真空超熱導散熱器的製作方法
2023-05-15 04:10:21 1
專利名稱：真空超熱導散熱器的製作方法
技術領域：
木發明涉及散熱裝置，尤指一種具超導熱管、可遠距配置形成高傳熱、散熱 效率的真空超熱導散熱器，以適應電腦機殼內部，或者連外空間配置運用與電子 組件(如CPU等)熱接合散熱。
背景技術：
目前電腦及其周邊設備中的電子組件，都是通過散熱裝置，以發散電子組件 於運作中所產生之高熱，在散熱裝置的散熱面積及傳熱結構設計上，都將直接反 應其熱傳遞及散熱效率，所以有良好的結構與設計，將會提升散熱效率與品質。
己知應用於電子組件的散熱裝置，典型結構包括若干單片製作的散熱鰭片結 合形成一鰭片模組，結合於一熱導管，並由熱導管直接、或通過結合一個導熱板 以熱貼合於電子組件。另視設計要求在鰭片模組上方或側面設置一個風扇單元以 形成散熱裝置，與電子組件結合以發散產生的熱能。
上述己知典型之鰭片型散熱裝置，在熱傳遞性、組件組合及熱發散效率等方
面存在的多項限制和不足如下
1、 連結傳遞熱能於導熱板與鰭片模組間之熱導管，係為一般由毛細組織搭配 單熱傳液體組成之熱傳遞導管，具有內部熱傳遞液體須回流才能再帶動熱能傳遞 之特性，也因此限制了熱傳遞效率，也無法滿足遠距離配置運用。
2、 上述鰭片模組與熱導管之結合，該熱導管之末端都是延伸並部份外露於鰭 片模組最末片散熱鰭片外部，且熱導管末端多呈一縮徑之封口端頭，使得熱導管 傳遞之熱能易集中於該外露之封口端頭，無法獲得快速的分散與發散，而影響散 熱效率。
3、 又該鰭片模組與熱導管之結合，由於具體實施上多個熱導管與鰭片模組結 合，換言之，多個熱導管在與鰭片模組結合之加工製程中，須逐一對齊各熱導管， 使其與鰭片模組問形成一平整狀態，以利於整體緊密結合，對齊製程既費時又費工，加工成本高昂且產能也受到影響。 發明內容本發明的主要目的之一，在提供一種具超導熱管，可遠距或者立體配置鰭片 模組及熱接合於電子組件(如CPU)的導熱模組，形成高傳熱、散熱效率之散熱 裝置，以因應電腦機殼內部，或者連外空間配置運用與電子組件(CPU等)熱接合散熱。本發明的另一主要目的，在提供一種散熱裝置，藉由一隔離罩結合於超導熱 管與鰭片模組結合末端伸出點，使超導熱管末端熱能獲得快速分散與發散，以提 高散熱效能。本發明的又一主要日的，在提供一種散熱裝置，籍由隔離罩於鰭片模組最末 片位置結合超導熱管末端，形成組合時之平整作用，以免對齊之快速組合，精簡 人力與工時，也降低成本。本發明的再一主要日的，在提供一種散熱裝置，藉由在其導熱模組一末端設 有頂板，以利於組合時之平整作用，能免對齊之快速組合，精簡人力與工時，也 降低成本，並減少所連結超導熱管末端之導熱無效區，增加導熱量。為達上述目的，本發明的真空超熱導散熱器，包括一個鰭片模組，由若千散熱鰭片集組構成，每一散熱鰭片端面設有至少一通孔；一個散熱風扇，設置於上述鰭片模組上方； 一個導熱模組，以及，至少一個超導熱管， 一端連結於上述鰭片模組，另一端連結於上述導熱模組； 上述超導熱管連結上述鰭片模組及導熱模組，形成立體架組形態配置，並通過超導熱管快速將熱貼合於電子組件所傳遞熱能傳送至鰭片模組，藉助散熱風扇高效率發散。本發明可包括一個隔離罩，該隔離罩結合於上述鰭片模組的一端，並與上述 超導熱管的末端伸出點於鰭片模組的末端熱結合，形成超導熱管末端熱能分散與 發散。