專利名稱：環(huán)路式散熱模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱模組，特別是關(guān)于一種用于對電子元件散熱的環(huán)路式散熱模組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的環(huán)路式散熱模組一般包括一內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)及填充有工作介質(zhì)的蒸發(fā)部，一穿設(shè)有散熱鰭片的冷凝部，及連接于該蒸發(fā)部與冷凝部之間構(gòu)成循環(huán)回路的蒸氣及回流管道。
工作時，蒸發(fā)部內(nèi)的液態(tài)的工作介質(zhì)吸收發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)，沿蒸氣管道運動至冷凝部將熱量傳遞至散熱鰭片，通過散熱鰭片將熱量最終散發(fā)至環(huán)境中，因放熱作用而冷凝的工作介質(zhì)，沿回流管道回流至蒸發(fā)部內(nèi)，進入下一次循環(huán)，從而將電子元件產(chǎn)生的熱量及時的散發(fā)出去。
然而隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，散熱模組的性能亦相應(yīng)地要求不斷提高，而要提高該種環(huán)路式散熱模組的散熱效果，則要求增加其連接管道的數(shù)量或增大管道的口徑，借此增加蒸發(fā)部與冷凝部間的傳熱量，以達到提高該散熱效果的目的。而一條連接管道通常有二個接口需要接合密封，如此連接管道的接口數(shù)量及接口面積將大大提高，使該散熱模組密封的可靠性大大降低。同時該種環(huán)路式散熱模組的連接管道數(shù)量較多，這些連接管道的定位較為困難，增加該散熱模組的組裝難度，使該散熱模組具較高的組裝生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可提高可靠性且具有較低組裝成本的環(huán)路式散熱模組。
一種環(huán)路式散熱模組包括一底座及一設(shè)于該底座上的散熱器，該底座內(nèi)填充有工作介質(zhì)及毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該散熱器內(nèi)設(shè)有包括蒸氣流道、冷凝流道及冷凝液流道的流道結(jié)構(gòu)，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)連接該蒸氣流道與冷凝液流道，在底座與散熱器之間形成供工作介質(zhì)流動的循環(huán)回路。
該環(huán)路式散熱模組于其內(nèi)部形成蒸發(fā)--冷凝循環(huán)回路，并通過結(jié)構(gòu)設(shè)計形成分離的蒸發(fā)與冷凝液流道，結(jié)構(gòu)簡單，無需外接管路，散熱模組整體外型及性能表現(xiàn)不受管路的成型限制，由于沒有管路的串接，大幅提升散熱模組密封的可靠性，有效提升散熱效率，同時組裝簡單，組裝成本較低。


下面參照附圖，結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是本發(fā)明環(huán)路式散熱模組其中一實施例的分解示意圖。
圖2是圖1所示環(huán)路式散熱模組另一視角的分解示意圖。
圖3是圖1中環(huán)路式散熱模組的底座由III-III截面所示的立體剖面圖。
圖4是圖1所示環(huán)路式散熱模組的組裝示意圖。
圖5是圖4中環(huán)路式散熱模組由V-V截面所示的剖面圖。
具體實施例方式
如圖1至圖3所示，該環(huán)路式散熱模組包括一底座100、一設(shè)于該底座100上的散熱器200、一傳熱板300、一毛細(xì)結(jié)構(gòu)400及第一密封圈500與第二密封圈600。
該散熱器200設(shè)置于底座100的上方，該散熱器200與底座100于相互接觸的兩側(cè)端分別設(shè)有若干固定孔212、12，從而可以通過固定元件214(圖4所示)如螺絲等將該底座100與散熱器200鎖接。該底座100另外兩相對的側(cè)端分別設(shè)有若干安裝孔13，以將該環(huán)路式散熱模組固定于一發(fā)熱元件(圖未示)上。該散熱器200的底部略微向下突出，該底座100上開設(shè)有收容該底部的矩形腔11，該矩形腔11的周緣向下凹陷，在底座100上形成矩形的第一溝槽14以收容第一密封圈500。
