TWI767402B - 蒸氣室 - Google Patents

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TWI767402B
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稲垣義勝
川畑賢也
青木博史
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日商古河電氣工業股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種對於來自外部環境之壓力之耐受性與散熱特性很優良,作動流體之流通性被順暢化之蒸氣室。 一種蒸氣室,其包括:容器,藉熱性連接有發熱體之一者之板狀體、及與該一者之板狀體相向之另一者之板狀體,而形成有空洞部;作動流體,被封入該空洞部;以及燈芯構造體,被該空洞部所收容,與該容器為不同之個體;該容器係藉在該另一者之板狀體的外表面設置凹部,而具有自該另一者之板狀體的內表面往該一者之板狀體方向突出之支撐部,自該支撐部的該另一者之板狀體的內表面開始之上升基部中之該支撐部,與該另一者之板狀體的內表面之夾角,係鈍角。

Description

蒸氣室
本發明係關於一種對於來自外部環境之壓力之耐受性與散熱特性很優良,作動流體之流通性被順暢化之蒸氣室。
被搭載於電氣.電子設備之半導體素子等電子零件,係因為伴隨著高功能化之高密度搭載等,而發熱量增大,近年來,其冷卻變得更加重要。又,電子零件等之發熱體,係因為電子設備之小型化,而有時被配置於狹小空間。被配置於狹小空間之電子零件等之發熱體之冷卻方法,有時係使用蒸氣室(平面型熱管)。又,自蒸氣室之小型化與輕量化之觀點看來,蒸氣室的容器之壁厚係被要求薄壁化。
容器的內部係被減壓處理,所以,當容器之壁厚被薄壁化時,因為大氣壓或負載之作用,容器有變形之虞。當容器變形時,作動流體之流通特性係降低,蒸氣室之散熱特性有時係降低。在此,在蒸氣室的容器內部,為了維持容器的內部空間,有時係設有支撐部。
在容器內部設有支撐部之先前技術,係提案有一種例如具有自內側支撐容器之柱、被封入容器的內部空間之作動流體、及配置於被容器的內部空間之燈芯,使得具有容器、及被配置於被容器的內部空間,容器的主內表面的至少一部份,係露出到容器的內部空間之蒸氣室(專利文獻1)。
但是,專利文獻1等,在先前之蒸氣室中,支撐部之形狀係成側視四角形。因此,在先前之蒸氣室中,自支撐部的容器開始之上升基部,與容器內表面之夾角係成直角。當該夾角成為直角時,在支撐部的上升基部,亦即,支撐部與容器內表面之邊界部,係變得較容易儲存液相之作動流體,液相之作動流體有時無法順暢地回流到容器的受熱面。又,露出到容器的內部空間之支撐部的側面,係無法貢獻於蒸氣室之散熱作用,所以,在蒸氣室之散熱特性係有改善之餘地。 [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-189349號公報
鑑於上述情事,本發明之目的,係在於提供一種對於來自外部環境之壓力之耐受性與散熱特性很優良,作動流體之流通性被順暢化之蒸氣室。
本發明之構造之要旨係如下。 [1] 一種蒸氣室,其包括: 容器,藉熱性連接有發熱體之一者之板狀體、及與該一者之板狀體相向之另一者之板狀體,而形成有空洞部; 作動流體,被封入該空洞部;以及 燈芯構造體,與被該空洞部所收容之該容器為不同之個體, 該容器係藉在該另一者之板狀體的外表面設置凹部,具有自該另一者之板狀體的內表面往該一者之板狀體方向突出之支撐部, 自該凹部的該另一者之板狀體的內表面開始之上升基部中之該凹部,與該另一者之板狀體的內表面之夾角,係鈍角。 [2] 如[1]之蒸氣室,其中該支撐部之該另一者之板狀體之延伸方向之面積,係隨著自該上升基部往該支撐部的尖端部而變小。 [3] 如[1]或[2]之蒸氣室,其中該支撐部之露出到該空洞部之側面部,係具有曲面。 [4] 如[1]~[3]之任一者之蒸氣室,其中該支撐部的尖端部係具有平坦部,該平坦部係與該燈芯構造體相接。 [5] 如[1]~[4]之任一者之蒸氣室,其中該夾角係91°以上150°以下。 [6] 如[1]~[5]之任一者之蒸氣室,其中該支撐部的尖端部之該支撐部的上升基部之該面積,與該另一者之板狀體之延伸方向之面積之比率,係1.1以上10以下。 [7] 如[1]~[6]之任一者之蒸氣室,其中該支撐部係在該另一者之板狀體設有複數個,既定之該支撐部與鄰接於該既定之該支撐部之兩個其他之該支撐部,係成三角配置。 [8] 如[1]~[7]之任一者之蒸氣室,其中該燈芯構造體係金屬製之網目構件。 [9] 如[1]~[8]之任一者之蒸氣室,其中該一者之板狀體的周緣部與該另一者之板狀體的周緣部,係藉由光纖雷射所做之熔接而被接合,以形成有容器。 [10] 如[1]~[9]之任一者之蒸氣室,其中該一者之板狀體之厚度,係比該另一者之板狀體之厚度還要厚。 [11] 如[1]~[9]之任一者之蒸氣室,其中該一者之板狀體之厚度,係比該另一者之板狀體之厚度還要薄。 [12] 如[1]~[11]之任一者之蒸氣室,其中該容器係具有該容器之厚度方向之彎曲部。
