熱管散熱結構的製作方法

2023-04-29 11:32:41

專利名稱：熱管散熱結構的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種熱管散熱結構，尤指一種兼具有較佳熱傳效率及可承受較大的熱功率衝擊的熱管散熱結構。
背景技術：
近年來電子技術迅速發展，電子元件的高頻、高速以及積體電路的密集及微型化，使得單位容積電子元件發熱量劇增。公知的散熱方式包括散熱鰭片、熱管及導熱介面等方式。如何提高散熱效率以解決電子元件所發出的熱能，防止因積體電路密集度增加而產生的高熱高溫造成電子元件的損壞，成為當今重要課題。熱管是依靠自身內部工作流體相變實現導熱的導熱元件，其具有高導熱性、優良等溫性等特性，導熱效果好，應用廣泛。且，熱管技術以其高效、緊湊以及靈活可靠等特點，適合解決目前電子元件因性能提升所衍生的散熱問題。然，雖公知的熱管可將電子元件的熱量傳導至遠端散熱，但卻延伸出另一問題，亦即公知的熱管其內腔室壁面上的毛細結構有限，相對的於蒸發部上的毛細結構所吸附的工作流體亦必定受限，所以若當熱管的蒸發部吸附較大功率電子元件所產生的熱量時，常致使蒸發部其上毛細結構的工作流體來不及處理大量熱量即造成幹燒，進而使熱管喪失傳熱性能而令電子元件因不能及時散熱而燒毀，故，增強毛細結構的液體傳送能力以設計出具較高傳熱性能的熱管為目前業者亟需解決的課題。以上所述，公知具有下列的缺點:1.熱傳效率不佳；2.因於蒸發部的毛細結構的單位面積有限，故使得無法承受較大熱功率衝擊；3.熱傳量有限。因此，要如何解決上述公用的問題與缺失，即為本案的發明人與從事此行業的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。

發明內容
為此，為有效解決上述的問題，本發明的主要目的在提供一種具有較佳熱傳效率的熱管散熱結構。本發明的次要目的，是在提供一種具有單位面積可承受較大熱功率衝擊及熱傳量較大的熱管散熱結構。為達上述目的，本發明是提供一種熱管散熱結構，包括:一本體，該本體具有一蒸發部、一從該蒸發部向外延伸的冷凝部、一填充有工作流體的腔室及至少一第一毛細結構，該第一毛細結構設於腔室內壁上，且其具有至少一凸出毛細部，該凸出毛細部從第一毛細結構於該蒸發部上凸伸構成；通過該凸出毛細部，得藉以增加第一毛細結構的單位面積，以有效承受較大熱功率衝擊，進而大幅提升熱傳量效率。具體而言，本發明提供了一種熱管散熱結構，包括:一本體，該本體具有一蒸發部、一從該蒸發部向外延伸的冷凝部、一腔室及至少一第一毛細結構，該第一毛細結構設於該腔室內壁上，且其具有至少一凸出毛細部，該凸出毛細部從該蒸發部其內的部分的第一毛細結構上凸伸構成，且該腔室內填充有工作流體。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述蒸發部其內部分的第一毛細結構上的凸出毛細部朝相對的冷凝部軸向延伸構成，且前述凸出毛細部具有一自由端，該自由端是從於該腔室內該蒸發部與冷凝部間的部分的毛細結構上徑向擴展構成。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述本體設有一平面及非平面，該非平面相反該平面。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述本體設有一第一平面及一第二平面，該第二平面相反該第一平面。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述腔室內更設有一第二毛細結構，該第二毛細結構形成在該本體的腔室內壁上，且該第一毛細結構設在該第二毛細結構上相接。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述第一毛細結構與凸出毛細部選擇為網目、纖維體、燒結粉末體、網目及燒結粉末組合及微結構體其中任一。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述第二毛細結構選擇為網目、纖維體、燒結粉末體、網目及燒結粉末組合及微溝槽其中任一。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述凸出毛細部一體形成在相對該蒸發部與冷凝部之間內的部分第一毛細結構上。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述蒸發部與相對至少一發熱元件相貼設，該冷凝部則與對應的一散熱單元相接，該散熱單元為一散熱器、一散熱鰭片組及一水冷裝置其中任一。優選的是，所述的熱管散熱結構，所述腔室內壁成光滑壁面。本發明相較於公知具有下列的優點:1.具有較佳熱傳效率；2.由於第一毛細結構13與其上凸出毛細部131共同界定的單位面積較大，使得可承受較大的熱功率衝擊，相對的熱傳量亦比較大。3.散熱效果佳。


