專利名稱：熱傳輸裝置以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有蒸發(fā)器和冷凝器的熱傳輸裝置以及具有該熱傳輸裝置的電子設備。本發(fā)明涉及例如應用毛細泵吸回路(capillarypumped loop)(CPL)的熱傳輸技術，毛細泵吸回路(capillary pumpedloop)CPL是流體微電機系統(tǒng)(流體MEMS)領域中的一個主題。該熱傳輸裝置適于減少該裝置和電子設備的尺寸和厚度。
相關技術的描述通常使用熱泵進行散熱和冷卻。熱泵具有容納流體的氣密容器。用于維持流體和使流體回流的芯安裝在容器內。但是，這種類型的熱泵具有諸如以下的問題它需要大空間；不適于減小尺寸；以及由于流體表現為氣相和液相的形式而使管彎曲，從而導致其效率降低。另外，由于這種類型的熱泵的性能特別取決于流體移動的距離和角度，因此會使這種熱泵的應用范圍受到限制。
近年來，電子設備和微電機技術的發(fā)展能夠生產更小的裝置。在這些技術中，應用半導體生產工藝的所謂的MEMS技術引入關注。人們已經對將MEMS技術應用到熱傳輸裝置進行了研究。進行這樣的研究的原因是，對適于小且先進的電子設備的熱源冷卻系統(tǒng)的需要以及使由電子設備產生的熱量得到有效散熱的需要，近年來電子設備的性能被大大提高。
在關于MEMs的領域中，使用毛細泵吸回路(capillary pumpedloop)CPL的結構通過經受在蒸發(fā)器處使致冷劑蒸發(fā)以及在冷凝器處使蒸發(fā)的致冷劑液化的反復循環(huán)從目標物帶走熱量(參考非專利文獻1)。
在一種具有蒸發(fā)器和冷凝器的氣-液分離類型的熱泵中，熱量以下面所述的方式被傳輸。
(1)從冷凝器輸送的處于液相的流體經液相通道到達蒸發(fā)器接著通過接收來自于外部的熱量在蒸發(fā)器處被蒸發(fā)。
(2)蒸發(fā)的流體通過氣相通道高速移動到冷凝器。接著蒸發(fā)的流體通過在冷凝器處將熱量釋放到外部回到液態(tài)。
(3)在密封的管路內重復(1)和(2)中所述的熱傳輸順序。Jeffery Kirshberg，Dorian Liepmann，Kirk L.Yerkes，“Micro-Cooler for Chip-Level Temperature Control，”AerospacePower Systems Conference Proceedings，(USA)，Society ofAutomotiVe Engineers，Inc.，April 1999，P-341，pp.233-238.
本發(fā)明的概述一種具有應用上述CPL原理的裝置的已知的熱泵與已知的熱管相比，可減輕其在流體移動的距離和角度方面受到的限制。對于熱泵，仍然存在這樣的問題，即，其性能仍然取決于其取向相對于重力方向的角度。
當設計一種設備或者便攜式裝置，諸如照相機，必須考慮該設備的取向在使用過程中總是變化的。換言之，如果冷凝器和其他構成安裝在該設備內的熱傳輸裝置的部件僅以相對于重力方向的一個特定角度能夠令人滿意地工作，那么當熱傳輸裝置以一個非設計允許的角度取向時流體的流動將中斷。因此，散熱和冷卻的效率可能會降低。
但是，對于已知的熱傳輸裝置，沒有充分考慮這個因素或者沒有提供能夠減小該設備相對于重力的角度依賴性的有效裝置。(例如，目前提供的裝置對于減小該設備的尺寸和厚度產生阻礙)。
本發(fā)明的一個目的在于，提供一種具有較小的相對于重力方向的角度依賴性并且具有適于減小尺寸和厚度的結構的熱傳輸裝置。
