專利名稱：復合熱交換裝置的制作方法
技術領域：
復合熱交換裝置技術領域本新型涉及一種電子組件的散熱裝置，特別是指一種應用在高發熱電子組件 且擁有雙重散熱機制的復合熱交換裝置。
背景技術：
就一般電子組件的散熱方式而言，最常見的即是以導熱塊、散熱鰭片與風扇 的互相搭配，其中導熱塊是直接貼附在電子組件表面，而復數個散熱鰭片形成在 導熱塊上，使電子組件產生的廢熱傳導至散熱鰭片，并提高熱傳導的接觸面積， 再憑借風扇強制導引氣流通過散熱鰭片表面，將電子組件產生的廢熱順利地移除， 并維持在適當的工作溫度。隨著集成電路制程技術的突破，各種電子組件不但擁有更高運算速度，且尺 寸也越來越小，導致電子組件運作產生的廢熱更多也更加集中，而衍生出許多散 熱上的問題。以現今計算機之中央處理器為例，因其運算頻率不斷提升且體積相 對縮小，使中央處理器對于散熱的需求不斷提高，而前述的散熱鰭片搭配風扇的 散熱方式并無法符合其散熱的需求，于是便出現水冷式散熱裝置與導熱管，來改 善中央處理器的散熱問題。水冷式散熱裝置是運用循環管連通吸熱端與散熱端，其中吸熱端利用導熱塊 貼附在中央處理器表面，以水溶液吸收導熱塊的熱量，而散熱端設置有散熱鰭片 與風扇，再搭配水泵帶動水溶液循環在散熱端與吸熱端，而將中央處理器產生的 廢熱迅速移除。導熱管是將冷卻液填充入密封的管體，其一端連接在導熱塊形成冷卻液蒸發 端，而另一端則設置有散熱鰭片形成冷凝端。管體內壁具有毛細結構，供冷卻液 吸附流動，以利用冷卻液的相變化將導熱塊的熱能吸附，再流動至冷凝端進行冷 卻，而將中央處理器產生的廢熱迅速移除。前述的水冷式散熱裝置與導熱管，其冷凝端或吸熱端是都通過導熱塊傳導中 央處理器的廢熱，雖然這些導熱塊多為熱傳系數高的金屬材質，但冷卻液并非直
接吸收中央處理器的廢熱，對于散熱效率還是會有影響，尚有進一步改良的必要。 發明內容現有技術的散熱裝置是通過導熱塊傳導廢熱，還是會降低中央處理器的散熱 效率。針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有兩種散熱結 構的復合熱交換裝置，且兩散熱結構的熱傳面都直接貼附在發熱源。為達成前述的目的，本實用新型提供一種復合熱交換裝置，其包含有一導熱 體、 一泵與至少一熱管。導熱體是以其底面接觸一熱源，其中導熱體具有一容置 槽、 一冷卻液入口、 一冷卻液出口與至少一溝槽。容置槽形成在導熱體內部，用 以容置一第一冷卻液。冷卻液入口與冷卻液出口分別連通容置槽與導熱體外部， 用以供第一冷卻液流入與流出容置槽，而溝槽形成在導熱體的底面。泵是用以帶 動第一冷卻液流動，使第一冷卻液循環流動在導熱體與一第一散熱器之間。熱管 內部填充有一第二冷卻液，熱管的斷面形成一弧形側與一相對于弧形側的平面側， 其中弧形側是匹配所述的溝槽的斷面，用以使所述的熱管嵌入導熱體的溝槽，并 使熱管的平面側與導熱體的底面位于同一平面，以共同抵貼在熱源，使熱管對熱 源產生散熱效果，將熱量帶至一第二散熱器進行移除。與現有技術相比較，采用上述技術方案的本實用新型具有的優點在于復合 熱交換裝置擁有雙重散熱機制，且熱傳導接口是直接接觸熱源，不必再以導熱塊 當作中間介質，可有效提升電子組件的散熱效率，避免熱量集中在熱源與導熱體 的接觸接口處，而防止高溫影響電子組件的運作效能。
圖1為本新型實施例的立體分解圖；圖2為本新型實施例的局部立體分解圖；圖3為本新型實施例的立體圖；圖4為本新型實施例的局部剖視圖；圖5為本新型實施例的立體圖，揭示復合熱交換裝置對熱源散熱； 圖6為圖5的局部剖視圖； 圖7為圖5的局部剖視圖。附圖標記說明10-熱源；20-導熱體；21-冷卻液入口； 22-冷卻液出口； 23-
開口； 24-容置槽；25-鰭片；26-螺孔；27-底面；28-溝槽；30-泵；31-固定孔；32-固定蓋；33-固定孔；34-螺合件；35-葉輪；50-第一散熱器；51-循環管；511-出口端；512-入口端；60-熱管；61-冷凝端；62-蒸發段；621-弧形側；622-平面側；70-第二散熱器。
