TWI811504B - 散熱裝置 - Google Patents

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Abstract

一種散熱裝置用以供一相變化流體充填。散熱裝置包含一基部、多個鰭片部及至少一毛細結構。基部具有至少一內部流道。內部流道用以供相變化流體充填。這些鰭片部連接於基部之其中一側。至少一毛細結構位於至少一內部流道。

Description

散熱裝置
本發明係關於一種散熱裝置，特別是一種具有內部流道與毛細結構的散熱裝置。
伴隨著電子元件運行頻率及速度之不斷提昇，電子元件每單位體積所產生之熱量隨之增高。然而，傳統之簡單鋁擠型及壓鑄型散熱鰭片由於受限於機械加工而其散熱面積極其有限，與周圍空氣交換熱量的面積不大，即使配用風扇亦無法及時充分地散發熱量，這種散熱鰭片不再滿足目前電子廠商之散熱要求。
本發明在於提供一種散熱裝置，藉以提升散熱裝置的散熱效率。
本發明之一實施例所揭露之散熱裝置，用以供一相變化流體充填。散熱裝置包含一基部、多個鰭片部及至少一毛細結構。基部具有至少一內部流道。內部流道用以供相變化流體充填。這些鰭片部連接於基部之其中一側。至少一毛細結構位於至少一內部流道。
根據上述實施例之散熱裝置，透過在基部形成內部流道，以及形成於基部形成內部流道之壁面的毛細結構，來提升散熱裝置的熱擴散速度，增進散熱裝置整體的均溫特性，以解決多熱源情況下散熱裝置發生熱分布不均的問題。舉例來說，若熱源熱接觸於散熱裝置之中央處，且內部流道與毛細結構自散熱裝置之中央處延伸至散熱裝置之邊緣處，則可透過內部流道與毛細結構讓熱源所產生的熱量迅速傳遞至散熱裝置之邊緣處。如此一來，將可讓散熱裝置之全域均勻地將熱源所產生的熱量排出。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
請參閱圖1至圖3A。圖1為根據本發明第一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。圖3A為圖1之剖面示意圖。
本實施例之散熱裝置10用以供一相變化流體20充填。相變化流體20例如為水、醇類、冷媒等流體，其相變化流體20之選用可視散熱裝置10本身的材質，或所應用之熱源(未繪示)的工作溫度來決定。舉例來說，熱源可接受之工作溫度為80度至100度，則相變化流體20之汽化溫度介於80度至100度。
散熱裝置10包含一基部100、多個鰭片部200及多個毛細結構300。基部100具有多個內部流道S，且這些內部流道S彼此交叉而彼此相連通。多個鰭片部200連接於基部100之其中一側。這些毛細結構300分別位於這些內部流道S。
請參閱圖2、圖3A與圖4。圖4為圖2之第一板部的平面示意圖。於本發明第一實施例中，基部100具有多個內部流道S，且這些內部流道S彼此交叉。這些內部流道S例如可透過衝壓、蝕刻、銑削或鑽孔等製程形成之封閉式流道，並用以供相變化流體20充填。詳細來說，基部100包含一第一板部110及一第二板部120。第一板部110具有相對的一第一面111及一第二面112。這些鰭片部200例如透過鋁擠製程、鏟削製程、壓鑄製程、鉚接製程或焊接製成形成，並凸出於第一板部110之第一面111。第一板部110具有多個第一凹槽113。這些第一凹槽113位於第二面112並彼此交叉。第二板部120具有彼此交叉的多個第二凹槽121。第二板部120例如焊接於第一板部110，以令第二板部120疊設於第一板部110之第二面112，且這些第一凹槽113與這些第二凹槽121共同形成彼此交叉的這些內部流道S。此外，所謂之這些內部流道S為封閉式流道係指內部流道S內之相變化流體20僅係在內部流道S內循環而不會流出散熱裝置10之外。
請參閱圖3B。圖3B為根據本發明第二實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。在第二實施例中，基部100具有多個內部流道S，且這些內部流道S彼此交叉。這些內部流道S例如可透過衝壓、蝕刻、銑削或鑽孔等製程形成之封閉式流道，並用以供相變化流體20充填。詳細來說，基部100包含一第一板部110及一第二板部120。第一板部110具有相對的一第一面111及一第二面112。這些鰭片部200例如透過鋁擠製程、鏟削製程、壓鑄製程、鉚接製程或焊接製成形成，並凸出於第一板部110之第一面111。第一板部110的第二面112例如為一平面。第二板部120具有彼此交叉的多個第二凹槽121。第二板部120例如焊接於第一板部110，以令第二板部120疊設於第一板部110之第二面112，且這些第一凹槽113與第二板部120的第二面112共同形成彼此交叉的這些內部流道S。
在前述第一及第二實施例中，內部流道S的數量為多個，並彼此相連通，但並不以此為限。在其他實施例中，內部流道的數量也可以為多個，但彼此不相連通，或是內部流道的數量也可以僅為單個封閉式循環流道。
這些毛細結構300例如為高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體、陶瓷燒結體或高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體及陶瓷燒結體之至少兩個的複合體，且這些毛細結構300分佈於第二板部120形成這些第二凹槽121之壁面。
在前述實施例中，這些毛細結構300僅分佈於第二板部120，但並不以此為限。在其他實施例中，這些毛細結構也可以僅分佈於第二板部或同時分佈於第一板部與第二板部。
請參閱圖1與圖5。圖5為圖1之剖面示意圖。在第三實施例中，散熱裝置10還可以包含一充填除氣件400，充填除氣件400設置於第二板部120，並連通這些內部流道S，以對內部流道S除氣，並將相變化流體20填充進這些內部流道S。此外，在充填除氣製程後可例如透過焊接製程或擠壓製程封閉充填除氣件400。
在本實施例之散熱裝置10中，透過在基部100形成內部流道S，以及形成於基部100形成內部流道S之壁面的毛細結構300，來提升散熱裝置10的熱擴散速度。舉例來說，若熱源熱接觸於散熱裝置10之中央處，且內部流道S與毛細結構300自散熱裝置10之中央處延伸至散熱裝置10之邊緣處，則可透過內部流道S與毛細結構300讓熱源所產生的熱量迅速傳遞至散熱裝置10之邊緣處。如此一來，將可讓散熱裝置10之全域均勻地將熱源所產生的熱量排出。
