TWI656828B - heat sink - Google Patents

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TWI656828B
TWI656828B TW107111489A TW107111489A TWI656828B TW I656828 B TWI656828 B TW I656828B TW 107111489 A TW107111489 A TW 107111489A TW 107111489 A TW107111489 A TW 107111489A TW I656828 B TWI656828 B TW I656828B
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青木博史
稲垣義勝
川畑賢也
岡田博
竹村大輝
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日商古河電氣工業股份有限公司
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Abstract

提供一種藉在熱管上抑制熱點產生之情事,發揮優良冷卻性能之散熱器。 散熱器包括受熱板以及熱管,受熱板可傳熱地連接有發熱體,熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率。

Description

散熱器
本發明係關於一種藉包括由高熱傳導率之材料所形成之受熱板,可抑制在熱管上產生熱點之散熱器。
搭載於電動、電子機器上之半導體元件等之電子零件,係因為伴隨著高功能化之高密度搭載等,發熱量增大,近年來,其冷卻變得更加重要。電子零件等之發熱體之冷卻方法,有使用散熱器之情事。
為了有效率地冷卻發熱體,係被要求提高散熱器之散熱效率。在此,提案有一種於做為散熱部之複數鰭片被立設於做為安裝部之基座部上之散熱器中,鰭片與基座部係被一體鑄造,同時熱管的至少局部被一體鑄入於此基座部上之散熱器(專利文獻1)。在專利文獻1之散熱器中,熱管係藉金屬製之基座部以被鑄入,所以,提高熱管與基座部間之熱傳導性,結果,提高散熱器之散熱效率。
但是,在專利文獻1之散熱器中,係做為冷卻對象之發熱體,可傳熱地直接連接在熱管之容器上,所以,當發熱體之發熱密度增大時,在熱管上變得很容易產生熱點,而有有時無法獲得充分之冷卻特性之問題。 [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平11-195738號公報
[發明所欲解決之問題]
鑑於上述情事,本發明之目的,係在於提供一種藉抑制在熱管上產生熱點,發揮優良冷卻性能之散熱器。 [解決問題之手段]
本發明之態樣,係一種散熱器,包括受熱板以及熱管,受熱板可傳熱地連接有發熱體,熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率。
在上述態樣中,做為冷卻對象之發熱體係可傳熱地連接在散熱器的受熱板上,藉此,發熱體被冷卻。發熱體之熱,係自發熱體往受熱板被傳遞,被往受熱板傳遞之熱,係自受熱板往熱管傳遞,被往熱管傳遞之熱,係藉熱管之熱傳送功能,往散熱器之外部環境被釋出。發熱體之熱,係透過受熱板與熱管,往外部環境被釋出,藉此,發熱體被冷卻。在上述態樣中,熱管係透過受熱板,與發熱體可傳熱地相連接。又,熱管與受熱板,係由熱傳導率不同之材料所形成,彼此係不同構件。
本發明之態樣,係前述容器的局部領域,與前述受熱板可傳熱地相連接之散熱器。在上述態樣中,於熱管的容器,存在有與受熱板不相接之部位和與受熱板相接之部位。
本發明之態樣,係前述受熱板之熱傳導率為200W/(m‧K)以上、1500W/(m‧K)以下,前述容器材料之熱傳導率為10W/(m‧K)以上、450W/(m‧K)以下之散熱器。
在上述態樣中,受熱板也使用熱傳導率比熱管之容器材料之熱傳導率還要大之材料。又,本專利說明書中,「熱傳導率」係意味25°C中之熱傳導率。
