环形热管以及电子设备制造技术

环形热管的蒸发器（110）包括：具有液体流入口以及蒸汽流出口的壳体（121、122）、配置在该壳体内部并向该壳体的内表面引导液相工作流体的至少一个多孔体（130）。蒸发器（110）还包括配置在壳体（121、122）内且从液体流入口向上述至少一个多孔体（130）内引导工作液的液体供给管（140）。液体供给管（140）具有热导率比壳体（121、122）的材料的热导率低的材料。防止了流入蒸发器（110）的工作液在到达多孔体（130）之前气化，能够达到工作流体的稳定循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及环形热管以及电子设备。
技术介绍
作为用于冷却各种发热器的装置，已知环形热管。环形热管具有将蒸发器和冷凝器利用蒸汽管以及液管来连接成环状的结构，其中的蒸发器利用来自发热体的热量使工作液(液相的工作流体)气化，冷凝器通过使气化的工作液(气相的工作流体)散热来使其冷凝。蒸发器从发热体中获取热量来作为工作液的气化热，同时还起着驱动工作流体循环的泵的作用。在图1A — IC中示出了典型的蒸发器I的结构。图1A是概略性地示出了沿着从液管到蒸汽管方向的工作流体的流动观察时的蒸发器I的截面图。在图1B以及IC中分别概略性地示出了能够分为圆筒型以及平板型的两种典型的蒸发器结构的图1A的A-A’截面。蒸发器10具有与液管50以及蒸汽管55相连接的金属壳体20、配置在金属壳体20内的被称为芯(wick)的多孔体30。来自液管50的工作液60a流入大概位于芯30中央的液体供给通路31，利用工作流体的驱动力被引到金属壳体20的内壁，其中工作流体的驱动力是芯30内的气孔的毛细管力。然后，工作液60a被从发热体传导到金属壳体20的热量气化成蒸汽60b，通过形成在芯30外围部或金属壳体20内壁上的蒸汽排出槽(沟槽)32排出到蒸汽管55。近年来，研究了例如在计算机的中央运算处理装置(CPU)等电子部件的冷却中使用环形热管的技术。很多电子部件像LSI封装体所代表的那样具有平面状的散热面。为了提高该散热面和蒸发器壳体20之间的密封性，在圆筒型蒸发器10’的情况下，如图1B所示，在壳体20上外加成为受热面的平板部28。另一方面，平板型蒸发器10〃的情况下，如图1C所不,一般可以将长方体壳体20的一个面29作为受热面使用。为了提高环形热管的冷却性能，有效的方法是增大蒸发器的内部容积。另一方面，为了使电子设备小型、轻量化，需要尽可能使蒸发器小型化。为了增加小型尤其是薄型蒸发器的内部容积，最好使用如图1C所示的平板型蒸发器。利用金属尤其例如利用铜等高热导性金属制造蒸发器壳体，对提高冷却性能有效。这是因为热量容易从发热体传导到芯的整个外围部，促进了工作液的气化。从防止装入壳体内部的工作液泄漏的观点即气密性的可靠性的观点来看，也是最好选择金属壳体。但是，蒸发器的小型化可能会产生如图2中示出的问题。由于发热体70会向邻近蒸发器壳体20的液管50的部分传热，因此工作液60a在从液管50流入后到达芯30之前也被加热，在该部分沸腾后可能会生成气泡60c。如图2中的放大示意图所示，侵入芯30内的液体供给通路31中的气泡60c会在芯30的两侧形成气相，因此会产生表面张力36，该表面张力36抵消向芯30的外围侧的通常的表面张力35。抵消表面张力意味着芯30的毛细管力不能起到作用。并且，气泡60c的产生增加了液体供给通路31内的压力，有可能阻碍来自液管50的工作液60a的流入。因此，会导致工作流体的循环减弱或停止，甚至会导致环形热管的冷却性能的降低以及/或不稳定的运转。这种问题除了因蒸发器的小型化而容易产生之外，因使用能够将壳体自身的一部分作为受热面的平板型蒸发器以及/或使用高传热性金属壳体也会容易产生。针对这种问题，提出了将圆筒型蒸发器的壳体中液管通过的端面部分变更为具有较低热导率的金属或者树脂，使得壳体的热量不能够直接传导到液管的技术。但是，若将蒸发器壳体的材质选为树脂，则耐压性、长期的气密可靠性会成为问题。并且，在使用低传热性金属的情况下，即使是这种金属其热导率也是树脂的几十倍到几百倍，因此不具备足够的绝热性，不能够充分地抑制冷却性能的降低等问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004— 218887号公报专利文献2 :日本特开2009— 115396号公报专利文献3 :日本专利第3591339号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此依然渴望一种能够防止工作液在到达芯之前气化且能够阻止环形热管的冷却性能的降低以及/或不稳定运转的技术。用于解决问题的手段根据一个观点，环形热管的蒸发器包括壳体，其具有液体流入口以及蒸汽流出口 ；至少一个多孔体，其配置在该壳体的内部，向该壳体的内表面引导液相的工作流体。蒸发器还包括液体供给管，其配置在上述壳体的内部，从液体流入口向上述至少一个多孔体内引导工作液。