TWI721344B - 虹吸式散熱裝置 - Google Patents

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TWI721344B
TWI721344B TW107144822A TW107144822A TWI721344B TW I721344 B TWI721344 B TW I721344B TW 107144822 A TW107144822 A TW 107144822A TW 107144822 A TW107144822 A TW 107144822A TW I721344 B TWI721344 B TW I721344B
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陳建安
范牧樹
陳建佑
葉恬利
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雙鴻科技股份有限公司
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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Abstract

一種虹吸式散熱裝置,包括一吸熱頭以及一冷凝排。吸熱頭具有一第一出水口、一第一入水口、一蒸氣室以及一回水室,第一出水口連接蒸氣室,第一入水口連接回水室。蒸氣室與回水室之間藉由一間隙連通,且蒸氣室的內部空間大於等於回水室的內部空間。冷凝排具有一第二入水口以及一第二出水口,第二入水口與第一出水口連通,第二出水口與第一入水口連通。

Description

虹吸式散熱裝置
本發明係有關於一種虹吸式散熱裝置,特別是一種在傳統水冷架構下,內部採用虹吸式散熱原理的散熱裝置。
傳統的水冷散熱裝置,係由吸熱頭、冷凝排、風扇、幫浦,以及連接各組成的管路所組成,循環路徑中充填有液態的工作介質。水冷散熱裝置在運作時,被加熱的工作介質會從吸熱頭送往冷凝排,並在風扇以及鰭片的作用下降低溫度,最後在幫浦的作用下傳回吸熱頭。
不過,若是能夠在水冷架構下讓工作介質能夠進行類似虹吸式散熱裝置的液氣轉換的話,就能夠帶走發熱源更多的熱能,因此,傳統的水冷式散熱裝置,仍然有改善的空間。
針對上述之目標,本案提出一種虹吸式散熱裝置,包括一吸熱頭以及一冷凝排。吸熱頭具有一第一出水口、一第一入水口、一蒸氣室以及一回水室,第一出水口連接蒸氣室,第一入水口連接回水室,蒸氣室與回水室之間藉由一間隙連通,且蒸氣室的內部空間大於等於回水室的內部空間。冷凝排具有一第二入水口以及一第二出水口,第二入水口係與第一出水口連通,第二出水口係與第一入水口連通。
在一實施例中,虹吸式散熱裝置更包括一管路連接第一出水 口與第二入水口,以及連接第二出水口與第一入水口。
在一實施例中,管路可選自一硬管或軟管。
在一實施例中,管路之材質可選自塑膠材質或非塑膠材質。
在一實施例中,虹吸式散熱裝置更包括一幫浦設置在第二出水口以及第一入水口之間。
在一實施例中,吸熱頭包括一上蓋以及一底座,上蓋與底座共同界定出蒸氣室以及回水室,底座之一底面係與一熱源做熱接觸,且間隙至底面之最短距離,小於第一出水口至底面的最短距離。
在一實施例中,上蓋具有一導引斜面,用以導引受熱的工作介質往第一出水口的方向傳遞出去。
在一實施例中,冷凝排包括一第一腔體、一第二腔體、一第三腔體以及一第四腔體,第一腔體係與第二入水口連通,第四腔體係與第二出水口連通,第一腔體與第二腔體係藉由一第一組流道而相連通,第二腔體與第三腔體係藉由一第二組流道做連通,第三腔體與第四腔體係藉由一第三組流道做連通,第一組流道之流向係與第二組流道之流向相反,第二組流道之流向係與第三組流道之流向相反。
在一實施例中,第一腔體與第三腔體位在冷凝排的一側,且第一腔體位在第三腔體的上方,第二腔體與第四腔體位在冷凝排的另一側,且第二腔體位在第四腔體的上方。
在一實施例中,冷凝排包括複數個腔體以及連通複數個腔體的流道,在複數個腔體中有一腔體與第二出水口連通,並且腔體與其他腔體相比,內部空間最小。
