散热单元的制作方法
【专利摘要】一种散热单元，包括一散热器、一导热构件以及一热管，其中导热构件连接一热源，热管连接导热构件与散热器，其中热管包括一管体与两种填充材料，管体形成有封闭的一第一腔体以及一第二腔体，两种填充材料分别填充于第一腔体与第二腔体内，当导热构件将来自热源的热能传递至热管时，填充材料发生不同的相变化，使热能经由热管传递至散热器。利用本发明的散热单元，可帮助热管传递大量热能。
【专利说明】散热单元【技术领域】
[0001]本发明涉及一种散热单元，尤其涉及一种具有不同填充材料的散热单元。
【背景技术】
[0002]一般电子装置在使用过程中会产生热能，因此通常需要设置散热单元将热能散出，从而防止电子装置因过热而损坏。常见的散热单元使用热管来传递热能，其中热管内具有可发生相变化的填充材质，可通过相变化来增加热管的传热效率。然而，当电子装置产生的热能超过填充材质所能承受的上限时，填充材质将不再发生相变化，如此将导致热管的导热效率大幅降低。有鉴于此，如何设计散热单元以解决上述问题点，开始成为一重要课题。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明的一实施例提供一种散热单兀，其包括一散热器、一导热构件以及一热管，其中导热构件连接一热源，热管连接导热构件与散热器，其中热管包括一管体与两种填充材料，其中管体形成有封闭的一第一腔体以及一第二腔体，两种填充材料分别填充于第一腔体与第二腔体内，当导热构件将来自热源的热能传递至热管时，填充材料发生不同的相变化，使热能经由热管传递至散热器。
[0004]在一实施例中，前述填充材料包括一第一材料与一第二材料，其中第一材料吸热时由液态转变成气态，并在放热时由气态转变成液态，第二材料吸热时由固态转变成液态，并在放热时由液态转变成固态。
[0005]在一实施例中，前述第一材料的沸点介于25°C至45°C之间。
[0006]在一实施例 中，前述第二材料的熔点介于40°C至60°C之间。
[0007]在一实施例中，前述第一腔体位于导热构件与第二腔体之间，且第一材料与第二材料分别设置于第一、第二腔体内。
[0008]在一实施例中，前述第一腔体位于导热构件与第二腔体之间，第一材料与第二材料分别设置于第二腔体与第一腔体内。
[0009]在一实施例中，前述第一腔体环绕第二腔体。
[0010]在一实施例中，前述第二腔体的一部分凸出于第一腔体。
[0011]在一实施例中，前述第一腔体邻近导热构件，第二腔体位于散热器与第一腔体之间，且散热器环绕第二腔体。
[0012]在一实施例中，前述热源包括一电子兀件，导热构件包括金属材质。
[0013]本发明具有以下有益效果:本发明的散热单元可帮助热管传递热能，当电子元件运作并产生大量的热能时，导热构件可将电子元件产生的热能传递至热管，再经由热管内的填充材料将热能传递至散热器散出。
【专利附图】
【附图说明】[0014]图1为本发明的一实施例的散热单元与电子元件的示意图；
[0015]图2A为沿图1中A-A方向的剖面图；
[0016]图2B为沿图1中B-B方向的剖面图；
[0017]图3A为本发明的另一实施例的散热单元与电子元件的示意图；
[0018]图3B为图3A中的热管的剖面图；
[0019]图4A为本发明的另一实施例的散热单元与电子元件的示意图；
[0020]图4B为图4A中的热管的剖面图；
[0021]图5A为本发明的另一实施例的散热单元与电子元件的示意图；
[0022]图5B为图5A中的热管的剖面图；
[0023]图6A为本发明的另一实施例的散热单元与电子元件的示意图；以及
[0024]图6B为沿图6A中C-C方向的剖面图。
[0025]其中，附图标记说明如下:
[0026]散热单元I ;
[0027]散热器10 ；
[0028]导热构件11;
[0029]热管12 ；
[0030]管体121 ；
[0031]第一腔体122;
[0032]第二腔体123 ；
