TWM532046U - 具有液汽分離結構的均溫板 - Google Patents

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TWM532046U
TWM532046U TW105208300U TW105208300U TWM532046U TW M532046 U TWM532046 U TW M532046U TW 105208300 U TW105208300 U TW 105208300U TW 105208300 U TW105208300 U TW 105208300U TW M532046 U TWM532046 U TW M532046U
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TW
Taiwan
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plate
liquid
zone
capillary material
temperature equalizing
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TW105208300U
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Yun-Yu Ye
Quan-Qi Zeng
ming-quan Cui
Original Assignee
Tai Sol Electronics Co Ltd
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Description

具有液汽分離結構的均溫板
本創作係與散熱技術有關，特別是指一種具有液汽分離結構的均溫板。
按，全球電子產業隨著市場成長趨勢，許多電子產品（例如LED發光模組、電腦及手機…等）已經成為人們慣用且於生活中不可或缺的一部分，然而隨著這些電子產品的日新月異，為了達到產品效能的提升，往往使得產品組成單元容易於運作時產生大量熱能，當這些組成單元累積一定程度的熱能後，會導致工作效能降低或是產品使用壽命減短。因此，許多電子產品皆會於發熱單元裝設熱管(heat pipe)或均溫板(vapor chamber)，再將其搭配鰭片或風扇組成散熱系統，進一步達到散熱的效果。
其中，熱管的熱傳導是以一維與線性的結構來進行，而均溫板是以二維與面的結構來進行。由於兩者的接觸面積不同，均溫板具有能將熱能快速且均勻地分散開來的能力，加速了散熱循環的效率，因此均溫板擁有比熱管更高佳地散熱效果。如我國公告第I476361號專利，即揭露了一種「均溫板毛細成型方法及其結構」，其包括底板、蓋板、多數支撐凸體、毛細結構及工作流體，其中，蓋板封合在底板上，以於兩者之間形成有容腔，支撐凸體係直接成型在底板及蓋板或任一者的內壁面，毛細結構披覆在支撐凸體表面、底板的內壁面及蓋板的內壁面，工作流體填注在容腔內，藉以提高均溫板的導熱效率和速度。
然而，上述之均溫板雖利用支撐凸體增加了均溫板的支撐強度，但也使原本披覆在底板或蓋板上的毛細結構成為起伏的型態，工作流體在散熱循環過程必須通過這些支撐凸體之間所形成的孔徑，此結構會影響散熱過程中工作流體的迴流速度，況且，工作流體於容腔內是呈液汽共存，汽、液二形態的工作流體流向不同亦會造成循環時的質通量降低，進一步影響到散熱效果。
再者，若此均溫板裝設位置係在於需要負重或易遭受到擠壓的空間中，由於該支撐凸體結構係以不等半徑的二實心呈半圓球所組成，又為間隔設置，受力點會集中在半圓球體頂端，故當受到擠壓時，尤其是所承受壓力是呈不平均的狀態下，對此均溫板的結構仍有損壞的可能，因此對於所均溫板結構支撐性仍有待改良之處。
本創作之主要目的乃在於提供一種具有液汽分離結構的均溫板，其結構上具有該複數汽態通道及該至少一液態通道，可限制汽、液態作動液的流向，增加散熱循環時汽、液型態作動液的質通量，藉以達到更佳地散熱效果。
本創作之另一目的乃在於提供一種具有液汽分離結構的均溫板，其結構上具有條狀的該複數分隔件，抵接於該均溫板之該至少一第一板與該第二板之間，形成堅固的支撐結構，進一步達到更佳地支撐效果。