本發明之態樣,係前述容器之材料,係從由不銹鋼、鈦、鈦合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、銅及銅合金所構成之群組所選出之至少一種之散熱器。
本發明之態樣,係前述受熱板,係從由銅、銅合金、鋁、鋁合金、銀、銀合金、石墨及碳材料所構成之群組所選出之至少一種之散熱器。
本發明之態樣,係前述受熱板之縱向長度,為前述容器之縱向長度之0.01倍~0.5倍之散熱器。
本發明之態樣,係前述受熱板之橫向長度,為前述容器之橫向長度之0.01倍~1.0倍之散熱器。
本發明之態樣,係前述受熱板之俯視面積,為前述容器之俯視面積之0.005倍~1.0倍之散熱器。
本專利說明書中,所謂「俯視」係意味相對於自受熱板往熱管之熱傳遞方向而言之平行方向中自熱管側觀得之態樣。
本發明之態樣,係前述受熱板之厚度,為前述容器之厚度之0.1倍~10.0倍之散熱器。 [發明效果]
若依據本發明散熱器之態樣的話,熱管係與受熱板可傳熱地相連接,受熱板之熱傳導率大於熱管之容器材料之熱傳導率,藉此,自發熱體往受熱板傳遞之熱,係在受熱板擴散後,被往熱管傳遞,所以,有效的蒸發部面積擴大,可抑制在熱管上產生熱點之情事。亦即,若依據本發明之態樣的話,在藉受熱板而熱密度減少後之狀態下,熱往熱管被傳遞,所以,可抑制在熱管上產生熱點。因此,若依據本發明散熱器之態樣的話,可減少往熱管之熱負荷,所以,可發揮優良之冷卻性能。又,若依據本發明散熱器之態樣的話,在熱管與發熱體間配置有受熱板,所以,可防止熱管局部性接觸到發熱體的一部分(例如發熱體的角部等的周邊部),可防止熱管在此接觸部變形。當熱管係局部性與發熱體相接觸、在此接觸部之熱管變形時,藉此變形部局部性受熱,熱密度上昇,有時熱管產生過熱。但是,在本發明之散熱器中,如上所述,藉受熱板以防止熱管之局部性變形與局部性和發熱體相接觸,藉此,在熱密度減少後之狀態下,自發熱體往熱管熱傳遞,所以,可防止熱管之過熱。
若依據本發明散熱器之態樣的話,容器的局部領域係與受熱板可傳熱地相連接,藉此,受熱板之熱擴散特性與熱管之熱傳送功能更加提高,所以,可獲得更優良之冷卻性能。
以下,針對本發明第一實施形態之散熱器,使用圖面以說明之。如第1圖及第2圖所示,第一實施形態之散熱器1係包括受熱板10、第1熱管11、第2熱管12、以及散熱鰭片15。第1熱管11係可傳熱地被連接在受熱板10上。第2熱管12係以一邊之端部13之部位,與第1熱管11可傳熱地連接。散熱鰭片15係與第2熱管12之另一邊之端部14可傳熱地連接。發熱體100係可傳熱地被連接在受熱板10上,藉此,被散熱器1冷卻。
第1熱管11的容器16係呈平板狀。平板狀之容器16,係藉一邊之板狀體與和此一邊之板狀體相向之另一邊之板狀體重疊而被形成。一邊之板狀體係其中央部成凸狀地塑性變形。一邊之板狀體的成凸狀地塑性變形之部位,係容器16的凸部(未圖示),凸部的內部係成為空洞部。空洞部的內部空間,係藉排氣處理而被減壓,裝入有動作流體(未圖示)。而且,在被減壓之空洞部內部,係設有具有毛細管力之芯線構造體(未圖示)。容器16呈平板狀之第1熱管11係平面型熱管,所以,係蒸汽腔體。
容器16之形狀,雖然並未特別侷限,但是,在第1熱管11中,俯視(相對於第1熱管11之平面而言,自鉛直方向所見之態樣)係呈矩形。容器16之厚度,雖然並未特別侷限,但是,可以係例如列舉0.3~1.0mm。
如第2圖及第3圖所示,在第1熱管11的容器16上,係可傳熱地連接有平板狀之受熱板10。又,受熱板10之俯視形狀,雖然並未特別侷限,但是,如第2圖所示,在散熱器1中,係呈矩形。又,受熱板10係被安裝於容器16,使得受熱板10之縱向與容器16之縱向概略平行。
