[发明专利]平板式蒸发器散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热系统，特别是涉及一种包含平板式蒸发器的热导管散热系统。

背景技术

热管理在各领域中都是一个必需面对而具挑战性的课题，如冻土的稳定、电子设备冷却与太空飞行器等等。在众多热管理的方法中，热导管(Heat Pipe)是一种常被应用的手段。热导管是一种双相热传导装置，可以高效率且有效的传导热能。

请参考图1，其为一公知的热导管装置的示意图。在图1中，该热导管1主要是由管壳11、毛细结构(Wick Structure)12和端盖13组成，其内部是维持在一低压状态，并置入适量的低沸点液体181，这种液体因其低沸点故容易蒸发。毛细结构由一毛细多孔材料构成，并依附于内管壁。热导管一端为蒸发端151，另外一端为冷凝端152，当热导管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发成为高压蒸气182，该蒸气182在压力差的趋动下流向另外一端，并且释放出热量并重新凝结成液体181，液体再沿该毛细多孔材料靠着毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量即可由热导管的一端被传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

传统的热导管构造其毛细结构分布于整个热导管内缘，其孔隙大小有一定的限制，其孔隙若是太小虽然可以增加毛细力，但同时也增加了液体流动的阻力，这个矛盾造成了传统热导管在性能提升上的一个障碍，同时毛细力的限制也造成热导管长度的限制；另外，由于传统热导管的毛细结构配置于整个热导管内缘，热加热于热导管时蒸发发生于内侧，当热负荷过大时，毛细结构内容易产生气泡而造成干化(Dry out)，而导致热传导的中断。

为克服上述传统热导管的缺陷，近年来业界发展出一改进的环路型热导管，其是将蒸汽与冷凝物通道设计为一环路。请参考图2，其为一公知的环路型热导管装置的示意图。在图2中，该热导管2包括蒸发器21、凝结区域23、补偿室25、蒸汽通道231和冷凝物通道233；其中该蒸发器21为一圆管，其内部包括有一管壁210、主毛细结构211、次毛细结构212、和冷凝物引道214，而其管壁210向内为一锯齿状，在和该主毛细结构211相接处形成一组轴向的蒸汽引道213；该冷凝物通道233延伸插入蒸发器内部的该主毛细结构211，并有一开口和包覆其周围的冷凝物引道214相通，该凝结区域23则和一如散热片的热沈93接触或靠近。

当该蒸发器21和一外部热源91接触或靠近时，其会吸收其热能，而导致其内部储存的冷凝物262蒸发为蒸汽261，并因为一压力差延该蒸汽通道231流出，而到达该凝结区域23时，受到该热沈93的影响而放出热能而再度凝结成冷凝物262，而在该蒸发器21内部的主毛细结构211中原有的冷凝物262蒸发后形成的弯月面，会产生毛细力而吸引该冷凝区23凝结的冷凝物262经由该冷凝物通道233回到蒸发器21，并经由间隔排列的该次毛细结构212与冷凝物引道214，均匀且有效率的散布至该主毛细结构211中，再次受到该外部热源91的影响而蒸发，而形成一循环。而该补偿室25则用以储存多余的冷凝物262，用以调结整个环路系统中于不同的外部热源91的强度下所需的工作流体量的多寡。

以上公知的热导管蒸发器皆为一圆柱型，其对于如电子芯片等平面热源，仍需转接元件将圆柱面转换成平面，以利平面热源的散热设计，如此的设计多了转接元件的不确定度，且增加热阻而影响热传导的效能。

为改进以上现有的热导管的缺陷，同时进一步提升散热装置的效能并降低热导管的启动温度，发明人提出本发明申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种散热系统，用以增进传统的热导管效能，并降低热导管的启动温度，同时促进空间的有效利用。

根据本发明的构想，提出一种散热系统，其包括一蒸发器、一蒸汽通道、一凝结区域和一冷凝物通道，其中该蒸发器具有一第一毛细结构，该蒸汽通道有一端与该蒸发器相连，用以传送来自该蒸发器的一蒸汽，该凝结区域与该蒸汽通道的另一端相连，用以凝结该蒸汽为一冷凝物，该冷凝物通道则与该凝结区域与该蒸发器相连且其中具有一第二毛细结构，且该冷凝物通道与该蒸汽通道仅通过该蒸发器及该凝结区域相连接，该冷凝物是通过该冷凝物通道而返回到该蒸发器，并于该蒸发器中通过一外部热源将该冷凝物转化为另一蒸汽。

较佳的，本发明所提供的散热系统，其中该蒸发器为一平板状壳室，该平板状壳室可由一上盖与一下盖组成。

较佳的，本发明所提供的散热系统，该冷凝区域形成的该冷凝物可通过该第一毛细结构与第二毛细结构具有的毛细力而被带回该蒸发器。