緣是，依據本創作所提供之一種具有液汽分離結構的均溫板，包含有：至少一第一板；一第二板，該至少一第一板結合於該第二板，且該至少一第一板與該第二板之間形成有密閉的至少一容置空間；複數分隔件，該複數分隔件抵接於該至少一第一板與該第二板之間且位於該至少一容置空間內，而各分隔件呈間隔排列並形成複數汽態通道及至少一液態通道，且該複數分隔件將該至少一容置空間區分成一受熱區及一冷凝區，該受熱區與該冷凝區之間僅由該複數汽態通道及該至少一液態通道連通；至少一第一毛細材，該至少一第一毛細材之部分設置於該至少一液態通道，而該至少一第一毛細材之其餘部分設置於該受熱區及該冷凝區內；及一作動液，該作動液充填於該至少一容置空間。
藉此，本創作之均溫板所提供該複數汽態通道及該至少一液態通道，可克服先前技術中所述工作流體於容腔內呈液汽共存，造成工作流體循環時的質通量降低之缺點，進而具有較佳作動液的循環效率，藉以提升散熱效果。
而該複數分隔件係以長條狀型態抵接於該第一板及該第二板之間，故相較於先前技術之不等半徑的二實心呈半圓球所組成支撐凸體結構之缺點，進而具有較佳地支撐效果。
為了詳細說明本創作之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：
如第1圖至第4圖所示，本創作第一較佳實施例所提供之一種具有液汽分離結構的均溫板10，主要係由至少一第一板11、一第二板12、複數分隔件13、至少一第一毛細材14及一作動液(圖中未示)所組成，其中：
該至少一第一板11結合於該第二板12，於本第一較佳實施例中，該至少一第一板11實質上數量為一，且該第一板11與該第二板12之間形成有密閉的至少一容置空間121，於本第一較佳實施例中，該至少一容置空間121實質上數量為一；該第一板11與該第二板12之結合處設置有該至少一除氣管19，於本第一較佳實施例中，該至少一除氣管19實質上數量為一；該除氣管19一端連通該容置空間121，而另一端露出於該均溫板10外並呈封閉狀態。
該複數分隔件13抵接於該第一板11與該第二板12之間且位於該容置空間121內，而各分隔件13呈間隔排列並形成複數汽態通道141及至少一液態通道142，於本第一較佳實施例中，該至少一液態通道142實質上數量為二；且該複數分隔件13將該容置空間121區分成一受熱區H及一冷凝區C，該受熱區H與該冷凝區C之間僅由該複數汽態通道141及該二液態通道142連通；該受熱區H與該冷凝區C之間形成並定義有一絕熱區A，而該複數分隔件13係位於該絕熱區A中。於本第一較佳實施例中，該複數分隔件13係呈長條狀，而該複數汽態通道141與該二液態通道142係呈長條狀(請參閱第1、2圖及第4圖所示)。
該至少一第一毛細材14之部分設置於該二液態通道142，於本第一較佳實施例中，且該至少一第一毛細材14實質上數量為二，該二第一毛細材14之另一部分位於該受熱區H及該冷凝區C內。於本第一較佳實施例中，該二第一毛細材14係長條狀，且該二第一毛細材14係設置為填滿該液態通道142；該二第一毛細材14係為纖維束、銅粉或銅網(圖中未示)，於本實施例中係以纖維束作為該二第一毛細材14之組成(請參閱第1圖及第2圖所示)。
該作動液充填於該容置空間121，由於該作動液為所屬技術領域者所習知，且難以於圖中顯示，容不在此贅述。
以上說明了本創作第一較佳實施例的結構，接下來說明本創作第一較佳實施例的使用狀態。
請參閱第1圖至第4圖所示，當本創作之具有液汽分離結構的均溫板10於工作狀態時，該受熱區H將熱能傳導至該容置空間121，使原本涵容於該二第一毛細材14之該作動液會蒸發呈汽相，而該作動液會以汽相形態通過由該複數分隔件13間隔形成之該複數汽態通道141朝該冷凝區C擴散，到達該冷凝區C時該作動液會還原成液相並附著於該冷凝區C，再藉由連接於該冷凝區C及該受熱區H之間以纖維束組成的該二第一毛細材14通過該二液態通道142迴流至該受熱區H；該複數汽態通道141及該二液態通道142，係限制汽、液態之該作動液於不同的通道內流動，提升該作動液於循環機制中的質通量；而該複數分隔件13抵接於該均溫板10之該第一板11與該第二板12之間形成堅固的支撐結構，達到更佳地支撐效果；該均溫板10具有長條狀之該二第一毛細材14，可有效加速均溫板10內液態之該作動液循環；實質上，該二第一毛細材14的材質為纖維束時，該作動液的質通量，乃優於由銅粉燒結、銅網等習用材質。