在一實施例中,冷凝排包括複數個腔體以及複數組連通複數個腔體的流道,在複數個腔體中有一第一腔體與第二出水口連通,並且第一腔體藉由第一組流道而與一第二腔體連通,其中,第二腔體的內部空間大於第一腔體的內部空間。
在一實施例中,當虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,第二入水口之垂直高度高於第二出水口的垂直高度。
在一實施例中,當虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,第一出水口之垂直高度高於第一入水口的垂直高度。
在一實施例中,虹吸式散熱裝置內部填充有一工作介質,工作介質為低沸點的電子工程液或是水,並且在受熱與降溫的過程中會進行液氣以及氣液的兩相轉換。
本發明於另一實施利中提供一種虹吸式散熱裝置,包括一吸熱頭與一冷凝排。吸熱頭具有一第一出水口、一第一入水口、一上蓋、一底座、一蒸氣室、一回水室以及一間隙,上蓋以及底座係共同界定出蒸氣室以及回水室,第一出水口連接蒸氣室,第一入水口連接回水室,蒸氣室與回水室之間藉由間隙連通,吸熱頭內填充有工作介質,其中蒸氣室內的工作介質受熱後會從液態轉換為氣態並從第一出水口排出,回水室內的工作介質為液態,並藉由間隙的毛細作用而被吸附至蒸氣室。冷凝排具有一第二入水口以及一第二出水口,第二入水口係與第一出水口連通,第二出水口係與第一入水口連通,冷凝排用以將工作介質從氣態轉換為液態。
在另一實施中,虹吸式散熱裝置更包括一管路連接第一出水口與第二入水口,以及連接第二出水口與第一入水口。
在另一實施中,虹吸式散熱裝置更包括一幫浦設置在第二出水口以及第一入水口之間。
在另一實施中,底座之一底面係與一熱源做熱接觸,且間隙至底面之最短距離,小於第一出水口至底面的最短距離。
在另一實施中,上蓋具有一導引斜面,用以導引受熱的工作介質往第一出水口的方向傳遞出去。
在另一實施中,冷凝排包括一第一腔體、一第二腔體、一第三腔體以及一第四腔體,第一腔體係與第二入水口連通,第四腔體係與第二出水口連通,第一腔體與第二腔體係藉由一第一組流道而相連通,第二腔體與第三腔體係藉由一第二組流道做連通,第三腔體與第四腔體係藉由一第三組流道做連通,第一組流道之流向係與第二組流道之流向相反,第二組流道之流向係與第三組流道之流向相反。
在另一實施中,其中第一腔體與第三腔體位在冷凝排的一側,且第一腔體位在第三腔體的上方,第二腔體與第四腔體位在冷凝排的另一側,且第二腔體位在第四腔體的上方。
在另一實施中,冷凝排包括複數個腔體以及連通複數個腔體的流道,在複數個腔體中有一腔體與第二出水口連通,並且腔體與其他腔體相比,內部空間最小。
在另一實施中,冷凝排包括複數個腔體以及複數組連通複數個腔體的流道,在複數個腔體中有一第一腔體與第二出水口連通,並且第一腔體藉由第一組流道而與一第二腔體連通,其中,第二腔體的內部空間大於第一腔體的內部空間。
在另一實施中,當虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,第二入水口之垂直高度高於第二出水口的垂直高度。
在另一實施中,當虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,第一出水口之垂直高度高於第一入水口的垂直高度。
在另一實施中,工作介質為低沸點的電子工程液或是水,並且在受熱與降溫的過程中會進行液氣以及氣液的兩相轉換。
本發明於再一實施例中提供一種吸熱頭,包括一出水口、一入水口、一蒸氣室以及一回水室,出水口連接蒸氣室,入水口連接回水室,當吸熱頭水平貼附於發熱源時,入水口位在吸熱頭的側邊,而當吸熱頭直立貼附於熱源時,入水口位在吸熱頭相對的底點。
於再一實施例中,蒸氣室與回水室藉由一間隙而連通,間隙包括複數個狹縫。
1‧‧‧虹吸式散熱裝置
11‧‧‧吸熱頭
111‧‧‧出水口
112‧‧‧入水口
113‧‧‧上蓋
1131‧‧‧檔牆
1132‧‧‧導引斜面
114‧‧‧底座
1141‧‧‧立體結構
1142‧‧‧底面
115‧‧‧回水室
116‧‧‧蒸氣室
117‧‧‧間隙
12、12’‧‧‧冷凝排
121、121’‧‧‧出水口
122、122’‧‧‧入水口
123A、123A’‧‧‧腔體
123B、123B’‧‧‧腔體
123C、123C’‧‧‧腔體
123D、123D’‧‧‧腔體