該底座100中央開設(shè)第一圓槽15，并于該第一圓槽15中央形成一貫穿底座100的方形穿孔16，用于共同容置傳熱板300。該傳熱板300由高熱傳導(dǎo)材料，如銅等制成。傳熱板300呈圓形且自底面向外延伸形成一與該底座100的穿孔16大小形狀相應(yīng)的凸塊32(圖2所示)，該傳熱板300容置于底座100的第一圓槽15中，且傳熱板300的凸塊32由底座100的穿孔16向外穿出以與發(fā)熱元件接觸并吸收其產(chǎn)生的熱量。該傳熱板300與底座100上分別設(shè)有相應(yīng)的若干連接孔34、17，從而可以通過固定元件(圖未示)，如螺絲等將傳熱板300固定至底座100上。該底座100于與傳熱板300貼合的面上形成有矩形的第二溝槽19以容置第二密封圈600。
該底座100于矩形腔11與第一圓槽15之間開設(shè)一凹槽18，該凹槽18內(nèi)設(shè)置該毛細(xì)結(jié)構(gòu)400并填充有工作介質(zhì)，如水，酒精等。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)400是由金屬絲或纖維束編織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以提供強大的毛細(xì)力。該凹槽18中央為位于第一圓槽15上方的第二圓槽181，兩側(cè)端分別為一沿底座100的寬度方向延伸的狹長槽183，并通過兩寬度較小的頸部182將第二圓槽181分別與兩側(cè)的狹長槽183相連接。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的大小及形狀與凹槽18相對應(yīng)，其中部設(shè)有若干個開孔41，以形成容納蒸氣的空間，且在對應(yīng)凹槽18的頸部182的位置同樣具有相應(yīng)的兩寬度較小的頸部42，以及對應(yīng)凹槽18的狹長槽183設(shè)置的條狀體43。當(dāng)將散熱器200安裝于該底座100上時，除了與毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的中部開孔41相對應(yīng)的區(qū)域外，該凹槽18被毛細(xì)結(jié)構(gòu)400所填滿，從而在凹槽18中央形成一蒸發(fā)腔室，同時在凹槽18的兩側(cè)端形成兩冷凝腔室。由于凹槽18的頸部182被毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的頸部42填滿，從而使底座100內(nèi)凹槽18的中央與兩側(cè)端形成不同的流阻，促使吸熱蒸發(fā)的工作介質(zhì)沿毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的孔隙向低流阻的蒸發(fā)腔室流動。
本實施例中，該底座100由金屬如鋁等制成，在其底面的兩側(cè)分別設(shè)有若干散熱片20，該散熱片20設(shè)置在冷凝腔室所在的位置即對應(yīng)凹槽18的頸部182及狹長槽183，從而使向冷凝腔室逆向流動的蒸氣冷凝并沿毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的孔隙流向蒸發(fā)腔室，防止蒸氣沿冷凝腔室方向逆向流動。當(dāng)然，為了降低制造難度及成本，該底座100還可以采用易于成形的塑料制作，例如聚乙烯塑料(PE)、ABS塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene)等射出成型。
請同時參照圖4及圖5，該散熱器200包括一外框220，該外框220內(nèi)設(shè)有若干鰭片組230并形成供工作介質(zhì)循環(huán)流動的流道結(jié)構(gòu)250。所述的鰭片組230沿垂直于散熱器200底面的方向排成兩列，在該兩列鰭片組230之間形成一沿垂直于散熱器200底面方向延伸的縱向蒸氣流道252，同時于該縱向蒸氣流道252的兩側(cè)，即于該外框220的兩內(nèi)側(cè)與鰭片組230之間也分別形成一平行于該縱向蒸氣流道252的縱向冷凝液流道254。該散熱器200的底面對應(yīng)縱向蒸氣流道252與縱向冷凝液流道254處分別開有通槽210(圖2所示)，以使在該散熱器200固定至底座100上時，所述的縱向蒸氣流道252與縱向冷凝液流道254分別與位于底座100中部的蒸發(fā)腔室及兩端的冷凝腔室相連通。沿平行于散熱器200底面方向，每兩相鄰鰭片組230之間還形成一橫向冷凝流道256，該橫向冷凝流道256將縱向蒸氣流道252與縱向冷凝液流道254相連通，即構(gòu)成所述的流道結(jié)構(gòu)250，從而底座100的凹槽18與散熱器200的流道結(jié)構(gòu)250共同形成兩蒸發(fā)--冷凝的循環(huán)回路。每一鰭片組230包括若干鰭片232，每相鄰兩鰭片232之間形成一連通散熱器200前后兩側(cè)的風(fēng)道234，可將一散熱風(fēng)扇(圖未示)裝設(shè)于該環(huán)路式散熱模組的側(cè)端提供強制氣流，以輔助鰭片232將熱量快速的散布至環(huán)境中。
