一種散熱裝置與散熱系統，該散熱系統包括一驅動單元、一熱交換單元與散熱裝置，熱交換單元連通驅動單元，該散熱裝置包括一本體、一疏水薄膜與一蓋體。該本體具有一入口、一出口與一流道，流道的兩端分別連通入口與出口，流道暴露于本體的表面，入口連通驅動單元，出口連通熱交換單元，疏水薄膜配置于本體的表面而覆蓋流道，蓋體結合至本體且具有一腔室與一排氣口，疏水薄膜隔離流道與腔室，腔室連通排氣口，排氣口連通熱交換單元，驅動單元用以將一工作流體驅往散熱裝置，工作流體再由散熱裝置前往熱交換單元后回到驅動單元。本發明專利技術利用疏水薄膜有效地實現液氣分離的目的，進而確保工作流體的順利推動而保持高散熱效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種散熱裝置與散熱系統，特別是一種液氣分離的散熱裝置與散熱系統。
技術介紹
環顧過去、現在及未來發展的重點產業，無論是半導體產業，還是因溫室效應、石油價格飆升等因素而廣受全球所重視的綠色能源與節能產品，如LED應用產品(路燈、車燈、室內照明等)、高效率太陽能電池，及未來的發展重點產業如云端運算產品等，都存在其內部所產生的熱量不易散發而影響其效率、穩定性及壽命的問題，進而使其產品及產業發展受限。而相關產品其高溫產生的起因可分為兩類，分別為高發熱量及集中熱源(高發熱密度)。高發熱量的影響可由傳統電腦系統為例，在電子元件的發展中隨著集成電路(Integrated Circuit, IC)封裝技術與工業工藝的演進，使其內部的集成電路封裝密度及運算速度隨之快速提升，而高速的運作頻率及不斷縮小的電路線寬會使電子元件的發熱量相對提高。統計結果顯示電子產品損壞的原因有55%是因為溫度過高所致，芯片每降低10°C可提升1%到3%的運算效率，顯示溫度對于電子相關設備的性能、壽命及穩定性影響甚巨，故有效的散熱設計可使電子元件設備具有高可靠度、穩定性及高工作壽命的優點，還可克服高速電子芯片發展限制。高發熱密度所衍生的散熱挑戰在于具有極高的熱點(Hot spot)存在，故擴散熱阻(spreading resistance)將強烈影響整體散熱模組的性能。另外，在高功率LED封裝為提高光通量常采用陣列模組的方式，在這些發光芯片的高密度排列下更提高散熱設計的困難度。早期電子元件的散熱大多采取自然對流或者是強制對流氣冷的方式，利用銅或鋁材質的散熱鰭片(Heat Sink)與電子元件發熱源進行熱交換，并搭配風扇及熱管將熱量散至外界，雖具有結構簡單及低成本的優勢，但其熱傳效果較差且具有噪音較大的問題，已逐漸不適合高發熱量產品應用，因此各種更為有效的如熱電(Thermal Electric)芯片、液體冷卻(Liquid Cooling)以及蒸汽壓縮式(Vapor Compression)冷凍空調系統等電子散熱方式已陸續發展與應用。其中，熱電致冷器造價較高、商用的熱電致冷器效率相對較低、需要輸入額外的能量去冷卻發熱源。蒸汽壓縮式冷卻系統可實現較低的冷卻溫度，雖然可有效地將電子芯片廢熱排除，但是如此低溫的環境并不適合用于電子元件，其原因在于當冷媒蒸發溫度低于露點溫度時，結露的現象亦即發生，而所凝結水汽將對電子元件產生不良的影響，造成元件的損害及故障，并且該產品過于昂貴。目前常見的液體冷卻是一種有效為系統降溫的散熱方式，一般而言大多采用水為工作流體，并采用單相液態為其運作方式。另外，為增強液體冷卻系統的散熱能力，常通過縮小冷板的流道直徑來實現。微通道在高熱通量下具有優越的散熱效果，但是相對流道尺度的縮小亦使得泵需要提供極高推力才能推動工作流體。另一方面，工作流體在通過高溫區時產生的氣泡會更進一步阻塞流道，造成泵需要提供更高的推力而降低液體冷卻的可行性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種散熱裝置，可解決氣泡阻塞流道的問題。本專利技術還提供一種散熱系統，可解決工作流體在流道中需要高推力來驅動的問題。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種散熱裝置，包括一本體、一疏水薄膜與一蓋體。本體具有一入口、一出口與一流道。流道的兩端分別連通入口與出口。流道暴露于本體的表面。疏水薄膜配置于本體的表面而覆蓋流道。蓋體結合至本體且具有一腔室與一排氣口。疏水薄膜隔離流道與腔室。腔室連通排氣口。為了更好地實現上述目的，本專利技術還提供了一種散熱系統，包括一驅動單元、一熱交換單元與散熱裝置。熱交換單元連通驅動單元。散熱裝置包括一本體、一疏水薄膜與一蓋體。本體具有一入口、一出口與一流道。流道的兩端分別連通入口與出口。流道暴露于本體的表面。入口連通驅動單元。出口連通熱交換單元。疏水薄膜配置于本體的表面而覆蓋流道。蓋體結合至本體且具有一腔室與一排氣口。疏水薄膜隔離流道與腔室。腔室連通排氣口。排氣口連通熱交換單元。驅動單元用以將一工作流體驅往散熱裝置，工作流體再由散熱裝置前往熱交換單元后回到驅動單元。上述的散熱裝置還包括一支撐片，配置于本體與蓋體之間，并將疏水薄膜固定于本體的表面。支撐片具有多個透氣口。上述的散熱系統，其中，疏水薄膜與流道中的一工作流體的接觸角介于90°至180°之間。上述的散熱系統，其中，流道為連續的S形。上述的散熱系統，其中，流道從入口與出口往中間多次分支。上述的散熱系統，其中，流道包括多個平行分支。上述的散熱系統還包括一過濾單元，配置于驅動單元與入口之間。