傳熱單元的制作方法
傳熱單元的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本申請?zhí)峁┝艘环N傳熱單元，包括：一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且該內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封有制冷劑；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域且設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
【專利說明】傳熱單元
[0001]相關(guān)申請的引用
[0002]本申請主張于2010年4月17日向日本特許廳提交的題為“傳熱單元、電路板及電子設(shè)備”的在先日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，所述在先專利申請的內(nèi)容整體上全部并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請概括而言涉及一種將從諸如半導(dǎo)體集成電路、LED元件、功率元件、電子器件等之類的發(fā)熱體吸收到的熱量高效地進(jìn)行傳送的傳熱單元。
【背景技術(shù)】
[0004]諸如半導(dǎo)體集成電路、LED元件、功率元件之類的電子器件使用在電子設(shè)備、工業(yè)設(shè)備以及汽車等中。這些電子器件因流過其內(nèi)的電流發(fā)熱而成為發(fā)熱體。當(dāng)發(fā)熱體發(fā)的熱量高于一定溫度時，將產(chǎn)生無法保證電子器件正常工作的問題，而且存在對其它器件產(chǎn)生負(fù)面影響的可能性，而且因此可能導(dǎo)致電子設(shè)備自身的性能受損。
[0005]為了冷卻這種發(fā)熱體，已有方案提出一種冷卻裝置，其采用通過密封的制冷劑的蒸發(fā)和冷凝而具有冷卻效果的熱管。在熱管中，當(dāng)密封在熱管中的制冷劑蒸發(fā)時，從發(fā)熱體移出熱量。蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由放熱而冷凝，而冷凝后的制冷劑返回。熱管通過這種蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)來冷卻發(fā)熱體。就是說，熱管將熱量進(jìn)行擴散和傳送。此外，通過與一散熱部件結(jié)合，通過熱管所擴散和傳送的熱量進(jìn)行冷卻。當(dāng)與金屬散熱部件相比時，熱管能夠利用制冷劑更高效地將熱量進(jìn)行擴散和傳送。
[0006]近年來，需要冷卻的電子器件已不是僅限于諸如中央處理器(CPU)或?qū)Ｓ肐C之類的相對大的半導(dǎo)體集成電路，而是常為諸如發(fā)光裝置之類的極小的電子器件。這種小型的電子器件的尺寸小，但經(jīng)常多個電子器件一起構(gòu)成一個組。因此，使用熱管的冷卻裝置必須對多個電子器件進(jìn)行冷卻。
[0007]這種類型的小型電子器件通常安裝在電路板的一個部分，并且在所安裝的部位處未留有額外的空間，從而無法從該部位散出或排出熱量。因此，在從電子器件移出熱量之后，必須以高速傳送熱量并隨后在傳送目的地處進(jìn)行冷卻。就是說，希望用于沿一特定方向以高速傳送熱量的傳熱元件為采用制冷劑的蒸發(fā)和冷凝的傳熱元件。已有多種方案提出將從發(fā)熱體移出的熱量沿一特定方向傳送的熱管。例如，參見日本專利申請11-101585、日本專利申請2002-039693、日本專利申請2010-007905、以及日本專利申請2007-113864。
[0008]在這類熱管中，熱量從發(fā)熱體移出，制冷劑密封在由一上板和下板接合在一起形成的一內(nèi)部空間中，且發(fā)熱體的熱量通過這種密封制冷劑的運動的循環(huán)而傳送。在采用熱管的冷卻裝置中，對于冷卻能力的提高而言，傳熱效率(其由蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的每次循環(huán)速度、以及單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)來確定)的提高是重要的。
[0009]此時，密封在所述內(nèi)部空間中的制冷劑因來自發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)而在所述內(nèi)部空間中移動，且最終冷卻并冷凝、并在所述內(nèi)部空間中移動。因此，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑在所述內(nèi)部空間中沿彼此相對的方向移動的同時彼此干涉。當(dāng)這種干涉效應(yīng)變大時，存在的問題是這將對蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)的速度產(chǎn)生負(fù)面影響，這使得熱傳送速度降低且傳送效率降低。為了防止這種蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動之間的干涉，增加所述內(nèi)部空間的尺寸且無任何障礙物將是較為理想的。
[0010]另一方面，在內(nèi)部空間中沒有任何障礙物的一結(jié)構(gòu)中，熱管除了上板和下板以外沒有任何東西，由此熱管將變得非常脆弱。由于在熱管中通過密封于熱管內(nèi)的制冷劑的蒸發(fā)和冷凝的重復(fù)循環(huán)來冷卻發(fā)熱體，所以熱管將承受循環(huán)的非常高的內(nèi)壓。如果在這種惡劣的工作環(huán)境下熱管的強度弱，則熱管會因制冷劑蒸發(fā)而產(chǎn)生的“爆米花”(procorn)現(xiàn)象導(dǎo)致?lián)p壞，從而會產(chǎn)生制冷劑將泄露到電子器件和電路板上的問題。如果制冷劑泄露，則還會產(chǎn)生的問題是會破壞電子器件或電路板和會引起電子設(shè)備發(fā)生故障。
[0011]盡管有必要增加熱管的強度，例如增加上板和下板自身的強度，但是這將導(dǎo)致成本增加和厚度增加，這對于本申請而言是不合適的且也會帶來組裝上的困難。這是因為過厚的熱管由于缺少額外空間而不適用于安裝有發(fā)光二極管等元件的空間中。
[0012]因此，提高熱管的強度必須在熱管的內(nèi)部空間中設(shè)置諸如柱體或隔板之類的加強部件。然而，設(shè)置加強部件會妨礙蒸發(fā)后的制冷劑及冷凝后的制冷劑在內(nèi)部空間中的自由移動。專利申請11-101585及專利申請2002-039693試圖在將來自發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送的同時增加熱管強度。
[0013]專利申請11-101585中所公開的熱管是一種其中存在有細(xì)孔陣列(其實際上與其說是細(xì)孔不如說是通道)的扁平熱管。在專利申請11-101585所公開的熱管中，各個通道使蒸發(fā)后的制冷劑移動和冷凝后的制冷劑移動。專利申請11-101585所公開的熱管通過這些細(xì)孔能夠?qū)崃砍囟ǚ较騻魉?。就是說，蒸發(fā)后的制冷劑從所述細(xì)孔的一第一端向一第二端移動，而冷凝后的制冷劑從所述細(xì)孔的所述第二端向所述第一端移動。在專利申請11-101585所公開的技術(shù)中，熱管的強度整體上通過沿寬度方向(crosswise)層疊所述多個通道來保持。
[0014]然而，在專利申請11-101585所公開的熱管中，相鄰的通道彼此完全隔離，從而制冷劑的移動只能沿?zé)峁艿拈L度方向(沿所述通道的方向)進(jìn)行。因此，存在的問題是，對于小型發(fā)熱體而言在寬度方向上不具有冷卻效果。另外，當(dāng)專利申請11-101585所公開的熱管對小型發(fā)熱體進(jìn)行冷卻時，冷卻負(fù)載僅施加在直接與發(fā)熱體接觸的熱管上。就是說，僅是在通道中與發(fā)熱體直接接觸的制冷劑將蒸發(fā)和移動并將冷凝和移動。因此，專利申請11-101585所公開的熱管存在不能發(fā)揮其全部性能的問題。
[0015]專利申請2002-039693所公開的熱管通過將設(shè)置在多個層疊部件中的狹縫相互偏移來形成蒸發(fā)后的制冷劑的移動路徑和冷凝后的制冷劑的移動路徑。這些狹縫沿一特定方向形成，從而使制冷劑的移動和運動將沿所述特定方向進(jìn)行。因此，專利申請2002-039693所公開的熱管能夠沿特定方向傳送熱量。
[0016]專利申請2002-039693也具有與專利申請11-101585相同的問題，即由多個狹縫形成的多個通道彼此獨立。
[0017]在專利申請2010-007905中公開的一種熱管中，多個板元件層疊在一起，該熱管通過將設(shè)有多個溝槽的板元件和設(shè)有多個孔的板元件層疊利用毛細(xì)管力來傳送熱量。[0018]然而，盡管專利申請2010-007905中所公開的熱管能夠沿長邊方向傳送熱量，但難以沿短邊方向使熱量擴散。因此，當(dāng)發(fā)熱體小時，沿長邊方向可能僅將在與發(fā)熱體接觸的附近的發(fā)熱體的熱量傳送出。另外，來自發(fā)熱體的熱量能夠通過遍布整個表面上設(shè)置的多個孔無方向性地擴散，這難以沿特定方向傳送熱量。
[0019]上述專利申請11-101585至專利申請2010-007905中的任何一項技術(shù)，不僅在從
一端部向另一端部傳送熱量時不能發(fā)揮熱管的全部性能，而且在將熱量從中央部向一個端部傳送時也不能發(fā)揮熱管的最大性能。這是因為，盡管冷卻僅針對通過一特定通道傳送的熱量，但是所述冷卻也應(yīng)作用于與該熱量的傳送不關(guān)聯(lián)的通道，且由此對熱管傳送的熱量進(jìn)行冷卻的冷卻元件將不能發(fā)揮其最大性能。
[0020]另外，傳送熱量的熱管的所述端部必須實現(xiàn)吸收來自發(fā)熱體的熱量的功能、將從另一端部傳送來的熱量進(jìn)行冷卻的功能兩者中的任一個，或全部。因此，不管發(fā)熱體的尺寸如何且不管冷卻元件的尺寸如何，都希望從發(fā)熱體吸收到的熱量和所傳送的熱量沿寬度方向擴散。
[0021]然而，專利申請11-101585至專利申請2010-007905所公開的熱管均不具有這種功能，從而僅來自特定部位的熱量被吸收和冷卻。因此，專利申請11-101585和專利申請2002-039693的熱管均具有不能適用于冷卻小型發(fā)熱體的問題。
[0022]專利申請2007-113864公開了一種熱管，所述熱管使在端部處設(shè)有沿短邊方向的溝槽的板元件和沿長度方向整個設(shè)有通道的板元件層疊。該熱管使熱量在所述端部處沿短邊方向擴散而在其它位置處使熱量沿長度方向移動。
[0023]然而，在專利申請2007-113864所公開的熱管中，制冷劑沿長度方向僅在非常狹窄的寬度內(nèi)能夠移動，這使得傳熱效率降低。此外，沿短邊方向設(shè)置的通道和沿長度方向設(shè)置的通道僅部分重合，從而存在通道之間的熱傳遞差的問題。另外，因為所述多個通道不平衡地形成在熱管內(nèi)，所以還存在熱管強度不足的問題。結(jié)果，專利申請2007-113864的技術(shù)也存在不能將發(fā)熱體的熱量沿特定方向高效傳送的問題。另外，在專利申請2007-113864所公開的熱管中，對于與發(fā)熱體接觸的位置，存在結(jié)構(gòu)上的限制，且因此存在難以在高密度封裝的電子設(shè)備或工業(yè)設(shè)備中使用該熱管的問題。
[0024]如上所述，依據(jù)所述現(xiàn)有技術(shù)將發(fā)熱體的熱量沿特定方向傳送的熱管具有不能發(fā)揮其最大性能的問題。尤其是，它們具有的問題是，通過傳送小型發(fā)熱體的熱量來進(jìn)行冷卻是不充分的。此外，它們在靈活處理發(fā)熱體的尺寸及其接觸位置的同時不能同時確保熱管的強度和高效傳送熱量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0025]鑒于上述問題，本申請的目的在于提供一種傳熱單元，其通過下述特征在高效傳送小型發(fā)熱體的熱量的同時可發(fā)揮其最大性能，即:(I)通過多個柱部和多個加強部來確保強度；(2)使所述多個柱部和所述多個加強部對密封空間中的制冷劑的移動的妨礙最小化；(3)在對制冷劑移動的妨礙最小化的同時，實現(xiàn)制冷劑沿所需的X軸、y軸、Z軸方向的移動；以及(4)靈活地處理發(fā)熱體的尺寸及其接觸位置。另外，提供一種熱管，其能夠容易地進(jìn)行安裝，即使在高密度安裝的電子設(shè)備和工業(yè)設(shè)備中。
[0026]值得注意的是，所述傳熱單元具有使蒸發(fā)和冷凝的密封制冷劑擴散的一熱管結(jié)構(gòu)。
[0027]鑒于上述問題，在根據(jù)本申請的一種傳熱單元中，由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義一空間，且所述傳熱單元包括:一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且一制冷劑密封入所述內(nèi)部空間中；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分的區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域之外的一區(qū)域，且所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述多個第一通道和所述多個第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的一邊界處連通。
[0028]具體地，本申請?zhí)峁┝艘环N傳熱單元，具有由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸限定的一空間，所述傳熱單元包括:上板；下板，其面向所述上板；內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且所述內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封入制冷劑；第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間內(nèi)除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
[0029]在所述第一通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向移動。
[0030]在所述第二通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動。
[0031]不僅蒸發(fā)后的制冷劑在所述第一通道和所述第二通道的所述邊界處相互移動，而且冷凝后的制冷劑也在所述第一通道和所述第二通道的所述邊界處相互移動。
[0032]所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處。
[0033]所述一第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的一區(qū)域。
[0034]所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中部。
[0035]所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0036]所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且也使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0037]所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0038]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0039]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第一區(qū)域?qū)乃龅谝欢瞬總?cè)的所述第二區(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0040]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端處時，所述第二端部側(cè)的所述第二區(qū)域使所述第一區(qū)域傳送來的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散。
[0041]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0042]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0043]所述上板和/或所述下板還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部。
[0044]所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
[0045]所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的切口。
[0046]所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板。
[0047]所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部。
[0048]所述第二柱部形成多個沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向延伸的
第二通道。
[0049]所述第二柱部包括一大柱件和比所述大柱件小的一小柱件。
[0050]所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛
細(xì)管力。
[0051]所述上板、所述下板、所述第一柱部和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
[0052]所述上板和/或所述下板還在面向所述第一區(qū)域和/或所述第二區(qū)域的至少一部分的一區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出的一散熱部。
[0053]所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。
[0054]所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度基本相同。
[0055]根據(jù)本申請所述的傳熱單元在密封有制冷劑的密封空間中設(shè)有在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的不同的柱部，以由此不僅確保強度而且實現(xiàn)了沿X軸、Y軸、以及Z軸方向的最佳的熱量擴散和傳送。
[0056]另外，通過使在與發(fā)熱體熱接觸的部位處吸收到的熱量沿長邊方向和短邊方向擴散的同時使所擴散的熱量沿長邊方向傳送，所述傳熱單元能夠在發(fā)揮作為熱管的最大性能的同時高效傳送發(fā)熱體的熱量。
[0057]結(jié)果是，根據(jù)本申請所述的傳熱單元能夠高效傳送來自小型發(fā)熱體的熱量。
[0058]另外，根據(jù)本申請所述的傳熱單元也能夠在應(yīng)對發(fā)熱體的設(shè)置位置變化的同時高速傳送來自發(fā)熱體的熱量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0059]通過參考下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，可以最佳地理解本申請在結(jié)構(gòu)和工作上的組織及方式以及另外的目的和優(yōu)點，其中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件，并且在附圖中:
[0060]圖1是根據(jù)本申請的第一實施例的一傳熱單元的一視圖；[0061]圖2是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一內(nèi)部視圖；
[0062]圖3是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一工作說明圖；
[0063]圖4是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一工作構(gòu)思示意圖；
[0064]圖5是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一內(nèi)部立體圖；
[0065]圖6是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的端部的一剖視圖；
[0066]圖7是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一內(nèi)部示意圖；
[0067]圖8是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的第二區(qū)域附近的一放大圖；
[0068]圖9是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一平面圖；
[0069]圖10是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一視圖；
[0070]圖11是根據(jù)本申請的第三實施例的一傳熱單元的一組裝視圖；
[0071]圖12al-圖12c2是將實施例和對比例列出的一說明圖，圖12al和圖12a2表示實施例的兩個視圖，圖12bl和圖12b2表示對比例I的兩個視圖，圖12cl和圖12c2表示對比例2的兩個視圖；
[0072]圖13是示出實施例和對比例的測定結(jié)果的一圖表；
[0073]圖14是根據(jù)本申請的第四實施例的一傳熱單元的一側(cè)視圖；以及
[0074]圖15是根據(jù)本申請的第五實施例的一電子設(shè)備的一示意圖。
【具體實施方式】
[0075]盡管本申請可以容易具有多種不同形式的實施例，但示出在附圖中且本文將詳細(xì)說明的是僅僅是其中幾個具體實施例，同時應(yīng)該理解的是，本說明書應(yīng)當(dāng)視為本申請的原理的一個示例說明，且不意欲將本申請限制于本文所示出的圖樣。
[0076]在圖中示出的實施例中，諸如上、下、左、右、前和后之類的方向指示是用于解釋本申請中不同部件的結(jié)構(gòu)和運動，這些表述是相對的而不是絕對的。當(dāng)這些部件處于圖中所示的位置時，這些指示是恰當(dāng)?shù)摹５?，如果這些部件位置的說明發(fā)生變化，那么這些方向指示也將會相應(yīng)地發(fā)生變化。
[0077]根據(jù)本申請的第一實施方式的一種傳熱單元是這樣一種傳熱單元，其中由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義一空間，且所述傳熱單元包括:一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成且其內(nèi)能夠密封入一制冷劑；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，且所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
[0078]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元不僅能夠具有提高的強度，而且即使是針對小型發(fā)熱體，所述傳熱單元也能夠?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量在完全利用所述傳熱單元的短邊方向的同時也能沿長度方向傳送。
[0079]在根據(jù)本申請的第二實施方式的一個傳熱單元中，除了所述第一實施方式的內(nèi)容之外，在所述第一通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向移動而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向移動；以及在所述第二通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動。
[0080]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠在沿長邊方向傳送從發(fā)熱體移出的熱量的同時可完全利用短邊方向來傳送熱量。
[0081]在根據(jù)本申請的第三實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一和第二實施方式的內(nèi)容之外，不僅蒸發(fā)后的制冷劑在所述第一通道和所述第二通道中相互移動，而且冷凝后的制冷劑也在所述第一通道和所述第二通道中相互移動。
[0082]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠利用具有不同功能的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域高效傳送熱量。
[0083]在根據(jù)本申請的第四實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第三實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處，而所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域中。
[0084]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠?qū)⒃O(shè)置在一端部處的發(fā)熱體的熱量向另一端部傳送。
