TWM523894U - 散熱結構及包含該結構的水冷式散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱結構及包含該結構的水冷式散熱裝置

本創作係有關一種散熱技術，尤指一種用於電子發熱元件的散熱結構及包含該結構的水冷式散熱裝置。

隨著電子元件的運算速度不斷提昇，其所產生的熱量亦越來越高，為了有效地解決此高發熱量的問題，業界已對鋁、銅等合金的散熱器、熱管或均溫板進行廣泛性的應用，但是此等散熱結構不論是其導熱效能和製作容易度等皆存在有尚待加以改善的空間。

習知的散熱器，主要包括一底板及自底板延伸出的散熱鰭片所構成，此種散熱器雖然具有良好散熱特性，但其導熱效能卻無法有效的獲得提昇。於是有包括均溫板和前述散熱器的散熱結構被開發出來，其是將散熱器透過錫膏等焊接材料固定在均溫板上，均溫板則包括一上殼板和一下殼板，並在上殼板和下殼板的內部空間分別裝設有毛細組織，其後再將上殼板和下殼板對應焊合，再將工作流體填入上殼板和下殼板內部，最後施以除氣封口等製程而完成。

然而，習知的散熱結構，雖然具有導熱和散熱效能，但在實際使用上卻存在以下的問題點，由於其均溫板受限於空間的限制，僅能夠以橫向的氣體流動方式來進行熱量的導離，因而導致其導、散熱效能不易有效地被提昇。另在均溫板和散熱器的界面之間所塗覆的焊接材料，極易造成熱量傳遞的阻礙，亟待加以改善者。

本創作之一目的，在於提供一種散熱結構及包含該結構的水冷式散熱裝置，其是利用均溫板和熱管的連通及散熱構件和均溫板的組配，進而可提昇散熱結構和水冷式散熱裝置的導、散熱效能。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種散熱結構，包括一均溫板、複數熱管及一散熱構件，該均溫板設有貫穿該均溫板的一鏤空槽，該均溫板具有一容腔；各該熱管分別立設在該均溫板並且與該容腔連通；該散熱構件包含一基板及自該基板一體延伸出的複數鰭片，該散熱構件以該基板封閉該鏤空槽。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種水冷式散熱裝置，包括一散熱結構及一蓋體，該散熱結構包括一均溫板、複數熱管及一散熱構件，該均溫板設有貫穿該均溫板的一鏤空槽，該均溫板具有一容腔；各該熱管分別立設在該均溫板並且與該容腔連通；該散熱構件包含一基板及自該基板一體延伸出的複數鰭片，該散熱構件以該基板封閉該鏤空槽；該蓋體罩蓋在該均溫板上並於該蓋體和該均溫板之間形成有一液體腔室，各該熱管和各該鰭片形成在該液體腔室內，該蓋體開設有連通該液體腔室的一進水口及一出水口。

本創作還具有以下功效，藉由均溫板和熱管的連通，使得內部的工作流體能夠以橫向和縱向的氣體流動方式來進行熱量的導離。利用均溫板和基板同時與發熱源做熱傳遞，得以低熱阻的特性來快速地傳遞熱量。藉助散熱構件形成在均溫板的中間區域以與發熱源的最大熱區做傳遞，進而能夠有效地將發熱源的熱量快速地導離散逸出。

有關本創作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，並非用來對本創作加以限制者。

請參閱圖1至圖3所示，本創作提供一種散熱結構，此散熱結構1主要包括一均溫板10(Vapor Chamber)、複數熱管20(Heat Pipe)及一散熱構件30。

均溫板10內部具有一容腔11，在容腔11內部佈設有由編織網、燒結金屬物等組成的一第一毛細組織12、由螺旋彈簧或柱體等構成的一支撐體(圖未示出)等元件，並且填注有純水等的一工作流體13，藉以利用工作流體13的汽液相變化來達成導熱效能，本實施例的均溫板10大致呈一矩形體，但不以此種形狀為限，其亦可為圓形或其他形狀，在均溫板10的外部底面具有一受熱面14，在均溫板10的中間區域開設有貫穿均溫板10的一鏤空槽15，並在此鏤空槽15外周緣的均溫板10頂部設有一階梯狀上承接段16。

熱管20的內部具有一腔室21，在腔室21內部佈設有由編織網、槽溝、燒結金屬物等組成的一第二毛細組織22，本實施例的各熱管20是分別立設在前述均溫板10上並且各腔室21與前述容腔11相互連通，且各第二毛細組織22分別連接於前述第一毛細組織12，進而能夠達成內部工作流體13的良好循環效果。

散熱構件30可為銅、鋁或其合金所製成，其主要包括一矩形基板31及複數鰭片32，基板31具有一底面311，本實施例的基板31主要包含一基底段312、自基底段312兩側分別朝上彎折延伸的一立板段313及自立板段313朝水平方向彎折延伸的一搭接段314，前述底面311形成在基底段312的外部。各鰭片32可以擠製或剷削等加工方式來間隔形成在基底段312和搭接段314上。

