TWI748294B - 散熱裝置 - Google Patents

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TWI748294B
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渡邉陽介
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日商古河電氣工業股份有限公司
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Abstract

本發明之目的，係在於提供一種可增大受熱部中之熱輸入之均勻化與受熱部之體積，即使來自發熱體之發熱量增大，也可防止受熱部中之熱阻力之增大，對於冷卻對象可發揮優良冷卻性能之散熱裝置。
一種散熱裝置，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；管體，藉該傳熱構件的絕熱部或散熱部連接；以及散熱鰭片群，與該管體熱性連接，配置有複數散熱鰭片；前述傳熱構件係自前述受熱部，連通至與前述管體之連接部為止，而且，具有封入有作動流體且係一體之內部空間，前述傳熱構件的內部空間，係與前述管體的內部空間連通。

Description

散熱裝置
本發明係關於一種冷卻電氣‧電子零件等之散熱裝置，且特別有關於一種即使在狹小空間，也可設置之散熱裝置。
隨著電子機器之高功能化，在電子機器內部，高密度地搭載有電子零件等之發熱體。冷卻電子零件等之發熱體之機構，有時係使用散熱裝置。散熱裝置係一般使用包括管狀熱管之散熱裝置(熱管式散熱裝置)。
熱管式散熱裝置有例如在設有複數個之管狀熱管的外周面突出，以設有平板狀之多數散熱鰭片之熱管式散熱裝置(專利文獻1)。專利文獻1之散熱裝置，係一種藉複數管狀熱管，使發熱體之熱往散熱鰭片傳送，自該散熱鰭片散熱之散熱裝置。
另外，近年來，高密度地搭載有電子零件等之發熱體，所以，被要求使散熱裝置省空間化。又，因為電子零件等之高功能化，來自電子零件之發熱量係增大。因此，散熱裝置係被要求改善省空間化與提高冷卻特性。
專利文獻1之散熱裝置等，在使發熱體之熱藉複數熱管，往散熱鰭片傳送之散熱裝置中，為了提高冷卻特性，而形成並列配置多數熱管之熱管群，必須使該熱管群熱性連接到發熱體。但是，當使由多數熱管所構成之熱管群，熱性連接到發熱體時，因為與發熱體之距離，而熱管之受熱量不同，所以，在離開發熱體設置之熱管中，有時受熱係不充分。無法使各熱管之受熱均勻化，藉此，有時無法獲得充分之冷卻特性。又，在各熱管的外周面係具有R部，產生 於R部外側之空隙係不貢獻於熱管群之傳熱，所以，無法充分獲得熱管群的受熱部之體積，還是有時無法發揮充分之冷卻特性。
在此，有時採用扁平加工管狀熱管，使熱管的扁平部為縱向並列配置，藉此，增大熱管群的受熱部之體積之手法。但是，當使熱管的扁平部縱向並列配置時，各熱管之受熱面積係降低，所以，熱阻力增大，有還是無法發揮充分之冷卻特性之問題。
如上所述，當使由多數熱管所構成之熱管群，熱性連接到發熱體時，無法充分均勻化熱管群的受熱部中之熱輸入，熱管群的受熱部與發熱體間之熱阻力係增大，所以，有無法謀求提高充分之冷卻特性之問題。
[專利文獻]
〔專利文獻1〕日本特開2003-110072號公報
鑑於上述情事，本發明之目的，係在於提供一種可增大受熱部中之熱輸入之均勻化與受熱部之體積，即使來自發熱體之發熱量增大，也可防止受熱部中之熱阻力之增大，對於冷卻對象，可發揮優良冷卻性能之散熱裝置。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；管體，藉該傳熱構件的絕熱部或散熱部連接；以及散熱鰭片群，與該管體熱性連接，配置有複數散熱鰭片；前述傳熱構件係自前述受熱部，連通至與前述管體之連接部為止，而且，具有封入有作動流體，且係一體內部空間，前述傳熱構件的內部空間，係與前述管體的內部空間相連通。
在上述態樣中，傳熱構件之中，與做為冷卻對象之發熱體熱性連接之部位，係發揮受熱部之功能，與管體連接之部位，發揮傳熱構件的絕熱部或散熱部之功能。因此，在本發明散熱裝置之態樣中，傳熱構件係使發熱體之 熱，自受熱部傳送至管體。又，傳熱構件係自發熱體受熱，藉此，相變化為氣相後之作動流體，係自傳熱構件往管體流通。氣相作動流體係自傳熱構件往管體流通，藉此，管體係自傳熱構件承受熱，而且，使自傳熱構件承受之熱，往散熱鰭片群傳送。自管體往散熱鰭片群傳送之熱，係自散熱鰭片群往散熱裝置的外部環境被釋出。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述管體沿著前述散熱鰭片之配置方向延伸。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述管體之延伸方向係不與前述傳熱構件之傳熱方向平行。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述管體係設有複數個，自前述傳熱構件往複數方向延伸。而且，所謂「往複數方向延伸」，係意味往相對於傳熱構件之傳熱方向而言不同之方向，複數延伸。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述管體之延伸方向，係與前述傳熱構件之傳熱方向平行。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述受熱部中之前述傳熱構件之寬度方向之尺寸，係大於連接有前述管體之部位中之前述傳熱構件之寬度方向之尺寸。
