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TWI333824B - Heat dissipation device with heat pipe - Google Patents

Heat dissipation device with heat pipe Download PDF

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TWI333824B
TWI333824B TW94111152A TW94111152A TWI333824B TW I333824 B TWI333824 B TW I333824B TW 94111152 A TW94111152 A TW 94111152A TW 94111152 A TW94111152 A TW 94111152A TW I333824 B TWI333824 B TW I333824B
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TW
Taiwan
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heat
heat pipe
groove
base
heat sink
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Application number
TW94111152A
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English (en)
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TW200637468A (en
Inventor
Hsieh Kun Lee
Cheng Tien Lai
Zhi-Bin Tan
Original Assignee
Foxconn Tech Co Ltd
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Publication date
Application filed by Foxconn Tech Co Ltd filed Critical Foxconn Tech Co Ltd
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Publication of TW200637468A publication Critical patent/TW200637468A/zh
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Description

1333824 - 099年08月19日修正替换頁 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係指一種散熱裝置,尤係指一種用於冷卻電子元 件之熱管散熱裝置。 【先前技術】 [0002] 隨著電子資訊業不斷發展,電子元件(尤其係中央處理 器)運行頻率和速度於不斷提升,高頻高速運行將使電 子元件產生之熱量隨之增加,致其溫度不斷升高,嚴重 影響其運行時之性能,爲確保電子元件能正常運行,必 須及時排出其所産生之大量熱。 [0003] 爲此,業界使用散熱裝置對電子元件進行輔助散熱,現 有散熱裝置包括一底座及設於底座上之複數散熱鰭片, 該散熱底座底面爲平滑之實體金屬,係供貼設於中央處 理器表面。而隨著中央處理器體積越來越小,其發熱也 更加集中,因局限於金屬之傳熱性能,散熱底座中心處 之熱量往往過於集中,而無法快速傳遞到整個散熱裝置 ,從而限制整體散熱效果。 [0004] 爲克服上述問題,業界採用熱管傳熱之散熱裝置曰益增 多,熱管係於金屬管體内設置毛細結構物(如粉末燒結 物 '溝槽結構、絲網結構等),並密封裝入工作液體( 如水、酒精等),然後抽至真空狀態,依賴工作液體受 熱後進行液氣兩相變化而吸收、釋放熱量,由於熱管之 傳熱不定向且可遠距離傳熱廣泛應用。台湾专利公告第 532758号揭示一种运用热管之电子元件散热装置,其包 括一基座、设置于基座上之複數散热鳍片及二大致呈“ 094111152 表單编號A0101 第3頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日修正替换頁 3”形之热管。該基座底面與電子元件表面貼合,該基 座上表面及散熱鰭片下端緣對應開設兩對半圓形凹槽, 每一熱管一端部通過導熱膠黏合或焊接於上述凹槽中。 這些散熱鰭片遠離基座之適當位置開設穿孔,供套設于 熱管另一端部上。電子元件産生之熱量傳遞到基座,然 後通過熱管將熱量傳遞到上部之散熱鰭片上,最後通過 散熱鰭片將熱量散發到周圍空氣中,達到冷卻電子元件 之目的。然,因熱管上端部與散熱鰭片接觸面積小,傳 導至散熱鰭片上部之熱量相對較少,不能充分利用散熱 鰭片之上方部位,充分發揮熱管之傳熱遠、傳熱快之性 能,此種情況於散熱鰭片之縱向及水平尺寸較大時更爲 明顯。 【發明内容】 [0005] 本發明之目的係提供一種散熱效率高之熱管散熱裝置。 [0006] 本發明之熱管散熱裝置包括一散熱器及至少一熱管,該 散熱器包括一可與電子元件接觸之基座及設置於基座上 之散熱鰭片組,該散熱器還包括一蓋板,該蓋板與散熱 鰭片組接觸,該散熱鰭片組一側面形成一凹槽,該熱管 兩端與基座、蓋板接觸,中部與散熱鰭片組之凹槽邊緣 熱接觸。 [0007] 本發明與先前技術相比具有如下優點:基座吸收之熱量 一部分沿散熱鰭片組向上傳遞,一部分由熱管迅速傳遞 至蓋板,使熱量沿散熱器兩端向散熱鰭片之路徑傳遞, 同時夾於散熱鰭片組凹槽内之熱管將熱量沿中間向散熱 器兩端之路徑傳遞,兩條路徑將熱量均勻分佈於散熱鰭 094111152 表單編號A0101 第4頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日修正替換頁 片上,有利快速散熱,熱管之傳熱遠、傳熱快之性能得 J充刀發揮,且熱官與凹槽充分接觸中部直接向鰭片 傳熱,熱管之利用率提高,散熱裝置整體散熱效率也得 到改善。 