專利名稱：熱導管散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱導管散熱裝置，尤指一種通過熱導管將熱傳到其安裝對象的外殼那里散發(fā)的裝置。
背景技術(shù)：
利用散熱裝置來排除熱量，以防機械、裝置、器具過熱而損壞，為許多任務(wù)業(yè)產(chǎn)品如引擎、電腦等的重要配備。茲以個人電腦的大腦一中央處理器(CPU)使用的散熱裝置為例，其主要由一支持于中央處理器上的散熱片，及一鎖定于散熱片上的風扇組成。中央處理器工作產(chǎn)生的熱量，經(jīng)由熱傳導作用在散熱片那里散發(fā)，風扇則造成一股有力的風通過散熱片，以持續(xù)從散熱片除去熱量，避免中央處理器過熱而降低工作性能或壽命，甚至損壞并殃及其它電腦零件。
然而，隨著半導體技術(shù)的高度發(fā)展，中央處理器的速度越來越快，產(chǎn)生的熱量也越來越驚人。因此，散熱效率必須隨著提升，否則電腦溫度過高的問題隨即出現(xiàn)。
為了增加散熱表面積，提高散熱效率，于是散熱片又與熱導管(heat pipe)暨外殼合作，以通過熱導管將熱傳到外殼那里散發(fā)。圖1顯示一由散熱片91與熱導管92暨外殼93組成的習用散熱裝置95，用于中央處理器90散熱的例子。該熱導管92的管內(nèi)充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，其中一端被連接在一散熱片91上，對立端則與外殼93連接。如此，中央處理器90工作產(chǎn)生的熱，一部分在散熱片91那里散發(fā)，一部分經(jīng)由熱導管92的管壁傳到外殼93而終于散失到外面的空氣中去。
由于該散熱片91配置在一實質(zhì)封閉的外殼93內(nèi)，使得在散熱片91那里散發(fā)的熱量無法排出而滯留在外殼93內(nèi)，導致外殼93內(nèi)部的溫度居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱導管散熱裝置，其能將中央處理器產(chǎn)生的熱傳給熱導管，再從熱導管傳到外殼，使熱能與大量空氣互相接觸而很快散失到外面的空氣中去，大幅提高散熱效率。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熱導管散熱裝置，其能使中央處理器產(chǎn)生的熱散發(fā)到外殼的外面，避免外殼內(nèi)部溫度升高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種熱導管散熱裝置，包含一內(nèi)部充填工作液體的熱導管，其分別與該熱導管散熱裝置安裝對象的中央處理器及外殼接觸，該外殼為導熱度高的材料制造，以將中央處理器工作產(chǎn)生的熱傳給熱導管，再從熱導管傳到外殼那里散發(fā)。
在另一實施例中，該熱導管散熱裝置至少包含二支梃桿，該梃桿的末端固定在該安裝對象的主機板上，該熱導管固定在該外殼的上殼蓋，該上殼蓋固定在該梃桿的頂端。
在另一實施例中，該熱導管具有一平坦的下端面及一上端面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸。
在另一實施例中，該熱導管包含一內(nèi)管件，及一環(huán)繞在內(nèi)管件周圍的外管件，該外管件具有平坦的下表面及上表面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸，且該內(nèi)、外管件之間界定出一蒸氣循環(huán)回路。
在另一實施例中，該熱導管包含至少一盤踞在該外殼的上殼蓋的彎曲管部，該彎曲管部構(gòu)成一蒸氣循環(huán)回路。
在另一實施例中，該熱導管的二端開口分別被一端蓋封閉，該下端蓋與該中央處理器接觸，該上端蓋與該外殼的上殼蓋接觸。
本發(fā)明的優(yōu)點是散熱效果好，散熱效率高，同時可避免外殼內(nèi)部溫度升高。


圖1為習用熱導管配合散熱片用于中央處理器散熱的剖面圖。
圖2為依據(jù)本發(fā)明一較佳實施例而成的熱導管散熱裝置剖面圖。
圖3為圖2的熱導管散熱裝置平面分解圖。
圖4為與圖3近似的實施例平面分解圖。
圖5為本發(fā)明的次一實施例剖面圖。
圖6為與圖5近似的實施例剖面圖。
圖7為本發(fā)明的另一實施例剖面圖(其中箭頭表示蒸氣流動方向，下面圖式亦同)。
圖7A為沿圖7中A-A線的剖面圖。
圖8為本發(fā)明的進一實施例剖面圖。
圖9為本發(fā)明的再一實施例剖面圖。
圖10為與圖9近似的實施例剖面圖。
圖10A為第10圖的部份組件立體分解圖。