在上述態樣中,容器之中,熱性連接有發熱體之一者之板狀體,係主要發揮當作受熱面之功能,與一者之板狀體相向之另一者之板狀體,係主要發揮當作散熱面之功能。
而且,在本專利說明書中,在「另一者之板狀體的內表面」及「另一者之板狀體的外表面」中,係不包含成為支撐部之部位。因此,在上述態樣中,支撐部係與另一者之板狀體成一體。又,支撐部係自容器內部觀之,自另一者之板狀體的內表面上升,藉此,成為自另一者之板狀體的內表面,往一者之板狀體方向突出之凸狀部。
又,在上述態樣中,對應於自支撐部的另一者之板狀體的內表面開始之上升基部中之該支撐部,與另一者之板狀體的內表面之夾角係鈍角情事,被設於另一者之板狀體的外表面之凹部的外表面,與另一者之板狀體的外表面之夾角,係成為銳角。而且,在本專利說明書中,所謂「夾角」係意味做為容器之厚度方向之側視中之「夾角」。 [發明效果]
當依據本發明之態樣時,自支撐部的另一者之板狀體開始之上升基部中之該支撐部,與另一者之板狀體之夾角係鈍角,藉此,可防止液相之作動流體,儲存在支撐部與另一者之板狀體的平坦部之邊界部。因此,液相之作動流體,係可自另一者之板狀體,順暢地回流到做為容器的受熱面之一者之板狀體。又,當依據本發明之態樣時,被設於另一者之板狀體的外表面之凹部的外表面,與另一者之板狀體的外表面之夾角,係成為銳角,藉此,氣體往凹部之流入係被順暢化,氣相之作動流體之冷凝特性係提高,進而,蒸氣室之散熱特性係提高。
當依據本發明之態樣時,容器係藉在另一者之板狀體的外表面設置凹部,而具有自該另一者之板狀體的內表面,往一者之板狀體方向突出之支撐部,藉此,容器的散熱面側之外表面表面積係增大,而蒸氣室之散熱特性係提高。又,當依據本發明之態樣時,藉具有上述支撐部,可貢獻對於來自外部環境之壓力之耐受性給容器。
當依據本發明之態樣時,支撐部之該另一者之板狀體之延伸方向之面積,係隨著自該上升基部往尖端部而變小,藉此,露出到空洞部之支撐部的側面部,也較大地貢獻於散熱,所以,蒸氣室之散熱特性係更加提高。
當依據本發明之態樣時,支撐部的露出空洞部之側面部係具有曲面,藉此,液相之作動流體係傳遞在支撐部的側面部,可自容器的散熱面,更順暢地回流往受熱面。
當依據本發明之態樣時,支撐部的尖端部係具有平坦部,該平坦部係與燈芯構造體相接,藉此,支撐部係發揮往對於燈芯構造體之一者之板狀體的內表面推壓之功能。因此,燈芯構造體係穩定地被固定於一者之板狀體的內表面上,所以,液相之作動流體可穩定地被供給到容器的受熱面。
當依據本發明之態樣時,藉該夾角係91°以上150°以下,可平衡良好地提高防止在支撐部與另一者之板狀體的平坦部之邊界部中之液相之作動流體之儲存、及對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性。
當依據本發明之態樣時,該支撐部的上升基部之該面積與支撐部的尖端部之該面積之比率係1.1以上10以下,藉此,可平衡良好地提高防止在支撐部與另一者之板狀體的平坦部之邊界部中之液相之作動流體之儲存、及對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性。
當依據本發明之態樣時,藉複數支撐部係成三角配置,藉此,可更加提高對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性,又,可無損對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性地,減少支撐部之設置數量。
當依據本發明之態樣時,一者之板狀體與另一者之板狀體係藉光纖雷射接合,藉此,提高一者之板狀體與另一者之板狀體之接合強度,可貢獻優良之密封性於容器,又,可防止一者之板狀體與另一者之板狀體在接合時之往容器之熱負載,所以,可貢獻優良之機械強度於容器。
以下,針對本發明第1實施形態例之蒸氣室,使用圖面做說明。圖1係本發明第1實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。圖2係本發明第1實施形態例之蒸氣室之俯視圖。
如圖1及圖2所示,本發明第1實施形態例之蒸氣室1係具有:容器10,藉相向之兩張板狀體,亦即,重疊一者之板狀體11與相向於一者之板狀體11之另一者之板狀體12,而形成有空洞部13,俯視(自對於蒸氣室1的平面而言鉛直方向,亦即,自相對於蒸氣室1之厚度方向而言平行方向,目視辨認之狀態)呈做為既定形狀之平面型;以及作動流體(未圖示),被封入空洞部13內。又,在空洞部13,係收容有具有毛細管構造之燈芯構造體15。又,另一者之板狀體12的內表面與燈芯構造體15間之空間部,係成流通有氣相之作動流體之蒸氣流路18。容器10之俯視形狀係並未特別侷限,但是,在蒸氣室1中,為了方便說明,係成四角形。又,平面型之容器10係沿著同一平面上延伸。
