本发明专利技术公开了一种平板蒸发器结构及具有平板蒸发器结构的回路式热管，该回路式热管是于一热源上设置一蒸发区段并以一传导区段连结一冷凝区段，该蒸发区段包括一密闭容置结构、一毛细结构，且该底面设置一槽道结构，及在该盒体侧缘设置有一液体入口及一气体出口，分别连接于一气体流道及一液体流道，用以将该工作流体受该热源蒸发为蒸气时，由该气体出口导出蒸气，并由该气体流道导入该冷凝区段的冷凝装置中，再将冷却回复为原形态的工作流体，以该液体流道导回于该密闭容置结构，并进行反复的循环动作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于一种回路式热管，特别是关于一种具有平板蒸发器结构的 回路式热管。
技术介绍
由于半导体工艺的进展，芯片的导线数一直在增加，为了要容纳这些导线，封装后的面积常是芯片面积(Die Area)的数倍。因此封装表面的热量并 非均匀的分布，容易形成热点(Hotspot)继而因热应力不均而导致芯片损坏。 热管(Heat Pipe)的作用即在快速的将热导往其他散热装置，再通过散热模 块将热排除，目前的热管设计最多是应用在笔记型电脑的散热，包括下列几 种方式(1) 强制气冷散热；(2) 强制液冷散热；(3) 热管相变化散热；(4) 制冷器散热；(5) 冷冻式散热。其中，冷冻式散热又可分为微流道热沉(Micro Channel Heat Sink)、 微散热器(Micro Heat Exchanger)、 微冷冻机(Micro Miniature Refrigerators)、微热管(Micro Heat Pipes)、微喷流(Micro Jets)、液滴 冷却(Dr叩let Cooling),高单价的散热模式虽有高散热效能，却不符合现 在低成本高功率的电脑使用，因此发展低成本、高效能、低磨耗的散热装置 是未来的趋势。图1为显示传统热管结构的示意图，该传统的热管结构ioo是由密闭容 器l、毛细结构2与工作流体3所构成(参阅图l所示)，该密闭容器l是于 抽真空后注入适量的工作流体3。当该容器1的蒸发端la (Evaporator)受热， 该工作流体3吸热而气化，所产生的蒸气31 (Vapor)则流向凝结端 lb (Condenser)放热，藉由不同温度下所产生的不同饱和蒸气压驱动流体， 而凝结液32将通过毛细结构2的毛细作用回流至原加热位置蒸发端la，其 工作原理是利用两相变化过程会吸收大量热的原理。由于热管结构100内的 工作流体3藉由两相变化传输热量，因而可得到极高的热传导性，达成快速 导热的目的，营造一个超热导的环境。一般应用于电子元件散热的热管与发热源的接触面积相当有限，其管状 造型亦有形状上的限制，压扁、弯角都会大大降低热管该有的性能，其热管 会因此失去效用。因此，业界将两相变化利用在平板之中，目的在减少厚度、 并去除热管本身的飞溅限制，此技术即名为「平板热管(Plate Heat Pipe)」， 与此雷同的技术应用于太阳能源技术的领域，称之为回路式热管200(参阅图 2所示)，是由一蒸发端la受热，工作流体3吸热而气化，所产生的蒸气31 经由一蒸气管路lla导引至一凝结端lb放热，再由一液体管路lib回流至 该蒸发端la。然而，半导体产业是我国具有全球竞争力的产业之一，随着电子产品功 能不断增强，内部电子元件因高功率而产生的高温现象，须有良好的散热装 置加以冷却。现有的散热鳍片-风扇为主的散热机制，势必无法满足未来微 电子元件散热需求，再者，水冷散热的散热模式容易导致水分子溢出，而影 响电子元件短路的危机。举凡现代微电子产品(3C: Computer、Communication、Cons菌er Electron Products)以及半导体原件(高功率LED、激光、LED阵列)及大尺寸电视背光 模块的散热问题，且高科技的商品才能打进民生用品中，成为大家都能拥有 的高技术，而在热管积极发展的同时，电子产品的发热量也是日进百里，随着元件小型化、运算速度增量，热的问题已经浮上台面，因此现在很多做电 子半导体的厂商，纷纷成立系统或元件散热的研发部门，以解决该散热问题。
技术实现思路
