CN115388692A - 热传导部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供的热传导部件具备：在内部具有空间的壳体；配置在空间中的吸液芯构造体；以及配置在空间的工作介质。壳体具有第一板及第二板、第一槽部及第二槽部。第一板和第二板对置配置。第一槽部和第二槽部配置在第一板和第二板中的至少任一方，面向空间。热源接触部设置在第一板和第二板中的一方。从第一板及第二板的对置方向观察，第一槽部通过热源接触部上而向热源接触部的外侧延伸。从对置方向观察，第二槽部配置在热源接触部的外周部附近。

Description

热传导部件

技术领域

本发明涉及热传导部件。

背景技术

现有的热传导部件具有:在内部具有空间的容器；和收纳在空间中的金属粉烧结体及工作流体。容器具有对置配置的第一片体和第二片体，在第一片体的内表面形成有槽。第二片体的外表面与热源接触。冷凝后的工作流体经由槽状的槽流入热源侧(例如，专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2020-76522号公报

但是，在上述那样的热传导部件中，热源与槽状的槽分开配置，冷凝后的工作流体难以流入热源侧，有可能产生冷却不均。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制冷却不均的产生的热传导部件。

本发明的示例性热传导部件包括：具有空间的壳体；配置在所述空间中的吸液芯构造体；和配置在所述空间中的工作介质。壳体具有第一板及第二板、第一槽部及第二槽部。第一板和第二板对置配置。第一槽部和第二槽部配置在第一板和第二板中的至少任一方，面向空间。热源接触部设置在第一板和第二板中的一方。从第一板及第二板的对置方向观察，第一槽部通过热源接触部上而向热源接触部的外侧延伸。从对置方向观察，第二槽部配置在热源接触部的外周部附近。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制冷却不均的产生的热传导部件。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的热传导部件的俯视图。

图2是图1的I-I剖视图。

图3是本发明的实施方式所涉及的热传导部件的示意性的侧面剖视图。

图4是示出本发明的实施方式的热传导部件的变形例的俯视图。

图5是示出本发明的实施方式的热传导部件的变形例的俯视图。

图6是示出本发明的实施方式的热传导部件的变形例的俯视图。

图中：1热传导部件；10壳体；10a空间；11第一板；11a侧壁部；12第二板；12a侧壁部；14接合部；15柱部；16a第一肋；16b第二肋；17a、17b第一槽部；18第二槽部；18a第一边部；18b第二边部；18c连接部；20工作介质；30吸液芯构造体；101热源接触部；102散热部；E延伸方向；H热源；C中心线；S1第一区域；S2第二区域。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的示例性的实施方式进行说明。另外，在附图中，适当地示出XYZ坐标系作为直角坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向示出垂直方向(即上下方向)，+Z方向为上侧(重力方向的相反侧)，-Z方向为下侧(重力方向)。Z轴方向也是后述的第一板11和第二板12的对置方向。X轴方向是指与Z轴方向正交的方向，将其一个方向及相反方向分别设为+X方向及-X方向。Y轴方向是指与Z轴方向和X轴方向这两个方向正交的方向，将其一个方向和相反方向分别设为+Y方向和-Y方向。但是，这只是为了便于说明而定义了方向，并不限定本发明的热传导部件1的制造时和使用时的朝向。另外，表述为“平行”时，不仅指数学上严格平行的情况，还包括例如平行至发挥本发明效果的程度的情况。

另外，在本说明书中，“烧结”是指将金属粉末或含有金属粉末的浆料加热至比金属的熔点低的温度，将金属的粒子烧固的技术。另外，“烧结体”是指通过烧结得到的物体。

＜1.热传导部件的构成>

图1是根据本发明的示例性实施方式的热传导部件1的俯视图，图2是图1的A-A剖视图。另外，在图1中，未图示第一槽部17b。图3是热传导部件1的示意性剖视图。

热传导部件1也被称为蒸汽室，输送热源H的热。作为热源H，例如可以考虑发热的电子部件或搭载该电子部件的基板。热源H通过热传导部件1的热传递而被冷却。这样的热传导部件1例如搭载于智能手机、笔记本型个人计算机等具有热源H的电子设备。

