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CN212876431U - 散热器 - Google Patents

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CN212876431U
CN212876431U CN202020583482.9U CN202020583482U CN212876431U CN 212876431 U CN212876431 U CN 212876431U CN 202020583482 U CN202020583482 U CN 202020583482U CN 212876431 U CN212876431 U CN 212876431U
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CN
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heat
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heat transfer
capillary structure
heat sink
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CN202020583482.9U
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渡边阳介
川畑贤也
稻垣义胜
三浦达朗
青谷和明
中村敏明
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种散热器，在散热器的设置空间受到限制的环境下，即使在该设置空间存在禁止区域，也能够在防止受热部的烧干的同时提高散热片的散热性能，另外，能够使受热部中的热量输入均匀化。散热器具备：具有与发热体热连接的受热部的传热部件；以及在传热部件的散热部连接的、配置有多个散热片的散热片组，传热部件具有从受热部到散热部连通并且封入有工作流体的一体的内部空间，在传热部件的内部空间收纳有从受热部向散热部延伸的第一毛细结构体，传热部件在位于受热部与散热部之间的隔热部与散热部之间具有散热侧台阶部，散热侧台阶部在与传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶，散热部与隔热部相比更靠散热器的设置面侧。

Description

散热器
技术领域
本实用新型涉及对搭载于电子电路基板等基板的电气/电子部件等发热体进行冷却的散热器，尤其涉及即使在基板的狭小空间存在禁止区域也能够冷却发热体的散热器。
背景技术
随着电子设备的高功能化，在电子设备内部，包括电子部件等发热体，多数部件高密度地搭载于电子电路基板等基板上。另外，随着电子设备的高功能化，电子部件等发热体的发热量增大。作为对电子部件等发热体进行冷却的机构，有时使用散热器。作为散热器，一般使用具备管状的热管的热管式的散热器。
作为热管式散热器，例如有在设置有多个管状的热管的外周面突出设置有平板状的多个散热片的热管式散热器(专利文献1)。专利文献1的散热器是构成为利用多个管状的热管将发热体的热量向散热片输送并从该散热片散热的散热器。
另一方面，近年来，在电子设备内部，包括电子部件等发热体在内，多数部件越来越高密度地搭载，因此有时基板上的散热器的设置空间被限制在狭小空间内。另外，由于电子部件等的高功能化，来自电子部件的发热量增大，因此要求散热器实现省空间化和冷却性能的进一步提高。
在专利文献1的散热器等通过多个热管向散热片输送发热体的热量的散热器中，为了提高冷却性能，需要形成并列配置有多个热管的热管组，并将该热管组与发热体进行热连接。但是，若将由多个热管构成的热管组与发热体进行热连接，则热管的受热量根据与发热体的距离而不同，因此存在无法使各热管的受热均匀化，无法得到充分的冷却性能的情况。另外，在各热管的外周面存在倒角部，在倒角部外侧产生的空隙无助于热管组的传热，因此无法使热管组的受热部的体积足够大，存在终究无法得到充分的冷却性能的情况。
另外，由于在基板上高密度地搭载有多数部件，因此有时在散热器的设置空间存在安装其他部件等的禁止区域。若为了回避基板上的禁止区域而使热管组的隔热部和散热部向远离基板的方向退避，则在狭小空间的设置空间中，存在热管组在散热片的中央部无法进行热连接，无法充分地获得散热片的散热性能的情况。另外，若使热管组的隔热部和散热部向远离基板的方向退避，则在狭小空间的设置空间中，散热片的设置个数受到制约，存在终究无法充分地获得散热片的散热性能的情况。
另一方面，为了得到散热片的散热性能，若使热管组的散热部不向远离基板的方向退避，而仅使隔热部向远离基板的方向退避，则成为热管组的散热部与受热部相比处于重力方向下方的顶部加热的姿势。若热管组为顶部加热的姿势，则在散热部阻碍从气相向液相相变的工作流体向受热部的回流，有时在受热部产生烧干。
专利文献1：日本特开2003-110072号公报
实用新型内容
鉴于上述情况，本实用新型的目的在于提供一种散热器，在散热器的设置空间受到限制的环境下，即使在该设置空间存在禁止区域，也能够在防止受热部的烧干的同时提高散热片组的散热性能，另外，能够使受热部中的热量输入均匀化。
本实用新型的散热器的结构的主旨如下。
[1]一种散热器，具备：具有与发热体热连接的受热部的传热部件；以及在该传热部件的散热部连接的、配置有多个散热片的散热片组，
所述传热部件具有从所述受热部到所述散热部连通并且封入有工作流体的一体的内部空间，
在所述传热部件的内部空间收纳有从所述受热部向所述散热部延伸的第一毛细结构体，
