[发明专利]具有雾化器的主动式环路型散热装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种散热技术，特别是关于一种主动式冷却技术的环路型散热装置。

背景技术

随着电子信息产业的不断发展，现今对电子产品的要求包括多功能、快速运算及微型化等。因此，在不断提高电子产品内部装置性能的同时，电子产品的功耗也越来越高，当电子产品运行时，内部如中央处理器(CPU)、激光二极管(Laser Diode)、发光二极管阵列(LED Array)及多芯片模块封装结构(Multi-Chip Module，MCM)等装置产生的热流量(Heat flux)也呈倍数增加。因此，如何在电子产品内部窄小的空间中快速散热是关注的焦点。

以CPU装置来说，现有散热设计大致包括：利用加设均热板的散热装置、穿插在散热鳍片间的热管、具有环路型热管的环路型散热装置以及液滴冷却散热装置等，对热源产生装置进行热传导。

加设均热板散热装置相关的专利有中国台湾实用新型专利证第M270407号及第M260724号等。加设均热板的目的在于均热板能整体均匀地吸热，避免散热不均。但是，现有加设均热板的散热器仅能提供被动式的散热(Passive cooling)，受制于材料本身的热传导性，难以满足越来越严格的散热要求。

同时，与热管相关的专利有中国台湾发明专利证第I241156号、第I236337号及第I225584号等。热管通过相变化排出大量的热量，现有热管技术是如图1所示，在热管10中，液态工作流体的流动方向101与气态工作流体的流动方向103相反。

然而，这样使得液态工作流体由冷凝区105流回蒸发区107的阻力变大，导致最大热传导量受到限制。而且，这种应用毛细结构109的热管10会有流动阻力较大的问题，无法应付高热流量密度。另外，传统热管尚有传输距离较短及接触面积相对太小等问题。

另外，与环路型散热装置相关的专利有中国台湾发明公告第508487号及第502101号等。现有微环路型热管(Micro Loop heat pipe)的环路型散热装置如图2所示，这种环路型散热装置20包括蒸发端201与冷凝端203，液态工作流体通道205与气态工作流体通道207分开，因此空间配置弹性较大、传输距离较长。

但是，液态工作流体205通过设在蒸发端201的流回蒸发端201，在蒸发端201底部会形成液膜(未标出)，使得散热装置的热阻增大。

再者，例如中国台湾发明专利证第I251656号案提出一种池沸腾式散热装置，在腔体形成缓冲空间，使沸腾流体稳定地接触散热面；但是，J.Yang，Spray Cooling with an Air Atomizing Nozzle，Ph.D.Thesis，University of Kentucky，Lexington，KY，1993提出的技术文献指出，以水为例，池沸腾式散热装置的热传系数约在5×10⁴W/m²K左右，而喷雾冷却(Spray cooling)的热传系数可超过5×10⁵W/m²K。因此，利用喷雾冷却可有效提高散热系统的散热量。

美国Carnegie Mellon University提出的Embedded DropletImpingement for Integrated Cooling of Electronics(EDIFICE)液滴冷却装置，是利用微小液滴喷洒在热源产生装置的热源上热点(Hot spot)的产生处，利用液滴的相变化，直接带走热点表面上的热量，再经由蒸气管路传输蒸气到具有诸如散热鳍片、散热器、风扇等热沉冷凝端，通过冷凝端冷凝成液体，由动力泵供给压力差再将液体送到微喷孔处，以持续进行循环散热，达到冷却的目的。

但是，在应用这种喷雾冷却的液滴冷却装置时，必须外加泵将液滴推出微喷孔，这样会增加整体体积，不符合产品微型化的要求。

由于上述现有技术的各种缺点，因此，如何有效解决上述现有技术的问题，已成为目前业界亟待克服的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可提高散热效率的具有雾化器的主动式环路型散热装置。

本发明的另一目的在于提供一种可降低热阻的具有雾化器的主动式环路型散热装置。

本发明的再一目的在于提供一种可避免工作流体堆积的具有雾化器的主动式环路型散热装置。

本发明的又一目的在于提供一种可微型化的具有雾化器的主动式环路型散热装置。