[0085]在根據(jù)本申請的第五實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第四實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中央部，而所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0086]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠?qū)⒃O(shè)置在其中央的發(fā)熱體的熱量向兩端傳送。
[0087]在根據(jù)本申請的第六實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第五實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動，而且所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移動來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0088]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠充分利用所述Y軸方向以將從發(fā)熱體移出的熱量擴散，并沿所述X軸方向傳送該熱量。
[0089]在根據(jù)本申請的第七實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第六實施方式的內(nèi)容之外，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動；以及所述第一區(qū)域?qū)乃龅谝欢瞬總?cè)的所述第二區(qū)域移出的熱量沿所述X軸方向傳送，而所述第二端部側(cè)的所述第二區(qū)域使所述第一區(qū)域傳送來的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散。
[0090]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元利用所述第二區(qū)域?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且利用所述第一區(qū)域?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述X軸方向傳送。此外，所述傳熱單元利用未設(shè)置任何發(fā)熱體的所述第二區(qū)域散熱。因此所述傳熱單元具有冷卻發(fā)熱體的能力。
[0091 ] 在根據(jù)本申請的第八實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第六實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中央部，且當(dāng)所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對側(cè)的一第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動，而所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移出的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0092]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元利用位于中央的所述第二區(qū)域使發(fā)熱體的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，且利用位于兩端處的所述第一區(qū)域?qū)l(fā)熱體的熱量沿所述X軸方向向所述傳熱單元的兩端傳送。這用于希望將發(fā)熱體的熱量向多個方向傳送的情況。
[0093]在根據(jù)本申請的第九實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第八實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，另外地，所述上板和/或所述下板還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部，且所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
[0094]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元高效吸收來自發(fā)熱體的熱量，這能夠沿特定方向進(jìn)行傳送。另外，這提高了所述傳熱單元的傳熱效率。
[0095]在根據(jù)本申請的第十實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第九實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的一切口。
[0096]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在所述多個第一通道之間進(jìn)行制冷劑交換。
[0097]在根據(jù)本申請的第十一實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板，其中所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部，而且所述第二柱部形成沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向的多個第二通道。
[0098]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第二區(qū)域能夠使熱量沿三維擴散。
[0099]在根據(jù)本申請的第十二實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十一實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二柱部包括一大柱件和比所述大柱件小的一小柱件。
[0100]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第二通道具有一更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生較大的毛細(xì)管力。因此，所述第二通道高效地使蒸發(fā)后的制冷劑擴散和冷凝后的制冷劑移動。
[0101]在根據(jù)本申請的第十三實施方式的一種傳熱單元中，除了第一至第十二實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛細(xì)管力。
[0102]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠使冷凝后的制冷劑移動，這使得通過蒸發(fā)后的制冷劑的傳送和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)能傳送發(fā)熱體的熱量。
[0103]在根據(jù)本申請的第十四實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十三實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
[0104]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第一通道和所述第二通道的毛細(xì)管力得以提高。
[0105]在根據(jù)本申請的第十五實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十四實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板和/或所述下板還在與所述第一區(qū)域和/或所述第二區(qū)域的至少一部分相面向的區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出去的一散熱部。
[0106]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠快速冷卻傳送來的熱量。結(jié)果可以提高蒸發(fā)后的制冷劑的傳送和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)的效率，這使所述傳熱單元能以高效率傳送熱量。
[0107]在根據(jù)本申請的第十六實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十五實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。[0108]在根據(jù)本申請的第十七實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十六實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二區(qū)域在所述Y軸方向的寬度基本相同。
[0109]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠最大限度地利用短邊方向傳送熱量。因此，所述傳熱單元并不要求額外的安裝空間。
[0110]下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本申請的各個實施例。
[0111]值得注意的是，熱管是實現(xiàn)下述功能的部件、構(gòu)件、裝置或設(shè)備，即，通過反復(fù)使密封在一內(nèi)部空間內(nèi)的一制冷劑吸收來自發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)，并使蒸發(fā)后的制冷劑冷卻冷凝從而冷卻發(fā)熱體。本說明書中的傳熱單元指的是用于通過一制冷劑的移動將來自發(fā)熱體的熱量進(jìn)行傳送的部件、構(gòu)件、設(shè)備或裝置。
[0112]由于根據(jù)本申請所述的傳熱單元利用熱管的功能和工作，所以將首先說明熱管的概念。
[0113]熱管具有密封入其內(nèi)的一制冷劑，其中作為受熱面的一表面與諸如電子器件之類的發(fā)熱體接觸。處于內(nèi)部的制冷劑吸收發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)，其中在蒸發(fā)時將發(fā)熱體的熱量移出。蒸發(fā)后的制冷劑在熱管中移動。移動的蒸發(fā)后的制冷劑在一散熱面(或者通過一散熱器或冷卻扇等的二次冷卻部件)冷卻冷凝。通過冷凝成為液體的制冷劑在熱管內(nèi)移動，以再次向所述受熱面移動。移動至所述受熱面的制冷劑再次蒸發(fā)而移出發(fā)熱體的熱量。
[0114]通過以這種方式反復(fù)使制冷劑蒸發(fā)和冷凝，熱管傳送來自發(fā)熱體的熱量，以由此使發(fā)熱體冷卻。特別地，熱管的密封有制冷劑的內(nèi)部空間中，使蒸發(fā)后的制冷劑和使冷凝后的制冷劑沿一特定方向移動，從而熱管能夠?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述特定方向傳送。
[0115]將利用圖1和圖2說明根據(jù)第一實施例的傳熱單元的總體概要。
[0116]圖1是根據(jù)本申請的第一實施例的一傳熱單元的立體圖。圖2是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的內(nèi)部立體圖，其以立體剖視圖的形式示出了在傳熱過程中該單元的內(nèi)部情況。
[0117]首先，如圖1和圖2所示，一個三維空間由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義。傳熱單元I的結(jié)構(gòu)將采用X軸、Y軸、Z軸來說明。另外，盡管傳熱單元I的內(nèi)部可具有各種結(jié)構(gòu)，但從外部觀察時傳熱單元I具有如圖1所示的一扁平長方體形狀。當(dāng)然，也可以對所述表面進(jìn)行各種處理。
[0118]傳熱單元I設(shè)有:一上板2 ;面向上板2的一下板3 ;以及一內(nèi)部空間4，該內(nèi)部空間能夠密封入一制冷劑且由上板2和下板3形成。內(nèi)部空間4具有:一第一區(qū)域5，位于內(nèi)部空間4的部分區(qū)域中；以及兩第二區(qū)域6、7，位于除了第一區(qū)域5之外的其余區(qū)域中。在圖2中，所述第一區(qū)域5設(shè)置在傳熱單元I的長邊方向(X軸方向)上的中央附近，而兩第二區(qū)域6、7設(shè)置在傳熱單兀I的長邊方向(X軸方向)上的兩端。在第一區(qū)域5設(shè)有第一柱部8，從而在第一區(qū)域5中沿X軸方向形成多個第一通道9。第一柱部8是位于第一區(qū)域5中的、長邊方向沿X軸方向的一三維元件，而介于所述多個第一柱部8之間的區(qū)域形成多個第一通道9。這樣，多個均具有長邊方向的三維元件的第一柱部8沿X軸方向排列設(shè)置，以形成沿X軸方向延伸的多個第一通道9。
[0119]另一方面，兩第二區(qū)域6、7設(shè)有多個第二柱部10，所述第二柱部形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。所述多個第二柱部10是在第二區(qū)域6、7中的沿X軸方向和Y軸方向排列的多個三維元件。介于沿X軸方向排列的多個第二柱部10之間的區(qū)域形成沿Y軸方向延伸的通道，而介于沿Y軸方向排列的多個第二柱部10之間的區(qū)域形成沿X軸方向延伸的通道，其中，沿X軸方向延伸的通道和沿Y軸方向延伸的通道組成格子狀。這些格子狀的通道形成第二通道11。
[0120]制冷劑被密封入內(nèi)部空間4中，且來自發(fā)熱體的熱量通過密封的制冷劑的反復(fù)蒸發(fā)和冷凝而沿一特定方向傳送。然而，如果內(nèi)部空間4是完全空的，則由于內(nèi)部空間4因制冷劑蒸發(fā)和冷凝所產(chǎn)生的壓力增加和減少的負(fù)荷而膨脹和收縮，所以存在傳熱單元I會被損壞或破壞的可能性。第一柱部8和第二柱部10不僅確保傳熱單元I的強度而且形成能夠沿X軸方向和Y軸方向擴散和傳送熱量的第一通道9和第二通道11。
[0121]第一通道9和第二通道11在第一區(qū)域5與第二區(qū)域6之間的邊界12處和第一區(qū)域5與第二區(qū)域7之間的邊界13處連通。這些連通能使從第二通道11移動的制冷劑(蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑)移動到第一通道9中并隨后移動通過第一通道9。另外，內(nèi)部空間4中的第一區(qū)域5的Y軸方向?qū)挾群偷诙^(qū)域6、7的Y軸方向?qū)挾?即短邊方向上的寬度)基本相同。寬度基本相同使得沿X軸方向傳送熱量的第一區(qū)域5的寬度和沿X軸方向及Y軸方向擴散熱量的第二區(qū)域6、7的寬度彼此相同，從而使由傳熱單元I的三個維度形成的整個內(nèi)部空間4能夠用于傳送熱量。
[0122]值得注意的是，在圖2中，為了確保附圖的清晰，對于第一柱部8、第二柱部10、第一通道9、以及第二通道11而言，僅對這些部件的一部分進(jìn)行了附圖標(biāo)記；然而，未標(biāo)注附圖標(biāo)記的那些部件也分別與第一柱部8、第二柱部10、第一通道9、以及第二通道11對應(yīng)。例如，與第一柱部8形狀相同的直立元件在沒有特別說明的情況下也全部為第一柱部8。這在圖3及以后也是如此。
[0123]下面將利用圖3說明傳熱單元I的工作。
[0124]圖3是根據(jù)本申請的第一實施例中的傳熱單元的工作說明圖。盡管傳熱單元I內(nèi)部的示意結(jié)構(gòu)示出在圖3中，但是密封入內(nèi)部空間4中的制冷劑的移動(即熱量的擴散和傳送)將利用箭頭來說明。
[0125]上板2和下板3均為具有長邊方向和短邊方向的平板形狀，其中X軸方向沿長邊方向而Y軸方向沿短邊方向。這種形狀類型的上板2和下板3使得傳熱單元I呈具有長邊方向和短邊方向的平板形狀。
[0126]一發(fā)熱體20設(shè)于傳熱單元I的底面(下板3的底面)。另外，發(fā)熱體20設(shè)于所述底面的面向第二區(qū)域6的一位置處。值得注意的是，發(fā)熱體20是諸如電子器件、電子元件、半導(dǎo)體集成電路、發(fā)光元件、電路板、機械構(gòu)件、機械元件等產(chǎn)生熱量的部件。另外，發(fā)熱體20設(shè)于所述底面的面向第二區(qū)域6的一位置處。如上所述，第一區(qū)域5具有沿X軸方向延伸的多個第一通道9，而第二區(qū)域6、7具有沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。
[0127]傳熱單元I在第二區(qū)域6中從發(fā)熱體20移出熱量，由于制冷劑密封在內(nèi)部空間4中，所以來自發(fā)熱體20的熱量使制冷劑蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域6的第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。就是說，在第二區(qū)域6中，從發(fā)熱體20移出的熱量利用第二通道11沿箭頭A (X軸方向)和箭頭B (Y軸方向)擴散。當(dāng)然，在傳熱單元I中，利用X軸、Y軸、Z軸構(gòu)造形成三維內(nèi)部空間4，且由此蒸發(fā)后的制冷劑的移動和熱擴散也沿Z軸方向進(jìn)行；然而在根據(jù)本申請的第一實施例中，將通過X軸方向和Y軸方向為例進(jìn)行說明，這是因為制冷劑主要沿這些方向移動。
[0128]接著，在第二區(qū)域6和第一區(qū)域5之間的邊界12處，第二通道11連通于第一通道
9。因此，蒸發(fā)后的制冷劑從第二通道11移動到第一通道9中。
[0129]第一通道9在第一區(qū)域5中沿X軸形成，而蒸發(fā)后的制冷劑在第一通道9中沿以箭頭C所示的方向移動。在此，在圖3中，僅在一個第一通道9中標(biāo)出箭頭C ;然而，蒸發(fā)后的制冷劑在其它第一通道9中也同樣沿箭頭C的方向移動。該移動的結(jié)果是，將發(fā)熱體20的熱量從傳熱單元I的一個端部處的第二區(qū)域6向傳熱單元I的另一端部處的第二區(qū)域7傳送。
[0130]第一通道9和第二通道11在第一區(qū)域5和第二區(qū)域7之間的邊界13處連通。因此，如箭頭C所示，沿第一通道9移動的蒸發(fā)后的制冷劑移動進(jìn)入到第二區(qū)域7的第二通道11中。
[0131 ] 第二通道11沿X軸方向和Y軸方向延伸，且由此從第一通道9移動出的蒸發(fā)后的制冷劑沿箭頭D (X軸方向)和箭頭E (Y軸方向)移動。就是說，在第二區(qū)域7的第二通道11中，蒸發(fā)后的制冷劑沿短邊方向和長邊方向大范圍地移動。
[0132]在第二區(qū)域7中，第二通道11用于使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向和Y軸方向大范圍地移動，這使蒸發(fā)后的制冷劑能被冷卻。這是由于蒸發(fā)后的制冷劑在通過未設(shè)有發(fā)熱體20的第二區(qū)域7大范圍的移動時可使蒸發(fā)后的制冷劑所包含的熱量散出。
[0133]以這種方式移動通過第二區(qū)域7的蒸發(fā)后的制冷劑因冷卻而冷凝，變成液體的制冷劑。結(jié)果是，冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域7中沿第二通道11沿X軸方向和Y軸方向移動。在此，流動以箭頭D、箭頭E表示。
[0134]這里，第二區(qū)域7的第二通道11是非常窄的通道，且由此能夠具有利用毛細(xì)管現(xiàn)象而使液體移動的毛細(xì)管力。
[0135]冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域7內(nèi)通過多個第二通道11沿X軸方向和Y軸方向移動之后到達(dá)第一區(qū)域5和第二區(qū)域7的邊界13。由于第二區(qū)域7的第二通道11連通于第一區(qū)域5的第一通道9，所以冷凝后的制冷劑從第二通道11移動到第一通道9中，如箭頭F所示。此刻，冷凝后的制冷劑在第二通道11中不僅沿X軸方向移動而且也沿Y軸方向移動，且由此冷凝后的制冷劑在內(nèi)部空間4中也在短邊方向上擴散。因此，在邊界13處，冷凝后的制冷劑能夠移動到在內(nèi)部空間4中沿短邊方向排列的多個第一通道9的每一個通道中。
[0136]移動到第一通道9中的冷凝后的制冷劑通過第一通道9沿X軸方向移動，如箭頭G所示。就是說，冷凝后的制冷劑從位于第二區(qū)域7的端部朝向位于第二區(qū)域6的端部移動通過第一通道9。第一通道9形成周緣閉合的細(xì)通道，由此第一通道9能夠呈現(xiàn)毛細(xì)管力。第一通道9利用這種毛細(xì)管力使冷凝后的制冷劑沿X軸方向移動。
[0137]沿X軸方向移動通過第一通道9的冷凝后的制冷劑到達(dá)第二區(qū)域6，第二區(qū)域6中存在有多個非常細(xì)的通道；而且冷凝后的制冷劑在該第二區(qū)域6中吸收來自發(fā)熱體20的熱量而再次蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑再次沿X軸方向和Y軸方向移動通過第二通道11。這樣，蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)能使傳熱單元I將來自發(fā)熱體20的熱量從位于第二區(qū)域6的端部向位于第二區(qū)域7的端部傳送。此時，發(fā)熱體20的熱量在第二區(qū)域6中沿傳熱單元I的長邊方向和短邊方向擴散，而第一區(qū)域5沿傳熱單元I的長邊方向傳送熱量。因此，傳熱單元I能夠利用整個內(nèi)部空間4傳送發(fā)熱體20的熱量，同時利用所述多個第一柱部8和所述多個第二柱部10保持傳熱單元I的強度。
[0138]下面將更詳細(xì)地說明采用傳熱單元I進(jìn)行傳熱的優(yōu)點及特征。
[0139]依賴于發(fā)熱體20的形狀和尺寸，傳熱單元I即使在沿長邊方向傳熱時也必須能夠最大限度地利用內(nèi)部空間4 (換句話說，傳熱單元I)的長邊方向和短邊方向而使制冷劑移動。
[0140]由來自設(shè)置在第二區(qū)域6處的發(fā)熱體20的熱量蒸發(fā)的制冷劑通過第二區(qū)域6的第二通道11不僅沿X軸方向移動而且也沿Y軸方向移動。所述多個第一通道9在內(nèi)部空間4內(nèi)沿短邊方向排列。蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域6中通過第二通道11沿Y軸方向的移動能使蒸發(fā)后的制冷劑在邊界12處移動到所述多個第一通道9中的每一個通道中，雖然可以是全部或者部分所述多個第一通道，但是也可以是對應(yīng)于比發(fā)熱體20的寬度大的寬度的多個第一通道9。如此移動的蒸發(fā)后的制冷劑利用全部所述多個第一通道9移動。
[0141]結(jié)果，在第一區(qū)域5中，所述多個第一通道9全部用于將熱量沿X軸方向(即，從位于第二區(qū)域6的端部向位于第二區(qū)域7的端部)傳送。
[0142]另外，在第二區(qū)域7中，第二通道11能夠使從第一通道9移動來的蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸和Y軸三維地移動。因此，在第二區(qū)域7中，蒸發(fā)后的制冷劑能夠在短時間內(nèi)移動通過大范圍的空間。結(jié)果，第二區(qū)域7能使蒸發(fā)后的制冷劑快速冷卻并冷凝。
[0143]在第二區(qū)域7中，冷凝后的制冷劑在第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。因此，冷凝后的制冷劑能夠在第二區(qū)域7和第一區(qū)域5的邊界13處從所述多個第二通道11向所述多個第一通道9移動。就是說，在邊界13處，冷凝后的制冷劑移動到沿內(nèi)部空間4的短邊方向排列的所述多個第一通道9 (全部或部分)中。另外，在多個第一通道9中，僅有極少數(shù)冷凝后的制冷劑進(jìn)入到那些主要存在蒸發(fā)后的制冷劑的第一通道9中，而多數(shù)冷凝后的制冷劑進(jìn)入到其它不存在大量蒸發(fā)后的制冷劑的第一通道9中。
[0144]這樣，可以完全利用第一區(qū)域5中的所述多個第一通道9使冷凝后的制冷劑沿X軸方向(即，從位于第二區(qū)域7的端部朝向位于第二區(qū)域6的端部)移動。
[0145]這種蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)是傳熱單元I所發(fā)揮的傳熱功能。換句話說，傳熱單元I能夠完全利用傳熱單元I高效地沿特定方向(這里為X軸方向)傳送發(fā)熱體的熱量，而不管發(fā)熱體20的尺寸和形狀如何。
[0146]值得注意的是，這里所稱的“完全利用”并不是指使用所述全部多個第一通道9，而是指在使用所述多個第一通道9中的那些滿足易于使蒸發(fā)后的制冷劑移動或易于使冷凝后的制冷劑移動的條件(溫度、流速、流量、壓力等)的第一通道。
[0147]傳熱單元I的熱傳送示意地示出在圖4中。圖4是示意示出根據(jù)本申請的第一實施例中的傳熱單元的工作的示意圖。
[0148]發(fā)熱體20位于第二區(qū)域6的底面處，所述底面為下板3的底面。發(fā)熱體20和所述底面熱接觸，從而第二區(qū)域6從發(fā)熱體20移出熱量。在第二區(qū)域6中，液體的制冷劑因該熱量而蒸發(fā)，且蒸發(fā)后的制冷劑順著箭頭H沿X軸方向移動通過第一區(qū)域5。
[0149]從第一區(qū)域5到達(dá)第二區(qū)域7的蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域7中冷卻并冷凝。該冷卻的制冷劑通過第一通道9和第二通道11產(chǎn)生的毛細(xì)管力從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。這個如箭頭I所示。這樣，如從側(cè)面觀察傳熱單元I能夠知道的，傳熱單元I能夠沿X軸方向高效地傳送發(fā)熱體20的熱量。
[0150]下面將說明各個部分的細(xì)節(jié)。
[0151]下面將說明上板2。上板2以立體圖的狀態(tài)示出在圖2中。上板2具有扁平形狀且優(yōu)選為具有短邊方向和長邊方向的矩形。當(dāng)然，上板也可以在某種意義上具有與矩形不同的形狀，或者它可具有彎曲形狀或鋸齒形狀。然而，使上板2成為具有短邊方向和長邊方向的矩形使得傳熱單元I成為具有短邊方向和長邊方向的矩形，由此可使傳熱單元I將來自設(shè)置于其端部的發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送。上板2具有與傳熱單元I的外部形狀相匹配的結(jié)構(gòu)。