根據本發(fā)明的第一方面，一種熱傳輸裝置包括用于使處于液相的流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器；具有多個用于產生使流體回流的毛細力的芯的冷凝器；用于使處于液相的流體循環(huán)的液相通道，其中所述液相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連；用于使處于氣相的流體循環(huán)的氣相通道，其中所述氣相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連；以及其中形成在冷凝器上的多個芯圍繞垂直于重力方向的軸線對稱布置。
即使該熱傳輸裝置以一個給定的角度傾斜，也能夠減小芯中的流體偏斜程度。因此，可防止由于該設備相對于重力方向的角度依賴性所導致的不良影響。
最好，經所述氣相通道到達冷凝器的流體流過形成在所述冷凝器的芯上的多個溝槽并且在所述溝槽處液化。所述流體在一個位置處被收集，接著被供給到蒸發(fā)器。
通過所述冷凝器的芯上的溝槽的液化流體在一個位置處被收集以使其不易受到所述設備的取向的影響。
最好，所述冷凝器的芯上的多個溝槽布置成一種以液相通道和冷凝器的接合處為中心的徑向圖案。
以從水平方向看過去的徑向圖案形成溝槽。這樣，流體相對于重力方向的流動將不會被限于一個特定方向。
最好，多個芯對稱地布置在平行于所述軸線的水平面上。
所述流體可沿著垂直方向在所述芯處冷凝。因此，使所述設備的效率和安全性得到提高。
最好，所述液相通道和氣相通道是由撓性材料構成的。
利用撓性材料(管道)構成所述液相通道和氣相通道，可防止由于不必要的應力所導致的不良影響。
最好，蒸發(fā)器與成像元件熱接觸并且冷凝器設置在成像設備的殼體上。
根據本發(fā)明的第二方面，一種電子設備包括用于使處于液相的流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器；具有多個用于產生使流體回流的毛細力的芯的冷凝器；熱傳輸機構，所述熱傳輸機構具有用于使處于液相的流體循環(huán)的液相通道和用于使處于氣相的流體循環(huán)的氣相通道，其中所述液相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連，其中所述氣相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連；所述液相通道與氣相通道用于使數據處理元件散熱或者冷卻；其中形成在冷凝器上的多個芯圍繞垂直于重力方向的軸線對稱布置；以及其中所述蒸發(fā)器與所述數據處理元件熱接觸。
即使當設置在諸如成像設備的電子設備上的熱傳輸裝置的取向大大改變時，也能夠防止熱傳輸效率和熱傳輸裝置的性能的降低，減小對諸如成像元件的數據處理元件的影響以及減小影響數據處理元件的熱噪聲。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明的基本構成的示意圖；圖2A和2B是用于說明一個芯上的溝槽結構的示意圖；圖3以及圖4至圖9示出了本發(fā)明所涉及的成像設備的一個實施例。圖3是部分地示出所述設備的內部的示意圖；圖4示出了安裝在一個光學部件上的熱傳輸裝置的一個實施例；圖5以及圖6至圖9示出了一個熱傳輸裝置的一個實施例。圖5示出了一個蒸發(fā)器和一個冷凝器；圖6示出了蒸發(fā)器和冷凝器之間的連接；圖7以及圖8和圖9示出了冷凝器的基本部件。圖7是從垂直于構成冷凝器的基體的方向看過去所得到的視圖；圖8是沿著圖7中的線VIII-VIII所得到的截面圖；以及圖9是沿著圖7中的線IX-IX所得到的截面圖。