一者之板狀體11係呈平板狀。另一者之板狀體12係呈板狀,但是去除另一者之板狀體12的周緣部20後之部位,係成凸狀地塑性變形。另一者之 板狀體12的往外側突出,成凸狀地塑性變形之部位,係容器10的凸部14,凸部14的內部係成為空洞部13。空洞部13係被密封之空間,又,藉抽氣處理而被減壓。
燈芯構造體15係與容器10為不同之個體,亦即,與容器10為不同構件。在蒸氣室1中,燈芯構造體15係與容器10未接合。燈芯構造體15係沿著做為平面型之容器10的平面,成平面狀地延伸。在蒸氣室1中,燈芯構造體15係在一者之板狀體11的內表面21上,以與內表面21面接觸之狀態延伸。一者之板狀體11的內表面21係成為平滑面。因此,一者之板狀體11的內表面21,係不具有當作燈芯構造體之功能。燈芯構造體15係綿延一者之板狀體11的內表面21全體以延伸。又,被形成於另一者之板狀體12的內表面22與燈芯構造體15間之空間部,係成為主要為氣相之作動流體流通之蒸氣流路18。
燈芯構造體15如果係產生毛細力之構件時,其並未特別侷限,例如可例舉金屬製之網目構件。網目構件之材質,可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、不銹鋼等之金屬。又,燈芯構造體15係在金屬製之網目構件之外,可例舉例如銅、銅合金等金屬粉之燒結體、銅、銅合金等之金屬短纖維之燒結體等。而且,在蒸氣室1中,燈芯構造體15係使用金屬製之網目構件。
燈芯構造體15之厚度,係可對應蒸氣室1之使用狀況以適宜選擇,但是,例如可例舉0.1mm~0.2mm。燈芯構造體15之厚度,係可以例如使期望厚度之一張網目構件,鋪設成平面狀,也可以因應需要,堆疊複數網目構件,或彎折一張網目構件,可在厚度方向上重疊網目構件,藉此調整。而且,在蒸氣室1中,係綿延一者之板狀體11的內表面21全體,以平面狀地鋪設一張網目構件。
如圖1所示,另一者之板狀體12的內表面22係成平坦面。而且,另一者之板狀體12的內表面22係成平滑面。因此,另一者之板狀體12的內表面22,係不具有當作燈芯構造體之功能。在相當於空洞部13方向之另一者之板狀體12的內表面22側,係設有支撐部17。支撐部17係自容器10的內部觀之,自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11的內表面21之方向上升,藉此,其成為自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11的內表面21之方向突起之凸狀部。在蒸氣室1的容器10中,係設有複數支撐部27,27,27...。在蒸氣室1的容器10中,另一者之板狀體12的外表面24係成平坦面。在另一者之板狀體12的外表面24側係設有複數凹部27,27,27...,藉此,形成有支撐部17。
支撐部17係具有維持被減壓之容器10的內部空間,亦即,維持空洞部13之功能。支撐部17係自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11方向延伸。
自支撐部17的另一者之板狀體12的內表面22開始之上升基部30中之支撐部17,與另一者之板狀體12的內表面22之夾角θ1係鈍角,亦即,成為超過90°且180°未滿。又,被設於另一者之板狀體12的外表面24之凹部27的外表面28,與另一者之板狀體12的外表面24之夾角θ2係銳角,亦即,成為超過0°且90°未滿。
支撐部17之俯視形狀,亦即,凹部27之俯視形狀係並未特別侷限,可例舉例如圓形、橢圓形、四角形、五角形等之多角形等。如圖2所示,在蒸氣室1中,係成為圓形。又,如圖1所示,支撐部17之另一者之板狀體14之延伸方向之面積,係隨著自支撐部17的上升基部30往支撐部17的尖端部31而變小。對應於上述態樣,在圖1中,係隨著自支撐部17的上升基部30往支撐部17的尖端部31,支撐部17係寬度漸窄。
在蒸氣室1中,夾角θ1係沿著支撐部17之圓周方向,成概略均一。又,夾角θ2係沿著凹部27之圓周方向,成概略均一。
支撐部17的側面部32係露出到空洞部13。支撐部17的側面部32的表面係成平滑面。支撐部17的側面部32之側視形狀,係並未特別侷限,可例舉例如直線狀、具有彎曲部之形狀、圓弧狀等。在蒸氣室1中,支撐部17的側面部32之側視形狀,係成圓弧狀。因此,露出到空洞部13之支撐部17的側面部32,係具有曲面,側面部32全體係成曲面。