[0152]上板2由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的具有高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。
[0153]上板2與下板3 —起形成內(nèi)部空間4。例如，上板2或下板3在其周緣處具有用于形成內(nèi)部空間4的凸部或墻元件，其中上板2和下板3通過經(jīng)由這些凸部或墻元件接合在一起而在上板2和下板3之間形成內(nèi)部空間4。在與下板3接合時，這些凸部或墻元件形成包圍內(nèi)部空間4的側(cè)壁。當(dāng)然，這些凸部或墻元件也可以是與上板2不同或相同的部件。
[0154]另外，上板2優(yōu)選在至少與內(nèi)部空間4接觸的表面(與蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑接觸的表面)上具有金屬鍍層。這是由于設(shè)置所述金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這會促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0155]盡管上板2名義上為“上”，但在物理上它不一定就設(shè)置在頂部，而這只是出于方便考慮。發(fā)熱體可能與上板2接觸，或者可能與下板3接觸。
[0156]另外，上板2優(yōu)選還設(shè)有注入制冷劑的注入口(未示出)。這是由于當(dāng)上板2和下板3接合在一起形成內(nèi)部空間4時必須將制冷劑密封在內(nèi)部空間4中。所述注入口在注入制冷劑之后被S封。
[0157]值得注意的是，制冷劑可以在上板2和下板3接合在一起之后從所述注入口注入，也可以在接合時注入。另外，制冷劑的注入優(yōu)選在真空下或減壓下進(jìn)行。在真空或減壓下進(jìn)行注入使制冷劑以真空或減壓的狀態(tài)被密封在內(nèi)部空間4中。當(dāng)處于減壓下時，有利于降低制冷劑的蒸發(fā)/冷凝的溫度，這使得制冷劑的蒸發(fā)/冷凝的循環(huán)過程中的活動性更強。
[0158]另外，上板2和/或下板3設(shè)有第一柱部8和第二柱部10。由于內(nèi)部空間4由上板2和下板3形成，所以在上板2和/或下板3上設(shè)置第一柱部8和第二柱部10使得，通過將上板2和下板3接合在一起而使內(nèi)部空間4設(shè)有第一柱部8和第二柱部10(或換句話說第一通道9和第二通道11)成為可能。這對于下面所述的下板3亦是如此。
[0159]下面將說明下板3。下板3是與上板2對稱的部件且具有與上板2相同的結(jié)構(gòu)和形狀，而且在圖2中，下板3以傾斜狀態(tài)示出。
[0160]下板3具有扁平形狀且優(yōu)選為具有短邊方向和長邊方向的矩形。特別地，由于下板3面向上板2并與上板2接合，所以下板3優(yōu)選具有與上板2相同的形狀和面積。然而，下板3可以具有與上板2不同的面積或形狀，只要下板3能與上板2 —起形成內(nèi)部空間4即可。當(dāng)然，下板3可以在某種意義上具有與矩形不同的形狀或者具有彎曲形狀或鋸齒形狀。值得注意的是，與上板2 —樣，使下板3成為具有短邊方向和長邊方向的矩形使得傳熱單元I成為具有短邊方向和長邊方向的矩形，由此使得傳熱單元I將來自設(shè)置于其端部處的發(fā)熱體的熱量沿一特定方向進(jìn)行傳送成為可能。
[0161]下板3由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。
[0162]下板3與上板2接合而形成所述內(nèi)部空間4，而且下板3可以在其周緣具有用于形成內(nèi)部空間4的凸部或墻元件。在與上板2接合時，這些凸部或墻元件形成圍出內(nèi)部空間4的側(cè)壁。當(dāng)然，這些凸部或墻元件可以是與下板3不同或相同的部件。值得注意的是，上板2和下板3均可以具有凸部或墻元件，或者僅上板2或下板3可具有凸部或墻元件。
[0163]與上板2 —樣，下板3可以設(shè)有一制冷劑的注入口。
[0164]下板3面向上板2而與上板2接合在一起，以形成內(nèi)部空間4。
[0165]另外，下板3優(yōu)選至少在與內(nèi)部空間4接觸的表面(與蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑接觸的表面)上形成金屬鍍層。這是由于設(shè)置金屬鍍層后改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0166]盡管下板3名義上為“下”，但物理上它不一定就設(shè)置在下方，而這只是出于方便考慮。所述發(fā)熱體可能與下板3接觸或者可能與上板2接觸。
[0167]另外，當(dāng)下板3設(shè)置第一柱部8和第二柱部10時，其與上板2的情況相同。
[0168]內(nèi)部空間4由上板2和下板3形成。
[0169]上板2和下板3在周緣附近具有凸起或柱體，且上板2和下板3彼此面向地接合在一起，以形成內(nèi)部空間4。另外，在上板2和下板3接合在一起時，設(shè)置在上板2和/或下板3上的第一柱部8和第二柱部10接觸相面對的上板2或下板3。結(jié)果是，第一柱部8或第二柱部10使上板2和下板3之間連接。第一柱部8和第二柱部10為在內(nèi)部空間4中從上板2達(dá)到下板3的柱體。
[0170]制冷劑密封在內(nèi)部空間4中。制冷劑采用防凍液、酒精、純水等。
[0171]另外，內(nèi)部空間4具有一第一區(qū)域5和兩第二區(qū)域6、7。換句話說，內(nèi)部空間4被分成第一區(qū)域5和兩第二區(qū)域6、7。第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7的Y軸方向的寬度基本相同，且因此，第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7在橫跨Y軸方向的整個寬度的邊界12、13處連通。就是說，第一通道9和第二通道11橫跨Y軸方向上的整個寬度上連通。
[0172]在內(nèi)部空間4中，通過使注入的制冷劑蒸發(fā)和冷凝，將發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送。此時，內(nèi)部空間4取決于熱量的傳送方向(制冷劑的移動方向)通過設(shè)置具有不同功能的第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7而能夠高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0173]第一區(qū)域5設(shè)有多個第一柱部8，所述多個第一柱部8形成沿X軸方向的多個第一通道9。所述多個第一柱部8沿X軸方向設(shè)置。第一柱部8是設(shè)置在上板2和/或下板3上的具有凸起形狀的直立部件，而且當(dāng)上板2和下板3熱接合時，第一柱部8與相對的部件(上板2或下板3)接合，從而在內(nèi)部空間4內(nèi)第一柱部8成為從上板2到達(dá)下板3的直立部件。結(jié)果是第一柱部8成為用于加強內(nèi)部空間4的加強部。
[0174]值得注意的是，作為另一結(jié)構(gòu)，第一柱部8可以設(shè)置在上板2或下板3上，而且可以是當(dāng)上板2和下板3接合在一起時在內(nèi)部空間4中從上板2到達(dá)下板3的直立元件?；蛘?，所需的第一柱部8的部分設(shè)置在上板2上部分設(shè)置在下板3上，從而當(dāng)上板2和下板3接合在一起時，所有所需的第一柱部8將設(shè)置在內(nèi)部空間4中?；蛘撸谝恢?的相面對的兩部分可以設(shè)置在上板2和下板3的相同位置處，從而設(shè)置在上板2上的第一柱部8的部分和設(shè)置在下板3上的第一柱部8的部分彼此接觸以一起形成所需的第一柱部8。
[0175]如圖2和圖3所示，多個第一柱部8沿X軸方向設(shè)置，且由此相鄰的第一柱部8形成沿X軸方向的多個第一通道9。所述多個第一通道9是第一柱部8形成的多個空隙。
[0176]另外，所述多個第一通道9在第一區(qū)域5中沿X軸方向延伸，且由此所述多個第一通道9的長度優(yōu)選與第一區(qū)域5的X軸方向上的長度大致相等。這樣，第一區(qū)域5能使制冷劑在第一區(qū)域5中沿X軸方向移動。
[0177]另外，與上板2和下板3 —樣，第一柱部8由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。另外，優(yōu)選金屬鍍層形成在第一柱部8表面的至少一部分(而且尤其是暴露于內(nèi)部空間4的表面的一部分或全部)上。這是由于設(shè)置金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可以選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0178]以這種方式在第一區(qū)域5中設(shè)置多個第一通道9使得制冷劑移動的同時將制冷齊U(蒸發(fā)后的制冷劑或冷凝后的制冷劑)分流在邊界12和邊界13之間的多個通路中。就是說，第一區(qū)域5能夠在邊界12和邊界13之間傳送發(fā)熱體20的熱量。第一區(qū)域5具有有效利用Y軸方向上的整個寬度將來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送出去的功能。
[0179]下面說明所述第二區(qū)域。
[0180]第二區(qū)域6、7設(shè)置在內(nèi)部空間4中第一區(qū)域5之外的其余部分。因此，內(nèi)部空間4具有第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7。值得注意的是，第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7是相互具有不同功能的空間，且并非排除內(nèi)部空間4包括與第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7無關(guān)的其它區(qū)域。所述第一區(qū)域5和所述第二區(qū)域6、7只是表示內(nèi)部空間4中發(fā)揮各自功能的區(qū)域，而并不表示將內(nèi)部空間4進(jìn)行物理分割。
[0181]第二區(qū)域6、7設(shè)有多個第二柱部10，所述多個第二柱部10形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。所述多個第二柱部10沿X軸方向設(shè)置。此時，在第二區(qū)域6、7中，在X軸方向的某一列中具有多個第二柱部10。例如，在圖2中，在第二區(qū)域6中，兩個第二柱部10沿X軸方向排列。另外，在第二區(qū)域7中，四個第二柱部10沿X軸方向排列。另外，以這種方式沿X軸方向以列設(shè)置的多個第二柱部10沿Y軸方向也排列成多列。
[0182]沿X軸方向和Y軸方向設(shè)置多個第二柱部10能使所述多個第二柱部10沿X軸方向和Y軸方向均形成多個間隙。沿X軸方向和Y軸方向的相應(yīng)間隙形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。在這些第二通道11中，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑沿著所述多個第二柱部10中的間隙而沿X軸方向和Y軸方向移動。
[0183]第二柱部10是具有設(shè)置在上板2和/或下板3上的凸起形狀的直立元件，而且在上板2和下板3熱接合時，第二柱部10與相面向的元件(上板2或下板3)接合，從而在內(nèi)部空間4內(nèi)第二柱部10成為從上板2到達(dá)下板3的直立元件。因此，第二柱部10成為用于加強內(nèi)部空間4的加強部。
[0184]值得注意的是，作為另一結(jié)構(gòu)，第二柱部10可以設(shè)置在上板2或下板3上，而且可以為當(dāng)上板2和下板3接合在一起時在內(nèi)部空間4中從上板2到達(dá)下板3的直立元件。或者，所需的第二柱部10的部分設(shè)置在上板2上部分設(shè)置在下板3上，從而當(dāng)上板2和下板3接合在一起時，所需的第二柱部10的全部將設(shè)置在內(nèi)部空間4中?；蛘?，第二柱部10的相面向的兩部分可以設(shè)置在上板2和下板3上的相同位置處，從而設(shè)置在上板2上的第二柱部10的部分和設(shè)置在下板3上的第二柱部10的部分彼此接觸，以一起形成所需的第二柱部10。
[0185]另外，與上板2和下板3 —樣，第二柱部10由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。另外，優(yōu)選金屬鍍層形成在第二柱部10表面的至少一部分(而且尤其是暴露于內(nèi)部空間4的表面的一部分或全部)上。這是由于設(shè)置所述金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可以選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0186]以這種方式在第二區(qū)域6、7中設(shè)置所述多個第二通道11使得蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑完全利用沿Y軸方向排列的所述多個第一通道9在邊界12和邊界13處被分流移動。
[0187]這樣，第二區(qū)域6、7實現(xiàn)使制冷劑交換的功能，同時完全地利用沿Y軸方向排列的多個第一通道9，同時實現(xiàn)使蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域6、7內(nèi)沿X軸方向和Y軸方向移動的功能。當(dāng)然，設(shè)置在第二區(qū)域6、7中的第二柱部10還起到加強內(nèi)部空間4的功能。
[0188]如上所述，第一實施例中的傳熱單元I能夠使來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向和Y軸方向擴散，而且能夠?qū)碜园l(fā)熱體20的熱量沿Z軸方向傳送。盡管對于傳熱單元I而言，目的在于將發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送(即，將熱量從吸收發(fā)熱體20的熱量的部位沿X軸方向向遠(yuǎn)端傳熱)，但是理想的是沿X軸方向傳送熱量的同時能夠利用傳熱單元I的在Y軸方向上的整個寬度傳送熱量。因此，與發(fā)熱體20熱接觸的第二區(qū)域6將來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向和Y軸方向擴散，以利用Y軸方向上的整個寬度而使熱量向第一區(qū)域5移動。第一區(qū)域5能夠沿X軸方向傳送熱量，因此，傳熱單元I能夠?qū)碜园l(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送，同時可利用其在Y軸方向上的整個寬度傳送熱量。
[0189]此時，第一柱部8和第二柱部10能夠確保內(nèi)部空間4 (或者換句話說傳熱單元I)的強度。
[0190]這樣，通過對內(nèi)部空間4的區(qū)域中用于加強內(nèi)部空間4的柱部結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，可以使第一實施例中的傳熱單元I確保強度和傳熱效率二者均得到增強。
[0191]下面將說明第二實施例。
[0192]在第二實施例中，將說明傳熱單元I的各種修改示例。
[0193]圖5示出根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的內(nèi)部立體圖。圖5示出傳熱單元I的內(nèi)部的一部分的可視的狀態(tài)。第二區(qū)域6設(shè)有多個第二柱部10，其中所述多個第二柱部10生成沿X軸方向和Y軸方向的多個間隙，其中這些間隙形成多個第二通道11。蒸發(fā)后的制冷劑在這些第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動，且冷凝后的制冷劑在這些第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。
[0194]在此，如圖5所示，第二柱部10優(yōu)選設(shè)有大柱件30和比大柱件30小的小柱件31。如圖5所示，大柱件30設(shè)置在第二區(qū)域6中，而小柱件31設(shè)置在除了那些大柱件30之外的位置中。大柱件30可以具有比小柱件31大的尺寸，而且大柱件30和小柱件31可以以直線排列，也可以任意排列。
[0195]使第二柱部10以這種方式由大柱件30和小柱件31混合構(gòu)成可使得第二通道11的形狀更為復(fù)雜。特別地，所述多個第二通道11通過在X軸方向和Y軸方向上的相應(yīng)間隙而彼此相鄰。因為多個間隙通過大柱件30和小柱件31的混合而形成，所以相鄰間隙之間的距離變得更小，且間隙之間的相交部分變得更大。通過這些復(fù)雜的間隙組合而形成的所述多個第二通道11具有強大的毛細(xì)管力。
[0196]第二通道11通過這些強大的毛細(xì)管力能夠高效且快速地使冷凝后的制冷劑移動。
[0197]另外，通過復(fù)雜的間隙組合在一起形成的所述多個第二通道11能夠使呈液體的制冷劑大范圍地滯留在第二區(qū)域6中。因此，吸收來自發(fā)熱體20的熱量的第二區(qū)域6易于使制冷劑快速蒸發(fā)。當(dāng)然，蒸發(fā)后的制冷劑能夠第二通道11中快速且在大范圍內(nèi)移動。
[0198]另外，由大柱件30和小柱件31構(gòu)成的第二柱部10還增加了第二區(qū)域6的強度。由于與發(fā)熱體20熱接觸，所以第二區(qū)域6因溫度變化產(chǎn)生的膨脹和收縮較大。因此，需要更高的強度，且由此所增加的強度是理想的。
[0199]值得注意的是，大柱件30和小柱件31的尺度差異由相對于直立方向垂直的方向上的橫截面的尺寸差異來限定。因此，用于大柱件30和小柱件31的“大”和“小”的術(shù)語均可定義為用于形狀不同而導(dǎo)致橫截面積不同的情況和形狀相同但橫截面積不同的情況二者。
[0200]優(yōu)選地，在第一柱部8、第二柱部10、上板2和下板3中的至少暴露于內(nèi)部空間4的一部分的表面上設(shè)置有溝槽。
[0201]圖6是根據(jù)本申請的第二實施例中的一傳熱單元的一端部的剖視圖。圖6示出在暴露于傳熱單元I的內(nèi)部空間4的表面上設(shè)有溝槽40-42的狀態(tài)。值得注意的是，盡管出于方便起見以剖面示出的圖6僅示出了第二區(qū)域6，但類似的溝槽也設(shè)置在第一區(qū)域5和第一柱部8。
[0202]第二柱部10在暴露于內(nèi)部空間4的表面上設(shè)置有溝槽41。溝槽41可以通過對第二柱部10的表面進(jìn)行切削或磨削而形成，或者溝槽41可以在第二柱部10成型時預(yù)先形成。值得注意的是，雖然在圖6中未示出，在第一柱部8的暴露于內(nèi)部空間4的表面上也類似地形成有溝槽。
[0203]以這種方式在上板2、下板3、第一柱部8、以及第二柱部10中的至少一部分中形成溝槽，從而為第一通道9和第二通道11設(shè)置溝槽。第一通道9和第二通道11設(shè)置有溝槽使得增強毛細(xì)管力成為可能，由此使冷凝后的制冷劑易于沿所述溝槽移動。冷凝后的制冷劑和蒸發(fā)后的制冷劑分別通過第一通道9和第二通道11移動，且由此當(dāng)可以使冷凝后的制冷劑沿所述溝槽移動時，第一通道9和第二通道11可以利用除溝槽以外的空間以使蒸發(fā)后的制冷劑易于移動。
[0204]因此，第一通道9和第二通道11可以能夠使蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑移動的同時防止各自制冷劑之間的干涉。就是說，第一通道9使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向從第二區(qū)域6向第二區(qū)域7移動。另一方面，第一通道9使冷凝后的制冷劑沿X軸方向從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。此時，所述溝槽能夠使第一通道9中的蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑之間的干涉減少。
[0205]如上所述，上板2、下板3、第一柱部8、以及第二柱部10中的至少一部分設(shè)有溝槽，這使得傳熱單元I加速蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)成為可能，從而能更快地傳送熱量。
[0206]下面將說明第一柱部8設(shè)有切口的修改示例。
[0207]所述多個第一柱部8通過相鄰的第一柱部8之間形成的多個間隙形成多個第一通道9。因為要使制冷劑在所述多個第一通道9中的每一個通道中均沿X軸方向移動，所以所述多個通道9在第一區(qū)域5的范圍內(nèi)沿X軸方向形成。這將利用圖7來進(jìn)行說明。在圖7中，在第一柱部8的中途位置設(shè)置有使相鄰的第一通道9之間連通的切口 35。圖7是本申請的第二實施例中的傳熱單元I的內(nèi)部示意圖。
[0208]切口 35使相鄰的第一通道9之間連通，由此可使通過一第一通道9蒸發(fā)后的制冷劑或冷凝后的制冷劑通過切口 35向另一第一通道9移動。
[0209]例如，如果發(fā)熱體20非常小(作為一個例子，發(fā)熱體20為發(fā)光二極管元件(以下稱為LED))，那么在第二區(qū)域6中可能存在擴散不充分的情況，即使在利用第二通道11使來自發(fā)熱體20的熱量擴散時。在此情況下，有必要通過多個第一通道9中位于接近設(shè)置發(fā)熱體20的位置的那些第一通道9來傳送大量的熱量，而且其它第一通道9無需傳送大量的熱量。在此情況下，位于接近發(fā)熱體20的那些第一通道9會需要更多的制冷劑，這會使對制冷劑移動的要求超出其能力。
[0210]當(dāng)一個第一通道9與另一個第一通道9經(jīng)由切口 35連通時，所述一個第一通道9和所述另一第一通道9能夠經(jīng)由切口 35使所需要的制冷劑和所不需要的制冷劑進(jìn)行交換。
[0211]圖7進(jìn)一步示出一個第一通道9A與另一個第一通道9交換制冷劑的狀態(tài)。在圖7中，非常小的發(fā)熱體20設(shè)于第二區(qū)域6的底面的沿Y軸方向上的基本中央處。第二區(qū)域6從發(fā)熱體20移出熱量，制冷劑被蒸發(fā)，且蒸發(fā)后的制冷劑在第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。在此，發(fā)熱體20非常小，且由此蒸發(fā)后的制冷劑在第二通道11中沿Y軸方向擴散的能力趨于比沿X軸方向擴散的能力小。因此，蒸發(fā)后的制冷劑在從第二區(qū)域6向第一區(qū)域5移動時傾向于向接近設(shè)置發(fā)熱體20的位置處的第一通道9A移動。
[0212]另一方面，為了傳送大量的熱量，必須具有大量的制冷劑。在圖7的狀態(tài)下，第一通道9A在熱量傳送中承擔(dān)主要作用(但是決不是說其它第一通道9不傳送熱量，而是通過第二通道11沿Y軸方向擴散的熱量是經(jīng)由大多數(shù)的第一通道9向X軸方向傳送的，其中所謂的第一通道9A承擔(dān)主要作用只不過是基于比較情況來說的)，且由此第一通道9A與其它第一通道9相比需要更多的制冷劑。由于蒸發(fā)后的制冷劑從多個第二通道11向多個第一通道9移動，所以如果第一通道9A能夠從其它第一通道9獲得蒸發(fā)后的制冷劑，那么第一通道9A將能夠傳送更大量的熱量。第一通道9A沿X軸方向傳送蒸發(fā)后的制冷劑(熱量)，如箭頭N所示。在此，能夠經(jīng)由切口 35從其它第一通道9接收制冷劑，如箭頭K、箭頭M所示。制冷劑的接收使得第一通道9A使用更多的制冷劑來傳送熱量成為可能。另外，第一通道9A必須傳送更多的蒸發(fā)后的制冷劑，以傳送更多的熱量。然而，第一通道9A的面積有限，所以在第一通道9A中傳送蒸發(fā)后的制冷劑的容量也有限。在此情況下，如箭頭J、箭頭L所示，第一通道9A能夠經(jīng)由切口 35使蒸發(fā)后的制冷劑向其它第一通道9移動。結(jié)果是用于傳送熱量的蒸發(fā)后的制冷劑通過多個第一通道9高效地沿X軸移動。
[0213]另外，為了使更多的冷凝后的制冷劑保持在發(fā)熱體20附近，有必要使冷凝后的制冷劑移動到發(fā)熱體20附近。由于發(fā)熱體20的熱量使制冷劑蒸發(fā)，所以發(fā)熱體20附近的冷凝后的制冷劑的數(shù)量總是處于較少量的狀態(tài)。因此，當(dāng)與其它第一通道9相比更多的冷凝后的制冷劑通過毛細(xì)管力沿第一通道9A移動至發(fā)熱體20附近。此時，與其它區(qū)域相比產(chǎn)生更多熱量的發(fā)熱體20附近的制冷劑易于蒸發(fā)，這意味著冷凝后的制冷劑的數(shù)量不足的可能性非常高。在此，設(shè)置切口 35使第一通道9A可經(jīng)由切口 35從其它第一通道9接收不足量的冷凝后的制冷劑。通過切口 35接收這些制冷劑，第一通道9A變成能夠使更多的制冷劑移動至發(fā)熱體20附近，從而獲得傳送大量熱量的能力。
[0214]如上所述，設(shè)置切口 35使傳熱單元I傳送發(fā)熱體20的熱量的效率進(jìn)一步提高成為可能。
[0215]下面將說明第二通道的修改示例。
[0216]傳熱單元I還設(shè)有層疊在上板2和下板3之間的一中間板，其中第二區(qū)域6、7沿Z軸方向?qū)盈B在不同的位置，其中優(yōu)選地第二通道也設(shè)有沿Z軸方向的一結(jié)構(gòu)。
[0217]圖8是根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的第二區(qū)域附近的放大圖。在圖8中，傳熱單元I具有層疊在上板2和下板3之間的一中間板50。
[0218]下板3設(shè)有構(gòu)成第二柱部10的多個大柱件30和多個小柱件31。另外,上板2設(shè)有構(gòu)成第二柱部54的多個大柱件51和多個小柱件52。另外，中間板50設(shè)有多個開口部53，多個開口部53用于使在下板3上形成的第二柱部10之間的間隙和在上板2上形成的第二柱部54之間的間隙之間彼此連通。