所述传热部件在位于所述受热部与所述散热部之间的隔热部与所述散热部之间具有散热侧台阶部，所述散热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶，所述散热部与所述隔热部相比更靠所述散热器的设置面侧。
[2]在[1]中记载的散热器中，具备：具有与发热体热连接的受热部的传热部件；在该传热部件的散热部连接的管体；以及与该管体热连接的、配置有所述多个散热片的散热片组，
所述传热部件具有从所述受热部到与所述管体连接的连接部连通并且封入有工作流体的一体的内部空间，所述传热部件的内部空间与所述管体的内部空间连通，
在所述传热部件的内部空间收纳有从所述受热部向所述散热部延伸的所述第一毛细结构体，
所述传热部件在位于所述受热部与所述散热部之间的所述隔热部与所述散热部之间具有散热侧台阶部，所述散热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶，所述散热部与所述隔热部相比更靠所述散热器的设置面侧。
[3]在[1]或[2]中记载的散热器中，所述第一毛细结构体具有追随所述散热侧台阶部的台阶的第一台阶部。
[4]在[1]～[3]中任意一项记载的散热器中，所述传热部件在所述受热部与所述隔热部之间还具有受热侧台阶部，所述受热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶。
[5]在[4]中记载的散热器中，所述第一毛细结构体还具有追随所述受热侧台阶部的台阶的第二台阶部。
[6]在[3]～[5]中任意一项记载的散热器中，所述第一台阶部中的所述毛细构造体与所述隔热部和所述散热部的位置处的所述第一毛细结构体相比在与所述传热部件的传热方向正交的方向上被加宽。
[7]在[2]中记载的散热器中，所述管体沿着所述散热片的配置方向延伸。
[8]在[2]中记载的散热器中，所述管体的延伸方向不与所述传热部件的传热方向平行。
[9]在[2]中记载的散热器中，所述管体设置有多个，并且从所述传热部件向多个方向延伸。
[10]在[1]～[9]中任意一项记载的散热器中，所述传热部件的至少一面为平面形状。
在上述方式中，传热部件中的与作为冷却对象的发热体热连接的部位作为受热部发挥功能，与管体连接的部位作为传热部件的散热部发挥功能。在传热部件的受热部中，工作流体从发热体受热而从液相向气相相变，在传热部件的散热部中，气相的工作流体的一部分释放潜热而从气相向液相相变。在本实用新型的散热器的方式中，发热体的热量通过传热部件从传热部件的受热部输送至传热部件的散热部，进而，从传热部件的散热部输送至管体。另外，通过传热部件从发热体受热而相变为气相的工作流体从传热部件向管体流通。气相的工作流体从传热部件向管体流通，由此管体从传热部件接受热量，进而，将从传热部件接受的热量向散热片组传递。在管体将从传热部件接受的热量向散热片组传递时，从传热部件向管体流通的气相的工作流体向液相相变。从管体向散热片组传递的热量从散热片组向散热器的外部环境放出。另外，在上述方式中，传热部件在隔热部与散热部之间具有在与传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶的散热侧台阶部，散热部与隔热部相比位于散热器的设置面侧，因此散热部不位于与隔热部同一平面上。
在本实用新型的散热器的方式中，具有受热部的传热部件的内部空间与并列配置有多个热管的热管组的内部空间不同，整体连通而成为一体。因此，根据内部空间为一体的传热部件将发热体的热量从受热部输送至与热连接于散热片的管体连接的连接部的本实用新型的散热器的方式，液相的工作流体的回流特性优异，另外，即使来自发热体的发热量增大，也能够使受热部的热量输入均匀化，能够降低受热部的热阻。另外，根据本实用新型的散热器的方式，在传热部件的内部空间收纳有从受热部向散热部延伸的第一毛细结构体，另外，在传热部件的隔热部与散热部之间具备在与传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶的散热侧台阶部，由此散热部与隔热部相比更靠散热器的设置面侧。因此，在散热器的设置空间受到限制的环境下，即使在该设置空间存在禁止区域，也能够防止受热部的烧干，并且能够提高与传热部件的散热部热连接的散热片组的散热性能。另外，根据本实用新型的散热器的方式，由于传热部件的整个内部空间连通而成为一体，因此即使发热体产生发热不均，也能够均匀地冷却整个发热体。
根据本实用新型的散热器的方式，毛细构造体具有追随散热侧台阶部的台阶的第一台阶部，由此，使液相的工作流体从散热部向受热部的回流进一步顺畅化，能够更可靠地防止受热部的烧干。
根据本实用新型的散热器的方式，传热部件在受热部与隔热部之间还具有在与传热部件的传热方向不平行的方向上设置有台阶的受热侧台阶部，由此能够更可靠地回避设置空间的禁止区域。
根据本实用新型的散热器的方式，第一毛细结构体还具有追随受热侧台阶部的台阶的第二台阶部，由此能够更可靠地回避设置空间的禁止区域，并且使液相的工作流体从散热部向受热部的回流进一步顺畅化。
根据本实用新型的散热器的方式，第一毛细结构体在第一台阶部在与传热部件的传热方向正交的方向上被加宽，由此能够使液相的工作流体从散热部向隔热部更顺畅地回流。
根据本实用新型的散热器的方式，与传热部件的内部空间连通的管体沿散热片的配置方向延伸，由此使气相的工作流体在管体内沿着散热片的配置方向流通。因此，散热片组的散热效率提高，散热器的冷却性能可靠地提高。
根据本实用新型的散热器的方式，由于管体的延伸方向不与传热部件的传热方向平行，因此从传热部件输送的热量向与传热部件的延伸方向(传热方向)不同的方向输送。因此，对于传热部件的延伸方向(传热方向)，能够防止散热器的尺寸的增大，其结果是，能够实现省空间化。