该液体供给管含有热导率比上述壳体的材料的热导率低的材料。根据另一个观点，提供了包括这种环形热管和电子部件的电子设备，其中的电子部件热粘合于其蒸发器。专利技术的效果抑制了来自蒸发器壳体的热量向流入蒸发器的工作液传导，防止工作液在到达芯之前气化。因此，维持芯的毛细管力，能够实现工作流体的稳定循环，进而实现了电子设备中的电子设备的有效冷却。附图说明图1A是概略性地示出以往技术涉及的蒸发器的截面图。图1B是概略性地示出以往技术涉及的圆筒型蒸发器的截面图。图1C是概略性地示出以往技术涉及的平板型蒸发器的截面图。图2是示意性地示出以往技术涉及的蒸发器具有的一个问题的截面图。图3A是示出了一个实施方式涉及的环形热管所具有的蒸发器的构成元件的立体图。图3B是从其他方向观察图3A的分流器的立体图。图3C是沿着工作流体的流动观察由图3A中示出的构成元件得到的蒸发器的截面图。图3D是示出图3C中的蒸发器的B— B’截面的图。图4是示出了另一个实施方式涉及的环形热管所具有的蒸发器的构成元件的立体图。图5是示出了另一个实施方式涉及的环形热管所具有的蒸发器的截面图。图6A是例举了 一个实施方式涉及的电子设备的立体图。图6B是示出图6A的C一 C’截面的截面图。图6C是示出图6A的D— D’截面的截面图。图7是示意性地示出若干个实施例的结构的截面图。图8是示出图7所示结构的评价结果的坐标图。附图标记说明110、210、310、410 蒸发器120、320、420、520 蒸发器壳体121、221、321、521 壳体的第一部分122、222、322、522 壳体的第二部分130、230、330、530 多孔体(芯)140、240、340、440、540 液体供给管(140 分流器)142、242、542 内管150、250、350、450 液管155,255,355,455 蒸汽管160a、360a、460a 工作液400 电子设备405环形热管461冷凝器463 贮槽470,570 电子部件475配线基板具体实施例方式下面，参照附图对实施方式进行详细的说明。其中，在图中各种构成要素不一定用相同的尺度描绘。并且，在多个附图中对同一个或相对应的构成要素使用了相同或类似的参照符号。首先，参照图3A—图3D对一个实施方式涉及的环形热管所具有的蒸发器110进行说明。图3A以分解图的方式示出蒸发器110所具有的主要构成要素，在图3B中从其他方向示出了图3A中示出的分流器140。并且，图3C是沿着工作流体的流动来观察到的由图3A中示出的构成要素得到的蒸发器110的截面图，在图3D中示出了图3C的B— B’截面。其中，请注意图3C不是用一个平面切割蒸发器时的截面图。在图示的例子中，蒸发器110是平板型蒸发器。蒸发器110包括在蒸汽排出口126与蒸汽管155相连通的第一壳体部121、在液体流入口 125与液管150相连通的第二壳体部122、两个多孔体(芯)130、分支管(分流器)140。第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种环形热管，其具有为了使工作流体循环而连接的液管、蒸发器、蒸汽管以及冷凝器，该环形热管的特征在于， 上述蒸发器具有: 壳体，其具有液体流入口以及蒸汽流出口， 至少一个多孔体，其配置在上述壳体的内部，向上述壳体的内表面引导液相的工作流体，和 液体供给管，其配置在上述壳体的内部，从上述液体流入口向上述至少一个多孔体内引导上述液相的工作流体； 上述液体供给管含有热导率比上述壳体的材料的热导率低的材料。2.如权利要求1所述的环形热管，其特征在于，上述壳体含有金属或合金，上述液体供给管含有热导率为lW/mK以下的材料。3.如权利要求1或2所述的环形热管，其特征在于，上述壳体含有金属或合金，上述液体供给管含有树脂。4.如权利要求3所述的环形热管，其特征在于，上述液体供给管含有从由氟树脂、尼龙树脂、聚醚醚酮树脂、聚丙烯树脂以及聚醛树脂构成的组中选择出的材料。5.如权利要求1至4中 任一项所述的环形热管，其特征在于，上述多孔体含有多孔树脂。6.如权利要求5所述的环形热管，其特征在于，上述多孔树脂是从由氟树脂、聚醚醚酮树脂、聚丙烯树脂以及聚醛树脂构成的组中选择出的材料的多孔树脂。7.如权利要求5或6所述的环形热管，其特征在于，上述多孔体以及上述液体供给管具有含有相同树脂的多孔树脂。8.如权利要求1至7中任一项所述的环形热管，其特征在于，上述液体供给管从上述液体流入口开始不中断地延伸到上述至少一个多孔体。9.如权利要求1至8中任一项所述的环形热管，其特征在于，上述液体供给管具有向上述液管内延伸的管状部。10.如权利要求9所述的环形热管，其特征在于，上述管状部紧贴在上述液管的内壁。11.如权利要求1至10中任一项所述的环形热...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田浩基，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：
国别省市：