TWM626930U - 均溫板 - Google Patents

Abstract

一種均溫板，用以解決習知均溫板散熱效率不佳的問題。係包含：一外殼，該外殼內填充有一工作流體，該外殼具有一吸熱區及一冷凝區，該外殼內具有至少一支撐柱及至少一間隔結構，該間隔結構沿著該吸熱區往該冷凝區的方向延伸；及一毛細結構，位於該外殼內並接觸該工作流體，該毛細結構具有一基部及至少一延伸條，該基部位於該吸熱區並受該支撐柱抵接，該延伸條連接該基部並受該間隔結構抵接，相對抵接的該延伸條與該間隔結構形成一液體導引部，該液體導引部與相鄰的外殼之間形成一氣體通道，或/及相鄰的液體導引部之間形成一氣體通道。

Description

均溫板

本創作係關於一種散熱裝置，尤其是一種對電子元件進行散熱的均溫板。

為了避免電子裝置局部過熱，目前電子裝置之散熱方式，主要係將一均溫板設於該電子裝置的內部，該均溫板可以貼接於該電子裝置的一發熱區，該習知的均溫板可以具有一上板體及一下板體，該上板體及該下板體相結合以形成一空腔，該空腔係能夠用以填充一工作液體；藉此，該發熱區產生的熱能可以擴散至該均溫板上，以有效避免熱能聚集在該發熱區，可以達到散熱效果。

上述習知的均溫板，即使該發熱區可以加熱該工作液體並使該工作液體氣化，氣態的工作液體係蒸發至遠離該發熱區的一側放熱後凝結，並帶離該發熱區的熱量；然而，由於該工作液體係於該空腔內執行氣液相變化，使該工作液體的氣相及液相均位於同一個空間，使得該均溫板對該發熱區的散熱效果有限，導致散熱效率不佳。

有鑑於此，習知的均溫板確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本創作的目的是提供一種均溫板，係可以使氣、液相的工作流體分離而提升良好散熱效能者。

本創作的次一目的是提供一種均溫板，係可以提升組裝便利性者。

本創作的又一目的是提供一種均溫板，係可以降低製造成本者。

本創作的再一目的是提供一種均溫板，係可以提升工作流體氣液相的循環速度者。

本創作全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本創作的各實施例，非用以限制本創作。

本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本創作全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本創作的均溫板，包含：一外殼，該外殼內填充有一工作流體，該外殼具有一吸熱區及一冷凝區，該外殼內具有至少一支撐柱及至少一間隔結構，該間隔結構沿著該吸熱區往該冷凝區的方向延伸；及一毛細結構，位於該外殼內並接觸該工作流體，該毛細結構具有一基部及至少一延伸條，該基部位於該吸熱區並受該支撐柱抵接，該延伸條連接該基部並受該間隔結構抵接，相對抵接的該延伸條與該間隔結構形成一液體導引部，該液體導引部與相鄰的外殼之間形成一氣體通道，或/及相鄰的液體導引部之間形成一氣體通道。

據此，本創作的均溫板，利用相對抵接的延伸條與間隔結構形成該液體導引部，該液體導引部與相鄰的外殼之間形成該氣體通道，或/及相鄰的液體導引部之間形成該氣體通道；該均溫板運作時，可以由該工作腔室中工作流體吸收該熱源處的熱能，該工作流體可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，形成氣態的工作流體可以於該氣體通道移動，接著，位於該氣體通道中的工作流體可以迅速由氣態冷凝成液態，且形成液態的工作流體可以經由該液體導引部回流，藉此，氣相的工作流體與液相的工作流體可以分別於該氣體通道與該液體導引部運作，使氣、液相的工作流體可以分離，進使該工作流體可以充分吸收該熱源的熱能，係具有提升良好散熱效能的功效。

其中，該外殼可以具有相對結合的一第一板體及一第二板體，該第一板體可以具有一第一容槽，該毛細結構位於該第一容槽中。如此，該結構簡易而便於組裝，係具有組裝便利性的功效。