根据本实用新型的散热器的方式，多个管体从传热部件向多个方向延伸，由此从传热部件向管体输送的热量向与传热部件的延伸方向(传热方向) 不同的多个方向输送。因此，对于传热部件的延伸方向(传热方向)，能够更可靠地防止散热器的尺寸的增大。
附图说明
图1是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器的概要的立体图。
图2是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器的概要的侧视图。
图3是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器内部的概要的立体图。
图4是表示本实用新型的第一实施方式例的散热器的传热部件与管体的连接部的概要的说明图。
图5是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器内部的概要的侧视图。
图6是说明本实用新型的第二实施方式例的散热器的概要的俯视图。
图7是说明本实用新型的第二实施方式例的散热器的概要的侧视图。
图8是说明本实用新型的第三实施方式例的散热器内部的概要的立体图。
图9是说明本实用新型的第四实施方式例的散热器的概要的立体图。
附图文字说明
1、2、3、4 散热器
10 传热部件
14 第一毛细结构体
20 散热片组
31 管体
41 受热部
42 散热部
43 隔热部
50 散热侧台阶部
具体实施方式
以下，使用附图对本实用新型的实施方式例的散热器进行说明。首先，对本实用新型的第一实施方式例的散热器进行说明。需要说明的是，图1是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器的概要的立体图。图2是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器的概要的侧视图。图3是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器内部的概要的立体图。图4是表示本实用新型的第一实施方式例的散热器的传热部件与管体的连接部的概要的说明图。图 5是说明本实用新型的第一实施方式例的散热器内部的概要的侧视图。
如图1、图2所示，本实用新型的第一实施方式例的散热器1具备：具有与发热体100热连接的受热部41的传热部件10；与传热部件10热连接的散热片组20；以及与散热片组20热连接的管体31。散热片组20具备安装于管体31的多个第一散热片21、21…和安装于传热部件10的多个第二散热片22、22…。管体31与传热部件10通过传热部件10的散热部42连接。另外，传热部件10的内部空间与管体31的内部空间连通。即，在散热器1中，传热部件10具有从受热部41到与管体31连接的连接部连通且封入有工作流体的一体的内部空间。
如图1、图2所示，传热部件10具有：具有中空的空洞部13的容器19、和在空洞部13中流通的工作流体(未图示)。另外，在空洞部13内收纳有具有毛细管力的第一毛细结构体14。容器19通过使位于散热器1的设置面侧的一个板状体11和与一个板状体11相对的另一个板状体12重合而形成。
一个板状体11是在平面部的边缘部具有从平面部立起设置的侧壁的板状。另一个板状体12也是在平面部的边缘部具有从平面部立起设置的侧壁的板状。因此，一个板状体11和另一个板状体12成为凹形状。通过使一个板状体11和另一个板状体12的凹形状相对的状态下重合，形成容器19的空洞部13。因此，容器19的形状为平面型。容器19的空洞部13是相对于外部环境被密闭的内部空间，通过脱气处理而被减压。
容器19外表面中的与作为冷却对象的发热体100热连接的部位作为受热部41发挥功能。发热体100与容器19热连接，从而使发热体100被冷却。在传热部件10中，在一端热连接有发热体100，因此在一端形成有受热部 41。另外，在容器19内表面中的受热部41设置有受热部内表面表面积增大部44。受热部内表面表面积增大部44是反复形成有凹凸的部位，在散热器 1中，多个板状片45、45…立起设置于一个板状体11的内表面上。通过在受热部41设置受热部内表面表面积增大部44，使从受热部41向液相的工作流体的热传递顺畅化。
传热部件10从发热体100的位置向规定方向延伸，在与一端相对的另一端热连接有形成散热片组20的第二散热片22。热连接有散热片组20的传热部件10的另一端作为传热部件10的散热部42发挥功能。
传热部件10的处在位于容器19的一端的受热部41与位于容器19的另一端的散热部42之间的中间部作为隔热部43发挥功能。隔热部43是既不与散热片组20也不与发热体100热连接的部位。从发热体100向受热部41 传递的热量沿着隔热部43的延伸方向从受热部41向散热部42输送。
在传热部件10的隔热部43与散热部42之间设置有散热侧台阶部50。散热侧台阶部50是在与传热部件10的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶的部位。在散热器1中，散热侧台阶部50成为与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶。另外，散热侧台阶部50成为与散热器1的设置面大致垂直的方向的台阶。进而，散热侧台阶部50成为从隔热部43朝向散热部42并在散热器1的设置面方向上的台阶。通过在传热部件10的隔热部43与散热部42之间设置散热侧台阶部50，在散热器1的设置空间受到限制的环境下，即使在该设置空间存在禁止区域101，也能够避开禁止区域101 地设置散热器1。
