專利名稱：環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，尤指于腔室內(nèi)以多不同導(dǎo)熱系數(shù)與滲透率的毛細結(jié)構(gòu)層疊層設(shè)置，以避免腔室中產(chǎn)生過高的蒸氣壓，以提升環(huán)路熱管整體散熱效率的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體科技的進步，積體電路(IC)已被大量地使用于個人電腦、筆記型電腦及網(wǎng)路伺服器等電子裝置的晶片中。然而，由于集成電路的處理速度和功能顯著提高，使得積體電路對應(yīng)產(chǎn)生的廢熱亦顯著增加，若不能有效地將此廢熱排除，則容易造成電子裝置失效。因此，各種散熱方式乃被提出，以使可迅速地將積體電路產(chǎn)生的廢熱排除，避免發(fā)生電子裝置失效的情事。就傳統(tǒng)環(huán)路熱管(Loop Heat Pipe LHP)設(shè)計有貯存器或補充室(resevior/ compensation chamber)以儲存適量工作流體(fluid)，使蒸發(fā)器(evaporator)能得到適當(dāng)流體補充能容工作流體因為密度變化而引起的體積變化，并進一步濾過氣體(gas)或氣泡(biAble)，使其不致受其干擾破壞。盡管環(huán)路熱管(Loop Heat Pipe LHP)具有眾多優(yōu)點，但由于傳統(tǒng)環(huán)路熱管采用圓柱型結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器，使環(huán)路熱管的蒸發(fā)器需要較大的空間，同時由于其圓柱外表面為圓弧面， 因此無法直接與熱源接觸，有鑒于此開發(fā)另一平板式環(huán)路熱管，并采用單一種的毛細結(jié)構(gòu)作為芯(Wick)結(jié)構(gòu)，而單一種的毛細結(jié)構(gòu)作為芯(Wick)結(jié)構(gòu)會使加熱蒸發(fā)器的熱很容易地進入補充室(resevior/compensation chamber)中，即出現(xiàn)嚴(yán)重的熱漏現(xiàn)象，若要防止嚴(yán)重的熱漏則必須將采用低導(dǎo)熱系數(shù)的毛細結(jié)構(gòu)作為芯(Wick)結(jié)構(gòu)，則會令蒸發(fā)器產(chǎn)生很大的局部熱阻，而若采用高導(dǎo)熱的單層毛細結(jié)構(gòu)作為芯(Wick)結(jié)構(gòu)的話，則會令平板式環(huán)路熱管初始啟動變的相當(dāng)困難，即需要過大的啟動臨界功率，在某些特殊工作情況下甚至無法啟動。另外，傳統(tǒng)平板式環(huán)路熱管殼體材料一般與該底板為相同材質(zhì)，而蒸發(fā)器底板追求高導(dǎo)熱性，再者，該平板式環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的特殊性，故當(dāng)蒸發(fā)器底板受熱時，其通過除底板外的其他壁面的熱傳導(dǎo)加熱補充室(resevior/compensation chamber)內(nèi)部的工作流體問題非常嚴(yán)重，有時該部分熱甚至可以和蒸發(fā)器內(nèi)部通過芯(Wick)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的熱漏現(xiàn)象相當(dāng)，當(dāng)上述兩種情況綜合作用下時平板式環(huán)路熱管的熱性能變得很差，完全發(fā)揮不出平板式環(huán)路熱管的優(yōu)點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種可防止熱漏現(xiàn)象影響環(huán)路熱管的散熱效能的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)。為達上述目的本實用新型提供一種環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，包含一管體、一腔體、一第一毛細層、一第二毛細層及多溝槽；所述管體具有一第一端、一第二端及一通道，該通道連通所述第一端和所述第二端；該腔體具有一第一腔室、一第二腔室、工作流體與一底部，所述第一腔室具有一第一連接孔，所述第二腔室具有一第二連接孔，并該第二腔室的一側(cè)延伸一支撐柱，所述第一連接孔、所述二連接孔分別與所述管體的第一端、第二端連接；所述第一毛細層設(shè)于所述腔體的底部；該第二毛細層覆蓋于所述第一毛細層上方，該多溝槽選擇設(shè)于該底部或該第一毛細層。