在蒸氣室1中,於自另一者之板狀體12的內表面22開始之支撐部17的上升基部30中,支撐部17與另一者之板狀體12的內表面之夾角θ1係鈍角,藉此,可防止液相之作動流體,儲存於支撐部17與另一者之板狀體12的做為平坦部之內表面22之邊界部。因此,液相之作動流體可自當作容器10的散熱面作用之另一者之板狀體12,順暢地回流往當作容器10的受熱面作用之一者之板狀體11。又,在蒸氣室1中,被設於另一者之板狀體12的外表面24之凹部27的外表面28,與另一者之板狀體12的外表面24之夾角θ2係成銳角,藉此,氣體往凹部27之流入係被順暢化,以提高氣相之作動流體之冷凝特性,進而,提高蒸氣室1之散熱特性。
又,在蒸氣室1中,在容器10中,係藉於另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27,而形成有自另一者之板狀體12的內表面22往一者之板狀體11方向突出之支撐部17,藉此,容器10的散熱面側的外表面之表面積係增大。因此,在蒸氣室1中,散熱特性係提高。又,在蒸氣室1中,係具有支撐部17,藉此,可貢獻對於來自外部環境之壓力之耐受性給容器10。
又,支撐部17之另一者之板狀體12之延伸方向之面積,係隨著自上升基部30往尖端部31而變小,藉此,露出到空洞部13之支撐部17的側面部32,也可較大地貢獻於散熱,所以,蒸氣室1之散熱特性係更加提高。
又,露出到空洞部13之支撐部17的側面部32係具有曲面,藉此,液相之作動流體係在支撐部17的側面部32傳遞,自容器10的散熱面往受熱面,亦即,自另一者之板狀體12往一者之板狀體11方向,可更加順暢地回流。
如圖1所示,支撐部17的尖端部31係成為平坦部,尖端部31的平坦部係與燈芯構造體15相接。因此,支撐部17也發揮推壓燈芯構造體15,往一者之板狀體11的內表面21方向,藉此,固定於一者之板狀體11的內表面21之功能。由上述可知:燈芯構造體15係被穩定地固定於一者之板狀體11的內表面1上,所以,可穩定地供給液相之作動流體到容器10的受熱面,而可確實地防止變乾。而且,在蒸氣室1中,支撐部17的尖端部31係未接觸到容器10的一者之板狀體11的內表面21。
在蒸氣室1中,支撐部17與支撐部17間之空間部,係成為氣相之作動流體流通之蒸氣流路18。支撐部17之高度,係對應蒸氣室1之厚度、一者之板狀體11與另一者之板狀體12之厚度、及燈芯構造體15之厚度而被適宜選擇,可例舉例如0.1mm~0.8mm。
如果自另一者之板狀體12的內表面22開始之上升基部30中之支撐部17與另一者之板狀體12的內表面22之夾角θ1係鈍角時,其並未特別侷限,但是,其下限值係自防止液相之作動流體,儲存於支撐部17與另一者之板狀體12的內表面22之邊界部,確實提高對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性之點看來,最好係91°,自無損對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性地,確實防止液相之作動流體之儲存之點看來,其係105°則更佳,自更加確實防止液相之作動流體之儲存之看來,115°則尤佳。另外,夾角θ1之上限值,係自無損對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性地,更加確實防止液相之作動流體之儲存之點看來,最好係150°,自持續確實防止液相之作動流體之儲存,確實獲得對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性之點看來,其係140°則更佳,自確實提高對於來自外部環境之壓力之容器之耐受性之點看來,其係135°則尤佳。
被設於另一者之板狀體12的外表面24側之凹部27的外表面28,與另一者之板狀體12的外表面24之夾角θ2,係自平衡良好地提高氣體往凹部27流入之順暢化,與對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性之點看來,最好係30°以上89°以下,40°以上75°以下係更好,45°以上65°以下則尤佳。
在蒸氣室1中,支撐部17的尖端部31之支撐部17的上升基部30之面積,與另一者之板狀體12之延伸方向之該面積之比率,係成為超過1.0。該面積之比率係自平衡良好地提高防止液相之作動流體儲存於支撐部17與另一者之板狀體12的內表面22之邊界部,與對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性之點看來,最好係11以上10以下,2.0以上8.0以下係更好,3.0以上6.0以下則尤佳。
如圖2所示,在容器10並列配置有複數支撐部17,17,17...。複數支撐部17,17,17...之配置關係,係並未特別侷限,但是,在蒸氣室1中,既定之支撐部17與鄰接於該既定之支撐部17之兩個其他支撐部17(17’)、17(17’),係成三角配置。複數支撐部17,17,17...係成三角配置,藉此,可更加提高對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性,又,無損對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性地,可減少支撐部17之設置數量。又,複數支撐部17,17,17...係成三角配置,藉此,可減少支撐部17之設置數量,所以,可更確實地確保蒸氣流路18,而更確實地提高氣相之作動流體之流通特性。
