冷媒式散熱裝置的製作方法

2023-05-07 20:21:26

本實用新型涉及一種散熱裝置，特別涉及一種冷媒式散熱裝置。

背景技術：

為避免電子裝置等物品因工作時產生高溫而不正常運作或損壞，在電子裝置的主要發熱源處皆會裝設散熱裝置，通過利用散熱裝置快速將發熱源產生的熱予以散發，達到冷卻降溫的目的。

目前應用於電子裝置中提供散熱功用的冷媒式散熱裝置組成構造，其主要是在一蒸發器與一冷凝器之間以複數冷媒管串接組成一密閉的冷媒循環迴路，並通過充填於該密閉的冷媒循環迴路的冷媒在蒸發器中吸熱，位於蒸發器中的冷媒吸熱轉化為氣態，氣態的冷媒通過冷媒管快速流向冷凝器，通過冷凝器散熱後，使冷媒降溫而轉化為液態，液態的冷媒再回流至蒸發器中重新再吸熱，通過冷媒的液氣相變及循環流動的散熱機制為電子裝置的發熱源提供冷卻功能。

前述冷媒式散熱裝置中，其主要是利用複數冷媒管連接於蒸發器與冷凝器之間提供冷媒循環流動的路徑。現有冷媒式散熱裝置還進一步利用蒸發器連接二冷媒管的位置呈一上一下的設置方式，以期通過氣態冷媒上升、液態冷媒下降的原理，利用在上的冷媒管導引氣態冷媒自蒸發器流向冷凝器，以及利用在下的冷媒管導引液態冷媒自冷凝器回流至蒸發器。

惟現有冷媒式散熱裝置中，連接於蒸發器上下兩側的冷媒管是採取相同口徑的管件，當蒸發器中吸熱後的氣態冷媒因氣體壓力大，氣態冷媒仍會分別朝上下側二冷媒管方向流動，難以控制冷媒依循一定方向循環流動。再者，現有的冷媒式散熱裝置使用的過程中，蒸發器中吸熱轉化為氣態的冷媒，通過位置在上的冷媒管流向冷凝器後，冷媒必須自冷凝器中一側的冷凝基管通過散熱導管散熱後流向另一側冷凝基管，再通過另一位置在下的冷媒管回流至蒸發器，其冷媒循環路徑一定且距離長，以致氣態冷媒自蒸發器通過位置在上的冷媒管 流向冷凝器後，部分氣態冷媒因先冷凝相變為液態冷媒，該些液態冷媒難以立即回流至蒸發器中重新吸熱，而須依循冷媒循環路徑回流至蒸發器，造成冷媒式散熱裝置的散熱效能難以提升。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於提供一種冷媒式散熱裝置，解決現有冷媒式散熱裝置難以控制控制冷媒朝向一定方向循環流動以及散熱效能不佳等問題。

為了達成前述目的，本實用新型所提出的冷媒式散熱裝置包含：

一蒸發器，其包含一內有蒸發室的蒸發器本體，蒸發器本體底部具有一導熱底板，蒸發器本體頂部具有一氣態冷媒出口，蒸發器本體於低於氣態冷媒出口的水平方向的相異兩側側壁分別形成一液態冷媒入口，氣態冷媒出口與液態冷媒入口分別連通蒸發室，且液態冷媒入口的開口面積小於氣態冷媒出口的開口面積；

一冷凝器，其具有二冷凝基管、複數散熱導管以及複數散熱件，所述二冷凝基管水平方向間隔排列設置，所述複數散熱導管上下排列地連接於所述二冷凝基管之間，所述複數散熱件為分布排列且導熱性接觸所述複數散熱導管的外表面；

一第一冷媒管，其兩端分別連接蒸發器的氣態冷媒出口與冷凝器一側的冷凝基管上段；

二第二冷媒管，所述二第二冷媒管的口徑小於第一冷媒管的口徑，所述二第二冷媒管分別以其一端連接該蒸發器相異兩側側壁的液態冷媒入口，所述二第二冷媒管的另一端則分別連接該冷凝器兩側的冷凝基管下段，使蒸發器、冷凝器結合第一冷媒管與第二冷媒管構成一多流向的密閉冷媒循環迴路；以及

冷媒，裝填在該密閉的冷媒循環迴路中。

通過前述冷媒式散熱裝置實用新型，其主要是利用連接蒸發器的第一冷媒管與第二冷媒管為口徑大小不等，且令位置在上的第一冷媒管口徑大於位置在下的第二冷媒管口徑，根據熱氣自然上升，以及流體朝向口徑大、壓力小的方向流動的白努利定理，使氣態冷媒能自蒸發器快速通過位置在上第一冷媒管流向冷凝器散熱。另一方面，本實用新型利用二第二冷媒管分別自蒸發器相異兩側側壁連接至冷凝器兩側的冷凝基管下段，形成一多流向的密閉冷媒循環迴路 的構造，通過在氣態冷媒自蒸發器通過位置在上的第一冷媒管流至冷凝器一側的冷凝基管時，部分冷凝相變為液態冷媒能沿著冷凝基管下降，並通過一位置在下的第二冷媒管先行回流至蒸發器的蒸發室中，回補冷媒再重新吸熱。進入冷凝基管中的其餘氣態冷媒則分散通過所述複數散熱導管流向冷凝器另一側冷凝基管中而冷凝為液態冷媒，液態的冷媒再沿另一位置在下的第二冷媒管回流至蒸發器中重新再吸熱，藉此多流向的冷媒相變循環流動方式以及液、氣態冷媒確實分流的機制，使該冷媒式散熱裝置達到高效能的散熱效果。