具體實施方式
為使對本新型的目的、構造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施 例詳細說明如下。請參閱圖l、圖2與圖3所示，為本實用新型所提供的一種復合熱交換裝置， 其包含有一導熱體20、 一泵30、 一第一散熱50、復數個熱管60與一第二散熱器 70。導熱體20的材質可為銅、鋁、鋁鎂合金等金屬，以提升導熱系數。導熱體 20是用以接觸一熱源10，以通過接觸熱傳吸收熱源IO產生的熱量。參閱圖1、圖2與圖3所示，導熱體20具有一冷卻液入口 21、 一冷卻液出口 22、 一開口 23與一容置槽24。容置槽24形成在導熱體20內部，用以容置第一 冷卻液，其中第一冷卻液可為以水為主要成分而添加額外成分的水溶液，但不以 水溶液為限。導熱體20內部形成復數個鰭片25，延伸至容置槽24中，用以增加 第一冷卻液與導熱體20的接觸面積。開口 23是形成在導熱體20的頂面，連通容 置槽24與導熱體20外部。冷卻液入口 21與冷卻液出口 22分別形成在導熱體20 的側面，連通容置槽24與導熱體20外部，其中冷卻液入口 21是用以供第一冷卻 液流入容置槽24，而冷卻液出口 22是用以供第一冷卻液流出容置槽24，以使第 一冷卻液在導熱體20內部與外部循環流動。導熱體20的底面27是一平面，用以 平貼在熱源10，且導熱體20的底面27更具有復數個溝槽28。再參閱圖l、圖2與圖3所示，泵30固定在導熱體20的頂面，并覆蓋在導 熱體20的開口23。泵30具有一葉輪35，位于容置槽24中，用以旋轉帶動第一 冷卻液流動而通過冷卻液入口 21與所述的冷卻液出口 22。泵30邊緣具有復數個 固定孔31，分別對應在導熱體20頂面的螺孔26。 一固定蓋32，覆蓋在泵30的 頂部，固定蓋32邊緣形成復數個固定孔33，分別對應在泵30的各固定孔31與 導熱體20頂面的各螺孔26。復數個螺合件34是可穿過固定孔33與固定孔31并 旋入螺孔26，用以將固定蓋32鎖附在泵30上，并將泵30連同固定蓋32裝設在 導熱體20，而使泵30的葉輪35位于導熱體20的容置槽24中進行旋轉。
再參照圖1、圖2與圖3所示，循環管51具有一出口端511與--入口端512。 循環管51是穿過一第一散熱器50。循環管51的出口端511連通在導熱體20的 冷卻液入口 21，使第一冷卻液可經由冷卻液入口 21由循環管51流入容置槽24。 循環管51的入口端512連通在導熱體20的冷卻液出口 21，使第一冷卻液可經由 冷卻液出口 21由容置槽24流入循環管51。通過循環管51連接容置槽24，第一 冷卻液可在容置槽24中與導熱體20進行熱交換，吸收導熱體20由熱源10接收 的熱量。接著第一冷卻液可進入循環管51中，通過第一散熱器50，與第一散熱 器50進行熱交換而將熱量釋放至外界。再參照圖l、圖2、圖3與圖4所示，各熱管60內部填充有第二冷卻液，例 如乙二醇溶液，可在熱管60中進行二相變化，通過熱交換取得液相與氣相變化所 需的潛熱。各熱管60具有二冷凝端61與一蒸發段62。熱管60的斷面形成一弧 形側621與一相對于弧形側621的平面側622，其中弧形側621的輪廓是匹配在 導熱體20的溝槽28，用以使熱管60嵌入導熱體20的溝槽28，而熱管60的平面 側622與導熱體20的底面27則位于同一平面，使熱管60與導熱體20可直接貼 附在熱源IO的表面，以使熱管60可吸收熱源IO產生的熱量。第二冷卻液是在熱 管60的蒸發段62吸收熱量做為潛熱，而氣化為氣態。各冷凝端61是嵌入一第二 散熱器70，以對于第二冷卻液進行冷卻，使氣態的第二冷卻液冷凝為液態，通過 熱管60內部的毛細結構再回到蒸發段62。再參照圖5、圖6與圖7所示，熱源IO產生的熱量有兩種熱傳導路徑對外散 熱。