被設於另一者之板狀體12的外表面24側之做為凹部27之支撐部17之形成方法,可例舉例如衝壓加工另一者之板狀體12,以設置凹部27之方法。在此情形下,支撐部17係與另一者之板狀體12一體成形,支撐部17之材料係成為與另一者之板狀體12之材料相同。
容器10之材料,係可例舉例如銅、鋁、不銹鋼、鈦、銅合金、鋁合金、鈦合金等。這些可單獨使用,也可以並用兩種以上。蒸氣室1之厚度,係可例舉例如0.3mm~1.0mm。一者之板狀體11之厚度與另一者之板狀體12之厚度係可以相同,也可以不同,在蒸氣室1中,一者之板狀體11之厚度與另一者之板狀體12之厚度係成為相同。在蒸氣室1中,一者之板狀體11之厚度,係綿延一者之板狀體11之全體為概略均一。又,另一者之板狀體12之厚度,係綿延另一者之板狀體12之全體為概略均一。一者之板狀體11與另一者之板狀體12之厚度,係例如可分別例舉0.1mm。
又,在使一者之板狀體11的周緣部40與另一者之板狀體12的周緣部20面接觸後之狀態下,綿延周緣部20與周緣部40全周以接合,藉此,做為密閉容器之容器10係被形成,空洞部13係被密封。周緣部20與周緣部40之接合方法,係並未特別侷限,可例舉例如擴散接合、鑞焊、由光纖雷射等所做之雷射熔接、超音波熔接、摩擦接合、壓接接合等。其中,提高一者之板狀體11與另一者之板狀體12之接合強度,而可貢獻優良之密封性於容器10,又,防止對於一者之板狀體11與另一者之板狀體12在接合時之容器10之熱負載,藉此,可貢獻優良之機械強度於容器10,自可防止容器10熱變形之點看來,最好係由光纖雷射所做之熔接。又,接合寬度可例舉例如0.3mm~2.5mm。
又,被封入空洞部13之作動流體,係可對應與容器10之材料之合適性而適宜選擇,可例舉例如水,其他則可例舉替代氟利昂、氟碳類、環戊烷、乙二醇、這些與水之混合物等。
接著,針對本發明第1實施形態例之蒸氣室1之動作,使用圖1以說明之。容器10之中,發熱體100係被熱性連接於一者之板狀體11的外表面23,一者之板狀體11係當作受熱面而作用,一者之板狀體11的外表面23之中,與發熱體100相接觸之部位,係當作受熱部而作用。當蒸氣室1係藉受熱部而自發熱體100受熱時,被封入空洞部13之液相之作動流體,係藉受熱部而自液相往氣相做相變化,相變化後之氣相之作動流體,係流通在蒸氣流路18,以自蒸氣室1的受熱部往主要散熱面(亦即,另一者之板狀體12)移動。自受熱部往主要散熱面移動後之氣相之作動流體,係藉散熱面而散熱潛熱,自氣相往液相做相變化。此時,在容器10的散熱面側的外表面形成有凹部27,而散熱面側的外表面之表面積係增大,又,藉氣體往凹部27流入,散熱面之散熱,亦即,氣相之作動流體之冷凝係被促進。而且,露出到空洞部13之支撐部17的側面部32,也較大地貢獻於散熱,藉此,散熱面之散熱係被促進。藉散熱面而被釋出之潛熱,更往蒸氣室1的外部環境被釋出。藉散熱面而自氣相往液相做相變化後之作動流體,係透過支撐部17的側面部32,或自散熱面滴下,以回流往受熱面(亦即,一者之板狀體11)。往容器10的受熱面回流後之液相之作動流體,係藉燈芯構造體15之毛細力,被往受熱部輸送。
而且,蒸氣室1係可不進行使用送風扇等冷卻風供給裝置之冷卻風之供給(亦即,強制空冷)地,藉不使用冷卻風供給裝置之自然空冷而作動。
接著,說明本發明第2實施形態例之蒸氣室。第2實施形態例之蒸氣室,係主要部與第1實施形態例之蒸氣室為共通,所以,針對與第1實施形態例之蒸氣室相同之構造元件,係使用相同編號以說明之。而且,圖3係本發明第2實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
在第1實施形態例之蒸氣室1中,支撐部17的側面部32之側視形狀,係呈圓弧狀,但是,取代此,如圖3所示,於第2實施形態例之蒸氣室2中,支撐部17的側面部32之側視形狀,係呈直線狀。又,在蒸氣室2中,係與第1實施形態例之蒸氣室1相同地,支撐部17的尖端部31係成為平坦部,尖端部31的平坦部係與燈芯構造體15相接。
在蒸氣室2中,支撐部17之另一者之板狀體14之延伸方向之面積,係隨著自支撐部17的上升基部30,往支撐部17的尖端部31而變小。對應於上述態樣,在圖3中,隨著自支撐部17的上升基部30往支撐部17的尖端部31,支撐部17係逐漸變窄,支撐部17之側視剖面係呈梯形。
在蒸氣室2中,支撐部17之俯視形狀,亦即,凹部27之俯視形狀,係呈四角形。