【實施方式】 [0008] 請參閱第四圖,本發明熱管散熱裝置係用來安裝於中央 處理器(圖未示)等發熱電子元件上對其進行散熱。該 熱管散熱裝置包括一散熱器1〇、與散熱器1〇底部、中部 及上。卩接合之熱官20及裝設於散熱器1〇一側之風扇結構 30 〇 [0009] 如第一圖、第二圖所示,該散熱器1〇包括一基座12、設 置於基座12上表面之散熱片組η及一將散熱片組η夾於 其與基座12之間之蓋板丨6。該基座12下表面與中央處理 器表面相貼合,其上表面開設一對平行之第一溝槽12〇, 基座12與第一溝槽12 0垂直之一對侧邊開設一對孔口 12 £ 。該蓋板16下表面開設一對平行之第二溝槽16〇,蓋板16 與第一溝槽16 〇垂直之一對側邊開設一對孔口 1 6 2 ^該散 熱片組14包括複數散熱片14〇,每一散熱片14〇相互疊合 形成散熱片組14,每一散熱片140相對兩端分別同向垂直 彎折延伸形成折邊142,折邊142連續形成一平面。該散 熱片組14之一側端形成一缺口,每一散熱片14〇之缺口處 同向設有折邊143,折邊143連續形成一内凹面。其中由 折邊142形成之平面分別與基座12上表面及蓋板16之下表 面相貼合’且該平面上相應基座12之第一溝槽12〇設有第 一凹口 144,第一溝槽120與第一凹口 144共同形成第一 094111152 表單编號A0101 第5頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日按正替換頁 内通道44。該平面上相應蓋板16之第二溝槽16〇設有第二 凹口 146,第二溝槽160與第二凹口 146共同形成第二内 通道46。該折邊143連續形成之内凹面於散熱片組14一側 面形成凹槽148,該凹槽148包括一坡度較緩之第一凹槽 1480及坡度較陡之第二凹槽1482。 [0010]該熱管20包括一 S形熱管22與一“匚,,字型熱管24,該§ 形熱管2 2連續彎折形成第一水平段2 2 〇 '第二水平段2 2 2 和第三水平段224,從而熱管22整體呈s形。該“匸,,字 型熱管24包括一蒸發段240及一冷凝段244。熱管22之第 一水平段2 20及第三水平段224可通過導熱膠粘接或錫膏 焊接等方式分別貼合於該第―溝槽12〇、第二溝槽16〇内 ,而熱管22之第二水平段222可通過錫膏焊接或過盈配合 等方式卡設於該凹槽148内。其中第一水平段22〇與第二 水平段222之彎折部落入第一凹槽148〇處第二水平段 222夾於第二凹槽1482内,並與其内凹面緊密貼合,增加 熱管22與散熱片140之接觸面積。同樣熱管24之蒸發段 240及冷凝段244亦可通過導歸雜或錫膏焊接等方式 分別貼合於該第一溝槽120、第二溝槽160内。 [0011] 風扇結構30包括-風扇32及—風扇岐架34,該風扇固 疋架34爲丨形框架,該框架—對邊同向設有—對折邊 340,母條折邊34〇兩末端設有與該孔〇122、⑽相對應 之孔洞342, 螺針順次穿過孔洞342 、孔口 122、162將風 094111152 本毛明熱S散熱裝置之傳熱路徑請參閱第 表單編請〇1 第6頁/共15頁 圖,中央處 0993296269-0 [0012] 1333824 _ 099年08月19日修正替換頁 理器工作時,産生之熱量傳遞到散熱器10之基座12,一 部分熱量直接傳遞至散熱片組14,另一部分熱量使熱管 ' 20内工作流體於第一水平段220、蒸發段240受熱蒸發, 於第二水平段222、第三水平段224及冷凝段244被冷凝 ,使散熱器10底部之熱量能夠快速傳導至其中部和上方 ,均勻分佈於散熱鰭片組14中,再通過風扇32提高散熱 器10與周圍空氣之熱對流速度,加強熱管散熱裝置之整 體散熱效率。 [0013] 本發明熱管散熱裝置於該實施方式中,熱管20爲圓筒狀 ,本發明熱管散熱裝置也可使用S形板型熱管,此時,散 熱片組14與基座12及蓋板16上容設熱管20之第一、第二 通道4 4、4 6相對形成方形筒狀通道即可。 [0014] 本實施方式中,散熱器10具有一基座12,該基座12主要 吸收中央處理器産生之熱量,之後將熱量傳遞至散熱片 組14之底部及熱管20。本發明熱管散熱裝置亦可只由散 熱片組14和熱管20組成,此時熱管20之第一水平段220 、蒸發段240與第一散熱片組14下端之平面平齊設置,可 直接與中央處理器等發熱源熱性接觸即可。 [0015] 上述實施方式中,熱管20包括連續彎折形成之一蒸發部 及遠離該蒸發部之二冷凝部。可以理解地,本發明熱管 散熱裝置之熱管還可以根據實際散熱需求,經連續彎折 而形成兩個以上之冷凝部,此時對應該複數冷凝部設置 複數散熱片組14,散熱片組14上對應該等冷凝部分別形 成容置該冷凝部之複數凹槽148。 【圖式簡單說明】 表單编號A0101 094111152 第7頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日修正替換頁 [0016] 圖1係本發明熱管散熱裝置之立體分解圖。 [0017] 圖2係本發明熱管散熱裝置之組裝狀態圖。 [0018] 圖3係本發明熱管散熱裝置之立體組合圖。 [0019] 圖4係本發明熱管散熱裝置傳熱路徑示意圖。 【主要元件符號說明】 [0020] 散熱器:10 [0021] 熱管:22、24 [0022] 基座:12 [0023] 散熱鰭片組:14 [0024] 蓋:16 [0025] 風扇結構:30 [0026] 風扇:32 [0027] 風扇固定架:34 [0028] 第一通道:44 [0029] 第二通道:4 6 [0030] 第一溝槽:120 [0031] 第二溝槽:160 [0032] 凹槽:148 [0033] 第一水平段:220 [0034] 第二水平段:222 094111152 表單編號A0101 第8頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日梭正替换頁 [0035] 第三水平段:224 [0036] 蒸發段:240 [0037] 冷凝段:244 094111152 表單編號A0101 第9頁/共15頁 0993296269-0