如第2圖所示,在散熱器1中,平板狀之受熱板10的一邊之表面全體,係與容器16可傳熱地相連接。亦即,受熱板10全體,係在俯視中,被設於與第1熱管11的容器16疊合之位置。另外,在平板狀之受熱板10之另一邊之表面上,係可傳熱地連接有做為冷卻對象之發熱體100。因此,在第1熱管11與發熱體100之間,設有受熱板10。容器16之俯視(仰視)之面積,係大於受熱板10之俯視(仰視)之面積,容器16之俯視(仰視)中之局部領域,係與受熱板10可傳熱地相連接。亦即,受熱板10之俯視(仰視)之面積,係未滿容器16之俯視(仰視)面積之1.0倍。受熱板10之俯視(仰視)面積,雖然並未特別侷限,但是,自可確實獲得受熱板10之熱擴散特性之點觀之,最好係容器16之俯視(仰視)面積之0.005~1.0倍,0.1~1.0倍則更佳,自平衡良好地提高受熱板10之熱擴散特性與第1熱管11之熱傳送功能之點觀之,0.3~0.7倍則特別好。
又,如第2圖及第3圖所示,在散熱器1中,受熱板10之縱向長度,係比容器16之縱向長度還要短。亦即,受熱板10之縱向長度,係未滿容器16之縱向長度之1.0倍。受熱板10之縱向長度,雖然並未特別侷限,但是,自可確實獲得受熱板10之熱擴散特性之點觀之,最好係容器16之縱向長度之0.01~1.0倍,自平衡良好地提高受熱板10之熱擴散特性與第1熱管11之熱傳送功能之點觀之,0.01~0.5倍則更佳,0.1~0.5倍則特別地好。而且,受熱板10之縱向長度,也可以比容器16之縱向長度還要長,例如受熱板10之縱向長度,也可以係容器16之縱向長度之超過1.0倍~2.0倍。
而且,在散熱器1中,相對於受熱板10之縱向的直交方向(橫向)之長度,係自平衡良好地提高受熱板10之熱擴散特性與第1熱管11之熱傳送功能之點觀之,係比相對於容器16之縱向的直交方向(橫向)之長度還要短。亦即,受熱板10之橫向長度,係未滿容器16之橫向長度之1.0倍。受熱板10之橫向長度,並未特別侷限,自可確實獲得受熱板10之熱擴散特性之點觀之,最好係容器16之橫向長度之0.01~1.0倍,0.3~0.7倍則特別好。
受熱板10之厚度,並未特別侷限,自熱擴散特性與對容器16之熱傳導性之平衡之點觀之,相對於容器16之厚度而言,最好係0.1~10.0倍,0.1~5.0倍則更佳,0.3~3.0倍則特別好。
容器16與受熱板10之熱傳性連接之方法,並未特別侷限,在散熱器1中,係藉受熱板10之平面部直接與容器16之平面部相接,容器16(第1熱管11)與受熱板10係可傳熱地相連接。受熱板10之對容器16之連接,固定機構係並未特別侷限,例如可列舉螺固、軟銲、硬銲及焊接等。
容器16與受熱板10之材料,係如果受熱板10之材料之熱傳導率大於容器16之材料之熱傳導率時,並未特別侷限,例如受熱板10之熱傳導率,係自可確實獲得受熱板10之熱擴散特性,而且,材料很容易獲得之點觀之,在25℃下,最好係200W/(m‧K)以上、1500W/(m‧K)以下,300W/(m‧K)以上、450W/(m‧K)以下則更佳。容器16之材料之熱傳導率,係例如自熱密度被確實減少後之狀態下,往容器16熱傳遞之點觀之,在25℃下,最好係10W/(m‧K)以上、450W/(m‧K)以下,10W/(m‧K)以上、且未滿200W/(m‧K)則更佳,10W/(m‧K)以上、100W/(m‧K)以下則特別好。
受熱板10之材料,可列舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、銀、銀合金、石墨(例如石墨片體等)、碳材料(例如使用碳纖維之複合構件等)等。又,容器16之材料,可列舉例如不銹鋼、鈦、鈦合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、銅、銅合金等。但是,受熱板10之材料之熱傳導率,係大於容器16之材料之熱傳導率,所以,容器16係使用與受熱板10之材料不同之材料。
其中,自第1熱管11之輕量化、薄型化及機械強度與受熱板10之熱擴散特性之點觀之,受熱板10之材料,最好係銅、銅合金、鋁或鋁合金,容器16之材料最好係不銹鋼、鈦或鈦合金之組合,受熱板10之材料係銅或銅合金,容器16之材料最好係不銹鋼之組合則更佳。又,當受熱板10之材料係銅或銅合金,容器16之材料係不銹鋼時,相對於銅或銅合金之表面粗度(算術平均粗度:Ra)係0.05~0.2μm左右而言,不銹鋼之表面粗度(Ra)係0.5μm左右,所以,銅或銅合金之表面粗度(Ra)係小於不銹鋼。因此,當透過熱傳導性潤滑脂(未圖示),而受熱板10可傳熱地被連接在發熱體100上之時,其與不使用受熱板10地,透過熱傳導性潤滑脂,而熱管可傳熱地被連接在發熱體100上之情形相比較下,可減少發熱體100與散熱器1間之熱阻。