本專利說明書中，所謂「傳熱構件之寬度方向」，係意味相對於傳熱構件之傳熱方法而言，直交方向。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述傳熱構件的至少一表面係平面形狀。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述傳熱構件的受熱部係扁平形狀。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，被設於前述傳熱構件之吸液芯 構造體，係透過連接構件，與被設於前述管體之吸液芯構造體連接。
本發明之態樣，係一種散熱裝置，前述連接構件係具有毛細管力之吸液芯構件。
在本發明散熱裝置之態樣中，具有受熱部之傳熱構件的內部空間，係與並列配置有複數熱管之熱管群的內部空間不同，全體係連通以成一體。因此，當依據傳熱構件係使發熱體之熱，自受熱部傳送至與熱性連接到散熱鰭片之管體之連接部為止之本發明散熱裝置之態樣時，即使來自發熱體之發熱量增大，亦即，即使受熱部中之受熱量增大，也可增大受熱部中之熱輸入之均勻化與受熱部之體積，可防止受熱部中之熱阻力之增大，所以，對於冷卻對象可發揮優良之冷卻性能。又，傳熱構件的內部空間係全體連通以成一體，所以，即使在發熱體產生發熱參差，也可均勻地冷卻發熱體全體。
又，當依據本發明散熱裝置之態樣時，傳熱構件係使發熱體之熱，自受熱部傳送至與散熱鰭片熱性連接之管體為止，所以，可考慮發熱體之尺寸或設置有散熱裝置之空間尺寸，選擇傳熱構件的受熱部及絕熱部之尺寸，所以，可提高設計之自由度。
當依據本發明散熱裝置之態樣時，與傳熱構件的內部空間連通之管體，係沿著散熱鰭片之配置方向延伸，藉此，氣相作動流體係沿著散熱鰭片之配置方向，在管體內部流通。因此，可提高散熱鰭片群之鰭片效率，可提高散熱裝置之冷卻性能。
當依據本發明散熱裝置之態樣時，管體之延伸方向係不與傳熱構件之傳熱方向平行，所以，自傳熱構件傳送之熱，係往與傳熱構件之延伸方向不同之方向傳送。因此，可防止傳熱構件之延伸方向(傳熱方向)中之散熱裝置之尺寸增大，可謀求省空間化。
當依據本發明散熱裝置之態樣時，複數管體係自傳熱構件往複數方向延伸，所以，自傳熱構件傳送之熱，係往與傳熱構件之延伸方向不同之複數方向傳送。因此，可更確實防止傳熱構件之延伸方向中之散熱裝置之尺寸增大。
當依據本發明散熱裝置之態樣時，管體之延伸方向係與傳熱構件之傳熱方向平行，所以，自傳熱構件傳送之熱，係往與傳熱構件之延伸方向相同之方向傳送。因此，可防止傳熱構件之延伸方向(傳熱方向)以外中之散熱裝置之尺寸增大。
當依據本發明散熱裝置之態樣時，被設於傳熱構件之吸液芯構造體，係透過連接構件，與被設於管體之吸液芯構造體連接，藉此，在管體內部相變化為液相後之作動流體，係可自管體往傳熱構件順暢地迴流。因此，可提高作動流體之流通特性，所以，可提高散熱裝置之冷卻性能。
1,2,3,4,5:散熱裝置
10:傳熱構件
20:散熱鰭片群
21,22:散熱鰭片
31:管體
14:吸液芯構造體
34:其他吸液芯構造體
50:傳熱構件
〔圖1〕說明本發明第1實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。
〔圖2〕說明本發明第1實施形態例之散熱裝置之概要之剖面圖。
〔圖3〕表示本發明第1實施形態例之散熱裝置的傳熱構件與管體的連接部之概要之說明圖。
〔圖4〕說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。
〔圖5〕說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖6〕說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之前側視圖。
〔圖7〕說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。
〔圖8〕說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖9〕說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之前側視圖。
〔圖10〕說明本發明第4實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。
〔圖11〕說明本發明第5實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖12〕說明本發明第6實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖13〕說明本發明第7實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖14〕說明本發明第8實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