[0219]在下板3中，第二通道11由多個第二柱部10形成。另外，在上板2中，第二通道55由多個第二柱部54形成。第二柱部10和第二柱部54 (或者換句話說大柱件30和大柱件51、以及小柱件31和小柱件52)設(shè)置成在相對Z軸方向的不同位置處彼此面對。因此，當(dāng)上板2、中間板50、以及下板3層疊在一起時，第二通道11和第二通道55之間以略微移位的狀態(tài)連通。開口部53連通第二通道11和第二通道55，所述第二通道11和第二通道55以略微移位的狀態(tài)連通。
[0220]因此，整個第二通道(第二通道11和第二通道55集合在一起的通道)除了沿X軸方向和Y軸方向之外還沿Z軸方向來構(gòu)成。因此，在整個第二通道中，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑能夠沿X軸方向、Y軸方向、以及Z軸方向移動。
[0221]通過整個第二通道能夠使熱量沿X軸方向、Y軸方向、以及Z軸方向擴散，第二區(qū)域6能夠?qū)陌l(fā)熱體20移出的熱量沿三維擴散。第二區(qū)域6將發(fā)熱體20的熱量沿三維擴散的能力使得第二區(qū)域6將熱量在更大范圍內(nèi)向第一區(qū)域5移動成為可能。結(jié)果是，第一區(qū)域5能夠完全利用所述多個第一通道9來移動蒸發(fā)后的制冷劑以傳送熱量。
[0222]盡管從第一區(qū)域5接收的蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域7冷凝，但整個第二通道能夠使制冷劑三維擴散，且由此在第二區(qū)域7中，蒸發(fā)后的制冷劑在三維擴散的同時被冷卻，以高效地冷凝蒸發(fā)后的制冷劑。另外，在第二區(qū)域7中，冷凝后的制冷劑能夠三維移動，且由此冷凝后的制冷劑能夠高速向第一區(qū)域5移動。另外，在第二區(qū)域7的整個第二通道中，冷凝后的制冷劑能夠大范圍地向第一區(qū)域5移動，這使得第一區(qū)域5能完全利用所述多個第一通道9來移動冷凝后的制冷劑。[0223]另外，中間板50層疊在上板2和下板3之間，從而設(shè)置中間板50可進(jìn)一步提高傳熱單元I的強度，并可使第一通道9、第二通道11、55中的多個通道之間的分隔更清晰，這使第一通道9、第二通道11、55能更可靠地傳送熱量。
[0224]下面將說明第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7的修改示例。
[0225]內(nèi)部空間4設(shè)有在傳熱時具有不同功能的一第一區(qū)域和一第二區(qū)域。所述第一區(qū)域位于內(nèi)部空間4的任意一區(qū)域中，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域之外的另外部分中。所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的位置可以以多種方式來確定。
[0226]圖2所示為第一實施例，圖中示出了一傳熱單元1，其中第二區(qū)域6和第二區(qū)域7設(shè)置在內(nèi)部空間4的兩端，而第一區(qū)域5設(shè)置為介于第二區(qū)域6和第二區(qū)域7之間。
[0227]在具有這種類型結(jié)構(gòu)的傳熱單元I中，來自面向第二區(qū)域6設(shè)置的發(fā)熱體的熱量由第二區(qū)域6吸收并沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)擴散。此外，第二區(qū)域6使熱量向第一區(qū)域5移動。
[0228]然后，已從第二區(qū)域6吸收到熱量的第一區(qū)域5將熱量沿X軸方向傳送。第一區(qū)域5將已沿X軸方向傳送的熱量傳送至第二區(qū)域7。然后，已從第一區(qū)域5吸收到熱量的第二區(qū)域7在將熱量沿X軸方向和Y軸方向(而且還沿Z軸方向)擴散的同時進(jìn)行冷卻。制冷劑通過被冷卻而冷凝，然后冷凝后的制冷劑從第二區(qū)域7經(jīng)由第一區(qū)域5向第二區(qū)域6移動。
[0229]這樣，具有在兩端部設(shè)有兩第二區(qū)域6、7且設(shè)有介于第二區(qū)域6、7之間第一區(qū)域5的結(jié)構(gòu)的傳熱單元I能夠?qū)U散熱量、傳送熱量、冷卻熱量這三個功能分配給相應(yīng)的區(qū)域。因此，具有這種結(jié)構(gòu)的傳熱單元I能夠高效地傳送熱量。
[0230]另外，第二區(qū)域6可以設(shè)置在內(nèi)部空間4的一個端部，而第一區(qū)域5可以設(shè)置在第二區(qū)域6之外的其他區(qū)域中。就是說，如圖9所示，傳熱單元I可僅在內(nèi)部空間4的一端部處設(shè)有一第二區(qū)域6，且其余部分設(shè)置為一第一區(qū)域5。
[0231]圖9是根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的平面圖。圖9以可視狀態(tài)示出了傳熱單元I的內(nèi)部。圖9所示的傳熱單元I僅在內(nèi)部空間4的一端部處具有一第二區(qū)域6，而一第一區(qū)域5處于第二區(qū)域6之外的區(qū)域中。發(fā)熱體20面向第二區(qū)域6設(shè)置。如第一實施例所述的那樣，第二實施例中，第二區(qū)域6設(shè)有多個第二柱部10和多個第二通道11。
[0232]第二區(qū)域6利用多個第二通道11將從發(fā)熱體20移出的熱量沿X軸方向和Y軸方向(而且還沿Z軸方向)擴散。此外，第二區(qū)域6將已擴散的熱量向第一區(qū)域5移動。具體地，它使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域5移動。
[0233]第一區(qū)域5利用多個第一通道9沿X軸方向傳送熱量。第一區(qū)域5設(shè)有沿長邊方向(X軸方向)的多個第一通道9，從而第一區(qū)域5能夠利用所述長的第一通道9在傳送熱量的過程冷卻該熱量。蒸發(fā)后的制冷劑通過在第一通道9中冷卻而冷凝。由于第一通道9具有毛細(xì)管力，所以冷凝后的制冷劑沿X軸方向向第二區(qū)域6移動。這是由于在第二區(qū)域6附近，制冷劑因發(fā)熱體20的熱量而蒸發(fā)，這導(dǎo)致冷凝后的制冷劑較少，且由此冷凝后的制冷劑趨于因毛細(xì)管力而向第二區(qū)域6移動。
[0234]以這種方式僅在內(nèi)部空間4的一端部處設(shè)置有第二區(qū)域6的傳熱單元I具有簡單的結(jié)構(gòu)，并由此能夠降低制造成本。另外，如果發(fā)熱體20在Y軸方向上的寬度和傳熱單元I在Y軸方向上的寬度(短邊方向上的長度)之間的差別非常小，那么第二區(qū)域6能夠使蒸發(fā)后的制冷劑沿Y軸方向充分地擴散，這使蒸發(fā)后的制冷劑能向全部的第一通道9移動。因此，蒸發(fā)后的制冷劑在移動過程中更易于在第一通道9內(nèi)被冷卻，從而第二區(qū)域7不是必須的。也是根據(jù)這一點，優(yōu)選傳熱單元I具有諸如圖9所示之類的一結(jié)構(gòu)。
[0235]下面將對第一區(qū)域和第二區(qū)域的其它修改示例進(jìn)行說明。將說明的是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中第二區(qū)域設(shè)置在內(nèi)部空間4的中央而兩個第一區(qū)域設(shè)置在內(nèi)部空間4的兩端處。
[0236]圖10是本申請的第二實施例的一傳熱單元的立體圖。圖10以可視狀態(tài)示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖10所示的傳熱單元I具有這樣一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)有處于內(nèi)部空間4的中央部的第二區(qū)域60以及設(shè)有處于第二區(qū)域60的兩端(即內(nèi)部空間4的兩端)處的第一區(qū)域61、62。值得注意的是，第二區(qū)域60的結(jié)構(gòu)和功能與第一實施例、第二實施例所述的第二區(qū)域6、7的結(jié)構(gòu)和功能相同。就是說，第二區(qū)域設(shè)有多個第二柱部10且設(shè)有由所述多個第二柱部10形成的多個第二通道11。第一區(qū)域61、62的結(jié)構(gòu)和功能與第一實施例、第二實施例所述的第一區(qū)域5的結(jié)構(gòu)和功能相同。就是說，第一區(qū)域61、62設(shè)有多個第一柱部8且設(shè)有由所述多個第一柱部8形成的多個第一通道9。
[0237]發(fā)熱體20是(在圖10及以下均未示出)面向第二區(qū)域60的底面設(shè)置。第二區(qū)域60從發(fā)熱體20移出熱量。第二區(qū)域60具有沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)的多個第二通道11，且由此能夠?qū)⒂捎诎l(fā)熱體20的熱量而蒸發(fā)的制冷劑沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)移動。此外，第二區(qū)域60使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域61、62移動。第一區(qū)域61、62設(shè)置在第二區(qū)域60的兩側(cè)，且第二區(qū)域60也使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向移動，且由此第二區(qū)域60使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域61和第一區(qū)域62兩者移動。另外，第二區(qū)域60也使蒸發(fā)后的制冷劑沿Y軸方向移動，且由此可完全利用Y軸方向的寬度方向使蒸發(fā)后的制冷劑從第二區(qū)域60向第一區(qū)域61、62移動。就是說，在第一區(qū)域61,62兩者中，所設(shè)置的多個第一通道9被完全利用，以使蒸發(fā)后的制冷劑能沿X軸方向移動。
[0238]已移動至第一區(qū)域61和第一區(qū)域62的蒸發(fā)后的制冷劑在第一區(qū)域61和第一區(qū)域62中利用多個第一通道9沿X軸方向移動。
[0239]此時，在第一區(qū)域61和第一區(qū)域62中，蒸發(fā)后的制冷劑各自向相應(yīng)的端部移動，以移動遠(yuǎn)離第二區(qū)域60。在第一區(qū)域61、62中，蒸發(fā)后的制冷劑各自在向所述端部移動的過程中被冷卻。制冷劑通過冷卻而被冷凝。在第一區(qū)域61、62中，冷凝后的制冷劑各自因第一通道9的毛細(xì)管力而沿X軸方向移動。此時，在第一區(qū)域61、62中，冷凝后的制冷劑將各自向第二區(qū)域60移動。
[0240]如上所述，圖10所示的傳熱單元I將設(shè)置在所述中央部的發(fā)熱體20的熱量向兩端傳送。例如，當(dāng)希望使某一電子器件或機械構(gòu)件產(chǎn)生的熱量向周圍排出時，則優(yōu)選采用具有圖10所示結(jié)構(gòu)的傳熱單元I。
[0241]第二實施例中的傳熱單元I能夠傳送并散出發(fā)熱體的熱量，同時與其應(yīng)用的所述發(fā)熱體的各種結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、安裝條件等兼容。
[0242]下面將說明第三實施例。
[0243]利用第三實施例將說明發(fā)熱體和傳熱單元之間的位置上的各種關(guān)系。
[0244]圖11是根據(jù)本申請的第三實施例的傳熱單元的組裝立體圖。圖11示出上板2處于底部而下板3處于頂部的狀態(tài)，而且為了使內(nèi)部可視，圖11示出了下板3的外表面被去除的狀態(tài)。
[0245]傳熱單元I設(shè)有一吸熱部70，吸熱部70用于與設(shè)置在上板2和/或下板3處的一發(fā)熱體熱接觸。圖11中的傳熱單元I設(shè)有位于下板3處的吸熱部70。
[0246]吸熱部70位于設(shè)置所述發(fā)熱體的位置處，且傳熱單元I通過吸熱部70從所述發(fā)熱體移出熱量。然后，傳熱單元I將所述發(fā)熱體的熱量沿X軸方向從第二區(qū)域6通過第一區(qū)域5傳送。
[0247]吸熱部70可以設(shè)置為用于定位所述發(fā)熱體的一部件，如圖11所示。在此情況下，吸熱部70可以是由諸如金屬和合金等之類的高導(dǎo)熱率的部件構(gòu)成的扁平形狀或框架形狀的部件?；蛘?，傳熱單元I可設(shè)有作為用于定位發(fā)熱體目標(biāo)位置的吸熱部70而不必設(shè)置單獨的部件或元件作為吸熱部70。就是說，對于吸熱部70而言，無需明確地在下板3的表面上設(shè)置一元件來構(gòu)造，而是吸熱部可以是用于設(shè)置發(fā)熱體20的位置、區(qū)域、或部位。傳熱單元I的用戶必須理解的是，用于放置發(fā)熱體20的位置或部位可選定作為吸熱部70，以利用傳熱單元I的功能。對于這一點，負(fù)責(zé)提供傳熱單元I的一方推薦的發(fā)熱體20的設(shè)置位置與吸熱部70的設(shè)置位置相同。
[0248]在傳熱單元I中設(shè)置吸熱部70是因為這樣有利于限定設(shè)置發(fā)熱體的目標(biāo)位置，而且這有利于實現(xiàn)更高效地冷卻發(fā)熱體，如下面的試驗結(jié)果所示。
[0249]在此，從在傳熱單元I中傳熱的效率方面出發(fā)，優(yōu)選吸熱部70設(shè)置為橫跨第一區(qū)域5和第二區(qū)域6的邊界12。
[0250]針對這一點，發(fā)明人進(jìn)行了試驗并將說明試驗結(jié)果。圖12al-圖12c2是列出實施例和對比例的說明不意圖，其中，圖12al和圖12a2表不實施例的兩個視圖，圖12bl和圖12b2表示對比例I的兩個視圖，圖12cl和圖12c2表示對比例2的兩個視圖。
[0251]在實施例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置為橫跨第二區(qū)域6和第一區(qū)域5的邊界12。
[0252]在第一對比例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置在第二區(qū)域6的底面處，其中發(fā)熱體20處于完全位于第二區(qū)域6的底面的狀態(tài)。
[0253]在第二對比例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置在第二區(qū)域6的底面處，而且與第一對比例相比，發(fā)熱體20更進(jìn)一步包含在第二區(qū)域6的底面內(nèi)，而且與第一對比例的情況相比，發(fā)熱體20覆蓋更大范圍的第二區(qū)域6。
[0254]基于這三種類型的結(jié)構(gòu)，熱量實際施加于發(fā)熱體20，然后測定發(fā)熱體20的表面溫度。
[0255]圖13是示出實施例和對比例的測定結(jié)果的圖表。如從圖13的圖表可知，在實施例中，發(fā)熱體20的表面溫度為73.40C。在第一對比例中，發(fā)熱體20的表面溫度為73.8°C。在第二對比例中，發(fā)熱體20的表面溫度為76.(TC。
[0256]從這些結(jié)果中能夠知道最能夠冷卻發(fā)熱體的熱量(即最能夠傳送熱量)的實施例的結(jié)構(gòu)。就是說，吸熱部70優(yōu)選設(shè)置為橫跨第一區(qū)域5和第二區(qū)域6之間的邊界12。
[0257]值得注意的是，吸熱部70的設(shè)置位置不僅僅依賴于這種類型的發(fā)熱體的冷卻效果，且應(yīng)該根據(jù)例如發(fā)熱體20的尺寸、形狀、安裝位置等參數(shù)進(jìn)行確定，而且第三實施例并不用于具體限定吸熱部70的設(shè)置位置。此外，根據(jù)測定結(jié)果得到的表面溫度僅為一個示例，而且表面溫度會取決于發(fā)熱體的尺寸、形狀、安裝位置、測定環(huán)境條件、制冷劑的類型等各種參數(shù)而變化。
[0258]如上所述，第三實施例中的傳熱單元I能夠通過示出發(fā)熱體的設(shè)置位置來更高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0259]下面將說明第四實施例。
[0260]利用第四實施例對傳熱單元還設(shè)有使傳送來的熱量散出的一散熱部的情況進(jìn)行說明。
[0261]圖14是根據(jù)本申請的第四實施例的一傳熱單元的側(cè)視圖。如參照圖2所說明的，傳熱單元I設(shè)有位于內(nèi)部空間4內(nèi)的第一區(qū)域5、第二區(qū)域6、第二區(qū)域7。發(fā)熱體20位于在第二區(qū)域6和第一區(qū)域5的邊界附近，而第二區(qū)域6對從發(fā)熱體20移出的熱量進(jìn)行擴散。
[0262]第二區(qū)域6所擴散的熱量向第一區(qū)域5移動，而第一區(qū)域5將熱量向第二區(qū)域7傳送。到達(dá)第二區(qū)域7的熱量在第二區(qū)域7內(nèi)擴散。
[0263]一冷卻扇80作為散熱部的一個例子示出在圖14中。冷卻扇80對第二區(qū)域7進(jìn)行冷卻。在第二區(qū)域7中，從發(fā)熱體20傳送來的熱量到達(dá)后被冷卻而使蒸發(fā)后的制冷劑冷凝。冷卻扇80加速制冷劑的冷凝。冷凝后的制冷劑從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。傳熱單元I通過產(chǎn)生這種移動而形成熱循環(huán)，這樣就能高效地傳送和冷卻發(fā)熱體20的熱量。
[0264]傳熱單元I的傳熱效率的提高除了涉及傳送發(fā)熱體20的熱量(即蒸發(fā)后的制冷劑的移動)之外還涉及將冷卻后的熱量(即冷凝后的制冷劑的移動)沿相反方向傳送。因此，通過所述散熱部提高冷凝后的制冷劑的移動速度和效率可以提高傳熱單元I的傳熱效率。
[0265]這樣，另外設(shè)置所述散熱部能使傳熱單元I高效率地傳送熱量。
[0266]盡管圖14中示出一冷卻扇作為所述散熱部的一示例，但除了冷卻扇之外，液冷套管、珀耳帖(Peltier)元件、散熱器、以及任何其他能夠散熱的各種部件均能夠用作所述散熱部。
[0267]傳熱單元I能夠替代安裝在筆記本(PC)、移動終端、計算機終端等中的散熱片或液冷裝置等，能夠替代安裝在工業(yè)設(shè)備上的冷卻裝置，或者替代安裝在控制計算單元等中的散熱殼體或冷卻裝置等。傳熱單元I與常規(guī)使用的熱管相比可以更高速地傳送熱量，且由此傳熱單元I能夠應(yīng)用于冷卻各種電子器件。因此，傳熱單元I能夠廣泛地應(yīng)用于各種場合。
[0268]第四實施例中的傳熱單元I能更高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0269]第一至第四實施例中的任一實施例所述的傳熱單元I也能夠應(yīng)用在下述電子設(shè)備中，所述電子設(shè)備設(shè)有:一傳熱單元I ;一發(fā)熱體20，其與傳熱單元I的表面的至少一部分熱接觸(或者其可以與第三實施例中所述的吸熱部接觸)；一電路板，發(fā)熱體20安裝于其上；以及一殼體，用于容納所述電路板。
[0270]圖15是根據(jù)本申請的第五實施例的一電子設(shè)備的不意圖。電子設(shè)備90在一殼體91內(nèi)收容用于對一電路板92和安裝在電路板92上的發(fā)熱體20進(jìn)行冷卻的傳熱單元I。電路板92具有安裝在其上的各種電子器件，從而傳熱單元I傳送那些作為發(fā)熱體20的需要傳送熱量的電子器件的熱量。
[0271]另外，如果需要，傳熱單元I可以設(shè)有以冷卻扇80為代表的一散熱部。
[0272]當(dāng)發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送時，這種類型的電子設(shè)備90能夠被冷卻，由此可防止所述電子設(shè)備發(fā)生故障或損壞，從而能夠發(fā)揮更高的性能。
[0273]所述電子設(shè)備是諸如車載電視、或個人監(jiān)視器之類的薄型電子設(shè)備或者可以為一個小型的移動終端?；蛘?，所述電子設(shè)備還包括移動電話、移動型音樂播放器、移動郵件終端、PDA、數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、移動記錄儀、智能手機、以及移動視頻記錄設(shè)備。
[0274]第五實施例的電子設(shè)備90能夠?qū)⒛切┊a(chǎn)生高熱的電子器件和機械構(gòu)件的熱量高效地向周邊傳送，這由此可預(yù)防電子設(shè)備90出現(xiàn)故障或失效。
[0275]值得注意的是，在本申請的各個實施例中，所述發(fā)熱體熱連接于所述上板或所述下板，但所述發(fā)熱體也可以熱連接于所述上板和所述下板兩者。此外，所述發(fā)熱體可以經(jīng)由作為單獨元件的高導(dǎo)熱率的吸熱元件而熱連接于所述上板和/或所述下板。所述吸熱元件設(shè)置為能用作在與發(fā)熱體熱連接時的定位件或固定件。
[0276]盡管在本申請中示出并說明了優(yōu)選實施例，但是可以設(shè)想到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離隨附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下仍然可作出各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種傳熱單元，其特征在于，具有由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸限定的一空間，所述傳熱單元包括: 上板； 下板，其面向所述上板； 內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且所述內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封入制冷劑； 第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及 第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間內(nèi)除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)有第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道； 其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
2.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處。
3.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中部。
4.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
5.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
6.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板和所述下板中的至少一個還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部。
7.如權(quán)利要求6所述的傳熱單元，其特征在于，所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的切口。
9.如權(quán)利要求8所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板。
10.如權(quán)利要求9所述的傳熱單元，其特征在于，所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部。
11.如權(quán)利要求10所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二柱部形成多個沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向延伸的第二通道。
12.如權(quán)利要求11所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二柱部包括大柱件和比所述大柱件小的小柱件。
13.如權(quán)利要求12所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛細(xì)管力。
14.如權(quán)利要求13所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板、所述下板、所述第一柱部和所述第二柱部中的至少一個的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
15.如權(quán)利要求14所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板和所述下板中的至少一個還在面向所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的至少一個的至少一部分的一區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出的一散熱部。
16.如權(quán)利要求15所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和所述第二柱部中的至少一個的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。
17.如權(quán)利要求16所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二 區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度相同。
【文檔編號】H01L23/373GK203416546SQ201190000569
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2010年4月17日