124A、124A’‧‧‧流道組
124B、124B’‧‧‧流道組
124C、124C’‧‧‧流道組
125‧‧‧鰭片
126、126’‧‧‧檔牆
13、14‧‧‧管路
15‧‧‧熱源
16‧‧‧PCB
17‧‧‧幫浦
18‧‧‧電子裝置
A‧‧‧箭頭
D111、D117‧‧‧最短距離
H121、H122‧‧‧垂直距離
H111、H112‧‧‧垂直距離
H17‧‧‧垂直距離
第1A圖係依據本發明之一實施例所提供之散熱裝置平放運作時之立體示意圖。
第1B圖係依據本發明之一實施例所提供之散熱裝置直立運作時之立體示意圖。
第2圖係第1A圖中沿2-2剖面線所得到關於吸熱頭之剖面示意圖。
第3圖係依據本發明之一實施例所提供之散熱裝置中吸熱頭之立體剖面示意圖。
第4圖係依據本發明之一實施例所提供之散熱裝置中吸熱頭 之另一立體剖面示意圖。
第5圖係第1A圖中沿5-5剖面線所得到關於冷凝排之剖面示意圖。
第6圖係本發明所提供另一冷凝排的流道設計。
依據本發明之一實施例係提供一種虹吸式散熱裝置1。虹吸式散熱裝置1包括一吸熱頭11以及一冷凝排12。吸熱頭11具有一出水口111以及一入水口112,冷凝排12具有一出水口121以及一入水口122,其中吸熱頭11的出水口111係與冷凝排12的入水口122連通,而冷凝排12的出水口121則與吸熱頭11的入水口112連通。此外,吸熱頭11之出水口111與冷凝排12之入水口122可整合在一起或直接連接在一起,冷凝排12之出水口121與吸熱頭11之入水口112也可整合在一起或直接連接在一起時。除此之外,虹吸式散熱裝置1也可額外設置管路來連接吸熱頭11與冷凝排12,例如設置管路13來連接吸熱頭11之出水口111與冷凝排12之入水口122,或是設置管路14則連接冷凝排12之出水口121與吸熱頭11之入水口112。而管路13、14可選自一硬管,例如塑膠硬管或是金屬蛇管,或者也可選自一軟管,材質上也可視需求或應用標的的特性而選自一塑膠材質或非塑膠材質(例如金屬材質),本發明並不予以限制。
此外,在依據本發明之其他實施例中,吸熱頭11也可再額外設置第二個出水口,而冷凝排12也可設置有第二個入水口,彼此之間藉由第二條管路13來連通。同理,吸熱頭11也可再額外設置第二個入水口,而冷凝排12也可設置有第二個出水口,彼此之間藉由第二條管路14來連通。
請同時參考第1A圖、第1B圖以及第2圖,本發明所提供之虹吸式散熱裝置1,吸熱頭11能夠水平地或是直立地貼附於熱源15(位在電子裝置18內的PCB 16上),讓應用本虹吸式散熱裝置1之電子裝置18在空間配置上有更多的彈性。
請參照第2圖,吸熱頭11係由上蓋113與底座114組裝而成,底座114的底面1142可與熱源15做熱接觸,包括直接貼附於熱源15,或是兩者之間夾設有導熱膏、黏著劑或是銲料等介質。吸熱頭的上蓋113與底座114共同界定出一回水室115以及一蒸氣室116,其中入水口112連接回水室115,出水口111則連接蒸氣室116。吸熱頭11內可預先抽真空並填充有工作介質,其中蒸氣室116內填充的工作介質,受熱後會從液態轉換為氣態,並往出水口111方向排出。本發明在蒸氣室116以及回水室115之間,設置有一間隙117,使得蒸氣室116及回水室115得以藉該間隙117而互相連通,而設置此間隙117的原因,在避免蒸氣室116的工作介質(圖中未示)吸熱而轉換為氣態時往回水室115逆流,同時藉由間隙117的毛細作用,讓回水室115內液態的工作介質能夠持續地往蒸氣室116移動(輸送)。此外,吸熱頭11蒸氣室116的內部空間,大於等於回水室115的內部空間,藉此也可避免蒸氣室116的工作介質(圖中未示)吸熱而轉換為氣態時往回水室115逆流。
在本實施例中,該間隙117係形成於一個自上蓋113向下延伸的檔牆1131內(間隙117穿透檔牆1131),但本發明並不予以限制間隙的形成位置或結構,例如在依據本發明之其他實施例中,間隙117也可形成於自底座114向上延伸的檔牆上,或是讓上蓋113與底座114的交界處,彼此不相連或是部分地相連而形成間隙117,其同樣都可依照本發明之精神而予以實 施。此外,在安排間隙117的設置位置時,可將間隙117到底面1142的最短距離D117,小於出水口111至底面1142的最短距離D111,藉此,更能確保受熱而蒸發的工作介質,會因為結構以及壓力的關係而往較高的出水口111方向移動,不會往較低且充滿液態工作介質的間隙117的方向移動。