圖11為本發(fā)明的又一實施例剖面圖。
圖11A為沿圖11中B-B線的剖面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明在圖2中，顯示一熱導管散熱裝置10的內(nèi)部形狀，圖3為其分解狀態(tài)，以說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。該熱導管散熱裝置10由一熱導管20，及其安裝對象的外殼30組合而成，供該安裝對象的中央處理器90散熱需用。所謂的安裝對象包括但是不限于電腦，其它具有中央處理器的電子裝置亦包括在內(nèi)。所述的熱導管20是由銅或黃銅制成圓柱、方柱或其它適當?shù)男螤?，因為導熱性很好的關(guān)系，因此可以促進熱傳遞。該熱導管20的下端面21與上端面22為一平坦的表面，以分別與中央處理器90及外殼30接觸，且內(nèi)部充填工作液體(working fluid，圖未示)，該液體具有受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的特性。由于熱導管20的工作原理系屬習知，故進一步說明實無必要，同時本發(fā)明在以下的說明中，對于蒸氣釋出潛熱(latent heat)后而冷凝成液體的狀態(tài)不予陳述。
在熱導管20的外壁末端四等份位置上，分別利用焊接或其它適當方法連接一支架40，該支架40概呈L形，其水平段具有螺絲孔41；該安裝對象的主機板80上亦對應(yīng)設(shè)有四個螺絲孔81，供螺絲42先后穿過后旋入一梃桿50末端的螺紋孔51中，如此一方面將熱導管20固定在中央處理器90上面，同時將梃桿50鎖緊在主機板80上，供固定外殼30的上殼蓋31之用，其細節(jié)留后述，暫且表過。
所述的外殼30為熱傳導系數(shù)高的材料，例如鋁合金制造。因為導熱性很好的關(guān)系，因此可以促進熱傳遞，同時表面積大，使經(jīng)由熱導管20的管壁傳到外殼30的熱能夠與大量空氣互相接觸而很快散失到外面的空氣中去。在較佳的實施例中，該外殼30的外表面具有復數(shù)溝槽35，以增加外殼30的散熱表面積，提高散熱效率。外殼30的上殼蓋31具有四個呈矩陣排列的安裝孔33，每一安裝孔33對應(yīng)一梃桿50，使螺絲36可以穿過上殼蓋31而旋入梃桿50頂端的螺紋孔52中，將上殼蓋32鎖緊在梃桿50上，如此一方面使上殼蓋31與下殼蓋32相契合，組成所述的外殼30，一方面使上殼蓋31與熱導管20的上端面22接觸。熱導管20與中央處理器90及上殼蓋31之間可以涂抹導熱膏來填補其接觸面間的空隙，降低熱阻。需知，梃桿50的數(shù)目不受上述實施例限制，但至少需要二支，并呈對角線配置；至于支架40的數(shù)目最好與梃桿50的數(shù)目相同。
熱導管散熱裝置10的工作原理是熱導管20的下端面21與該安裝對象的中央處理器90接觸，上端面22與上殼蓋31接觸，該上殼蓋31具有很好的導熱性，如此可將中央處理器90工作產(chǎn)生的熱傳給熱導管20，再從熱導管20的管壁傳到上殼蓋31，使得熱能與大量空氣互相接觸而很快散失到外面的空氣中去，大幅提高散熱效率，同時防止外殼30內(nèi)部溫度升高。
本發(fā)明亦可有其它不同的變化，其可為上述實施例或任何熟知此項技術(shù)者所作的修改。因此，與圖2所示實施例相同的部分均以相同的符號標示，且先前對于圖2所示實施例的說明亦適用于下面的實施例，不再贅述。
圖4顯示一與圖2近似的熱導管散熱裝置10a。圖2所示實施例的熱導管20被固定在主機板80上，圖4的實施例則將熱導管20固定在上殼蓋31，然后將上殼蓋31鎖緊在梃桿50上，使上殼蓋31與下殼蓋32相契合，同時也使熱導管20的下端面21接觸該中央處理器90。在本實施例中，因為熱導管20被固定在上殼蓋31，所以上述實施例的支架40不再需要。又，梃桿50只有在熱導管20被固定在上殼蓋31的情形下始有設(shè)置的必要；換言之，當熱導管20被固定在主機板80上時，梃桿50可以省略不用。
圖5顯示本發(fā)明另一不同型式的熱導管散熱裝置10b。本實施例與圖2所示實施例的差異在于熱導管的外形，在本例中，該熱導管20a由一內(nèi)管件23a，及一環(huán)繞在內(nèi)管件23a周圍的外管件23b所構(gòu)成，該外管件23b具有平坦的下表面23c及上表面23d，以分別與中央處理器90及外殼30的上殼蓋31接觸。該內(nèi)管件23a及外管件23b之間并界定出一蒸氣循環(huán)回路23e。在第5圖的實施例中，該熱導管20a的斷面形狀概呈″回″字形；當然，熱導管20a的斷面亦可為″◎″形。圖2揭示的熱導管20由單一管件所構(gòu)成，其斷面為圓形或四邊形。本實施例亦可同圖4的實施例一樣，將熱導管20b的上表面23d固定于上殼蓋31。
