热管散热器构造的制作方法

文档序号:8010446阅读:277来源:国知局
专利名称:热管散热器构造的制作方法
技术领域
本实用新型有关于一种热管散热器构造,尤其是指利用热管的优良传热或导热能力再配合抽真空的中空散热鳍部搭配风扇,作为热管的冷却段,可大幅提升散热器效能的热管散热器构造。
背景技术
电脑芯片业龙头Intel公司创始人戈登·摩尔(Gorden Moore)于1965年提出的摩尔定理(Moore’s Law)中指出,随着电脑芯片制程的改进,每隔18~24个月相同单位面积的芯片效能可提升一倍,时值今日电脑芯片的成长速度也如同摩尔定理所指出的快速步伐前进,效能不断的翻升、成长。
然而,电脑芯片效能(即所谓的工作时脉)不断提升,伴随而来的却是芯片散热的棘手问题;为了使芯片可以更高的工作时脉运作不仅芯片内的电晶体数量必须增加,耗电量也必须增加,而高耗电也就产生了高热量,倘若散热效率不佳,将导致芯片故障或电脑当机的状况产生,尤其电脑的中央处理器(CPU)及绘图芯片(GPU),为电脑主机中最主要的两个发热源;故相关业者纷纷投入开发用于电脑芯片的散热器5,请参阅图10所示,该习用散热器5具有数散热鳍片51,而散热鳍片51上方装设一风扇52将散热器5隔着一层导热膏53装设于电脑芯片54的上方,由此将电脑芯片54产生的热能传导至散热鳍片51之上,再由风扇52的风力冷却散热鳍片51以达到电脑芯片54散热的目的,使电脑可持续且稳定的运作。
然,上述习用于实际应用上,仍具有极待改进的缺失,各家厂商不论是以挤制型、压铸型、刨床加工型及锻造型等不同的加工制程来制造散热鳍片,目的无非是减少两散热鳍片的间距,增加散热鳍片的片数,来达到增加可供风力散热的面积,由此快速散热。然而薄鳍片使得鳍片底部的热能无法有效且完全、快速的传导至顶端,再者,风扇的风力到达散热鳍片底部之际,风压已然减小,如此一来,造成了散热鳍片顶端与底部的温差加大,散热效率不佳;另,为了有更佳的散热效率,不得不加大散热鳍片及换装转速更快、风力更强的风扇;然,此种大体积的散热器,势必不适用于讲究轻薄短小、讲究机动性的笔记型电脑。
另,如图12所示为热管7的动作示意图,该热管7为管壳71、工作液体(热媒液体)和毛细构造物72所组成,将该热管7抽真空后,再充填适量的工作液体,且由毛细构造物72吸收,饱含工作液体后再密封热管7,热管7一端为加热段,而另一端为冷却部,当热能使加热段的工作液体蒸发汽化,在蒸汽压的压差下流向冷却段,以释放热能,同时冷凝成液态而由毛细构造物72吸收,并由毛细力流回加热段,由工作液体不断的循环以带走热能,达到散热的目的;热管7的导热能力超过任何已知金属的导热能力,故热管也被比喻为热的超导体,且其质轻、无消耗能源的可动件,又具有较高的等温特性,故可为传热的优良构件。
故,业界又发展出一种具有热管结构的散热器6,请参阅图11所示,该习用散热器,于散热鳍片61装设一热管62,而热管62的另一端装设有一金属片63,由此金属片63与主机板66上的电脑芯片65隔着一层导热膏64贴合,以吸收带走电脑芯片65的热能,同时由热管62的优良热传导性能,传递热能于散热鳍片61,并由风扇67的风力散热。
虽然热管具有优良的热传导性能,是热的超导体,但其本身仅具传递热能的功效,依然必须依赖散热鳍片及风扇散热,而如前所述,散热鳍片仍具有亟待改善的缺失,无法以高效率带走热量,再者,热管、金属片、散热鳍片是以焊接方式组装,如此一来,增加了各组件的热阻也影响了散热效率。
本发明人有鉴于此,秉持多年相关行业的丰富研究开发及实际制造生产的经验,兹针对习用的缺失予以再研究改良,提供一种热管散热器构造,以期完全改善习用的所有缺失。

发明内容
本实用新型的目的在于提供一种热管散热器构造,是于热管的冷却段成型有中空且抽真空的散热鳍部,该散热鳍部任何位置的等温性高,使由汽态的工作液体传递的热能可搭配风扇快速被带走,使电脑芯片不致过热,而可持续的稳定运作。
本实用新型的目的是这样实现的,一种热管散热器构造,该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;上盖,具有数散热鳍部,该散热鳍部的两侧面呈波浪状;金属烧结块,内部具有数呈中空管状的汽体通道,该汽体通道于加热段管径较小而接近散热鳍部具有缺口。
底盖可为波浪状的板件。
于上下两对应的上盖间,设置一金属烧结块。
