專(zhuān)利名稱(chēng)：熱管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管，特別涉及一種熱管制作方法及其制成品。
背景技術(shù)：
將熱管(Heat Pipe)應(yīng)用在電子產(chǎn)品的發(fā)熱 源的導(dǎo)熱，可有效地克服熱量日益升高的電子發(fā)熱源問(wèn)題，將此熱管取代以往僅由散熱片所構(gòu)成的散熱結(jié)構(gòu)，顯然已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；但是在電子產(chǎn)品往輕、薄、短、小發(fā)展的前提下，如何對(duì)熱管的導(dǎo)熱效能做更進(jìn)一步的提升，以符合前述電子產(chǎn)品的使用需求，則是本發(fā)明人所要解決的技術(shù)課題。習(xí)知的熱管，主要包括一等徑管體、一毛細(xì)組織及一工作流體，在等徑管體的內(nèi)部具有一容腔；毛細(xì)組織布設(shè)在容腔內(nèi)且與管體的內(nèi)表面相互貼接；工作流體則填注在容腔內(nèi)并蓄積在毛細(xì)組織內(nèi)，如此以制作出一熱管。然而，習(xí)知熱管的管體為一等徑型態(tài)，內(nèi)部的工作流體蒸發(fā)為氣體時(shí)，并不能夠被加速地來(lái)將熱量帶離，致使其導(dǎo)熱效能受到相當(dāng)程度的拘限。另外由于其毛細(xì)組織為單一結(jié)構(gòu)，液體的回流速度較為緩慢，而令熱管易產(chǎn)生空燒現(xiàn)象。再者，其蒸發(fā)段的截面小，可與發(fā)熱源直接貼接的面積小，因此所能生成的蒸氣量少導(dǎo)致其散熱效能無(wú)法被有效地提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱管及其制作方法，其通過(guò)對(duì)蒸發(fā)段和各冷凝段采用不等周長(zhǎng)尺寸設(shè)計(jì)，來(lái)提高內(nèi)部氣體的流動(dòng)速度及增加導(dǎo)熱效能。本發(fā)明一種熱管制作方法，其包括以下步驟a)提供一中空管，該中空管的內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽；b)對(duì)該中空管的部分區(qū)域施以縮管加工，而形成有不等周長(zhǎng)尺寸的一階梯管；c)將一芯棒插入該階梯管內(nèi)部，并將一金屬粉末填入該階梯管和該芯棒之間；以及d)將經(jīng)步驟c)的該階梯管和該芯棒進(jìn)行燒結(jié)加工，使在該階梯管的內(nèi)壁形成有一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)。為了達(dá)成上述之目的，本發(fā)明提供一種熱管，包括，包括一階梯管及一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)，該階梯管內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽并具有一蒸發(fā)段及兩個(gè)冷凝段，該兩個(gè)冷凝段分別形成在該階梯管的兩側(cè)，該蒸發(fā)段位于該兩個(gè)冷凝段之間，其中該兩個(gè)冷凝段與該蒸發(fā)段的內(nèi)部相互連通，且該蒸發(fā)段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸大于每一該冷凝段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸；該粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)合在任一該冷凝段的內(nèi)部。本發(fā)明還具有以下有益效果，其通過(guò)各冷凝段內(nèi)部的復(fù)合毛細(xì)組織，可加速液體的回流速度以防止空燒現(xiàn)象。利用蒸發(fā)段的截面大，可與發(fā)熱源直接貼接的面積大且具有較大的蒸氣量，而能夠提高散熱效能。通過(guò)蒸發(fā)段的截面積大于冷凝段的截面積，且截面積與流速成反比的關(guān)系，在工作流體由液體被加熱為氣體時(shí)，可對(duì)該氣體的流動(dòng)起到加速作用。


圖I為本發(fā)明熱管制作流程圖；圖2為本發(fā)明熱管的中空管立體外觀(guān)圖；圖3為本發(fā)明熱管的中空管經(jīng)成型裝置加工后立體外觀(guān)圖；圖4為本發(fā)明熱管的階梯管插入芯棒組合剖視圖；
圖5為本發(fā)明熱管的階梯管與粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)組合剖視圖；圖6為本發(fā)明熱管立體外觀(guān)圖；圖7為本發(fā)明熱管組合剖視圖；圖8為本發(fā)明熱管經(jīng)壓具整平后立體外觀(guān)圖；圖9為本發(fā)明熱管經(jīng)壓具整平后組合剖視圖；圖10為本發(fā)明熱管經(jīng)壓具整平后10-10剖面圖；圖11為本發(fā)明熱管經(jīng)壓具整平后11-11剖面圖；圖12為本發(fā)明熱管的蒸發(fā)段另一實(shí)施例剖視圖；圖13為本發(fā)明熱管的蒸發(fā)段又一實(shí)施例剖視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1_熱管；101_蒸發(fā)段；102、103_冷凝段；10_中空管；10a_階梯管；11-容腔；12-溝槽；13_凸條；20_金屬粉末；20a-粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)；30_工作流體；40_編織網(wǎng)；45-支撐體；5_芯棒。