本专利技术所欲解决的技术问题是提供一种平板蒸发器及回路式热管，用 以将在封闭的区域内装填有可随温度变化作液、气相态变化的工作流体，利 用此相变化大量快速的传递热量。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种迷你平板式热管，使整体能 提高作动性能及具有较高的散热效率，以因应未来高致密性电子元件的散热 需求。本专利技术的技术解决方案是 一种具有平板蒸发器结构的回路式热管，是 于一热源上设置一蒸发区段，并以一传导区段连结一冷凝区段组成该蒸发 器，该蒸发区段包括有设置于该热源上的一密闭容置结构，而该密闭容置结 构系由一盖体、 一盒体组合形成--密闭容置空间，且包括有一槽道结构、---毛细结构、 一于盒体侧缘设置的液体入口，用以注入一工作流体，以及设置 于液体入口相对应的盒体侧缘的--气体出口，用以导出受热源蒸发的工作流 体产生的蒸气，其中，该槽道结构于该密闭容置空间的底面，等距间隔且相 互平行设置复数个凹槽槽道，并于上方水平设置该毛细结构，且该盒体侧缘 的液体入口与该毛细结构相连通，而该对应的盒体侧缘的气体出口系连通于 该槽道结构的凹槽槽道，且分别连接于一气体流道及一液体流道，用以将该 工作流体受该热源蒸发为蒸气时，由该气体出口导出蒸气，并由该气体流道 导入该冷凝区段的冷凝装置中，再将冷却回复为原形态的工作流体，以该液 体流道导回于该密闭容置结构，并进行反复的循环动作。本专利技术还提出一种回路式热管的平板蒸发器结构，该回路式热管是于一 热源上设置一蒸发区段，并以一传导区段连接一冷凝区段所组成，该蒸发器 包括有一密闭容置结构，设置于该热源上，以一盖体及一盒体组合成一密闭容 置空间，该密闭容置结构包括有一毛细结构，是与该密闭容置结构底面呈水平配置，设置于该密闭 容置空间内；一液体入口，设置于该盒体侧缘，用以注入一工作流体，并连通于 该毛细结构；一气体出口，设置于该液体入口对应的盒体侧缘，用以导出受热源蒸发 的工作流体产生的蒸气。本专利技术的特点和优点是本专利技术主要研究制作小型平板热管，以应用于 笔记型电脑散热之中，其散热问题为在其有限的空间之中能将热散出，因此 如何有效的将热导引到固定的冷凝区域，是相当重要的问题。再者，其热管 可视为是一个具有高热传导率的被动热传元件，由于内部的两相流热传机 制，使得热管的传热能力是同样尺寸铜金属的数百倍以上，可谓为热的超导 体，利用热管作为热的传递物时，具有反应迅速及热阻小的优点，因此配合 热管或其衍生产品的使用发展出各型高性能散热模块，适合解决目前各式电 子产品因性能提升所衍生的散热问题。本专利技术在有限空间的散热功能发展出的平板式小型热管，可利用于例如 笔记型电脑等，改良传统因热管折弯而效能降低的缺陷，同时也改良热管因尺寸太小而造成的携带限制(Entertainment Limit),在有限空间里采流道 可弯曲的设计，可多增加一些空间上的运用。并通过回路式热管的高效能， 凡属需要散热的电子元件、机械工业、生化医疗、大尺寸电视散热、室内外 LED灯照明设备等，均可利用「液气两相变化」原理让微小液滴吸收大量热 能再予气化，快速将热源带离相当远的距离，消除热点使电子元件能正常工 作，更可避免水分子溢出而导致电子元件短路，提供了电子散热新的途径， 更提升冷却技术的发展与研究，亦可通过迷你平板式热管提高整体作动性能 及散热效率。附图说明图1为显示传统热管结构的示意图； 图2为显示传统热管结构的方块图3为显示本专利技术具有平板蒸发器结构的回路式热管的立体图； 图4为显示本专利技术具有平板蒸发器结构的回路式热管的4-4断面图； 图5为显示本专利技术具有平板蒸发器结构的回路式热管的5-5断面图； 图6为显示本专利技术具有平板蒸发器结构的回路式热管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有平板蒸发器结构的回路式热管，是于一热源上设置一蒸发区段，并以一传导区段连结一冷凝区段组成，其中：该蒸发区段包括有：一密闭容置结构，设置于该热源上，以一盖体及一盒体组合形成一密闭容置空间，该密闭容置结构包括有：一毛细结构，是与该密闭容置结构底面呈水平配置，设置于该密闭容置空间内；一液体入口，设置于该盒体侧缘，用以注入一工作流体，并连通于该毛细结构；一气体出口，设置于该液体入口对应的盒体侧缘，用以导出受热源蒸发的工作流体产生的蒸气；该传导区段包括有：一气体流道，连接于该密闭容置结构的气体出口；一液体流道，连接于该密闭容置结构的液体入口；该冷凝区段包括有：一冷凝装置，分别经由该传导区段的气体流道及液体流道连接于该密闭容置结构的气体出口及液体入口，且该气体流道是与该液体流道以对向设置于冷凝装置的一选定位置；当该密闭容置空间注入一工作流体时，该工作流体受该热源蒸发为蒸气，并通过该气体出口连通气体流道导入该冷凝区段的冷凝装置，待该蒸气冷却回复为原形态的工作流体后，再经由该液体流道导回该密闭容置空间中，并进行反复的循环动作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：康尚文，蔡孟昌，
申请(专利权)人：私立淡江大学，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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