〔圖15〕說明本發明第9實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
以下，針對本發明實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。圖1係說明本發明實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。圖2係說明本發明實施形態例之散熱裝置之概要之剖面圖。圖3係表示本發明實施形態例之散熱裝置的傳熱構件與管體的連接部之概要之說明圖。圖4係說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。圖5係說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖6係說明本發明第2實施形態例之散熱裝置之概要之前側視圖。圖7係說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。圖8係說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖9係說明本發明第3實施形態例之散熱裝置之概要之前側視圖。圖10係說明本發明第4實施形態例之散熱裝置之概要之立體圖。圖11係說明本發明第5實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖12係說明本發明第6實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖13係說明本發明第7實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖14係說明本發明第8實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。圖15係說明本發明第9實施形態例之散熱裝置之概要之俯視圖。
如圖1所示，本發明實施形態例之散熱裝置1係包括：傳熱構件 10，具有與發熱體100熱性連接之受熱部41；散熱鰭片群20，與傳熱構件10熱性連接，配置有複數散熱鰭片21；以及管體31，與散熱鰭片群20熱性連接。管體31係藉傳熱構件10的散熱部42，與傳熱構件10相連接。又，傳熱構件10的內部空間，係與管體31的內部空間連通。亦即，在散熱裝置1中，傳熱構件10係具有自受熱部41，連通至與管體31之連接部為止，而且，封入有作動流體且係一體之內部空間。
如圖1及圖2所示，傳熱構件10係具有：容器19，具有中空之空洞部13；以及作動流體(未圖示)，流通在空洞部13。在空洞部13內，收納有具有毛細管力之吸液芯構造體14。容器19係藉重疊一邊之板狀體11，及與一邊之板狀體11相向之另一邊之板狀體12而形成。
一邊之板狀體11係平板狀。另一邊之板狀體12係板狀。一邊之板狀體11與另一邊之板狀體12係具有凸部。一邊之板狀體11與另一邊之板狀體12的凸部，係形成容器19的空洞部13。因此，容器19之形狀係平面型。容器19之形狀係並未特別侷限，但是，在傳熱構件10中，俯視(相對於傳熱構件10的平面部而言，自鉛直方向檢視)係相對於傳熱方向而言，成為寬度不同之形狀。空洞部13係相對於外部環境而言，係被密閉之內部空間，藉脫氣處理而被減壓。
容器19的外表面之中，熱性連接有做為冷卻對象之發熱體100之部位係受熱部41，發熱體100係被熱性連接到容器19，藉此，發熱體100係被冷卻。在傳熱構件10中，一邊端係熱性連接有發熱體100，所以，在一邊端形成有受熱部41。
傳熱構件10係自發熱體100之位置，往既定方向延伸，在相向於一邊端之另一邊端，熱性連接有形成散熱鰭片群20之散熱鰭片22。熱性連接有散熱鰭片群20之傳熱構件10的另一邊端，係發揮做為傳熱構件10的散熱部42之功能。
受熱部41中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸，係對應發熱體100之寬度方向之尺寸等，可適宜選擇。在傳熱構件10中，係成為受熱部41中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸，大於熱性連接有散熱鰭片群20之部位(散熱部42)中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸及絕熱部43中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸之態樣。亦即，絕熱部43之寬度方向之尺寸，係比受熱部41之寬度方向之尺寸還要減少。因此，在散熱裝置1中，也可防止絕熱部43中之空間之增大。又，傳熱構件10的受熱部41、絕熱部43及散熱部42，係沿著同一平面上延伸。因此，可防止散熱裝置1之高度方向之尺寸，尤其，受熱部41與絕熱部43之高度方向之尺寸增大。