Claims (1)

1333824 __ 099年08月19日修正替換頁 七、申請專利範圍: 1 . 一種熱管散熱裝置,包括: 一散熱器及至少一熱管,該散熱器包括一可與電子元件接 觸之基座及設置於基座上之散熱鰭片組,該散熱器還包括 一蓋板,該蓋板與散熱鰭片組接觸,該散熱鰭片組一側面 形成一凹槽,該熱管兩端與基座、蓋板接觸,中部與散熱 鰭片組之凹槽邊緣熱接觸,該凹槽包括第一凹槽及坡度大 於第一凹槽之第二凹槽,該熱管的中部與端部之間的彎折 段落入該第一凹槽處,該熱管的中部夾設於第二凹槽内。 2. 如申請專利範圍第1項所述之熱管散熱裝置,其中該熱管 呈” S”形,包括第一水平段、第二水平段及第三水平段 ,所述第一及第三水平段分別為該熱管的端部,所述第二 水平段為該熱管的中部,該熱管之第一水平段、第三水平 段分別與基座、蓋板熱性接合,該第二水平段夾設於第二 凹槽内。 3. 如申請專利範圍第2項所述之熱管散熱裝置,其進一步包 括一與基座、蓋板熱接觸之“C” 形熱管。 4. 如申請專利範圍第2項所述之熱管散熱裝置,其中該散熱 鰭片組包括相互重疊組合之複數散熱鰭片,每一散熱鰭片 一側緣設有一缺口,該缺口於散熱鰭片組一側面形成上述 凹槽。 5. 如申請專利範圍第4項所述之熱管散熱裝置,其中該基座 、蓋板與散熱鰭片接觸處分別設有溝槽。 6 .如申請專利範圍第4項所述之熱管散熱裝置,一風扇結構 安裝於與開有凹槽一側相對之另一側。 094111152 表單編號A0101 第10頁/共15頁 0993296269-0 1333824 099年08月19日按正替换頁 7.如申請專利範圍第6項所述之熱管散熱裝置,其中該風扇 結構包括一風扇及一風扇固定架,該風扇固定架分別與蓋 板、基座配合將風扇固定於散熱器上。 094111152 表單編號A0101 第11頁/共15頁 0993296269-0
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