散熱構件30對應於均溫板10的鏤空槽15位置裝設，其中基底段312封閉鏤空槽15的底端，搭接段314分別對應於上承接段16貼接，立板段313貼接於鏤空槽15的內壁面，在搭接段314與上承接段16之間及立板段313與鏤空槽15的內壁面之間可透過導熱介質(圖未示出)予以固接，從而使基板31的底面311與受熱面14形成一共面結構A，此共面結構A是用以與一發熱源(圖未示出)貼附接觸。

此外，散熱結構1更包括多數散熱鰭片40，各散熱鰭片40開設有彼此相互對應的多數穿孔41，並於各穿孔41的周緣分別延伸有一環牆42，散熱鰭片40是以其穿孔41套接在前述熱管20上，且各散熱鰭片40彼此相互堆疊，並且藉助各環牆42的疊接而令任二相鄰的散熱鰭片40之間形有一流體通道43。

使用時利用基板31的底面311和均溫板10的受熱面14同時與發熱源熱接觸，其中一部分的熱量可沿著基底段312直接傳遞給鰭片32而予以散逸出去，另一部分的熱量則由均溫板10的汽液相變化來快速導離，並且透過各熱管20再經由各散熱鰭片40再予以散逸出去，進而提昇其散熱效能。

請參閱圖4及圖5所示，本創作的散熱結構除了可為上述實施例外，本實施例的散熱結構1a在鏤空槽15外周緣的均溫板10底部設有一階梯狀下承接段18，散熱構件30a的基板31包含一基底段312及自基底段312兩側朝水平方向延伸的一搭接段314，其中基底段312封閉鏤空槽15的底端，各搭接段314分別對應於各下承接段18貼接，在搭接段314與下承接段18之間可透過導熱介質予以固接，從而使基板31的底面311與受熱面14形成一共面結構A。

請參閱圖6及圖7所示，本實施例的散熱結構1b以其基底段312封閉鏤空槽15的底端，利用兩側的鰭片32與鏤空槽15的內壁貼接，在鰭片32與鏤空槽15的內壁之間可透過導熱介質予以固接，從而使基板31的底面311與受熱面14形成一共面結構A。

請參閱圖8所示，本創作更提供一種包含前述散熱結構的水冷式散熱裝置，主要包括一散熱結構1及一蓋體5，其中蓋體5罩蓋在均溫板10上，以蓋體5的底緣對應於前述的插溝17嵌入封合，而在蓋體5和均溫板10之間形成有一液體腔室B，各熱管20、各鰭片32和各散熱鰭片40分別形成在液體腔室B內，另在蓋體5開設有連通液體腔室B的一進水口51及二出水口52。

此外，本創作的水冷式散熱裝置進一步包括一進水管6、二出水管7及一隔板8，其中進水管6對應於前述進水口51連接，各出水管7則分別對應於前述出水口52連接，隔板8夾掣在各熱管20與各鰭片22的頂端和蓋體5的頂板之間，並在對應進水管6的隔板8中間處設有一流體通道81。當流體從進水管6進入液體腔室B後將直接沖擊各鰭片32和基底段312，並將各鰭片32和基底段312所產生的主熱量帶離，繼之流經兩側的各熱管20和各散熱鰭片40並將次熱量帶離，其後再沿著隔板8與蓋體5的頂板所形成的通道而從各出水管7流出，如此以達成水冷式散熱裝置內部流體的流動過程。

綜上所述，本創作之散熱結構及包含該結構的水冷式散熱裝置，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，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。

1、1a、1b‧‧‧散熱結構

10‧‧‧均溫板

11‧‧‧容腔

12‧‧‧第一毛細組織

13‧‧‧工作流體

14‧‧‧受熱面

15‧‧‧鏤空槽

16‧‧‧上承接段

17‧‧‧插溝

18‧‧‧下承接段

20‧‧‧熱管

21‧‧‧腔室

22‧‧‧第二毛細組織

30、30a、30b‧‧‧散熱構件

31‧‧‧基板

311‧‧‧底面

312‧‧‧基底段

313‧‧‧立板段

314‧‧‧搭接段

32‧‧‧鰭片

40‧‧‧散熱鰭片

41‧‧‧穿孔

42‧‧‧環牆

43‧‧‧流體通道

A‧‧‧共面結構

5‧‧‧蓋體

51‧‧‧進水口

52‧‧‧出水口

6‧‧‧進水管

7‧‧‧出水管

8‧‧‧隔板

81‧‧‧液體通道

B‧‧‧液體容腔

圖1 係本創作散熱結構第一實施例的立體分解圖。

圖2 係本創作散熱結構第一實施例的組合外觀圖。

圖3 係本創作散熱結構第一實施例的組合剖視圖。

圖4 係本創作散熱結構第二實施例的分解剖視圖。

圖5 係本創作散熱結構第二實施例的組合剖視圖。

圖6 係本創作散熱結構第三實施例的分解剖視圖。

圖7 係本創作散熱結構第三實施例的組合剖視圖。

圖8 係本創作水冷式散熱裝置的組合剖視圖。

1‧‧‧散熱結構

10‧‧‧均溫板

11‧‧‧容腔

12‧‧‧第一毛細組織

13‧‧‧工作流體

14‧‧‧受熱面

15‧‧‧鏤空槽

16‧‧‧上承接段

17‧‧‧插溝

20‧‧‧熱管

21‧‧‧腔室

22‧‧‧第二毛細組織

30‧‧‧散熱構件

31‧‧‧基板

311‧‧‧底面

312‧‧‧基底段

313‧‧‧立板段

314‧‧‧搭接段

32‧‧‧鰭片

40‧‧‧散熱鰭片

41‧‧‧穿孔

42‧‧‧環牆

43‧‧‧流體通道

Claims (20)