又，吸液芯構造體14係自容器19的一邊端，延伸至另一邊端為止。吸液芯構造體14係並未特別侷限，但是，可例舉例如銅粉等之金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、凹槽(複數細凹槽)、不織布、金屬纖維等。在傳熱構件10中，吸液芯構造體14係使用金屬粉之燒結體。空洞部13之中，未設有吸液芯構造體14之部位，係發揮做為流通有氣相作動流體之蒸氣流路15之功能。蒸氣流路15係對應吸液芯構造體14自容器19的一邊端，延伸至另一邊端為止之情事，自容器19的一邊端延伸至另一邊端為止。傳熱構件10係藉由作動流體之動作所做之傳熱特性，使由受熱部41所承受之發熱體100之熱，自受熱部41往散熱部42傳送。
而且，在傳熱構件10的另一邊端，設有連通容器19的空洞部13與內部空間之管體31。因此，流通在空洞部13之作動流體，係被封入自空洞部13至管體31內部為止之空間。管體31之形狀係並未特別侷限，但是，在散熱裝置1中，縱向之形狀係直線狀，相對於縱向而言，直交方向之形狀係圓形。又，各管體31之形狀及尺寸皆係相同。
管體31係沿著傳熱構件10之平面方向，相對於傳熱構件10之傳熱 方向而言，往概略直交方向延伸。如此一來，在散熱裝置1中，管體31之延伸方向係不與傳熱構件10之傳熱方向平行，所以，自傳熱構件10傳送之熱，係藉管體31，往與傳熱構件10之延伸方向不同之方向傳送。因此，可防止傳熱構件10之延伸方向(傳熱方向)中之散熱裝置1之尺寸增大，所以，可謀求散熱裝置1之省空間化。
又，管體31係設有複數個，自傳熱構件10往複數方向延伸。在散熱裝置1中，管體31係以傳熱構件10為中心，往左右兩方向，亦即，往雙向延伸。又，管體31係以傳熱構件10為中心，於左右兩方向設有各相同支數(各3支)。複數管體31係自傳熱構件10往複數方向(在散熱裝置1中，係雙向)延伸，所以，自傳熱構件10傳送之熱，係往與傳熱構件10之延伸方向不同之複數方向(在散熱裝置1中，係雙向)分歧以傳送。因此，可更確實防止傳熱構件10之延伸方向中之散熱裝置1之尺寸增大。
管體31的空洞部13的側端部(以下，有時稱做「基部」。)係開口，空洞部13的反對側之端部(以下，有時稱做「尖端部」。)係閉塞。又，如圖1及圖3所示，容器19的空洞部13與管體31的內部空間係相連通，管體31的內部空間，係與空洞部13同樣地，藉脫氣處理而被減壓。因此，作動流體係成為可在容器19的空洞部13與管體31的內部空間之間流通。
在容器19的側面部，形成有用於安裝管體31到容器19之貫穿孔(未圖示)。貫穿孔之形狀與尺寸，係對應管體31之形狀與尺寸，管體31的基部係被嵌合於容器19的貫穿孔，藉此，管體31係被連接於容器19。因此，管體31與容器19係由不同構件所構成。固定安裝於容器19之管體31之方法，係並未特別侷限，但是，可例舉例如熔接、軟焊、硬焊等。
管體31與傳熱構件10的容器19係由不同構件所構成，所以，管體31之配置或形狀、尺寸等係可自由選擇，而可提高散熱裝置1之設計自由度。又， 在散熱裝置1中，係嵌插管體31於容器19的貫穿孔，藉此，可安裝管體31到容器19，所以，組立係很容易。
如圖3所示，在管體31的內表面，係設有與被容器19收容之吸液芯構造體14不同，且產生毛細管力之其他吸液芯構造體34。其他之吸液芯構造體34係並未特別侷限，但是，可例舉例如銅粉等之金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、凹槽、不織布、金屬纖維等。在管體31中，其他之吸液芯構造體34，係使用覆蓋管體31的內表面全體地，被形成於管體31的內表面之複數細凹槽。細凹槽係沿著管體31之縱向延伸。
又，被設於傳熱構件10之吸液芯構造體14，係透過連接構件35，連接於被設於管體31之其他吸液芯構造體34。因此，在管體31內部，自氣相相變化為液相後之作動流體，係藉管體31內的其他吸液芯構造體34之毛細管力，在其他吸液芯構造體34內，自管體31的尖端部往基部方向迴流，迴流至管體31的基部後之液相作動流體，係自其他吸液芯構造體34往連接構件35的一端流通。自其他吸液芯構造體34往連接構件35的一端流通之液相作動流體，係自一端往另一端，流通在連接構件35，可自連接構件35的另一端，往傳熱構件10的吸液芯構造體14迴流。
由上述可知：藉連接構件35，於管體31內部，相變化為液相後之作動流體，係可自管體31往傳熱構件10順暢地迴流。連接構件35係可例舉例如具有毛細管力之吸液芯構件，具體說來，可例舉金屬網、金屬線之編織體、金屬纖維等。由上述可知：管體31與傳熱構件10間之液相作動流體之流通特性係提高，所以，可提高散熱裝置1之冷卻性能。
容器19及管體31之材料，係可例舉例如鋼、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不銹鋼、鈦等。封入容器19的空洞部13及管體31的內部空間之作動流體，係對應與容器19及管體31之材料之適合性，可適宜選擇，可例舉例如 水、氟碳類、氫氟醚(HFE)、環戊烷、乙二醇、這些之混合物等。
容器19之厚度，係可由機械性強度、重量等而適宜選擇，但是，可例舉例如0.5~3mm，絕熱部43之寬度係可例舉例如4~20mm。又，管體31之直徑係可由機械性強度、重量等而適宜選擇，但是，可例舉例如5~10mm。