一种热管散热器构造,该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;该上盖具有呈长矩形的散热鳍部,并于散热鳍部内设有支撑片,该支撑片具有穿孔。
一种热管散热器构造,该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;上盖具有散热鳍部,该散热鳍部的两侧面呈波浪状;金属烧结块,装置于散热器的加热部;毛细构造物,可为玻璃纤维布或不织布毡,装设于底盖的上方,其一端与金属烧结块接触。
金属烧结块其周缘呈凹凸曲折的曲线。


图1本实用新型的其一实施例立体分解图。
图2本实用新型的其一实施例剖面图。
图3本实用新型的其二实施例剖面图。
图4本实用新型的其三实施例立体分解图。
图5本实用新型的其四实施例立体分解图。
图6本实用新型的其五实施例立体分解图。
图7本实用新型的其五实施例剖面图。
图8本实用新型的其六实施倒立体分解图。
图9本实用新型的其七实施例立体分解图。
图10其一习用结构的实施例剖面图。
图11其二习用结构的实施例剖面图。
图12其三习用结构的剖面示意图。
1散热器11上盖111散热鳍部112金属片113凹弧12金属烧结块121汽体通道122缺口13底盖 131金属管22金属烧结块 23毛细构造物3上盖 31表层
311散热鳍部 312支撑片313穿孔 32金属烧结块4上盖 41表层411散热鳍部 412金属片413凹弧 5散热器51散热鳍片52风扇53导热膏 54电脑芯片55主机板 6散热器61散热鳍片62热管63金属片 64导热膏65电脑芯片66主机板67风扇7热管71管壳72毛细构造物具体实施方式
首先,请先参阅图1、图2所示,本实用新型散热器1是以上盖11、金属烧结块12及底盖13组合而成;其中上盖11,具有数散热鳍部111,该散热鳍部111可以深引伸加工法冲压成型且呈中空,散热鳍部111的两侧面呈波浪状;另,上盖11加热段焊接有一具高导热系数的金属片112,由此金属片112与电脑芯片贴合以传导热能并降低扩散热阻;该金属片112的厚度与面积视CPU的散热面积而成反比,若CPU的散热面积够大,金属片也可不装设。
金属烧结块12,是以金属粉末烧结而成,其内部具有密布的细微孔隙,该金属烧结块12具有数呈中空管状的汽体通道121,该汽体通道121于加热段管径较小,以减少热阻,并造成压力差使汽化的工作液体流向冷却段;另,汽体通道121靠近冷却段处具有缺口122。
底盖13,用以封装上盖11及金属烧结块12,另,该底盖13具有一金属管131,作为工作液体的填充管;另视需要如图3所示,该底盖13于底面设有波浪状以便增加底盖13的结构强度及热媒气体的通路。
本实用新型组合时,将金属烧结块12与上盖11的加热段以导热系数较高的材质焊接结合,再盖合底盖13并焊接底盖13与上盖11的接缝处,再利用底盖13的金属管131抽真空后充填工作液体入散热器内部再封闭金属管131,如此即完成热管散热器1的组装;另,于抽真空后,因散热鳍部111表面的收缩,故其表面的波浪状,变形有如数根直立管状物。
本实用新型于实际应用时,以金属片112贴合电脑芯片以传导热能加热金属烧结块12的左边,而金属烧结块12所吸收的工作液体受热后转变为汽态并循着汽体通道121流向缺口122进入散热鳍部111,而散热鳍部111再加以风扇吹拂冷却以带走由汽化工作液体传递的热能,如此一来工作液体再冷凝转变成液态滴下,被金属烧结块12吸收,并由毛细力的作用流向加热段,如此反复动作以达到加速散热的目的。
另,请参阅图3所示,也可将底盖13塑形如波浪状的板件,使金属烧结块12与底盖13间形成有数长形沟槽,更可加速呈汽态工作液体的流动速度与效率。
请再阅图4所示,也可以于两上盖11间容置一金属烧结块12,使供工作液体进行热交换的表面积增加一倍,更可提升散热的效率,此种散热器因体积较大,故较适用于桌上型电脑,或大型电脑,且必须直立使用,以利散热鳍部111冷凝的工作液体可由重力流向金属烧结块12后再流向加热部,以利工作液体的循环散热。