在蒸氣室2中,係與第1實施形態例之蒸氣室1相同地,支撐部17的尖端部31之支撐部17的上升基部30面積,與另一者之板狀體12之延伸方向之該面積之比率,係成為超過1.0。該面積之比率係自平衡良好地提高防止液相之作動流體儲存於支撐部17與另一者之板狀體12的內表面22之邊界部、及對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性之點看來,最好係1.1以上10以下,2.0以上8.0以下係更佳,3.0以上6.0以下則尤佳。
在蒸氣室2中,也與第1實施形態例之蒸氣室1相同地,於自另一者之板狀體12的內表面22開始之支撐部17的上升基部30中,支撐部17與另一者之板狀體12的內表面之夾角θ1係鈍角,可防止在支撐部17與另一者之板狀體12的做為平坦部之內表面22之邊界部,儲存液相之作動流體。因此,液相之作動流體,係可自當作容器10的散熱面而作用之另一者之板狀體12,往當作容器10的受熱面而作用之一者之板狀體11,順暢地回流。又,在蒸氣室2中,被設於另一者之板狀體12的外表面24之凹部27的外表面28,與另一者之板狀體12的外表面24之夾角θ2係呈為銳角,藉此,氣體往凹部27之流入係被順暢化,而提高氣相之作動流體之冷凝特性,進而,提高蒸氣室2之散熱特性。
又,在蒸氣室2中,也與第1實施形態例之蒸氣室1相同地,藉在另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27,而在容器10形成有自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11方向突出之支撐部17,藉此,容器10的散熱面側的外表面之表面積係增大。因此,蒸氣室2也提高散熱特性。又,在蒸氣室2中,也具有支撐部17,藉此,可貢獻對於來自外部環境之壓力之耐受性於容器10。
接著,說明本發明第3實施形態例之蒸氣室。第3實施形態例之蒸氣室,係主要部與第1、第2實施形態例之蒸氣室為共通,所以,針對與第1、第2實施形態例之蒸氣室相同之構造元件,係使用相同編號以說明之。而且,圖4係本發明第3實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
在第1、第2實施形態例之蒸氣室1,2中,一者之板狀體11之厚度與另一者之板狀體12之厚度係成為相同,但是,取代此,如圖4所示,在第3實施形態例之蒸氣室3中,另一者之板狀體12之厚度,成為比一者之板狀體11之厚度還要厚。一者之板狀體11之厚度,係綿延一者之板狀體11全體,為概略均一。又,另一者之板狀體12之厚度,係綿延另一者之板狀體12全體,為概略均一。而且,在蒸氣室3中,也與蒸氣室1,2相同地,藉在另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27,於容器10形成有自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11方向突出之支撐部17。
一者之板狀體11之厚度係並未特別侷限,但是,可例舉例如0.08mm。另一者之板狀體12之厚度係並未特別侷限,但是,可例舉例如0.12mm。蒸氣室3之厚度係可例舉例如0.3mm~1.0mm。而且,在蒸氣室3中,也於一者之板狀體11熱性連接有發熱體100。
在蒸氣室3中,係具有藉在另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27所形成之支撐部17,藉此,可貢獻對於來自外部環境之壓力之耐受性於容器10,而且,具有支撐部17之另一者之板狀體12係被厚壁化,藉此,對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性係更加提高,更能貢獻優良之機械強度於容器10。因此,即使因為蒸氣室3之設置或使用之條件等,而負載施加於容器10時,也可更確實地防止在容器10產生反翹之情事。
接著,說明本發明第4實施形態例之蒸氣室。第4實施形態例之蒸氣室,係主要部與第1~第3實施形態例之蒸氣室為共通,所以,針對與第1~第3實施形態例之蒸氣室相同之構造元件,係使用相同編號以說明之。而且,圖5係本發明第4實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
在第1、第2實施形態例之蒸氣室1,2中,一者之板狀體11之厚度與另一者之板狀體12之厚度係成為相同,但是,取代此,如圖5所示,在第4實施形態例之蒸氣室4中,一者之板狀體11之厚度,係比另一者之板狀體12之厚度還要厚。一者之板狀體11之厚度,係綿延一者之板狀體11全體,為概略均一。又,另一者之板狀體12之厚度,係綿延另一者之板狀體12全體,為概略均一。而且,在蒸氣室4中,也與蒸氣室1,2相同地,藉在另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27,而於容器10形成有自另一者之板狀體12的內表面22,往一者之板狀體11方向突出之支撐部17。