如圖1所示，散熱鰭片群20係形成有被並列配置之複數散熱鰭片21,22。散熱鰭片21,22係較薄之平板狀構件。其中，散熱鰭片21係分別相對於管體31之縱向而言，於概略平行方向上，以既定間隔被並列配置。因此，管體31係沿著散熱鰭片21之配置方向延伸。又，在散熱鰭片21係具有：散熱鰭片21，安裝於管體31之位置，被固定，以與管體31熱性連接；以及散熱鰭片22，安裝於傳熱構件10之位置，被固定，與傳熱構件10熱性連接。散熱鰭片群20之中，散熱鰭片群20的位於配置方向中央部之散熱鰭片22，係安裝於傳熱構件10之位置，被固定，與傳熱構件10熱性連接。散熱鰭片群20的位於配置方向中央部之散熱鰭片22，係被安裝使得被立設於傳熱構件10。另外，散熱鰭片群20之中，位於兩側部之散熱鰭片21，係安裝於管體31之位置，被固定，與管體31熱性連接。與管體31熱性連接之散熱鰭片21，皆係相同形狀及尺寸。
散熱鰭片21,22的主表面，主要係發揮散熱鰭片21,22之散熱功能之表面。各散熱鰭片21,22的主表面，係相對於管體31之延伸方向，亦即，相對於縱向而言，被配置為概略直交方向。冷卻風F係相對於傳熱構件10之傳熱方向而言，自概略平行方向被供給。散熱鰭片21之往管體31之熱性連接方法，係並未特別侷限，但是，可使用任何眾所周知之方法，可例舉例如在散熱鰭片21形成貫穿孔，嵌插管體31到此貫穿孔之方法，或者，由軟焊所做之接合等。又，散熱鰭片22之往傳熱構件10之熱性連接方法，係並未特別侷限，但是，可使用任何眾所周知之方法，可例舉例如在散熱鰭片22的端部，設置相對於散熱鰭片22的主表面而言，在鉛直方向上伸延之固定用片部，連接該片部到傳熱構件10 的平面，以立設散熱鰭片22到傳熱構件10之方法。
散熱裝置1係例如藉風扇(未圖示)而被強制空冷。來自風扇之冷卻風，係沿著散熱鰭片21,22的主表面被供給，而散熱鰭片21,22係被冷卻。
散熱鰭片21,22之材質係並未特別侷限，可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金等之金屬、石墨等之碳素材料、使用碳素材料之複合構件等。
接著，說明散熱裝置1之冷卻功能之機制。首先，於傳熱構件10的容器19的一邊端(受熱部41)，熱性連接有做為被冷卻體之發熱體100。當容器19的一邊端係自發熱體100受熱時，在容器19的一邊端中，熱係往空洞部13的液相作動流體傳遞，在容器19的一邊端的空洞部13，液相作動流體係往氣相作動流體做相變化。氣相之作動流體，係自容器19的一邊端往另一邊端(散熱部42)，在蒸氣流路15流通。氣相作動流體，係自容器19的一邊端往另一邊端流通，藉此，傳熱構件10係使熱自該一邊端往另一邊端傳送。往容器19的另一邊端流通之氣相作動流體的一部份，係釋出潛熱而往液相做相變化，被釋出之潛熱，係往安裝於傳熱構件10之位置，被固定，與傳熱構件10熱性連接之散熱鰭片22傳遞。往與傳熱構件10熱性連接之散熱鰭片21傳遞之熱，係透過此散熱鰭片22，往散熱裝置1的外部環境被釋出。在容器19的另一邊端，相變化為液相後之作動流體，係藉被設於傳熱構件10之吸液芯構造體14之毛細管力，自容器19的另一邊端往一邊端迴流。
又，容器19的空洞部13，與被連接到容器19的側壁部之管體31的內部空間係相連通，所以，自液相作動流體相變化為氣相之作動流體之中，在容器19的另一邊端，尚未相變化為液相之作動流體，係自空洞部13往管體31的內部空間流入。往管體31的內部空間流入之氣相作動流體，係在管體31內部釋出潛熱，往液相作動流體做相變化。在管體31內部被釋出之潛熱，係往安裝於管體31之位置，被固定，與管體31熱性連接之散熱鰭片21傳遞。往與管體31 熱性連接之散熱鰭片21傳遞之熱，係透過此散熱鰭片21，往散熱裝置1的外部環境釋出。在管體31內部，自氣相相變化為液相後之作動流體，係藉管體31內表面的其他吸液芯構造體34之毛細管力，自管體31的中央部及尖端部，往管體31的基部迴流。往管體31的基部迴流後之液相作動流體，係透過連接構件35，往被設於傳熱構件10之吸液芯構造體14迴流。往被設於傳熱構件10之吸液芯構造體14迴流後之液相作動流體，係藉吸液芯構造體14之毛細管力，往容器19的一邊端迴流。
在本發明實施形態例之散熱裝置1中，傳熱構件1的內部空間，係與並列配置有複數熱管之熱管群的內部空間不同，全體係連通以成一體。又，在散熱裝置1中，傳熱構件1係使發熱體100之熱，自受熱部41傳送至散熱鰭片群20。由上述可知：即使來自發熱體100之發熱量增大，也可增大受熱部41中之熱輸入之均勻化與受熱部41之體積，可防止受熱部41中之熱阻力之增大，所以，對於冷卻對象可發揮優良之冷卻性能。又，傳熱構件10的內部空間係全體連通以成一體，所以，即使在發熱體100產生發熱參差，藉一個傳熱構件10，也可均勻地冷卻發熱體100全體。
又，在散熱裝置1中，傳熱構件10係使發熱體100之熱，自受熱部41傳送至散熱鰭片群20，所以，可考慮發熱體100之尺寸或設有散熱裝置1之空間之尺寸，選擇傳熱構件10的受熱部41及絕熱部43之尺寸，所以，可提高設計之自由度。
又，在散熱裝置1中，與傳熱構件10的內部空間連通之管體31，係沿著散熱鰭片21之配置方向延伸，所以，氣相之作動流體，係沿著散熱鰭片21之配置方向，在管體31內部流通。因此，可提高散熱鰭片群20之鰭片效率，提高散熱裝置1之冷卻性能。
