TWM425317U - Thin heat-pipe structure - Google Patents

Description

M425317 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本創作係有關於一種薄型熱管結構，尤指一種具有減少 壓力阻抗，進而有效提升汽液循環效率之薄型熱管結構 〇 【先前技術】 [0002] 熱管，其表觀上的熱傳導率是銅、鋁等金屬的數倍至數 十倍左右而相當的優異，因此是作為冷卻用元件被運用 於各種熱對策相關機器。從形狀來看，熱管可分成圓管 形狀的熱管、平面形狀的熱管。為了冷卻CPU等的電子機 器的被冷卻零件，基於容易安裝於被冷卻零件且能獲得 寬廣接觸面積的觀點，宜使用平面型熱管來進行散熱。 隨著冷卻機構的小型化、省空間化，在使用熱管的冷卻 機構的情況，更有嚴格要求該熱管的極薄型化之必要， 故業者便開發出一種薄型熱管（即平板式熱管）。 然，習知薄型熱管内部設有空間來作為工作流體的流路 ，並收容於空間内的工作流體，再經由蒸發、冷凝等的 相變化和移動等，而進行熱的轉移，藉以達到導熱的效 果。 而薄型熱管於製造上係透過於一中空管體中填入金屬粉 末，並將該金屬粉末透過燒結之方式於該中空管體内壁 形成一毛細結構層，其後對該中空管體進行抽真空並填 入工作流體，最後封閉壓扁以成就薄型熱管結構。 雖習知薄型熱管可達到薄型化之目的，但卻延伸出另一 問題，因為薄型熱管之蒸發端及冷凝端的管徑相同，相 表單编號A0101 第3頁/共12頁 對的於蒸發端與冷凝端内的空間大小亦一樣，所以使得 該蒸發端與冷凝端内的空間壓力差相差無幾，讓蒸發端 其内的汽態工作流體無法迅速流動至冷凝端處冷凝而轉 換為液態工作流體，進而亦會影響液態工作流體藉由毛 細結構回流至蒸發端的速度，因此，俾使造成整體汽液 循環效果不佳，且又無法改善薄型熱管之蒸發端與冷凝 端内之間的壓力阻抗問題。 此外，於製造上對薄型熱管進行彎折時，則内部毛細燒 結體會容易脆化分解或脫離原先設置之部位成為不良品 ，故令該薄型熱管之熱傳效能大幅降低。 以上所述，習知技術具有下列缺點： 1. 汽液循環效率不佳； 2. 導熱效果不佳； 3. 無法改善薄型熱管之蒸發端與冷凝端内之間的壓力阻 抗問題。 是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案 之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方 向所在者。 【新型内容】 [0003] 爰此，為有效解決上述之問題，本創作之主要目的係提 供一種具有提升汽液循環及減少壓力阻抗之薄型熱管結 構。 本創作之次要目的，在提供一種具有絕佳導熱效果之 薄型熱管結構。 為達上述目的，本創作係提供一種薄型熱管結構，係 包括一管體及至少一毛細結構，該管體具有一蒸發端及 表單编號A0101 第4頁/共12頁 M425317 一從該蒸發端向外延伸之冷凝端，該蒸發端及冷凝端内 分別設有一第一腔室及一連通該第一腔室之第二腔室， 並該第一腔室之空間小於該第二腔室之空間，所述毛細 結構係設於該第一、二腔室内，並與所述第一、二腔室 共同界定至少一通道；透過該冷凝端之第二腔室大於蒸 發端之第一腔室，以有效促使該蒸發端内的汽態工作流 體迅速流至冷凝端，藉以達到提升汽液循環效果，進而 更可減少壓力阻抗的功效者。 【實施方式】 [0004] 本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所 附圖式之較佳實施例予以說明。 本創作係一種薄型熱管結構，請參閱第1、2、4圖示 ，係顯示本創作之較佳實施例之組合及局部剖面示意圖 ;該薄型熱管結構1係包括一管體10及至少一毛細結構12 ，其中該管體10具有一蒸發端101及一從該蒸發端101向 外延伸之冷凝端102，該蒸發端101及冷凝端102内分別 設有一第一腔室1011及一第二腔室1021，該第一腔室 1011係連通第二腔室1021，且其空間小於該第二腔室 1021之空間，並該第一、二腔室1011、1021内填充有一 工作流體，前述工作流體於該較佳實施係以純水做說明 表示，但並不侷限於此，惟具體實施時，凡亦可利於蒸 發散熱之流體為無機化合物、醇類、酮類、液態金屬、 冷煤、有機化合物或其混合物皆為所敘述的工作流體， 合先陳明。 另者前述第一、二腔室1011、1021共同設有一第一 側壁1031、一第二側壁1 032、一第三侧壁1 033及一第四 表單編號A0101 第5頁/共12頁 側壁1034，該第一側壁1031係相對該第二側壁1 032，該 第三側壁1 033係相對該第四侧壁1 034。 