热传导部件1包括壳体10、工作介质20和吸液芯构造体30。壳体10在内部具有空间10a。工作介质20和吸液芯构造体30配置在空间10a中(参见图3)。吸液芯构造体30是编入了多个金属线状部件的网眼部件或多孔质的烧结体，具有形成工作介质20的流路的空隙部(未图示)。

壳体10例如从Z轴方向(对置方向)观察为大致长方形状。壳体10的长边沿X轴方向延伸，壳体10的短边沿Y轴方向延伸。

壳体10具有对置配置的第一板11及第二板12、柱部15、第一肋16a、第二肋16b、第一槽部17a、17b、第二槽部18。在本实施方式中，第一板11和第二板12在Z轴方向(铅垂方向)上对置配置。

第一板11及第二板12为俯视时在水平方向上扩展的大致矩形的板状。在本实施例中，第一板11和第二板12由铜制成。另外，第一板11和第二板12也可以通过对铜以外的金属的表面实施镀铜而形成。作为铜以外的金属，例如可以考虑不锈钢。吸液芯构造体30接触第二板12的上表面。

热源接触部101配置在第一板11和第二板12中的一方。在本实施例中，热源接触部101配置在第二板12。热源接触部101是面向Z轴方向而与热源H对置的区域，例如是与热源H接触的区域。在壳体10的热源接触部101以外的区域形成有散热部102。散热部102在X轴方向上与热源接触部101相邻(参照图3)。另外，在本实施方式中，热源接触部101偏向壳体10的长度方向的一端部配置。另外，热源接触部101从Z轴方向观察为矩形状，但形状没有限定。

热源接触部101被热源H产生的热加热。散热部102将由热源接触部101加热后的后述的工作介质20所具有的热向外部放出。另外，为了提高散热性，也可以在散热部102上热连接散热片或散热器等热交换机构(未图示)。

第一板11具有从周缘向下方延伸的侧壁部11a。第二板12具有从周缘向上方延伸的侧壁部12a。侧壁部11a的下表面和侧壁部12a的上表面在接合部14处接合。另外，也可以省略侧壁部11a，将第一板11的下表面和侧壁部12a的上表面接合。另外，也可以省略侧壁部12a，将第二板12的上表面与侧壁部11a的下表面接合。

接合部14配置在包围空间10a的第一板11及第二板12的周缘，从Z轴方向观察，位于吸液芯构造体30的周围。侧壁部11a和侧壁部12a的接合方法没有特别限定。例如，可以是热压、扩散接合、使用了钎料的接合等任意的接合方法。

另外，接合部14也可以包括密封部。密封部例如是在热传导部件1的制造过程中通过焊接来密封用于将工作介质20注入到壳体10内的注入口的部位。

空间10a形成在壳体10内的由第一板11及第二板12包围的区域。空间10a是密闭空间，例如维持在气压比大气压低的减压状态。由于空间10a处于减压状态，因此收纳在空间10a中的工作介质20容易蒸发。工作介质20例如是水，但也可以是其它液体，例如酒精。

空间10a从垂直方向观察，隔着中央线C被划分为第一区域S1和第二区域S2。中央线C通过后述的第一槽部17a的延伸方向E上的空间10a的中央而与延伸方向E正交。热源接触部101隔着中央线C配置在第一区域S1。热源接触部101配置成在延伸方向E上比空间10a的中央偏向一方。由此，能够较宽地设置散热部102而提高热传导部件1的冷却效率。

柱部15从第一板11的下表面向下方突出而形成为柱状。柱部15配置在空间10a内，支撑第一板11和第二板12。柱部15在XY面内二维且规则地排列配置。在Z轴方向上，柱部15与吸液芯构造体30接触，由此壳体10的Z轴方向的厚度保持一定。另外，第一板11和柱部15可以是一体的，也可以是分体的。