散热侧台阶部50由台阶部51和台阶部52形成，台阶部51是设置于一个板状体11的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶，台阶部52 是设置于另一个板状体12的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶。因此，在一个板状体11中，隔热部43和散热部42不位于同一平面上。另外，在另一个板状体12中，隔热部43与散热部42也不位于同一平面上。根据上述，散热部42位于比隔热部43更靠散热器1的设置面侧的位置。
另外，如图1、图2所示，在散热器1中，在传热部件10的隔热部43 与受热部41之间设置有受热侧台阶部60。受热侧台阶部60是在与传热部件 10的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶的部位。在散热器1中，受热侧台阶部60成为与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶。另外，受热侧台阶部60成为与散热器1的设置面大致垂直的方向的台阶。而且，受热侧台阶部60成为从隔热部43朝向受热部41并在散热器1的设置面方向上的台阶。
受热侧台阶部60由台阶部61形成，该台阶部61是设置于一个板状体 11的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶。在另一个板状体12 上未设置形成受热侧台阶部60的台阶。因此，在一个板状体11中，隔热部 43和受热部41不位于同一平面上。另一方面，在另一个板状体12中，隔热部43与受热部41位于同一平面上。
传热部件10的宽度方向的尺寸没有特别限定，在散热器1中，受热部 41、隔热部43以及散热部42为大致相同的尺寸。另外，传热部件10在受热部41的宽度方向的尺寸能够根据发热体100的宽度方向的尺寸等适当选择。
如图1、图3所示，第一毛细结构体14在传热部件10的宽度方向中央部从容器19的受热部41延伸到散热部42。另外，第一毛细结构体14具有追随散热侧台阶部50的台阶的第一台阶部70。即，在第一毛细结构体14中的位于传热部件10的隔热部43与散热部42之间的部位设置有第一台阶部 70。第一台阶部70的台阶设置在与传热部件10的传热方向不是平行方向的方向上。在散热器1中，散热侧台阶部50成为与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶，与此相对地，第一台阶部70成为与传热部件10的传热方向为大致正交的方向的台阶。另外，散热侧台阶部50成为与散热器1 的设置面大致垂直的方向的台阶，与此相对应地，第一台阶部70成为与散热器1的设置面大致垂直的方向的台阶。进而，散热侧台阶部50成为从隔热部43朝向散热部42并在散热器1的设置面方向上的台阶，与此对应地，第一台阶部70成为从隔热部43朝向散热部42并在散热器1的设置面方向上的台阶。
第一台阶部70由作为设置于隔热部43侧的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部71、和作为设置于散热部42侧的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部72形成。因此，在一个板状体11侧，第一毛细结构体14的位于隔热部43的部位和位于散热部42的部位不位于同一平面上。另外，在另一个板状体12侧，第一毛细结构体14 的位于隔热部43的部位和位于散热部42的部位也不位于同一平面上。根据上述，第一毛细结构体14的位于散热部42的部位与位于隔热部43的部位相比位于更靠散热器1的设置面侧。
另外，如图1、图3所示，第一毛细结构体14具有追随受热侧台阶部 60的台阶的第二台阶部80。即，在传热部件10的位于隔热部43与受热部 41之间的部位设置有第二台阶部80。第二台阶部80的台阶设置在与传热部件10的传热方向不是平行方向的方向上。在散热器1中，受热侧台阶部60 成为与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶，与此相对应地，第二台阶部80成为与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶。另外，受热侧台阶部60成为与散热器1的设置面大致垂直的方向的台阶，与此相对应地，第二台阶部80成为与散热器1的设置面大致垂直的方向的台阶。进而，受热侧台阶部60成为从隔热部43朝向受热部41并在散热器1的设置面方向上的台阶，与此相对应地，第二台阶部80成为从隔热部43朝向受热部41并在散热器1的设置面方向上的台阶。
第二台阶部80由作为设置于隔热部43侧的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部81、和作为设置于受热部41侧的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部82形成。因此，在一个板状体11侧，第一毛细结构体14的位于隔热部43的部位和位于受热部41的部位不位于同一平面上。另外，在另一个板状体12侧，第一毛细结构体14 的位于隔热部43的部位和位于受热部41的部位也不位于同一平面上。根据上述，第一毛细结构体14的位于受热部41的部位与位于隔热部43的部位相比位于更靠散热器1的设置面侧。
作为第一毛细结构体14，没有特别限定，例如可以例举出：铜粉等金属粉的烧结体、由金属线构成的金属网、槽(多个细槽)、无纺布、金属纤维等。在传热部件10中，作为第一毛细结构体14，使用金属粉的烧结体。空洞部13中的未设置第一毛细结构体14的部位作为气相工作流体流通的蒸气流路15发挥功能。第一毛细结构体14从容器19的受热部延伸到散热部，与此相对应地，蒸气流路15从容器19的受热部延伸到散热部。传热部件10 根据工作流体的动作带来的传热特性，将受热部41所接受的发热体100的热量从受热部41向散热部42输送。