然而,上述的散热鳍部111是以冲压、引伸工法制成,其制造材质限制于延展性优良的金属材料,且良率较低,对于生产厂商的生产效率、生产成本造成了影响,故,本发明人再研究数种加工法,将详述如下请参阅图5所示,首先于上盖3表层31一端冲压出数个呈长矩形的散热鳍部311,再以一钣件冲压出数支撑片312,该支撑片312上具有数穿孔313,将支撑片312置入散热鳍部311内,并依序安置金属烧结块12、底盖13后再抽真空、填充工作液体,完成散热器组装,由于散热鳍部311内部呈真空,故大气压力将使得散热鳍部311变形压缩,此时,支撑片312便发挥作用,使散热鳍部311不致遭受大气压力而扭曲变形,影响其散热效率,而呈气态的工作液体仍可由穿孔313于散热鳍部311内流通。
另,由于金属烧结块12的成本较高,故,本发明人又提出再一解决方案,请参阅图6、图7所示,可将金属烧结块22缩小仅装放于加热段的大小,再于底盖13上方装设一毛细构造物23,该毛细构造物23可为玻璃纤维布或不织布毡,另,为了避免抽真空时,上盖11会凹陷变形,上盖11可冲压数凹弧113并将毛细构造物23及底盖13组装并抽真空、充填工作液体,即完成散热器的组装,本实用新型运作时热能由加热段传导热能于金属烧结块22,使工作液体转变为汽态,同时流向散热鳍部111,当呈汽态的工作液体接触,由风扇冷却的散热鳍部111时,即可进行热转换,且呈汽态的工作液体冷凝为液体滴落毛细构造物23,并由毛细作用再又流至金属烧结块22,而再度受热呈汽态,如此反复循环以为散热。
请参阅图8所示,可加大散热鳍部411的数量,于上盖4的表层41一端加大供形成散热鳍部411,且在加热部设有金属片412,并表层41上设有诸多凹弧413,使散热效率更佳,此种散热器较适合使用于桌上型电脑或大型电脑上。
请再参阅图9所示,也可将金属烧结块32塑形为具有凹凸曲折边缘的块状体,如此不仅节省金属烧结块的材料,配合毛细构造物23,可供工作液体蒸发成蒸汽的表面积增加了,故散热效率也同时提升了。
总结以上所述的数种加工法的本实用新型,较习用具有下述的优点1.本实用新型由抽真空的散热鳍部具有极高的等温性的特点进行热交换,以达快速散热的目的,较习用的散热鳍片上下温度不均且风力难以吹达散热鳍片的底部而散热效率不佳者,实更具有应用的价值。
2.本实用新型由不须能源、无可动件的热管原理创作的散热器,不须以高转速、高风压的大尺寸、高耗能、高噪音值的风扇进行散热,对于使用电脑的宁静度及省电皆有极大的益处。
权利要求1.一种热管散热器构造,其特征在于该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;上盖,具有数散热鳍部,该散热鳍部的两侧面呈波浪状;金属烧结块,内部具有数呈中空管状的汽体通道,该汽体通道于加热段管径较小而接近散热鳍部具有缺口。
2.如权利要求1所述的热管散热器构造,其特征在于底盖可为波浪状的板件。
3.如权利要求1所述的热管散热器构造,其特征在于于上下两对应的上盖间,设置一金属烧结块。
4.一种热管散热器构造,其特征在于该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;该上盖具有呈长矩形的散热鳍部,并于散热鳍部内设有支撑片,该支撑片具有穿孔。
5.一种热管散热器构造,其特征在于该散热器具有上盖、金属烧结块及底盖,将金属烧结块置于上盖内再将底盖与上盖封装,并由装设于底盖的金属管将散热器内部抽真空,并填充工作液体,再密封形成散热器;上盖具有散热鳍部,该散热鳍部的两侧面呈波浪状;金属烧结块,装置于散热器的加热部;毛细构造物,可为玻璃纤维布或不织布毡,装设于底盖的上方,其一端与金属烧结块接触。
6.如权利要求5所述的热管散热器构造,其特征在于金属烧结块其周缘呈凹凸曲折的曲线。
专利摘要本实用新型有关于一种热管散热器构造,该散热器内是呈真空且具有一金属烧结块,该金属烧结块吸收饱含有工作液体,当热管散热器加热段吸收了电脑芯片产生的热能,使工作液体转变为汽态并往散热鳍部移动,当汽态的工作液体接触到温度较低的散热鳍部时,即冷凝成液态而被金属烧结块吸收再由毛细作用流回加热段,如此反复循环,以达到散热的效果。
文档编号H05K7/20GK2699477SQ200420049978
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月17日 优先权日2004年5月17日
发明者吴正隆 申请人:华音电器股份有限公司
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