優(yōu)選實施例的描述本發(fā)明涉及一種應用CPL原理的熱傳輸設備或者涉及一種具有散熱和/或冷卻功能的電子設備。本發(fā)明可有效地提高該設備的效率，并且例如不會阻礙所述設備的尺寸和厚度的減小。特別是，當本發(fā)明應用于各種電子設備所用的散熱和冷卻系統(tǒng)，效果對于那些取向在使用過程中會不斷改變的便攜式設備和成像設備是特別好的。這里，術語“熱傳輸設備”在狹義上指的是利用流體傳輸從一個熱源發(fā)出的熱量的設備。在廣義上，該術語指的是整個設備或者系統(tǒng)，諸如熱源、冷卻裝置、散熱裝置或者溫度控制裝置。
圖1是本發(fā)明所涉及的熱傳輸設備的基本構成的示意圖。
所述熱傳輸設備具有一個能夠使處于液相的流體在其中蒸發(fā)的蒸發(fā)器E以及一個使能夠處于氣相的流體在其中冷凝的冷凝器C。但是當應用本發(fā)明時，蒸發(fā)器和冷凝器的數量都不限于一個。這樣，本發(fā)明的各個實施例最好采用其中使用一個冷凝器和多個蒸發(fā)器或者一個蒸發(fā)器和多個冷凝器的方案。
該熱傳輸設備具有兩種類型的用于連接蒸發(fā)器E和冷凝器C的通道用于使處于液相的流體循環(huán)的液相通道lq和用于使處于氣相的流體循環(huán)的氣相通道vp。(圖中示出了每一種類型通道中的一個)。
處于液相的流體，諸如水從冷凝器C經液相通道lq移動到蒸發(fā)器E。處于氣相的流體從蒸發(fā)器E經氣相通道vp移動到冷凝器C。
蒸發(fā)器E和冷凝器C具有用于產生使流體回流的毛細力的結構，換言之，即是一種芯。所述芯可是一種溝槽、一種網、多個金屬絲或者燒結金屬塊。下面所述的實施例具有溝槽形狀的芯。
對于所述流體，通常可使用以下物質水、乙醇、甲醇、丙醇(包括其異構體)、乙醚、乙二醇、Fluorinert或者氨。可選擇具有滿足熱傳輸設備的設計和諸如抗菌性能的所需性能的沸點的致冷劑。
一個電子設備的一個熱源或者一個加熱器與蒸發(fā)器E相連，并且用于冷卻或者散熱的裝置與冷凝器C相連。這樣，處于液相的流體經液相通道lq到達蒸發(fā)器E。在蒸發(fā)器E處，流體通過接收來自于熱源的熱量被蒸發(fā)。接著處于氣相的流體經氣相通道vp移動到冷凝器C。在冷凝器C處，所述流體放熱并且回到液態(tài)，完成液相和氣相循環(huán)。輸送泵可被安裝在通道的中游以增加輸送的流體量。如果必須除來自于加熱元件的熱量以外從任何事物接收用作泵的驅動力的能量，那么輸送泵可消耗電力。
如上所述，當所述設備在使用過程中不必保持一個特定取向時，設計成僅以一個特定的角度和/或相對于重力的方向使用的芯是不適合的。特別是，當其中保持液體的冷凝器C的結構主要取決于相對于重力方向的特定角度時，流體流動中斷。例如，如在附圖中所示，如果箭頭G表示重力方向，而雙頭箭頭H表示水平方向，冷凝器C的流體沿著重力方向流動并且在冷凝器C的芯上的溝槽沿著箭頭G的方向形成。當所述設備相對于箭頭G的方向不傾斜時的流體流動明顯不同于當所述設備相對于箭頭G的方向嚴重傾斜時的流體流動。這是由于當所述芯傾斜或者在垂直表面上旋轉時芯的結構變得不對稱。通常，所述設備被這樣設計，即，當它從箭頭G的方向沿著箭頭H的方向傾斜90度時，流體流動不會中斷，從而不會出現最壞的情況，即，所述設備失靈。
因此，本發(fā)明提供沿著用于冷凝器的芯，所述芯相對于垂直于重力方向的軸線是軸向對稱的或者基本上軸向對稱的(即，圍繞水平軸線是轉動對稱的)以使冷凝器無需特定的方向性。
流體經氣相通道達到冷凝器C，接著流過形成在芯上的多個溝槽，在那里液化。當所述設備的取向改變時，如果流體流過形成在所述軸線周圍的其中一個溝槽并且在被送過液相通道之前接著被收集在一個區(qū)域中，那么可提供不受所述設備的取向變化影響的流體的流動路徑。
圖2A和2B是表示一個芯上的溝槽結構的示意圖。