接著，針對本發明第2實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第2實施形態例之散熱裝置，係與第1實施形態例之散熱裝置，主要部為 相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號以做說明。
在第1實施形態例之散熱裝置中，雖然傳熱構件係使用平面型之傳熱構件，但是，如圖4~圖6所示，也可以在第2實施形態例之散熱裝置2中，取代平面型之傳熱構件，使用一個直徑比管體31還要大之管體之傳熱構件50。傳熱構件50係呈管狀，位於其一邊端之受熱部41係被扁平加工以成扁平形狀。受熱部41中之傳熱構件50之寬度方向之尺寸，係成為大於連接有管體31之(絕熱部43)中之傳熱構件50之寬度方向之尺寸之態樣。亦即，絕熱部43之寬度方向之尺寸，可以比受熱部41之寬度方向之尺寸還要減少。
相對於傳熱構件50的絕熱部43中之傳熱方向而言，直交方向之形狀係並未特別侷限，但是，在散熱裝置2中，係成為圓形。
傳熱構件50係具有：容器59，具有中空之空洞部，呈管狀；以及作動流體(未圖示)，流通在空洞部。在空洞部內，收納有具有毛細管力之吸液芯構造體(未圖示)。被設於傳熱構件50之吸液芯構造體，可例舉例如銅粉等之金屬粉之燒結體、由金屬線所構成之金屬網、凹槽、不織布、金屬纖維等。被封入傳熱構件50的內部之作動流體，可例舉例如水、氟碳類、氫氟醚(HFE)、環戊烷、乙二醇、這些之混合物等。
又，在散熱裝置2中，於傳熱構件50係未安裝有散熱鰭片。因此，包含傳熱構件50的另一邊端，受熱部41以外的部位係發揮絕熱部43之功能。由上述可知：管體31係藉傳熱構件50的絕熱部43，被連接於傳熱構件50。管體31係以傳熱構件50為中心，在左右兩方向各設有相同支數(各3支)，散熱鰭片21之尺寸及形狀皆係相同。
在散熱裝置2中，傳熱構件50的內部空間，也與並列配置有複數熱管之熱管群的內部空間不同，全體係連通以成一體。又，在散熱裝置2中，傳熱構件50係使發熱體100之熱，自受熱部41傳送至與被熱性連接到散熱鰭片群20 之管體31之連接部。由上述可知：即使來自發熱體100之發熱量增大，也可增大受熱部41中之熱輸入之均勻化與受熱部41之體積，可防止受熱部41中之熱阻力之增大，所以，對於冷卻對象可發揮優良之冷卻性能。
接著，針對本發明第3實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第3實施形態例之散熱裝置，係主要部與第1、第2實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
在第2實施形態例之散熱裝置中，管體31係以傳熱構件50為中心，於左右兩方向各設有相同支數，但是，如圖7~圖9所示，在第3實施形態例之散熱裝置3中，係以傳熱構件50為中心，於右側與左側，連接有不同支數之管體31。在散熱裝置3中，係於一邊之側，並列配置有3支管體31，於另一邊之側，並列配置有2支管體31。
又，在散熱裝置3中，係成為與一邊之側之管體31熱性連接之散熱鰭片21，其主表面之表面積大於與另一邊之側之管體31熱性連接之散熱鰭片21之態樣。如此一來，可成為對應散熱裝置3之使用狀況與設置空間之狀況，以傳熱構件50為中心，於右側與左側，管體31之支數與散熱鰭片之尺寸係不同之態樣。
接著，針對本發明第4實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第4實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第3實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號以說明之。
在第1實施形態例之散熱裝置中，相對於管體31之縱向而言，直交方向之形狀皆係成為圓形，但是，如圖10所示，在第4實施形態例之散熱裝置4中，複數管體31之中，一部份之管體31係成為圓形以外之形狀(在圖10中，係扁平形狀)。藉使管體31之形狀為扁平，可防止冷卻風之壓損，又，可提高管體31與被熱性連接到管體31之散熱鰭片21之傳熱特性。
在散熱裝置4中，在一邊之側，並列配置有1支管體31，在另一邊之側，並列配置有3支管體31。其中，一邊之側之管體31係成為扁平形狀。
又，在第1實施形態例之散熱裝置中，係於傳熱構件也熱性連接有散熱鰭片，但是，在散熱裝置4中，係於傳熱構件10未熱性連接有散熱鰭片。因此，在散熱裝置4中，受熱部41以外的部位，係也包含另一邊的端部，發揮絕熱部43之功能。
接著，針對本發明第5實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第5實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第4實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
在第1實施形態例之散熱裝置中，管體係以傳熱構件為中心，被設於左右兩側，但是，如圖11所示，在第5實施形態例之散熱裝置5中，係僅在傳熱構件10的單側，設有管體31。又，對應於僅在傳熱構件10的單側設有管體31，由複數散熱鰭片21所構成之散熱鰭片群20，係僅被配置於傳熱構件10的單側。