所述第一毛細層可提供環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)運作時所需的足夠的毛細力及降低工作流體流過該第一毛細層的壓力損失；第二毛細層有效充當(dāng)環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)中鎖熱的功效，進而有效防止來自第一毛細層的熱漏將第二腔室內(nèi)的工作流體加熱至很高的溫度產(chǎn)生過高溫的汽液兩相平衡，且在第二腔室內(nèi)產(chǎn)生過高的飽和蒸汽壓，阻止該蒸汽壓力管體內(nèi)的液體回流至第二腔室內(nèi)；通過上述環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)可令該腔室內(nèi)避免產(chǎn)生過高的蒸氣壓，以提升環(huán)路熱管整體散熱效率。本實用新型提供了一種環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，包含一管體，具有一第一端、一第二端及一通道，該通道連通所述第一端與所述第二端；一腔體，具有一第一腔室、一第二腔室、工作流體與一底部，所述第一腔室具有一第一連接孔，所述第二腔室具有一第二連接孔，并該第二腔室的一側(cè)延伸一支撐柱，所述第一連接孔、所述第二連接孔分別與所述管體的第一端、第二端連接；一第一毛細層，覆蓋于所述底部上方；一第二毛細層，覆蓋于所述第一毛細層上方；多溝槽，選擇設(shè)置于該第一毛細層或所述腔體的底部。實施時，所述腔體更具有一蓋體及一底板，所述蓋體與該底板對應(yīng)蓋合界定所述第一腔室和第二腔室，所述第一毛細層、所述第二毛細層設(shè)于所述底板上，并該多溝槽選擇設(shè)置于該第一毛細層或所述腔體的底板。實施時，該腔體更具有一工作管體，所述工作管體選擇與所述第一腔室或所述第二腔室相連通。實施時，所述第一毛細層和所述二毛細層選擇為燒結(jié)粉末體、網(wǎng)格體、碳纖維或石
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蠻O實施時，所述第二毛細層的有效毛細半徑大于該第一毛細層的有效毛細半徑。實施時，所述第二毛細層導(dǎo)熱系數(shù)低于該第一毛細層的導(dǎo)熱系數(shù)。實施時，所述管體串套多散熱鰭片。實施時，所述蓋體及該底板是異種材質(zhì)或同種材質(zhì)。實施時，所述蓋體的材質(zhì)是不銹鋼及碳鋼或高分子材料。實施時，所述第二毛細層的滲透率大于該第一毛細層的滲透率。實施時，所述管體接設(shè)一冷凝裝置。實施時，所述管體接設(shè)一水冷裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，于腔室內(nèi)以多不同導(dǎo)熱系數(shù)與滲透率的毛細結(jié)構(gòu)層疊層設(shè)置，以避免腔室中產(chǎn)生過高的蒸氣壓，以提升環(huán)路熱管整體散熱效率。

圖1是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第一實施例立體分解圖；圖2是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第一實施例組合剖視圖；圖3是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第一實施例圖2的A-A剖視圖；圖3a是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第一實施例圖2的另一 A-A剖視圖；圖4是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第二實施例立體分解圖；圖5是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第二實施例圖4的B-B剖面圖；圖fe是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第二實施例圖4的另一 B-B剖面圖；圖6是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第三實施例立體組合圖；圖7是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第四實施例立體組合圖；圖8是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第五實施例立體組合圖。附圖標(biāo)記說明環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)-1 ；管體-11 ；第一端-111 ；第二端-112 ；通道-113 ；腔體-12 ；蓋體-12a;底板-12b;第一毛細層-121 ；第二毛細層-122 ；第一腔室-123 ；第一連接孔-1231 ；第二腔室-124 ；第二連接孔-1241 ；支撐柱-1242 ；底部-125 ； 工作管體-1 ；溝槽-13 ；工作流體-2 ；散熱鰭片-3 ；冷凝裝置-4 ；水冷裝置-5。
具體實施方式