請同時參照第2圖之剖面示意體以及第3圖所示關於吸熱頭11的立體剖面示意圖,本發明係在底座114上,形成有幫助沸騰之立體結構1141,例如間隙很小排列密度非常高的鏟削式鰭片(skived fin),或是其他能夠增大表面積之立體結構,此種立體結構1141可在底座114的底面1142與熱源15熱接觸後,吸收熱能並且迅速地將工作介質轉換為氣態,並且因為蒸氣室116的結構設計而向出水口111噴發。
在本發明中,虹吸式散熱裝置1於運作時,內部會填充有工作介質,工作介質可選擇水或是低沸點的電子工程液,例如3M Fluorinert FC-72(沸點為56℃)、3M Novec Fluids 7000(沸點34℃)、或是3M Novec Fluids 7100(沸點61℃)等,但並不為限,只要工作介質能夠在流經立體結構1141時轉換為氣態,並且在膨脹加壓過程中帶走大量的熱能即可。
本發明所提供的吸熱頭11其蒸氣室116的設計,可由第1A圖、第2圖以及第3圖觀察得到,是一個由回水室115(或是間隙117)往出水口111方向逐漸變寬的結構,同時由第2圖所示關於吸熱頭11的剖面示意圖更可觀察到,在底座114特別是立體結構1141的上方,上蓋113內側形成有一個導引斜面1132,因此能夠導引氣態或液氣混合的工作介質在受熱後,沿著箭頭A的方向,往吸熱頭11出水口111的方向傳遞出去。
請同時參照第1A圖與第1B圖,在本發明所提出之虹吸式散 熱裝置1中,為了讓工作介質得以穩定地單向傳輸,因此特別讓冷凝排12的入水口122在垂直高度H122高於吸熱頭11出水口111的垂直高度H111,同時也讓冷凝排12的入水口122的垂直高度H122高於冷凝排12出水口121的垂直高度H121,如此一來,當虹吸式散熱裝置1運作時,氣態的工作介質就會往上蒸發而進入冷凝排12的入水口112,而氣態的工作介質在經過冷凝排12的冷凝作用而轉換為液態時,也能夠藉由重力順勢流至冷凝排12的出水口121,並經由管路14而流回吸熱頭11的回水室115,達到自行循環的效果。
在本發明中,為了確保工作介質能夠順利地從吸熱頭11移動到冷凝排12,或是從冷凝排12回到吸熱頭11,也可視需要而在冷凝排12的出水口121與吸熱頭11的入水口112之間設置幫浦,例如在第1A圖中所顯示於管路14上額外連接有一幫浦17,幫助降溫後的工作介質可從從冷凝排12順利移動至吸熱頭11,避免發生回流的情況。此外,也可在其他實施中,視需要而在吸熱頭11的出水口111與冷凝排12的入水口122之間設置幫浦,例如在管路13上額外連接幫浦(圖中未示),幫助工作介質順利從吸熱頭11往冷凝排12移動。而由於本發明所採用的工作介質可以是一個會產生兩相變化的工作介質,因此在幫浦的選擇上,可選用抗孔蝕現象(又稱空缺現象、汽蝕現象)的幫浦為佳。在幫浦17設置數量上,可以是在一條管路上例如13或14設置有串連在一起的複數個幫浦17,若是管路13、14的數量為複數個的話,也可在各管路上設置有幫浦17,讓幫浦17之間呈現並聯的設置,本發明並不予以限制。
請同時參照第1A圖與第1B圖,在本發明一實施例所提出之虹吸式散熱裝置1中,吸熱頭11的入水口112如第1A圖所示,位在吸熱頭11 平躺時的側邊位置,如此一來,當吸熱頭11如第1B圖所示直立地貼附於熱源時,入水口112的位置就可位在吸熱頭11相對的低點,此時,吸熱頭11的出水口111的垂直高度H111高於入水口112的垂直高度H112,而吸熱頭11入水口112的垂直高度H112也可低於冷凝排12出水口121的垂直高度H121或是低於幫浦17的垂直高度H17。在本發明中,各出水口、入水口甚至於是幫浦的垂直高度是一個相對的比較值,只要是以同一個水平基準起算即可,例如電子裝置18的一底板或是一機殼。此外,當本發明所提供的虹吸式散熱裝置1安裝有幫浦17時,就可減少重力對於虹吸式散熱裝置的影響,不用完全依循前述所提各出水口、入水口以及幫浦在垂直高度上的設置規則下,也能順利地完成管路內工作介質的循環。