如图1～图3所示，在传热部件10的另一端设置有与容器19的空洞部 13的内部空间连通的管体31。因此，在空洞部13中流通的工作流体被封入到从空洞部13到管体31内部的空间中。管体31的形状没有特别限定，在散热器1中，长度方向的形状为直线状，与长度方向正交的方向(径向)的形状为圆形状。另外，任一管体31的形状、尺寸都相同。
管体31沿着传热部件10的散热部42的平面方向，在与传热部件10的传热方向大致正交的方向上延伸。因此，管体31位于比隔热部43更靠散热器1的设置面侧的位置。在散热器1中，由于管体31的延伸方向不与传热部件10的传热方向平行，因此从传热部件10输送的热量通过管体31向与传热部件10的延伸方向不同的方向输送。因此，能够防止散热器1在传热部件10的延伸方向(传热方向)上的尺寸的增大，因此能够实现散热器1 的省空间化。
另外，管体31设置有多个，从传热部件10的散热部42向多个方向延伸。在散热器1中，管体31以传热部件10为中心向左右两方向、即两个方向延伸。另外，管体31以传热部件10为中心在左右两方向各设置相同个数。由于多个管体31从传热部件10向多个方向(在散热器1中为两个方向)延伸，因此从传热部件10输送的热量向与传热部件10的延伸方向不同的多个方向(在散热器1中为两个方向)分支并输送。因此，能够更可靠地防止散热器1在传热部件10的延伸方向上的尺寸的增大。
管体31的空洞部13侧端部(以下，有时称为“基部”。)32开口，与空洞部13相反的端部(以下，有时称为“顶端部”。)33封闭。另外，容器19的空洞部13与管体31的内部空间连通，管体31的内部空间与空洞部 13同样地被脱气处理减压。因此，工作流体能够在容器19的空洞部13与管体31的内部空间之间流通。
另外，在容器19的侧面部形成有用于将管体31安装于容器19的贯通孔(未图示)。贯通孔的形状和尺寸与管体31的形状和尺寸对应，管体31 的基部32嵌插于容器19的贯通孔，由此管体31与容器19连接。因此，管体31和容器19由不同的部件构成。作为固定安装于容器19的管体31的方法，没有特别限定，例如可例举出熔接、焊接、钎焊等。
在散热器1中，由于管体31和传热部件10由不同的部件构成，因此能够自由地选择管体31的配置、形状、尺寸等，散热器1的设计的自由度提高。另外，在散热器1中，通过将管体31嵌插于容器19的贯通孔，能够将管体31安装于容器19，因此组装容易。
如图3所示，在管体31的内表面设置有与收纳于容器19的第一毛细结构体14不同的、产生毛细管力的第二毛细结构体34。作为第二毛细结构体 34，没有特别限定，例如可以例举出：铜粉等金属粉的烧结体、由金属线构成的金属网、槽、无纺布、金属纤维等。在管体31中，作为第二毛细结构体34，以覆盖管体31的整个内表面的方式形成有多个细槽。细槽沿着管体 31的长度方向延伸。
如图4所示，设置在传热部件10上的第一毛细结构体14和设置在管体 31上的第二毛细结构体34也可以经由连接部件35连接。在管体31内部从气相向液相相变的工作流体通过管体31内的第二毛细结构体34的毛细管力，在第二毛细结构体34内从管体31的顶端部33向基部32的方向回流，回流到管体31的基部32的液相的工作流体从第二毛细结构体34向连接部件35的一端流通。从第二毛细结构体34向连接部件35的一端流通的液相的工作流体能够在连接部件35中从一端向另一端流通，并从连接部件35的另一端向传热部件10的第一毛细结构体14回流。
因此，通过设置连接部件35，能够使液相的工作流体从第二毛细结构体 34向传热部件10的受热部41顺畅地回流。根据上述，通过连接部件35，管体31与传热部件10之间的液相的工作流体的流通性能提高，因此散热器 1的冷却性能提高。作为连接部件35，例如可以例举出具有毛细管力的毛细部件，具体而言，可以列举出金属网、金属线的编织体、金属纤维等。
作为容器19和管体31的材料，例如可以例举出铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、不锈钢、钛、钛合金等。作为封入容器19的空洞部13以及管体31的内部空间的工作流体，能够根据与容器19以及管体31的材料的适合性适当选择，例如能够列举水、碳氟化合物类、氢氟醚(HFE)、环戊烷、乙二醇、以上的混合物等。
作为容器19的厚度，可以根据机械强度、重量等适当选择，例如可以例举为0.5～3mm，传热部件10的宽度例如可以例举为4～20mm。另外，作为管体31的直径，可以根据机械强度、重量等适当选择，例如可以例举为5～ 10mm。
如图1所示，散热片组20是将多个第一散热片21、21…、多个第二散热片22、22…分别并列配置而形成的。第一散热片21、第二散热片22都是薄的平板状的部件。其中，散热片组20中的位于两侧部的第一散热片21在与管体31的长度方向大致平行的方向上以规定间隔并列配置。因此，管体 31沿着第一散热片21的配置方向延伸。另外，第一散热片21安装并固定于管体31的位置，并与管体31热连接。第一散热片21均为相同的形状、尺寸。位于散热片组20的中央部的第二散热片22安装、固定在传热部件10 的位置，并与传热部件10热连接。安装有第二散热片22的传热部件10的部位作为散热部42发挥功能。第二散热片22以立起设置于传热部件10的方式安装。
第一散热片21的主表面是主要发挥第一散热片21的散热功能的面。第二散热片22的主表面是主要发挥第二散热片22的散热功能的面。第一散热片21的主表面、第二散热片22的主表面均以与管体31的延伸方向、即长度方向大致正交的方向的方式配置。第一散热片21向管体31的热连接方法没有特别限定，可以使用任意公知的方法，例如，可以例举出在第一散热片 21上形成贯通孔(未图示)，在该贯通孔中嵌插管体31的方法。
