TWI708920B - 迴路式熱虹吸散熱裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種迴路式熱虹吸散熱裝置，包括蒸發器、冷凝器、氣體輸送管、液體輸送管及工作流體，蒸發器包括第一殼體，第一殼體的一側具有迎風面，冷凝器設置在蒸發器的上方，冷凝器包括第二殼體及散熱鰭片組，氣體輸送管立設在第一殼體和第二殼體之間且連通；液體輸送管立設在第一殼體和第二殼體之間且連通，液體輸送管至迎風面的距離小於氣體輸送管至迎風面的距離；工作流體填注在第一殼體內。藉此，不僅結構簡單、成本低，而且能夠提昇散熱效能和降低運轉成本。

Description

迴路式熱虹吸散熱裝置

本發明係有關一種散熱裝置技術，尤指一種迴路式熱虹吸散熱裝置。

現有的電腦、伺服器、LED燈具或其它設備和儀器，在長時間的運作下都會產生大量的熱，此等熱量將使前述產品的使用壽命縮短、損壞或降低運作效能，是以如何解決前述熱量已是相關業者研究的重要課題。

傳統的散熱裝置主要有氣冷式散熱裝置和液冷式散熱裝置兩大類，其中氣冷式散熱裝置為以一鋁擠形散熱體搭配一風扇所組成，惟其所能解決的熱量相當有限；於是有液冷式散熱裝置的推出，液冷式散熱裝置的傳熱和導熱效能雖然優於氣冷式散熱裝置，但卻存在著結構複雜、重量重、體積大和成本高，以及後續泵浦的運轉和維修等成本問題待克服。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術的缺失，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種迴路式熱虹吸散熱裝置，其係透過對各組成元件的佈設，不僅結構簡單、成本低，而且能夠提昇散熱效能和降低運轉成本。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種迴路式熱虹吸散熱裝置，包括一蒸發器、一冷凝器、一氣體輸送管、一液體輸送管及一工作流體，該蒸發器包括一第一殼體，該第一殼體的一側具有一迎風面，並於該第一殼體內部具有一第一腔室；該冷凝器設置在該蒸發器的上方，該冷凝器包括一第二殼體及與該第二殼體熱接觸的一散熱鰭片組，該第二殼體內部具有一第二腔室；該氣體輸送管立設在該第一殼體和該第二殼體之間，且該氣體輸送管係連通該第一腔室和該第二腔室；該液體輸送管立設在該第一殼體和該第二殼體之間，且該液體輸送管係連通該第一腔室和該第二腔室，該液體輸送管至該迎風面的距離小於該氣體輸送管至該迎風面的距離；該工作流體係填注在該第一腔室內。

本發明還具有以下功效，藉由液體輸送管和氣體輸送管的位差，讓液體輸送管主要用來輸送冷凝後的工作流體，氣體輸送管主要用來輸送汽化後的工作流體，從而使液體和氣體的流向不會產生相互干擾或牽制等不良情況。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖1至圖5所示，本發明提供一種迴路式熱虹吸散熱裝置，其主要包括一蒸發器10、一冷凝器20、一氣體輸送管30、一液體輸送管40及一工作流體50。

蒸發器10包括一第一殼體11，本實施例的第一殼體11大致呈一矩形狀，但不以此種形狀為限，其主要包括一上殼板12和一下殼板13，各殼板12、13可為鋁、銅或其合金等導熱性良好材料所製成，各殼板12、13的剖斷面大致呈一平底的U字形，在上殼板12設有二開孔121，且各開孔121係以間隔錯位方式做設置。上殼板12是對應於下殼板13做套接，從而在上殼板12和下殼板13之間形成有一第一腔室14。

在上殼板12和下殼板13的一側邊具有一迎風面A，迎風面A的前方主要是提供風扇等散熱組件的裝設。下殼板13的底面主要是提供給一發熱源8(如圖6所示)做熱接觸。又，在上殼板12和下殼板13的一側邊設有一除氣填液管15，此除氣填液管15可以如本實施例設置在迎風面A的一邊，亦可設置在其它各邊，其與前述第一腔室14相互連通，藉以供工作流體50的填注。

再者，於第一腔室14內的上殼板12和下殼板13內壁面佈設有一毛細組織16，此毛細組織16可為金屬編織網；槽溝或金屬粉末燒結件。

冷凝器20設置在蒸發器10的上方，此冷凝器20包括一第二殼體21及一散熱鰭片組22，第二殼體21的材料、結構和內部構造大致與前述第一殼體11相近似，因此不做細部說明，在第二殼體21內部具有一第二腔室23，散熱鰭片組22可為鋁、銅或其合金等導熱性良好的散熱鰭片所堆疊組合，其是透過硬焊(Brazing welding，或稱“銅焊”)方式進行結合，其中散熱鰭片組22是佈設在第二殼體21的上表面，從而達成第二殼體21和散熱鰭片組22熱接觸，在任二相鄰的散熱鰭片之間形成有一氣體通道24，且各氣體通道24係順從於風扇等散熱組件的方向做配設。

氣體輸送管30立設在第一殼體11和第二殼體21之間，本實施例的氣體輸送管30為一矩形管，但不以此種形狀為限，其二端是分別對應於第一殼體11的開孔121和第二殼體21的開孔做接合，其接合方式亦是透過硬焊(Brazing welding，或稱“銅焊”)做結合，從而連通前述第一腔室14和第二腔室23。