圖1A是本發明的本體立體示意圖；圖1B是本發明的第一較佳實施例的剖面示意圖；圖2是本發明的第一較佳實施例的另一剖面示意圖；圖3A是本發明的第二較佳實施例的實施示意圖；圖3B是本發明的第二較佳實施例的剖面示意圖；圖4是本發明的第三較佳實施例的剖面示意圖；圖5是本發明的第四較佳實施例的剖面示意圖；圖6是本發明的第五較佳實施例的剖面示意圖；圖7是本發明的第六較佳實施例的剖面示意圖。主要元件符號說明
本體...I蒸發部...10冷凝部...11腔室...12第一毛細結構...13凸出毛細部...131自由端...1311間隔空間...15平面、第一平面...161非平面、第二平面...162第二毛細結構...17發熱元件...2散熱單元...3汽態工作流體...4液態工作流體...具體實施例方式本發明的上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式的較佳實施例予以說明。本發明是一種熱管散熱結構，請參閱圖1A、圖1B示，是顯示本發明的第一較佳實施例的立體及剖面圖示；該熱管散熱結構包括一本體1，該本體I呈圓狀的熱管，且其具有一蒸發部10、一從該蒸發部10向外延伸的冷凝部11、一腔室12及至少一第一毛細結構13，其中該腔室12本發明於該較佳實施中以光滑壁面做說明，且腔室12內填充有工作流體，並該工作流體可為純水、無機化合物、醇類、酮類、液態金屬、冷煤及有機化合物其中任一。另者前述第一毛細結構13設於該腔室12內壁上，且其具有至少一凸出毛細部131，該凸出毛細部131與第一毛細結構13於本較佳實施都是以燒結粉末體做說明，但並不局限於此，亦可選擇為網目、纖維體、網目及燒結粉末組合及微結構體其中任一。再者所述凸出毛細部131是從所述蒸發部10處的部份第一毛細結構13上凸伸構成；換言之，亦即所述該凸出毛細部131 —體形成在相對該蒸發部10內的部分第一毛細結構13上。此外，參閱圖2所示，於具體實施時，使用者可以事先根據貼設發熱元件2 (如中央處理器、繪圖晶片、南北橋晶片或其他執行處理晶片)的數量與體積大小，或是擺設空間的需求，設計調整前述凸出毛細部131的軸向延伸體積；並前述冷凝部11內的第一毛細結構13上的凸出毛細部131則可以視需求選擇設置或不設置。續參閱圖1A、圖1B所示，該凸出毛細部131具有一自由端1311，該自由端1311從於前述腔室12內該蒸發部10的部分第一毛細結構13上徑向擴展構成。所以通過前述部分的第一毛細結構13上增生有凸出毛細部131，使相對該凸出毛細部131的蒸發部10外側可承受吸附對應較大功率的發熱元件2所產生的熱量，換言之，就是該部分的第一毛細結構13與其上凸出毛細部131共同的單位面積較大，使得可承受較大的熱功率衝擊，相對的熱傳量亦比較大，進而還可有效避免熱管幹燒。因此，藉由本發明所述本體I腔室12內的部分第一毛細結構13上一體形成有凸出毛細部131的設計，得有效達到較佳熱傳效率及絕佳的散熱效果。請參閱圖3A、圖3B，是顯示本發明的第二較佳實施例的立體及剖面示意圖；該本較佳實施例主要是將前述第一較佳實施例的本體I貼設在相對的至少一發熱元件2 (如中央處理器、繪圖晶片、南北橋晶片或其他執行處理晶片)上，亦即前述本體I內相對該部分第一毛細結構13其上有凸出毛細部131的蒸發部10其外側與相對至少一發熱元件2相貼設，而該冷凝部11則與對應的一散熱單元3相接，其中前述散熱單元3為一散熱器、一散熱鰭片組及一水冷裝置其中任一。所以當發熱元件2產生熱量時，通過該第一毛細結構13及凸出毛細部131其上的液態工作流體5迅速吸附熱量而產生蒸發，以轉換為汽態工作流體4，使汽態工作流體4於腔室12內會朝相對的冷凝部11方向流動，直到該汽態工作流體4流動到冷凝部11內側上(即位於冷凝部11的腔室12內壁上)受冷卻的同時，該散熱單元3會將吸附到該冷凝部11上的熱量向外散熱，以加速該汽態工作流體4冷卻而冷凝轉換為液態工作流體5後，該液態工作流體5便藉由重力及毛細力回流至蒸發部10上繼續汽液循環，藉以有效達到絕佳的散熱效果。請參閱圖4所示，是顯示本發明的第三較佳實施例的剖面示意圖，並輔以參閱第IA圖示；該較佳實施例的結構及連結關係及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，故在此不重新贅述，其兩者差異在於:前述蒸發部10其內部分的第一毛細結構13上的凸出毛細部131朝相對的冷凝部11軸向連續延伸構成，泛指就是所述該凸出毛細部131 —體形成在相對該蒸發部10與冷凝部11之間內的部分第一毛細結構13上。並前述凸出毛細部131的自由端從於前述腔室12內該蒸發部10與冷凝部11間的部分第一毛細結構13上徑向擴展構成。