【發(fā)明者】鶴田克也, 大澤健治, 福永倫康 申請人:莫列斯公司
【專利摘要】根據(jù)本申請?zhí)峁┝艘环N傳熱單元，包括：一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且該內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封有制冷劑；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域且設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
【專利說明】傳熱單元
[0001]相關(guān)申請的引用
[0002]本申請主張于2010年4月17日向日本特許廳提交的題為“傳熱單元、電路板及電子設(shè)備”的在先日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，所述在先專利申請的內(nèi)容整體上全部并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請概括而言涉及一種將從諸如半導(dǎo)體集成電路、LED元件、功率元件、電子器件等之類的發(fā)熱體吸收到的熱量高效地進(jìn)行傳送的傳熱單元。
【背景技術(shù)】
[0004]諸如半導(dǎo)體集成電路、LED元件、功率元件之類的電子器件使用在電子設(shè)備、工業(yè)設(shè)備以及汽車等中。這些電子器件因流過其內(nèi)的電流發(fā)熱而成為發(fā)熱體。當(dāng)發(fā)熱體發(fā)的熱量高于一定溫度時，將產(chǎn)生無法保證電子器件正常工作的問題，而且存在對其它器件產(chǎn)生負(fù)面影響的可能性，而且因此可能導(dǎo)致電子設(shè)備自身的性能受損。
[0005]為了冷卻這種發(fā)熱體，已有方案提出一種冷卻裝置，其采用通過密封的制冷劑的蒸發(fā)和冷凝而具有冷卻效果的熱管。在熱管中，當(dāng)密封在熱管中的制冷劑蒸發(fā)時，從發(fā)熱體移出熱量。蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由放熱而冷凝，而冷凝后的制冷劑返回。熱管通過這種蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)來冷卻發(fā)熱體。就是說，熱管將熱量進(jìn)行擴散和傳送。此外，通過與一散熱部件結(jié)合，通過熱管所擴散和傳送的熱量進(jìn)行冷卻。當(dāng)與金屬散熱部件相比時，熱管能夠利用制冷劑更高效地將熱量進(jìn)行擴散和傳送。
[0006]近年來，需要冷卻的電子器件已不是僅限于諸如中央處理器(CPU)或?qū)Ｓ肐C之類的相對大的半導(dǎo)體集成電路，而是常為諸如發(fā)光裝置之類的極小的電子器件。這種小型的電子器件的尺寸小，但經(jīng)常多個電子器件一起構(gòu)成一個組。因此，使用熱管的冷卻裝置必須對多個電子器件進(jìn)行冷卻。
[0007]這種類型的小型電子器件通常安裝在電路板的一個部分，并且在所安裝的部位處未留有額外的空間，從而無法從該部位散出或排出熱量。因此，在從電子器件移出熱量之后，必須以高速傳送熱量并隨后在傳送目的地處進(jìn)行冷卻。就是說，希望用于沿一特定方向以高速傳送熱量的傳熱元件為采用制冷劑的蒸發(fā)和冷凝的傳熱元件。已有多種方案提出將從發(fā)熱體移出的熱量沿一特定方向傳送的熱管。例如，參見日本專利申請11-101585、日本專利申請2002-039693、日本專利申請2010-007905、以及日本專利申請2007-113864。
[0008]在這類熱管中，熱量從發(fā)熱體移出，制冷劑密封在由一上板和下板接合在一起形成的一內(nèi)部空間中，且發(fā)熱體的熱量通過這種密封制冷劑的運動的循環(huán)而傳送。在采用熱管的冷卻裝置中，對于冷卻能力的提高而言，傳熱效率(其由蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的每次循環(huán)速度、以及單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)來確定)的提高是重要的。
[0009]此時，密封在所述內(nèi)部空間中的制冷劑因來自發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)而在所述內(nèi)部空間中移動，且最終冷卻并冷凝、并在所述內(nèi)部空間中移動。因此，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑在所述內(nèi)部空間中沿彼此相對的方向移動的同時彼此干涉。當(dāng)這種干涉效應(yīng)變大時，存在的問題是這將對蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)的速度產(chǎn)生負(fù)面影響，這使得熱傳送速度降低且傳送效率降低。為了防止這種蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動之間的干涉，增加所述內(nèi)部空間的尺寸且無任何障礙物將是較為理想的。
[0010]另一方面，在內(nèi)部空間中沒有任何障礙物的一結(jié)構(gòu)中，熱管除了上板和下板以外沒有任何東西，由此熱管將變得非常脆弱。由于在熱管中通過密封于熱管內(nèi)的制冷劑的蒸發(fā)和冷凝的重復(fù)循環(huán)來冷卻發(fā)熱體，所以熱管將承受循環(huán)的非常高的內(nèi)壓。如果在這種惡劣的工作環(huán)境下熱管的強度弱，則熱管會因制冷劑蒸發(fā)而產(chǎn)生的“爆米花”(procorn)現(xiàn)象導(dǎo)致?lián)p壞，從而會產(chǎn)生制冷劑將泄露到電子器件和電路板上的問題。如果制冷劑泄露，則還會產(chǎn)生的問題是會破壞電子器件或電路板和會引起電子設(shè)備發(fā)生故障。
[0011]盡管有必要增加熱管的強度，例如增加上板和下板自身的強度，但是這將導(dǎo)致成本增加和厚度增加，這對于本申請而言是不合適的且也會帶來組裝上的困難。這是因為過厚的熱管由于缺少額外空間而不適用于安裝有發(fā)光二極管等元件的空間中。
[0012]因此，提高熱管的強度必須在熱管的內(nèi)部空間中設(shè)置諸如柱體或隔板之類的加強部件。然而，設(shè)置加強部件會妨礙蒸發(fā)后的制冷劑及冷凝后的制冷劑在內(nèi)部空間中的自由移動。專利申請11-101585及專利申請2002-039693試圖在將來自發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送的同時增加熱管強度。
[0013]專利申請11-101585中所公開的熱管是一種其中存在有細(xì)孔陣列(其實際上與其說是細(xì)孔不如說是通道)的扁平熱管。在專利申請11-101585所公開的熱管中，各個通道使蒸發(fā)后的制冷劑移動和冷凝后的制冷劑移動。專利申請11-101585所公開的熱管通過這些細(xì)孔能夠?qū)崃砍囟ǚ较騻魉?。就是說，蒸發(fā)后的制冷劑從所述細(xì)孔的一第一端向一第二端移動，而冷凝后的制冷劑從所述細(xì)孔的所述第二端向所述第一端移動。在專利申請11-101585所公開的技術(shù)中，熱管的強度整體上通過沿寬度方向(crosswise)層疊所述多個通道來保持。
[0014]然而，在專利申請11-101585所公開的熱管中，相鄰的通道彼此完全隔離，從而制冷劑的移動只能沿?zé)峁艿拈L度方向(沿所述通道的方向)進(jìn)行。因此，存在的問題是，對于小型發(fā)熱體而言在寬度方向上不具有冷卻效果。另外，當(dāng)專利申請11-101585所公開的熱管對小型發(fā)熱體進(jìn)行冷卻時，冷卻負(fù)載僅施加在直接與發(fā)熱體接觸的熱管上。就是說，僅是在通道中與發(fā)熱體直接接觸的制冷劑將蒸發(fā)和移動并將冷凝和移動。因此，專利申請11-101585所公開的熱管存在不能發(fā)揮其全部性能的問題。
[0015]專利申請2002-039693所公開的熱管通過將設(shè)置在多個層疊部件中的狹縫相互偏移來形成蒸發(fā)后的制冷劑的移動路徑和冷凝后的制冷劑的移動路徑。這些狹縫沿一特定方向形成，從而使制冷劑的移動和運動將沿所述特定方向進(jìn)行。因此，專利申請2002-039693所公開的熱管能夠沿特定方向傳送熱量。
[0016]專利申請2002-039693也具有與專利申請11-101585相同的問題，即由多個狹縫形成的多個通道彼此獨立。
[0017]在專利申請2010-007905中公開的一種熱管中，多個板元件層疊在一起，該熱管通過將設(shè)有多個溝槽的板元件和設(shè)有多個孔的板元件層疊利用毛細(xì)管力來傳送熱量。[0018]然而，盡管專利申請2010-007905中所公開的熱管能夠沿長邊方向傳送熱量，但難以沿短邊方向使熱量擴散。因此，當(dāng)發(fā)熱體小時，沿長邊方向可能僅將在與發(fā)熱體接觸的附近的發(fā)熱體的熱量傳送出。另外，來自發(fā)熱體的熱量能夠通過遍布整個表面上設(shè)置的多個孔無方向性地擴散，這難以沿特定方向傳送熱量。
[0019]上述專利申請11-101585至專利申請2010-007905中的任何一項技術(shù)，不僅在從
一端部向另一端部傳送熱量時不能發(fā)揮熱管的全部性能，而且在將熱量從中央部向一個端部傳送時也不能發(fā)揮熱管的最大性能。這是因為，盡管冷卻僅針對通過一特定通道傳送的熱量，但是所述冷卻也應(yīng)作用于與該熱量的傳送不關(guān)聯(lián)的通道，且由此對熱管傳送的熱量進(jìn)行冷卻的冷卻元件將不能發(fā)揮其最大性能。
[0020]另外，傳送熱量的熱管的所述端部必須實現(xiàn)吸收來自發(fā)熱體的熱量的功能、將從另一端部傳送來的熱量進(jìn)行冷卻的功能兩者中的任一個，或全部。因此，不管發(fā)熱體的尺寸如何且不管冷卻元件的尺寸如何，都希望從發(fā)熱體吸收到的熱量和所傳送的熱量沿寬度方向擴散。
[0021]然而，專利申請11-101585至專利申請2010-007905所公開的熱管均不具有這種功能，從而僅來自特定部位的熱量被吸收和冷卻。因此，專利申請11-101585和專利申請2002-039693的熱管均具有不能適用于冷卻小型發(fā)熱體的問題。
[0022]專利申請2007-113864公開了一種熱管，所述熱管使在端部處設(shè)有沿短邊方向的溝槽的板元件和沿長度方向整個設(shè)有通道的板元件層疊。該熱管使熱量在所述端部處沿短邊方向擴散而在其它位置處使熱量沿長度方向移動。
[0023]然而，在專利申請2007-113864所公開的熱管中，制冷劑沿長度方向僅在非常狹窄的寬度內(nèi)能夠移動，這使得傳熱效率降低。此外，沿短邊方向設(shè)置的通道和沿長度方向設(shè)置的通道僅部分重合，從而存在通道之間的熱傳遞差的問題。另外，因為所述多個通道不平衡地形成在熱管內(nèi)，所以還存在熱管強度不足的問題。結(jié)果，專利申請2007-113864的技術(shù)也存在不能將發(fā)熱體的熱量沿特定方向高效傳送的問題。另外，在專利申請2007-113864所公開的熱管中，對于與發(fā)熱體接觸的位置，存在結(jié)構(gòu)上的限制，且因此存在難以在高密度封裝的電子設(shè)備或工業(yè)設(shè)備中使用該熱管的問題。
[0024]如上所述，依據(jù)所述現(xiàn)有技術(shù)將發(fā)熱體的熱量沿特定方向傳送的熱管具有不能發(fā)揮其最大性能的問題。尤其是，它們具有的問題是，通過傳送小型發(fā)熱體的熱量來進(jìn)行冷卻是不充分的。此外，它們在靈活處理發(fā)熱體的尺寸及其接觸位置的同時不能同時確保熱管的強度和高效傳送熱量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0025]鑒于上述問題，本申請的目的在于提供一種傳熱單元，其通過下述特征在高效傳送小型發(fā)熱體的熱量的同時可發(fā)揮其最大性能，即:(I)通過多個柱部和多個加強部來確保強度；(2)使所述多個柱部和所述多個加強部對密封空間中的制冷劑的移動的妨礙最小化；(3)在對制冷劑移動的妨礙最小化的同時，實現(xiàn)制冷劑沿所需的X軸、y軸、Z軸方向的移動；以及(4)靈活地處理發(fā)熱體的尺寸及其接觸位置。另外，提供一種熱管，其能夠容易地進(jìn)行安裝，即使在高密度安裝的電子設(shè)備和工業(yè)設(shè)備中。
[0026]值得注意的是，所述傳熱單元具有使蒸發(fā)和冷凝的密封制冷劑擴散的一熱管結(jié)構(gòu)。
[0027]鑒于上述問題，在根據(jù)本申請的一種傳熱單元中，由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義一空間，且所述傳熱單元包括:一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且一制冷劑密封入所述內(nèi)部空間中；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分的區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域之外的一區(qū)域，且所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述多個第一通道和所述多個第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的一邊界處連通。
[0028]具體地，本申請?zhí)峁┝艘环N傳熱單元，具有由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸限定的一空間，所述傳熱單元包括:上板；下板，其面向所述上板；內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且所述內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封入制冷劑；第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間內(nèi)除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
[0029]在所述第一通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向移動。
[0030]在所述第二通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動。
[0031]不僅蒸發(fā)后的制冷劑在所述第一通道和所述第二通道的所述邊界處相互移動，而且冷凝后的制冷劑也在所述第一通道和所述第二通道的所述邊界處相互移動。
[0032]所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處。
[0033]所述一第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的一區(qū)域。
[0034]所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中部。
[0035]所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0036]所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且也使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0037]所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0038]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0039]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第一區(qū)域?qū)乃龅谝欢瞬總?cè)的所述第二區(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0040]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端處時，所述第二端部側(cè)的所述第二區(qū)域使所述第一區(qū)域傳送來的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散。
[0041]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
[0042]當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0043]所述上板和/或所述下板還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部。
[0044]所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
[0045]所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的切口。
[0046]所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板。
[0047]所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部。
[0048]所述第二柱部形成多個沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向延伸的
第二通道。
[0049]所述第二柱部包括一大柱件和比所述大柱件小的一小柱件。
[0050]所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛
細(xì)管力。
[0051]所述上板、所述下板、所述第一柱部和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
[0052]所述上板和/或所述下板還在面向所述第一區(qū)域和/或所述第二區(qū)域的至少一部分的一區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出的一散熱部。
[0053]所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。
[0054]所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度基本相同。
[0055]根據(jù)本申請所述的傳熱單元在密封有制冷劑的密封空間中設(shè)有在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的不同的柱部，以由此不僅確保強度而且實現(xiàn)了沿X軸、Y軸、以及Z軸方向的最佳的熱量擴散和傳送。
[0056]另外，通過使在與發(fā)熱體熱接觸的部位處吸收到的熱量沿長邊方向和短邊方向擴散的同時使所擴散的熱量沿長邊方向傳送，所述傳熱單元能夠在發(fā)揮作為熱管的最大性能的同時高效傳送發(fā)熱體的熱量。
[0057]結(jié)果是，根據(jù)本申請所述的傳熱單元能夠高效傳送來自小型發(fā)熱體的熱量。
[0058]另外，根據(jù)本申請所述的傳熱單元也能夠在應(yīng)對發(fā)熱體的設(shè)置位置變化的同時高速傳送來自發(fā)熱體的熱量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0059]通過參考下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，可以最佳地理解本申請在結(jié)構(gòu)和工作上的組織及方式以及另外的目的和優(yōu)點，其中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件，并且在附圖中:
[0060]圖1是根據(jù)本申請的第一實施例的一傳熱單元的一視圖；[0061]圖2是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一內(nèi)部視圖；
[0062]圖3是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一工作說明圖；
[0063]圖4是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的一工作構(gòu)思示意圖；
[0064]圖5是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一內(nèi)部立體圖；
[0065]圖6是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的端部的一剖視圖；
[0066]圖7是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一內(nèi)部示意圖；
[0067]圖8是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的第二區(qū)域附近的一放大圖；
[0068]圖9是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一平面圖；
[0069]圖10是根據(jù)本申請的第二實施例的傳熱單元的一視圖；
[0070]圖11是根據(jù)本申請的第三實施例的一傳熱單元的一組裝視圖；
[0071]圖12al-圖12c2是將實施例和對比例列出的一說明圖，圖12al和圖12a2表示實施例的兩個視圖，圖12bl和圖12b2表示對比例I的兩個視圖，圖12cl和圖12c2表示對比例2的兩個視圖；
[0072]圖13是示出實施例和對比例的測定結(jié)果的一圖表；
[0073]圖14是根據(jù)本申請的第四實施例的一傳熱單元的一側(cè)視圖；以及
[0074]圖15是根據(jù)本申請的第五實施例的一電子設(shè)備的一示意圖。
【具體實施方式】
[0075]盡管本申請可以容易具有多種不同形式的實施例，但示出在附圖中且本文將詳細(xì)說明的是僅僅是其中幾個具體實施例，同時應(yīng)該理解的是，本說明書應(yīng)當(dāng)視為本申請的原理的一個示例說明，且不意欲將本申請限制于本文所示出的圖樣。
[0076]在圖中示出的實施例中，諸如上、下、左、右、前和后之類的方向指示是用于解釋本申請中不同部件的結(jié)構(gòu)和運動，這些表述是相對的而不是絕對的。當(dāng)這些部件處于圖中所示的位置時，這些指示是恰當(dāng)?shù)摹５?，如果這些部件位置的說明發(fā)生變化，那么這些方向指示也將會相應(yīng)地發(fā)生變化。
[0077]根據(jù)本申請的第一實施方式的一種傳熱單元是這樣一種傳熱單元，其中由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義一空間，且所述傳熱單元包括:一上板；一下板，其面向所述上板；一內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成且其內(nèi)能夠密封入一制冷劑；一第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有一第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及一第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間中除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，且所述第二區(qū)域設(shè)有一第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道；其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
[0078]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元不僅能夠具有提高的強度，而且即使是針對小型發(fā)熱體，所述傳熱單元也能夠?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量在完全利用所述傳熱單元的短邊方向的同時也能沿長度方向傳送。
[0079]在根據(jù)本申請的第二實施方式的一個傳熱單元中，除了所述第一實施方式的內(nèi)容之外，在所述第一通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向移動而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向移動；以及在所述第二通道中，不僅蒸發(fā)后的制冷劑沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動，而且冷凝后的制冷劑也沿所述X軸方向和所述Y軸方向移動。
[0080]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠在沿長邊方向傳送從發(fā)熱體移出的熱量的同時可完全利用短邊方向來傳送熱量。
[0081]在根據(jù)本申請的第三實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一和第二實施方式的內(nèi)容之外，不僅蒸發(fā)后的制冷劑在所述第一通道和所述第二通道中相互移動，而且冷凝后的制冷劑也在所述第一通道和所述第二通道中相互移動。
[0082]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠利用具有不同功能的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域高效傳送熱量。
[0083]在根據(jù)本申請的第四實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第三實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處，而所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域中。
