散热单元论文和设计-刘汉敏

全文摘要

本实用新型提供一种散热单元，包括一本体，该本体设有一上板、一下板、一伸缩结构及一腔室，该伸缩结构呈渐缩状设于该上板与下板之间，该伸缩结构设有一或复数套接部，并且该腔室内设有一本体毛细结构，该本体毛细结构设于腔室的一内壁上，该腔室内填充有一工作流体。

主设计要求

1.一种散热单元，包括一本体，其特征在于：该本体设有一上板、一下板、一伸缩结构及一腔室，该上板与该伸缩结构及该下板共同界定前述腔室，该伸缩结构呈渐缩状设于该上板与下板之间，该伸缩结构设有一个或复数套接部，并且该腔室内设有一本体毛细结构，该本体毛细结构设于该腔室的一内壁上，该腔室内填充有一工作流体。

设计方案

2.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该腔室内设有一披覆层，该披覆层设于对应该伸缩结构的该腔室内，该披覆层与该腔室内的本体毛细结构相接触连接。

3.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该本体具有一蒸发部与一冷凝部，该冷凝部与蒸发部分别位于该上板与下板。

4.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该复数套接部的直径宽度为下宽上窄，该复数套接部具有一宽接口及一窄接口，在上、下相邻两套接部的连接处形成有一连接段分别连接位于上方的套接部的宽接口及位于下方的套接部的窄接口。

5.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该套接部的直径宽度为下宽上窄，该套接部具有一宽接口及一窄接口，该套接部的窄接口与宽接口分别连接该上板的内侧与该下板的内侧，且该套接部受一旋转施力而扭转压缩或扭转拉伸展开。

6.根据权利要求2所述的散热单元，其特征在于：该披覆层形成设于对应该伸缩结构的该腔室的内壁上，且位于该上板与下板之间，该披覆层的一端接触连接相邻该上板的腔室内壁的本体毛细结构，及该披覆层的另一端接触连接相邻该下板的腔室内壁的本体毛细结构。

7.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该本体毛细结构为金属烧结粉末体、编织网、纤维体、沟槽或前述任意组合。

8.根据权利要求2所述的散热单元，其特征在于：该披覆层为一毛细结构，该披覆层选择为沟槽或编织网或纤维体或前述任一与须晶组合。

9.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该本体为一均温板或一热板。

10.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该伸缩结构为可挠弹性及柔性的材质所构成或非金属材质所构成。

11.根据权利要求2所述的散热单元，其特征在于：该披覆层为可挠柔软性的高分子材质结构或可挠柔软性的纸结构或可挠柔软性的布结构或记忆合金结构。

12.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：该上板与下板为一金属材质所构成，该金属材质为铜材质或金材质或铝材质。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热单元，尤指一种具有可将一本体伸缩变化其高度(或长度)及弯曲的散热结构。

背景技术

随着半导体技术的进步，积体电路的体积也逐渐缩小，而为了使积体电路能处理更多的资料，相同体积下的积体电路，已经可以容纳比以往多上数倍以上的计算元件，当积体电路内的计算元件数量越来越多时执行效率越来越高，因此计算元件工作时所产生的热能也越来越大，以常见的中央处理器为例，在高满载的工作量时，中央处理器散发出的热度，足以使中央处理器整个烧毁，因此，积体电路的散热结构变成为重要的课题。

电子设备中的中央处理单元及晶片或其他电子元件均是电子设备中的发热源，当电子设备运作时，该发热源将会产生热量，故现行常使用散热结构如热管、均温板、平板式热管等具有良好散热及导热效能来进行导热或均温，其中热管主要系作为远端导热的使用；其由一端吸附热量将内部工作流体由液态转换为汽态蒸发将热量传递至热管另一端，进而达到热传导的目的，而针对热传面积较大的部位系会选择均温板作为散热元件，均温板主要由与热源接触的一侧平面吸附热量，再将热量传导至另一侧作散热冷凝。

由于现有热管或均温板制造出的成品都是固定的尺寸(如长度)，因每一电子装置的发热源所设置位置及高度均不相同，使每一电子装置内装设的热管或均温板必须选择符合的尺寸才能使用，以导致每一电子装置内的热管或均温板无法达到互相通用(或沿用)，进而在使用上带来相当不便利性。

实用新型内容

本实用新型的一目的在提供一种具有可将一本体伸缩变化其高度(或长度)及弯曲的散热单元。

本实用新型的另一目的在提供一种凭借一具有伸缩结构的本体可达到使用多变化，以适用于不同电子装置，以达到互通性效果的散热单元。

本实用新型的另一目的在提供一种可达到使用便利性佳的散热单元。

为达上述目的，本实用新型提供一种散热单元，包括一本体，该本体设有一上板、一下板、一伸缩结构及一腔室，该上板与该伸缩结构及该下板共同界定前述腔室，该伸缩结构呈渐缩状设于该本体的该上板与下板之间，该伸缩结构设有一或复数套接部，并且该腔室内设有一本体毛细结构，该本体毛细结构设于该腔室的一内壁上，该腔室内填充有一工作流体。