圖6為與圖5近似的熱導管散熱裝置10c。本實施例與圖5所示實施例的差異在于，該熱導管20a的下表面23c與中央處理器90之間具有一下導熱座45，上表面23d與上殼蓋31之間隔著一上導熱座46，中央處理器90工作產(chǎn)生的熱經(jīng)由下導熱座45傳給熱導管20a，再通過上導熱座46傳給上殼蓋31。
圖7為另一不同型式的熱導管散熱裝置10d，圖7A顯示其蒸氣回路。在本實施例中，該熱導管20b包含一外形大致上為四邊形的下管部24，其經(jīng)由二管構(gòu)件25a和25b溝通一上管部26，該上管部26與上殼蓋31接觸，內(nèi)部被一隔板26c隔成二腔室26a和26b，第一腔室26a溝通第一管構(gòu)件25a，第二腔室26b溝通第二管構(gòu)件25b，上管部26的二側(cè)并分別向外連接一盤踞在上殼體31內(nèi)表面的彎曲管部27a和27b，其中第一彎曲管部27a的流入口27c連接上管部26的第一側(cè)壁26d，并溝通第一腔室26a，流出口27d連接上管部26的第二側(cè)壁26e，并溝通第二腔室26b，形成一第一蒸氣循環(huán)回路27g；第二彎曲管部27b的流入口27e連接上管部26的第一側(cè)壁26d，并溝通第一腔室26a，流出口27f連接上管部26的第二側(cè)壁26e，并溝通第二腔室26b，形成一第二蒸氣循環(huán)回路27h。據(jù)此，在熱導管20b的下管部22受熱時，其內(nèi)的工作液體因為溫度升高而蒸發(fā)成氣體，該蒸氣從第二管構(gòu)件25b流入上管部26的第二腔室26b，并分別經(jīng)由第一彎曲管部27a及第二彎曲管部27b流入第一腔室26a，然后循著第一管構(gòu)件25a流回下管部24，如此周而復始，循環(huán)不已。需知，蒸氣不一定完全按照上述路徑流動，此一流動路徑旨在例示與說明。
圖8類似圖7，其中的熱導管20c具有一概呈U形的管本體28，其二側(cè)分別向外連接一盤踞在上殼體31內(nèi)表面的彎曲管部27a和27b，該二彎曲管部27a和27b的流入口分別連接管本體28的一側(cè)，流出口各自連接管本體28的另一側(cè)；如此，亦可形成具有與圖8相同蒸氣循環(huán)回路的熱導管散熱裝置10e。
本發(fā)明還可有其它不同的變化。如圖9所示的熱導管散熱裝置10f，其中的熱導管20d系一個二端具有開口的管構(gòu)件，其下端支持在一導熱性很好的下端蓋60上，該下端蓋60具有平坦的表面，可與中央處理器90保持理想的接觸，并包含一與熱導管20d斷面形狀相同的環(huán)狀溝槽61，供熱導管20d的下端嵌入定位，再以焊接技術(shù)結(jié)合一起，以封閉熱導管20d的下端開口。熱導管20d的上端開口則被一上端蓋70封閉，該上端蓋70同樣為高導熱性的材料，例如銅板沖壓成型，其同樣具有平坦的表面，可與外殼30的上殼蓋31產(chǎn)生理想的接觸，并具有一與熱導管20d斷面形狀相同的環(huán)狀溝槽71，供熱導管20d的上端嵌入，再以焊接技術(shù)結(jié)合一起，使上端蓋70與熱導管20d結(jié)合，同時封閉其上端開口。
圖10為與圖9近似的熱導管散熱裝置10g，圖10A為其部分組件分解狀態(tài)。在本實施例中，下端蓋60a包含設(shè)在其四個角落的腳架62，其可將下端蓋60a適度托高，該腳架62并具有螺絲孔63供螺絲42將下端蓋60a與梃桿50的末端共同鎖定在主機板80上。上端蓋70a同樣具有設(shè)在其四個角落的螺絲孔72供螺絲36穿過，俾和上殼蓋31鎖緊一起，如此可省略圖9中的梃桿50。換言之，藉由上端蓋70a與上殼蓋31固定一起的設(shè)計，可以不需靠梃桿50來實現(xiàn)定位。
為了防止熱從熱導管的管壁逸散至外殼30內(nèi)，在較佳的實施例中，如圖10所示，可于熱導管20d的周圍安裝一隔熱罩88，藉此達到隔熱目的，防止在熱導管20d那里散發(fā)的熱量逸散到外殼30內(nèi)，避免外殼30內(nèi)部溫度升高。上述隔熱罩88亦適合與圖2至圖9所示實施例的熱導管合作使用。
圖10的實施例亦可有其它不同的變化。如圖11及圖11A所示的熱導管散熱裝置10h，具有一散熱片85安裝在熱導管20d的四周，并有一風扇86設(shè)在熱導管20d的上面，及一安裝在散熱片85周圍的風罩87，以提高風扇86的送風效率，使得風扇86所吸的風必須先通過散熱片85，以將散熱片85所散發(fā)的熱吸收。按照本實施例，風扇86與外殼30a之間應(yīng)具有足夠的間隙89，以利風扇86吸風，至于外殼30a則不必具有散熱功能，可以使用塑膠材料制造；換言之，本實施例系由散熱片85配合風扇86來實現(xiàn)散熱功能。