第一板11和第二板12中的至少一方具有在空间10a内沿Z轴方向(对置方向)突出的第一肋(肋)16a和第二肋(肋)16b。在本实施例中，第一肋16a从第一板11的下表面向下方突出，并且在壳体10的长度方向上直线状地延伸。此时，第一肋16a相对于壳体10的长度方向(X轴方向)倾斜。另外，肋16也可以相对于壳体10的长边的方向(X轴方向)平行地延伸。

第二肋16b从第一板11的下表面向下方突出并且沿着空间10a的外周缘的一部分延伸。

在本实施方式中，第一肋16a和第二肋16b的下表面与吸液芯构造体30接触，但也可以不接触。在第一肋16a及第二肋16b的下表面不与吸液芯构造体30接触的情况下，能够降低气化的工作介质20在空间10a内的流通被第一肋16a及第二肋16b妨碍的情况。

另外，吸液芯构造体30的外周部的至少一部分在Z轴方向(对置方向)上与第二肋16b对置。由此，能够将吸液芯构造体30配置到空间10a的外周部，使更多的冷凝后的工作介质20向热源接触部101移动。

另外，在空间10a的外周部，由于能够通过第二肋16b保持工作介质20，因此从Z轴方向(对置方向)观察，吸液芯构造体30的外周部也可以配置在第二肋16b(第二槽部18)的内侧。此时，能够使接合部14与吸液芯构造体30分离地配置，能够防止在侧壁部11a与侧壁部12a接合时吸液芯构造体30的一部分进入。

第一槽部17a和第二槽部18配置在第一板11上，面向空间10a。第一槽部17a配置在第一肋16a的前端部。第二槽部18配置在第二肋16b的前端部。通过设置肋16，能够提高壳体10的强度。

第一槽部17b配置在第二板12上，面向空间10a。第一槽部17a及第一槽部17b从Z轴方向(铅垂方向)观察，在热源接触部101上通过而向热源接触部101的外侧延伸。

在本实施方式中，第一槽部17a从第一肋16a的下表面向上方凹陷。第一槽部17a在第一肋16a的宽度方向(Y轴方向)上排列形成多个，沿着第一肋16a在长度方向(X轴方向)上直线状地延伸。此时，第一槽部17a相对于壳体10的长度方向(X轴方向)倾斜。由此，能够在空间10a内较长地配置第一槽部17a，提高热传导部件1的冷却效率。另外，第一槽部17a也可以相对于壳体10的长边的方向(X轴方向)平行地延伸。

多个第一槽部17a在第一肋16a的下表面平行地排列配置。第一槽部17b从第二板12的上表面向下方凹陷。多个第一槽部17b平行地排列配置，与第一槽部17a平行地延伸。

第二槽部18从第二肋16b的下表面向上方凹陷。第二槽部18在第二肋16b的宽度方向上排列形成多个，沿着第二肋16b延伸。多个第二槽部18在第二肋16b的下表面平行地排列配置。

第二槽部18从Z轴方向(对置方向)观察配置在热源接触部101的外周部附近。另外，从Z轴方向(对置方向)观察，第二槽部18的至少一部分配置在热源接触部101的外侧。在本实施方式中，第二槽部18整体配置在热源接触部101的外侧。即，从Z轴方向(对置方向)观察，第二槽部18配置在热源接触部101的外周缘与空间10a的外周缘之间。另外，第二槽部18的至少一部分在从铅垂方向观察时沿着在壳体10的长度方向上偏向一端的热源接触部101配置。在本实施方式中，从铅垂方向观察，第二槽部18沿着热源接触部101的外周缘延伸，配置在热源接触部101的周围。