如图1、图2所示，与管体31位于比隔热部43更靠散热器1的设置面侧的情况相对应地，能够在第一散热片21的高度方向大致中央部嵌插管体 31。即，在第一散热片21的高度方向大致中央部，管体31被热连接。因此，与在第一散热片21的高度方向上部嵌插管体31的情况相比，能够提高第一散热片21的散热性能。
第二散热片22与传热部件10的热连接方法没有特别限定，可以使用任意公知的方法，例如，可列举出如下方法：在第二散热片22的端部设置在与第二散热片22的主表面垂直的方向上延伸的固定用片部，并将该固定用片部与传热部件10的平面连接而在传热部件10上立起设置散热片22。
散热器1例如由送风风扇(未图示)强制空冷。来自送风风扇的冷却风 F从与传热部件10的传热方向大致平行的方向供给。冷却风F沿着第一散热片21的主表面和第二散热片22的主表面供给，散热片组20被冷却。
第一散热片21和第二散热片22的材质没有特别限定，例如可以例举出铜、铜合金、铝、铝合金等金属、石墨等碳材料、使用碳材料的复合部件等。
接着，使用图1、图3、图5，对散热器1的冷却功能的机理进行说明。首先，在传热部件10的容器19的一端热连接作为被冷却体的发热体100并使一端作为受热部41发挥功能。当容器19的一端从发热体100受热时，在容器19的一端向空洞部13的液相的工作流体传递热量，在容器19的一端的空洞部13，液相的工作流体向气相的工作流体发生相变。气相的工作流体在蒸气流路15中从容器19的一端向作为散热部42的另一端流通。通过使气相的工作流体从容器19的一端向另一端流通，由此传热部件10从其一端向另一端输送热量。向容器19的另一端流通的气相的工作流体的一部分放出潜热而向液相的工作流体L相变，释放出的潜热向与传热部件10热连接的第二散热片22传递。向第二散热片22传递的热量经由第二散热片22向散热器1的外部环境释放。第一毛细结构体14具有追随了散热侧台阶部50 的台阶的第一台阶部70和追随受热侧台阶部60的台阶的第二台阶部80，因此，在容器19的另一端处相变为液相的工作流体L通过第一毛细结构体14 的毛细管力，从容器19的另一端在散热侧台阶部50和受热侧台阶部60中流通并向容器19的一端回流。
另外，由于容器19的空洞部13与管体31的内部空间连通，因此在从液相的工作流体相变的气相的工作流体中，在容器19的另一端没有相变为液相的工作流体从空洞部13流入管体31的内部空间。流入管体31的内部空间的气相的工作流体在管体31内部释放潜热，并向液相的工作流体L相变。在管体31内部放出的潜热向与管体31热连接的第一散热片21传递。向第一散热片21传递的热量经由第一散热片21向散热器1的外部环境释放。在管体31内部从气相向液相相变的工作流体L通过管体31内表面的第二毛细结构体34的毛细管力，从管体31的中央部以及顶端部33向管体31的基部32回流。回流到管体31的基部32的液相工作流体L在容器19的另一端向具有第一台阶部70和第二台阶部80的第一毛细结构体14回流。向第一毛细结构体14回流的液相的工作流体L通过第一毛细结构体14的毛细管力，从容器19的另一端在散热侧台阶部50和受热侧台阶部60中流通并向容器 19的一端回流。
散热器1中，传热部件10的空洞部13与并列配置有多个热管的热管组的内部空间不同，整体连通而成为一体。因此，在散热器1中，空洞部13 为一体的传热部件10将发热体100的热量从受热部41输送至与热连接于散热片组20的管体31连接的连接部，因此液相的工作流体的回流特性优异，另外，即使来自发热体100的发热量增大，也能够使受热部41的热量输入均匀化，能够降低受热部41的热阻。另外，在散热器1中，通过在传热部件10的隔热部43与散热部42之间具备散热侧台阶部50，散热部42位于比隔热部43更靠散热器1的设置面侧，另外，从受热部41向散热部42延伸，具有跟随散热侧台阶部50的台阶的第一台阶部70的第一毛细结构体14被收纳在传热部件10中。因此，在散热器1的设置空间、特别是散热器1的高度方向的设置空间受到限制的环境下，即使在设置空间存在禁止区域101，也能够在回避禁止区域101的同时可靠地防止受热部41的烧干，并且，能够提高与传热部件10的散热部42热连接的散热片组20的散热性能。另外，在散热器1中，由于传热部件10的整个内部空间连通而成为一体，因此即使发热体100产生发热不均，也能够均匀地冷却整个发热体100。
另外，在散热器1中，传热部件10具有受热侧台阶部60，由此能够更可靠地回避设置空间的禁止区域101。另外，第一毛细结构体14具有追随受热侧台阶部60的台阶的第二台阶部80，从而使液相的工作流体从散热部42 向受热部41的回流进一步顺畅化。
接着，使用附图对本实用新型的第二实施方式例的散热器进行说明。需要说明的是，第二实施方式例的散热器与第一实施方式例的散热器的主要部分相同，因此对于相同的结构要素，使用相同的附图标记进行说明。需要说明的是，图6是说明本实用新型的第二实施方式例的散热器的概要的俯视图。图7是说明本实用新型的第二实施方式例的散热器的概要的侧视图。
在第一实施方式例的散热器中，管体沿着平面型的传热部件的平面方向，在与平面型的传热部件的传热方向大致正交的方向上延伸，但可选择地，如图6、图7所示，在第二实施方式例的散热器2中，管体31在与平面型的传热部件10的平面方向大致正交的方向且与平面型的传热部件10的传热方向大致正交的方向上延伸。
在散热器2中，散热片组20由安装于管体31的多个第一散热片21、21…形成。第一散热片21在与管体31的长度方向大致平行的方向上以规定间隔并列配置。因此，管体31沿着第一散热片21的配置方向延伸。另外，散热侧台阶部50成为从隔热部43朝向散热部42并在散热器2的设置面方向上的台阶。因此，能够增加第一散热片21的设置个数，因此散热片组20的散热性能提高。