又,容器16與受熱板10之線膨脹係數,最好係較接近。當線膨脹係數不同時,容器16很容易自受熱板10剝離,當產生剝離時,受熱板10與容器16間之熱阻增大。從藉由線膨脹係數接近、而確實防止剝離之觀點觀之,容器16係不銹鋼,受熱板係銅之組合則更佳。
被裝入容器16的空洞部之動作流體,係對應與容器16材料之適合性,可適宜選擇,可列舉例如水,此外,可列舉替代氟利昂、氟碳化合物類、環戊烷、乙二醇、這些與水之混合物等。又,芯線構造體可列舉例如銅粉等金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、凹槽、不織布等。
如第1圖及第2圖所示,在第1熱管11的容器16的縱向緣部,係可傳熱地連接有第2熱管12。第2熱管12的容器係管體,其一邊之端部13,係可傳熱地連接在第1熱管11的容器16的縱向緣部。一邊之端部13,係橫跨容器16之橫向全體延伸。又,一邊之端部13,係沿著第1熱管11的容器16的平面延伸。因此,第2熱管12係透過第1熱管11,與受熱板10可傳熱地相連接。第2熱管12的容器之徑向形狀,並未特別侷限,可列舉例如圓形、橢圓形等,又,也可以係扁平加工管體後之扁平型。
在散熱器1中,第2熱管12之熱傳送方向,係相對於第1熱管11的容器16的平面而言,成為概略平行之方向。
第2熱管12的容器之材料,並未特別侷限,可列舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不銹鋼、鈦、鈦合金等。又,被裝入第2熱管12內部之動作流體,可列舉例如在第1熱管11所列舉者。又,被收納在第2熱管12內部之芯線構造體,可列舉例如在第1熱管11所列舉者。第2熱管12的往第1熱管11之連接機構,並未特別侷限,可列舉例如軟銲、硬銲、焊接等。
在第2熱管12的另一邊之端部14,安裝有散熱鰭片15,在另一邊之端部14係可傳熱地連接有散熱鰭片15。散熱鰭片15之材料,可列舉例如鋁、鋁合金、銅、銅合金等。
接著,說明散熱器1之作用。當散熱器1的受熱板10,安裝有做為冷卻對象之發熱體100時,發熱體100之熱,係自發熱體100往受熱板10傳遞,被往受熱板10傳遞之熱,係自受熱板10往第1熱管11的受熱部(與受熱板10相接之部位)傳遞。被往第1熱管1l的受熱部傳遞之熱,係藉第1熱管11之熱傳遞功能,自第1熱管11的受熱部,往做為自此受熱部離開之部位之散熱部(在散熱器1中,係第2熱管12的一邊之端部13可傳熱地相連接之部位)輸送,自第1熱管11的散熱部往第2熱管12的一邊之端部13(受熱部)傳遞。被往第2熱管12的一邊之端部13傳遞之熱,係藉第2熱管12之熱傳遞功能,自一邊之端部13往第2熱管12的另一邊之端部14(散熱部)輸送,而且,自另一邊之端部14往散熱鰭片15傳遞。被往散熱鰭片15傳遞之熱,係自散熱鰭片15往散熱器1之外部環境被釋出。發熱體100之熱,係自散熱鰭片15往外部環境被釋出,藉此,發熱體100被冷卻。
在散熱器1中,第1熱管11係與受熱板10可傳熱地相連接,受熱板10之熱傳導率,係大於第1熱管11之容器16材料之熱傳導率,藉此,自發熱體100往受熱板10傳遞之熱,係優先地擴散往熱傳導率相對較大之受熱板10。在受熱板10上之熱擴散後,熱係自受熱板10往第1熱管11傳遞,所以,可抑制在第1熱管11產生熱點。因此,在散熱器1中,係可減少透過受熱板10,而往與發熱體100可傳熱地相連接之第1熱管11之熱負荷,所以,可發揮優良之冷卻性能。又,當第1熱管11係局部性地與發熱體100接觸(例如與發熱體100的角部等之周邊部相接觸)、在此接觸部之第1熱管11變形時,此變形部係局部性地自發熱體100受熱,而熱密度上昇,有時在第1熱管11會產生過熱。但是,在散熱器1中,係於第1熱管11與發熱體100之間配置有受熱板10,所以,第1熱管11係局部性接觸到發熱體10的一部份,可防止第1熱管11在此接觸部變形。亦即,受熱板10係也發揮做為第1熱管11之保護構件之功能。如此一來,在散熱器1中,可防止第1熱管11在與發熱體10之局部性之接觸部變形,所以,可防止自發熱體100往第1熱管11,在局部性之熱密度上昇後之狀態下被熱傳遞,而第1熱管11過熱。