圖2A示出了以徑向圖案的形式布置的在芯上的多個溝槽的一個實施例，其中字母Z表示在所述徑向圖案的一個中心區(qū)域。通過區(qū)域Z并且垂直于頁面的軸線與上述軸線相符，即垂直于重力方向。區(qū)域Z是連接冷凝器和液相通道的區(qū)域。(換言之，所述流體沿著朝向區(qū)域Z的方向濃縮。)圖2B示出了采用類似蜘蛛網結構的溝槽，其中以區(qū)域Z為中心的同心布置的溝槽被增加到圖2A所示的溝槽中。圖中所示的點表示以徑向圖案的形式布置的溝槽和圓形布置的溝槽的交點，其中每一個溝槽相互之間是連通的。在該實施例中，流體經以徑向圖案的形式布置或者圓形布置的溝槽被收集在區(qū)域Z中。
另一個實施例可具有螺旋形溝槽并且?guī)в凶鳛槁菪行牡膮^(qū)域Z或者除了具有螺旋形溝槽以外還具有以徑向圖案的形式布置的溝槽或者可具有以區(qū)域Z為中心并且對稱布置的微小的不規(guī)則之處。換言之，流體流動不應該具有相對于重力方向的特定方向性。當所述設備的結構在第三維度上延伸時同樣如此。但是唯一不具有特定方向性的三維結構是球。在所有具有相同體積的三維結構中，球具有最小的表面積，因此具有最小的散熱表面。因此，顯然方向性不是決定所述設備形狀的唯一因素。
對于液相通道lq和氣相通道vp，需要安裝隔熱裝置以阻止外部和包括液相通道和氣相通道的通道之間的熱交換。特別是，通過防止流到液相通道和氣相通道內的流體經受相變，可使流體穩(wěn)定地流過通道，因此獲得高熱傳輸效率。另外，通道的直徑和截面積可是恒定的或者沿著通道逐漸變化。
圖3至圖9示出了本發(fā)明所涉及的包括電子設備1的成像設備的構成，其中具有用于數據處理元件(包括計算裝置、圖像處理裝置和成像裝置)的熱傳輸機構。
圖3是從垂直方向看過去的部分示出所述設備的內部的示意圖。在具有透鏡部分2和光學部件3的電子設備1的殼體1a內部安裝熱傳輸設備4。
成像裝置(或成像系統(tǒng))5具有透鏡部分2，包括物鏡和鏡體管以及安裝在設備的殼體1a內部的光學部件3。一個成像元件(例如固體成像元件)設置在光學部件3的成像部分6上。例如，面型圖像傳感器諸如電荷耦合器(CCD)類型，可使用MOS類型或者CMOS類型傳感器。
安裝熱傳輸設備4以使固體成像元件冷卻并且適于通過應用MEMS技術減小所述設備的尺寸。熱傳輸設備4通常具有蒸發(fā)器7和冷凝器8，其中與成像部分相連的蒸發(fā)器7與成像元件熱接觸，并且其中冷凝器8安裝在殼體中遠離光學部件3的內表面上(例如，前面板)。換言之，熱量從冷凝器8發(fā)散到殼體上以使其不會對光學部件3產生熱影響。蒸發(fā)器7和冷凝器8通常通過形成氣相通道和液相通道的連接裝置9，9，…(由撓性材料制成的管道)連接在一起。
圖4示出了設置在一個光學部件上的熱傳輸裝置的示意圖。該圖中的箭頭表示垂直方向，其中字母U表示向上方向，字母D表示向下方向。(在下面的圖5、圖7和圖9中也是如此)。
光學部件3具有與殼體1a相連的連接部分10和管11。成像部分6安裝在管11的后邊緣(與連接部分10相對的邊緣)上。
熱傳輸裝置4的蒸發(fā)器7是薄矩形板。利用諸如螺釘的接合裝置將蒸發(fā)器7安裝在成像部分6上以使蒸發(fā)器7的縱向處于水平方向。利用諸如螺釘的接合裝置將冷凝器8安裝在殼體1a上并靠近光學部件3。
對于連接蒸發(fā)器7和冷凝器8的連接裝置9，使用諸如管或者導管的管道。
在該實施例中，具有一個蒸發(fā)器7和一個冷凝器8，并且冷凝器設置在光學部件3旁。但是，這種布置不限于此，可將多個冷凝器安裝在光學部件3的連接部分10周圍的預定位置處。