所述的散热单元，其中：该腔室内设有一披覆层，该披覆层设于对应该伸缩结构的该腔室内，该披覆层与该腔室内的本体毛细结构相接触连接。

所述的散热单元，其中：该本体具有一蒸发部与一冷凝部，该冷凝部与蒸发部分别位于该上板与下板。

所述的散热单元，其中：该复数套接部的直径宽度为下宽上窄，该复数套接部具有一宽接口及一窄接口，在上、下相邻两套接部的连接处形成有一连接段分别连接位于上方的套接部的宽接口及位于下方的套接部的窄接口。

所述的散热单元，其中：该套接部的直径宽度为下宽上窄，该套接部具有一宽接口及一窄接口，该套接部的窄接口与宽接口分别连接该上板的内侧与该下板的内侧，且该套接部受一旋转施力而扭转压缩或扭转拉伸展开。

所述的散热单元，其中：该披覆层形成设于对应该伸缩结构的该腔室的内壁上，且位于该上板与下板之间，该披覆层的一端接触连接相邻该上板的腔室内壁的本体毛细结构，及该披覆层的另一端接触连接相邻该下板的腔室内壁的本体毛细结构。

所述的散热单元，其中：该本体毛细结构为金属烧结粉末体、编织网、纤维体、沟槽或前述任意组合。

所述的散热单元，其中：该披覆层为一毛细结构，该披覆层选择为沟槽或编织网或纤维体或前述任一与须晶组合。

所述的散热单元，其中：该本体为一均温板或一热板。

所述的散热单元，其中：该伸缩结构为可挠弹性及柔性的材质所构成或非金属材质所构成。

所述的散热单元，其中：该披覆层为可挠柔软性的高分子材质结构或可挠柔软性的纸结构或可挠柔软性的布结构或记忆合金结构。

所述的散热单元，其中：该上板与下板为一金属材质所构成，该金属材质为铜材质或金材质或铝材质。

所以通过本实用新型此散热单元的设计，使得有效可伸缩变化其高度(或长度)及弯曲，以有效达到使用多变化及使用便利性佳，且还可适用于不同电子装置上以有效达到互通性及。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的立体的示意图。

图1A为本实用新型的第一实施例的剖面示意图。

图1B为本实用新型的第一实施例的伸缩结构呈被收折压缩状态示意图。

图1C为本实用新型的第一实施例的另一伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图。

图2A为本实用新型的在一实施例的剖面及伸缩结构呈收折压缩状态示意图。

图2B为本实用新型的在一实施例的另一剖面及伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图。

图3为本实用新型的第二实施例的立体的示意图。

图3A为本实用新型的第二实施例的另一剖面及伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图。

图3B为本实用新型的第二实施例的剖面及伸缩结构呈被收折压缩状态示意图。

图4为本实用新型的第二实施例的本体的伸缩结构扭转实施态样示意图。

附图标记说明：散热单元1；本体10；蒸发部101；冷凝部102；伸缩结构103；套接部1031；宽接口10311；窄接口10312；连接段1032；腔室104；上板11；下板12；本体毛细结构21；披覆层22。

具体实施方式

本实用新型的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

本实用新型是一种散热单元，请参考图1为本实用新型的第一实施例的立体的示意图；图1A为本实用新型的第一实施例的剖面示意图；图1B为本实用新型的第一实施例的伸缩结构呈被收折压缩状态示意图；图1C为本实用新型的第一实施例的另一伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图；图2A为本实用新型的在一实施例的剖面及伸缩结构呈收折压缩状态示意图；图2B为本实用新型的在一实施例的另一剖面及伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图。该散热单元1包括一本体10，该本体10于本实施例表示为一均温板，但不局限于此，于具体实施时，该本体10可选择为一热板、热管或其他二相流散热结构。该本体10设有一上板11、一下板12、一蒸发部101、一冷凝部102、一伸缩结构103及一腔室104，其中该上板11与下板12为一金属材质或陶瓷其中任一所构成，该金属材质为金、银、铜、铁、铝、不锈钢、钛或合金，并且该本体10的蒸发部101与冷凝部102分别位于该下板12与上板11，该蒸发部101与一发热元件(如中央处理器、显示处理器或南北桥晶片或其他发热源；图中未示)相贴设。并该伸缩结构103为一可挠弹性及柔性的材质所构成，例如金属或塑料材质，该金属材质选择为铜材质或金材质或铝材质或合金材质，该伸缩结构103于本实施例表示由下至上呈渐缩状设于该本体10的上板11与下板12之间(即该本体10的蒸发部101与冷凝部102之间)，也就是说该伸缩结构103呈渐缩状沿着相邻该本体10的周侧环绕设在上板11与下板12之间，且该伸缩结构103系从该相邻该本体10的周侧的上板11的内侧上朝面对该下板12方向渐缩且一体延伸连接至该下板12的内侧上。在一实施例，该伸缩结构103与上板11及下板12的连接方式也可选择为焊接方式(例如雷射焊接或微弧焊接或电阻焊接或点焊接)或扩散接合方式相接合一起。

