TWI641797B - 散熱裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種散熱裝置，包括一熱管以及一均溫板。熱管具有一封閉端與一開口端以及一第一毛細結構。第一毛細結構自開口端向外延伸。均溫板具有一上殼體與一下殼體，上殼體與下殼體共同形成一容室，下殼體的內底面具有一第二毛細結構。第一毛細結構伸入容室並疊置於第二毛細結構上。

Description

散熱裝置

本發明係關於一種散熱裝置，特別是一種結合熱管跟均溫板的散熱裝置。

複合式的散熱裝置常見由不同種類的散熱元件例如熱管以及均溫板結合在一起，期盼能兼具兩者的優點而發揮更好的散熱效能，舉例來說，TWM534370便揭露了一種熱管與均溫板結合在一起的設計。不過，由於熱管跟均溫板內部的毛細結構具有不同的特性，因此若是如TWM534370的設計，僅單純地將兩者的毛細結構連接在一起的話，很容易就會發生工作介質無法順利在兩者間流動或傳遞甚至於發生斷層的情況，因此，習知熱管跟均溫板的毛細結構連結設計，仍存在有很大的改善空間。

針對上述所提當熱管跟均溫板結合時，習知技術並未針對兩者的毛細結構要如何穩固地連接在一起，因而容易發生工作介質無法於毛細結構間順利傳遞的缺點，本發明提出一種讓熱管的毛細結構跟均溫板的毛細結構穩固結合在一起的方法與結構，同時也針對抽真空與注液過程中熱管容易發生凹陷或變形的問題，一併提出解決的方案。

為達上述目的，於一實施例中，本發明提供一種散熱裝置，散熱裝置包括一熱管以及一均溫板。熱管具有一封閉端與一開口端，熱管還包括一第一毛細結構，第一毛細結構自開口端向外延伸。均溫板具有一上殼體與一下殼體，上殼體與下殼體共同形成一容室，下殼體的內底面具有一第二毛細結構。第一毛細結構伸入容室並疊置於第二毛細結構上。