其中，該外殼可以具有相對結合的一第一板體及一第二板體，該第二板體可以具有一第二容槽，該支撐柱及該間隔結構位於該第二容槽且連接該第二板體的內表面。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該支撐柱及該間隔結構可以為該第二板體的蝕刻構造。如此，可易於薄型化的均溫板中以蝕刻的方式形成該支撐柱及該間隔結構，係具有降低加工難度的功效。

其中，該間隔結構可以具有數個片體，該數個片體未相連接。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該間隔結構可以具有一第一端及一第二端，該第一端及該第二端之間可以具有至少一間隙，該間隙可以連通相鄰的氣體通道。如此，形成氣態的工作流體於該氣體通道移動的過程中，部份的工作流體可以迅速由氣態冷凝成液態，且可以直接透過鄰近的間隙吸附於該毛細結構的延伸條，並經由該液體導引部回流，係具有提升該工作流體氣液相的循環速度的功效。

其中，該間隔結構可以由數個柱體形成，該數個柱體可以彼此交錯間隔排列或陣列間隔排列。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該外殼可以具有一內環邊，該間隔結構可以具有一第一端及一第二端，該第一端較該第二端鄰近該吸熱區，該間隔結構的第二端可以不連接該內環邊。如此，該工作流體可易於在該液體導引部與該氣體通道之間循環，係具有提升散熱效果的功效。

其中，該支撐柱的數量可以為數個，該數個支撐柱可以呈陣列狀排列。如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的功效。

其中，該毛細結構可以為一金屬網狀結構。如此，該金屬網狀結構可以幫助凝結後的該工作流體重新聚集進行回流，以重新吸收發熱源的熱量，係具有提升良好的散熱效能的功效。

其中，該間隔結構的數量可以為數個，該數個間隔結構可以彼此不相連。如此，可以形成較多個液體導引部及氣體通道，係具有提升該工作流體氣液相的循環速度的功效。

其中，該毛細結構可以具有一連接部，該連接部可以連接該數個延伸條且遠離該基部。如此，該連接部可以使該數個延伸條不易形成散開，係具有提升該數個延伸條結構強度的功效。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。

請參照第1圖所示，其係本創作均溫板J的第一實施例，係包含一外殼1及一毛細結構2，該毛細結構2位於該外殼1內。

請參照第2、3圖所示，該外殼1內填充有一工作流體F，該外殼1具有一吸熱區Z1及一冷凝區Z2，該吸熱區Z1用以熱連接一熱源H，該外殼1可以為高導熱性能之金屬材質所製成，該外殼1可以結合有導熱膠或導熱膏後，再熱連接該熱源H。其中，該熱源H可以例如為手機或其他電子產品的中央處理器，或者電路板上因運作而產生熱之晶片等電子元件。

請參照第1、2圖所示，本創作不限制該外殼1的型態，在本實施例中，該外殼1可以具有相對結合的一第一板體1a及一第二板體1b，該第一板體1a及該第二板體1b可以例如為銅或鋁等高導熱性能之材質所製成，該第一板體1a可以具有一第一容槽11，該第二板體1b可以具有一第二容槽12，該第一容槽11及該第二容槽12係可以由乾式蝕刻、濕式蝕刻或電漿蝕刻…等蝕刻製程所形成，該第二容槽12可以朝向該第一容槽11，使該第一板體1a及該第二板體1b可以相對結合以形成一工作腔室S，該工作流體F位於該工作腔室S，且該外殼1可以具有一內環邊13。

其中，該第一板體1a及該第二板體1b的結合方式本創作不加以限制，例如：該第二板體1b可以選擇黏貼、鑲入或鎖固等方式結合於該第一板體1a；在本實施例中，係選擇使將該第二板體1b雷射銲接於該第一板體1a，使該第一板體1a及該第二板體1b能夠確實銲接結合而不會產生縫隙，以使該工作腔室S可以形成密封，同時，還可以提升該均溫板J的結構強度。