1. 一種散熱結構，包括: 一均溫板，設有貫穿該均溫板的一鏤空槽，該均溫板具有一容腔； 複數熱管，分別立設在該均溫板並且與該容腔連通；以及 一散熱構件，包含一基板及自該基板一體延伸出的複數鰭片，該散熱構件以該基板封閉該鏤空槽。
2. 如請求項1所述之散熱結構，其中該基板具有一底面，該均溫板具有一受熱面，該基板的該底面與該受熱面形成一共面結構。
3. 如請求項2所述之散熱結構，其更包括多數散熱鰭片，各該散熱鰭片開設有相互對應的多數穿孔，於各該穿孔的周緣分別延伸有一環牆，各該散熱鰭片以各該穿孔套接各該熱管，並且透過各該環牆的相互疊接，從而在任二相鄰的該散熱鰭片之間形有一流體通道。
4. 如請求項2所述之散熱結構，其中該鏤空槽形成在該均溫板的中間區域。
5. 如請求項4所述之散熱結構，其中在該鏤空槽外周緣的該均溫板頂部設有一上承接段，該基板包含一基底段、自該基底段兩側分別朝上彎折延伸的一立板段及自該立板段朝水平方向彎折延伸的一搭接段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該搭接段分別對應各該上承接段貼接。
6. 如請求項5所述之散熱結構，其中各該立板段分別貼接於該鏤空槽的內壁面。
7. 如請求項5所述之散熱結構，其中各該鰭片以擠製或剷削加工而間隔形成在該基底段和各該搭接段上。
8. 如請求項4所述之散熱結構，其中在該鏤空槽外周緣的該均溫板底部設有一下承接段，該基板包含一基底段及自該基底段兩側朝水平方向延伸的一搭接段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該搭接段分別對應各該下承接段貼接。
9. 如請求項4所述之散熱結構，其中該基板包含一基底段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該鰭片分別貼接於該鏤空槽的內壁面。
10. 一種水冷式散熱裝置，包括: 一散熱結構，包括: 一均溫板，設有貫穿該均溫板的一鏤空槽，該均溫板具有一容腔； 複數熱管，分別立設在該均溫板並且與該容腔連通；以及 一散熱構件，包含一基板及自該基板一體延伸出的複數鰭片，該散熱構件以該基板封閉該鏤空槽；以及 一蓋體，罩蓋在該均溫板上並於該蓋體和該均溫板之間形成有一液體容腔，各該熱管和各該鰭片形成在該液體容腔內，該蓋體開設有連通該液體容腔的一進水口及一出水口。
11. 如請求項10所述之水冷式散熱裝置，其中該基板具有一底面，該均溫板具有一受熱面，該基板的該底面與該受熱面形成一共面結構。
12. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其中該散熱結構更包含多數散熱鰭片，各該散熱鰭片開設有相互對應的多數穿孔，於各該穿孔的周緣分別延伸有一環牆，各該散熱鰭片以各該穿孔套接各該熱管，並且透過各該環牆的相互疊接，從而在任二相鄰的該散熱鰭片之間形有一流體通道。
13. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其中該鏤空槽形成在該均溫板的中間區域，在該鏤空槽外周緣的該均溫板頂部設有一上承接段，該基板包含一基底段、自該基底段兩側分別朝上彎折延伸的一立板段及自該立板段朝水平方向彎折延伸的一搭接段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該搭接段分別對應各該上承接段貼接。
14. 如請求項13所述之水冷式散熱裝置，其中各該立板段分別貼接於該鏤空槽的內壁面。
15. 如請求項13所述之水冷式散熱裝置，其中各該鰭片以擠製或剷削加工而間隔形成在該基底段和各該搭接段上。
16. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其中該鏤空槽形成在該均溫板的中間區域，在該鏤空槽外周緣的該均溫板底部設有一下承接段，該基板包含一基底段及自該基底段兩側朝水平方向延伸的一搭接段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該搭接段分別對應各該下承接段貼接。
17. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其中該基板包含一基底段，該底面形成在該基底段的外部，該基底段封閉該鏤空槽的底端，各該鰭片分別貼接於該鏤空槽的內壁面。
18. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其中該均溫板頂面設有一環形插溝，該蓋體的底緣對應於該插溝嵌入封合。
19. 如請求項11所述之水冷式散熱裝置，其更包括一進水管及至少一出水管，其中該進水管對應該進水口連接，該出水管對應該出水口連接。
20. 如請求項19所述之水冷式散熱裝置，其更包括一隔板，該隔板夾掣在各該熱管和該蓋體之間，在該隔板對應該進水管的位置設有一液體通道。