請參考第4圖,其係本實施例所提供之虹吸式散熱裝置1中吸熱頭11之另一立體剖面示意圖。在此立體剖面圖中,可顯示出回水室115與間隙117之設置,當液態的工作介質經由管路14回到吸熱頭11後,並不直接進入吸熱頭11的蒸氣室116,而是會先儲存在吸熱頭11的回水室115後,經由間隙117的毛細作用而進入蒸氣室116。間隙117可以由至少一個狹縫或開口所組成,第4圖所示的立體示意圖係顯示間隙117由複數個狹縫所組成時的情況,此狹縫水平布設的範圍大致與回水室115的寬度相同,或是說觸及回水室115的兩端,因此即使吸熱頭11如的1B圖所示直立設置時,工作介質仍然可藉由部分的間隙117而回到蒸氣室116。
請參考第5圖,其係本實施例所提供虹吸式散熱裝置1中冷凝排12的流道設計。由此剖面示意圖中可以看見,冷凝排12內設置有腔體123A、123B、123C、123D、三個流道組以及複數個夾設在各流道間的鰭片 125。腔體123A與腔體123C位在入水口122的該側,腔體123A位在腔體123C的上方,腔體123A與腔體123C之間設置有檔牆126。而腔體123B跟腔體123D則位在出水口121的該側,腔體123B位在腔體123D的上方,且腔體123B跟腔體123D之間也設有檔牆127。
請繼續參考第5圖,流道組124A係連接於腔體123A與腔體123B之間,使兩者得以互相連通。氣態(或是液氣混合)的工作介質從冷凝排12的入水口122流進腔體123A後,即可被流道組124A分流而往腔體123B移動。流道組124B則連接於腔體123B與腔體123C之間,使兩者得以互相連通,並且流道組124B的流向與流道組124A相反,因此工作介質在腔體123B匯集後,可藉由流道組124B而轉向往腔體123C移動。流道組124C則連接於腔體123C與腔體123D之間而使兩者得以互相連通,並且流道組124C的流向與流道組124B相反,工作介質在腔體123C匯集後,得以藉由流道組124C而轉向往腔體123D移動。經由上述S型的流道設計,工作介質可藉由重力而自然地從水平上的高點往低點移動,而各腔體的內部空間比各流道的管徑還大的設計,也可確保工作介質維持單向傳輸而不會回流,最終得以從冷凝排12的出水口121排出。
工作介質在冷凝排12內移動時,內含的熱能可經由流道組124A、124B、124C中的各流道而傳遞至鰭片125,並且藉由配合的風扇(圖中未視)或其他可產生氣流的裝置來將熱能帶走,過程中除了讓工作介質得以從氣態轉換為液態之外,也降低了溫度並回到吸熱頭11的回水室115,準備下一次的液氣循環。而為了確保工作介質在冷凝排12的出水口121排出時呈現液態,更有利於幫浦17的運作條件,因此,本發明可將冷凝排12內連 通出水口121的腔體123D在設計時,與其他腔體相比時,其內部空間最小;或者讓倒數第二個腔體123C在內部空間上也大於最後一個出水的腔體123D的內部空間,加上兩者之間用來連通的流道組124C在管徑上也小於腔體123C與123D許多,因此更能確保工作介質會成為液態後才傳遞至腔體123D並藉由出水口121排出。
關於冷凝排12內腔體與流道的規劃與設計,並不限制僅能以第5圖所示的S型方向來運作,也可有其他不同的實施方式,例如第6圖所示即為本發明所提供另一冷凝排12’的內部結構,結構上是第5圖冷凝排12的鏡像設計,由此此剖面示意圖中可以看見,冷凝排2’內設置有腔體123A’、123B’、123C’以及、123D’、三個流道組以及複數個夾設在各流道之間的鰭片125’。腔體123A’與腔體123C’位在入水口122’的該側,而腔體123B’跟腔體123D’則位在出水口121’的該側,而在腔體123A’與腔體123C’之間設置有檔牆126’,腔體123B’跟腔體123D’之間同樣也設有檔牆127’。流道組124A’係連接於腔體123A’與腔體123B’之間,讓氣態(或是液氣混合)的工作介質得以從冷凝排12’的入水口122’流進腔體123A’後,即可被分流而往腔體123B’移動。流道組124B’則連接於腔體123B’與腔體123C’之間,讓工作介質在腔體123B’匯集後,轉向往腔體123C’移動。流道組124C’則連接於腔體123C’與腔體123D’之間,讓工作介質在腔體123C’匯集後,得以轉向往腔體123D’移動。經由上述反S型的流道設計,工作介質同樣也可藉由重力而自然地從水平上的高點往低點移動,最後從冷凝排12’的出水口121’流出。工作介質在冷凝排12’內移動時,內含的熱能仍然會經由流道組124A’、124B’、 124C’中各流道而傳遞至鰭片125’,並且藉由配合的風扇(圖中未視)或其他可產生氣流的裝置來將熱能帶走。