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖、實(shí)施例和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1-5所示，本發(fā)明一種熱管制作方法，包括以下步驟a)提供一中空管10，該中空管10的內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽12 ;如圖2所示，在此步驟中，此中空管10可由銅或銅合金等導(dǎo)熱性及延展性均良好的材料所制成，但不以此為限；本實(shí)施例的中空管10可為一圓形直管，其內(nèi)部具有一容腔11，在中空管10的內(nèi)壁面開(kāi)設(shè)有相互平行的多數(shù)溝槽12，并在任二相鄰溝槽12之間成型有一凸條13，且各溝槽12與中空管10的軸心線(xiàn)相互平行，并自中空管10的一端連貫到另一端。b)對(duì)該中空管10的一部份區(qū)域施以縮管加工，而形成有不等周長(zhǎng)尺寸的一階梯管IOa ;如圖3所示，在此步驟中，是將前述的等徑中空管10置入一成型模具(圖未明示)中，以此成型模具對(duì)中空管10的兩側(cè)區(qū)域施以縮管加工，而使中間區(qū)域所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸大于兩側(cè)區(qū)域所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸的一階梯管10a。c)將一芯棒5插入該階梯管IOa內(nèi)部，并將一金屬粉末20填入該階梯管IOa和該芯棒5之間；如圖4所示，在此步驟中，是先將一芯棒5插入階梯管IOa的一側(cè)區(qū)域的內(nèi)部，后將金屬粉末20填入階梯管IOa和芯棒5之間，本實(shí)施例的金屬粉末20是位在階梯管IOa經(jīng)縮管加工的兩側(cè)區(qū)域內(nèi)。d)將經(jīng)步驟c)的該階梯管IOa和該芯棒5進(jìn)行燒結(jié)加工，使在該階梯管IOa的內(nèi)壁形成有一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)20a。如圖5所示，在此步驟中，將階梯管IOa和芯棒5 —起送入燒結(jié)設(shè)備(圖未明示)進(jìn)行燒結(jié)加工，隨后將芯棒5從階梯管IOa中抽出，此時(shí)前述的金屬粉末20則附著在階梯管IOa的兩側(cè)區(qū)域內(nèi)，形成為一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)20a。此外，本發(fā)明的熱管制作方法在步驟d)之后還包括一步驟e)，對(duì)經(jīng)步驟d)的該階梯管IOa施以封口、充填一工作流體30及除氣加工。如圖6-7所示，在此步驟中，先以封口設(shè)備(圖未明示)對(duì)階梯管IOa的一端施以第一次焊接封口加工，后將工作流體30從未封口的一端填注在階梯管IOa內(nèi)部，最后對(duì)填注有工作流體30的階梯管IOa進(jìn)行除氣，并施以第二次焊接封口加工；如此，即能完成本發(fā)明熱管I的制作，且本實(shí)施例的熱管I為一圓形階梯直管。進(jìn)一步，本發(fā)明熱管制作方法在步驟e)之后更包括一步驟f)，對(duì)經(jīng)步驟e)的該階梯管IOa施以整平加工；如圖8所示，在此步驟中，以壓具(圖未明示)對(duì)階梯管IOa的上下進(jìn)行壓掣而使熱管I呈一扁形階梯直管。如圖8-11所示，本發(fā)明一種熱管，包括一階梯管IOa及一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)20a，階梯 管IOa的內(nèi)壁面開(kāi)設(shè)有相互平行的多數(shù)溝槽12，并在任二相鄰溝槽12之間成型有一凸條
13。此階梯管IOa具有一蒸發(fā)段101及兩個(gè)冷凝段102、103，二冷凝段102、103分別形成在階梯管IOa的兩側(cè)，蒸發(fā)段101則位于二冷凝段102、103之間；其中蒸發(fā)段101是用以與電子發(fā)熱源(圖未明示)熱接觸。各冷凝段102、103則是用以與散熱片組(圖未明示)或是其它散熱組件(如散熱塊)熱傳導(dǎo)。各冷凝段102、103與蒸發(fā)段101的內(nèi)部相互連通，且蒸發(fā)段101所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸大于每一冷凝段102 (或103)所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸，即蒸發(fā)段101所圍設(shè)的斷面面積大于各冷凝段102、103所圍設(shè)的斷面面積。粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)20a結(jié)合在任一冷凝段102 (或103)的內(nèi)部。此外，本發(fā)明的熱管除了可為上述各實(shí)施例的型態(tài)外，其蒸發(fā)段101可為圓形而各冷凝段102、103則為扁平狀；蒸發(fā)段101可為扁平狀而各冷凝段102、103則為圓形；蒸發(fā)段101可為半圓形(如圖12所示)而各冷凝段102、103則為圓形；或是蒸發(fā)段101可為半圓形而各冷凝段102、103則為扁平狀。另在圖12中的蒸發(fā)段101的各溝槽12內(nèi)填布有粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)20a，由此蓄存有多量的工作流體30來(lái)避免空燒(dry-out)的產(chǎn)生。