓋合且介於兩板體之間的腔室為以下所稱的第一腔室，至於利用任一蓋板的板面凹凸輪廓所形成於板體內部的中空空間則為以下所稱的第二腔室或第三腔室等等。
本案以下所稱的毛細組織或結構，是指組織或結構中具有多個毛細孔或相連通的孔洞空穴，一般為編織網或粉末燒結或結合上述兩者所形成，並且可用毛細孔徑或毛細密度描述。當編織網具有較少的網目數或使用較大顆粒的粉末燒結時，毛細孔徑大，毛細密度較低；反之毛細孔徑小者，則毛細密度較高。可以理解的，此處的毛細孔徑，以統計上的量測得到者，可以以一數值或一數值範圍表示，並非以每個毛細孔徑皆完全相同為必要。
圖1為本案之均溫板的部分結構剖面示意圖。圖2為本案之均溫板的另一部分結構剖面示意圖。請參考圖1至圖2，均溫板10的一板體20包括一第一蓋板22和具有一突出部26的一第二蓋板24。於一實施例中，相對蓋合的第一蓋板22和第二蓋板24界定了板體20內部的一中空空間，以第一腔室12表示；第二蓋板24向板體20的外面突出的突出部26的內部則形成一第二腔室14，且第二腔室14可與第一腔室12連通。突出部26的幾何形狀、大小、位置和數量可依需求而定，圖中僅為例示說明。本案的均溫板10在應用時，發熱源40一般是接觸第二蓋板24的突出部26的外表面，故對均溫板10來看，第二蓋板24可視為受熱端；相對地，第一蓋板22則為散熱端。
續參考圖1至圖2，毛細組織50暴露於第一腔室12和第二腔室14中，其設置於第一蓋板22和第二蓋板24的內面上。第一腔室12內設有一工作流體(圖上未繪)，毛細組織50接觸工作流體。其次，毛細組織50包括具有一第一毛細孔徑和一第一厚度的一第一毛細 部52、具有一第二毛細孔徑和一第二厚度的一第二毛細部54、以及具有一第三毛細孔徑和一第三厚度的一第三毛細部56。於一實施例中，第一毛細部52固定於第二蓋板24的突出部26處的內面261，第二毛細部54固定於第二蓋板24的突出部26以外處的內面241，第三毛細部56固定於第一蓋板22處的內面221上，且隔著第一腔室12和第二腔室14而與第一毛細部52及第二毛細部54相對。
續參考圖1至圖2，於一實施例中，第二毛細孔徑小於第一毛細孔徑，並且第三毛細孔徑亦小於第一毛細孔徑。其次，第二厚度小於第一厚度，並且第三厚度小於第一厚度。在毛細組織50以金屬粉末燒結的方式形成的情況時，第一毛細部52、第二毛細部54和第三毛細部56可分別選用第一粉粒徑、第二粉粒徑和第三粉粒徑的金屬粉末燒結形成，其中，第二粉粒徑小於第一粉粒徑，且第三粉粒徑小於該第一粉粒徑。實施時，舉例但不限地，第一粉粒徑為80至120目，第二粉粒徑或/和第三粉粒徑則為200至300目，其中，目數愈大表示金屬粉粒徑愈小。再者，第二粉粒徑和第三粉粒徑則可以相同或相異。可以理解的，毛細組織50亦可選用金屬編織網形成，在相同面積下，網目數愈多者，網目愈密，所形成的毛細孔徑愈小。是以，在毛細組織50以金屬粉末燒結的方式形成的情況時，形成第一毛細部52的金屬編織網的網目數將少於形成第二毛細部54或形成第三毛細部56的金屬編織網的網目數。
圖3為本案之均溫板的又一部分結構剖面示意圖。請參考圖1 至圖3，均溫板10更包括分布於第一腔室12和第二腔室14中並抵頂於第一蓋板22和該第二蓋板24之間的複數個支撐柱60。於一實施例中，支撐柱60可以是實心、表面平滑或粗糙(例如具有溝槽或凹凸)的結構；或是整體為毛細結構(例如有毛細孔分布其中)；或是結合實心和毛細的結構。在支撐柱60亦以金屬粉末燒結的方式形成的情況時，形成該些支撐柱60的金屬粉粒徑大於形成毛細組織50的金屬粉粒徑。實施時，舉例但不限地，當選用的第一粉粒徑為80至120目時，支撐柱60以第四粉粒徑的金屬粉末燒結形成，其中，第四粉粒徑可以為60至100目。
在此必須說明者為，以上配合圖式所為之詳細描述，僅係為了說明本發明之技術內容及特徵而提供之一實施方式，凡在本發明領域中具有一般通常知識之人，在瞭解本發明之技術內容及特徵之後，於不違背本發明之精神下，所為之種種簡單之修飾、替換或構件之減省，皆應屬於以下所揭示之申請專利範圍之內。

Claims (17)