在一实施例，该本体10的上板11与下板12为金属材质构成(如铜材质或金材质或铝材质)，该伸缩结构103改设计为一非金属材质所构成(如可挠柔性具延展的塑胶或橡胶材质或聚合物)，该伸缩结构103与上板11及下板12系以一体包覆射出成形，以构成所述本体10。

并该伸缩结构103设有复数套接部1031，该复数套接部1031的其中上、下相邻两套接部1031的连接处形成有一连接段1032，该复数套接部1031于本实施例表示为7个套接部1031说明，且该复数套接部1031由下朝上数的套接部1031(如第1个套接部1031、第2个套接部1031、第5个套接部1031)的直径宽度为下宽上窄。另外，该复数套接部1031具有一宽接口10311及一窄接口10312，于上、下相邻两套接部1031的连接段1032分别连接位于上方的套接部1031的宽接口10311及位于下方的套接部1031的窄接口10312，并最上方的套接部1031(如第1个套接部1031)连接该上板11的内侧，该最下方的套接部1031(如第7个套接部1031)连接该下板12的内侧。所以通过该伸缩结构103的该复数套接部1031可被拉伸(包含拉伸而展开长度(或高度)且任意弯曲)或被压缩(包含收折压缩长度(或高度))。其中本实用新型的套接部1031不局限于此上述7个套接部1031，于具体实施时，可以根据使用者的本体10的高度(或长度)及散热需求设计调整套接部1031的数量，例如套接部1031设计为7个以下(如3个套接部1031)或8个以上(如12个套接部1031)。

而该蒸发部101与伸缩结构103及冷凝部102共同界定该腔室104，该腔室104内填充有一工作流体(例如纯水或甲醇或冷媒)，且该腔室104内设有一本体毛细结构21及一随该复数套接部1031拉伸或压缩的披覆层22，该本体毛细结构21为一金属烧结粉末体、编织网、纤维体、沟槽或前述任意组合，且该本体毛细结构21设于该腔室104的一内壁上，并于本实施例该毛细结构21为金属烧结粉末体是形成在位于该蒸发部101与冷凝部102的腔室104的内壁(即该上、下板21、22的内侧)。此外，前述伸缩结构103于本实施例表示为1个伸缩结构103设于该蒸发部101与冷凝部102之间，但并不局限于，于具体实施时，也可设计2个伸缩结构103或2个伸缩结构103以上设于该上板11与下板12之间，例如2个伸缩结构103间隔设置于该上板11与下板12之间，以达到使用多变化的效果。

而该披覆层22于本实施例表示为一毛细结构，且该毛细结构为例如编织网、纤维体、沟槽；于具体实施时，该披覆层22选择为编织网或纤维体或前述任一与须晶组合。该披覆层22设于对应该伸缩结构103的腔室104内，令该披覆层22与该腔室104内的本体毛细结构21相接触连接，也就是说该披覆层22设在对应该伸缩结构103的腔室104的内壁上(即披覆层22形成设置在腔室104内的伸缩结构103的内侧上)，且位于该上板11与下板12之间，并且该披覆层22的一端接触连接相邻该上板11的腔室104内壁的本体毛细结构21(即该上板11的内侧的本体毛细结构21)，及该披覆层22的另一端接触连接相邻该下板12的腔室104内壁的本体毛细结构21(即该下板12的内侧的本体毛细结构21)。

在一实施例，请参考图3A为本实用新型的在一实施例的剖面及伸缩结构呈收折压缩状态示意图；图3B为本实用新型的在一实施例的另一剖面及伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图；辅以参阅第1、2图。如图所示，前述披覆层22改为非上述的毛细结构，也就是说该披覆层22改设计为一可挠柔软性的高分子材质结构(如聚酯纤维或尼龙纤维)或一可挠柔软性的纸结构(如纤维纸)或一可挠柔软性的布结构(如不织布或棉布)或一记忆合金(如钛镍合金、钛钯合金或钛镍铜合金)结构，该披覆层22设于相邻对应该伸缩结构103的腔室104内，也即该披覆层22系沿着该腔室104内的伸缩结构103内侧上披覆贴设所构成，该披覆层22的两端分别接触连接相邻该上板11与下板12的腔室104内壁的本体毛细结构21，令披覆层22通过本身上的纤维的毛细作用(如不织布纤维的毛细作用)吸收到该上板的腔室104内壁的本体毛细结构21上所冷凝后的工作流体后，并传送到该下板12的腔室104内壁的本体毛细结构21上，并凭借该披覆层22还可以有效达到增加伸缩结构103的伸缩弹性及增加伸缩结构103的强度与韧性的效果。