本實用新型的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實施例予以說明。請參閱圖1、圖2、圖3，是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第一實施例立體分解及組合剖視圖及A-A剖視圖，如圖所示，本實用新型的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)1，包含一管體11、一腔體 12、一第一毛細層121、一第二毛細層122及多溝槽13 ；所述管體11具有一第一端111及一第二端112及一通道113，該通道113連通所述第一、二端 111、112。所述腔體12具有一第一腔室123及一第二腔室IM及工作流體2及一底部125， 所述第一腔室123具有一第一連接孔1231，所述第二腔室IM具有一第二連接孔1M1，并該第二腔室1 的一側(cè)延伸一支撐柱1242，所述第一、二連接孔1231、1241分別與所述管體 11的第一、二端111、112連接。該第一毛細層121設(shè)于所述底部125及上方。該第二毛細層122覆蓋于所述第一毛細層121上方，該多溝槽13選擇設(shè)于所述第一毛細層121及該底部125其中任一，本實施例的溝槽13設(shè)于該底部125作為說明，但并不引以為限，該多溝槽13亦可設(shè)置于該第一毛細層121 —側(cè)(如圖3a所示)。所述第一、二毛細層121、122可選擇為燒結(jié)粉末體、網(wǎng)格體或碳纖維及石墨，本實施例以燒結(jié)粉末體作為說明但并不引以為限。所述第二毛細層122的滲透率大于該第一毛細層121，且所述第二毛細層122導(dǎo)熱系數(shù)低于該第一毛細層121的導(dǎo)熱系數(shù)。該腔體12更具有一工作管體126，所述工作管體1 選擇與所述第一腔室123及第二腔室IM其中任一相連通，本實施例與第二腔室IM相連通但并不引以為限，當(dāng)制造該環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)1時，可通過該工作管體1 對該腔體12進行抽真空及注入工作流體2等工作，最后再將該工作管體126呈開放的一端進行封閉。請參閱圖4、圖5，是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第二實施例立體分解圖及B-B剖面圖，如圖所示，本實施例的部分結(jié)構(gòu)與所述第一實施例相同，因此在此則不再贅述，惟本實施例與所述第一實施例的不同處是本實施例的所述腔體12更具有一蓋體1 及一底板 12b，所述蓋體1 與該底板12b對應(yīng)蓋合界定所述第一、二腔室123、124，所述第一、二毛細層121、122設(shè)于所述底板12b上，該多溝槽13可選擇設(shè)于該第一毛細層121及該底板12b 其中任一，本實施例將該多溝槽13設(shè)于該底板12b上作為說明，但并不引以為限，該多溝槽 13亦可設(shè)置于該第一毛細層121 —側(cè)(如圖如所示)。所述蓋體1 及該底板12b是異種材質(zhì)及同種材質(zhì)其中任一，本實施例以異種材質(zhì)作為說明，但并不引以為限；該蓋體12a的材質(zhì)是不銹鋼及碳鋼及高分子材料其中任一， 本實施例選用與該工作流體2相容的低導(dǎo)熱材質(zhì)如不銹鋼材質(zhì)作為說明，但并不引以為限，所述底板12b則選用高導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)如銅材質(zhì)作為說明。請參閱圖6，是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第三實施例立體組合圖，如圖所示，本實施例的部分結(jié)構(gòu)與所述第一實施例相同，故在此則不再贅述，惟本實施例與所述第一實施例的不同處是本實施例的管體11串套多散熱鰭片3。請參閱圖7，是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第四實施例立體組合圖，如圖所示，本實施例的部分結(jié)構(gòu)與所述第一實施例相同，故在此則不再贅述，惟本實施例與所述第一實施例的不同處是本實施例的管體11接設(shè)一冷凝裝置4。請參閱圖8，是本實用新型環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)的第五實施例立體組合圖，如圖所示，本實施例的部分結(jié)構(gòu)與所述第一實施例相同，故在此則不再贅述，惟本實施例與所述第一實施例的不同處是本實施例的管體11接設(shè)一水冷裝置5。