如圖13所示，本發(fā)明熱管I的蒸發(fā)段101除了可為上述各實(shí)施例外，亦可在各凸條13內(nèi)部布設(shè)一編織網(wǎng)40，并于此編織網(wǎng)40內(nèi)部以一支撐體45來(lái)抵推固定，本實(shí)施例的支撐體45為一螺旋彈簧；如此亦能夠在蒸發(fā)段101內(nèi)部蓄存多量的工作流體30來(lái)防止空燒的產(chǎn)生。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱管制作方法，其包括以下步驟 a)提供一中空管，該中空管的內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽； b)對(duì)該中空管的部分區(qū)域施以縮管加工，而形成有不等周長(zhǎng)尺寸的一階梯管； c)將一芯棒插入該階梯管內(nèi)部，并將一金屬粉末填入該階梯管和該芯棒之間；以及 d)將經(jīng)步驟c)的該階梯管和該芯棒進(jìn)行燒結(jié)加工，而在該階梯管的內(nèi)壁形成有一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱管制作方法，其特征在于還包括一步驟e)，對(duì)經(jīng)所述步驟d)的該階梯管施以封口、充填一工作流體及除氣加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管制作方法，其特征在于其更包括一步驟f)，對(duì)經(jīng)所述步驟e)的該階梯管施以整平加工。
4.一種熱管，包括 一階梯管，內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽，該階梯管具有一蒸發(fā)段及兩個(gè)冷凝段，該兩個(gè)冷凝段分別形成在該階梯管的兩側(cè)，該蒸發(fā)段位于該兩個(gè)冷凝段之間，其中該兩個(gè)冷凝段與該蒸發(fā)段的內(nèi)部相互連通，且該蒸發(fā)段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸大于每一該冷凝段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸；以及 一粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)，結(jié)合在任一該冷凝段的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述熱管為一圓形階梯直管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述熱管為一扁形階梯直管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述溝槽與該中空管的軸心線(xiàn)相互平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)附著在該蒸發(fā)段的每一該溝槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)附著在任一該冷凝段的每一該溝槽內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于所述蒸發(fā)段為圓形、半圓形或扁平狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱管，其特征在于所述冷凝段為圓形或扁平狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于其更包括一工作流體，該工作流體填注在該階梯管內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于其更包括一編織網(wǎng)，該編織網(wǎng)容置在所述蒸發(fā)段內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱管，其特征在于其更包括一支撐體，該支撐體容置在該編織網(wǎng)內(nèi)部并抵貼該編織網(wǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱管，其特征在于所述支撐體為一螺旋彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱管及其制作方法，本發(fā)明熱管包括階梯管及粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)，階梯管內(nèi)壁設(shè)有多數(shù)溝槽并具有蒸發(fā)段及兩個(gè)冷凝段，各冷凝段分別形成在階梯管的兩側(cè)，蒸發(fā)段則位于兩個(gè)冷凝段之間，其中兩個(gè)冷凝段與蒸發(fā)段的內(nèi)部相互連通，且蒸發(fā)段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸大于每一冷凝段所圍設(shè)而成的周長(zhǎng)尺寸；粉末燒結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)合在任一冷凝段的內(nèi)部。藉此，能夠提高內(nèi)部氣體的流動(dòng)速度及導(dǎo)熱效能。
文檔編號(hào)B22F7/08GK102909522SQ201110217770
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者林俊宏, 陳漢霖, 陳漳湚 申請(qǐng)人:訊凱國(guó)際股份有限公司