再者該蒸發端101係與一發熱元件（如中央處理器、繪 圖晶片、南北橋晶片、執行單元等；圖中未示）相貼設， 其用以吸收該發熱元件產生的熱源，令該蒸發端1 〇 1之第 一腔室1011的液態工作流體吸收熱源而產生蒸發，以轉 換為汽態工作流體，俟該汽態工作流體到冷凝端102的第 二腔室1021上受冷卻而冷凝轉換為液態工作流體後，該 液態工作流體藉由重力或毛細結構12的毛細力回流至蒸 發端101的第一腔室1011繼續汽液猶環，以有效達到絕佳 的散熱效果。 所以透過前述冷凝端102之第二腔室1021大於蒸發端 101之第一腔室1011，藉以減少該冷凝端1〇2之第二腔室 1021内的壓力阻抗，讓該蒸發端ι〇1之第一腔室1〇11内 轉換的汽態工作流體，所受到的壓力阻抗較小而能夠迅 速流向該冷凝端102第二腔室1021上，且相對的能快速驅 使於冷凝端102的第二腔室1〇2丨内之液態工作流體回流至 蒸發端101的第一腔室1011，以有效大幅提升汽液循環及 達到減少壓力阻抗的效果。 此外，於本創作實際實施時，前述冷凝端102可與相 對的一散熱鰭片組（圖中未示）相穿設或貼設，透過該散 熱鰭片組能迅速將冷凝端102上熱量對外散熱，以有效加 速汽態工作流體於冷凝端102處冷凝為液態工作流體的效 果。 續參閱第3、4圖示’辅以參閲第2圖示，前述毛細結 構12係選擇為網目、纖維、燒結粉末、網目及燒結粉末 表單编號A0101 S 6頁/共12頁 組合其中任一；並毛細結構12係設於該第一、二腔室 1011、1021内，且其具有導流能力、提供更多的回流通 道（channel)及支撐的功效，且該毛細結構12與該第一 、二腔室1011、1021共同界定至少一通道1〇5，於該較 佳實施之毛細結構12係設置在該第一、二腔室1〇11、 1021内的中央處，以與該第一、二腔室1〇11、1〇21分別 界定出二個通道105做說明； 亦即前述毛細結構12設有一第一側121、一相反該第 一側121之第二側122、一第三側123及一相反該第三側 123之第四側124，前述第二側122係與相對的第二側壁 1032相貼設’該第三側123與對應該第三側壁1〇33之間 界定一第一通道1〇51，該第四側124與對應該第四側壁 1034之間界定一第二通道1〇52，並該第一腔室1〇11内的 第一側壁1031係貼設在對應的第一側121上，該第二腔室 1 0 21内的第一側壁1 0 31係與相對該第一側1 21間界定一 空隙106，該空隙1〇6係連通該第一、二通道1〇51、1052 〇 其中前述蒸發端ιοί之第一腔室1011内的第一、二通 道1051、1052之空間係小於該冷凝端1〇2之第二腔室 1021内的第一' 二通道1〇5丨、1〇52與空隙共同界定 之空間，所以藉由前述空隙1〇6令該第二腔室1〇21内的第 一、二通道1051、1 052空間更寬廣，藉以大幅減少冷凝 端102之第二腔室1〇21内的壓力阻抗，並有助於驅使蒸發 端101之第一腔室1011内的汽態工作流體迅速朝第二腔室 1021方向流動，以有效達到提升汽液循環及絕佳散熱的 效果。 表單編號A0101 第7頁/共12頁 M425317 再者，於具體實施時，前述毛細結構12並不侷限設在 該第一、二腔室1011、1021内的中央處，亦可選擇設在 第、一腔至1011、1021共同設有的第三侧壁1033上， 或設在第四側壁1〇34上，或設在該第三側壁1〇33與第四 側壁1034之間的位置；此外，使用者可以事先根據管體 10的寬度、傳導效率以及汽液循環效率的需求，設定毛 細結構12及通道1 〇 5的數量，如二毛細結構12設置在該第 一、一腔室1011、1021内’並與第一、二腔室ΜΗ、 1021共同界定出三個通道1〇5，合先陳明。 故透過本創作前述管體1〇之冷凝端1〇2的第二腔室 1021大於蒸發端ιοί的第一腔室ion，以與毛細結構12 結合一體的設計，使得有效提升汽液循環效率以達到絕 佳的散熱效果，進而更可達到減少壓力阻抗的效果。 以上所述，本創作相較於習知具有下列之優點： 1. 具有提升汽液循環效率； 2. 導熱效果佳； 3. 具有減少壓力阻抗的效果。 按’以上所述，僅為本創作的較佳具體實施例，惟本 創作的特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本創 作領域内’可輕易思及的變化或修飾，皆應涵蓋在以下 本創作的申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 ^0005^第1圖係本創作之較佳實施例之立體示意圖； 第2圖係本創作之較佳實施例之局部剖面立體示意圖； 第3圖係本創作之較佳實施例之刮面側視示意圖； 第4圖係本創作之較佳實施例之剖面俯視示意圖。 表單編號A0101 第8頁/共12頁 M425317

