CN218772841U - 散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种散热装置。散热装置包括均温板，用以接触发热源；至少一热管，具有连通该均温板的第一端及第二端；至少一分隔件，设于该热管内部，以将该热管内部分隔成相互隔离的第一通道及第二通道；以及散热鳍片组，设于该均温板上并部分包覆该热管；其中，该均温板内填充有液态的工作介质，该液态的工作介质吸收该发热源的热量后气化为气态的工作介质，该气态的工作介质移动至该第一通道及该第二通道中，以借由该散热鳍片组进行冷凝，使该气态的工作介质液化为该液态的工作介质，该液态的工作介质再流回该均温板内。本实用新型的散热装置整体散热效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热领域，尤其涉及一种使用均温板的散热装置。
背景技术
根据现代化需求，计算机与各种电子装置发展快速且效能不断地提升，但在此过程中，高效能的硬件所带来的散热问题亦随之而来。一般而言，计算机与各种电子装置通常会使用散热元件来进行散热，例如使用散热膏或散热片来贴附于欲散热的电子元件上，以将热吸出并逸散。然而，此种散热方式效果有限，因而发展出使用工作流体的相变化来促进热传导的散热元件。
上述的散热元件借由工作流体的相变化及流动方向来达到传输热量的目的，但这样的散热元件在面对高功率处理器所产生的大量热能时，仍有无法维持有效且一致性的散热量，导致整体散热效率不佳。
因此，如何提供一种可解决上述问题的散热装置，是目前业界所亟待克服的课题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种散热装置，以解决上述至少一个问题。
本实用新型主要提供一种散热装置，包括：均温板，用以接触发热源，且其内部形成有腔室；至少一热管，具有第一端及第二端，且该第一端及该第二端连通该均温板；至少一分隔件，设于该热管内部，以将该热管内部分隔成相互隔离的第一通道及第二通道；以及散热鳍片组，设于该均温板上并部分包覆该热管；其中，该腔室内填充有液态的工作介质，且该液态的工作介质吸收该发热源的热量后气化为气态的工作介质，该气态的工作介质移动至该第一通道及该第二通道中，以借由该散热鳍片组进行冷凝，使该气态的工作介质液化为该液态的工作介质，该液态的工作介质再流回该腔室内。
如前述的散热装置中，该第一通道位于该第一端的空间大于该第二通道位于该第一端的空间，且该第一通道位于该第二端的空间小于该第二通道位于该第二端的空间。
如前述的散热装置中，该腔室内的该气态的工作介质从位于该第一端的该第一通道及位于该第二端的该第二通道进入该热管，且该热管内的该液态的工作介质从位于该第一端的该第二通道及位于该第二端的该第一通道进入该腔室。
如前述的散热装置中，该第一通道的径向截面积从该第一端往该第二端逐渐变小，且该第二通道的径向截面积从该第二端往该第一端逐渐变小。
如前述的散热装置中，该热管包括二弯折部及一中间部，该二弯折部分别立设于该均温板上且其末端呈弯折状，且该中间部的二端分别连接该二弯折部的末端，以使该中间部设于该二弯折部之间。
如前述的散热装置中，该散热鳍片组包括一第一鳍片组与二第二鳍片组，该二第二鳍片组分别设于该均温板的二端且分别具有容设该二弯折部的至少一凹部，且该第一鳍片组对应于该中间部的位置而设于该二第二鳍片组之间。
如前述的散热装置中，该二第二鳍片组的鳍片高度高于该第一鳍片组的鳍片高度。
如前述的散热装置中，该中间部设于该第一鳍片组上方并浮贴于该第一鳍片组的顶部。
如前述的散热装置中，该分隔件位于该中间部的部分较邻近于该第一鳍片组的顶部，并与该中间部相互平行，借此使该第一通道位于该中间部的空间小于该第二通道位于该中间部的空间。
如前述的散热装置中，该第一鳍片组与该二第二鳍片组的鳍片延伸方向垂直于该中间部的延伸方向。
如前述的散热装置中，该热管的数量为两个且彼此相互平行，该分隔件的数量为两个，且各该二第二鳍片组所具有的该凹部的数量为两个。
如前述的散热装置中，该中间部的截面形状包括长方形、矩形、三角形、梯形、圆形或半圆形。
如前述的散热装置中，还包括供该均温板设于其上的底座，其具有开口，且该均温板还包括凸出于该开口并直接接触该发热源的吸热部。
如前述的散热装置中，该发热源为处理器，且该底座及该均温板通过多个锁固件与二扣件而设于该处理器周围的电路板上，以使该处理器直接接触该吸热部。
如前述的散热装置中，该分隔件为扁平板状。
如前述的散热装置中，该热管与该分隔件的材质为相同且为一体成形。
借由本实用新型散热装置中均温板、热管、分隔件以及散热鳍片组之间的设计，在面对高功率处理器所产生的大量热能时，分隔件可将热管同时分隔出两个通道，并通过两个通道的径向截面积分别往相反方向逐渐变小的配置方式，使通道中工作介质从气态转换成液态的过程中往单一方向(即通道的径向截面积变小的方向)进行，而不会受到其他干扰产生回流。因此，本实用新型散热装置整体上能提供较高的散热效率，而可维持有效且一致性的散热量。