圖5至圖9示出了一個熱傳輸裝置4的一個實施例。圖5示出了從沿著成像系統(tǒng)的光學軸線的方向看過去的一個蒸發(fā)器和一個冷凝器。圖6示出了沿著垂直方向看過去的蒸發(fā)器和冷凝器。圖7示出了冷凝器的基本部件(除與殼體相連的部分以外的部件)。圖8是沿著線VIII-VIII所得到的截面圖(水平截面)。圖9是沿著線IX-IX所得到的截面圖(垂直截面)。
下面首先對冷凝器8進行描述。
在該實施例中，如圖5和圖7中所示的，多個芯12u和12d具有采用徑向圖案的溝槽與螺旋形通道的組合結構。每一個芯12u和12d在水平面上是相互對稱的。
每一個芯具有多個溝槽12a，12a，…并且是這樣構成的，即，使每一個芯沒有相對于重力方向的角度依賴性。
在芯12u和12d之間的兩個部位中具有氣相通道的入口13u和13d。處于氣相的流體從這些入口經每一個通道到達芯12u和12d的每一個溝槽12a。特別是，通道是由兩個對稱的通道14u和14d構成的，它們形成在每一個芯的螺旋形溝槽12a，12a，…周圍。例如，進入上部入口13u的處于氣相的流體不直接流入到溝槽12a中但沿著順時針方向流過通道14u，在到達芯12u的每一個溝槽12a之前圍繞芯12u基本上形成一個完整的回路。類似地，進入下部入口13d的處于液相的流體沿著逆時針方向流過通道14d，在到達芯12d的每一個溝槽12a之前圍繞芯12d基本上形成一個完整的回路。
通道14u和14d略微在自入口13u和13d起的第一個拐角前面相互連通。因此，從一個入口進入的流體以朝向通道14u和14d的分歧點15處沿著兩個方向分離。因此，即使一個芯用于某些原因失靈，流體也將流入到正常工作的另一個芯中。在分歧點15附近，具有入口16，其中流體在減壓的氛圍下被供給到冷凝器。
如圖8和圖9中所示，冷凝器8由兩個接合在一起的基體構成。
通常，冷凝器8可由利用硅制成的第一基體8A和利用玻璃制成的第二基體8B構成，其中第一基體和第二基體通過陽極粘接接合成整體。
在第一基體8A上具有芯12u和12d的溝槽12a，12a，…和形成通道14u和14d的溝槽17，具有預定的深度。基體的材料不限于硅并且可是諸如銅、鋁、鎳、金、銀或者鉑，或者可是導電的聚合物或者陶瓷，其導熱性等同于金屬。芯的溝槽和通道例如是通過應用噴砂、干燥蝕刻(RIE)、濕潤蝕刻、紫外線(UV)蝕刻、激光蝕刻、質子光蝕刻、電子束蝕刻或者微模制而形成的。芯12u和12d的每一個溝槽12a具有恒定的寬度。但是溝槽的寬度可沿著流體流動方向逐漸變化。
第二基體2B具有形成芯12u和12d的凹部18以及形成通道14u和14d的溝槽19。與液相通道相連并形成通道的出口的接合部分20形成在每一個芯12u和12d上。每一個接合部分突出到第一基體8A的側面。從而可使圓柱形接合部分20和基體8A側面上圍繞接合部分20的突起(在相鄰溝槽12a之間的部分)之間的間隙變窄以使處于液相的流體流動不被中斷。
每一個接合部分20設置在芯的中心。多個溝槽12a設置成以接合部分20中的通孔20a的中心軸線為中心的徑向圖案。接合部分20的外徑大于接合部分頂端周圍的芯的溝槽節(jié)距以使處于液相的流體將平穩(wěn)流動。
如果第二基體8B所用材料具有高導熱性，那么基體的熱擴散可能對熱傳輸效率產生負作用。因此，使用玻璃或者諸如聚酰亞胺、聚四氟乙烯或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)的合成樹脂?；w上的凹部和溝槽例如是通過應用噴砂、干燥蝕刻(RIE)、濕潤蝕刻、紫外線(UV)蝕刻、激光蝕刻、質子光蝕刻、電子束蝕刻或者微模制而形成的。