在散热器2中，特别地，在散热器2的高度方向上具有设置空间但在散热器2的宽度方向上设置空间受到限制的环境下，即使在设置空间存在禁止区域101，也能够在回避禁止区域101的同时可靠地防止受热部41的烧干，并且能够提高与传热部件10的散热部42热连接的散热片组20的散热性能。
接着，使用附图对本实用新型的第三实施方式例的散热器进行说明。需要说明的是，第三实施方式例的散热器与第一实施方式例、第二实施方式例的散热器的主要部分相同，因此对于相同的结构要素，使用相同的附图标记进行说明。需要说明的是，图8是说明本实用新型的第三实施方式例的散热器内部的概要的立体图。
如图8所示，在第三实施方式例的散热器3中，在传热部件10的宽度方向中央部从容器19的受热部41延伸至散热部42的第一毛细结构体14在受热部41与散热部42之间分支。在散热器3中，第一毛细结构体14在第二台阶部80的受热部41侧附近的部位具有分支部，在传热部件10的容器 19的宽度方向两侧，沿着第一毛细结构体14的长度方向延伸有两个分支毛细部14-1、14-2。第一毛细结构体14从受热部41延伸至散热部42，分支毛细部14-1、14-2分别相对于第一毛细结构体14隔开规定间隔而大致平行地从第二台阶部80的受热部41侧附近的部位延伸至散热部42。因此，分支毛细部14-1、14-2分别与第一毛细结构体14相同，具有与散热侧台阶部50的台阶对应的台阶部。
设置在管体31上的第二毛细结构体34经由连接部件35与第一毛细结构体14和分支毛细部14-1或分支毛细部14-2连接。因此，管体31内部的液相的工作流体从第二毛细结构体34经由连接部件35向第一毛细结构体14 和分支毛细部14-1、14-2回流。
在散热器3中，不仅第一毛细结构体14具有与散热侧台阶部50的台阶对应的第一台阶部70，分支毛细部14-1、14-2也分别具有与散热侧台阶部 50的台阶对应的台阶部，由此能够使液相的工作流体更顺畅地从管体31以及散热部42向受热部41回流。因此，在散热器3中，即使受热部41设置成位于比散热部42更靠重力方向上方的、顶部加热的姿势，也能够使液相的工作流体更可靠地从管体31以及散热部42向受热部41回流，能够更可靠地防止受热部41的烧干。
接着，使用附图对本实用新型的第四实施方式例的散热器进行说明。需要说明的是，第四实施方式例的散热器与第一～第三实施方式例的散热器的主要部分相同，因此对于相同的结构要素，使用相同的附图标记进行说明。需要说明的是，图9是说明本实用新型的第四实施方式例的散热器的概要的立体图。
在第一实施方式例的散热器中，散热侧台阶部由作为设置于一个板状体的与传热部件的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部、和作为设置于另一个板状体的与传热部件的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部形成。可选择地，如图9所示，在第四实施方式例的散热器4中，散热侧台阶部50 设置有作为设置于一个板状体11的与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶的台阶部51，而在另一个板状体12上未设置有与传热部件10的传热方向大致正交的方向的台阶部。因此，在一个板状体11中，隔热部43和散热部42不位于同一平面上。另一方面，在另一个板状体12中，隔热部43 与散热部42位于同一平面上。因此，容器19在散热部42的厚度比容器19 在隔热部43的厚度厚与散热侧台阶部50的尺寸相当的厚度。根据上述，第四实施方式例的散热器4的散热部42的厚度比上述的第一实施方式例的散热器的散热部的厚度厚。另外，第四实施方式例的散热器4的容器19在散热侧台阶部50的内部空间比上述第一实施方式例的散热器的容器在散热侧台阶部的内部空间大。
在散热器4中，第一毛细结构体14也从传热部件10的受热部41延伸至散热部42。另外，第一毛细结构体14具有追随散热侧台阶部50的台阶的第一台阶部70和追随受热侧台阶部60的台阶的第二台阶部80。
在散热器4中，由于容器19在散热侧台阶部50的内部空间变大，因此即使在传热部件10的隔热部43与散热部42之间设置有散热侧台阶部50，也能够使液相的工作流体从散热部42向受热部41方向经过第一台阶部70 顺畅地回流。
接着，以下对本实用新型的散热器的其他实施方式例进行说明。在上述各实施方式例的散热器中，在传热部件10上连接有内部空间与容器19的空洞部13连通的管体31，散热片组20的第一散热片21与该管体31热连接，但也可以不在传热部件10上连接管体31，因此，在散热片组20上也可以不设置第一散热片21。此外，根据需要，第一毛细结构体14的第一台阶部70 可以具有加宽部73，加宽部73与在隔热部43和散热部42的位置处的第一毛细结构体14相比在与传热部件10的传热方向正交的方向(传热部件10 的宽度方向)上被加宽(参照图1、图3)。即，第一台阶部70的宽度也可以比位于隔热部43及散热部42的第一毛细结构体14的宽度宽。通过使第一台阶部70的宽度加宽，能够使液相的工作流体从散热部42更顺畅地向隔热部43回流。此外，根据需要，第一毛细结构体14的第二台阶部80可以具有加宽部83，加宽部83与在隔热部43和受热部41的位置处的第一毛细结构体14相比在传热部件10的宽度方向上被加宽(参照图1、图3)。通过使第二台阶部80的宽度加宽，能够使液相的工作流体从隔热部43向受热部41更顺畅地回流。
在上述实施方式例的散热器中，在传热部件10形成有受热侧台阶部60，但也可以根据散热器的使用状况、设置状况，不设置受热侧台阶部60。
本实用新型的散热器在散热器的设置空间受到限制的环境下，即使在该设置空间存在禁止区域，也具有优异的冷却性能，因此，在例如对设置于狭小空间的电路基板上搭载的高发热量的电子部件、例如中央运算处理装置等电子部件进行冷却的领域中利用价值高。