附图说明
图1为本实用新型散热装置的整体示意图。
图2为本实用新型散热装置中将散热鳍片组分解的分解示意图。
图3为本实用新型散热装置中将底座、均温板、锁固件及扣件分解的分解示意图。
图4为图1沿A-A剖线的剖面示意图。
图5A及图5B分别为图4中虚线框A、B的部分放大示意图。
图6A为图2沿B-B剖线的剖面示意图。
图6B为图2沿C-C剖线的剖面示意图。
图6C为图2沿D-D剖线的剖面示意图。
图6D为图2沿E-E剖线的剖面示意图。
图7A至图7D分别为图6A至图6D的不同实施例的剖面示意图。
附图标记如下：
1 散热装置
10 底座
101 开口
102 通孔
11 均温板
111 腔室
112 吸热部
113 贯孔
12 热管
121 第一端
122 第二端
123 弯折部
124 中间部
125 分隔件
126 第一通道
127 第二通道
13 散热鳍片组
131 第一鳍片组
132 第二鳍片组
133 凹部
14 锁固件
141 螺纹件
142 垫圈
143 O型环
15 扣件
151 锁孔
2 处理器
3 电路板
A,B 虚线框
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例加以说明本实用新型的实施方式，而本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本实用新型的其他优点和功效，亦可借由其他不同的具体实施例加以施行或应用。
请同时参阅图1、图2、图3及图4，本实用新型的散热装置1包括均温板11、至少一热管12及散热鳍片组13。均温板11用以接触发热源(例如处理器2)，且均温板11内部形成有腔室111并填充有工作介质，工作介质例如为水、酒精、甲醇或丙酮等等。
热管12的数量可以是一个或多个，但本实用新型并不以此为限，自可根据需求加以增减。在本实施例中，热管12的数量是以两个为例来进行说明。每一热管12分别对应具有第一端121及第二端122，第一端121及第二端122可连通均温板11及其腔室111，具体来说，均温板11的同一表面上可开设有四开孔(未图示)以分别供二热管12的第一端121及第二端122连接，且此二热管12是以彼此相互平行的方式设置于均温板11的同一表面上，但本实用新型并不以此为限。另外，散热鳍片组13可设于均温板11上并部分包覆热管12。
在本实施例中，每一热管12还包括二弯折部123及一中间部124，二弯折部123为圆管状，分别立设(例如垂直立设)于均温板11(如前述开孔)上且其末端呈弯折状，而中间部124为宽度大于高度的长方形管状体，其两端分别连接二弯折部123的末端，以使中间部124设于二弯折部123之间。
在本实施例中，每一热管12内部更分别对应设有分隔件125，以将热管12内部分隔成相互隔离的第一通道126及第二通道127，即分隔件125的数量是相同于热管12的数量也是两个。分隔件125为扁平板状，且材质可与热管12相同(例如皆为铜)，并以粘贴或焊接方式固定于热管12内部，但在其他实施例中，分隔件125也可以与热管12为一体成形，本实用新型并不以此为限。第一通道126、第二通道127及腔室111内具有由颗粒烧结体、金属网体、纤维(fiber)、沟槽或其组合所形成的毛细结构。
分隔件125在不同的弯折部123及中间部124内的设计方式是有所不同的，造成第一通道126及第二通道127彼此的空间大小是有差异的。具体而言，请再同时参阅图5A、图5B、图6A、图6B、图6C及图6D，由于分隔件125的设置位置，位于第一端121的弯折部123中，第一通道126的空间是大于第二通道127的空间，也可以说位于第一端121的弯折部123中第一通道126的径向截面积是大于位于第一端121的弯折部123中第二通道127的径向截面积(如图6A所示)。而位于第二端122的另一弯折部123中，第一通道126的空间是小于第二通道127的空间，也可以说位于第二端122的另一弯折部123中第一通道126的径向截面积是小于位于第二端122的另一弯折部123中第二通道127的径向截面积(如图6D所示)。在中间部124中，由于分隔件125会设置在较邻近于散热鳍片组13并与中间部124相互平行，故第一通道126位于中间部124的空间是小于第二通道127位于中间部124的空间，也可以说在中间部124中第一通道126的径向截面积是小于在中间部124中第二通道127的径向截面积(如图6B、图6C所示)。
在上述实施例中，中间部124是以宽度大于高度的长方形管状体为例进行说明，但本实用新型并不以此为限，中间部124也可以呈矩形管状体、三角形管状体、梯形管状体、圆形管状体或半圆形管状体，也就是说，中间部124的截面形状也可以是矩形、三角形、梯形、圆形或半圆形。