為了制造冷凝器8，利用噴砂使凹部和溝槽形成在第二基體8B的一側面上。利用干燥蝕刻和噴砂使芯的溝槽和通道形成在第一基體8A的一側面上。接著，在根據需要進行表面處理后，使每一個基體的處理過的表面定位并利用陽極粘接、樹脂粘接、諸如熱壓的壓力粘接或者諸如激光焊接的焊接將它們粘接在一起。由于利用管連接冷凝器8和蒸發(fā)器7，在減壓氣氛下通過入口16(或者下面所述的入口26)供給流體。接著，封閉每一個入口。
下面將對蒸發(fā)器7進行描述。
如圖5中所示，蒸發(fā)器7具有與成像元件22熱接觸的芯21。(在附圖中，以虛線矩形的形式示意性地表示成像元件22。在附圖中，該元件被設置在頁面的背面上。)由成像元件22產生的熱量使流體蒸發(fā)。由字母HP表示的點是成像元件22的熱量集中點并且位于遠離中心的右下角上(由于信號讀取器變得特別熱)。
當從成像元件22的光學軸線的方向看過去時為矩形的芯21具有兩個出口。特別是，如圖5中所示，兩個出口23沿著縱向形成在芯21的左邊并且相互之間具有預定的間隔。
在出口23的上方和下方，分別具有一個用于處于液相的流體的入口24。流體經通道25被供給到芯21的內部，通道25線性地在芯的上方和下方延伸。流體從圖5的右側進入芯21，移動到左側，并且到達出口23。盡管附圖中未示出，芯21具有多個用于產生毛細作用力的溝槽(沿著垂直方向延伸)。例如，在芯21的右半部21R，具有小節(jié)距的微小溝槽，并且在芯21的左半部21L，具有節(jié)距比右半部21R上的溝槽大的溝槽，利用所產生的毛細作用力使流體回流。所述芯的內部結構不限于一種特定的結構并且可采用各種形式。因此，溝槽的節(jié)距可沿著一個特定的方向逐漸或者逐段變化。
在芯21的右側具有用于流體的入口26。流體在減壓氣氛下從該入口26被供給到芯的內部。
對于液相通道和氣相通道，使用多個管。
如圖5中的雙虛線所示，構成液相通道的兩個管27的每一個的一端分別與每一個入口24相連，并且另一端分別與冷凝器8的接合部分20相連。
構成氣相通道的兩個管28的每一個的一端分別與蒸發(fā)器7的每一個入口23，并且另一端分別與冷凝器8的入口13u和13d相連。
管27和28的每一個的一端通過接合部分29與蒸發(fā)器7相連。
與蒸發(fā)器7的芯21類似，在冷凝器8上形成有多個芯12u和12d。蒸發(fā)器7的芯21和冷凝器8的芯12u和12d通過多個液相通道和氣相通道系統(tǒng)相連。
由撓性材料制成的管道適于連接蒸發(fā)器7和冷凝器8。在該實施例中，管27和28的每一個由撓性材料制成。因此，當這些被安裝在熱傳輸裝置4上時，沒有由管道產生的應力被施加在成像元件上。換言之，在以高的精度使成像元件的頂端定位(或者調整)后，可防止由于移動對成像系統(tǒng)所產生的負作用。
下面將對熱傳輸裝置4的操作進行描述。
處于液相的流體從冷凝器8經管27流到蒸發(fā)器7。接著，利用芯21上的微小溝槽的毛細作用力使流體滲透通過芯21的內部。利用在成像元件22處產生的熱量使處于液相的流體被蒸發(fā)。
蒸發(fā)的流體經管28流入道冷凝器8中。特別是，到達冷凝器8的流體經氣相通道流過通道14u和14d，接著流過形成在每一個芯12u和12d上的多個徑向溝槽12a。這里，處于氣相的流體釋放潛熱，從而經歷相變回到液相。利用上述的熱交換使得來自于流體的熱量被發(fā)散到殼體的外部。
流過每一個溝槽12a的處于液相的流體被收集在一個區(qū)域中，即，在接合部分20附近，并且接著被送至液相通道。流體經每一個桿管28流向蒸發(fā)器17的芯21。
執(zhí)行每一個步驟以在熱傳輸裝置4內重復熱傳輸循環(huán)。
上述熱傳輸裝置提供以下優(yōu)點。
由于冷凝器具有小的相對于重力的角度依賴性，因此所述設備的性能不會受到其取向的嚴重影響。例如，即使冷凝器8相對于圖7中所示的箭頭U和D的方向傾斜，流體在芯21內的流動也不會中斷。因此，在不降低其效率的情況下進行熱傳輸。