[0084]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠?qū)⒃O(shè)置在一端部處的發(fā)熱體的熱量向另一端部傳送。
[0085]在根據(jù)本申請的第五實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第四實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中央部，而所述第一區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間中除了所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0086]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠?qū)⒃O(shè)置在其中央的發(fā)熱體的熱量向兩端傳送。
[0087]在根據(jù)本申請的第六實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第五實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動，而且所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移動來的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0088]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠充分利用所述Y軸方向以將從發(fā)熱體移出的熱量擴散，并沿所述X軸方向傳送該熱量。
[0089]在根據(jù)本申請的第七實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第六實施方式的內(nèi)容之外，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動；以及所述第一區(qū)域?qū)乃龅谝欢瞬總?cè)的所述第二區(qū)域移出的熱量沿所述X軸方向傳送，而所述第二端部側(cè)的所述第二區(qū)域使所述第一區(qū)域傳送來的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散。
[0090]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元利用所述第二區(qū)域?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且利用所述第一區(qū)域?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述X軸方向傳送。此外，所述傳熱單元利用未設(shè)置任何發(fā)熱體的所述第二區(qū)域散熱。因此所述傳熱單元具有冷卻發(fā)熱體的能力。
[0091 ] 在根據(jù)本申請的第八實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第六實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中央部，且當(dāng)所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對側(cè)的一第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動，而所述第一區(qū)域?qū)乃龅诙^(qū)域移出的熱量沿所述X軸方向傳送。
[0092]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元利用位于中央的所述第二區(qū)域使發(fā)熱體的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，且利用位于兩端處的所述第一區(qū)域?qū)l(fā)熱體的熱量沿所述X軸方向向所述傳熱單元的兩端傳送。這用于希望將發(fā)熱體的熱量向多個方向傳送的情況。
[0093]在根據(jù)本申請的第九實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第八實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，另外地，所述上板和/或所述下板還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部，且所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
[0094]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元高效吸收來自發(fā)熱體的熱量，這能夠沿特定方向進(jìn)行傳送。另外，這提高了所述傳熱單元的傳熱效率。
[0095]在根據(jù)本申請的第十實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第九實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的一切口。
[0096]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在所述多個第一通道之間進(jìn)行制冷劑交換。
[0097]在根據(jù)本申請的第十一實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板，其中所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部，而且所述第二柱部形成沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向的多個第二通道。
[0098]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第二區(qū)域能夠使熱量沿三維擴散。
[0099]在根據(jù)本申請的第十二實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十一實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第二柱部包括一大柱件和比所述大柱件小的一小柱件。
[0100]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第二通道具有一更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生較大的毛細(xì)管力。因此，所述第二通道高效地使蒸發(fā)后的制冷劑擴散和冷凝后的制冷劑移動。
[0101]在根據(jù)本申請的第十三實施方式的一種傳熱單元中，除了第一至第十二實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛細(xì)管力。
[0102]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠使冷凝后的制冷劑移動，這使得通過蒸發(fā)后的制冷劑的傳送和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)能傳送發(fā)熱體的熱量。
[0103]在根據(jù)本申請的第十四實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十三實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
[0104]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述第一通道和所述第二通道的毛細(xì)管力得以提高。
[0105]在根據(jù)本申請的第十五實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十四實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板和/或所述下板還在與所述第一區(qū)域和/或所述第二區(qū)域的至少一部分相面向的區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出去的一散熱部。
[0106]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠快速冷卻傳送來的熱量。結(jié)果可以提高蒸發(fā)后的制冷劑的傳送和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)的效率，這使所述傳熱單元能以高效率傳送熱量。
[0107]在根據(jù)本申請的第十六實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十五實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和/或所述第二柱部中的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。[0108]在根據(jù)本申請的第十七實施方式的一種傳熱單元中，除了所述第一至第十六實施方式中的任一實施方式的內(nèi)容之外，所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二區(qū)域在所述Y軸方向的寬度基本相同。
[0109]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述傳熱單元能夠最大限度地利用短邊方向傳送熱量。因此，所述傳熱單元并不要求額外的安裝空間。
[0110]下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本申請的各個實施例。
[0111]值得注意的是，熱管是實現(xiàn)下述功能的部件、構(gòu)件、裝置或設(shè)備，即，通過反復(fù)使密封在一內(nèi)部空間內(nèi)的一制冷劑吸收來自發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)，并使蒸發(fā)后的制冷劑冷卻冷凝從而冷卻發(fā)熱體。本說明書中的傳熱單元指的是用于通過一制冷劑的移動將來自發(fā)熱體的熱量進(jìn)行傳送的部件、構(gòu)件、設(shè)備或裝置。
[0112]由于根據(jù)本申請所述的傳熱單元利用熱管的功能和工作，所以將首先說明熱管的概念。
[0113]熱管具有密封入其內(nèi)的一制冷劑，其中作為受熱面的一表面與諸如電子器件之類的發(fā)熱體接觸。處于內(nèi)部的制冷劑吸收發(fā)熱體的熱量而蒸發(fā)，其中在蒸發(fā)時將發(fā)熱體的熱量移出。蒸發(fā)后的制冷劑在熱管中移動。移動的蒸發(fā)后的制冷劑在一散熱面(或者通過一散熱器或冷卻扇等的二次冷卻部件)冷卻冷凝。通過冷凝成為液體的制冷劑在熱管內(nèi)移動，以再次向所述受熱面移動。移動至所述受熱面的制冷劑再次蒸發(fā)而移出發(fā)熱體的熱量。
[0114]通過以這種方式反復(fù)使制冷劑蒸發(fā)和冷凝，熱管傳送來自發(fā)熱體的熱量，以由此使發(fā)熱體冷卻。特別地，熱管的密封有制冷劑的內(nèi)部空間中，使蒸發(fā)后的制冷劑和使冷凝后的制冷劑沿一特定方向移動，從而熱管能夠?qū)陌l(fā)熱體移出的熱量沿所述特定方向傳送。
[0115]將利用圖1和圖2說明根據(jù)第一實施例的傳熱單元的總體概要。
[0116]圖1是根據(jù)本申請的第一實施例的一傳熱單元的立體圖。圖2是根據(jù)本申請的第一實施例的傳熱單元的內(nèi)部立體圖，其以立體剖視圖的形式示出了在傳熱過程中該單元的內(nèi)部情況。
[0117]首先，如圖1和圖2所示，一個三維空間由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸來定義。傳熱單元I的結(jié)構(gòu)將采用X軸、Y軸、Z軸來說明。另外，盡管傳熱單元I的內(nèi)部可具有各種結(jié)構(gòu)，但從外部觀察時傳熱單元I具有如圖1所示的一扁平長方體形狀。當(dāng)然，也可以對所述表面進(jìn)行各種處理。
[0118]傳熱單元I設(shè)有:一上板2 ;面向上板2的一下板3 ;以及一內(nèi)部空間4，該內(nèi)部空間能夠密封入一制冷劑且由上板2和下板3形成。內(nèi)部空間4具有:一第一區(qū)域5，位于內(nèi)部空間4的部分區(qū)域中；以及兩第二區(qū)域6、7，位于除了第一區(qū)域5之外的其余區(qū)域中。在圖2中，所述第一區(qū)域5設(shè)置在傳熱單元I的長邊方向(X軸方向)上的中央附近，而兩第二區(qū)域6、7設(shè)置在傳熱單兀I的長邊方向(X軸方向)上的兩端。在第一區(qū)域5設(shè)有第一柱部8，從而在第一區(qū)域5中沿X軸方向形成多個第一通道9。第一柱部8是位于第一區(qū)域5中的、長邊方向沿X軸方向的一三維元件，而介于所述多個第一柱部8之間的區(qū)域形成多個第一通道9。這樣，多個均具有長邊方向的三維元件的第一柱部8沿X軸方向排列設(shè)置，以形成沿X軸方向延伸的多個第一通道9。
[0119]另一方面，兩第二區(qū)域6、7設(shè)有多個第二柱部10，所述第二柱部形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。所述多個第二柱部10是在第二區(qū)域6、7中的沿X軸方向和Y軸方向排列的多個三維元件。介于沿X軸方向排列的多個第二柱部10之間的區(qū)域形成沿Y軸方向延伸的通道，而介于沿Y軸方向排列的多個第二柱部10之間的區(qū)域形成沿X軸方向延伸的通道，其中，沿X軸方向延伸的通道和沿Y軸方向延伸的通道組成格子狀。這些格子狀的通道形成第二通道11。
[0120]制冷劑被密封入內(nèi)部空間4中，且來自發(fā)熱體的熱量通過密封的制冷劑的反復(fù)蒸發(fā)和冷凝而沿一特定方向傳送。然而，如果內(nèi)部空間4是完全空的，則由于內(nèi)部空間4因制冷劑蒸發(fā)和冷凝所產(chǎn)生的壓力增加和減少的負(fù)荷而膨脹和收縮，所以存在傳熱單元I會被損壞或破壞的可能性。第一柱部8和第二柱部10不僅確保傳熱單元I的強度而且形成能夠沿X軸方向和Y軸方向擴散和傳送熱量的第一通道9和第二通道11。
[0121]第一通道9和第二通道11在第一區(qū)域5與第二區(qū)域6之間的邊界12處和第一區(qū)域5與第二區(qū)域7之間的邊界13處連通。這些連通能使從第二通道11移動的制冷劑(蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑)移動到第一通道9中并隨后移動通過第一通道9。另外，內(nèi)部空間4中的第一區(qū)域5的Y軸方向?qū)挾群偷诙^(qū)域6、7的Y軸方向?qū)挾?即短邊方向上的寬度)基本相同。寬度基本相同使得沿X軸方向傳送熱量的第一區(qū)域5的寬度和沿X軸方向及Y軸方向擴散熱量的第二區(qū)域6、7的寬度彼此相同，從而使由傳熱單元I的三個維度形成的整個內(nèi)部空間4能夠用于傳送熱量。
[0122]值得注意的是，在圖2中，為了確保附圖的清晰，對于第一柱部8、第二柱部10、第一通道9、以及第二通道11而言，僅對這些部件的一部分進(jìn)行了附圖標(biāo)記；然而，未標(biāo)注附圖標(biāo)記的那些部件也分別與第一柱部8、第二柱部10、第一通道9、以及第二通道11對應(yīng)。例如，與第一柱部8形狀相同的直立元件在沒有特別說明的情況下也全部為第一柱部8。這在圖3及以后也是如此。
[0123]下面將利用圖3說明傳熱單元I的工作。
[0124]圖3是根據(jù)本申請的第一實施例中的傳熱單元的工作說明圖。盡管傳熱單元I內(nèi)部的示意結(jié)構(gòu)示出在圖3中，但是密封入內(nèi)部空間4中的制冷劑的移動(即熱量的擴散和傳送)將利用箭頭來說明。
[0125]上板2和下板3均為具有長邊方向和短邊方向的平板形狀，其中X軸方向沿長邊方向而Y軸方向沿短邊方向。這種形狀類型的上板2和下板3使得傳熱單元I呈具有長邊方向和短邊方向的平板形狀。
[0126]一發(fā)熱體20設(shè)于傳熱單元I的底面(下板3的底面)。另外，發(fā)熱體20設(shè)于所述底面的面向第二區(qū)域6的一位置處。值得注意的是，發(fā)熱體20是諸如電子器件、電子元件、半導(dǎo)體集成電路、發(fā)光元件、電路板、機械構(gòu)件、機械元件等產(chǎn)生熱量的部件。另外，發(fā)熱體20設(shè)于所述底面的面向第二區(qū)域6的一位置處。如上所述，第一區(qū)域5具有沿X軸方向延伸的多個第一通道9，而第二區(qū)域6、7具有沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。
[0127]傳熱單元I在第二區(qū)域6中從發(fā)熱體20移出熱量，由于制冷劑密封在內(nèi)部空間4中，所以來自發(fā)熱體20的熱量使制冷劑蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域6的第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。就是說，在第二區(qū)域6中，從發(fā)熱體20移出的熱量利用第二通道11沿箭頭A (X軸方向)和箭頭B (Y軸方向)擴散。當(dāng)然，在傳熱單元I中，利用X軸、Y軸、Z軸構(gòu)造形成三維內(nèi)部空間4，且由此蒸發(fā)后的制冷劑的移動和熱擴散也沿Z軸方向進(jìn)行；然而在根據(jù)本申請的第一實施例中，將通過X軸方向和Y軸方向為例進(jìn)行說明，這是因為制冷劑主要沿這些方向移動。
[0128]接著，在第二區(qū)域6和第一區(qū)域5之間的邊界12處，第二通道11連通于第一通道
9。因此，蒸發(fā)后的制冷劑從第二通道11移動到第一通道9中。
[0129]第一通道9在第一區(qū)域5中沿X軸形成，而蒸發(fā)后的制冷劑在第一通道9中沿以箭頭C所示的方向移動。在此，在圖3中，僅在一個第一通道9中標(biāo)出箭頭C ;然而，蒸發(fā)后的制冷劑在其它第一通道9中也同樣沿箭頭C的方向移動。該移動的結(jié)果是，將發(fā)熱體20的熱量從傳熱單元I的一個端部處的第二區(qū)域6向傳熱單元I的另一端部處的第二區(qū)域7傳送。
[0130]第一通道9和第二通道11在第一區(qū)域5和第二區(qū)域7之間的邊界13處連通。因此，如箭頭C所示，沿第一通道9移動的蒸發(fā)后的制冷劑移動進(jìn)入到第二區(qū)域7的第二通道11中。
[0131 ] 第二通道11沿X軸方向和Y軸方向延伸，且由此從第一通道9移動出的蒸發(fā)后的制冷劑沿箭頭D (X軸方向)和箭頭E (Y軸方向)移動。就是說，在第二區(qū)域7的第二通道11中，蒸發(fā)后的制冷劑沿短邊方向和長邊方向大范圍地移動。
[0132]在第二區(qū)域7中，第二通道11用于使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向和Y軸方向大范圍地移動，這使蒸發(fā)后的制冷劑能被冷卻。這是由于蒸發(fā)后的制冷劑在通過未設(shè)有發(fā)熱體20的第二區(qū)域7大范圍的移動時可使蒸發(fā)后的制冷劑所包含的熱量散出。
[0133]以這種方式移動通過第二區(qū)域7的蒸發(fā)后的制冷劑因冷卻而冷凝，變成液體的制冷劑。結(jié)果是，冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域7中沿第二通道11沿X軸方向和Y軸方向移動。在此，流動以箭頭D、箭頭E表示。
[0134]這里，第二區(qū)域7的第二通道11是非常窄的通道，且由此能夠具有利用毛細(xì)管現(xiàn)象而使液體移動的毛細(xì)管力。
[0135]冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域7內(nèi)通過多個第二通道11沿X軸方向和Y軸方向移動之后到達(dá)第一區(qū)域5和第二區(qū)域7的邊界13。由于第二區(qū)域7的第二通道11連通于第一區(qū)域5的第一通道9，所以冷凝后的制冷劑從第二通道11移動到第一通道9中，如箭頭F所示。此刻，冷凝后的制冷劑在第二通道11中不僅沿X軸方向移動而且也沿Y軸方向移動，且由此冷凝后的制冷劑在內(nèi)部空間4中也在短邊方向上擴散。因此，在邊界13處，冷凝后的制冷劑能夠移動到在內(nèi)部空間4中沿短邊方向排列的多個第一通道9的每一個通道中。
[0136]移動到第一通道9中的冷凝后的制冷劑通過第一通道9沿X軸方向移動，如箭頭G所示。就是說，冷凝后的制冷劑從位于第二區(qū)域7的端部朝向位于第二區(qū)域6的端部移動通過第一通道9。第一通道9形成周緣閉合的細(xì)通道，由此第一通道9能夠呈現(xiàn)毛細(xì)管力。第一通道9利用這種毛細(xì)管力使冷凝后的制冷劑沿X軸方向移動。
[0137]沿X軸方向移動通過第一通道9的冷凝后的制冷劑到達(dá)第二區(qū)域6，第二區(qū)域6中存在有多個非常細(xì)的通道；而且冷凝后的制冷劑在該第二區(qū)域6中吸收來自發(fā)熱體20的熱量而再次蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑再次沿X軸方向和Y軸方向移動通過第二通道11。這樣，蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)能使傳熱單元I將來自發(fā)熱體20的熱量從位于第二區(qū)域6的端部向位于第二區(qū)域7的端部傳送。此時，發(fā)熱體20的熱量在第二區(qū)域6中沿傳熱單元I的長邊方向和短邊方向擴散，而第一區(qū)域5沿傳熱單元I的長邊方向傳送熱量。因此，傳熱單元I能夠利用整個內(nèi)部空間4傳送發(fā)熱體20的熱量，同時利用所述多個第一柱部8和所述多個第二柱部10保持傳熱單元I的強度。
[0138]下面將更詳細(xì)地說明采用傳熱單元I進(jìn)行傳熱的優(yōu)點及特征。
[0139]依賴于發(fā)熱體20的形狀和尺寸，傳熱單元I即使在沿長邊方向傳熱時也必須能夠最大限度地利用內(nèi)部空間4 (換句話說，傳熱單元I)的長邊方向和短邊方向而使制冷劑移動。
[0140]由來自設(shè)置在第二區(qū)域6處的發(fā)熱體20的熱量蒸發(fā)的制冷劑通過第二區(qū)域6的第二通道11不僅沿X軸方向移動而且也沿Y軸方向移動。所述多個第一通道9在內(nèi)部空間4內(nèi)沿短邊方向排列。蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域6中通過第二通道11沿Y軸方向的移動能使蒸發(fā)后的制冷劑在邊界12處移動到所述多個第一通道9中的每一個通道中，雖然可以是全部或者部分所述多個第一通道，但是也可以是對應(yīng)于比發(fā)熱體20的寬度大的寬度的多個第一通道9。如此移動的蒸發(fā)后的制冷劑利用全部所述多個第一通道9移動。
[0141]結(jié)果，在第一區(qū)域5中，所述多個第一通道9全部用于將熱量沿X軸方向(即，從位于第二區(qū)域6的端部向位于第二區(qū)域7的端部)傳送。
[0142]另外，在第二區(qū)域7中，第二通道11能夠使從第一通道9移動來的蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸和Y軸三維地移動。因此，在第二區(qū)域7中，蒸發(fā)后的制冷劑能夠在短時間內(nèi)移動通過大范圍的空間。結(jié)果，第二區(qū)域7能使蒸發(fā)后的制冷劑快速冷卻并冷凝。
[0143]在第二區(qū)域7中，冷凝后的制冷劑在第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。因此，冷凝后的制冷劑能夠在第二區(qū)域7和第一區(qū)域5的邊界13處從所述多個第二通道11向所述多個第一通道9移動。就是說，在邊界13處，冷凝后的制冷劑移動到沿內(nèi)部空間4的短邊方向排列的所述多個第一通道9 (全部或部分)中。另外，在多個第一通道9中，僅有極少數(shù)冷凝后的制冷劑進(jìn)入到那些主要存在蒸發(fā)后的制冷劑的第一通道9中，而多數(shù)冷凝后的制冷劑進(jìn)入到其它不存在大量蒸發(fā)后的制冷劑的第一通道9中。
[0144]這樣，可以完全利用第一區(qū)域5中的所述多個第一通道9使冷凝后的制冷劑沿X軸方向(即，從位于第二區(qū)域7的端部朝向位于第二區(qū)域6的端部)移動。
[0145]這種蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)是傳熱單元I所發(fā)揮的傳熱功能。換句話說，傳熱單元I能夠完全利用傳熱單元I高效地沿特定方向(這里為X軸方向)傳送發(fā)熱體的熱量，而不管發(fā)熱體20的尺寸和形狀如何。
[0146]值得注意的是，這里所稱的“完全利用”并不是指使用所述全部多個第一通道9，而是指在使用所述多個第一通道9中的那些滿足易于使蒸發(fā)后的制冷劑移動或易于使冷凝后的制冷劑移動的條件(溫度、流速、流量、壓力等)的第一通道。
[0147]傳熱單元I的熱傳送示意地示出在圖4中。圖4是示意示出根據(jù)本申請的第一實施例中的傳熱單元的工作的示意圖。
[0148]發(fā)熱體20位于第二區(qū)域6的底面處，所述底面為下板3的底面。發(fā)熱體20和所述底面熱接觸，從而第二區(qū)域6從發(fā)熱體20移出熱量。在第二區(qū)域6中，液體的制冷劑因該熱量而蒸發(fā)，且蒸發(fā)后的制冷劑順著箭頭H沿X軸方向移動通過第一區(qū)域5。
[0149]從第一區(qū)域5到達(dá)第二區(qū)域7的蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域7中冷卻并冷凝。該冷卻的制冷劑通過第一通道9和第二通道11產(chǎn)生的毛細(xì)管力從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。這個如箭頭I所示。這樣，如從側(cè)面觀察傳熱單元I能夠知道的，傳熱單元I能夠沿X軸方向高效地傳送發(fā)熱體20的熱量。