接著,針對本發明第二實施形態之散熱器,使用圖面以說明之。而且,針對與第一實施形態之散熱器相同之構成要素,係使用相同之編號以說明之。
在第一實施形態之散熱器中,與受熱板可傳熱地相連接之第1熱管,係平面型熱管,亦即,係蒸汽腔體,其設置數量係一個,但是,取代此,如第4圖所示,在第二實施形態之散熱器2中,與受熱板10可傳熱地相連接之第1熱管21,係使用由複數(在第4圖中係兩個)扁平型熱管21-1、21-2所構成之熱管群。兩個扁平型熱管21-1、21-2,係彼此為概略同一形狀、尺寸,並列配置,而且,側面相接觸,藉此,與受熱板10可傳熱地相連接之第1熱管21被形成。
在扁平型熱管21-1、21-2中,使用例如藉扁平加工徑向之剖面為圓形之管體,所形成之容器。
在散熱器2中,受熱板10之縱向長度,也比扁平型熱管21-1、21-2之縱向長度還要短。另外,相對於受熱板10之縱向的直交方向之長度,係與相對於第1熱管21之縱向的直交方向之長度為概略相同。在散熱器2中,兩個扁平型熱管21-1、21-2的一邊之端部(亦即,第1熱管21的一邊之端部),係藉與受熱板10可傳熱地相連接,而發揮做為受熱部之功能,與受熱板10不相連接之相向於一邊之端部之另一邊之端部,係發揮做為散熱部之功能。在第1熱管21的另一邊之端部(散熱部),安裝有散熱鰭片15。
而且,在散熱器2中,係未設有與第1熱管21可傳熱地相連接之第2熱管。
在散熱器2中,自發熱體(未圖示)往受熱板10傳遞之熱,也擴散在熱傳導率相對大於第1熱管21的容器之受熱板10,所以,係往扁平型熱管21-1、21-2傳遞,所以,可抑制在扁平型熱管21-1、21-2產生熱點之情事。
接著,針對本發明第三實施形態之散熱器,使用圖面以說明之。而且,針對與第一及第二實施形態之散熱器相同之構成要素,係使用相同之符號以說明之。
在第一實施形態之散熱器中,係在第1熱管的容器的縱向緣部,可傳熱地連接有第2熱管,但是,取代此,如第5圖所示,在第三實施形態之散熱器3中,於第1熱管11的容器16的縱向中央部,係可傳熱地連接有第2熱管12。第2熱管12的一邊之端部13,係可傳熱地連接在第1熱管11的容器16的縱向中央部。又,第2熱管12的一邊之端部13,係不延伸至第1熱管11的容器16的中心部,在第1熱管11的容器16的周緣部可傳熱地相連接。
又,在第一實施形態之散熱器中,係於第2熱管的另一邊之端部安裝有散熱鰭片,但是,在第三實施形態之散熱器3中,係於第2熱管12的另一邊之端部14,未安裝有散熱鰭片等之熱交換機構。
在散熱器3中,第1熱管11也與受熱板10可傳熱地相連接,受熱板10之熱傳導率係大於第1熱管11之容器16材料之熱傳導率,藉此,自發熱體100往受熱板10傳遞之熱,係優先往熱傳導率相對較大之受熱板10擴散。因此,可抑制在第1熱管11上產生熱點之情事。如上所述,在散熱器3中,也可減少往透過受熱板10而與發熱體100可傳熱地相連接之第1熱管11之熱負荷,所以,可發揮優良之冷卻性能。
接著,針對本發明第四實施形態之散熱器,使用圖面以說明之。而且,針對與第一~第三實施形態之散熱器相同之構成要素,係使用相同符號以說明之。
在第一及第三實施形態之散熱器中,在一個第1熱管的容器上,可傳熱地連接有一個第2熱管,但是,取代此,如第6圖所示,在第四實施形態之散熱器4中,係於一個第1熱管11的容器16上,可傳熱地連接有複數(在第6圖中,係兩個)第2熱管12。在散熱器4中,係於第1熱管11的容器16的縱向兩緣部,可傳熱地連接有第2熱管12。第2熱管12的一邊之端部13,係與第1熱管11的容器16的縱向兩緣部可傳熱地相連接。
在散熱器4中,複數第2熱管12係與第1熱管11可傳熱地相連接,所以,第2熱管12之熱傳遞力係更加提高。