特別說明的是，該工作流體F可以為水、酒精或其他低沸點之液體；較佳地，該工作流體F係可以為不導電之液體，藉此，即使該工作流體F發生洩漏，亦不會使系統電路產生短路的情形，該工作流體F可以從液態吸收熱量而蒸發成氣態，進而利用該工作流體F氣液相的變化機制來達成熱量傳遞；並藉由該工作腔室S內為封閉狀態，係可以避免該工作流體F形成氣態後散失，以及避免內部因為空氣佔據，而壓縮到該工作流體F形成氣態後的空間，進而影響到散熱效率。

請參照第1、2圖所示，詳言之，該外殼1內具有至少一支撐柱14，該支撐柱14位於該第二容槽12，該支撐柱14的截面形狀可以為圓形、橢圓形、矩形或六邊形…等多邊形，在本實施例中，該支撐柱14係可以形成圓柱形，該支撐柱14可以連接該第二板體1b的內表面並朝該第一板體1a延伸，該支撐柱14可以與該第二容槽12分別製造後再以組裝的方式結合於該第二容槽12，該結合可以以銲接方式結合於該第二容槽12，或者，該第二板體1b可以一體成形有該支撐柱14，本創作不予限制，在本實施例中，該支撐柱14可以為該第二板體1b的蝕刻構造，即，該第二板體1b可以在蝕刻形成該第二容槽12時一併形成該支撐柱14。又，本實施例的該支撐柱14數量係以數個來做說明，該數個支撐柱14呈陣列狀排列，使每一個支撐柱14與其前、後、左、右相鄰的支撐柱14均為對齊間隔排列，該數個支撐柱14可用以提升該均溫板J的結構強度，具有避免使該均溫板J產生形變、以及不易產生彎折的作用。

此外，該外殼1內具有至少一間隔結構15，該間隔結構15位於該第二容槽12，該間隔結構15可以連接該第二板體1b的內表面，該間隔結構15可以與該第二容槽12分別製造後再以組裝的方式結合於該第二容槽12，該結合可以以銲接方式結合於該第二容槽12，或者，該第二板體1b可以一體成形有該間隔結構15，本創作不予限制，在本實施例中，該間隔結構15可以為該第二板體1b的蝕刻構造，即，該第二板體1b可以在蝕刻形成該第二容槽12時一併形成該間隔結構15。

請參照第1、3、4圖所示，其中，本實施例該間隔結構15的數量為數個，且該數個間隔結構15彼此不相連，各該間隔結構15可以具有一第一端15a及一第二端15b，該第一端15a較該第二端15b鄰近該吸熱區Z1，各該間隔結構15沿著該吸熱區Z1往該冷凝區Z2的方向D延伸，各該間隔結構15的第二端15b不連接該外殼1的內環邊13。另外說明的是，各該間隔結構15的型態，本創作不加以限制，在本實施例中，各該間隔結構15可以具有數個片體151，該數個片體151未相連接，舉例而言，每一個間隔結構15可以具有四個片體151，該四個片體151由該吸熱區Z1延伸至該冷凝區Z2，且該四個片體151相間隔排列，使相鄰的片體151之間可以如第4圖所示形成空隙。

請參照第1、2圖所示，該毛細結構2位於該第一容槽11中，該毛細結構2接觸該工作流體F，該毛細結構2係可以利用毛細現象吸附該工作流體F，該毛細結構2係可以為多孔性網目結構、微型溝槽或燒結粉末等結構，以增加該工作流體F因毛細現象的流動，在本實施例中，該毛細結構2可以為一金屬網狀結構，該金屬網狀結構可以為銅、鋁、鈦、或不銹鋼等具有導熱性及延展性之材質，本創作不予以限制，以幫助凝結後的該工作流體F可以重新聚集進行回流，以重新吸收發熱源的熱量，從而提升良好的散熱效能。