又，在第1實施形態例之散熱裝置中，係於傳熱構件也熱性連接有散熱鰭片，但是，如圖11所示，於散熱裝置5中，於傳熱構件10係未熱性連接有散熱鰭片。因此，在散熱裝置5中，受熱部41以外的部位發揮絕熱部43之功能。
又，在第1實施形態例散熱裝置的傳熱構件中，係成為受熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸，大於絕熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸之態樣，但是，如圖11所示，在第5實施形態例之散熱裝置5中，受熱部41中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸，係與絕熱部43中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸相同。
在散熱裝置5中，傳熱構件10的內部空間，係也與並列配置有複數熱管之熱管群的內部空間不同，全體係連通以成一體。又，在散熱裝置5中， 傳熱構件10也使發熱體之熱，自受熱部41傳送到與被熱性連接到散熱鰭片群20之管體31之連接部。由上述可知：即使來自發熱體之發熱量增大，也可增大受熱部41中之熱輸入之均勻化與受熱部41之體積，可防止受熱部41中之熱阻力之增大，所以，對於冷卻對象可發揮優良之冷卻性能。又，對應散熱裝置5之使用狀況與設置空間之狀況，以傳熱構件10為中心，可於右側與左側中之任一邊，設置管體31與散熱鰭片21。
接著，針對本發明第6實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第6實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第5實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
如圖12所示，在第6實施形態例之散熱裝置6中，對應於散熱裝置6之設置領域，設定有障礙物等之禁止領域200之情事，為了回避禁止領域200，係於平面型之傳熱構件10形成有逃部60。逃部60係可針對第1實施形態例散熱裝置的傳熱構件，使對應障礙物200之既定部位之厚度較薄，或者，使該既定部位以外的部位之厚度較厚，藉此以形成。
在散熱裝置6中，係於絕熱部43形成有逃部60。因此，絕熱部43之厚度，係變得比受熱部41之厚度還要薄。逃部60之形狀，係對應障礙物200之位置與形狀等，可適宜選擇，在散熱裝置6中，係成為落差狀。
如此一來，即使於散熱裝置6之設置領域，設定有障礙物等之禁止領域200，也可藉適宜設計傳熱構件10之形狀，設置散熱裝置6於期所望之處所。
接著，針對本發明第7實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第7實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第6實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
如圖13所示，在第7實施形態例之散熱裝置7中，做為平面型之傳 熱構件10的絕熱部43之中，連接有管體31之部位係被形成為較厚。在散熱裝置7中，係於絕熱部43形成有落差部61。
絕熱部43之中，連接有管體31之部位係被形成為較厚，藉此，管體31之位置係可設定為比受熱部41還要上方。管體31之位置係被設定為比受熱部41還要上方，藉此，即使於散熱鰭片群20之下方有制限領域，也變得很容易安裝管體31於散熱鰭片21的主表面中央部。因此，對應散熱鰭片群20之可設置領域，適宜設計傳熱構件10之形狀，藉此，散熱鰭片群20之優良散熱效率係被維持，賦予優良冷卻特性於散熱裝置7。
接著，針對本發明第8實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第8實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第7實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
在第1實施形態例之散熱裝置中，管體沿著平面型之傳熱構件之平面方向，相對於平面型傳熱構件之傳熱方向而言，於概略直交方向上延伸，但是，如圖14所示，在第8實施形態例之散熱裝置8中，管體31係相對於平面型傳熱構件10之平面方向而言，於概略直交方向上延伸，而且，相對於平面型傳熱構件10之傳熱方向而言，於概略直交方向上延伸。
在散熱裝置8中，當冷卻風F主要係自上方，被供給到散熱裝置8時，係賦予優良冷卻特性到散熱裝置8。如此一來，在本發明之散熱裝置中，係對應冷卻風F之供給流路之位置或散熱裝置之可設置領域之位置，可適宜設定管體31與被熱性連接到管體31之散熱鰭片群20之位置。
接著，針對本發明第9實施形態例之散熱裝置，使用圖面做說明。而且，第9實施形態例之散熱裝置，係其主要部與第1~第8實施形態例之散熱裝置相同，所以，針對相同構成元件，係使用相同編號做說明。