上述第5圖與第6圖所顯示之冷凝排的內部流道設計,僅是說明本發明之例示,在依據本發明之其他實施例中,也可搭配採用從左到右、從右到左,從上到下、左上到右下或是右上到左下的流道設計,腔體的數量上可有更多(例如5個或6個)或是更少(例如3個),只要確保運作時冷凝排12入水口122的垂直高度大於出水口121即可。
在本實施例所提供的虹吸式散熱裝置1中,吸熱頭11的底座114,可選自熱傳導性佳的金屬,例如銀、銅、金、鋁、鐵等或是包含上述金屬之合金,或是其他導熱性佳之非金屬例如石墨,而上蓋113也可選自跟底座114相同或相異之導熱材質,本發明並不予以限制。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,並非用以限定本發明,因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾,均應包含於本案的發明概念中。
11‧‧‧吸熱頭
111‧‧‧出水口
112‧‧‧入水口
113‧‧‧上蓋
1131‧‧‧檔牆
1132‧‧‧導引斜面
114‧‧‧底座
1141‧‧‧立體結構
1142‧‧‧底面
115‧‧‧回水室
116‧‧‧蒸氣室
117‧‧‧間隙
13、14‧‧‧管路
15‧‧‧熱源
16‧‧‧PCB
17‧‧‧幫浦
18‧‧‧電子裝置
A‧‧‧箭頭
D111、D117‧‧‧最短距離

Claims (28)

  1. 一種虹吸式散熱裝置,包括:一吸熱頭,該吸熱頭具有一第一出水口以及一第一入水口,並包括一上蓋以及一底座,該上蓋具有一導引斜面,該上蓋與該底座共同界定出一蒸氣室以及一回水室,該第一出水口連接該蒸氣室,該第一入水口連接該回水室,該蒸氣室與該回水室之間藉由一間隙連通,該間隙由複數個狹縫所組成,並且該些狹縫水平布設的範圍觸及該回水室的兩端,複數個鏟削式鰭片形成於該底座上,該些鏟削式鰭片位於該蒸氣室內,每一個該些鏟削式鰭片面朝該上蓋且與該上蓋的該導引斜面之間形成一銳角,該些鏟削式鰭片與該導引斜面於靠近該回水室的一端接觸,該底座之一底面係與一熱源做熱接觸,且該間隙至該底面之最短距離,小於該第一出水口至該底面的最短距離;以及一冷凝排,具有一第二入水口以及一第二出水口,該第二入水口係與該第一出水口連通,該第二出水口係與該第一入水口連通。
  2. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,更包括一管路連接該第一出水口與該第二入水口,以及連接該第二出水口與該第一入水口。
  3. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,其中該間隙係形成於自該上蓋向下延伸的一檔牆內、形成於自該底座向上延伸的一檔牆上、或是形成於該上蓋與該底座的交界處。
  4. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,更包括一幫浦設置在該第二出水口以及該第一入水口之間。
  5. 根據申請專利範圍第4項之虹吸式散熱裝置,其中該幫浦採用可抗孔蝕現 象的幫浦。
  6. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,該導引斜面用以導引受熱的工作介質往該第一出水口的方向傳遞出去。
  7. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括一第一腔體、一第二腔體、一第三腔體以及一第四腔體,該第一腔體係與該第二入水口連通,該第四腔體係與該第二出水口連通,該第一腔體與該第二腔體係藉由一第一組流道而相連通,該第二腔體與該第三腔體係藉由一第二組流道做連通,該第三腔體與該第四腔體係藉由一第三組流道做連通,該第一組流道之流向係與該第二組流道之流向相反,該第二組流道之流向係與該第三組流道之流向相反。
