TWI723701B - 蒸發器之快速散熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種蒸發器之快速散熱裝置，係包含至少一散熱元件，該散熱元件係由一外牆板與一內牆板所共同組裝而成：該外牆板內部具有一半開放式的第一蒸發區；該內牆板內部具有一半開放式的第二蒸發區，該內牆板上並凹設有一缺口；藉之，該內牆板貼附在該外牆板一側，進而組裝成一個該散熱元件，而該第一蒸發區與該第二蒸發區於該缺口處相通而共同形成一氣體集中區，又複數個該散熱元件係朝同一方向連續的排列、組合或者一體製成一散熱模組，並被裝設在一外殼內密封，以做為蒸發器之散熱結構使用。

Description

蒸發器之快速散熱裝置

本發明是有關一種蒸發器之快速散熱裝置，係用於將水體於內部進行液、氣轉換而達到散熱效果的散熱結構。

近年來電子元件的發熱量隨著半導體製程的精進而不斷的快速升高，如何提升電子元件的散熱能力，維護元件之正常運作，遂成為一項非常重要的工程課題。

現有之技術中，大量使用的直接空氣冷卻技術已經無法滿足許多具有高熱通量電子元件散熱的需求，除了透過空氣冷卻技術之外，具有利用水體的液、氣轉換達到散熱效果，此一技術係提供兩組均熱器及兩組連通之管體，一組均熱器用以蒸發來帶走所吸收之熱量，另一組均熱器用以冷凝以降溫來返回輸出冷卻水體進行散熱循環之迴路，而兩組均熱器內的壓力不同，故可讓水體自動進行往返輸送，但所述均熱器其內部大多只是簡單的鰭片或流道設計以供水體於其中流通，水體於內部的液、氣轉換效益有限。

因此，針對其內部的流道結構設計與改良，增加了更多水體蒸發與氣體集中的空間，提升液、氣轉換效益，同時也改良結構組成，以多片式零件組裝，以降低零件結構製造上的難易度，提升組裝作業的便利性與生產效益，如此為本發明蒸發器之快速散熱裝置之解決方案。

本發明之蒸發器之快速散熱裝置，係包含至少一散熱元件，該散熱元件係由一外牆板與一內牆板所共同組裝而成：該外牆板，係分設有以一第一板面、一第二板面與一第三板面，該第二板面係位於該第一板面其中一側邊上，該第三板面則係位於該第一板面的另一側邊上，且該第二板面、該第三板面係分別與該第一板面之間具有一預定夾角，使得該外牆板內部形成一半開放式的第一蒸發區；該內牆板，係設有一第四板面、一第五板面與一第六板面，該第五板面係位於該第四板面其中一側邊上，該第六板面則係位於該第四板面的另一側邊上，且該第五板面與該第六板面係分別與該第四板面之間具有一預定夾角，使得該內牆板內部形成一半開放式的第二蒸發區，而在該第五板面連同該第四板面靠近內側的中間位置則凹設有一缺口；藉之，該內牆板貼附在該外牆板一側，進而組裝成一個該散熱元件，而該第一蒸發區與該第二蒸發區於該缺口處相通而共同形成一氣體集中區，又複數個該散熱元件係朝同一方向連續的排列、組合或者一體製成一散熱模組，並被裝設在一外殼內密封，以做為蒸發器之散熱結構使用。

於一較佳實施例中，該外牆板係以該第一板面、該第二板面與該第三板面一體成型或相互固接而成，該內牆板係以該第四板面、該第五板面與該第六板面一體成型或相互固接而成。

於一較佳實施例中，該第二板面靠近外側的兩端位置則分別凹設有一凹槽，而該缺口令該第五板面連同該第四板面靠近外側的兩端位置分別形成一凸部，各該凸部係裝設於各該凹槽中，以利於將該內牆板緊密的貼附在該外牆板一側。

於一較佳實施例中，該外牆板的外牆板厚度係與該內牆板的內牆板厚度相同。

於一較佳實施例中，該第一蒸發區與該第二蒸發區的蒸發區寬度係為該外牆板的外牆板厚度的1~5倍。

於一較佳實施例中，該內牆板上凹設該缺口處的最低高度則係相當於該外牆板的總高度的0.1~0.8倍。

於一較佳實施例中，該內牆板上端凹設有該缺口處上端的位置形成有大量的第一凸塊以及第二凸塊，該第一凸塊係由該內牆板上端朝側邊延伸一預定長度所形成，而第二凸塊係由該內牆板上端朝另一側邊延伸一預定長度所形成，各該第一凸塊以及各該第二凸塊相互錯開，令該內牆板的上端形成連續的弓字狀。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1~4圖，分別為本發明蒸發器之快速散熱裝置的立體示意圖以及內部結構剖面示意圖，如圖中所示，至少包含一散熱元件1，該散熱元件1係由一外牆板11與一內牆板12所共同組裝而成；