附圖說明

圖1為本實用新型冷媒式散熱裝置的一優選實施例的立體示意圖。

圖2為圖1所示冷媒式散熱裝置優選實施例中的蒸發器設置於發熱源上的局部剖面示意圖。

圖3為圖1所示冷媒式散熱裝置優選實施例的使用狀態參考圖。

具體實施方式

以下配合附圖及本實用新型的優選實施例，進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段。

如圖1及圖2所示，為揭示本實用新型冷媒式散熱裝置的一優選實施例，所述冷媒式散熱裝置包含一蒸發器1、一冷凝器2、一第一冷媒管3、二第二冷媒管4A、4B以及適量的冷媒5。惟所述蒸發器1不以一個為限，蒸發器1的數量依據所需的散熱能力而增加，所述第一冷媒管3與第二冷媒管4A、4B的數量則依據蒸發器1的數量而改變，且所述第一冷媒管3與第二冷媒管4A、4B連接於所述蒸發器1與冷凝器2之間，構成一多流向的密閉冷媒循環迴路，所述冷媒能於該密閉冷媒循環迴路中流動。

如圖1及圖2所示，所述蒸發器1包含一蒸發器本體10，該蒸發器本體10為導熱性材料所製成的部件，所述蒸發器本體10內部具有一蒸發室100，蒸發器本體10底部具有一導熱底板11，蒸發器本體10頂部具有一氣態冷媒出口12，蒸發器本體10於低於氣態冷媒出口12的水平方向的相異兩側側壁分別形成一液態冷媒入口13、14，氣態冷媒出口12與液態冷媒入口13、14分別連通蒸發室100，所述液態冷媒入口13、14的開口面積小於氣態冷媒出口12的開口面積。

如圖1所示，所述冷凝器2具有二冷凝基管20A、20B、複數散熱導管21以及複數散熱件22，所述冷凝基管20A、20B內部各具有一密閉的腔室，該二冷凝基管20A、20B為水平方向間隔排列設置。所述散熱導管21分別為具有導熱性的管體，所述複數散熱導管21上下平行排列地連接於該二冷凝基管20A、20B之間，所述複數散熱件22為分布排列且導熱性接觸所述複數散熱導管21的外表面，所述散熱件22可為波浪狀片體或其他具有較大散熱表面的部件。

如圖1及圖2所示，所述第一冷媒管3的口徑大於第二冷媒管4A、4B的口徑，其中，口徑較大的第一冷媒管3兩端分別連接蒸發器1的氣態冷媒出口12與冷凝器2一側的冷凝基管20A上段，口徑較小的所述二第二冷媒管4A、4B分別以其一端連接該蒸發器1相異兩側側壁的液態冷媒入口13、14，所述二第二冷媒管4A、4B的另一端則分別連接該冷凝器2兩側的冷凝基管20A、20B下段，藉此，使蒸發器1、冷凝器2結合第一冷媒管3與第二冷媒管4A、4B構成一多流向的密閉冷媒循環迴路，所述冷媒5裝填在該密閉的冷媒循環迴路中。

如圖2及圖3所示，該冷媒式散熱裝置在使用時，以應用於電子裝置的提供冷卻降溫功能為例，該冷媒式散熱裝置是以蒸發器1的蒸發器本體10底部的導熱底板11導熱性接觸電子裝置的發熱源6，發熱源6產生的熱通過蒸發器本體10的導熱底板11熱傳導至蒸發室100中的冷媒5，蒸發室100內的冷媒5因吸熱而由液態轉化為氣態。根據熱氣自然上升的原理，以及流體通過的開口面積大小與流體通過的流速成反比、流體的流速與壓力成反比的白努利定理，基於蒸發器本體10相異兩側的液態冷媒出口13、14的開口面積小於蒸發器本體10頂部氣態冷媒出口12的開口面積，故而蒸發室100中的氣態冷媒會集中朝向頂部壓力較小的氣態冷媒出口12方向流動。

如圖2及圖3所示，當氣態冷媒通過蒸發器1頂部的氣態冷媒出口12後，接續通過第一冷媒管3進入冷凝器2一側的冷凝基管20A，進入冷凝基管20A中的氣態冷媒的部分因遠離熱源而降溫冷凝為液態冷媒，此部分的液態冷媒會先沿著冷凝基管20A下降，並通過第二冷媒管4A先行回流至蒸發器1的蒸發室100中回補冷媒再重新吸熱。進入冷凝基管20A中的其餘氣態冷媒系分散通過所述複數散熱導管21流向冷凝器2另一側的冷凝基管20B中。在此流動過程中，通過熱傳導至接觸所述複數散熱導管21的複數散熱件22，以及利用所述複數散熱件22擴大散熱表面積而快速散熱，使通過所述複數散熱導管21內的氣 態冷媒降溫而冷凝為液態，液態冷媒進入冷凝器2另一側的冷凝基管20B中，液態的冷媒再沿第二冷媒管4B回流至蒸發器1的蒸發室10中重新再吸熱，藉此多流向的冷媒相變循環流動方式，使該冷媒式散熱裝置達到高效能的散熱效果。

以上所述僅是本實用新型的優選實施例而已，並非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以優選實施例披露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案的範圍內，應當可以利用上述揭示的技術內容作出些許改變或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。