  8. 根據申請專利範圍第7項之虹吸式散熱裝置,其中該第一腔體與該第三腔體位在該冷凝排的一側,且該第一腔體位在該第三腔體的上方,該第二腔體與該第四腔體位在該冷凝排的另一側,且該第二腔體位在該第四腔體的上方。
  9. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括複數個腔體以及連通該複數個腔體的流道,在該複數個腔體中有一腔體與該第二出水口連通,並且該腔體與其他腔體相比,內部空間最小。
  10. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括複數個腔體以及複數組連通該複數個腔體的流道,在該複數個腔體中有一第一腔體與該第二出水口連通,並且該第一腔體藉由第一組流道而與一第二腔體連通,其中,該第二腔體的內部空間大於該第一腔體的內部空間。
  11. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,當該虹吸式散熱裝置安裝 於一電子裝置內時,該第二入水口之垂直高度高於該第二出水口的垂直高度。
  12. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,當該虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,該第一出水口之垂直高度高於該第一入水口的垂直高度。
  13. 根據申請專利範圍第1項之虹吸式散熱裝置,內部填充有一工作介質,該工作介質為低沸點的電子工程液或是水,並且在受熱與降溫的過程中會進行液氣以及氣液的兩相轉換。
  14. 一種虹吸式散熱裝置,包括:一吸熱頭,該吸熱頭具有一第一出水口、一第一入水口以及一間隙,該上蓋具有一導引斜面,並包括一上蓋以及一底座,該上蓋與該底座共同界定出一蒸氣室以及一回水室,該第一出水口連接該蒸氣室,該第一入水口連接該回水室,該蒸氣室與該回水室之間藉由該間隙連通,複數個鏟削式鰭片形成於該底座上,該些鏟削式鰭片位於該蒸氣室內,每一個該些鏟削式鰭片面朝該上蓋且與該上蓋的該導引斜面之間形成一銳角,該些鏟削式鰭片與該導引斜面於靠近該回水室的一端接觸,該吸熱頭內填充有工作介質,其中該蒸氣室內的工作介質受熱後會從液態轉換為氣態並從該第一出水口排出,該回水室內的工作介質為液態,並藉由該間隙而被吸附至該蒸氣室,該底座之一底面係與一熱源做熱接觸,且該間隙至該底面之最短距離,小於該第一出水口至該底面的最短距離;一冷凝排,具有一第二入水口以及一第二出水口,該第二入水口係與該第一出水口連通,該第二出水口係與該第一入水口連通,該冷凝排用以將工 作介質從氣態轉換為液態,其中該第二入水口之垂直高度高於該第二出水口的垂直高度,該第二入水口之垂直高度高於該第一出水口的垂直高度;以及一抗孔蝕現象幫浦,設置在該第二出水口以及該第一入水口之間。
  15. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,更包括一管路連接該第一出水口與該第二入水口,以及連接該第二出水口與該第一入水口。
  16. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,該吸熱頭包括一上蓋以及一底座,該上蓋與該底座共同界定出該蒸氣室以及該回水室,而該間隙係形成於自該上蓋向下延伸的一檔牆內、形成於自該底座向上延伸的一檔牆上、或是形成於該上蓋與該底座的交界處。
  17. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,該導引斜面用以導引受熱的工作介質往該第一出水口的方向傳遞出去。
  18. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括一第一腔體、一第二腔體、一第三腔體以及一第四腔體,該第一腔體係與該第二入水口連通,該第四腔體係與該第二出水口連通,該第一腔體與該第二腔體係藉由一第一組流道而相連通,該第二腔體與該第三腔體係藉由一第二組流道做連通,該第三腔體與該第四腔體係藉由一第三組流道做連通,該第一組流道之流向係與該第二組流道之流向相反,該第二組流道之流向係與該第三組流道之流向相反。