其中，該外牆板11係以一第一板面111、一第二板面112與一第三板面113一體成型或相互固接所構成，該第二板面112係位於該第一板面111其中一側邊上，該第三板面113則係位於該第一板面111的另一側邊上，且該第二板面112、該第三板面113係分別與該第一板面111之間呈90度的夾角（夾角可設置為60度~120度），使得該外牆板11內部形成一半開放式的第一蒸發區114，而在該第二板面112靠近外側的兩端位置則分別凹設有一凹槽115；

其中，該內牆板12係以一第四板面121、一第五板面122與一第六板面123一體成型或相互固接所構成，該第五板面122係位於該第四板面121其中一側邊上，該第六板面123則係位於該第四板面121的另一側邊上，且該第五板面122與該第六板面123係分別與該第四板面121之間呈90度的夾角（夾角可設置為60度~120度），使得該內牆板12內部形成一半開放式的第二蒸發區124，而在該第五板面122連同該第四板面121靠近內側的中間位置則凹設有一缺口125，該缺口125令該第五板面122連同該第四板面121靠近外側的兩端位置分別形成一凸部126；

各該凸部126係裝設於各該凹槽115中，使得該內牆板12得以貼附在該外牆板11一側，進而組裝成一個該散熱元件1，而該第一蒸發區114與該第二蒸發區124於該缺口125處相通而共同形成一氣體集中區13；

複數個該散熱元件1係可朝同一方向多片連續的排列、組合或者一體製成一散熱模組10，該散熱模組10並被裝設在一外殼2內密封，以做為可搭配冷凝器的蒸發器之散熱結構使用。

請參閱第5~7圖，而實施使用時，該散熱模組10內具有預定量的水體分別位於該第一蒸發區114與該第二蒸發區124之中，該外殼2底面後段能夠鎖固一發熱源3（如：CPU等電子產品），該外殼2上可一併裝設有一散熱鰭片4與一通管5，該通管5又連結一冷凝器6，當該發熱源3發熱時，該發熱源3所產生的熱能能夠導入該外殼2內部至該散熱模組10，使得該第一蒸發區114與該第二蒸發區124之中的水體受熱後蒸發，蒸發成氣態的高溫氣體會被集中在該氣體集中區13，再受負壓影響經由通管5進入至冷凝器6，相對的，高溫氣態進入冷凝器6降溫後則會再變成水體，並經由通管5回流至該散熱模組10。

請參閱第2、3圖，在本實施例中，該外牆板11與該內牆板12係設有預定尺寸的比例配置，其中，以該外牆板11的外牆板厚度T1設為基準（該第一板面111、該第二板面112與該第三板面113的厚度皆相同，即為該外牆板厚度T1），該內牆板12的內牆板厚度T2係等同於外牆板厚度T1（同樣的，該第四板面121、該第五板面122與該第六板面123的厚度皆相同，即為該內牆板厚度T2）；該第一蒸發區114與該第二蒸發區124的蒸發區寬度T3係為該外牆板厚度T1的1~5倍；又以該外牆板11的總高度H1設為基準，該內牆板12上凹設該缺口125處的最低高度H2則係相當於該總高度H1的0.1~0.8倍（其中包含0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7及0.8）。

本發明之蒸發器之快速散熱裝置，請參閱第8~10圖，為第二實施例，係在該內牆板12凹設有該缺口125處的上端分別形成有大量的第一凸塊127以及第二凸塊128，該第一凸塊127係由該內牆板12上端朝側邊延伸一預定長度所形成，而第二凸塊128係由該內牆板12上端朝另一側邊延伸一預定長度所形成，且各該第一凸塊127以及各該第二凸塊128相互錯開，令該內牆板12的頂面形成連續的弓字狀，藉此，各該第一凸塊127以及各該第二凸塊128的遮擋可有效的在水體於該第一蒸發區114與該第二蒸發區124內轉成氣體時提高壓力，讓氣體可更快速的往該氣體集中區13流通，提升流通的效率。

本發明所提供之蒸發器之快速散熱裝置，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： 1、將該散熱元件分設成該外牆板與該內牆板，使得該散熱模組內具有更多讓水蒸發的空間以及接觸的面積，可使得該散熱模組內的熱能可更快速的被傳導至水體，提升該散熱模組之中熱能的傳導效率。 2、水體被分流在每個該第一蒸發區或該第二蒸發區內，各別的受熱也可更快速的使水體蒸發，提升了蒸發的效益。 3、蒸發的氣體會先被分別集中在各該氣體集中區，此易形成較大的壓力，因此，在氣體被送出時，可更快速的往壓力較小的冷凝器送出，提升氣體與水體流通的效率。 4、將該散熱元件分設成該外牆板與該內牆板，多片式的組裝，可降低結構本身的複雜度，進一步可降低在製造上的難易度，以及製造上瑕疵的發生率，故可提升組裝作業的便利性與生產效益，並減少開發模具的技術成本。