當將熱傳輸裝置安裝在一個電子設備中時，所安裝的熱傳輸裝置的取向的自由度得到增加，因此該設備適用于三維位置的熱傳輸。例如，可自由地選擇相對于重力方向的安裝角度；換言之，能夠接受的安裝角度范圍變寬。因此，可獲得所需的熱傳輸效率。
設備在使用過程中的取向不必保持在一個特定方向，例如水平方向。因此，對于諸如一種成像設備的設備，其取向在使用過程中變化很大，可對其熱源(成像元件)進行有效地冷卻。
在上述結構中，冷凝器8由兩個基體構成。但是，冷凝器不限于這種結構并且可由具有三個或多個基體的多層結構構成。另外，所述熱傳輸裝置可采用各種形式，例如，其中安裝諸如散熱片的散熱裝置。本發(fā)明不僅應用于成像元件而且可應用于更寬范圍的設備，諸如用于中央處理器(CPU)、繪圖芯片和驅動器IC的散熱機構和冷卻機構。
權利要求
1.一種熱傳輸裝置包括用于使處于液相的流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器；具有多個用于產生使流體回流的毛細力的芯的冷凝器；用于使處于液相的流體循環(huán)的液相通道，其中所述液相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連；用于使處于氣相的流體循環(huán)的氣相通道，其中所述氣相通道與蒸發(fā)器和冷凝器相連；以及其特征在于，形成在冷凝器上的所述多個芯圍繞垂直于重力方向的軸線對稱布置。
2.如權利要求1所述的熱傳輸設備，其特征在于，經所述氣相通道到達冷凝器的流體流過形成在所述芯上的多個溝槽并且在所述溝槽處蒸發(fā)，以及所述流過溝槽的流體在一個位置處被收集，接著被供給到蒸發(fā)器。
3.如權利要求1所述的熱傳輸設備，其特征在于，構成所述芯的多個溝槽布置成一以液相通道的接合處為中心的徑向圖案。
4.如權利要求2所述的熱傳輸設備，其特征在于，構成所述芯的多個溝槽布置成一種以液相通道接合處為中心的徑向圖案。
5.如權利要求1所述的熱傳輸設備，其特征在于，多個芯對稱地布置在平行于所述軸線的水平面上。
6.如權利要求2所述的熱傳輸設備，其特征在于，多個芯對稱地布置在平行于所述軸線的水平面上。
7.如權利要求1所述的熱傳輸設備，其特征在于，蒸發(fā)器與一成像元件熱接觸并且冷凝器設置在一成像設備的殼體上。
8.如權利要求1所述的熱傳輸設備，其特征在于，所述液相通道和氣相通道是由撓性材料構成的。
9.一種電子設備，包括用于使處于液相的流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器；具有多個用于產生使流體回流的毛細力的芯的冷凝器；熱傳輸機構，所述熱傳輸機構具有用于使處于液相的流體循環(huán)的液相通道和用于使處于氣相的流體循環(huán)的氣相通道，所述熱傳輸機構用于使一數據處理元件散熱或者冷卻；其特征在于，形成在冷凝器上的多個芯圍繞垂直于重力方向的軸線對稱布置；以及其中所述蒸發(fā)器與所述數據處理元件熱接觸。
全文摘要
一種熱傳輸設備具有通過氣相通道與液相通道連接的蒸發(fā)器和冷凝器并且具有圍繞一個垂直于重力方向的軸線對稱布置的冷凝器的芯。即使當熱傳輸設備以相對于水平表面或者垂直表面的任何角度傾斜時，處于液相的流體在芯內的流動也不會中斷。
文檔編號F28D15/02GK1506648SQ200310120529
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權日2002年12月12日
發(fā)明者牧野拓也, 望月孝史, 堀和仁, 木我和由, 坂田憲明, 史, 明, 由 申請人:索尼株式會社