在散熱器4中,第1熱管11也與受熱板10可傳熱地相連接,受熱板10之熱傳導率係大於第1熱管11之容器16材料之熱傳導率,藉此,自發熱體100往受熱板10傳遞之熱,係優先往熱傳導率相對較大之受熱板10擴散。因此,可抑制在第1熱管11上產生熱點之情事。如上所述,在散熱器4中,也可減少往透過受熱板10而與發熱體100可傳熱地相連接之第1熱管11之熱負荷,所以,可發揮優良之冷卻性能。
接著,針對本發明第五實施形態之散熱器,使用圖面以說明之。而且,針對與第一~第四實施形態之散熱器相同之構成要素,係使用相同符號以說明之。
在上述各實施形態之散熱器中,於第五實施形態之散熱器中,自發熱體傳遞到第1熱管之熱,係自第1熱管11往第2熱管傳遞,但是,取代此,如第7圖所示,於第5實施形態之散熱器5中,係自發熱體100傳遞到第1熱管11之熱H,並不僅自第1熱管11往第2熱管12傳遞,也往熱傳導性構件41傳遞。
在散熱器5中,在第1熱管11的容器16上,不僅可傳熱地連接有第2熱管12,也可傳熱地連接有熱傳導構件41。在散熱器5中,係於第1熱管11的容器16的縱向中央部,可傳熱地連接有第2熱管12,鄰接於第2熱管12而可傳熱地連接有熱傳導構件41。在第7圖中,熱傳導構件41係以位於第2熱管12的兩側的方式,在第1熱管11的容器16可傳熱地連接有熱傳導構件41。又,第2熱管12的一邊之端部13,係不延伸至第1熱管11的容器16的中心部,在第1熱管11的容器16的周緣部可傳熱地相連接。
熱傳導構件41係例如板狀或片體狀之構件,其材質可列舉例如石墨、銅等之金屬等。
在散熱器5中,係不僅可傳熱地連接有第2熱管12,熱傳導構件41也與第1熱管11可傳熱地相連接,所以,來自第1熱管11之熱傳遞特性更加提高。又,在散熱器5中,不僅第1熱管11,第2熱管12之熱負荷也可減少。
在散熱器5中,第1熱管11也與受熱板10可傳熱地相連接,受熱板10之熱傳導率係大於第1熱管11之容器16材料之熱傳導率,藉此,自發熱體100往受熱板10傳遞之熱,係優先往熱傳導率相對較大之受熱板10擴散。因此,可抑制在第1熱管11上產生熱點之情事。如上所述,在散熱器5中,也可減少往透過受熱板10而與發熱體100可傳熱地相連接之第1熱管11之熱負荷,所以,可發揮優良之冷卻性能。
接著,說明本發明散熱器之其他實施形態。在第一、第三~第五實施形態之散熱器中,係在與受熱板可傳熱地相連接之第1熱管之縱向之緣部或中央部(散熱部)上,設有第2熱管,但是,對應使用狀況,也可以不設置第2熱管,也可以在第1熱管設置散熱鰭片。又,在第二實施形態之散熱器中,因應需要,也可以在與受熱板可傳熱地相連接之扁平型熱管(第1熱管)上,更可傳熱地連接第2熱管。在此情形下,第2熱管係透過扁平型熱管,以與受熱板可傳熱地相連接。 [實施例]
接著,說明本發明之實施例,但是,本發明係只要不超過其旨趣,其並不侷限這些例子。
散熱器係使用第1圖~第3圖所示之第一實施形態之態樣之散熱器。 第1熱管:50mm×100mm×厚度0.6mm之不銹鋼製容器,動作流體係水。 受熱板:20×30×厚度0.1mm之銅(實施例1),20×30×厚度0.1mm之不銹鋼(比較例2),比較例1係無受熱板。 第2熱管:φ6mm×T2mm×L100mm之銅製扁平型容器,動作流體係水。 散熱鰭片:20mm×10mm×2mm之銅製,20片 發熱體:20W
溫度之量測處所,係發熱體(1)、第1熱管之中,與發熱體連接之部位之正上方(2)、第1熱管之中,安裝有第2熱管之緣部(3)、及第2熱管的另一邊之端部(4)之四處。溫度之量測,係藉在處所表面設置熱電偶以進行之。
使實施例1、比較例1及2之結果表示在第8圖。由第8圖可知:於使用不銹鋼製之容器與銅製之受熱板之實施例1中,發熱體之溫度係大幅降低。另外,在使用不銹鋼製之容器,不設置受熱板之比較例1、及使用不銹鋼製之容器與不銹鋼製之受熱板之比較例2中,無法充分冷卻發熱體。 [產業上之利用可能性]
本發明之散熱器,係因為可抑制在熱管上產生熱點,所以,即使發熱體之發熱量增大,也可發揮優良之冷卻性能,所以,可利用在廣泛之領域,在例如搭載有發熱量較大之電子零件之筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等之被組裝於可攜式電子設備上之電子零件之冷卻領域,利用價值特別高。