另外，在本实施方式中，第二槽部18整体配置在热源接触部101的外侧，但从Z轴方向(对置方向)观察，第二槽部18的至少一部分也可以在热源接触部101上通过。

另外，第二槽部18具有第一边部18a、第二边部18b及连结部18c。第一边部18a从Z轴方向(对置方向)观察，沿第一槽部17a的延伸方向E延伸。第二边部18b从Z轴方向(对置方向)观察，相对于第一边部18a隔着热源接触部101而配置在相反侧，沿第一槽部17a的延伸方向E延伸。第一边部18a跨过中央线C从第一区域S1延伸到第二区域S2。另外，连结部18c配置在第一区域S1，连结第一边部18a的端部和第二边部18b的端部。

在本实施方式中，第一边部18a和第二边部18b在从铅垂方向观察时与壳体10的长度方向(X轴方向)平行地延伸。连结部18c与壳体10的短边方向(Y轴方向)平行地延伸。另外，在本实施方式中，仅第一边部18a跨过中央线C从第一区域S1延伸到第二区域S2，但第一边部18a及第二边部18b双方也可以跨过中央线C从第一区域S1延伸到第二区域S2。另外，也可以仅第二边部18b跨过中央线C从第一区域S1延伸到第二区域S2。

配置于第一区域S1的第二槽部18的整体体积比配置于第二区域S2的第二槽部18的整体体积大。由此，能够经由第二槽部18在热源接触部101的附近保持冷凝后的工作介质20。

第二槽部18的宽度比第一槽部17a的宽度大。由此，第二槽部18能够比第一槽部17a更能够保持冷凝后的工作介质20。另外，第一槽部17a能够利用毛细管现象使冷凝后的工作介质20比第二槽部18更快地流通。

＜3.热传导部件的动作>

在图3中，用热传导部件1内的黑色箭头示出工作介质20气化而生成的蒸气的流动，用热传导部件1内的白色箭头示出液状的工作介质20的流动。

在上述结构的热传导部件中，热源接触部101被热源H产生的热加热。当热源接触部101的温度升高时，包含在吸液芯构造体30中的液状的工作介质20气化。

气化后的工作介质20在空间10a内向散热部102侧移动。此时，气化的工作介质20的一部分被冷却而冷凝。

冷凝的工作介质20的一部分滴落并被吸液芯构造体30吸收。另外，冷凝的工作介质20的一部分沿着柱部15的外表面移动而被吸液芯构造体30吸收。

移动到散热部102的气化了的工作介质20在散热部102被冷却而冷凝。冷凝的工作介质20的一部分通过毛细管现象在吸液芯构造体30中朝向热源接触部101移动。

另外，冷凝后的工作介质20的一部分利用毛细管现象在第一槽部17a、第一槽部17b及第二槽部18中朝向热源接触部101移动。由此，冷凝后的工作介质20容易流入热源接触部101整体。另外，从垂直方向观察，第二槽部18配置在热源接触部101的外周缘与空间10a的外周缘之间，冷凝后的工作介质20被保持在第二槽部18中。因此，工作介质20从第二槽部18持续向热源接触部101提供，能够抑制因工作介质20的供给不足而产生干涸。因此，能够提供可抑制冷却不均的产生的热传导部件1。

第二槽部18沿热源接触部101的外周缘延伸，并围绕热源接触部101而配置。由此，从第第二槽部18向热源接触部101更稳定地持续供给工作介质20，能够进一步抑制工作介质20的供给不足。

另外，由于第二槽部18具有第一边部18a及第二边部18b，因此能够从第二槽部18向热源接触部101更稳定地供给工作介质20。

另外，第一边部18a跨过中央线C而从第一区域S1向第二区域S2延伸。由此，能够使经由第一边部18a冷凝后的工作介质20更快地向热源接触部101侧流通。

如上所述，工作介质20伴随着状态变化而移动，由此从热源接触部101侧向散热部102侧连续地进行热输送。

＜4.其他>

以上，说明了本发明的实施方式。另外，本发明的范围并不限定于上述的实施方式。本发明可以在不脱离发明主旨的范围内对上述实施方式进行各种变更来实施。另外，在上述实施方式中说明的事项能够在不产生矛盾的范围内适当地任意组合。