一者之板狀體11之厚度係並未特別侷限,但是,可例舉例如0.12mm。另一者之板狀體12之厚度係並未特別侷限,但是,可例舉例如0.08mm。蒸氣室4之厚度,可例舉例如0.3mm~1.0mm。而且,在蒸氣室4中,在一者之板狀體11係熱性連接有發熱體100。
在蒸氣室4中,係具有藉在另一者之板狀體12的外表面24設置凹部27所形成之支撐部17,藉此,可貢獻對於來自外部環境之壓力之耐受性於容器10,一者之板狀體11係被厚壁化,藉此,一者之板狀體11之機械強度係提高,而可防止一者之板狀體11之撓曲或應變等之變形。因此,在蒸氣室4中,容器10係持續具有對於來自外部環境之壓力之耐受性,發熱體100與容器10之接觸性係提高,而貢獻優良之熱連接性於發熱體100。
接著,說明本發明第5實施形態例之蒸氣室。第5實施形態例之蒸氣室,係主要部與第1~第4實施形態例之蒸氣室為共通,因此,針對與第1~第4實施形態例之蒸氣室相同之構造元件,係使用相同編號以說明之。而且,圖6係本發明第5實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
在第1~第4實施形態例之蒸氣室1,2,3,4中,平面型之容器10係沿著同一平面上延伸,但是,取代此,如圖6所示,在第5實施形態例之蒸氣室5中,平面型之容器10,係不沿著同一平面上延伸,而具有彎曲部50。容器10的彎曲部50,係在容器10之厚度方向上彎曲之部位。
如蒸氣室5所示,於具有藉在另一者之板狀體12的外表面24,設置凹部27所形成之支撐部17之本發明之蒸氣室中,係對應使用條件等,也可以於容器10之厚度方向形成彎曲部50。亦即,在蒸氣室5中,可搭載在具有彎曲部之機器。在蒸氣室5中,即使在容器10形成有彎曲部50,也藉具有支撐部17,而可防止彎曲部50中之容器10之屈曲,所以,在彎曲部50中,也可維持空洞部13,結果,可綿延具有彎曲部50之容器10全體,維持空洞部13。
彎曲部50之形成方法係並未特別侷限,但是,可例舉例如安裝容器10於模具,以形成彎曲部50之方法、以彎曲機加工容器10,以形成彎曲部50之方法等。
接著,說明本發明之蒸氣室之其他實施形態例。在上述各實施形態例之蒸氣室中,燈芯構造體15係綿延一者之板狀體11的內表面21全體,平面狀地鋪設一張網目構件。取代此,在熱性連接有發熱體100之一者之板狀體11的受熱部中,燈芯構造體15也可以係重疊積層複數張網目構件之態樣。在此情形下,於受熱部以外之部位中,燈芯構造體15也可以係一張網目構件。亦即,受熱部中之燈芯構造體15之厚度,也可以係比受熱部以外的部位中之燈芯構造體15之厚度還要厚之態樣。在一者之板狀體11的受熱部中,係重疊有複數張網目構件,藉此,受熱部中之燈芯構造體15之毛細力及液相之作動流體之保持量係更加提高,而可確實地防止受熱部中之變乾。
在上述各實施形態例之蒸氣室的容器10的內表面,也可以還形成有氧化膜。氧化膜之組成,係可例舉例如使用於容器10之金屬氧化物。又,氧化膜之構造,係可例舉例如結晶體及非晶體。在容器10的內表面形成有氧化膜,藉此,可防止容器10內表面之腐蝕,提高容器10之耐久性。
在上述各實施形態例之蒸氣室中,支撐部17的側面部32的表面係成為平滑面,但是,取代此,也可以成為側面部32的表面具有毛細力之構造。藉側面部32的表面具有毛細力,液相之作動流體係可更順暢地,自容器10的散熱面往受熱面回流。具有毛細力之構造,可例舉例如被形成於側面部32的表面之金屬粉之燒結體層、被形成於側面部32的表面之複數細凹槽等。
在上述各實施形態例之蒸氣室中,燈芯構造體15係未被接合到容器10的一者之板狀體11,但是,取代此,燈芯構造體15也可以與容器10的一者之板狀體11相接合。燈芯構造體15被接合於容器10的一者之板狀體11之態樣,係可例舉例如燈芯構造體15為金屬粉之燒結體或金屬短纖維之燒結體,該金屬粉之燒結體、該金屬短纖維之燒結體係被設於一者之板狀體11的內表面21上之態樣。在上述態樣中,液相之作動流體係可更確實地獲得來自受熱部之熱。
在上述各實施形態例之蒸氣室中,支撐部17的尖端部31係與燈芯構造體15相接,但是,取代此,也可以支撐部17的尖端部31,係接觸到容器10的一者之板狀體11的內表面21。在此情形下,在一者之板狀體11的內表面21上,且支撐部17的尖端部31的周圍,係設有金屬粉之燒結體或金屬短纖維之燒結體等之燈芯構造體15。支撐部17的尖端部31係接觸到容器10的一者之板狀體11的內表面21上,藉此,對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性係更加提高。