其一為通過導熱體20內部的第一冷卻液與熱源IO進行熱交換，使第一冷卻 液吸收熱源IO的熱量后升溫，而由泵30帶動升溫的第一冷卻液流動至第一散熱 器50進行冷卻降溫，同時泵30繼續維持運轉，以帶動降溫的第一冷卻液再流回 導熱體20內部進行熱交換，如此不斷地進行循環對流，以憑借第一冷卻液的溫度 變化進行散熱。其二為通過熱管60內部的第二冷卻液在蒸發段62與熱源10進行 熱交換，使第二冷卻液吸收熱源IO的熱量后汽化為氣態，而氣態的第二冷卻液因 壓力差流動擴散至冷凝端61，憑借第二散熱器70散熱而降溫，使氣態的第二冷 卻液冷凝恢復為液態，而液態的第二冷卻液因毛細現象再吸附擴散至蒸發段62 吸收熱源10的熱量，如此不斷憑借第二冷卻液的相變化進行散熱。本新型復合熱交換裝置擁有兩種熱交換機制，且導熱體20與熱管60是直接 與熱源IO接觸，不必再以額外的導熱塊當作熱傳介質，可有效提升熱傳導的速度，
迅速地將廢熱自熱源IO移除，以避免高溫影響電子組件的運作效能。由于熱管60可迅速由接觸接口移除熱量，因此可以避免熱源10與導熱體20之間因為接觸 熱阻的存在，在接口處形成高溫集中區域的問題，以有效控制熱源IO的溫度。而 熱管60無法負擔的熱功率則通過導熱體20傳導至第 -冷卻液，進一步進行冷卻， 以達成雙重冷卻效果。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術 人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本實用新型的權利要求可限定的范圍之內。
權利要求1. 一種復合熱交換裝置，其特征在于包含有 一導熱體、--泵以及至少一 熱管；所述的導熱體，是以其底面接觸一熱源，所述的導熱體具有 一容置槽，形成在所述的導熱體內部，用以容置一第一冷卻液； 一冷卻液入口，形成在所述的導熱體的側面，連通所述的容置槽與所述的導熱體外部，用以供所述的第一冷卻液流入所述的容置槽；一冷卻液出口，形成在所述的導熱體的側面，連通所述的容置槽與所述的導熱體外部，用以供所述的第一冷卻液流出所述的容置槽；與 至少一溝槽，形成在所述的導熱體的底面；所述的泵，設置在所述的導熱體上，用以帶動所述的第一冷卻液流動； 所述的至少一熱管，內部填充有一第二冷卻液，其中所述的熱管的斷面是形 成一弧形側與一相對于所述的弧形側的平面側，其中所述的弧形側是匹配所述的 溝槽的斷面，所述的熱管是嵌入所述的導熱體的溝槽，所述的熱管的平面側與所 述的導熱體的底面位于同一平面。
2. 根據權利要求1所述的復合熱交換裝置，其特征在于所述的導熱體具有 一開口，形成在所述的導熱體的頂面，且所述的泵具有一葉輪，其中所述的泵是 固定在所述的頂面并覆蓋所述的開口，且所述的葉輪是位于所述的容置槽中。
3. 根據權利要求1所述的復合熱交換裝置，其特征在于更包含一第一散熱 器與一穿過所述的第一散熱器的循環管，其中所述的循環管的二端是分別連通所 述的冷卻液入口與所述的冷卻液出口。
4. 根據權利要求l所述的復合熱交換裝置，其特征在于更包含一第二散熱 器，所述的熱管的至少一端是嵌入所述的第二散熱器。
5. 根據權利要求1所述的復合熱交換裝置，其特征在于所述的導熱體具有 復數個鰭片，形成在所述的導熱體內部而延伸至所述的容置槽中。
專利摘要本實用新型是一種復合熱交換裝置，包含有一導熱體、一泵與至少一熱管。導熱體是以底面接觸一熱源，用以吸收熱源產生的熱量，且導熱體內部形成一容置槽，用以容置一第一冷卻液。泵設置在導熱體，用以帶動第一冷卻液循環流動在導熱體與一第一散熱器之間。熱管的斷面是形成一弧形側與一相對于弧形側的平面側，其中弧形側是匹配導熱體底面溝槽的斷面，用以使熱管嵌入所述的導熱體的溝槽，并使熱管的平面側與導熱體的底面位于同一平面，以共同抵貼在熱源，使熱管對熱源產生散熱效果。
文檔編號H05K7/20GK201039637SQ20072000066
公開日2008年3月19日 申請日期2007年1月10日 優先權日2007年1月10日
發明者胡朝輝 申請人:訊凱國際股份有限公司