組裝時，首先通過固定元件如螺絲等將底座100與傳熱板300固定為一體，并于底座100的第二溝槽19內(nèi)設(shè)置第二密封圈600及在底座100與傳熱板300的貼合面間涂以密封膠，以實現(xiàn)兩者間的密封連接。然后將毛細(xì)結(jié)構(gòu)400及工作介質(zhì)填充于底座100的凹槽18內(nèi)，最后通過固定元件214將散熱器200固定于底座100之上，并同時在散熱器200與底座100之間設(shè)置第一密封圈500以將兩者密封組成為一體。該凹槽18上端被散熱器200的底面覆蓋，該底座100與散熱器200即構(gòu)成一密封的整體，該凹槽18中央為蒸發(fā)腔室，兩側(cè)端分別為冷凝腔室，該蒸發(fā)腔室與散熱器200的縱向蒸氣流道252相連通，該兩冷凝腔室分別與散熱器200兩側(cè)的縱向冷凝液流道254相連通。通常，該蒸發(fā)腔室與該冷凝腔室是抽成真空狀態(tài)，以使工作介質(zhì)如水等在較低溫度即可實現(xiàn)蒸發(fā)。
工作時，首先傳熱板300吸收發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量并將吸收的熱量快速均勻地傳遞至底座100的凹槽18內(nèi)的工作介質(zhì)，液態(tài)的工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā)成蒸氣，由于凹槽18與毛細(xì)結(jié)構(gòu)400在兩側(cè)均設(shè)有頸部182、42進行阻擋，因此蒸氣從底座100的蒸發(fā)腔室透過毛細(xì)結(jié)構(gòu)400流向冷凝腔室并最終流向縱向冷凝液流道254的阻力相對較大，同時由于底座100底面兩側(cè)端設(shè)有若干散熱片20，若蒸氣由底座100中央的蒸發(fā)腔室朝向兩側(cè)的冷凝腔室流動，則會在進入與冷凝腔室相連通的縱向冷凝液流道254之前將熱量傳遞至散熱片20而冷凝成液態(tài)的工作介質(zhì)，并通過毛細(xì)結(jié)構(gòu)400的毛細(xì)作用力，回流至底座100中央的蒸發(fā)腔室，因此吸熱蒸發(fā)的蒸氣將沿與底座100中央的蒸發(fā)腔室相連通的縱向蒸氣流道252向上進入散熱器200內(nèi)，然后分別進入縱向蒸氣流道252兩側(cè)的橫向冷凝流道256，并與鰭片組230進行熱交換而將熱量最終散發(fā)至環(huán)境中。與鰭片組230進行熱交換后的蒸氣冷凝為液態(tài)的工作介質(zhì)，并通過兩側(cè)的縱向冷凝液流道254回流至底座100的冷凝腔室，由于底座100的凹槽18內(nèi)填充有毛細(xì)結(jié)構(gòu)400，可提供毛細(xì)作用力使冷凝后的工作介質(zhì)快速回流至底座100的蒸發(fā)腔室進入下一次循環(huán)，以不斷的將發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量帶走，維護發(fā)熱元件的安全運行。
該環(huán)路式散熱模組于其內(nèi)部形成兩蒸發(fā)--冷凝循環(huán)回路，并通過結(jié)構(gòu)設(shè)計形成分離的蒸發(fā)與冷凝流道，使工作介質(zhì)在環(huán)路式散熱模組內(nèi)部實現(xiàn)蒸發(fā)--冷凝的循環(huán)，利用工作介質(zhì)產(chǎn)生相變化所吸收與釋放的巨大潛熱而快速有效地散發(fā)熱源所產(chǎn)生的熱量，提升環(huán)路式散熱模組的散熱效率，同時該環(huán)路式散熱模組于其內(nèi)部形成循環(huán)回路，無需外接管路，散熱模組整體外型及性能表現(xiàn)不受限于管路的成型限制，由于沒有管路的串接，大幅提升散熱模組密封的可靠性，并且組裝簡單，組裝成本較低。