請參照第3、4圖所示，該毛細結構2具有一基部21及至少一延伸條22，該基部21位於該吸熱區Z1並受該支撐柱14抵接，該工作腔室S係可以藉由該支撐部14及該基部21的支撐，而避免該外殼1因外部正壓力或內部真空之負壓力的影響所導致的塌陷或變形，具有避免使該均溫板J產生形變、以及不易產生彎折的作用。又，本實施例該延伸條22的數量為數個，該數個延伸條22可以位於該冷凝區Z2，該數個延伸條22連接該基部21並受該數個間隔結構15抵接，相對抵接的該延伸條22與該間隔結構15形成一液體導引部L，該液體導引部L與相鄰外殼1的內環邊13之間形成一氣體通道G，以及，相鄰的液體導引部L之間亦形成一氣體通道G。

請參照第2、3、4圖所示，該均溫板J運作時，該外殼1的吸熱區Z1可以熱連接該熱源H，該工作腔室S中的工作流體F可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，以便由該工作流體F吸收該熱源H處的熱能；此時，形成氣態的工作流體F可以沿該數個氣體通道G並朝遠離該基部21的方向移動，接著，位於該氣體通道G中的工作流體F可以迅速由氣態冷凝成液態，且形成液態的工作流體F可以經由該數個液體導引部L朝該基部21的方向回流，藉此，氣相的工作流體F與液相的工作流體F可以分別於該數個氣體通道G與該數個液體導引部L運作，使氣、液相的工作流體F可以分離，進使該工作流體F可以充分吸收該熱源H的熱能，係可以達到提供良好散熱效能的作用。

請參照第5、6圖所示，其係本創作均溫板J的第二實施例，該第二實施例大致上與上述第一實施例相同，在該第二實施例中，各該間隔結構15的第一端15a及第二端15b之間可以具有至少一間隙152，該間隙152可以連通相鄰的氣體通道G，其中，本實施例的間隙152係以數個來做說明。詳言之，各該間隔結構15的第一端15a及第二端15b之間可以具有片體組K，每一個片體組K由前述的四個片體151組成，相鄰的片體組K形成該間隙152，如此，形成氣態的工作流體F（如第2圖所示）於該數個氣體通道G移動的過程中，部份的工作流體F可以迅速由氣態冷凝成液態，且可以直接透過鄰近的間隙152吸附於該毛細結構2的延伸條22，並經由該數個液體導引部L回流，係可以提升該工作流體F氣液相的循環速度，具有提供較佳的散熱效果的作用。

請參照第7、8圖所示，其係本創作均溫板J的第三實施例，在本實施例中，該第一、二實施例中的各該間隔結構15係可以由數個柱體153形成，該數個柱體153彼此可以交錯間隔排列，使每一個柱體153與其相鄰的柱體153不相對位；或者，該數個柱體153彼此可以陣列間隔排列，使每一個柱體153與其前、後、左、右相鄰的柱體153相對位而形成對齊，如此，該結構簡易而便於製造，係具有降低製造成本的作用。其中，該數個柱體153的截面形狀可以為圓形、橢圓形、矩形或六邊形…等多邊形，本創作均不加以限制。

請參照第9圖所示，其係本創作均溫板J的第四實施例，該第四實施例大致上與上述第二實施例相同，在該第四實施例中，該毛細結構2可以具有一連接部23，該連接部23可以連接該數個延伸條22且遠離該基部21，即，該數個延伸條22位於該基部21與該連接部23之間，如此，該連接部23可以使該數個延伸條22不易形成散開，進而確保該數個延伸條22可以與該數個間隔結構15相抵接，係具有可以提升該數個延伸條22結構強度的作用。

綜上所述，本創作的均溫板，利用相對抵接的延伸條與間隔結構形成該數個液體導引部，相鄰的液體導引部之間形成該數個氣體通道；該均溫板運作時，可以由該工作腔室中工作流體吸收該熱源處的熱能，該工作流體可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，形成氣態的工作流體可以於該數個氣體通道移動，接著，位於該氣體通道中的工作流體可以迅速由氣態冷凝成液態，且形成液態的工作流體可以經由該數個液體導引部回流，藉此，氣相的工作流體與液相的工作流體可以分別於該數個氣體通道與該數個液體導引部運作，使氣、液相的工作流體可以分離，進使該工作流體可以充分吸收該熱源的熱能，係具有提升良好散熱效能的功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。又，上述之數個實施例能夠組合時，則本創作包含任意組合的實施態樣。