據此，由上述較佳實施例可知，本創作之具有液汽分離結構的均溫板10所提供該複數汽態通道141及該二液態通道142，可克服先前技術中所述工作流體於容腔內呈液汽共存，造成工作流體循環時的質通量降低之缺點，進而具有較佳作動液的循環效率，藉以提升散熱效果。
而該複數分隔件13係以條狀型態抵接於該第一板11及該第二板12之間，故相較於先前技術之不等半徑的二實心呈半圓球所組成支撐凸體結構之缺點，進而具有較佳地支撐效果。
請再參閱第5圖所示，本創作第二較佳實施例所提供之均溫板20，主要概同於前揭第一較佳實施例，其不同之處係在於：
該第二板22進一步燒結有一第二毛細材28，該第二毛細材28係位於該第二板22之該受熱區H2、該冷凝區C2或兩者26、27，於本第二較佳實施例中，係以該二第一毛細材24接觸該第二毛細材28為例。
該第二毛細材28係為銅粉或銅網；本第二較佳實施例係以銅網所構成為例。
由本第二較佳實施例所揭露之該均溫板20可得知，該第二板22之該受熱區H2及該冷凝區C2各燒結有一定面積之該第二毛細材28，使該受熱區H2能夠保持有較高之該作動液涵容量，且該第二毛細材28有效地平均涵容該作動液，提升該作動液的蒸散效率；而設置於該第二板22之該冷凝區C2之該第二毛細材28，亦增加了該冷凝區C2之該作動液涵容量，提升了該作動液於循環時之迴流效率，而其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一較佳實施例，容不再予贅述。
請再參閱第6圖至第8圖所示，本創作第三較佳實施例所提供之均溫板30，主要概同於前揭第一較佳實施例，其不同之處係在於：
該第二板32進一步包含至少一凹部322並設置於該冷凝區C3， 於本第三較佳實施例中，該至少一凹部322實質上數量為二，且該第二板32燒結有一第三毛細材38並設置於該二凹部322之底側，而該第三毛細材38與該第一毛細材34連接，另該二凹部322的高度大於該至少一第一板31至該第二板的高度32(請參閱第8圖所示)，本第三較佳實施例中，該至少一第一板31 實質上數量係為二。其中，該二第一板31結合於該第二板32，且各該第一板31與該第二板32之間形成有二密閉的容置空間321，各該容置空間321內各設有該複數分隔件33、該受熱區H3、該冷凝區C3、該複數汽態通道341、該二液態通道342、該二第一毛細材38及該作動液(圖中未示)。
該第三毛細材38係為銅粉或銅網；本第三較佳實施例以銅網所構成為例。
由本第三較佳實施例所揭露之具有液汽分離結構的均溫板30可得知，由於該二凹部322之結構，增加了該冷凝區C3對於該作動液的儲存空間，利於該二第一毛細材34由該冷凝區C3將該作動液導回至該受熱區H3，此外，進行上述該均溫板30之組成單元的數量變化亦能夠加速其降溫效率，而其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一較佳實施例，容不再予贅述。
請再參閱第9圖所示，本創作第四較佳實施例所提供之均溫板40，主要概同於前揭第一較佳實施例，其不同之處係在於：
該第二板42對應該受熱區H4、該冷凝區C4或兩者46、47，並進一步設有複數支撐塊49，於本第四較佳實施例中，該複數支撐塊49係以設置該第二板42對應該受熱區H4之為例，且該複數支撐塊49之型態係為圓柱狀，該至少一第一毛細材44實質數量為四；該複數支撐塊49頂抵於該第一板41，且該複數支撐塊49分別位於該受熱區H4之該複數第一毛細材44的身部兩側，並對該複數第一毛細材44之身部提供限位效果；各該支撐塊49彼此為對齊排列或交錯排列，於本第四較佳實施例中，各該支撐塊49彼此為對齊排列，且該複數支撐塊49與各該分隔件43係同向排列形成複數支撐組45，而各該支撐組45之間距相同。此外，除上述之型態外，該複數支撐塊49亦能設置於該第二板42對應該受熱區H4及該冷凝區C4(請參閱第10圖所示)，且該複數支撐塊49之型態亦能設置為長型柱狀(請參閱第11、12圖所示)。