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)路式散熱模組，包括一底座及一設(shè)于該底座上的散熱器，其特征在于該底座內(nèi)填充有工作介質(zhì)及毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該散熱器內(nèi)設(shè)有包括蒸氣流道、冷凝流道及冷凝液流道的流道結(jié)構(gòu)，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)連接該蒸氣流道與冷凝液流道，在底座與散熱器之間形成供工作介質(zhì)流動的循環(huán)回路。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座內(nèi)設(shè)有連接一發(fā)熱元件的一傳熱板。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座上設(shè)有一通孔，該傳熱板自底座的通孔向外穿出以與該發(fā)熱元件接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該傳熱板由金屬制成，并于其底面向外延伸出一凸塊。
5.如權(quán)利要求2所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座與傳熱板之間設(shè)有一密封圈以將底座與傳熱板之間密封。
6.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該散熱器與底座之間通過一密封圈進行密封。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該蒸氣流道及冷凝液流道分別為一縱向蒸氣流道及兩縱向冷凝液流道，該冷凝流道橫向連接該縱向蒸氣流道與每一縱向冷凝液流道。
8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該散熱器包括一外框及兩列設(shè)于該外框內(nèi)的鰭片組，該兩列鰭片組之間形成所述的縱向蒸氣流道，該外框兩內(nèi)側(cè)與兩列鰭片組之間分別形成所述的縱向冷凝液流道，相鄰兩鰭片組之間形成所述的橫向冷凝流道。
9.如權(quán)利要求8所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該散熱器的每一鰭片組包括若干鰭片，相鄰兩鰭片之間形成一連通該散熱器前后兩側(cè)的風(fēng)道。
10.如權(quán)利要求7所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座向下凹陷形成一凹槽，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于該凹槽內(nèi)，該凹槽內(nèi)形成一蒸發(fā)腔室及兩冷凝腔室，該蒸發(fā)腔室與所述縱向蒸氣流道相連通，該兩冷凝腔室分別與所述的兩縱向冷凝液流道相連通。
11.如權(quán)利要求10所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀及大小與該凹槽相對應(yīng)，除了對應(yīng)上述蒸發(fā)腔室的部位形成有容納蒸氣的空間外，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)填滿所述凹槽。
12.如權(quán)利要求10所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座由金屬制成，其上對應(yīng)于所述冷凝腔室的部位設(shè)有若干散熱片。
13.如權(quán)利要求1所述的環(huán)路式散熱模組，其特征在于該底座由塑料成型制成。
全文摘要
一種環(huán)路式散熱模組，包括一底座及一設(shè)于該底座上的散熱器，該底座內(nèi)填充有工作介質(zhì)及毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該散熱器內(nèi)設(shè)有包括蒸氣流道、冷凝流道及冷凝液流道的流道結(jié)構(gòu)，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)連接該蒸氣流道與冷凝液流道，在底座與散熱器之間形成供工作介質(zhì)流動的循環(huán)回路，由于無需外接管路，可提升可靠性及降低組裝成本。
文檔編號G12B15/06GK101090621SQ20061006118
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者楊志豪, 胡哲誠 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司