上述第一板部110係透過焊接製程結合於第二板部120，但並不以此為限。請參閱圖6與圖7。圖6為根據本發明第四實施例所述之散熱裝置之立體示意圖。圖7為圖6之剖面示意圖。
在本實施例中，第一板部110b具有多個鉚合孔115b，第二板部120b具有多個鉚合凸柱125b，第二板部120b之這些鉚合凸柱鉚合於第一板部110b之這些鉚合孔，以令第二板部120b結合於第一板部110b。
請參閱圖8。圖8為根據本發明第五實施例所述之散熱裝置之第一板部的平面示意圖。在本實施例之第一板部110c中，其中第一板部110c之第一凹槽113c的數量為單個，且第一凹槽113c之流道路徑匹配於震盪式熱管之流道路徑而形成單一彎曲狀迴路，以令第一板部110c與第二板部(未繪示)共同圍繞出單一彎曲狀迴路的內部流道(未繪示)。
請參閱圖9至圖11。圖9為根據本發明第六實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。圖10為根據本發明第七實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。圖11為根據本發明第八實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。如圖9所示，在本實施例之散熱裝置10d中，這些鰭片部200d具有一延伸流道E，延伸流道E連通內部流道S。散熱裝置10d包含一毛細結構300d。毛細結構300d位於內部流道S。
如圖10所示，在本實施例之散熱裝置10d’中，這些鰭片部200d具有一延伸流道E，延伸流道E連通內部流道S。散熱裝置10d’包含一第一毛細結構300d及一第二毛細結構350d。第一毛細結構300d位於內部流道S，第二毛細結構350d位於延伸流道E，且第二毛細結構350d與第一毛細結構300d不相連接。
如圖11所示，在本實施例之散熱裝置10d”中，這些鰭片部200d具有一延伸流道E，延伸流道E連通內部流道S。散熱裝置10d”包含一第一毛細結構300d及一第二毛細結構350d’。第一毛細結構300d位於內部流道S，第二毛細結構350d’位於延伸流道E，且第二毛細結構350d與第一毛細結構300d彼此相連。
在本實施例中，這些鰭片部200d皆具有延伸流道E，但並不以此為限。在其他實施例中，這些鰭片部也可以僅部分具有一延伸流道。
請參閱圖12。圖12為根據本發明第九實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。
在本實施例散熱裝置10e中，基部100e包含一第一板部110e及一第二板部120e。第一板部110e具有相對的一第一面111e及一第二面112e，這些鰭片部200e凸出於第一板部110e之第一面111e。第一板部110e具有多個第一凹槽113e。這些第一凹槽113e位於第二面112e。第二板部120e無凹槽結構，直接疊設於第一板部110e之第二面112e，並封閉這些第一凹槽113e，以令第一板部110e與第二板部120e共同圍繞出至少一內部流道S。
這些毛細結構300e例如為高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體、陶瓷燒結體或高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體及陶瓷燒結體之至少兩個的複合體，且這些毛細結構300e分佈於第二板部120e形成於第二板部120e面向這些第一凹槽113e之壁面。
在本實施例中，這些毛細結構300e係分佈於第二板部120e，但並不以此為限。在其他實施例中，這些毛細結構也可以僅分佈於第二板部或同時分佈於第一板部與第二板部。
根據上述實施例之散熱裝置，透過在基部形成內部流道，以及形成於基部形成內部流道之壁面的毛細結構，來提升散熱裝置的熱擴散速度。舉例來說，若熱源熱接觸於散熱裝置之中央處，且內部流道與毛細結構自散熱裝置之中央處延伸至散熱裝置之邊緣處，則可透過內部流道與毛細結構讓熱源所產生的熱量迅速傳遞至散熱裝置之邊緣處。如此一來，將可讓散熱裝置之全域均勻地將熱源所產生的熱量排出。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10’、10d、10e:散熱裝置 20:相變化流體 100、100’、100e:基部 110、110’、110c、110e:第一板部 111、111e:第一面 112、112e:第二面 113、113c、113e:第一凹槽 115b:鉚合孔 120、120’、120e:第二板部 125b:鉚合凸柱 121:第二凹槽 200、200d:鰭片部 300:毛細結構 300、300e:毛細結構 300d:第一毛細結構 350d、350d’:第二毛細結構 400:充填除氣件 S、S’:內部流道 E:延伸流道
圖1為根據本發明第一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。 圖2為圖1之分解示意圖。 圖3A為圖1之剖面示意圖。 圖3B為根據本發明第二實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。 圖4為圖2之第一板部的平面示意圖。 圖5為根據本發明第三實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。 圖6為根據本發明第四實施例所述之散熱裝置之立體示意圖。 圖7為圖6之剖面示意圖。 圖8為根據本發明第五實施例所述之散熱裝置之第一板部的平面示意圖。 圖9為根據本發明第六實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。 圖10為根據本發明第七實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。 圖11為根據本發明第八實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。 圖12為根據本發明第九實施例所述之散熱裝置的剖面示意圖。
10:散熱裝置
20:相變化流體
100:基部
110:第一板部
111:第一面
112:第二面
113:第一凹槽
120:第二板部
121:第二凹槽
200:鰭片部
300:毛細結構
S:內部流道