[0033]电子元件E ；
[0034]第一材料Ml ；
[0035]第二材料 M2;
[0036]第一端SI ；
[0037]第二端S2。
【具体实施方式】
[0038]首先请参阅图1，本发明一实施例的散热单元I设置于一电子装置内部，用以对电子装置内的一电子元件E进行散热。前述电子装置例如为笔记本电脑、平板电脑或行动通讯装置，电子元件E则例如可为显示卡或是中央处理器。本发明的散热单元I主要包括一散热器10、一导热构件11以及一热管12,导热构件11例如为金属材质的构件，固定在电子元件E上，热管12连接导热构件11与散热器10，当电子元件E运作时会产生大量的热能，此时电子元件E可视为一热源，导热构件11可将电子元件E产生的热能传递至热管12，再经由热管12将热能向左侧(-X轴方向)传递至散热器10，最后再由散热器10将热能散出。
[0039]接着请一并参阅图2A、图2B，其中图2A为图1中沿A-A方向的剖面图，图2B为图1中沿B-B方向的剖面图。如图2A所示，在本实施例中的热管12主要包括一管体121以及两种填充材料，其中管体121形成有一第一端S1、一第二端S2以及各自封闭的第一腔体122与第二腔体123，其中第一端SI邻近于电子元件E，第二端S2邻近于散热器10，第二腔体123位于第一腔体122的上方，且第一腔体122位于导热构件11与第二腔体123之间。
[0040]前述两种填充材料包括一第一材料Ml与一第二材料M2,在本实施例中的第一材料Ml可为沸点介于25°C至45°C间的无毒性液态材料，并具有较低的表面张力；第二材料M2可为熔点介于40°C至60°C间的固态导热介面材料(thermal interface material),并具有高比热的性质。如图所示，第一材料Ml设置于第一腔体122内，第二材料M2设置于第二腔体123内，其中当热管12将热能由导热构件11向左侧(-X轴方向)传递至散热器10时，热管12内的第一材料Ml与第二材料M2将分别发生不同的相变化，从而帮助热管12传递热能。
[0041]更详细而言，第一材料Ml在常温时为液态，当电子元件E将热能传递至热管12的第一端SI附近时，第一腔体122内的第一材料Ml可吸收热能并由液态转变成气态；当气态的第一材料Ml接近热管12的第二端S2时可向散热器10释放出热能，并由气态转变回液态。如此，第一材料Ml便可在第一腔体122内产生循环对流，以有效地将热能带至散热器10。
[0042]如图2A所示，第二材料M2设置于第一材料Ml上方的第二腔体123，其中第二材料M2在常温时为固态，其中第一材料Ml吸收的热能可传递至第二材料M2。由于第一材料Ml可在第一腔体122内产生循环对流，因此可将热能均匀地传递至第二材料M2，使第二材料M2由固态转变成液态；应了解的是液态的第二材料M2会流向热管12的第二端S2，从而向散热器10释放出热能，并会由液态转变回固态。在本实施例中，第二材料M2如同一个热储，可通过固态-液态之间的相变特性储存或释放大量的热能，从而帮助散热单元I更有效率地传递热能并进行散热。
[0043]接着请一并参阅图3A、图3B，在本发明另一实施例中，第一材料Ml设置于第二腔体123内，第二材料M2设置于第一腔体122内。与前述实施例不同之处在于，电子元件E所产生的热能将通过导热构件11先传递至第一腔室122内的第二材料M2，然后第二材料M2再将热能传递至上方的第一材料Ml。由于第二材料M2具有高比热性质，在由固态转变成液态的过程中可吸收大量的热能，故可避免第一材料Ml因吸收过多热量而完全转变成气态，导致热传效率大幅降低的情况发生。
[0044]再请一并参阅图4A、图4B，在本发明另一实施例中，前述第一腔体122环绕第二腔体123 (如图4B所示)，其中第一材料Ml设置于第一腔体122内，第二材料M2设置于第二腔体123内，如此一来第一材料Ml便可通过对流作用加速其内的第二材料M2进行热交换，从而增加热管12整体热能的传递效率。