【主要元件符號說明】 [0006] 薄型熱管結構一1 管體 … 蒸發端 … 第一腔室 … 冷凝端 … 第二腔室 … 第一侧壁 … 第二侧壁 … 第三侧壁 … 第四侧壁 … · · · 105 10 第一通道 … 1051 101 第二通道… 1052 1011 空隙 … 106 102 毛細結構… 12 1021 第一側 … 121 1031 第二側 … 122 1032 第三側 … 123 1033 第四側 … 124 1034

表單编號A0101 第9頁/共12頁

Claims (1)

1. M425317 :、申請專利範圍： 1 . 一種薄型熱管結構，係包括： 一管體，係具有一蒸發端及一從該蒸發端向外延伸之冷凝 端，該蒸發端及冷凝端内分別設有一第一腔室及一連通該 第一腔室之第二腔室，該第一、二腔室内填充有一工作流 體，並該第一腔室之空間小於該第二腔室之空間；及 至少一毛細結構，係設於該第一、二腔室内，且其與該第 一、二腔室共同界定至少一通道。 2.如申請專利範圍第1項所述之薄型熱管結構，其中該第一 、二腔室共同設有一第一側壁、一第二側壁、一第三側壁 及一第四側壁，該第一侧壁係相對該第二側壁，該第三側 壁係相對該第四側壁。 3 .如申請專利範圍第2項所述之薄型熱管結構，其中該毛細 結構設有一第一側、一相反該第一侧之第二側、一第三側 及一相反該第三側之第四側，該第二側係與相對的第二側 壁相貼設，該第三側與對應該第三侧壁之間界定一第一通 道，該第四侧與對應該第四側壁之間界定一第二通道，並 該第一腔室内的第一側壁係貼設在對應的第一側上，該第 二腔室内的第一侧壁係與相對該第一側間界定一空隙，該 空隙係連通該第一、二通道。 4.如申請專利範圍第3項所述之薄型熱管結構，其中該第一 腔室内的該第一、二通道之空間小於該第二腔室内的第一 、二通道與空隙共同界定之空間。 5 .如申請專利範圍第1項所述之薄型熱管結構，其中該毛細 結構係選擇為網目、纖維、燒結粉末、網目及燒結粉末組 合其中任一。 100221766 表單编號A0101 第10頁/共12頁 1002071451-0