請參閱圖5所示，是顯示本發明的第四較佳實施例的剖面示意圖；該較佳實施例的結構及連結關係及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，故在此不重新贅述，該本較佳實施例主要是將前述第一較佳實施例的本體I改變設計成為一側為平面及另一側非平面，亦即前述本體I設有一平面161及一非平面162，前述凸出毛細部131形成在該平面161內側(即於所述腔室12內的平面161相對非平面162的一側)的第一毛細結構13上，並該非平面162相反該平面161，且其形狀大致呈D字狀，但並不局限於此，亦可為如矩狀或半圓狀。請參閱圖6所示，是顯示本發明的第五較佳實施例的剖面示意圖；該較佳實施例的結構及連結關係及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，故在此不重新贅述，該本較佳實施例主要是將前述第一較佳實施例的本體I改變設計成為一側及其另一側都為平面，亦即該本體I大致呈扁平狀，且其設有一第一平面161及一相反該第一平面161的第二平面162，前述凸出毛細部131形成在該第一平面161內側(即於所述腔室12內的第一平面161相對第二平面162的一側)的第一毛細結構13上。請參閱圖7所示，是顯示本發明的第六較佳實施例的剖面示意圖，並輔以參閱圖1A所示；該較佳實施例的結構及連結關係及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，其兩者差異處在於:前述腔室12內更設有一第二毛細結構17，該第二毛細結構17形成在該本體I的腔室12內壁上，且該第一毛細結構13設在該第二毛細結構17上相接。並於該較佳實施的第二毛細結構17是以微溝槽做說明，但並不局限於此，於本發明實際實施時，亦可選擇為網目、纖維體、燒結粉末體及網目與燒結粉末組合其中任一，合先陳明。以上所述，本發明相較於公知具有下列的優點:1.具有較佳熱傳效率；2.由於第一毛細結構13與其上凸出毛細部131共同界定的單位面積較大，使得可承受較大的熱功率衝擊，相對的熱傳量亦比較大。3.散熱效果佳。惟以上所述者，僅是本發明的較佳可行的實施例而已，凡利用本發明上述的方法、形狀、構造、裝置所為的變化，皆應包含於本案的權利要求範圍內。
權利要求
1.一種熱管散熱結構，其特徵在於，包括:一本體，該本體具有一蒸發部、一從該蒸發部向外延伸的冷凝部、一腔室及至少一第一毛細結構，該第一毛細結構設於該腔室內壁上，且其具有至少一凸出毛細部，該凸出毛細部從該蒸發部其內的部分的第一毛細結構上凸伸構成,且該腔室內填充有工作流體。
2.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述蒸發部其內部分的第一毛細結構上的凸出毛細部朝相對的冷凝部軸向延伸構成，且前述凸出毛細部具有一自由端，該自由端是從於該腔室內該蒸發部與冷凝部間的部分的毛細結構上徑向擴展構成。
3.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述本體設有一平面及非平面，該非平面相反該平面。
4.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述本體設有一第一平面及一第二平面，該第二平面相反該第一平面。
5.如權利要求2所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述腔室內更設有一第二毛細結構，該第二毛細結構形成在該本體的腔室內壁上，且該第一毛細結構設在該第二毛細結構上相接。
6.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述第一毛細結構與凸出毛細部選擇為網目、纖維體、燒結粉末體、網目及燒結粉末組合及微結構體其中任一。
7.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述第二毛細結構選擇為網目、纖維體、燒結粉末體、網目及燒結粉末組合及微溝槽其中任一。
8.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述凸出毛細部一體形成在相對該蒸發部與冷凝部之間內的部分第一毛細結構上。
9.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述蒸發部與相對至少一發熱元件相貼設，該冷凝部則與對應的一散熱單元相接，該散熱單元為一散熱器、一散熱鰭片組及一水冷裝置其中任一。
10.如權利要求1所述的熱管散熱結構，其特徵在於，所述腔室內壁成光滑壁面。
全文摘要
一種熱管散熱結構，包括一本體，該本體具有一蒸發部、一冷凝部、一填充有工作流體的腔室及至少一第一毛細結構，該第一毛細結構設於該腔室內壁上，且其具有至少一凸出毛細部，該凸出毛細部從該蒸發部其內部分的第一毛細結構上凸伸構成；通過本發明此結構改良設計，得有效大幅提升熱傳效率。
文檔編號F28D15/04GK103217040SQ20121001816
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者巫俊銘 申請人:奇鋐科技股份有限公司