[0045]接着请参阅图5A、图5B,在本发明另一实施例中，亦可将第一材料Ml设置于第二腔体123内，并将第二材料M2设置于第一腔体122内，其中第一腔体122环绕第二腔体123(如图5B所示)。特别地是，第二腔体123在热管12左侧(-X轴方向)的一部分凸出于环绕其外的第一腔体122，从而增加热管12与散热器10之间的接触面积，使热能更有效率地传递至散热器10。
[0046]再请一并参阅图6A、图6B，其中图6B为图6A中沿C-C方向的剖面图。在本发明另一实施例中，热管12大致呈一矩形结构，并设置于电子元件E和导热构件11的上方(如图6B所示)，其中第一腔体122邻近于导热构件11，第二腔体123则环绕第一腔体122并位于散热器10与第一腔体122之间，其中散热器10具有一环状结构并环绕于第二腔体123外侧。
[0047]在本实施例中，第一材料Ml与第二材料M2分别设置于第二腔体123与第一腔体122内，当电子元件E将热能传递至热管12的第一腔体122时，第一腔体122内的第二材料M2可吸收热能并由固态转变成液态，同时可将热能传递至周围第二腔体123内的第一材料Ml，其中第一材料Ml可吸收热能并产生对流作用，从而快速且均匀地将热能传递至环绕其外的散热器10。
[0048]综上所述，本发明提供一种散热单元，可设置在一电子装置内部，用以对电子装置内的一电子元件进行散热。其中，散热单元主要包括一散热器、一导热构件以及一热管，前述热管主要包括一管体以及两种填充材料容置于管体内，且两种填充材料可吸热并发生不同的相变化，从而帮助热管传递热能。当电子元件运作并产生大量的热能时，导热构件可将电子元件产生的热能传递至热管，再经由热管内的填充材料将热能传递至散热器散出。
[0049]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可以做出部分的变动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种散热单兀，包括: 一散热器; 一导热构件，连接一热源； 一热管，连接该导热构件与该散热器，其中该热管包括: 一管体，形成有封闭的一第一腔体以及一第二腔体；以及 两种填充材料，分别填充于该第一腔体与该第二腔体内； 其中，当该导热构件将来自该热源的热能传递至该热管时，所述填充材料发生不同的相变化，使热能经由该热管传递至该散热器。
2.如权利要求1所述的散热单元，其中所述填充材料包括一第一材料与一第二材料，其中该第一材料吸热时由液态转变成气态，并在放热时由气态转变成液态，该第二材料吸热时由固态转变成液态，并在放热时由液态转变成固态。
3.如权利要求2所述的散热单元，其中该第一材料的沸点介于25°C至45°C之间。
4.如权利要求2或3所述的散热单元，其中该第二材料的熔点介于40°C至60°C之间。
5.如权利要求2所述的散热单元，其中该第一腔体位于该导热构件与该第二腔体之间，且该第一材料与该第二材料分别设置于该第一、第二腔体内。
6.如权利要求2所述的散热单元，其中该第一腔体位于该导热构件与该第二腔体之间，该第一材料与该第二材料分别设置于该第二腔体与该第一腔体内。
7.如权利要求1所述的散热单元，其中该第一腔体环绕该第二腔体。
8.如权利要求1所述的散热单元，其中该第二腔体的一部分凸出于该第一腔体。
9.如权利要求1所述的散热单元，其中该第一腔体邻近该导热构件，该第二腔体位于该散热器与该第一腔体之间，且该散热器环绕该第二腔体。
10.如权利要求4所述的散热单元，其中该第一腔体位于该导热构件与该第二腔体之间，该第一材料与该第二材料分别设置于该第二腔体与该第一腔体内。
【文档编号】H05K7/20GK103547113SQ201210237309
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】谢铮玟, 廖文能, 黄庭强 申请人:宏碁股份有限公司