1、2、3、4、5 散熱器 10 受熱板 11、21 第1熱管 12、22 第2熱管 13 端部 14 端部 15 散熱鰭片 16 容器 21-1、21-2 扁平型熱管 41 熱傳導構件 100 發熱體 H 熱
第1圖係本發明第一實施形態之散熱器之俯視圖。 第2圖係表示本發明第一實施形態之散熱器上,可傳熱地連接有發熱體之狀態之仰視圖。 第3圖係本發明第一實施形態之散熱器之局部側視剖面圖。 第4圖係本發明第二實施形態之散熱器之俯視圖。 第5圖係表示本發明第三實施形態之散熱器上,可傳熱地連接有發熱體之狀態之仰視圖。 第6圖係表示本發明第四實施形態之散熱器上,可傳熱地連接有發熱體之狀態之仰視圖。 第7圖係表示本發明第五實施形態之散熱器上,可傳熱地連接有發熱體之狀態之仰視圖。 第8圖係表示實施例及比較例之結果之曲線圖。

Claims (9)

  1. 一種散熱器,包括受熱板、以及熱管,前述受熱板可傳熱地連接有發熱體,前述熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,其中前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器,其中,前述容器之局部領域,係與前述受熱板可傳熱地相連接。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱器,其中,前述受熱板之熱傳導率係200W/(m‧K)以上、1500W/(m‧K)以下,前述容器之材料之熱傳導率係10W/(m‧K)以上、450W/(m‧K)以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱器,其中,前述容器之材料,係從由不銹鋼、鈦、鈦合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、銅及銅合金所構成之群組所選出之至少一種。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱器,其中,前述受熱板係從由銅、銅合金、鋁、鋁合金、銀、銀合金、石墨及碳材料所構成之群組所選出之至少一種。
  6. 一種散熱器,包括受熱板、以及熱管,前述受熱板可傳熱地連接有發熱體,前述熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,其中前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率,前述受熱板之縱向長度,係前述容器之縱向長度之0.01倍~0.5倍。
  7. 一種散熱器,包括受熱板、以及熱管,前述受熱板可傳熱地連接有發熱體,前述熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,其中前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率,前述受熱板之橫向長度,係前述容器之橫向長度之0.01倍~1.0倍。
  8. 一種散熱器,包括受熱板、以及熱管,前述受熱板可傳熱地連接有發熱體,前述熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,其中前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率,前述受熱板之俯視面積,係前述容器之俯視面積之0.005倍~1.0倍。
  9. 一種散熱器,包括受熱板、以及熱管,前述受熱板可傳熱地連接有發熱體,前述熱管與前述受熱板可傳熱地相連接,其中前述受熱板之熱傳導率,係大於前述熱管之容器材料之熱傳導率,前述受熱板之厚度,係前述容器之厚度之0.1倍~10.0倍。
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