Claims (22)

1.一种散热器，其特征在于，具备：具有与发热体热连接的受热部的传热部件；以及在该传热部件的散热部连接的、配置有多个散热片的散热片组，
所述传热部件具有从所述受热部到所述散热部连通并且封入有工作流体的一体的内部空间，
在所述传热部件的内部空间收纳有从所述受热部向所述散热部延伸的第一毛细结构体，
所述传热部件在位于所述受热部与所述散热部之间的隔热部与所述散热部之间具有散热侧台阶部，所述散热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶，所述散热部与所述隔热部相比更靠所述散热器的设置面侧。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，具备：在该传热部件的散热部连接的管体；以及与该管体热连接的、配置有所述多个散热片的散热片组，
所述传热部件具有从所述受热部到与所述管体连接的连接部连通并且封入有工作流体的一体的内部空间，所述传热部件的内部空间与所述管体的内部空间连通。
3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体具有追随所述散热侧台阶部的台阶的第一台阶部。
4.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体具有追随所述散热侧台阶部的台阶的第一台阶部。
5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述传热部件在所述受热部与所述隔热部之间还具有受热侧台阶部，所述受热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶。
6.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述传热部件在所述受热部与所述隔热部之间还具有受热侧台阶部，所述受热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶。
7.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述传热部件在所述受热部与所述隔热部之间还具有受热侧台阶部，所述受热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶。
8.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述传热部件在所述受热部与所述隔热部之间还具有受热侧台阶部，所述受热侧台阶部在与所述传热部件的传热方向不是平行方向的方向上设置有台阶。
9.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体还具有追随所述受热侧台阶部的台阶的第二台阶部。
10.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体还具有追随所述受热侧台阶部的台阶的第二台阶部。
11.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体还具有追随所述受热侧台阶部的台阶的第二台阶部。
12.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述第一毛细结构体还具有追随所述受热侧台阶部的台阶的第二台阶部。
13.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述第一台阶部中的所述第一毛细结构体与所述隔热部和所述散热部的位置处的所述第一毛细结构体相比在与所述传热部件的传热方向正交的方向上被加宽。
14.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述第一台阶部中的所述第一毛细结构体与所述隔热部和所述散热部的位置处的所述第一毛细结构体相比在与所述传热部件的传热方向正交的方向上被加宽。
15.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述管体沿着所述散热片的配置方向延伸。
16.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述管体的延伸方向不与所述传热部件的传热方向平行。
17.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述管体设置有多个，并且从所述传热部件向多个方向延伸。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的散热器，其特征在于，所述传热部件的至少一面为平面形状。
19.根据权利要求2、15～17中任一项所述的散热器，其特征在于，在所述管体的内表面设置有第二毛细结构体，所述第一毛细结构体与所述第二毛细结构体经由连接部件连接。
20.根据权利要求19所述的散热器，其特征在于，所述连接部件是具有毛细管力的毛细部件，设置在所述传热部件的所述第一毛细结构体的种类、设置在所述管体的所述第二毛细结构体的种类和所述毛细部件的种类彼此不同。
21.根据权利要求19所述的散热器，其特征在于，设置在所述管体的所述第二毛细结构体是形成于所述管体的内表面的多个细槽。
22.根据权利要求20所述的散热器，其特征在于，设置在所述管体的所述第二毛细结构体是形成于所述管体的内表面的多个细槽。
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