散熱裝置及其傳熱元件的製作方法

2023-09-10 13:15:25

專利名稱：散熱裝置及其傳熱元件的製作方法
技術領域：
本發明關於一種散熱裝置及其傳熱元件，尤其指一種具有高結構強度的 傳熱元件應用於散熱裝置。
背景技術：
隨著科技發展，電子元件單位面積上的電晶體數量越來越多，造成其使 用時發熱量的增加。而由於熱管是一種簡單卻極有效的散熱裝置，因此已被 廣泛地應用於各種電子散熱產品的需要上。其工作原理是藉由工作介質流體
氣、液兩相間相變化的潛熱來傳遞能量。在蒸發l爻(vaporization section),工 作流體借蒸發潛熱自熱源帶走大量熱能，其蒸汽充滿原已抽真空的管內空間 並在冷凝,殳(condensation section)凝結成液體並釋》文熱能，而工作流體靠內部 毛細結構(wick)提供的毛細力流回至蒸發段進行相變化的循環，持續而有效 地將熱能從熱源傳輸至遠處散出。
請參照圖1，針對現今電子器材導熱效能的需求，直立式熱柱10需要更 大面積的底座11做為熱的傳導面，並符合"輕、薄"的產品條件，但由於 傳導面積擴大，在底座11為同樣厚度的條件下，底座11與熱源F結合時的 結構強度變弱，易產生變形D，若是要將底座11的厚度增厚，則又會降低 熱傳導的效率。
因此，如何提供一種具有足夠結構強度以防止底座變形已成為重要課題。

發明內容
因此，為解決上述問題，本發明提供一種具有內環支撐的傳熱元件，以 提供足夠結構強度以避免傳熱元件變形。
根據本發明的目的，提出一種散熱裝置，包括多個散熱鰭片與一傳熱元 件。傳熱元件包括一本體， 一毛細結構以及一內環，本體內部為一密閉容置 空間，毛細結構則設置於本體的內表面，而內環則設置於密閉容置空間內，並分別與本體或毛細結構的上下部4氐接，其內環還包括至少 一開口 。
透過上述內環的設置，本體與熱源接觸所施加的扣接力量，可透過與本
體上下部頂抵的內環做支撐，避免本體與熱源的接觸面變形，如此便可將底
部的厚度變薄，進一步提高傳熱效能。
為讓本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳
實施例，並配合所附附圖，作詳細i兌明如下