上述之實施例揭露，僅是本發明部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內所做的均等變化或潤飾，仍屬本發明涵蓋之範圍，而本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1:散熱元件 10:散熱裝置 11:外牆板 111:第一板面 112:第二板面 113:第三板面 114:第一蒸發區 115:凹槽 12:內牆板 121:第四板面 122:第五板面 123:第六板面 124:第二蒸發區 125:缺口 126:凸部 127:第一凸塊 128:第二凸塊 13:氣體集中區 2:外殼 3:熱源 4:散熱鰭片 5:通管 6:冷凝器 T1:外牆板厚度 T2:內牆板厚度 T3:蒸發區寬度 H1:總高度 H2:最低高度

[第1圖]係本發明散熱裝置之散熱模組立體分解示意圖。 [第2圖]係本發明散熱裝置之散熱元件立體分解示意圖。 [第3圖]係本發明散熱裝置之散熱元件剖面示意圖。 [第4圖]係本發明散熱裝置之散熱模組剖面示意圖。 [第5圖]係本發明散熱裝置之散熱模組結合冷凝器使用立體示意圖。 [第6圖]係本發明散熱裝置之散熱模組實施散熱剖面示意圖。 [第7圖]係本發明散熱裝置之散熱模組實施散熱局部剖面示意圖。 [第8圖]係本發明散熱裝置第二實施例之散熱元件立體示意圖。 [第9圖]係本發明散熱裝置第二實施例之散熱元件平面示意圖。 [第10圖]係本發明散熱裝置第二實施例之散熱模組實施散熱局部剖面示意圖。

1:散熱元件

10:散熱裝置

Claims (10)

1. 一種蒸發器之快速散熱裝置，其係包含至少一散熱元件，該散熱元件係由一外牆板與一內牆板所共同組裝而成： 該外牆板，係分設有以一第一板面、一第二板面與一第三板面，該第二板面係位於該第一板面其中一側邊上，該第三板面則係位於該第一板面的另一側邊上，且該第二板面、該第三板面係分別與該第一板面之間具有一預定夾角，使得該外牆板內部形成一半開放式的第一蒸發區； 該內牆板，係設有一第四板面、一第五板面與一第六板面，該第五板面係位於該第四板面其中一側邊上，該第六板面則係位於該第四板面的另一側邊上，且該第五板面與該第六板面係分別與該第四板面之間具有一預定夾角，使得該內牆板內部形成一半開放式的第二蒸發區，而在該第五板面連同該第四板面靠近內側的中間位置則凹設有一缺口； 藉之，該內牆板貼附在該外牆板一側，進而組裝成一個該散熱元件，而該第一蒸發區與該第二蒸發區於該缺口處相通而共同形成一氣體集中區，又複數個該散熱元件係朝同一方向連續的排列、組合或者一體製成一散熱模組，該散熱模組並被裝設在一外殼內密封，以做為蒸發器之散熱結構使用。
2. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該外牆板係以該第一板面、該第二板面與該第三板面一體成型或相互固接而成。
3. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該內牆板係以該第四板面、該第五板面與該第六板面一體成型或相互固接而成。
4. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該第二板面靠近外側的兩端位置則分別凹設有一凹槽，而該缺口令該第五板面連同該第四板面靠近外側的兩端位置分別形成一凸部，各該凸部係裝設於各該凹槽中，以利於將該內牆板緊密的貼附在該外牆板一側。
5. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該外牆板的外牆板厚度係與該內牆板的內牆板厚度相同。
6. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該第一蒸發區與該第二蒸發區的蒸發區寬度係為該外牆板的外牆板厚度的1~5倍。
7. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該內牆板上凹設該缺口處的最低高度則係相當於該外牆板的總高度的0.1~0.8倍。
8. 如請求項1所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中該內牆板上端分別形成有大量的第一凸塊以及第二凸塊，該第一凸塊係由該內牆板上端朝側邊延伸一預定長度所形成，而第二凸塊係由該內牆板上端朝另一側邊延伸一預定長度所形成。
9. 如請求項8所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中各該第一凸塊以及各該第二凸塊相互錯開，令該內牆板的上端形成連續的弓字狀。
10. 如請求項8所述之蒸發器之快速散熱裝置，其中各該第一凸塊以及各該第二凸塊係形成於該內牆板凹設有該缺口處上端的位置。

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