Claims (10)

  1. 一種散熱裝置，用以供一相變化流體充填，該散熱裝置包含：一基部，包含一第一板部及一第二板部，該第一板部具有相對的一第一面及一第二面，該第一板部具有至少一第一凹槽，該至少一第一凹槽位於該第二面，該第二板部疊設於該第一板部之該第二面，並封閉該至少一第一凹槽，以令該第一板部與該第二板部共同圍繞出至少一內部流道，該至少一內部流道用以供該相變化流體充填；多個鰭片部，該些鰭片部凸出於該第一板部之該第一面；以及至少一毛細結構，位於該至少一內部流道；其中，該至少一毛細結構分佈於該至少一內部流道並僅疊設於該第二板部而僅位於該至少一內部流道遠離該些鰭片部之一側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該至少一內部流道為封閉式流道。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該至少一毛細結構分佈於該第二板部面向該至少一第一凹槽之壁面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該基部包含一第一板部及一第二板部，該第一板部具有相對的一第一面及一第二面，該些鰭片部凸出於該第一板部之該第一面，該第一板部具有至少一第一凹槽，該至少一第一凹槽位於該第二面，該第二板部具有至少一第二凹槽，該第二板部疊設於該第一板部之該第二面，且該至少一第一凹槽與該至少一第二凹槽共同形成該至少一內部流道。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱裝置，其中該至少一毛細結構分佈於該第二板部形成該至少一第二凹槽之壁面。
  6. 如申請專利範圍第1或第4項所述之散熱裝置，更包含一充填除氣件，該充填除氣件設置於該第二板部，並連通該至少一內部流道。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該至少一內部流道之流道路徑匹配於震盪式熱管之流道路徑而形成單一彎曲狀迴路。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該至少一內部流道的數量為多個，且該些內部流道彼此交叉。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該些鰭片部之至少一個具有一延伸流道，該延伸流道連通該至少一內部流道。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該至少一毛細結構為高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體、陶瓷燒結體或高分子微結構、微溝槽、金屬網、粉末燒結體及陶瓷燒結體之至少兩個的複合體。
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