在本發明一較佳實施例中，該超導熱管包含一金屬外管；一細金屬網，巻設於上述金屬外管內部； 複數細金屬球，布設於上述外管與細金屬網間； 以及，超導混合液體；上述金屬外管、細金屬網及複數細金屬球經燒結製程及真空處理，形成真空、 無重力與壓力的導體管，並於其內部填注由多種超導液體材料比例調混的超導混 合液體，可自由的在任何位置來回傳遞熱能，以達到快速、遠距離熱能傳遞。在本發明一較佳實施例中，更包括可通過該超導熱管內部填注的組成超導 混合液體之多種超導液體的比例調配，而適用於攝氏零下數十度至數千度之不同 溫度範圍快速傳遞熱能。本發明通過超導熱管將鰭片模組和導熱模組結合，形成立體架組形態配置， 可遠距配置形成高傳熱、散熱效率的鰭片型散熱裝置，適應電腦機殼內部或者連 外空間配置運用與電子組件熱接合散熱。其特別設計的超導熱管內部填注由多種超導液體材料比例調混的超導混合液 體，使超導熱管可於任意角度、方向配置，大大改善了傳統單液體熱導管受到熱 氣上升回流的角度限制，可適應多方向性的配置應用。其鰭片模組末端結合由高導熱係數材料製成的隔離罩，並與超導熱管的末端 伸出點於鰭片模組的末端熱結合，使超導熱管末端集中之熱能可快速的被分散與 發散，提高散熱效能；並利於超導熱管與鰭片模組的組合加工，不須再費時費工 對齊各超導熱管與鰭片模組即可便利結合，生產效率提高，節省了人力與工時等 成本。
圖1為本發明一實施例之組件局部分解示意圖；圖2為本發明一實施例導熱模組與超導熱管組合之分解示意圖；圖3為本發明超導熱管一實施例之徑向剖視圖；圖4為本發明超導熱管一實施例之軸向斷面圖；圖5為本發明 一實施例之運作狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合本發明 一較佳實拖例附圖對發明的技術內容詳細說明。 請參閱圖1-5所示，系本發明的真空超熱導散熱器組件分解及各組合結構、結 合的示意圖。其中，主要單元序號說明如下鰭片模組l，導熱模組2，超導熱管 3，散熱風扇4，隔離罩5，散熱鰭片ll,扣件12，通孔13，基座21，蓋件22， 嵌槽23,頂板24，金屬外管31，細金屬網32，細金屬球33，超導液體34，分布 表面膜35，伸出點36。如圖所示本發明超熱導散熱器包括有 一鰭片模組1及熱接合於CPU (圖 中未繪示)之導熱模組2，並由至少一真空超導熱管3連結上述鰭片模組1及導 熱模組2，形成立體架組形態配置，以及一散熱風扇4，結合於上述鰭片模組l上 方，以構成一具超導管，可遠距配置形成高傳熱、散熱效率的鰭片型散熱結構， 以因應電腦機殼內部，或者連外空間配置運用與電子組件(如CPU等)熱接合散 熱。上述之鰭片模組1，系由多片以高導熱係數材料製成的散熱鰭片11，利用成 型之扣件12間距排列集組一體構成，每一片散熱鰭片11端面設有至少一通孔13， 另於鰭片模組1 一端即與上述超導熱管3結合延伸之末端，結合有一隔離罩5， 較佳係為由高導熱係數材料製成之板狀型態，使超導熱管3末端集中之熱能可快 速的被分散與發散作用，提高散熱效能。另外，該隔離罩5在其它具體功能應用上，還具有對超導熱管3結合於鰭片 模組l末端伸出點，於結合加工時形成一平整作用，不須再費時費工對齊各超導 熱管3與鰭月模組1即可便利結合，達到快速結合、節省人力與工時等成本。所述之導熱模組2，系由高導熱係數材料製成之基座21與蓋件22結合構成， 如第2圖所示，以形成中空內部，或者嵌槽23設計，用以結合上述超導熱管3之 一端傳遞熱能，另於上述基座21 —末端設有頂板24，以利於超導熱管3組合時 的平整作用，能免對齊的快速組合，精簡人力與工時，也降低成本，並減少所連 結超導熱管3末端之導熱無效區，增加導熱量。