在本發明一實施例中，下殼體具有一開口，熱管之開口端***該開口內。

在本發明一實施例中，上殼體與下殼體共同形成一開口，熱管之開口端***該開口內。

在本發明一實施例中，均溫板更包括一第三毛細結構，形成於第一毛細結構與第二毛細結構的交會處。

在本發明一實施例中，第三毛細結構係疊置於第一毛細結構該第二毛細結構上。

在本發明一實施例中，第一毛細結構係夾設於第二毛細結構與第三毛細結構之間。

在本發明一實施例中，第三毛細結構係由金屬粉末燒結而成。

在本發明一實施例中，熱管具有一內頂面與一內底面，第一毛細結構與內頂面及內底面接觸而為一支撐結構。

在本發明一實施例中，第一毛細結構之厚度，等於內頂面至內底面之距離。

在本發明一實施例中，第一毛細結構之剖面面積，占熱管管內剖面面積的30%至70%。

在本發明一實施例中，第一毛細結構為金屬編織網。

在本發明一實施例中，第一毛細結構為纖維束。

在本發明一實施例中，第一毛細結構為粉末燒結。

在本發明一實施例中，均溫板更包括一注液口。

在本發明一實施例中，熱管之封閉端，未封閉前為散熱裝置之注液口。

在本發明一實施例中，更包括一工作介質填充於熱管與均溫板內。

在本發明一實施例中，均溫板係在與熱管連接處具有一擴大之開口。

1‧‧‧散熱裝置

2‧‧‧熱管

21‧‧‧封閉端

22‧‧‧開口端

23‧‧‧第一毛細結構

231‧‧‧剖面面積

232‧‧‧厚度

24‧‧‧剖面面積

25‧‧‧內頂面

26‧‧‧內底面

3‧‧‧均溫板

31‧‧‧上殼體

32‧‧‧下殼體

321‧‧‧開口

322‧‧‧內底面

33‧‧‧容室

34‧‧‧第二毛細結構

35‧‧‧第三毛細結構

36‧‧‧注液口

37‧‧‧開口

第1A圖至第1D圖係依據本發明之第一實施例所提供散熱裝置，其組裝示意圖與立體結構示意圖。

第2A圖至第2D圖係依據本發明之第一實施例所提供的散熱裝置，從側面視角所顯示的組裝過程與剖面結構。

第3A圖係本發明所提供的散熱裝置，其均溫板上形成有注液口的立體示意圖。

第3B圖與第3C圖係本發明所提供的散熱裝置，其熱管內部的結構示意圖。

第4圖係本發明所提供的散熱裝置，其均溫板在結構上的另一種實施方式。

請同時參照第1A圖至第1D圖以及第2A圖至第2D圖，其係本發明之第一實施例所提供散熱裝置組裝過程的立體示意圖以及側面示意圖。散熱裝置1包括一熱管2以及一均溫板3。熱管2具有一封閉端21以及一開口端22，並且熱管2內部還設置有第一毛細結構23。從第1A圖所示熱管2與均溫板3尚未組裝前的立體示意圖可以觀察到，第一毛細結構23係從熱管的開口端22向外延伸，突出於熱管2之外。而均溫板3則具有一上殼體31以及一下殼體32，兩者共同形成一容室33，並且均溫板3在下殼體上32形成有一開口321。而由第1A圖所示的立體示意圖可以觀察到，本實施例係在均溫板3下殼體32的內底面322上，會預先形成有一第二毛細結構34，第二毛細結構可由粉末、編織網或纖維束燒結而成。

請參考第1B圖以及第2B圖，當熱管2與均溫板3要組裝，熱管2的開口端22會從均溫板3的開口321***(或是置入於開口321上)，讓第一 毛細結構23得以伸入容室33內並且疊置於第二毛細結構34上。在本發明中，熱管2的第一毛細結構23係***均溫板3的開口處而非深入均溫板3的內部，避免影響到均溫板3的正常運作。由第2B圖所示的側面示意圖可以觀察到，本實施例所提供的散熱裝置1，其熱管2的第一毛細結構23是疊置在均溫板3的第二毛細結構34上的，也就是說第一毛細結構23與第二毛細結構34在水平方向上是有部分重疊的，如此的設計能夠更確保日後填充於熱管2跟均溫板3內的工作介質(圖中未示)，得以順利地在第一毛細結構23與第二毛細結構34之間傳遞或是移動，不致發生斷層或是中斷的情況。

請參考第1C圖以及第2C圖，當熱管2的第一毛細結構23與均溫板3的第二毛細結構34搭接在一起後，本實施例可在均溫板3內第一毛細結構23與第二毛細結構34的交會處，再形成一第三毛細結構35。此第三毛細結構35可如第1C圖與第2C圖所示，疊置於第一毛細結構23跟第二毛細結構34上，也就是在水平方向上，第三毛細結構35會與第一毛細結構23或是與第二毛細結構34有部分的重疊，如此的設計可讓第一毛細結構23與第二毛細結構34兩者更加穩固地結合在一起。而從第2C圖所示的側面示意圖，也可觀察到突出於熱管2的第一毛細結構23，夾設在第二毛細結構34跟第三毛細結構35之間的設計。在本實施例中，第三毛細結構35的形成方式，可選擇在第一毛細結構23跟第二毛細結構34的交會處鋪設粉末、編織網或是纖維束，並經由燒結程序而予以形成，如此可讓第一毛細結構23與第二毛細結構34更加穩固地結合在一起而不致分離。

請參考第1D圖與第2D圖，當第三毛細結構35設置完成而使讓第一毛細結構23跟第二毛細結構34連結在一起後，可再藉由硬焊或是常見的金屬封邊製程來讓均溫板3的上殼體31與下殼體32結合在一起，並且也將下殼體32的開口321與熱管2間的縫隙藉由壓合、接合膠或填充焊料等方式予以封閉。

當散熱裝置1的熱管2與均溫板3完成連接後，會進行後續的 抽真空以及注液程序，將工作介質(圖中未示)注入本實施例所提供的散熱裝置中。本發明可如第3A圖所示，將一注液口36設置在均溫板3上，或者也可讓熱管2原先的封閉端21先做為注液口，其做法是讓熱管2的兩端均為開口端，並且以遠離均溫板3的該開口端做為注液口，等到注液完成後再予以封閉而成為熱管2的封閉端21。