  1. 一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括向該板體的外面突出的一突出部，該突出部的內部形成連通該第一腔室的一第二腔室，且更包括複數個支撐柱分布於該第一腔室和該第二腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板之間；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部處，該第一毛細部係以一第一粉粒徑的金屬粉末燒結形成；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處，該第二毛細部係以一第二粉粒徑的金屬粉末燒結形成且該第二粉粒徑小於該第一粉粒徑；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處，且隔著該第一腔室與該第一毛細部及該第二毛細部相對，其中，該第三毛細部係以一第三粉粒徑的金屬粉末燒結形成且該第三粉粒徑小於該第一粉粒徑。
  2. 如請求項1所述的均溫板，其中，該第二粉粒徑等於該第三粉粒徑，該第一粉粒徑為80至120目。
  3. 如請求項1所述的均溫板，其中，該第一粉粒徑為80至120目，以及該第二粉粒徑或該第三粉粒徑為200至300目。
  4. 如請求項1所述的均溫板，其中，該第一毛細部具有一第一粉末厚度，該第二毛細部具有一第二粉末厚度且該第二粉末厚度小於該第一粉末厚度。
  5. 如請求項1所述的均溫板，其中，該第一毛細部具有一第一粉末厚度，該第三毛細部具有一第三粉末厚度且該第三粉末厚度小於該第一粉末厚度。
  6. 如請求項1所述的均溫板，其中，該些支撐柱係以一第四粉粒徑的金屬粉末燒結形成，且該第四粉粒徑大於該第一粉粒徑。
  7. 如請求項6所述的均溫板，其中，該第四粉粒徑為60至100目。
  8. 一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括一向該板體的外面突出的一突出部，該突出部的內部形成連通該第一腔室的一第二腔室，且更包括複數個支撐柱分布於該第一腔室和該第二腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板之間；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部並具有一第一厚度；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處並具有一第二厚度，且該第二厚度小於該第一厚度；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處並具有一第三厚度，且該第三厚度小於該第一厚度。
  9. 如請求項8所述的均溫板，其中，該毛細組織係以金屬粉末燒結形成，形成該第一毛細部的金屬粉粒徑大於形成該第二毛細部或該第三毛細部的金屬粉粒徑。
  10. 如請求項8所述的均溫板，其中，形成該第一毛細部的金屬粉粒徑為80至120目。
  11. 如請求項10所述的均溫板，其中，形成該第二毛細部或該第三毛細部的金屬粉粒徑為200至300目。
  12. 如請求項8所述的均溫板，其中，該毛細組織和該些支撐柱皆以金屬粉末燒結形成，形成該些支撐柱的金屬粉粒徑大於形成該毛細組織的金屬粉粒徑。
  13. 如請求項12所述的均溫板，其中，形成該些支撐柱的金屬粉粒徑為60至100目。
  14. 一種均溫板，包括：一板體，其包括相對蓋合的一第一蓋板和一第二蓋板，該第一蓋板和該第二蓋板之間為中空而形成一第一腔室，其中，該第二蓋板包括一向該板體的外面突出的一突出部；複數個支撐柱，分布於該第一腔室中並抵頂於該第一蓋板和該第二蓋板以及該突出部之間；及一毛細組織暴露於該第一腔室中，該毛細組織包括一第一毛細部、一第二毛細部和一第三毛細部，其中，該第一毛細部固定於該第二蓋板的該突出部，該第一毛細部具有一第一毛細孔徑；該第二毛細部固定於該第二蓋板的該突出部以外處，該第二毛細部具有一第二毛細孔徑且該第二毛細孔徑小於該第一毛細孔徑；及該第三毛細部固定於該第一蓋板處，且隔著該第一腔室與該第一毛細部及該第二毛細部相對，其中，該第三毛細部具有一第三毛細孔徑且該第三毛細孔徑小於該第一毛細孔徑。
  15. 如請求項14所述的均溫板，其中，該第一毛細部具有一第一厚度，該第二毛細部具有一第二厚度且該第二厚度小於該第一厚度。
  16. 如請求項14所述的均溫板，其中，該第一毛細部具有一第一厚度，該第三毛細部具有一第三厚度且該第三厚度小於該第一厚度。
  17. 如請求項14所述的均溫板，其中，任一該支撐柱為一毛細結構或一實心結構或混合上述兩者。
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