上述所提及的超導熱管3，其一端貫穿上述鰭片模組1的通孔13結合，且其 外露於散熱鰭片ll通孔13之末端伸出點36，正好熱結合於隔離罩5，另一端連 結於上述導熱模組2及其頂板24，形成鰭片模組1與導熱模組2的熱傳媒介。上述超導熱管3，如圖3、4所示，具有一金屬外管31，巻設於上述外管31內 部之細金屬網32，以及複數細金屬球33布設於上述外管31與細金屬網32間所構成，並通過燒結製程及真空處理封口，形成真空、無重力與壓力的導體管，並於導體管內部填注多種超導液體材料經比例調配組成的超導混合液體34，以形成 一具真空及超導快速傳遞特性的熱管，換言之，通過金屬外管31、細金屬網32 間的空隙，以及細金屬網32與複數細金屬球33表面，形成一分布表面模35， 利用分布表面模35的相互推擠移動，以及超導混合液體34在真空、無重力與 無壓力下，使熱接合的一端熱能能快速的往冷端傳遞，並能自由的在任何位置來 回傳遞熱能，以達到快速、遠距離熱能傳遞。其中，金屬外管31、細金屬網32、 複數細金屬球33採用銅或鋁材料等製成。在其它具體實施例作用中，由於上述分布表面膜35的形成，使上述超導熱管 3可於任意角度、方向配置，以改善習知單液體熱導管受到熱氣上升回流之角度 限制，可適應多方向性的配置應用，以利於各種設備及散熱組件，如鰭片模組及 導熱模組之變化組合。上述超導混合液體34可由多種不同的超導液體材料經比例調混構成，該超導 液體材料可採用NaOH (氫氧化鈉)、K2Cr04 (絡酸鉀)、乙醇(Ethanol)、水(H20) 等其它公知的超導液體材料。上述超導熱管3適用的熱傳遞溫度範圍，是可通過填注於內部，由多種超導液 體材料經比例調配組成的超導混合液體34，利用組成材料及比例之變化調配而設 定適用於攝氏零下數十度至數千度之溫度範圍，均能快速且遠距離的達到熱能傳 遞。參閱圖5所示，系本新型之散熱器結構改良之組裝與熱傳遞發散示意圖。如 圖所示該鰭片模組l及導熱饃組2，通過至少一真空超導熱管3連結形成立體 架組形態配置，使導熱模組2熱接合於電子組件(CPU )而傳遞的熱能，能快速 通過高傳熱效率之超導熱管3熱傳遞至鰭片模組1的每一散熱鰭片11，配合結 合於鰭片模組1上方之散熱風扇4，產生由風扇方向經鰭片模組及導熱模組方向 吹送的散熱風流，同時帶離鰭片模組及導熱模組上熱能發散，本新型之散熱器並 可配置於任意角度，而獲得超高效率熱阻係數的熱能發散。同時，由該隔熱罩5及導熱模組2之頂板24與超導熱管末端結合，讓集中 於末端之熱能亦可被快速的平均分散，搭配散熱風扇4的散熱風流帶離。用於本發明真空超熱導散熱器的一種超導熱管，包括一金屬外管、 一細金屬網和複數細金屬球，該細金屬網巻設於金屬外管內部，複數細金屬球分布於金屬 外管與細金屬網之間，金屬外管、細金屬網及複數細金屬球經燒結及真空處理， 形成真空、無重力及壓力的導體管，在該導體管內部填注有超導混合液體。其中， 該超導混合液體可以是由現有的多種超導液體材料經比例調配組成的超導混合液 體。上述詳細說明系針對本發明一可行實施例的具體說明，該實施例並非用以限 制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變換，例如 等變化之等效性實施例等，均應包含於本發明的專利範圍中。