  19. 根據申請專利範圍第18項之虹吸式散熱裝置,其中該第一腔體與該第三腔體位在該冷凝排的一側,且該第一腔體位在該第三腔體的上方,該第二腔體與該第四腔體位在該冷凝排的另一側,且該第二腔體位在該第四腔體 的上方。
  20. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括複數個腔體以及連通該複數個腔體的流道,在該複數個腔體中有一腔體與該第二出水口連通,並且該腔體與其他腔體相比,內部空間最小。
  21. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,該冷凝排包括複數個腔體以及複數組連通該複數個腔體的流道,在該複數個腔體中有一第一腔體與該第二出水口連通,並且該第一腔體藉由第一組流道而與一第二腔體連通,其中,該第二腔體的內部空間大於該第一腔體的內部空間。
  22. 根據申請專利範圍第14項之虹吸式散熱裝置,當該虹吸式散熱裝置安裝於一電子裝置內時,該第一出水口之垂直高度高於該第一入水口的垂直高度。
  23. 一種吸熱頭,包括一出水口、一入水口、一蒸氣室以及一回水室,該出水口連接該蒸氣室,該入水口連接該回水室,該蒸氣室與該回水室藉由一間隙而連通,該間隙形成於自該上蓋向下延伸的一檔牆內或是形成於自該底座向上延伸的一檔牆上,該吸熱頭更包括一上蓋和一底座,該上蓋具有一導引斜面,複數個鏟削式鰭片形成於該底座上,該些鏟削式鰭片位於該蒸氣室內,每一個該些鏟削式鰭片面朝該上蓋且與該上蓋的該導引斜面之間形成一銳角,該些鏟削式鰭片與該導引斜面於靠近該回水室的一端接觸,當該吸熱頭水平貼附於發熱源時,該入水口位在該吸熱頭的側邊,而當該吸熱頭直立貼附於熱源時,該入水口位在該吸熱頭相對的底點。
  24. 根據申請專利範圍第23項之吸熱頭,其中該間隙包括複數個狹縫,該複數個狹縫水平布設的範圍與該回水室的寬度相同。
  25. 一種虹吸式散熱裝置,包括:一吸熱頭,該吸熱頭具有一第一出水口、一第一入水口以及一間隙,該上蓋具有一導引斜面,並包括一上蓋以及一底座,該上蓋與該底座共同界定出一蒸氣室以及一回水室,該第一出水口連接該蒸氣室,該第一入水口連接該回水室,該蒸氣室連通該回水室,複數個鏟削式鰭片形成於該底座上,該些鏟削式鰭片位於該蒸氣室內,每一個該些鏟削式鰭片面朝該上蓋且與該上蓋的該導引斜面之間形成一銳角,該些鏟削式鰭片與該導引斜面於靠近該回水室的一端接觸,該吸熱頭內填充有工作介質,其中該蒸氣室內的工作介質受熱後會從液態轉換為氣態並從該第一出水口排出,該回水室內的工作介質為液態並被吸附至該蒸氣室,該底座之一底面係與一熱源做熱接觸,且該間隙至該底面之最短距離,小於該第一出水口至該底面的最短距離;一冷凝排,具有一第二入水口、一第二出水口、一第一腔體、一第二腔體、一第三腔體以及一第四腔體,該第二入水口係與該第一出水口連通,該第二出水口係與該第一入水口連通,該冷凝排用以將工作介質從氣態轉換為液態,該第二入水口之垂直高度高於該第二出水口的垂直高度,該第一腔體係與該第二入水口連通,該第四腔體係與該第二出水口連通,該第一腔體與該第二腔體係藉由一第一組流道而相連通,該第二腔體與該第三腔體係藉由一第二組流道做連通,該第三腔體與該第四腔體係藉由一第三組流道做連通,該第一組流道之流向係與該第二組流道之流向相反,該第二組流道之流向係與該第三組流道之流向相反,該第一腔體與該第三腔體位在該冷凝排的一側,且該第一腔體位在該第三腔體的上方,該第二腔體與該 第四腔體位在該冷凝排的另一側,且該第二腔體位在該第四腔體的上方。
  26. 根據申請專利範圍第25項之虹吸式散熱裝置,其中該蒸氣室與該回水室藉由該間隙而連通,該回水室內的工作介質藉由該間隙而被吸附至該蒸氣室,該間隙係形成於自該上蓋向下延伸的一檔牆內、形成於自該底座向上延伸的一檔牆上、或是形成於該上蓋與該底座的交界處。
  27. 根據申請專利範圍第25項之虹吸式散熱裝置,該導引斜面用以導引受熱的工作介質往該第一出水口的方向傳遞出去。
  28. 根據申請專利範圍第25項之虹吸式散熱裝置,該第四腔體的內部空間,小於該第三腔體的內部空間。
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