由本第四較佳實施例所揭露之具有液汽分離結構的均溫板40可得知，該複數支撐塊49係設置該第二板42對應該受熱區H4、該冷凝區C4或兩者46、47之ㄧ側，能有效提升該均溫板40結構的支撐性，而其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一較佳實施例，容不再予贅述。
請再參閱第13圖所示，本創作第五較佳實施例所提供之均溫板50，主要概同於前揭第一較佳實施例，其不同之處係在於：
該第二板52對應設置於該受熱區H5、該冷凝區C5或兩者56、57，並進一步設置有複數支撐塊59，於本第五較佳實施例中，該複數支撐塊59係以設置該第二板52對應該受熱區H5之一側為例，且該複數支撐塊59之型態係為圓柱狀，該至少一毛細材54實質數量為四；該複數支撐塊59抵頂於該第一板51，且該複數支撐塊59分別位於該受熱區H5之該複數第一毛細材54的身部兩側，並對該複數第一毛細材54之身部提供限位效果；各該支撐塊59彼此為對齊排列或交錯排列(圖中未示)，於本第五較佳實施例中，各該支撐塊59彼此為對齊排列，且該複數支撐塊59與各該分隔件53係同向排列形成複數支撐組55，而各該支撐組55之間距相同。除上述之型態外，該複數支撐塊59亦能設置於該第二板52對應該受熱區H5及該冷凝區C5，且該複數支撐塊59之型態亦能設置為長型柱狀(圖中未示)。
此外，本創作第五較佳實施例另設有該第二毛細材58位於該第二板52且對應於該受熱區H5、該冷凝區C5或兩者56、57，且該至少一第一毛細材54接觸該第二毛細材58，本第五較佳實施例中，該第二毛細材58係以位於該第二板52之該冷凝區C5為例，該至少一第一毛細材54實質數量為四；除上述之型態外，該第二毛細材58可為僅設置於該第二板52之該冷凝區C5(請參閱第14圖所示)，或設置於該第二板52之該受熱區H5及該冷凝區C5(請參閱第15圖所示)。上述之結構能有效提升該作動液於該受熱區H5及該冷凝區C5的涵容量，並同時兼顧該均溫板50之該受熱區H5及該冷凝區C5的結構支撐性，而其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一較佳實施例，容不再予贅述。
由上所述者僅用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖具以對本創作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所做有關本創作之任何修飾或變更者，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇內。
10‧‧‧均溫板
11‧‧‧第一板
12‧‧‧第二板
121‧‧‧容置空間
13‧‧‧分隔件
14‧‧‧第一毛細材
141‧‧‧汽態通道
142‧‧‧液態通道
19‧‧‧除氣管
H‧‧‧受熱區
C‧‧‧冷凝區
A‧‧‧絕熱區
20‧‧‧均溫板
22‧‧‧第二板
24‧‧‧第一毛細材
28‧‧‧第二毛細材
H2‧‧‧受熱區
C2‧‧‧冷凝區
30‧‧‧均溫板
31‧‧‧第一板
32‧‧‧第二板
321‧‧‧容置空間
322‧‧‧凹部
33‧‧‧分隔件
34‧‧‧第一毛細材
341‧‧‧汽態通道
342‧‧‧液態通道
38‧‧‧第三毛細材
H3‧‧‧受熱區
C3‧‧‧冷凝區
40‧‧‧均溫板
41‧‧‧第一板
42‧‧‧第二板
43‧‧‧分隔件
44‧‧‧第一毛細材
45‧‧‧支撐組
49‧‧‧支撐塊
H4‧‧‧受熱區
C4‧‧‧冷凝區
50‧‧‧均溫板
51‧‧‧第一板
52‧‧‧第二板
53‧‧‧分隔件
54‧‧‧第一毛細材
55‧‧‧支撐組
58‧‧‧第二毛細材
59‧‧‧支撐塊
H5‧‧‧受熱區
C5‧‧‧冷凝區