所以当该本体10的蒸发部101贴设在一电子装置(如笔电、电脑、通讯机箱、伺服器或智慧型行动电话或通讯设备或工业装置或运输装置上；图中未示)的发热元件(如中央处理器)时，可通过该伸缩结构103被朝往上方向拉伸而展开高度(如图2A，伸缩结构103呈被拉伸展开高度状态)，使该复数套接部1031的连接段1032变形而向上延伸展开伸出，进而使该本体10的冷凝部102的高度可延伸展开伸出到该电子装置内较远的无热源区域上散热，且该冷凝部102展开高度至无热源区域的过程中若遇到其他电子元件阻碍时，可凭借具有可挠弹性及柔性的材质特性的伸缩结构103的复数套接部1031及复数连接段1032而任意弯曲绕过或闪避阻碍的其他电元件；若此时，想将该本体10的冷凝部102收折缩短高度拉至较近较少热源区域时，可通过该伸缩结构103被朝往下方向收折压缩高度(如图1A，该伸缩结构103呈被收折压缩高度状态)，使该复数套接部1031的连接段1032变形而令第2个套接部1031至第5个套接部1031依序收折内缩到第1个套接部1031内，此时各套接部1031成为内、外反复弯折的形态，让该本体10的冷凝部102的高度可收折缩短拉到电子装置内较近较少热源区域上散热，因此使得有效达到可伸缩变化其高度(或长度)及弯曲，以及有效达到使用多变化及使用便利性佳。

另外，当该本体10由一电子装置内拿到另一不同尺寸的电子装置内安装时，可通过该本体10的伸缩结构103伸缩变化其长度(或高度)及可任意弯曲，以有效适用在各不同尺寸的电子装置内，以有效达到互通性的效果。此外，在包装产品上通过本体10的伸缩结构103缩短该本体10的高度(或长度)，以达到缩小体积的效果。

请参考图3为本实用新型的第二实施例的立体的示意图；图3A为本实用新型的第二实施例的剖面及伸缩结构呈被收折压缩状态示意图；图3B为本实用新型的第二实施例的另一剖面及伸缩结构呈被拉伸展开状态示意图；图4为本实用新型的第二实施例的本体的伸缩结构扭转实施态样示意图。该本实施例的结构其连结关系及其功效大致与前述第一实施例的结构其连结关系及其功效相同，而本实施例主要是将前述第一实施例的前述复数个套接部1031改设计为单一个套接部1031及旋转伸缩，也即呈渐缩状的伸缩结构103的套接部1031设于该上板11与下板12之间，该套接部1031的直径宽度为下宽上窄(或依使用需求更改为上宽下窄)。

并该套接部1031具有一宽接口10311及一窄接口10312，该套接部1031的窄接口10312与宽接口10311分别连接该上板11的内侧与该下板12的内侧，且该套接部1031受一旋转施力而扭转压缩或扭转拉伸展开，相对的在腔室104内的伸缩结构103的内侧的披覆层22也会随着该套接部1031扭转压缩或扭转拉伸展开。所以当该上板11压缩于该下板12内要拉伸展开时，该上板11与下板12同时受到一反方向旋转施力(如上板11受到逆时针方向旋转施力与下板12受到顺时针方向旋转施力)后，令该套接部1031也会随着受到前述旋转施力而扭转拉伸展开高度(如图3A，伸缩结构103呈被拉伸展开高度状态)；若此时，想将该上板11压缩再回到该下板12内时，该上板11与下板12同时受到另一反方向旋转施力(如上板11受到顺时针方向旋转施力与下板12受到逆时针方向旋转施力)后，令该套接部1031也会随着受到前述另一旋转施力而扭转压缩降低高度(如图3A，伸缩结构103呈被拉伸展开高度状态)，因此通过该伸缩结构103的套接部1031可任意调整该本体10的冷凝部102(或蒸发部101)的高度(或长度)扭转拉伸展开伸出到电子装置内较远的无热源区域上散热，或是调整该本体10的冷凝部102(或蒸发部101)扭转压缩至电子装置内较近的无热源区域上散热。

另外所述的腔室104或本体毛细结构21或披覆层22其中任一上可设置有亲水性或疏水性镀膜。

综上所述，上述各实施例通过本实用新型此散热单元1的设计，使得有效可伸缩变化其高度(或长度)及弯曲，以有效达到使用多变化及使用便利性佳，且还可适用于不同电子装置上以效达到互通性以及达到缩小体积的效果。

设计图

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