另外，上述实施例虽分别以位于第一端121、第二端122、中间部124的第一通道126的空间与第二通道127的空间之间的大小来说明，但本实用新型并不以此为限，本实用新型可配合中间部124的各种不同的截面形状来设计分隔件125的位置，如图7A至图7D所示，只要第一通道126的径向截面积从第一端121往第二端122的方向逐渐变小(依序从图7A、图7B、图7C至图7D)，且第二通道127的径向截面积从第二端122往第一端121的方向逐渐变小即可(依序从图7D、图7C、图7B至图7A)。
在本实施例中，散热鳍片组13包括一第一鳍片组131与二第二鳍片组132，其皆由多个鳍片所构成。二第二鳍片组132分别设于均温板11的二端，而第一鳍片组131则对应于中间部124的位置而设于二第二鳍片组132之间。另外，每一第二鳍片组132具有二凹部133，以供各弯折部123容设于其内。凹部133的数量实际上可对应于所需的热管12的数量，本实用新型并不以两个为限。
于一实施例中，由于第二鳍片组132的鳍片高度高于第一鳍片组131的鳍片高度，故每一弯折部123在完全容设于各第二鳍片组132的每一凹部133内时，位于第一鳍片组131上方的中间部124可浮贴接触于第一鳍片组131的顶部。换言之，中间部124的自身高度可等于或小于第一鳍片组131与第二鳍片组132之间的高度差，并可根据中间部124的形状来设计第一鳍片组131的顶部的形状，使中间部124容纳并浮贴接触于第一鳍片组131的顶部，借此避免中间部124与第一鳍片组131的顶部之间产生过大间隙而导致散热效率降低的情形，但本实用新型并不以此为限。
于一实施例中，为增进散热效率，第一鳍片组131与第二鳍片组132的鳍片延伸方向可垂直于中间部124的延伸方向，但本实用新型并不以此为限。
在本实施例中，散热装置1还包括底座10，可供均温板11设置于其上。均温板11在与底座10接触的表面上还包括有凸出于其表面的吸热部112，而底座10在对应该吸热部112的位置上具有用以外露吸热部112的开口101，以在均温板11设置于底座10上时，吸热部112可穿过开口101而直接接触发热源。
本实用新型在应用时，可将散热装置1应用在发热源为处理器2的情况上，此时底座10可通过多个锁固件14及二扣件15而设在处理器2周围的电路板3上，以使处理器2直接接触吸热部112。具体而言，底座10可具有多个通孔102，均温板11可具有分别对应多个通孔102的多个贯孔113，而每一扣件15可具有二锁孔151。在组装时，锁固件14可依序穿设锁孔151、贯孔113及通孔102，进而锁固在电路板3上对应的螺孔(未图示)。于一实施例中，锁固件14可包括螺纹件141以及依序穿设于螺纹件141中的垫圈142与O型环143。锁固件14可为四个且分别设于处理器2的四个角落处，通孔102、贯孔113及锁孔151的数量亦为四个，但本实用新型并不限制通孔102、贯孔113、锁孔151、锁固件14的数量及位置。
本实用新型的散热装置1在运作时，腔室111内的液态的工作介质可吸收发热源的热量后气化为气态的工作介质，气态的工作介质可从位于第一端121的第一通道126以及位于第二端122的第二通道127进入热管12中，并逐渐充满整个热管12。此时散热鳍片组13可对热管12内气态的工作介质进行冷凝，使气态的工作介质液化为液态的工作介质，而热管12内液态的工作介质可从位于第一端121的第二通道127及第二端122的第一通道126再流回至腔室111中，以进行下一次散热循环。由于第一通道126的径向截面积从第一端121往第二端122的方向逐渐变小，且第二通道127的径向截面积从第二端122往第一端121的方向逐渐变小，此意味着腔室111中气态的工作介质是经由第一通道126及第二通道127中的径向截面积较大的一端来进入热管12，而热管12中液态的工作介质是经由第一通道126及第二通道127中的径向截面积较小的一端来流回腔室111，这种设计将有效地让腔室111内气态的工作介质更容易进入热管12，且液态的工作介质在流回腔室111时，因第一通道126及第二通道127的径向截面积越来越小而可加压喷入腔室111，进而不会产生回流的效果，同时可避免腔室111中气态的工作介质流入第一端121的第二通道127及第二端122的第一通道126。
借由本实用新型散热装置中均温板、热管、分隔件以及散热鳍片组之间的设计，在面对高功率处理器所产生的大量热能时，本实用新型的散热装置中均温板可有效率地吸收热能，并可让气态的工作介质能更容易进入热管，使热管及散热鳍片组能够有效率地散热。另外，本实用新型分隔件可将热管同时分隔出两个通道，并通过两个通道的径向截面积分别往相反方向逐渐变小的配置方式，使通道中工作介质从气态转换成液态的过程中往单一方向(即通道的径向截面积变小的方向)进行，而不会受到其他干扰产生回流。因此，本实用新型散热装置整体上能提供较高的散热效率，而可维持有效且一致性的散热量。
