重力式毛细泵吸环路（ＣＰＬ）双相流散热装置

摘要

一种重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，供应用于高能量密度之电子构装产品上如车用数位录影系统(MDVR)，主要包含：一个或以上并联排列设置之方形体蒸发部，其外部底面系对应密贴于一热源部份上，其头、尾二侧面上各设一液体头及一蒸汽头，其内部设有一毛细体部及复数条蒸汽导槽设于毛细体部之外围；一环状通道，其布设且连接在蒸汽头与液体头之间；及一冷凝部，其可包含环状通道并可配合散热鳍片或连接至外壳以形成热沈部份；再于环路中填入工作流体；藉此，液相工作流体可自液体头流入蒸发部，再藉由毛细体部之毛细力作用吸附并同时于此吸热而蒸发成为汽相，再藉复数条蒸汽导槽汇流导入蒸汽头而由蒸发部流出至环状通道中流动，再藉由冷凝部释放出潜热而回复为液相，再经由液体头流入蒸发部内再受热蒸发，完成一加强其毛细作用推力之重力式自然循环的移热作用，藉以达成在无扇下之最大热传量的散热效果，并有效克服知水泵浦环路之笨重、体积庞大且无法解决高瓦数及无法满足宽温(如－30℃至60℃)之控温的问题。本发明进一步可使环路之真空度提高至1×10－5torr(陶尔)再填入工作流体，亦可在蒸发部外部底面先贴附一散播用导热片再对应密贴于热源部份，亦可增设一工作流体之储槽，藉以增进散热效果，并可满足系统之控温要求如MDVR要求在宽温－30℃至60℃之控温要求。

主权项

一种重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，系应用于高能量密度之电子构装产品上如车用数位影像录影系统(MDVR)；其系包含：至少一蒸发部、一环状通道及一冷凝部，藉以构成一毛细泵吸环路(CPL)，而环路中并填入工作流体，其中：蒸发部，系一以具导热效果之金属制成之壳体，其外部底面作为传热面，供可对应密贴于一热源部份以藉热传导而移除该热源；其头侧面上设一液体头供液相工作液体流入蒸发部内，其尾侧面上设一蒸汽头供蒸发后之汽相工作液体流出蒸发部，其内部设有至少一毛细体部及复数条蒸汽导槽，该毛细体部具有毛细结构及作用，该复数条蒸汽导槽系设在毛细体部之外围；环状通道，系布设在蒸发器之外部且连接在蒸汽头与液体头之间；冷凝部，主要系设在环状通道上，藉以形成热沈部份(heat sink)用以移除由蒸发器之蒸汽头排出之汽相工作液体的热量，使该汽相工作液体可凝结成液相工作液体并经由液体头流入蒸发部内；藉上述结构，液相工作流体可自液体头流入蒸发部内部，再藉由毛细体部之毛细力作用吸附并同时于此吸热而蒸发成为汽相工作流体，再藉复数条蒸汽导槽汇流导入蒸汽头排出并流至环状通道流动，再藉由冷凝部释放出潜热而回复为液相工作流体，再经由液体头流入蒸发部内再受热蒸发，完成一自然循环的移热作用。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细泵吸环路可设具两个或以上之蒸发部，且该等蒸发部系采用并联排列方式设置在环状通道上，使各蒸发部之液体头是连接至相同之环状通道上，使藉由冷凝部凝结之液相工作流体可同时由各液体头进入各蒸发部内。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该蒸发部可为一方形壳体。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该蒸发部系以铝制成。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细体部可利用高密度且具渗透度之聚乙烯或烧结铜粉(sinter powder)组成。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细体部之毛细孔径可为1.05×10－5m，其渗透度为6×10－10m2。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细泵吸环路(CPL)之真空度以降低至1×10－5torr(陶尔)为佳。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该工作流体为氟氯烷(Freon)。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该复数条蒸汽导槽系布设在蒸发部之壳体内部的下缘面上。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该复数条蒸汽导槽系布设在蒸发部之壳体内部的圆弧形下缘面上。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该冷凝部可利用热传导体包覆在环状通道之全部或一局部上，且热传导体上并可设置散热鳍片。如申请专利范围第11项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该热传导体可为车用数位影像录影系统(MDVR)之外壳。如申请专利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细体部上设有一朝向液体头之开口槽，供液相工作流体可由液体头流入蒸发部内部并经由开口槽而流入毛细体部内部。如申请专利范围第13项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其中该毛细体部在开口槽之开口端处设有挡止用凸缘，藉以挡止液相工作流体回流向液体头。如申请权利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其进一步可在蒸发部的外部底面上贴附一散播用导热片(spreader)。如申请权利范围第1项所述之重力式毛细泵吸环路(CPL)双相流散热装置，其进一步可在毛细泵吸环路(CPL)之冷凝部及蒸发部之液体头之间设置一工作流体之储槽。