為了避免熱管2在抽真空以及注液的過程中產生變形或是擠壓，甚至於是破裂的情況，因此本發明特別在熱管2設置第一毛細結構23時即事先予以設計，目標是讓第一毛細結構23可做為熱管2的支撐結構。為了達成這個目的，在第一毛細結構23的材質上，本發明可選用金屬編織網、纖維束或是粉末燒結等毛細種類，特別是藉由粉末燒結所形成的毛細結構，在外型上更不容易變型，適合做為向外延伸的毛細結構。在毛細結構的設置規則上，以第3B圖或第3C圖所示的剖面圖來看，本發明可讓第一毛細結構23的剖面面積231，占熱管2管內剖面面積24的30%至70%，如此一來，當熱管2發生產生形變或被擠壓時，第一毛細結構23便可抵靠於熱管2的內頂面25及內底面26，或是與熱管2的內頂面25及內底面26接觸。此外，本發明所提供的散熱裝置1中，若是熱管2的外型如第3B圖所示為一扁管的話，在第一毛細結構23的設置上，除了可安排讓第一毛細結構23的剖面面積231，占熱管2管內剖面面積24的30%至70%外，也可安排讓第一毛細結構23之厚度232等於熱管2內頂面25至內底面26之距離。而若是熱管的形狀如第3C圖所示為一比較不規則的形狀例如具有壓痕或是內凹等結構時，由於較難區分出內頂面與內底面，此時第一毛細結構的設置，則仍是沿用讓第一毛細結構23的剖面面積231，占熱管2管內剖面面積24的30%至70%的做法。

此外，為了能夠讓縮小散熱裝置1整體的體積或厚度，本發明所提供的散熱裝置1，可如第4圖所示，在均溫板3上形成有段差結構，也就是讓均溫板3在與熱管2連接處才具有擴大的開口37，其他未與熱管2連接的地方則維持較薄的外型，如此便可讓散熱裝置1的體積不致影響到應用標 的(例如電子裝置)內部空間的規劃。

在上述實施例中，散熱裝置1的均溫板3，是以板狀的上殼體31與具有凹陷空間的下殼體32做為範例，但並不以此為限，均溫板3的上殼體31跟下殼體32，也可為對稱的結構，兩者都具有內凹的內部空間，此時，原先用來跟熱管2連接的開口321，也就可以形成於上殼體31上。此外，上殼體31與下殼體32也可在其他實施例中，均形成有部分的開口，因而能夠共同夾設住熱管2。

Claims (15)

1. 一種散熱裝置，包括：一熱管，該熱管具有一封閉端與一開口端，該熱管還包括一第一毛細結構，其中該第一毛細結構自該開口端向外延伸；一均溫板，具有一上殼體與一下殼體，該上殼體與該下殼體共同形成一容室，該下殼體的內底面具有一第二毛細結構；以及一第三毛細結構，其中，第一毛細結構伸入該容室並疊置於該第二毛細結構上，而該第三毛細結構則形成於該第一毛細結構與該第二毛細結構的交會處，並且該第一毛細結構係夾設於該第二毛細結構與該第三毛細結構之間。
2. 如請求項1之散熱裝置，其中該下殼體具有一開口，該熱管之該開口端係***該開口內。
3. 如請求項1之散熱裝置，其中該上殼體與該下殼體共同形成一開口，該熱管之該開口端係***該開口內。
4. 如請求項1之散熱裝置，其中該第三毛細結構係疊置於該第一毛細結構與該第二毛細結構上。
5. 如請求項1之散熱裝置，其中該第三毛細結構係由金屬粉末、編織網或纖維束燒結而成。
6. 如請求項1之散熱裝置，其中該熱管具有一內頂面與一內底面，該第一毛細結構與該內頂面及該內底面接觸而為一支撐結構。
7. 如請求項1之散熱裝置，其中該第一毛細結構之厚度，等於該內頂面至該內底面之距離。
8. 如請求項1之散熱裝置，其中該第一毛細結構之剖面面積，占熱管管內剖面面積的30%至70%。
9. 如請求項1之散熱裝置，其中該第一毛細結構為金屬編織網。
10. 如請求項1之散熱裝置，其中該第一毛細結構為纖維束。
11. 如請求項1之散熱裝置，其中該第一毛細結構為粉末燒結。
12. 如請求項1之散熱裝置，其中該均溫板更包括一注液口。
13. 如請求項1之散熱裝置，其中該熱管之封閉端，未封閉前為該散熱裝置之注液口。
14. 如請求項1之散熱裝置，更包括一工作介質填充於熱管與均溫板內。
15. 如請求項1之散熱裝置，該均溫板係在與該熱管連接處具有一擴大之開口。