在上述各實施形態例之蒸氣室中,支撐部17的尖端部31係與燈芯構造體15相接,但是,取代此,也可以複數支撐部17,17,17...之中,一部份之支撐部17的尖端部31係與燈芯構造體15相接,其他之支撐部17的尖端部31,係接觸到容器10的一者之板狀體11的內表面21。在此情形下,例如在一者之板狀體11的受熱部中,支撐部17的尖端部31係與燈芯構造體15相接,在一者之板狀體11的受熱部以外的領域中,支撐部17的尖端部31也可以接觸到一者之板狀體11的內表面21。在上述態樣中,液相之作動流體係更確實地持續獲得來自受熱部之熱,對於來自外部環境之壓力之容器10之耐受性係更加提高。 [產業上之利用可能性]
本發明之蒸氣室,係對於來自外部環境之壓力之耐受性與散熱特性很優良,作動流體之流通性係被順暢化,所以,可在廣泛領域利用,例如在冷卻攜帶用之資訊終端或二合一平板電腦等之個人電腦等之被高功能化之電子設備之領域中,利用價值很高。
1,2,3,4,5:蒸氣室 10:容器 11:一者之板狀體 12:另一者之板狀體 13:空洞部 15:燈芯構造體 17:支撐部 18:蒸氣流路 27:凹部 30:上升基部
〔圖1〕係本發明第1實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
〔圖2〕係本發明第1實施形態例之蒸氣室之俯視圖。
〔圖3〕係本發明第2實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
〔圖4〕係本發明第3實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
〔圖5〕係本發明第4實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
〔圖6〕係本發明第5實施形態例之蒸氣室之側視剖面圖。
1:蒸氣室
10:容器
11:一者之板狀體
12:另一者之板狀體
13:空洞部
14:凸部
15:燈芯構造體
17:支撐部
18:蒸氣流路
20:周緣部
21:內表面
22:內表面
23:外表面
24:外表面
27:凹部
28:外表面
30:上升基部
31:尖端部
32:側面部
40:周緣部
100:發熱體
θ1:夾角
θ2:夾角

Claims (9)

  1. 一種蒸氣室,其包括:容器,藉熱性連接有發熱體之一者之板狀體、及與該一者之板狀體相向之另一者之板狀體,而形成有空洞部;作動流體,被封入該空洞部;以及燈芯構造體,收容於該空洞部並與該容器為不同之個體,該容器係藉在該另一者之板狀體的外表面設置凹部,具有自該另一者之板狀體的內表面往該一者之板狀體方向突出之支撐部,自該凹部的該另一者之板狀體的內表面開始之上升基部中之該凹部,與該另一者之板狀體的內表面之夾角,係91°以上150°以下,被設於該另一者之板狀體的外表面側之該凹部的外表面,與該另一者之板狀體的外表面之夾角,係45°以上65°以下,該凹部係隨著自該上升基部,愈往朝向該一者之板狀體方向突出之尖端部,則側視寬度變窄,該凹部的尖端部之該凹部的上升基部之該另一者之板狀體之延伸方向之面積,與該另一者之板狀體之延伸方向之面積之比率,係3.0以上6.0以下,該支撐部之俯視形狀係圓形或橢圓形,該支撐部的側面部之側視形狀係圓弧狀;露出到該空洞部、該支撐部的側面部的表面係,為平滑面,液相之該作動流體係在該支撐部的側面部傳遞而從該另一者之板狀體往該一者之板狀體方向回流。
  2. 如請求項1之蒸氣室,其中該支撐部的露出到該空洞部之側面 部,係具有曲面。
  3. 如請求項1之蒸氣室,其中該支撐部的尖端部係具有平坦部,該平坦部係與該燈芯構造體相接。
  4. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,其中該支撐部係在該另一者之板狀體設有複數個,既定之該支撐部及與該既定之該支撐部鄰接之兩個其他之該支撐部,係成三角配置。
  5. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,其中該燈芯構造體係金屬製之網目構件。
  6. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,其中該一者之板狀體的周緣部與該另一者之板狀體的周緣部,係藉由光纖雷射所做之熔接而被接合,以形成容器。
  7. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,其中該一者之板狀體之厚度,係比該另一者之板狀體之厚度還要厚。
  8. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,其中該一者之板狀體之厚度,係比該另一者之板狀體之厚度還要薄。
  9. 如請求項1~3中任一項之蒸氣室,該容器係具有該容器之厚度方向之彎曲部。
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