權利要求
1. 一種真空超熱導散熱器，包括鰭片模組和散熱風扇，該散熱風扇設置於鰭片模組上方，其特徵是還包括一個導熱模組；以及，至少一個超導熱管，一端連結於上述鰭片模組，另一端連結於上述導熱模組；上述超導熱管連結上述鰭片模組及導熱模組，形成立體架組形態配置，並通過超導熱管快速將熱貼合於電子組件所傳遞熱能傳送至鰭片模組，藉助散熱風扇高效率發散。
2、 根據權利要求1的真空超熱導散熱器，其特徵是還包括 一個隔離罩，設 於上述鰭片模組的未端，並與上述超導熱管於鰭片模組的末端熱結合，形成超導 熱管末端熱能分散與發散。
3、 根據權利要求1的真空超熱導散熱器，其特徵是其中，該導熱模組系由 高導熱係數材料製成的基座與蓋件結合構成，以形成中空內部用以結合上述超導 熱管之一端傳遞熱能。
4、 根據權利要求3的真空超熱導散熱器，其特徵是該導熱模組的基座一末 端設有頂板，與上述超導熱管於導熱模組之末端熱結合，形成超導熱管未端熱能 分散與發散。
5、 根據權利要求3的真空超熱導散熱器，其特徵是其中，該導熱模組內部 設有至少一嵌槽，以嵌設超導熱管的一端。
6、 根據權利要求1或2的真空超熱導散熱器，其特徵是該超導熱管包含-一金屬外管；一細金屬網，巻設於上述外管內部； 複數細金屬球，布設於上述外管與細金屬網間； 以及，超導混合液體； 上述金屬外管、細金屬網及複數細金屬球經燒結製程及真空處理，形成真空、 無重力與壓力之導體管，並將超導混合液體填注於導體管內部所構成。
7、 根據權利要求6的真空超熱導散熱器，其特徵是其中，該超導熱管還包 括由上述經燒結的金屬外管、細金屬網間的空隙，以及細金屬網與複數細金屬球表面，形成一分布表面膜，通過分布表面膜的相互推擠移動，將熱能快速的往 冷端傳遞。
8、 根據權利要求6的真空超熱導散熱器，其特徵是其中，該超導混合液體 由多種不同的超導液體材料經比例調混構成，該超導液體材料可採用NaOH、 K2Cr04、乙醇、水等。
9、 根據權利要求8的真空超熱導散熱器，其特徵是其中，該超導混合液體 可通過多種超導液體的材料及比例變化調配，而適用於攝氏零下數十度至數千度 之不同溫度範圍快速傳遞熱能。
10、 用於權利要求1所述真空超熱導散熱器的一種超導熱管，其特徵是包括一金屬外管、 一細金屬網和複數細金屬球，該細金屬網巻設於金屬外管內部， 複數細金屬球分布於金屬外管與細金屬網之間，金屬外管、細金屬網及複數細金 屬球經燒結及真空處理，形成真空、無重力及壓力的導體管，在該導體管內部填 注有超導混合液體。
全文摘要
一種真空超熱導散熱器，系應用於電腦中機板上CPU等熱接合以發散熱能，包括一鰭片模組、熱接合於CPU的導熱模組以及散熱風扇，並由至少一真空超導熱管連結上述鰭片模組及導熱模組，形成立體架組形態配置及超導熱管快速熱能傳遞，另於鰭片模組與超導熱管連結未端伸出點設有隔離罩，以快速分散末端熱能，並利於超導熱管與鰭片模組之組合加工，通過設置於上述鰭片模組上方的散熱風扇，使風流同時帶離鰭片模組及導熱模組上熱能發散，藉以改善熱傳遞性、組件組合工時、成本與熱發散效率等問題。
文檔編號H05K7/20GK101227811SQ200710004600
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月19日 優先權日2007年1月19日
發明者林義民, 謝福星 申請人:林義民;謝福星