[0150]下面將說明各個部分的細(xì)節(jié)。
[0151]下面將說明上板2。上板2以立體圖的狀態(tài)示出在圖2中。上板2具有扁平形狀且優(yōu)選為具有短邊方向和長邊方向的矩形。當(dāng)然，上板也可以在某種意義上具有與矩形不同的形狀，或者它可具有彎曲形狀或鋸齒形狀。然而，使上板2成為具有短邊方向和長邊方向的矩形使得傳熱單元I成為具有短邊方向和長邊方向的矩形，由此可使傳熱單元I將來自設(shè)置于其端部的發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送。上板2具有與傳熱單元I的外部形狀相匹配的結(jié)構(gòu)。
[0152]上板2由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的具有高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。
[0153]上板2與下板3 —起形成內(nèi)部空間4。例如，上板2或下板3在其周緣處具有用于形成內(nèi)部空間4的凸部或墻元件，其中上板2和下板3通過經(jīng)由這些凸部或墻元件接合在一起而在上板2和下板3之間形成內(nèi)部空間4。在與下板3接合時，這些凸部或墻元件形成包圍內(nèi)部空間4的側(cè)壁。當(dāng)然，這些凸部或墻元件也可以是與上板2不同或相同的部件。
[0154]另外，上板2優(yōu)選在至少與內(nèi)部空間4接觸的表面(與蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑接觸的表面)上具有金屬鍍層。這是由于設(shè)置所述金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這會促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0155]盡管上板2名義上為“上”，但在物理上它不一定就設(shè)置在頂部，而這只是出于方便考慮。發(fā)熱體可能與上板2接觸，或者可能與下板3接觸。
[0156]另外，上板2優(yōu)選還設(shè)有注入制冷劑的注入口(未示出)。這是由于當(dāng)上板2和下板3接合在一起形成內(nèi)部空間4時必須將制冷劑密封在內(nèi)部空間4中。所述注入口在注入制冷劑之后被S封。
[0157]值得注意的是，制冷劑可以在上板2和下板3接合在一起之后從所述注入口注入，也可以在接合時注入。另外，制冷劑的注入優(yōu)選在真空下或減壓下進(jìn)行。在真空或減壓下進(jìn)行注入使制冷劑以真空或減壓的狀態(tài)被密封在內(nèi)部空間4中。當(dāng)處于減壓下時，有利于降低制冷劑的蒸發(fā)/冷凝的溫度，這使得制冷劑的蒸發(fā)/冷凝的循環(huán)過程中的活動性更強。
[0158]另外，上板2和/或下板3設(shè)有第一柱部8和第二柱部10。由于內(nèi)部空間4由上板2和下板3形成，所以在上板2和/或下板3上設(shè)置第一柱部8和第二柱部10使得，通過將上板2和下板3接合在一起而使內(nèi)部空間4設(shè)有第一柱部8和第二柱部10(或換句話說第一通道9和第二通道11)成為可能。這對于下面所述的下板3亦是如此。
[0159]下面將說明下板3。下板3是與上板2對稱的部件且具有與上板2相同的結(jié)構(gòu)和形狀，而且在圖2中，下板3以傾斜狀態(tài)示出。
[0160]下板3具有扁平形狀且優(yōu)選為具有短邊方向和長邊方向的矩形。特別地，由于下板3面向上板2并與上板2接合，所以下板3優(yōu)選具有與上板2相同的形狀和面積。然而，下板3可以具有與上板2不同的面積或形狀，只要下板3能與上板2 —起形成內(nèi)部空間4即可。當(dāng)然，下板3可以在某種意義上具有與矩形不同的形狀或者具有彎曲形狀或鋸齒形狀。值得注意的是，與上板2 —樣，使下板3成為具有短邊方向和長邊方向的矩形使得傳熱單元I成為具有短邊方向和長邊方向的矩形，由此使得傳熱單元I將來自設(shè)置于其端部處的發(fā)熱體的熱量沿一特定方向進(jìn)行傳送成為可能。
[0161]下板3由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。
[0162]下板3與上板2接合而形成所述內(nèi)部空間4，而且下板3可以在其周緣具有用于形成內(nèi)部空間4的凸部或墻元件。在與上板2接合時，這些凸部或墻元件形成圍出內(nèi)部空間4的側(cè)壁。當(dāng)然，這些凸部或墻元件可以是與下板3不同或相同的部件。值得注意的是，上板2和下板3均可以具有凸部或墻元件，或者僅上板2或下板3可具有凸部或墻元件。
[0163]與上板2 —樣，下板3可以設(shè)有一制冷劑的注入口。
[0164]下板3面向上板2而與上板2接合在一起，以形成內(nèi)部空間4。
[0165]另外，下板3優(yōu)選至少在與內(nèi)部空間4接觸的表面(與蒸發(fā)后的制冷劑和/或冷凝后的制冷劑接觸的表面)上形成金屬鍍層。這是由于設(shè)置金屬鍍層后改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0166]盡管下板3名義上為“下”，但物理上它不一定就設(shè)置在下方，而這只是出于方便考慮。所述發(fā)熱體可能與下板3接觸或者可能與上板2接觸。
[0167]另外，當(dāng)下板3設(shè)置第一柱部8和第二柱部10時，其與上板2的情況相同。
[0168]內(nèi)部空間4由上板2和下板3形成。
[0169]上板2和下板3在周緣附近具有凸起或柱體，且上板2和下板3彼此面向地接合在一起，以形成內(nèi)部空間4。另外，在上板2和下板3接合在一起時，設(shè)置在上板2和/或下板3上的第一柱部8和第二柱部10接觸相面對的上板2或下板3。結(jié)果是，第一柱部8或第二柱部10使上板2和下板3之間連接。第一柱部8和第二柱部10為在內(nèi)部空間4中從上板2達(dá)到下板3的柱體。
[0170]制冷劑密封在內(nèi)部空間4中。制冷劑采用防凍液、酒精、純水等。
[0171]另外，內(nèi)部空間4具有一第一區(qū)域5和兩第二區(qū)域6、7。換句話說，內(nèi)部空間4被分成第一區(qū)域5和兩第二區(qū)域6、7。第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7的Y軸方向的寬度基本相同，且因此，第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7在橫跨Y軸方向的整個寬度的邊界12、13處連通。就是說，第一通道9和第二通道11橫跨Y軸方向上的整個寬度上連通。
[0172]在內(nèi)部空間4中，通過使注入的制冷劑蒸發(fā)和冷凝，將發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送。此時，內(nèi)部空間4取決于熱量的傳送方向(制冷劑的移動方向)通過設(shè)置具有不同功能的第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7而能夠高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0173]第一區(qū)域5設(shè)有多個第一柱部8，所述多個第一柱部8形成沿X軸方向的多個第一通道9。所述多個第一柱部8沿X軸方向設(shè)置。第一柱部8是設(shè)置在上板2和/或下板3上的具有凸起形狀的直立部件，而且當(dāng)上板2和下板3熱接合時，第一柱部8與相對的部件(上板2或下板3)接合，從而在內(nèi)部空間4內(nèi)第一柱部8成為從上板2到達(dá)下板3的直立部件。結(jié)果是第一柱部8成為用于加強內(nèi)部空間4的加強部。
[0174]值得注意的是，作為另一結(jié)構(gòu)，第一柱部8可以設(shè)置在上板2或下板3上，而且可以是當(dāng)上板2和下板3接合在一起時在內(nèi)部空間4中從上板2到達(dá)下板3的直立元件?；蛘?，所需的第一柱部8的部分設(shè)置在上板2上部分設(shè)置在下板3上，從而當(dāng)上板2和下板3接合在一起時，所有所需的第一柱部8將設(shè)置在內(nèi)部空間4中?；蛘撸谝恢?的相面對的兩部分可以設(shè)置在上板2和下板3的相同位置處，從而設(shè)置在上板2上的第一柱部8的部分和設(shè)置在下板3上的第一柱部8的部分彼此接觸以一起形成所需的第一柱部8。
[0175]如圖2和圖3所示，多個第一柱部8沿X軸方向設(shè)置，且由此相鄰的第一柱部8形成沿X軸方向的多個第一通道9。所述多個第一通道9是第一柱部8形成的多個空隙。
[0176]另外，所述多個第一通道9在第一區(qū)域5中沿X軸方向延伸，且由此所述多個第一通道9的長度優(yōu)選與第一區(qū)域5的X軸方向上的長度大致相等。這樣，第一區(qū)域5能使制冷劑在第一區(qū)域5中沿X軸方向移動。
[0177]另外，與上板2和下板3 —樣，第一柱部8由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。另外，優(yōu)選金屬鍍層形成在第一柱部8表面的至少一部分(而且尤其是暴露于內(nèi)部空間4的表面的一部分或全部)上。這是由于設(shè)置金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)后的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可以選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0178]以這種方式在第一區(qū)域5中設(shè)置多個第一通道9使得制冷劑移動的同時將制冷齊U(蒸發(fā)后的制冷劑或冷凝后的制冷劑)分流在邊界12和邊界13之間的多個通路中。就是說，第一區(qū)域5能夠在邊界12和邊界13之間傳送發(fā)熱體20的熱量。第一區(qū)域5具有有效利用Y軸方向上的整個寬度將來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送出去的功能。
[0179]下面說明所述第二區(qū)域。
[0180]第二區(qū)域6、7設(shè)置在內(nèi)部空間4中第一區(qū)域5之外的其余部分。因此，內(nèi)部空間4具有第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7。值得注意的是，第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7是相互具有不同功能的空間，且并非排除內(nèi)部空間4包括與第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7無關(guān)的其它區(qū)域。所述第一區(qū)域5和所述第二區(qū)域6、7只是表示內(nèi)部空間4中發(fā)揮各自功能的區(qū)域，而并不表示將內(nèi)部空間4進(jìn)行物理分割。
[0181]第二區(qū)域6、7設(shè)有多個第二柱部10，所述多個第二柱部10形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。所述多個第二柱部10沿X軸方向設(shè)置。此時，在第二區(qū)域6、7中，在X軸方向的某一列中具有多個第二柱部10。例如，在圖2中，在第二區(qū)域6中，兩個第二柱部10沿X軸方向排列。另外，在第二區(qū)域7中，四個第二柱部10沿X軸方向排列。另外，以這種方式沿X軸方向以列設(shè)置的多個第二柱部10沿Y軸方向也排列成多列。
[0182]沿X軸方向和Y軸方向設(shè)置多個第二柱部10能使所述多個第二柱部10沿X軸方向和Y軸方向均形成多個間隙。沿X軸方向和Y軸方向的相應(yīng)間隙形成沿X軸方向和Y軸方向延伸的多個第二通道11。在這些第二通道11中，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑沿著所述多個第二柱部10中的間隙而沿X軸方向和Y軸方向移動。
[0183]第二柱部10是具有設(shè)置在上板2和/或下板3上的凸起形狀的直立元件，而且在上板2和下板3熱接合時，第二柱部10與相面向的元件(上板2或下板3)接合，從而在內(nèi)部空間4內(nèi)第二柱部10成為從上板2到達(dá)下板3的直立元件。因此，第二柱部10成為用于加強內(nèi)部空間4的加強部。
[0184]值得注意的是，作為另一結(jié)構(gòu)，第二柱部10可以設(shè)置在上板2或下板3上，而且可以為當(dāng)上板2和下板3接合在一起時在內(nèi)部空間4中從上板2到達(dá)下板3的直立元件。或者，所需的第二柱部10的部分設(shè)置在上板2上部分設(shè)置在下板3上，從而當(dāng)上板2和下板3接合在一起時，所需的第二柱部10的全部將設(shè)置在內(nèi)部空間4中?；蛘?，第二柱部10的相面向的兩部分可以設(shè)置在上板2和下板3上的相同位置處，從而設(shè)置在上板2上的第二柱部10的部分和設(shè)置在下板3上的第二柱部10的部分彼此接觸，以一起形成所需的第二柱部10。
[0185]另外，與上板2和下板3 —樣，第二柱部10由金屬、塑料等形成，但優(yōu)選由諸如銅、鋁、銀、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等之類的高導(dǎo)熱率或高耐蝕性(或耐久性)的金屬形成。另外，優(yōu)選金屬鍍層形成在第二柱部10表面的至少一部分(而且尤其是暴露于內(nèi)部空間4的表面的一部分或全部)上。這是由于設(shè)置所述金屬鍍層改變了所述表面的狀態(tài)，這促進(jìn)蒸發(fā)的制冷劑的移動。諸如金、銀、銅、鋁、鎳、鈷或它們的合金等之類的金屬可以選定為所述金屬鍍層。當(dāng)然，所述金屬鍍層可以是單層鍍敷、多層鍍敷、電解鍍敷、或非電解鍍敷。
[0186]以這種方式在第二區(qū)域6、7中設(shè)置所述多個第二通道11使得蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑完全利用沿Y軸方向排列的所述多個第一通道9在邊界12和邊界13處被分流移動。
[0187]這樣，第二區(qū)域6、7實現(xiàn)使制冷劑交換的功能，同時完全地利用沿Y軸方向排列的多個第一通道9，同時實現(xiàn)使蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑在第二區(qū)域6、7內(nèi)沿X軸方向和Y軸方向移動的功能。當(dāng)然，設(shè)置在第二區(qū)域6、7中的第二柱部10還起到加強內(nèi)部空間4的功能。
[0188]如上所述，第一實施例中的傳熱單元I能夠使來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向和Y軸方向擴散，而且能夠?qū)碜园l(fā)熱體20的熱量沿Z軸方向傳送。盡管對于傳熱單元I而言，目的在于將發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送(即，將熱量從吸收發(fā)熱體20的熱量的部位沿X軸方向向遠(yuǎn)端傳熱)，但是理想的是沿X軸方向傳送熱量的同時能夠利用傳熱單元I的在Y軸方向上的整個寬度傳送熱量。因此，與發(fā)熱體20熱接觸的第二區(qū)域6將來自發(fā)熱體20的熱量沿X軸方向和Y軸方向擴散，以利用Y軸方向上的整個寬度而使熱量向第一區(qū)域5移動。第一區(qū)域5能夠沿X軸方向傳送熱量，因此，傳熱單元I能夠?qū)碜园l(fā)熱體20的熱量沿X軸方向傳送，同時可利用其在Y軸方向上的整個寬度傳送熱量。
[0189]此時，第一柱部8和第二柱部10能夠確保內(nèi)部空間4 (或者換句話說傳熱單元I)的強度。
[0190]這樣，通過對內(nèi)部空間4的區(qū)域中用于加強內(nèi)部空間4的柱部結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，可以使第一實施例中的傳熱單元I確保強度和傳熱效率二者均得到增強。
[0191]下面將說明第二實施例。
[0192]在第二實施例中，將說明傳熱單元I的各種修改示例。
[0193]圖5示出根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的內(nèi)部立體圖。圖5示出傳熱單元I的內(nèi)部的一部分的可視的狀態(tài)。第二區(qū)域6設(shè)有多個第二柱部10，其中所述多個第二柱部10生成沿X軸方向和Y軸方向的多個間隙，其中這些間隙形成多個第二通道11。蒸發(fā)后的制冷劑在這些第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動，且冷凝后的制冷劑在這些第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。
[0194]在此，如圖5所示，第二柱部10優(yōu)選設(shè)有大柱件30和比大柱件30小的小柱件31。如圖5所示，大柱件30設(shè)置在第二區(qū)域6中，而小柱件31設(shè)置在除了那些大柱件30之外的位置中。大柱件30可以具有比小柱件31大的尺寸，而且大柱件30和小柱件31可以以直線排列，也可以任意排列。
[0195]使第二柱部10以這種方式由大柱件30和小柱件31混合構(gòu)成可使得第二通道11的形狀更為復(fù)雜。特別地，所述多個第二通道11通過在X軸方向和Y軸方向上的相應(yīng)間隙而彼此相鄰。因為多個間隙通過大柱件30和小柱件31的混合而形成，所以相鄰間隙之間的距離變得更小，且間隙之間的相交部分變得更大。通過這些復(fù)雜的間隙組合而形成的所述多個第二通道11具有強大的毛細(xì)管力。
[0196]第二通道11通過這些強大的毛細(xì)管力能夠高效且快速地使冷凝后的制冷劑移動。
[0197]另外，通過復(fù)雜的間隙組合在一起形成的所述多個第二通道11能夠使呈液體的制冷劑大范圍地滯留在第二區(qū)域6中。因此，吸收來自發(fā)熱體20的熱量的第二區(qū)域6易于使制冷劑快速蒸發(fā)。當(dāng)然，蒸發(fā)后的制冷劑能夠第二通道11中快速且在大范圍內(nèi)移動。
[0198]另外，由大柱件30和小柱件31構(gòu)成的第二柱部10還增加了第二區(qū)域6的強度。由于與發(fā)熱體20熱接觸，所以第二區(qū)域6因溫度變化產(chǎn)生的膨脹和收縮較大。因此，需要更高的強度，且由此所增加的強度是理想的。
[0199]值得注意的是，大柱件30和小柱件31的尺度差異由相對于直立方向垂直的方向上的橫截面的尺寸差異來限定。因此，用于大柱件30和小柱件31的“大”和“小”的術(shù)語均可定義為用于形狀不同而導(dǎo)致橫截面積不同的情況和形狀相同但橫截面積不同的情況二者。
[0200]優(yōu)選地，在第一柱部8、第二柱部10、上板2和下板3中的至少暴露于內(nèi)部空間4的一部分的表面上設(shè)置有溝槽。
[0201]圖6是根據(jù)本申請的第二實施例中的一傳熱單元的一端部的剖視圖。圖6示出在暴露于傳熱單元I的內(nèi)部空間4的表面上設(shè)有溝槽40-42的狀態(tài)。值得注意的是，盡管出于方便起見以剖面示出的圖6僅示出了第二區(qū)域6，但類似的溝槽也設(shè)置在第一區(qū)域5和第一柱部8。
[0202]第二柱部10在暴露于內(nèi)部空間4的表面上設(shè)置有溝槽41。溝槽41可以通過對第二柱部10的表面進(jìn)行切削或磨削而形成，或者溝槽41可以在第二柱部10成型時預(yù)先形成。值得注意的是，雖然在圖6中未示出，在第一柱部8的暴露于內(nèi)部空間4的表面上也類似地形成有溝槽。
[0203]以這種方式在上板2、下板3、第一柱部8、以及第二柱部10中的至少一部分中形成溝槽，從而為第一通道9和第二通道11設(shè)置溝槽。第一通道9和第二通道11設(shè)置有溝槽使得增強毛細(xì)管力成為可能，由此使冷凝后的制冷劑易于沿所述溝槽移動。冷凝后的制冷劑和蒸發(fā)后的制冷劑分別通過第一通道9和第二通道11移動，且由此當(dāng)可以使冷凝后的制冷劑沿所述溝槽移動時，第一通道9和第二通道11可以利用除溝槽以外的空間以使蒸發(fā)后的制冷劑易于移動。
[0204]因此，第一通道9和第二通道11可以能夠使蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑移動的同時防止各自制冷劑之間的干涉。就是說，第一通道9使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向從第二區(qū)域6向第二區(qū)域7移動。另一方面，第一通道9使冷凝后的制冷劑沿X軸方向從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。此時，所述溝槽能夠使第一通道9中的蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑之間的干涉減少。
[0205]如上所述，上板2、下板3、第一柱部8、以及第二柱部10中的至少一部分設(shè)有溝槽，這使得傳熱單元I加速蒸發(fā)后的制冷劑的移動和冷凝后的制冷劑的移動構(gòu)成的循環(huán)成為可能，從而能更快地傳送熱量。
[0206]下面將說明第一柱部8設(shè)有切口的修改示例。
[0207]所述多個第一柱部8通過相鄰的第一柱部8之間形成的多個間隙形成多個第一通道9。因為要使制冷劑在所述多個第一通道9中的每一個通道中均沿X軸方向移動，所以所述多個通道9在第一區(qū)域5的范圍內(nèi)沿X軸方向形成。這將利用圖7來進(jìn)行說明。在圖7中，在第一柱部8的中途位置設(shè)置有使相鄰的第一通道9之間連通的切口 35。圖7是本申請的第二實施例中的傳熱單元I的內(nèi)部示意圖。
[0208]切口 35使相鄰的第一通道9之間連通，由此可使通過一第一通道9蒸發(fā)后的制冷劑或冷凝后的制冷劑通過切口 35向另一第一通道9移動。
[0209]例如，如果發(fā)熱體20非常小(作為一個例子，發(fā)熱體20為發(fā)光二極管元件(以下稱為LED))，那么在第二區(qū)域6中可能存在擴散不充分的情況，即使在利用第二通道11使來自發(fā)熱體20的熱量擴散時。在此情況下，有必要通過多個第一通道9中位于接近設(shè)置發(fā)熱體20的位置的那些第一通道9來傳送大量的熱量，而且其它第一通道9無需傳送大量的熱量。在此情況下，位于接近發(fā)熱體20的那些第一通道9會需要更多的制冷劑，這會使對制冷劑移動的要求超出其能力。
[0210]當(dāng)一個第一通道9與另一個第一通道9經(jīng)由切口 35連通時，所述一個第一通道9和所述另一第一通道9能夠經(jīng)由切口 35使所需要的制冷劑和所不需要的制冷劑進(jìn)行交換。
[0211]圖7進(jìn)一步示出一個第一通道9A與另一個第一通道9交換制冷劑的狀態(tài)。在圖7中，非常小的發(fā)熱體20設(shè)于第二區(qū)域6的底面的沿Y軸方向上的基本中央處。第二區(qū)域6從發(fā)熱體20移出熱量，制冷劑被蒸發(fā)，且蒸發(fā)后的制冷劑在第二通道11中沿X軸方向和Y軸方向移動。在此，發(fā)熱體20非常小，且由此蒸發(fā)后的制冷劑在第二通道11中沿Y軸方向擴散的能力趨于比沿X軸方向擴散的能力小。因此，蒸發(fā)后的制冷劑在從第二區(qū)域6向第一區(qū)域5移動時傾向于向接近設(shè)置發(fā)熱體20的位置處的第一通道9A移動。
[0212]另一方面，為了傳送大量的熱量，必須具有大量的制冷劑。在圖7的狀態(tài)下，第一通道9A在熱量傳送中承擔(dān)主要作用(但是決不是說其它第一通道9不傳送熱量，而是通過第二通道11沿Y軸方向擴散的熱量是經(jīng)由大多數(shù)的第一通道9向X軸方向傳送的，其中所謂的第一通道9A承擔(dān)主要作用只不過是基于比較情況來說的)，且由此第一通道9A與其它第一通道9相比需要更多的制冷劑。由于蒸發(fā)后的制冷劑從多個第二通道11向多個第一通道9移動，所以如果第一通道9A能夠從其它第一通道9獲得蒸發(fā)后的制冷劑，那么第一通道9A將能夠傳送更大量的熱量。第一通道9A沿X軸方向傳送蒸發(fā)后的制冷劑(熱量)，如箭頭N所示。在此，能夠經(jīng)由切口 35從其它第一通道9接收制冷劑，如箭頭K、箭頭M所示。制冷劑的接收使得第一通道9A使用更多的制冷劑來傳送熱量成為可能。另外，第一通道9A必須傳送更多的蒸發(fā)后的制冷劑，以傳送更多的熱量。然而，第一通道9A的面積有限，所以在第一通道9A中傳送蒸發(fā)后的制冷劑的容量也有限。在此情況下，如箭頭J、箭頭L所示，第一通道9A能夠經(jīng)由切口 35使蒸發(fā)后的制冷劑向其它第一通道9移動。結(jié)果是用于傳送熱量的蒸發(fā)后的制冷劑通過多個第一通道9高效地沿X軸移動。
[0213]另外，為了使更多的冷凝后的制冷劑保持在發(fā)熱體20附近，有必要使冷凝后的制冷劑移動到發(fā)熱體20附近。由于發(fā)熱體20的熱量使制冷劑蒸發(fā)，所以發(fā)熱體20附近的冷凝后的制冷劑的數(shù)量總是處于較少量的狀態(tài)。因此，當(dāng)與其它第一通道9相比更多的冷凝后的制冷劑通過毛細(xì)管力沿第一通道9A移動至發(fā)熱體20附近。此時，與其它區(qū)域相比產(chǎn)生更多熱量的發(fā)熱體20附近的制冷劑易于蒸發(fā)，這意味著冷凝后的制冷劑的數(shù)量不足的可能性非常高。在此，設(shè)置切口 35使第一通道9A可經(jīng)由切口 35從其它第一通道9接收不足量的冷凝后的制冷劑。通過切口 35接收這些制冷劑，第一通道9A變成能夠使更多的制冷劑移動至發(fā)熱體20附近，從而獲得傳送大量熱量的能力。
[0214]如上所述，設(shè)置切口 35使傳熱單元I傳送發(fā)熱體20的熱量的效率進(jìn)一步提高成為可能。
[0215]下面將說明第二通道的修改示例。
[0216]傳熱單元I還設(shè)有層疊在上板2和下板3之間的一中間板，其中第二區(qū)域6、7沿Z軸方向?qū)盈B在不同的位置，其中優(yōu)選地第二通道也設(shè)有沿Z軸方向的一結(jié)構(gòu)。
[0217]圖8是根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的第二區(qū)域附近的放大圖。在圖8中，傳熱單元I具有層疊在上板2和下板3之間的一中間板50。