上述实施形态仅为例示性说明本实用新型的技术原理、特点及其功效，并非用以限制本实用新型的可实施范畴，本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神与范畴下，对上述实施形态进行修饰与改变。然任何运用本实用新型所教示内容而完成的等效修饰及改变，均仍应为权利要求书所涵盖。而本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (16)
1.一种散热装置，其特征在于，包括：
均温板，用以接触发热源，且其内部形成有腔室；
至少一热管，具有第一端及第二端，且该第一端及该第二端连通该均温板；
至少一分隔件，设于该热管内部，以将该热管内部分隔成相互隔离的第一通道及第二通道；以及
散热鳍片组，设于该均温板上并部分包覆该热管；
其中，该腔室内填充有液态的工作介质，且该液态的工作介质吸收该发热源的热量后气化为气态的工作介质，该气态的工作介质移动至该第一通道及该第二通道中，以借由该散热鳍片组进行冷凝，使该气态的工作介质液化为该液态的工作介质，该液态的工作介质再流回该腔室内。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该第一通道位于该第一端的空间大于该第二通道位于该第一端的空间，且该第一通道位于该第二端的空间小于该第二通道位于该第二端的空间。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，该腔室内的该气态的工作介质从位于该第一端的该第一通道及位于该第二端的该第二通道进入该热管，且该热管内的该液态的工作介质从位于该第一端的该第二通道及位于该第二端的该第一通道进入该腔室。
4.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，该第一通道的径向截面积从该第一端往该第二端逐渐变小，且该第二通道的径向截面积从该第二端往该第一端逐渐变小。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该热管包括二弯折部及一中间部，该二弯折部分别立设于该均温板上且其末端呈弯折状，且该中间部的二端分别连接该二弯折部的末端，以使该中间部设于该二弯折部之间。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该散热鳍片组包括一第一鳍片组与二第二鳍片组，该二第二鳍片组分别设于该均温板的二端且分别具有容设该二弯折部的至少一凹部，且该第一鳍片组对应于该中间部的位置而设于该二第二鳍片组之间。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该二第二鳍片组的鳍片高度高于该第一鳍片组的鳍片高度。
8.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该中间部设于该第一鳍片组上方并浮贴于该第一鳍片组的顶部。
9.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该分隔件位于该中间部的部分较邻近于该第一鳍片组的顶部，并与该中间部相互平行，借此使该第一通道位于该中间部的空间小于该第二通道位于该中间部的空间。
10.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该第一鳍片组与该二第二鳍片组的鳍片延伸方向垂直于该中间部的延伸方向。
11.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，该热管的数量为两个且彼此相互平行，该分隔件的数量为两个，且各该二第二鳍片组所具有的该凹部的数量为两个。
12.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该中间部的截面形状包括长方形、矩形、三角形、梯形、圆形或半圆形。
13.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该散热装置还包括供该均温板设于其上的底座，其具有开口，且该均温板还包括凸出于该开口并直接接触该发热源的吸热部。
14.如权利要求13所述的散热装置，其特征在于，该发热源为处理器，且该底座及该均温板通过多个锁固件与二扣件而设于该处理器周围的电路板上，以使该处理器直接接触该吸热部。
15.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该分隔件为扁平板状。
16.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，该热管与该分隔件的材质为相同且为一体成形。
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