圖1為傳統的傳熱元件的剖面示意圖。
圖2為依照本發明第一實施例的一種傳熱元件的立體示意圖。 圖3為圖2的A-A剖面圖。
圖4為應用本發明第一實施例的熱管的一種散熱裝置。
圖5為依照本發明的第二實施例的一種傳熱元件的立體示意圖。
圖6為圖5的B-B剖面立體分解透視示意圖。
圖7為圖5的B-B剖面立體示意圖。
主要元件符號說明
10:直立式熱管11、212:底座
20、40: 傳熱元件21:本體
211:外環213、413:注入管
214:環形凹陷管22:內環
221:開口23、43: 毛細結構
24:開放端30:散熱裝置
31:散熱鰭片41:本體
411:上本體412:下本體
D:變形F:熱源
具體實施例方式
以下將參照相關附圖，說明依本發明的散熱裝置及其傳熱元件的實施例。
第一實施例
請同時參照圖2與圖3， 一種傳熱元件20包括一本體21,本體21內部形成一密閉容置空間， 一毛細結構23則是設置在本體21的內表面上成一連 續結構或是分離的結構，而一具有開口 221的內環22則設置於該密閉容置 空間內，並與該本體21與毛細結構23的上下部位抵接，本體21還包括一 外環211及一底座212,底座212上的毛細結構23更具有一環形凹陷231, 以供內環22組裝時及形成成品後定位之用，不至於偏移失去結構支撐效果。 而本體21內壁的毛細結構23為溝槽狀、柱狀、網狀或以金屬粉粒成型 的多孔質結構，而製作方法可為燒結、粘著、填充及沉積所組成的族群其中 之一或其結合的方法所形成，除毛細結構23夕卜，密閉容置空間內更經由本 體21的一注入管213充填一為無機化合物、純水、醇類、酮類、液態金屬、 冷媒、有機化合物或其混合物的一的工作流體(圖未顯示)，當底座212與熱 源接觸時，工作流體會吸收熱量因而蒸發，由於熱源集中在底座212中心處， 經蒸發的工作流體往上移動並透過內環22的開口 221而溢散至內環22與外 環211之間的空間，使氣相的工作流體可以與外環211接觸後冷卻，冷卻成 液相的工作流體再利用毛細結構23回流至底座212,如此反覆運作達到降低 熱源溫度的效果。
另外，外環211以及內環22是以擠型製程、抽拉製程或是經由沖壓成 片再行巻繞而一體成型，並選自鋁、銅、鈦、鉬、銀、不鏽鋼或碳鋼等高熱 傳導材料製成，而外環與內環的截面形狀為橢圓形、半圓弧、矩形、等邊多 邊形或不等邊多邊形。
請同時參照圖4，為本發明的一種散熱裝置30及其傳熱元件的結構，上 述的傳熱元件20更與多個散熱鰭片31組合，以達到增加散熱的效果。
第二實施例
與第一實施例不同的是，第二實施例的本體41由一上本體411及一下 本體412組合而成。 一毛細結構43則是設置在本體41的內表面上，而一具 有開口 421的內環42則設置於該密閉容置空間內，並與該本體41的上本體 411與下本體412表面的毛細結構抵接，而，當下本體412與熱源接觸時， 工作流體會因而蒸發，由於熱源集中在下本體412中心處，經吸收熱能蒸發 的工作流體可透過內環42的開口 421自由溢散至上本體411，使氣相的工作 流體可以與上本體411 4矣觸後冷卻，冷卻成液相的工作流體再利用毛細結構 43回流至下本體412，如此反覆運作達到降低熱源溫度的效果。
承上所述，本發明的傳熱元件20、 40由於提供一內環22、 42的設置，當底座212或下本體412與熱源4妻觸時所施加的外部扣接力量可透過與底座 212或下本體412頂抵的內環22、 42做支撐，避免底座212或是下本體412 變形而〗吏散熱的效果變差。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發明的精神與範疇， 而對其進行的等效修改或變更，均應包括於本發明的範圍中。
權利要求
1.一種傳熱元件，包括一本體，其內部為一密閉容置空間；一毛細結構，設置於該本體的內表面上；以及一內環設置於該密閉容置空間內，並與該本體上下部或該本體上下部上的該毛細結構抵接，該內環還包括至少一開口。
2. —種散熱裝置，包括多個散熱鰭片；以及一傳熱元件，與該些散熱鰭片連接，該傳熱元件，包括一本體以及 一內環，該本體形成一密閉容置空間， 一毛細結構設置於該本體的內表面上， 該內壞設置於該密閉容置空間內，並與該本體上下部或該本體上下部的毛細 結構抵接，該內環還包括至少一開口 。
3. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該毛細結構是以燒結、粘著、 填充及沉積所組成的族群其中之一或其結合的方法所形成。
4. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該毛細結構為金屬彈簧狀、溝 槽狀、柱狀、網狀或以金屬粉粒成型的多孔質結構。
5. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該密閉容置空間內還充填一工 作流體，該工作流體為無機化合物、純水、醇類、酮類、液態金屬、冷i某、 有機化合物或其混合物之一，該本體還包括一注入管，以提供該工作流體注 入之用。
6. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該本體為包括一上本體及一下 本體結合而成的一平板狀結構。
7. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該本體為一柱狀結構。
8. 根據權利要求7所述的傳熱元件，其中該本體包括一底座以及一外環 結合而成，該外環是以擠型製程或抽拉製程而一體成型，該外環與該底座為 一體成形或互為二分離的構件。
9. 根據權利要求5或8所述的傳熱元件，其中該底座或該下本體上還包 括一環狀凹陷以容置該內環的下緣，該環狀凹陷的形狀與該內環的下緣形狀 對應設置。
10. 根據權利要求5或8所述的傳熱元件，其中該外環、上本體、下本體或內環的材質包括一高熱傳導材料，該高熱傳導材料選自鋁、銅、鈦、鉬、 銀、不鏽鋼、碳鋼或其它合金所組成族群其中之一。
11. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該內環是以擠型製程、抽拉制 程或衝壓後巻繞而成的 一體成形結構。
12. 根據權利要求1所述的傳熱元計，其中該內環的截面形狀為橢圓形、半圓弧、矩形、等邊多邊形或不等邊多邊形。
13.艮據權利要求1所述的傳熱元件，其中該內環用以增加該熱管的結構 強度。
14. 才艮據權利要求1所述的傳熱元件，其中該內環用以增加該毛細結構的 面積。
15. 根據權利要求1所述的傳熱元件，其中該傳熱元件與多個散熱鰭片相 連並與一風扇並用。
全文摘要
一種散熱裝置，包括多個散熱鰭片以及一傳熱元件，傳熱元件與散熱鰭片連接。傳熱元件包括一本體以及一內環，本體形成一密閉容置空間，一毛細結構設置於該本體的內表面上，內環則是設置於密閉容置空間內，並與該本體或毛細結構的上下部抵接，而內環還包括至少一開口。
文檔編號H05K7/20GK101556122SQ20081008866
公開日2009年10月14日 申請日期2008年4月10日 優先權日2008年4月10日
發明者林祺逢, 遊明輝 申請人:臺達電子工業股份有限公司