[0218]下板3設(shè)有構(gòu)成第二柱部10的多個大柱件30和多個小柱件31。另外,上板2設(shè)有構(gòu)成第二柱部54的多個大柱件51和多個小柱件52。另外，中間板50設(shè)有多個開口部53，多個開口部53用于使在下板3上形成的第二柱部10之間的間隙和在上板2上形成的第二柱部54之間的間隙之間彼此連通。
[0219]在下板3中，第二通道11由多個第二柱部10形成。另外，在上板2中，第二通道55由多個第二柱部54形成。第二柱部10和第二柱部54 (或者換句話說大柱件30和大柱件51、以及小柱件31和小柱件52)設(shè)置成在相對Z軸方向的不同位置處彼此面對。因此，當(dāng)上板2、中間板50、以及下板3層疊在一起時，第二通道11和第二通道55之間以略微移位的狀態(tài)連通。開口部53連通第二通道11和第二通道55，所述第二通道11和第二通道55以略微移位的狀態(tài)連通。
[0220]因此，整個第二通道(第二通道11和第二通道55集合在一起的通道)除了沿X軸方向和Y軸方向之外還沿Z軸方向來構(gòu)成。因此，在整個第二通道中，蒸發(fā)后的制冷劑和冷凝后的制冷劑能夠沿X軸方向、Y軸方向、以及Z軸方向移動。
[0221]通過整個第二通道能夠使熱量沿X軸方向、Y軸方向、以及Z軸方向擴散，第二區(qū)域6能夠?qū)陌l(fā)熱體20移出的熱量沿三維擴散。第二區(qū)域6將發(fā)熱體20的熱量沿三維擴散的能力使得第二區(qū)域6將熱量在更大范圍內(nèi)向第一區(qū)域5移動成為可能。結(jié)果是，第一區(qū)域5能夠完全利用所述多個第一通道9來移動蒸發(fā)后的制冷劑以傳送熱量。
[0222]盡管從第一區(qū)域5接收的蒸發(fā)后的制冷劑在第二區(qū)域7冷凝，但整個第二通道能夠使制冷劑三維擴散，且由此在第二區(qū)域7中，蒸發(fā)后的制冷劑在三維擴散的同時被冷卻，以高效地冷凝蒸發(fā)后的制冷劑。另外，在第二區(qū)域7中，冷凝后的制冷劑能夠三維移動，且由此冷凝后的制冷劑能夠高速向第一區(qū)域5移動。另外，在第二區(qū)域7的整個第二通道中，冷凝后的制冷劑能夠大范圍地向第一區(qū)域5移動，這使得第一區(qū)域5能完全利用所述多個第一通道9來移動冷凝后的制冷劑。[0223]另外，中間板50層疊在上板2和下板3之間，從而設(shè)置中間板50可進(jìn)一步提高傳熱單元I的強度，并可使第一通道9、第二通道11、55中的多個通道之間的分隔更清晰，這使第一通道9、第二通道11、55能更可靠地傳送熱量。
[0224]下面將說明第一區(qū)域5和第二區(qū)域6、7的修改示例。
[0225]內(nèi)部空間4設(shè)有在傳熱時具有不同功能的一第一區(qū)域和一第二區(qū)域。所述第一區(qū)域位于內(nèi)部空間4的任意一區(qū)域中，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域之外的另外部分中。所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的位置可以以多種方式來確定。
[0226]圖2所示為第一實施例，圖中示出了一傳熱單元1，其中第二區(qū)域6和第二區(qū)域7設(shè)置在內(nèi)部空間4的兩端，而第一區(qū)域5設(shè)置為介于第二區(qū)域6和第二區(qū)域7之間。
[0227]在具有這種類型結(jié)構(gòu)的傳熱單元I中，來自面向第二區(qū)域6設(shè)置的發(fā)熱體的熱量由第二區(qū)域6吸收并沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)擴散。此外，第二區(qū)域6使熱量向第一區(qū)域5移動。
[0228]然后，已從第二區(qū)域6吸收到熱量的第一區(qū)域5將熱量沿X軸方向傳送。第一區(qū)域5將已沿X軸方向傳送的熱量傳送至第二區(qū)域7。然后，已從第一區(qū)域5吸收到熱量的第二區(qū)域7在將熱量沿X軸方向和Y軸方向(而且還沿Z軸方向)擴散的同時進(jìn)行冷卻。制冷劑通過被冷卻而冷凝，然后冷凝后的制冷劑從第二區(qū)域7經(jīng)由第一區(qū)域5向第二區(qū)域6移動。
[0229]這樣，具有在兩端部設(shè)有兩第二區(qū)域6、7且設(shè)有介于第二區(qū)域6、7之間第一區(qū)域5的結(jié)構(gòu)的傳熱單元I能夠?qū)U散熱量、傳送熱量、冷卻熱量這三個功能分配給相應(yīng)的區(qū)域。因此，具有這種結(jié)構(gòu)的傳熱單元I能夠高效地傳送熱量。
[0230]另外，第二區(qū)域6可以設(shè)置在內(nèi)部空間4的一個端部，而第一區(qū)域5可以設(shè)置在第二區(qū)域6之外的其他區(qū)域中。就是說，如圖9所示，傳熱單元I可僅在內(nèi)部空間4的一端部處設(shè)有一第二區(qū)域6，且其余部分設(shè)置為一第一區(qū)域5。
[0231]圖9是根據(jù)本申請的第二實施例的一傳熱單元的平面圖。圖9以可視狀態(tài)示出了傳熱單元I的內(nèi)部。圖9所示的傳熱單元I僅在內(nèi)部空間4的一端部處具有一第二區(qū)域6，而一第一區(qū)域5處于第二區(qū)域6之外的區(qū)域中。發(fā)熱體20面向第二區(qū)域6設(shè)置。如第一實施例所述的那樣，第二實施例中，第二區(qū)域6設(shè)有多個第二柱部10和多個第二通道11。
[0232]第二區(qū)域6利用多個第二通道11將從發(fā)熱體20移出的熱量沿X軸方向和Y軸方向(而且還沿Z軸方向)擴散。此外，第二區(qū)域6將已擴散的熱量向第一區(qū)域5移動。具體地，它使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域5移動。
[0233]第一區(qū)域5利用多個第一通道9沿X軸方向傳送熱量。第一區(qū)域5設(shè)有沿長邊方向(X軸方向)的多個第一通道9，從而第一區(qū)域5能夠利用所述長的第一通道9在傳送熱量的過程冷卻該熱量。蒸發(fā)后的制冷劑通過在第一通道9中冷卻而冷凝。由于第一通道9具有毛細(xì)管力，所以冷凝后的制冷劑沿X軸方向向第二區(qū)域6移動。這是由于在第二區(qū)域6附近，制冷劑因發(fā)熱體20的熱量而蒸發(fā)，這導(dǎo)致冷凝后的制冷劑較少，且由此冷凝后的制冷劑趨于因毛細(xì)管力而向第二區(qū)域6移動。
[0234]以這種方式僅在內(nèi)部空間4的一端部處設(shè)置有第二區(qū)域6的傳熱單元I具有簡單的結(jié)構(gòu)，并由此能夠降低制造成本。另外，如果發(fā)熱體20在Y軸方向上的寬度和傳熱單元I在Y軸方向上的寬度(短邊方向上的長度)之間的差別非常小，那么第二區(qū)域6能夠使蒸發(fā)后的制冷劑沿Y軸方向充分地擴散，這使蒸發(fā)后的制冷劑能向全部的第一通道9移動。因此，蒸發(fā)后的制冷劑在移動過程中更易于在第一通道9內(nèi)被冷卻，從而第二區(qū)域7不是必須的。也是根據(jù)這一點，優(yōu)選傳熱單元I具有諸如圖9所示之類的一結(jié)構(gòu)。
[0235]下面將對第一區(qū)域和第二區(qū)域的其它修改示例進(jìn)行說明。將說明的是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中第二區(qū)域設(shè)置在內(nèi)部空間4的中央而兩個第一區(qū)域設(shè)置在內(nèi)部空間4的兩端處。
[0236]圖10是本申請的第二實施例的一傳熱單元的立體圖。圖10以可視狀態(tài)示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖10所示的傳熱單元I具有這樣一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)有處于內(nèi)部空間4的中央部的第二區(qū)域60以及設(shè)有處于第二區(qū)域60的兩端(即內(nèi)部空間4的兩端)處的第一區(qū)域61、62。值得注意的是，第二區(qū)域60的結(jié)構(gòu)和功能與第一實施例、第二實施例所述的第二區(qū)域6、7的結(jié)構(gòu)和功能相同。就是說，第二區(qū)域設(shè)有多個第二柱部10且設(shè)有由所述多個第二柱部10形成的多個第二通道11。第一區(qū)域61、62的結(jié)構(gòu)和功能與第一實施例、第二實施例所述的第一區(qū)域5的結(jié)構(gòu)和功能相同。就是說，第一區(qū)域61、62設(shè)有多個第一柱部8且設(shè)有由所述多個第一柱部8形成的多個第一通道9。
[0237]發(fā)熱體20是(在圖10及以下均未示出)面向第二區(qū)域60的底面設(shè)置。第二區(qū)域60從發(fā)熱體20移出熱量。第二區(qū)域60具有沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)的多個第二通道11，且由此能夠?qū)⒂捎诎l(fā)熱體20的熱量而蒸發(fā)的制冷劑沿X軸方向和Y軸方向(以及還沿Z軸方向)移動。此外，第二區(qū)域60使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域61、62移動。第一區(qū)域61、62設(shè)置在第二區(qū)域60的兩側(cè)，且第二區(qū)域60也使蒸發(fā)后的制冷劑沿X軸方向移動，且由此第二區(qū)域60使蒸發(fā)后的制冷劑向第一區(qū)域61和第一區(qū)域62兩者移動。另外，第二區(qū)域60也使蒸發(fā)后的制冷劑沿Y軸方向移動，且由此可完全利用Y軸方向的寬度方向使蒸發(fā)后的制冷劑從第二區(qū)域60向第一區(qū)域61、62移動。就是說，在第一區(qū)域61,62兩者中，所設(shè)置的多個第一通道9被完全利用，以使蒸發(fā)后的制冷劑能沿X軸方向移動。
[0238]已移動至第一區(qū)域61和第一區(qū)域62的蒸發(fā)后的制冷劑在第一區(qū)域61和第一區(qū)域62中利用多個第一通道9沿X軸方向移動。
[0239]此時，在第一區(qū)域61和第一區(qū)域62中，蒸發(fā)后的制冷劑各自向相應(yīng)的端部移動，以移動遠(yuǎn)離第二區(qū)域60。在第一區(qū)域61、62中，蒸發(fā)后的制冷劑各自在向所述端部移動的過程中被冷卻。制冷劑通過冷卻而被冷凝。在第一區(qū)域61、62中，冷凝后的制冷劑各自因第一通道9的毛細(xì)管力而沿X軸方向移動。此時，在第一區(qū)域61、62中，冷凝后的制冷劑將各自向第二區(qū)域60移動。
[0240]如上所述，圖10所示的傳熱單元I將設(shè)置在所述中央部的發(fā)熱體20的熱量向兩端傳送。例如，當(dāng)希望使某一電子器件或機械構(gòu)件產(chǎn)生的熱量向周圍排出時，則優(yōu)選采用具有圖10所示結(jié)構(gòu)的傳熱單元I。
[0241]第二實施例中的傳熱單元I能夠傳送并散出發(fā)熱體的熱量，同時與其應(yīng)用的所述發(fā)熱體的各種結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、安裝條件等兼容。
[0242]下面將說明第三實施例。
[0243]利用第三實施例將說明發(fā)熱體和傳熱單元之間的位置上的各種關(guān)系。
[0244]圖11是根據(jù)本申請的第三實施例的傳熱單元的組裝立體圖。圖11示出上板2處于底部而下板3處于頂部的狀態(tài)，而且為了使內(nèi)部可視，圖11示出了下板3的外表面被去除的狀態(tài)。
[0245]傳熱單元I設(shè)有一吸熱部70，吸熱部70用于與設(shè)置在上板2和/或下板3處的一發(fā)熱體熱接觸。圖11中的傳熱單元I設(shè)有位于下板3處的吸熱部70。
[0246]吸熱部70位于設(shè)置所述發(fā)熱體的位置處，且傳熱單元I通過吸熱部70從所述發(fā)熱體移出熱量。然后，傳熱單元I將所述發(fā)熱體的熱量沿X軸方向從第二區(qū)域6通過第一區(qū)域5傳送。
[0247]吸熱部70可以設(shè)置為用于定位所述發(fā)熱體的一部件，如圖11所示。在此情況下，吸熱部70可以是由諸如金屬和合金等之類的高導(dǎo)熱率的部件構(gòu)成的扁平形狀或框架形狀的部件?；蛘?，傳熱單元I可設(shè)有作為用于定位發(fā)熱體目標(biāo)位置的吸熱部70而不必設(shè)置單獨的部件或元件作為吸熱部70。就是說，對于吸熱部70而言，無需明確地在下板3的表面上設(shè)置一元件來構(gòu)造，而是吸熱部可以是用于設(shè)置發(fā)熱體20的位置、區(qū)域、或部位。傳熱單元I的用戶必須理解的是，用于放置發(fā)熱體20的位置或部位可選定作為吸熱部70，以利用傳熱單元I的功能。對于這一點，負(fù)責(zé)提供傳熱單元I的一方推薦的發(fā)熱體20的設(shè)置位置與吸熱部70的設(shè)置位置相同。
[0248]在傳熱單元I中設(shè)置吸熱部70是因為這樣有利于限定設(shè)置發(fā)熱體的目標(biāo)位置，而且這有利于實現(xiàn)更高效地冷卻發(fā)熱體，如下面的試驗結(jié)果所示。
[0249]在此，從在傳熱單元I中傳熱的效率方面出發(fā)，優(yōu)選吸熱部70設(shè)置為橫跨第一區(qū)域5和第二區(qū)域6的邊界12。
[0250]針對這一點，發(fā)明人進(jìn)行了試驗并將說明試驗結(jié)果。圖12al-圖12c2是列出實施例和對比例的說明不意圖，其中，圖12al和圖12a2表不實施例的兩個視圖，圖12bl和圖12b2表示對比例I的兩個視圖，圖12cl和圖12c2表示對比例2的兩個視圖。
[0251]在實施例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置為橫跨第二區(qū)域6和第一區(qū)域5的邊界12。
[0252]在第一對比例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置在第二區(qū)域6的底面處，其中發(fā)熱體20處于完全位于第二區(qū)域6的底面的狀態(tài)。
[0253]在第二對比例中，發(fā)熱體20 (即吸熱部70)設(shè)置在第二區(qū)域6的底面處，而且與第一對比例相比，發(fā)熱體20更進(jìn)一步包含在第二區(qū)域6的底面內(nèi)，而且與第一對比例的情況相比，發(fā)熱體20覆蓋更大范圍的第二區(qū)域6。
[0254]基于這三種類型的結(jié)構(gòu)，熱量實際施加于發(fā)熱體20，然后測定發(fā)熱體20的表面溫度。
[0255]圖13是示出實施例和對比例的測定結(jié)果的圖表。如從圖13的圖表可知，在實施例中，發(fā)熱體20的表面溫度為73.40C。在第一對比例中，發(fā)熱體20的表面溫度為73.8°C。在第二對比例中，發(fā)熱體20的表面溫度為76.(TC。
[0256]從這些結(jié)果中能夠知道最能夠冷卻發(fā)熱體的熱量(即最能夠傳送熱量)的實施例的結(jié)構(gòu)。就是說，吸熱部70優(yōu)選設(shè)置為橫跨第一區(qū)域5和第二區(qū)域6之間的邊界12。
[0257]值得注意的是，吸熱部70的設(shè)置位置不僅僅依賴于這種類型的發(fā)熱體的冷卻效果，且應(yīng)該根據(jù)例如發(fā)熱體20的尺寸、形狀、安裝位置等參數(shù)進(jìn)行確定，而且第三實施例并不用于具體限定吸熱部70的設(shè)置位置。此外，根據(jù)測定結(jié)果得到的表面溫度僅為一個示例，而且表面溫度會取決于發(fā)熱體的尺寸、形狀、安裝位置、測定環(huán)境條件、制冷劑的類型等各種參數(shù)而變化。
[0258]如上所述，第三實施例中的傳熱單元I能夠通過示出發(fā)熱體的設(shè)置位置來更高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0259]下面將說明第四實施例。
[0260]利用第四實施例對傳熱單元還設(shè)有使傳送來的熱量散出的一散熱部的情況進(jìn)行說明。
[0261]圖14是根據(jù)本申請的第四實施例的一傳熱單元的側(cè)視圖。如參照圖2所說明的，傳熱單元I設(shè)有位于內(nèi)部空間4內(nèi)的第一區(qū)域5、第二區(qū)域6、第二區(qū)域7。發(fā)熱體20位于在第二區(qū)域6和第一區(qū)域5的邊界附近，而第二區(qū)域6對從發(fā)熱體20移出的熱量進(jìn)行擴散。
[0262]第二區(qū)域6所擴散的熱量向第一區(qū)域5移動，而第一區(qū)域5將熱量向第二區(qū)域7傳送。到達(dá)第二區(qū)域7的熱量在第二區(qū)域7內(nèi)擴散。
[0263]一冷卻扇80作為散熱部的一個例子示出在圖14中。冷卻扇80對第二區(qū)域7進(jìn)行冷卻。在第二區(qū)域7中，從發(fā)熱體20傳送來的熱量到達(dá)后被冷卻而使蒸發(fā)后的制冷劑冷凝。冷卻扇80加速制冷劑的冷凝。冷凝后的制冷劑從第二區(qū)域7向第二區(qū)域6移動。傳熱單元I通過產(chǎn)生這種移動而形成熱循環(huán)，這樣就能高效地傳送和冷卻發(fā)熱體20的熱量。
[0264]傳熱單元I的傳熱效率的提高除了涉及傳送發(fā)熱體20的熱量(即蒸發(fā)后的制冷劑的移動)之外還涉及將冷卻后的熱量(即冷凝后的制冷劑的移動)沿相反方向傳送。因此，通過所述散熱部提高冷凝后的制冷劑的移動速度和效率可以提高傳熱單元I的傳熱效率。
[0265]這樣，另外設(shè)置所述散熱部能使傳熱單元I高效率地傳送熱量。
[0266]盡管圖14中示出一冷卻扇作為所述散熱部的一示例，但除了冷卻扇之外，液冷套管、珀耳帖(Peltier)元件、散熱器、以及任何其他能夠散熱的各種部件均能夠用作所述散熱部。
[0267]傳熱單元I能夠替代安裝在筆記本(PC)、移動終端、計算機終端等中的散熱片或液冷裝置等，能夠替代安裝在工業(yè)設(shè)備上的冷卻裝置，或者替代安裝在控制計算單元等中的散熱殼體或冷卻裝置等。傳熱單元I與常規(guī)使用的熱管相比可以更高速地傳送熱量，且由此傳熱單元I能夠應(yīng)用于冷卻各種電子器件。因此，傳熱單元I能夠廣泛地應(yīng)用于各種場合。
[0268]第四實施例中的傳熱單元I能更高效地傳送發(fā)熱體的熱量。
[0269]第一至第四實施例中的任一實施例所述的傳熱單元I也能夠應(yīng)用在下述電子設(shè)備中，所述電子設(shè)備設(shè)有:一傳熱單元I ;一發(fā)熱體20，其與傳熱單元I的表面的至少一部分熱接觸(或者其可以與第三實施例中所述的吸熱部接觸)；一電路板，發(fā)熱體20安裝于其上；以及一殼體，用于容納所述電路板。
[0270]圖15是根據(jù)本申請的第五實施例的一電子設(shè)備的不意圖。電子設(shè)備90在一殼體91內(nèi)收容用于對一電路板92和安裝在電路板92上的發(fā)熱體20進(jìn)行冷卻的傳熱單元I。電路板92具有安裝在其上的各種電子器件，從而傳熱單元I傳送那些作為發(fā)熱體20的需要傳送熱量的電子器件的熱量。
[0271]另外，如果需要，傳熱單元I可以設(shè)有以冷卻扇80為代表的一散熱部。
[0272]當(dāng)發(fā)熱體的熱量沿一特定方向傳送時，這種類型的電子設(shè)備90能夠被冷卻，由此可防止所述電子設(shè)備發(fā)生故障或損壞，從而能夠發(fā)揮更高的性能。
[0273]所述電子設(shè)備是諸如車載電視、或個人監(jiān)視器之類的薄型電子設(shè)備或者可以為一個小型的移動終端?；蛘?，所述電子設(shè)備還包括移動電話、移動型音樂播放器、移動郵件終端、PDA、數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、移動記錄儀、智能手機、以及移動視頻記錄設(shè)備。
[0274]第五實施例的電子設(shè)備90能夠?qū)⒛切┊a(chǎn)生高熱的電子器件和機械構(gòu)件的熱量高效地向周邊傳送，這由此可預(yù)防電子設(shè)備90出現(xiàn)故障或失效。
[0275]值得注意的是，在本申請的各個實施例中，所述發(fā)熱體熱連接于所述上板或所述下板，但所述發(fā)熱體也可以熱連接于所述上板和所述下板兩者。此外，所述發(fā)熱體可以經(jīng)由作為單獨元件的高導(dǎo)熱率的吸熱元件而熱連接于所述上板和/或所述下板。所述吸熱元件設(shè)置為能用作在與發(fā)熱體熱連接時的定位件或固定件。
[0276]盡管在本申請中示出并說明了優(yōu)選實施例，但是可以設(shè)想到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離隨附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下仍然可作出各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種傳熱單元，其特征在于，具有由彼此正交的X軸、Y軸、Z軸限定的一空間，所述傳熱單元包括: 上板； 下板，其面向所述上板； 內(nèi)部空間，其由所述上板和所述下板形成，且所述內(nèi)部空間內(nèi)能夠密封入制冷劑； 第一區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間的一部分區(qū)域且設(shè)有第一柱部，所述第一柱部形成沿所述X軸方向延伸的多個第一通道；以及 第二區(qū)域，其為所述內(nèi)部空間內(nèi)除了所述第一區(qū)域以外的區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)有第二柱部，所述第二柱部形成沿所述X軸方向和所述Y軸方向延伸的多個第二通道； 其中，所述第一通道和所述第二通道在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的一邊界處連通。
2.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的兩端部的至少一個端部處。
3.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的中部。
4.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置在所述內(nèi)部空間的一第一端部和與所述第一端部相對的一第二端部處時，所述第一端部側(cè)的所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
5.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，當(dāng)所述第二區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的中部，且所述第一區(qū)域設(shè)置于所述內(nèi)部空間的所述第一端部和與所述第一端部相對的所述第二端部處時，所述第二區(qū)域不僅使從發(fā)熱體吸收到的熱量沿所述X軸方向和所述Y軸方向擴散，而且使從發(fā)熱體吸收到的熱量向所述第一區(qū)域移動。
6.如權(quán)利要求1所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板和所述下板中的至少一個還具有與所述發(fā)熱體熱接觸的一吸熱部。
7.如權(quán)利要求6所述的傳熱單元，其特征在于，所述吸熱部設(shè)置為橫跨所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一柱部具有將所述多個第一通道中的相鄰的第一通道連通在一起的切口。
9.如權(quán)利要求8所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二區(qū)域具有沿所述Z軸方向?qū)盈B的一個或多個中間板。
10.如權(quán)利要求9所述的傳熱單元，其特征在于，所述中間板形成沿所述Z軸方向?qū)盈B的所述第二柱部。
11.如權(quán)利要求10所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二柱部形成多個沿所述X軸方向、所述Y軸方向、以及所述Z軸方向延伸的第二通道。
12.如權(quán)利要求11所述的傳熱單元，其特征在于，所述第二柱部包括大柱件和比所述大柱件小的小柱件。
13.如權(quán)利要求12所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道中的至少一部分具有使冷凝后的制冷劑移動的毛細(xì)管力。
14.如權(quán)利要求13所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板、所述下板、所述第一柱部和所述第二柱部中的至少一個的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有一溝槽。
15.如權(quán)利要求14所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板和所述下板中的至少一個還在面向所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的至少一個的至少一部分的一區(qū)域中設(shè)有用于將傳送來的熱量散出的一散熱部。
16.如權(quán)利要求15所述的傳熱單元，其特征在于，所述上板、所述下板、所述第一柱部、和所述第二柱部中的至少一個的至少一部分在暴露于所述內(nèi)部空間的一表面上具有金屬鍍層。
17.如權(quán)利要求16所述的傳熱單元，其特征在于，所述第一區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度和所述第二 區(qū)域在所述Y軸方向上的寬度相同。
【文檔編號】H01L23/373GK203416546SQ201190000569
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2010年4月17日
【發(fā)明者】鶴田克也, 大澤健治, 福永倫康 申請人:莫列斯公司
相關(guān)技術(shù)
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1