﹝本創作﹞ 1:外殼 1a:第一板體 1b:第二板體 11:第一容槽 12:第二容槽 13:內環邊 14:支撐柱 15:間隔結構 15a:第一端 15b:第二端 151:片體 152:間隙 153:柱體 2:毛細結構 21:基部 22:延伸條 23:連接部 D:方向 G:氣體通道 F:工作流體 H:熱源 J:均溫板 K:片體組 L:液體導引部 S:工作腔室 Z1:吸熱區 Z2:冷凝區

［第1圖］  本創作第一實施例的分解立體圖。 ［第2圖］  沿第1圖的A-A線剖面圖。 ［第3圖］  沿第2圖的B-B線剖面圖。 ［第4圖］  沿第3圖的C-C線剖面圖。 ［第5圖］  本創作第二實施例的分解立體圖。 ［第6圖］  本創作第二實施例的組合剖面上視圖。 ［第7圖］  本創作第三實施例的分解立體圖。 ［第8圖］  本創作第三實施例的組合剖面上視圖。 ［第9圖］  本創作第四實施例的分解立體圖。

1:外殼

1a:第一板體

1b:第二板體

11:第一容槽

12:第二容槽

13:內環邊

14:支撐柱

15:間隔結構

15a:第一端

15b:第二端

151:片體

2:毛細結構

21:基部

22:延伸條

D:方向

J:均溫板

Claims (12)

1. 一種均溫板，包含： 一外殼，該外殼內填充有一工作流體，該外殼具有一吸熱區及一冷凝區，該外殼內具有至少一支撐柱及至少一間隔結構，該間隔結構沿著該吸熱區往該冷凝區的方向延伸；及 一毛細結構，位於該外殼內並接觸該工作流體，該毛細結構具有一基部及至少一延伸條，該基部位於該吸熱區並受該支撐柱抵接，該延伸條連接該基部並受該間隔結構抵接，相對抵接的該延伸條與該間隔結構形成一液體導引部，該液體導引部與相鄰的外殼之間形成一氣體通道，或/及相鄰的液體導引部之間形成一氣體通道。
2. 如請求項1之均溫板，其中，該外殼具有相對結合的一第一板體及一第二板體，該第一板體具有一第一容槽，該毛細結構位於該第一容槽中。
3. 如請求項1之均溫板，其中，該外殼具有相對結合的一第一板體及一第二板體，該第二板體具有一第二容槽，該支撐柱及該間隔結構位於該第二容槽且連接該第二板體的內表面。
4. 如請求項3之均溫板，其中，該支撐柱及該間隔結構為該第二板體的蝕刻構造。
5. 如請求項1之均溫板，其中，該間隔結構具有數個片體，該數個片體未相連接。
6. 如請求項1之均溫板，其中，該間隔結構具有一第一端及一第二端，該第一端及該第二端之間具有至少一間隙，該間隙連通相鄰的氣體通道。
7. 如請求項1之均溫板，其中，該間隔結構由數個柱體形成，該數個柱體彼此交錯間隔排列或陣列間隔排列。
8. 如請求項1之均溫板，其中，該外殼具有一內環邊，該間隔結構具有一第一端及一第二端，該第一端較該第二端鄰近該吸熱區，該間隔結構的第二端不連接該內環邊。
9. 如請求項1之均溫板，其中，該支撐柱的數量為數個，該數個支撐柱呈陣列狀排列。
10. 如請求項1之均溫板，其中，該毛細結構為一金屬網狀結構。
11. 如請求項1之均溫板，其中，該間隔結構及該延伸條的數量為數個，該數個間隔結構彼此不相連，各該間隔結構抵接各該延伸條。
12. 如請求項11之均溫板，其中，該毛細結構具有一連接部，該連接部連接該數個延伸條且遠離該基部。

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