液體輸送管40立設在第一殼體11和第二殼體21之間，氣體輸送管40的二端是分別對應於第一殼體11的開孔121和第二殼體21的開孔做接合，其接合方式亦是透過硬焊(Brazing welding，或稱“銅焊”)做結合，從而連通前述第一腔室14和第二腔室23。其中液體輸送管40至迎風面A的距離L1小於氣體輸送管30至迎風面A的距離L2。另在液體輸送管40內壁面佈設有一毛細結構41，其可為金屬編織網、槽溝或金屬粉末燒結件，此毛細結構41是與第一殼體11內的毛細組織16和第二殼體21內的毛細組織相互連接。

工作流體50可為一冷媒或純水，其是透過前述除氣填液管15填注在第一腔室14內。

進一步地，本實施例的冷凝器20還包括另一散熱鰭片組25，此另一散熱鰭片組25是透過一硬焊方式結合於第二殼體21的下方，並形成在液體輸送管40的外周圍。

進一步地，本實施例的冷凝器20還包括又一散熱鰭片組26，此又一散熱鰭片組26是透過一硬焊方式結合於第二殼體21的下方，並形成在氣體輸送管30的外周圍。

請參閱圖6所示，使用時是將第一殼體11之下殼板13的底面平貼在一發熱源8上，且風扇(圖未示出)是對正於前述迎風面A的方向做裝設，在發熱源8運作後所產生的熱量將傳導給第一殼體11，並使內部的工作流體50產生汽化，此汽化的工作流體50帶著熱量而從氣體輸送管30進入第二腔室23中，並將熱量透過各散熱鰭片組22、25、26而傳導散逸，同時讓汽化的工作流體50因熱交換而冷凝為液態的工作流體50，此液態的工作流體50透過毛細結構41的毛細吸力而從液體輸送管40流回第一殼體11的第一腔室14內，如此以構成連續性循環散熱。其中透過液體輸送管40和氣體輸送管30與風扇的位置差異，從而使液體和氣體的流向不會產生相互干擾或牽制等不良情況。

綜上所述，本發明迴路式熱虹吸散熱裝置，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

10:蒸發器

11:第一殼體

12:上殼板

121:開孔

13:下殼板

14:第一腔室

15:除氣填液管

16:毛細組織

20:冷凝器

21:第二殼體

22:散熱鰭片組

23:第二腔室

24:氣體通道

25:另一散熱鰭片組

26:又一散熱鰭片組

30:氣體輸送管

40:液體輸送管

41:毛細結構

50:工作流體

A:迎風面

L1:液體輸送管至迎風面的距離

L2:氣體輸送管至迎風面的距離

8:發熱源

圖1係本發明迴路式熱虹吸散熱裝置立體分解圖。

圖2係本發明迴路式熱虹吸散熱裝置組合外觀圖。

圖3係本發明迴路式熱虹吸散熱裝置橫向剖視圖。

圖4係圖3之4-4剖視圖。

圖5係圖3之5-5剖視圖。

圖6係本發明迴路式熱虹吸散熱裝置使用狀態剖視圖。

10:蒸發器

11:第一殼體

15:除氣填液管

20:冷凝器

22:散熱鰭片組

24:氣體通道

30:氣體輸送管

40:液體輸送管

A:迎風面

L1:液體輸送管至迎風面的距離

L2:氣體輸送管至迎風面的距離

Claims (10)

1. 一種迴路式熱虹吸散熱裝置，包括: 一蒸發器，包括一第一殼體，該第一殼體的一側具有一迎風面，並於該第一殼體內部具有一第一腔室； 一冷凝器，設置在該蒸發器的上方，該冷凝器包括一第二殼體及與該第二殼體熱接觸的一散熱鰭片組，該第二殼體內部具有一第二腔室； 一氣體輸送管，立設在該第一殼體和該第二殼體之間，該氣體輸送管係連通該第一腔室和該第二腔室； 一液體輸送管，立設在該第一殼體和該第二殼體之間，該液體輸送管係連通該第一腔室和該第二腔室，該液體輸送管至該迎風面的距離小於該氣體輸送管至該迎風面的距離；以及 一工作流體，填注在該第一腔室內。
2. 如請求項1所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該第一殼體包括一上殼板和一下殼板，該上殼板係對應於該下殼板做套接，從而在該上殼板和該下殼板之間形成有該第一腔室。
3. 如請求項2所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中在該上殼板設有二開孔，各該開孔係分別供該氣體輸送管和該液體輸送管的一端做插接結合。
4. 如請求項3所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該氣體輸送管和該液體輸送管與該上殼板的各該開孔係透過一硬焊方式結合。
5. 如請求項2所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中在該上殼板和該下殼板的一側邊設有連通該第一腔室的一除氣填液管。
6. 如請求項2所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中在該上殼板和下殼板的內壁面佈設有一毛細組織。
7. 如請求項6所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該液體輸送管內壁面佈設有一毛細結構，該毛細結構係與該毛細組織相互連接。
8. 如請求項1所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該散熱鰭片組係透過一硬焊方式結合於第二殼體的上方。
9. 如請求項1所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該冷凝器還包括另一散熱鰭片組，該另一散熱鰭片組係透過一硬焊方式結合於第二殼體的下方，並形成在該液體輸送管的外周圍。
10. 如請求項9所述之迴路式熱虹吸散熱裝置，其中該冷凝器還包括又一散熱鰭片組，該又一散熱鰭片組係透過一硬焊方式結合於第二殼體的下方，並形成在該氣體輸送管的外周圍。

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