另外，如圖11所示，形成于下端蓋60或60a的環(huán)狀溝槽61，及形成于上端蓋70或70a的環(huán)狀溝槽71也可分別置換成一與熱導管20d斷面形狀相同的凹部，供熱導管20d的下端及上端分別套入定位。圖11的上蓋70b顯示該凹部73與熱導管20d上端合作的細部。
本發(fā)明與現(xiàn)有熱導管散熱裝置技術(shù)相比，其散熱效果是積極和明顯的。本發(fā)明經(jīng)由熱導管與中央處理器及外殼的直接接觸，可以將中央處理器工作產(chǎn)生的熱經(jīng)由熱導管迅速傳給外殼，使得熱能與大量空氣互相接觸而很快散失到外面的空氣中去，大幅提高散熱效率，同時避免外殼內(nèi)部溫度升高。
當然，上述實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱導管散熱裝置，其特征在于它包含一熱導管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，并與該熱導管散熱裝置安裝對象的中央處理器接觸；及一外殼，其為高導熱性的材料制造，并與該熱導管接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中又包含至少二梃桿，該梃桿的末端固定在該安裝對象的主機板上，該熱導管固定在該外殼的上殼蓋，該上殼蓋固定在該梃桿的頂端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管的外壁連接至少二支架，且該支架固定在該安裝對象的主機板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中又包含至少二梃桿，每一梃桿的末端與一支架共同固定在該安裝對象的主機板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管具有一平坦的下端面及一上端面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管包含一內(nèi)管件，及一環(huán)繞在內(nèi)管件周圍的外管件，該外管件具有平坦的下表面及上表面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸，且該內(nèi)、外管件之間界定出一蒸氣循環(huán)回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管與該中央處理器之間具有一下導熱座。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管與該外殼的上殼蓋之間具有一上導熱座。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管與該中央處理器之間具有一下導熱座，該熱導管與該外殼的上殼蓋之間具有一上導熱座。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管包含至少一盤踞在該外殼的上殼蓋的彎曲管部，該彎曲管部構(gòu)成一蒸氣循環(huán)回路。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管包含一下管部，其經(jīng)由二管構(gòu)件溝通一上管部，該上管部與該外殼的上殼蓋接觸，內(nèi)部界定出二腔室，第一腔室溝通第一管構(gòu)件，第二腔室溝通第二管構(gòu)件，上管部的二側(cè)并分別向外連接一盤踞在該上殼蓋的彎曲管部，該二彎曲管部的流入口分別溝通第一腔室，流出口各自溝通第二腔室，而構(gòu)成二蒸氣循環(huán)回路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該熱導管包含一U形的管本體，其二側(cè)分別向外連接一盤踞在該外殼的上殼蓋的彎曲管部，該二彎曲管部的流入口分別連接該管本體的一側(cè)，流出口各自連接該管本體的另一側(cè)，而構(gòu)成二蒸氣循環(huán)回路。