第1圖係本創作第一較佳實施例之部分分解之立體圖； 第2圖係本創作第一較佳實施例之正面視圖，顯示其內部結構； 第3圖係沿第2圖中3-3剖線之縱向剖視圖； 第4圖係本創作第一較佳實施例之橫向剖視圖； 第5圖係本創作第二較佳實施例之正面視圖，顯示其內部結構； 第6圖係本創作第三較佳實施例之正面視圖，顯示其內部結構； 第7圖係本創作第三較佳實施例之部分分解之立體圖； 第8圖係本創作第三較佳實施例之側視圖； 第9圖係本創作第四較佳實施例之部分分解之立體圖； 第10圖係本創作第四較佳實施例之另一態樣示意圖，顯示呈圓柱狀之該複數支撐塊位於該受熱區及該冷凝區； 第11圖係本創作第四較佳實施例之另一態樣示意圖，顯示呈長型柱狀之該複數支撐塊位於該受熱區； 第12圖係本創作第四較佳實施例之再一態樣示意圖，顯示呈長型柱狀之該複數支撐塊位於該受熱區及該冷凝區； 第13圖係本創作第五較佳實施例之部分分解立體示意圖； 第14圖係本創作第五較佳實施例之另一態樣示意圖，顯示該第二毛細材設置於該第二板且對應該受熱區；及 第15圖係本創作第五較佳實施例之再一態樣示意圖，顯示該第二毛細材設置於該第二板且對應該受熱區及該冷凝區；
10‧‧‧均溫板
11‧‧‧第一板
12‧‧‧第二板
121‧‧‧容置空間
13‧‧‧分隔件
14‧‧‧第一毛細材
141‧‧‧汽態通道
19‧‧‧除氣管
H‧‧‧受熱區
C‧‧‧冷凝區
A‧‧‧絕熱區

Claims (11)

  1. 一種具有液汽分離結構的均溫板，包含有：至少一第一板；一第二板，該至少一第一板結合於該第二板，且該至少一第一板與該第二板之間形成有密閉的至少一容置空間；複數分隔件，該複數分隔件抵接於該至少一第一板與該第二板之間且位於該至少一容置空間內，而各分隔件呈間隔排列並形成複數汽態通道及至少一液態通道，且該複數分隔件將該至少一容置空間區分成一受熱區及一冷凝區，該受熱區與該冷凝區之間僅由該複數汽態通道及該至少一液態通道連通；至少一第一毛細材，該至少一第一毛細材之部分設置於該至少一液態通道，而該至少一第一毛細材之其餘部分位於該受熱區及該冷凝區內；及一作動液，該作動液充填於該至少一容置空間。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該受熱區與該冷凝區之間形成並定義有一絕熱區，而該複數分隔件係位於該絕熱區內。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該複數分隔件係呈長條狀。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該複數汽態通道與該至少一液態通道係呈長條狀。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中：該至少一第一毛細材係長條狀，且該至少一第一毛細材係設置為填滿該液態通道。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該至少一第一板與該第二板之結合處設置有至少一除氣管，該至少一除氣管一端連通該至少一容置空間，而另一端露出於該均溫板外並呈封閉狀態。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該第二板對應該受熱區、該冷凝區或兩者，並進一步設有複數支撐塊，該複數支撐塊頂抵於該至少一第一板，且該複數支撐塊分別位於該至少一第一毛細材之身部兩側，並對該至少一第一毛細材之身部提供限位效果。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，各該支撐塊彼此為對齊排列或交錯排列，且該複數支撐塊與各該分隔件係同向排列形成複數支撐組。
  9. 依據申請專利範圍第7項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該第二板進一步燒結有一第二毛細材，該第二毛細材係位於該受熱區、該冷凝區或兩者，且該至少一第一毛細材接觸該第二毛細材。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該第二板進一步包含至少一凹部並設置於該冷凝區，且該第二板燒結有一第三毛細材並設置於該至少一凹部之底側，而該第三毛細材與該第一毛細材連接，另該至少一凹部的高度大於該至少一第一板至該第二板的高度。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述之具有液汽分離結構的均溫板，其中，該至少一第一毛細材係由纖維束、銅粉或織網所組成。
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