在第1實施形態例之散熱裝置中，管體係沿著平面型傳熱構件之 平面方向，相對於平面型傳熱構件之熱傳送方向而言，於概略直交方向上延伸，但是，如圖15所示，在第9實施形態例之散熱裝置9中，管體31係沿著平面型傳熱構件10之平面方向，而且，沿著平面型傳熱構件10之傳熱方向延伸。因此，在散熱裝置9中，管體31之延伸方向，係成為與傳熱構件10之傳熱方向概略平行。
在散熱裝置9中，當冷卻風F係自散熱裝置9的平面型傳熱構件之平面方向，相對於平面型傳熱構件之傳熱方向而言，自概略直交方向被供給時，係賦予優良冷卻特性到散熱裝置9。如此一來，在本發明之散熱裝置中，係對應冷卻風F之供給流路之位置或散熱裝置之可設置領域之位置，可適宜設定管體31與被熱性連接到管體31之散熱鰭片群20之位置。
又，在第1實施形態例散熱裝置之傳熱構件中，係成為受熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸，大於絕熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸之態樣，但是，如圖15所示，在第9實施形態例之散熱裝置9中，絕熱部43中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸，係大於受熱部41中之傳熱構件10之寬度方向之尺寸。亦即，管體31之往傳熱構件10之連接部位之寬度，係大於傳熱構件10的受熱部41之寬度。
如此一來，在本發明之散熱裝置中，係對應散熱鰭片21之尺寸、管體31之直徑或支數等，不改變受熱部41之寬度地，可選擇連接有管體31之傳熱構件10的部位之尺寸。
接著，針對本發明散熱裝置之其他實施形態例，說明如下。在上述各實施形態例之散熱裝置中，管體之縱向之形狀係直線狀，但是，也可以取代此，為L字狀等之具有彎曲部之形狀。又，在上述第1~第8實施形態例之散熱裝置中，受熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸，係與絕熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸為同等以上，但是，也可以取代此，受熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸，係小於絕熱部中之傳熱構件之寬度方向之尺寸。
[產業上之利用可能性]
本發明之散熱裝置，係即使來自發熱體之發熱量增大，也可增大受熱部中之熱輸入之均勻化與受熱部之體積，可防止受熱部中之熱阻力之增大，所以，對於冷卻對象可發揮優良冷卻性能。由上述可知：在冷卻例如被設於狹小空間之高發熱量之電子零件，例如中央運算處理裝置等之電子零件之領域，其利用價值很高。
1:散熱裝置
10:傳熱構件
14:吸液芯構造體
15:蒸氣流路
19:容器
20:散熱鰭片群
21:散熱鰭片
22:散熱鰭片
31:管體
41:受熱部
42:散熱部
43:絕熱部
100:發熱體
F:冷卻風

Claims (8)

  1. 一種散熱裝置，其包括：傳熱構件，具有與發熱體熱性連接之受熱部；管體，藉該傳熱構件的絕熱部或散熱部連接；以及散熱鰭片群，與該管體熱性連接，配置有複數散熱鰭片；前述傳熱構件係自前述受熱部，連通至與前述管體之連接部，而且，具有封入有作動流體，且係一體之內部空間，前述傳熱構件的內部空間，係與前述管體的內部空間連通，被設於前述傳熱構件之吸液芯構造體，係透過具有毛細管力且做為吸液芯構件之連接構件，與被設於前述管體之吸液芯構造體連接，被設於前述傳熱構件之吸液芯構造體之種類、被設於前述管體之吸液芯構造體之種類、及前述吸液芯構件之種類係不同，被設於前述管體之吸液芯構造體，係被形成於前述管體的內表面之複數細凹槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，前述管體係沿著前述散熱鰭片之配置方向延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，前述管體之延伸方向，係不與前述傳熱構件之傳熱方向平行。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，前述管體係設有複數個，自前述傳熱構件往複數方向延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，前述管體之延伸方向，係與前述傳熱構件之傳熱方向平行。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，相對於前述受熱部中之前述傳熱構件之傳熱方向而言，直交方向之尺寸，係大於相對於連接有前述管體之部位中之前述傳熱構件之傳熱方向而言，直交方向之尺寸。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，前述傳熱構件的至少一表面係平面形狀。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之散熱裝置，其中，前述傳熱構件的受熱部係扁平形狀。
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