上述的散熱系統還包括一單向閥，配置于排氣口與熱交換單元之間。上述的散熱系統還包括一儲液槽，配置于熱交換單元與驅動單元之間，用以儲存工作流體。上述的散熱系統，其中，熱交換單元具有一風扇。上述的散熱系統，其中，驅動單元為泵。本專利技術的技術效果在于:本專利技術的散熱裝置與散熱系統中，利用疏水薄膜有效地實現液氣分離的目的，進而確保工作流體的順利推動而保持高散熱效率。的以下結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1為本專利技術一實施例的散熱系統的示意圖；圖2為圖1中的散熱裝置的爆炸圖；圖3與圖4為另外兩種實施例的流道的示意圖；圖5a 圖5d為以圖4的流道實際進行散熱試驗時氣泡排出的連續高速擷取相片；圖6為接觸角示意圖。其中，附圖標記50工作流體60 熱源100散熱系統110驅動單元120熱交換單元122 風扇130過濾單元140 單向閥150儲液槽200散熱裝置210 本體212,312 入口214,314 出口216、316、416 流道220疏水薄膜230 蓋體232 腔室234 排氣 口240支撐片242 透氣 口RlO 區域Θ 接觸角具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的結構原理和工作原理作具體的描述:圖1是本專利技術一實施例的散熱系統的示意圖，圖2是圖1中的散熱裝置的爆炸圖。請參照圖1與圖2，本實施例的散熱系統100包括一驅動單元110、一熱交換單元120與一散熱裝置200。熱交換單元120連通驅動單元110。具體而言,工作流體50是從驅動單元110流往散熱裝置200。工作流體50在從散熱裝置200帶走熱量而升溫后，接著流往熱交換單元120以跟外界環境進行熱交換而降溫。之后，工作流體50再從熱交換單元120回到驅動單元110而構成一個循環。本實施例的散熱系統100是以構成封閉式的循環為例。散熱裝置200包括一本體210、一疏水薄膜220與一蓋體230。本體210具有一入口 212、一出口 214與一流道216。流道216的兩端分別連通入口 212與出口 214。流道216暴露于本體210的表面。換言之,僅單獨觀察本體210時，可直接從本體210的表面觀看到流道216的底部而沒有任何結構覆蓋流道216。入口 212連通驅動單元110。出口 214連通熱交換單元120。工作流體50就是從驅動單元110經由入口 212進入流道216，再從流道216經由出口 214進入熱交換單元120。疏水薄膜220配置于本體210的表面而覆蓋流道216。疏水薄膜220的疏水性使得工作流體50無法通過疏水薄膜220，但氣體可以通過疏水薄膜220。蓋體230結合至本體210且具有一腔室232本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種散熱裝置，其特征在于，包括：一本體，具有一入口、一出口與一流道，其中該流道的兩端分別連通該入口與該出口，該流道暴露于該本體的表面；一疏水薄膜，配置于該本體的表面而覆蓋該流道；以及一蓋體，結合至該本體且具有一腔室與一排氣口，其中該疏水薄膜隔離該流道與該腔室，該腔室連通該排氣口。
【技術特征摘要】
2011.11.08 TW 1001406981.一種散熱裝置，其特征在于，包括: 一本體，具有一入口、一出口與一流道，其中該流道的兩端分別連通該入口與該出口，該流道暴露于該本體的表面； 一疏水薄膜，配置于該本體的表面而覆蓋該流道；以及 一蓋體，結合至該本體且具有一腔室與一排氣口，其中該疏水薄膜隔離該流道與該腔室，該腔室連通該排氣口。2.按權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，還包括一支撐片，配置于該本體與該蓋體之間，并將該疏水薄膜固定于該本體的表面，其中該支撐片具有多個透氣口。3.按權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該疏水薄膜與該流道中的一工作流體的接觸角介于90°至180°之間。4.按權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該流道為連續的S形。5.按權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該流道從該入口與該出口往中間多次分支。6.按權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于，該流道包括多個平行分支。7.一種散熱系統，其特征在于，包括: 一驅動單元； 一熱交換單元，連通該驅動單元； 一散熱裝置，包括: 一本體，具有一入口、一出口與一流道，其中該流道的兩端分別連通該入口與該出口，該流道暴露于該本體的表面，該入口連通該驅動單元，該出口連通該熱交換單元； 一疏水薄膜，配置于該本體的表面而覆蓋該...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊愷祥，王啟川，簡國祥，
申請(專利權)人：財團法人工業技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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