[发明专利]循环式散热器

说明书

【技术领域】

本发明关于一种散热器，特别是有关一种循环式散热器。

【背景技术】

近年来随着电子产业的高度发展，使中央处理器(central processing unit，CPU)及图形处理器(graphic processing unit，GPU)等电子组件的指令周期日益提升。在这种情况下，造成上述电子组件承载的运算量越来越大，相对地导致其功耗的增加。以三维(three-dimension，3D)显卡为例，目前3D显卡的功耗已经突破200W(瓦)，并且逐步向300W甚至更高功耗迈进。

鉴于中央处理器及图形处理器等电子组件在单位面积上所承载的功耗大幅提升，依靠传统铜铝底板作为导热介质的散热方式，在中高阶电子产品中已经出现逐步被淘汰的现象，更多取而代之的是使用热管或均热板(vapor chamber)为代表的高级相变传导介质的散热器。

然而，由于热管及均热板皆为利用流体于气态及液态之间的相变化来进行热量传递，因此若流体所产生的蒸气由受热端流通至冷凝端时，蒸气与冷凝后的液体将处于同一密闭空间内，并且是呈相互逆向流动的状态，进而在彼此的流速上产生干扰，而降低热管及均温板的散热效能。并且，容易造成回流的液体量不足，而导致热管及均温板内部产生干烧的现象，使电子组件存在有急速升温的风险。

此外，热管及均热板等相变传导介质，因本身构成的特性各有限制，如热管单根带载功耗在20～40W之间，当其应用于图形处理器时，由于图形处理器的单位面积的容纳极限在6根左右，造成单独热管对芯片模块传热的解热功耗超过300W时出现瓶颈。均热板虽然单块可以做到300W的解热功耗，但是在将热传导至散热鳍片的效率还亟待加强。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种循环式散热器，从而解决习知使用热管或均热板的散热器，其流体所产生的蒸气及液体于流动时容易产生相互干扰，容易造成热管或均热板内回流的液体量不足，而产生干烧现象，并导致热管式散热器的解热功耗低以及使用均热板的散热器的传热效率差等问题。

本发明所揭露的循环式散热器，其包括一腔体、一输送管、一汲水管以及一流体。腔体包含一储水槽及一蒸发室，储水槽形成有一入水口，并且储水槽内填充有一第一毛细结构。蒸发室连通于储水槽，并且形成有一出水口。输送管连接于出水口，汲水管连接于输送管与入水口之间，并且汲水管内填充有一第二毛细结构。流体常态的分布于腔体、输送管及/或汲水管内。其中，当流体受热形成一蒸气，此蒸气经由蒸发室流通至输送管内，并且于输送管内冷凝为一液体，液体通过第二毛细结构吸附，而流通于汲水管内，并且液体于入水口接触第一毛细结构，并通过第一毛细结构吸附于储水槽内。

本发明所揭露的循环式散热器，其中蒸发室包含一导流面，导流面自出水口朝向入水口倾斜设置，蒸气是通过导流面导引至输送管内。

本发明所揭露的循环式散热器，其中出水口及入水口分别设置于腔体的相对二侧面。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第一毛细结构填满储水槽。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第一毛细结构在入水口常态地接触液体。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第二毛细结构填满汲水管。

本发明所揭露的循环式散热器，其中汲水管包括一管体以及一结合件，管体连接于入水口，结合件连接于管体及输送管之间，第二毛细结构的一端填充于管体内，第二毛细结构的另一端伸入结合件内。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第二毛细结构的一端填满管体。

本发明所揭露的循环式散热器，其中蒸发室设置于储水槽上方，并且覆盖住部分第一毛细结构。

本发明所揭露的循环式散热器，其中输送管包含一导热段及一冷却段，冷却段连接于导热段及汲水管之间，蒸气是从出水口流通至导热段，并且于冷却段凝结为液体，液体经由汲水管流通至储水槽。

本发明所揭露的循环式散热器，其中冷却段是从冷却段连接导热段的一端朝向冷却段连接汲水管的另一端倾斜设置。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第一毛细结构及第二毛细结构为金属粉末烧结结构、金属编织网或陶瓷粉末烧结结构。

本发明所揭露的循环式散热器，其中流体的材料选自冷媒、水、乙醇、甲醇、丙酮、氨水及其混合物其中之一。

本发明所揭露的循环式散热器，其中第一毛细结构及/或第二毛细结构内的液体呈饱和状态。