13.一種熱導管散熱裝置，其特征在于它包含一外殼，其為高導熱性的材料制造；一熱導管，其二端具有開口；一下端蓋，其為熱傳導系數(shù)高的材料制造，以封閉該熱導管的下端開口，并與該熱導管散熱裝置安裝對象的中央處理器接觸；一上端蓋，其為高導熱性的材料制造，而固定在該外殼的上殼蓋，以封閉該熱導管的上端開口，并在該二端被封閉的熱導管內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體；及至少二梃桿，其末端固定在該安裝對象的主機板上，該外殼的上殼蓋固定在該梃桿的頂端。
14.一種熱導管散熱裝置，其特征在于它包含一外殼，其為高導熱性的材料制造；一熱導管，其二端具有開口；一下端蓋，其為熱傳導系數(shù)高的材料制造，以封閉該熱導管的下端開口，并固定在該散熱裝置安裝對象的主機板上，而與該主機板上的中央處理器接觸；及一上端蓋，其為高導熱性的材料制造，而固定在該外殼的上殼蓋，以封閉該熱導管的上端開口，并在該二端被封閉的熱導管內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體。
15.一種熱導管散熱裝置，其特征在于它包含一外殼；一熱導管，其二端具有開口；一下端蓋，其為熱傳導系數(shù)高的材料制造，以封閉該熱導管的下端開口，并固定在該熱導管散熱裝置安裝對象的主機板上，而與該主機板上的中央處理器接觸；一上端蓋，其為高導熱性的材料制造，以封閉該熱導管的上端開口，并在該二端被封閉的熱導管內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體；一散熱片，其安裝在該熱導管的四周；一風扇，其設(shè)置在該上端蓋的上面，該風扇與該外殼的上殼蓋之間具有一間隙；及一風罩，其安裝在該散熱片的周圍，以提高該風扇的送風效率。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14、15所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該下端蓋及上端蓋各具有一與該熱導管斷面形狀相同的環(huán)狀溝槽，可分別供熱導管的下端及上端嵌入定位。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或14、15所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該下端蓋及上端蓋各具有一與該熱導管斷面形狀相同的凹部，可分別供熱導管的下端及上端套入定位。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該下端蓋被至少二腳架托高，該腳架的自由端固定在該主機板上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或13、14所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中又包含一隔熱罩安裝在該熱導管的周圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或13、14、15所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該外殼具有形成于外表面的復數(shù)溝槽。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或13、14、15所述的熱導管散熱裝置，其特征在于其中該安裝對象包括但是不限于電腦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱導管散熱裝置，包含一內(nèi)部充填工作液體的熱導管，其分別與該熱導管散熱裝置安裝對象的中央處理器及外殼接觸，該外殼為導熱度高的材料制造，以將中央處理器工作產(chǎn)生的熱傳給熱導管，再從熱導管傳到外殼那里散發(fā)。該熱導管散熱裝置可以包含若干梃桿，該梃桿的末端固定在該安裝對象的主機板上，該熱導管固定在該外殼的上殼蓋，該上殼蓋固定在該梃桿的頂端。該熱導管應(yīng)具有一平坦的下端面及一上端面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸；還可包含一內(nèi)管件，及一環(huán)繞在內(nèi)管件周圍的外管件，該外管件具有平坦的下表面及上表面，以分別與該中央處理器及該外殼的上殼蓋接觸，且該內(nèi)、外管件之間界定出一蒸氣循環(huán)回路。
文檔編號G06F1/20GK101086980SQ200610083579
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者王炯中, 王俐媛, 王首壹 申請人:王炯中