請覆參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，如圖所示，當(dāng)所述環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)1使用時，所述第一毛細層121的毛細半徑(有效毛細半徑)較小于第二毛細層122的毛細半徑 (有效毛細半徑)，且選用導(dǎo)熱系數(shù)較低于該第一毛細層121的第二毛細層122可增加該腔體12內(nèi)的第一、二腔室123、124的熱阻，并令工作流體2穿越第二毛細層122時產(chǎn)生較小的壓力損失，而第二毛細層122可產(chǎn)生熱鎖(heat lock)效果，有效防止第一毛細層121的熱量進入第二腔體124內(nèi)的熱漏情形發(fā)生，因而將第二腔室124內(nèi)的工作流體2加熱至高溫，令第二腔室124內(nèi)形成過高溫度的汽液兩相平衡，因而產(chǎn)生過高的飽和蒸氣壓，阻止管體11內(nèi)的液態(tài)工作流體2回到第二腔室124中，此一結(jié)構(gòu)不僅可滿足提供該環(huán)路熱管結(jié)構(gòu) 1整體所需的毛細力，又可使環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)1可于標(biāo)準(zhǔn)之下或無重力的條件下順利運作，并產(chǎn)生較小的局部熱阻。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍。故即凡依本實用新型申請范圍所述的特征及精神所為的均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本實用新型的申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一管體，具有一第一端、一第二端及一通道，該通道連通所述第一端與所述第二端；一腔體，具有一第一腔室、一第二腔室、工作流體與一底部，所述第一腔室具有一第一連接孔，所述第二腔室具有一第二連接孔，并該第二腔室的一側(cè)延伸一支撐柱，所述第一連接孔、所述第二連接孔分別與所述管體的第一端、第二端連接；一第一毛細層，覆蓋于所述底部上方；一第二毛細層，覆蓋于所述第一毛細層上方；多溝槽，選擇設(shè)置于該第一毛細層或所述腔體的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述腔體更具有一蓋體及一底板， 所述蓋體與該底板對應(yīng)蓋合界定所述第一腔室和第二腔室，所述第一毛細層、所述第二毛細層設(shè)于所述底板上，并該多溝槽選擇設(shè)置于該第一毛細層或所述腔體的底板。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該腔體更具有一工作管體，所述工作管體選擇與所述第一腔室或所述第二腔室相連通。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一毛細層和所述二毛細層選擇為燒結(jié)粉末體、網(wǎng)格體、碳纖維或石墨。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二毛細層的有效毛細半徑大于該第一毛細層的有效毛細半徑。
6.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二毛細層導(dǎo)熱系數(shù)低于該第一毛細層的導(dǎo)熱系數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管體串套多散熱鰭片。
8.如權(quán)利要求2所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蓋體及該底板是異種材質(zhì)或同種材質(zhì)。
9.如權(quán)利要求2所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蓋體的材質(zhì)是不銹鋼及碳鋼或高分子材料。
10.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二毛細層的滲透率大于該第一毛細層的滲透率。
11.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管體接設(shè)一冷凝裝置。
12.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管體接設(shè)一水冷裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)，包含一管體、一腔體、一第一毛細層、一第二毛細層及多溝槽，該管體連通該腔體，該腔體具有一第一腔室及一第二腔室及工作流體與一底部；該第一、二毛細層疊層設(shè)置于底部，該多溝槽選擇設(shè)置于該第一毛細層及該底部其中任一；通過上述第一、二毛細層可令該腔室內(nèi)避免產(chǎn)生過高的蒸氣壓，以提升環(huán)路熱管整體散熱效率。
文檔編號H01L23/427GK202008994SQ20112008677
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者向軍, 周小祥, 江貴鳳 申請人:奇宏電子(深圳)有限公司