例如，图4～图6是示出热传导部件1的变形例的俯视图，但如图4所示，肋16b及第二槽部18也可以沿着空间10a的外周缘为环状。由此，从第二槽部18向热源接触部101更稳定地持续供给工作介质20，能够进一步抑制工作介质20的供给不足。此时，第二槽部18的一部分可以例如为了形成用于将工作介质20注入到壳体10内的注入口而间断地形成。

如图5所示，从垂直方向观察第二槽部18沿着热源接触部101的外周缘延伸即可，也可以仅由上述的连结部18c构成。另外，如图6所示，第二槽部18也可以省略第一边部18a。另外，也可以省略第二边部18b。由此，能够经由连结部18c或第二边部18b在热源接触部101的附近保持冷凝后的工作介质20。

另外，在上述的实施方式中，在第一板11上设置第一槽部17a，在第二板12上设置第一槽部17b，但也可以省略一方。

另外，在上述实施方式中，第一肋16a或第二肋16b从第一板11的下表面突出，但也可以从第二板12的上表面突出。此时，第一槽部17b配置在第一肋16a的上表面。另外，也可以省略第一肋16a而在第一板11的下表面配置第一槽部17a。另外，也可以省略第二肋16b而在第一板11的下表面配置第二槽部18。

产业上的利用可能性

能够利用于各种热源的冷却。

Claims (13)

1.一种热传导部件，其特征在于，具备：

在内部具有空间的壳体；

配置在所述空间中的吸液芯构造体；以及

配置在所述空间中的工作介质，

所述壳体包括：

对置配置的第一板和第二板；以及

第一槽部和第二槽部，其配置于所述第一板和所述第二板中的至少任一方，且面向所述空间，

在所述第一板及所述第二板的一方配置有热源接触部，

从所述第一板和所述第二板的对置方向观察，所述第一槽部通过所述热源接触部上而向所述热源接触部的外侧延伸，

从所述对置方向观察，所述第二槽部配置在所述热源接触部的外周部附近。

2.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

从所述对置方向观察，所述第二槽部的至少一部分配置在所述热源接触部的外侧。

3.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部沿着所述热源接触部的外周缘延伸。

4.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部配置在所述热源接触部的周围。

5.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部具有：

第一边部，从所述对置方向观察时，所述第一边部在所述第一槽部的延伸方向上延伸；以及

第二边部，从所述对置方向观察，所述第二边部相对于所述第一边部隔着所述热源接触部而配置在相反侧，并向所述第一槽部的延伸方向延伸。

6.根据权利要求5所述的热传导部件，其特征在于，

从所述对置方向观察，所述空间隔着中央线而被划分为第一区域和第二区域，所述中央线是通过所述延伸方向上的所述空间的中央并与所述延伸方向正交的线，

所述热源接触部配置在所述第一区域，

所述第一边部及所述第二边部的至少一方跨过所述中央线而从所述第一区域向所述第二区域延伸。

7.根据权利要求5所述的热传导部件，其特征在于，

配置于所述第一区域的所述第二槽部的整体体积比配置于所述第二区域的所述第二槽部的整体体积大。

8.根据权利要求5所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部具有连结部，该连结部配置于所述第一区域并连结所述第一边部的端部和所述第二边部的端部。

9.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部的宽度比所述第一槽部的宽度大。

10.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第二槽部沿着所述空间的外周缘为环状。

11.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述吸液芯构造体的外周部的至少一部分与所述第二槽部在所述对置方向对置。

12.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

从所述对置方向观察，所述吸液芯构造体的外周部配置在所述第二槽部的内侧。

13.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

所述第一板和所述第二板中的至少一方具有在所述空间内在所述对置方向上突出的肋，

所述第一槽部及所述第二槽部配置在所述肋的前端部。

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