專利名稱：熱管散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種兼具有較佳熱傳效率及抗重力能力佳，進(jìn)而更可達(dá)到接口熱阻小的效果的熱管散熱結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景隨著計算機(jī)、智能電子裝置及其他電器設(shè)備的微小型化、高性能化日趨顯著，這代表著用于其內(nèi)部的熱傳元件及散熱元件亦相同需配合朝微小型化及薄型化方向設(shè)計，藉以符合使用者的需求。熱管為一種導(dǎo)熱效率極佳的導(dǎo)熱元件，其熱傳效率是優(yōu)于銅及鋁等金屬數(shù)倍乃至數(shù)十倍左右，因此在各種熱關(guān)聯(lián)設(shè)備中用作冷卻用元件。 熱管就形狀而言，是區(qū)分有圓管形狀的熱管、截面積呈D形狀的熱管、平板熱管等，主要是被用于冷卻電子設(shè)備中熱源的傳導(dǎo)，而由于為了便于安裝至被冷卻部件及為了使接觸面能獲得較大的面積，故所述的平板熱管是現(xiàn)階段被廣為使用的，另外隨著冷卻機(jī)構(gòu)的小型化、省空間化，使用熱管來作為熱傳導(dǎo)的電子設(shè)備亦相同大量選擇平板熱管來應(yīng)用。而傳統(tǒng)熱管結(jié)構(gòu)有多種的制造方法，例如于一中空管體中填入金屬粉末，并將該金屬粉末透過燒結(jié)的方式于該中空管體內(nèi)壁形成一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，其后對該管體進(jìn)行抽真空填入工作流體最后封管，又或于所述中空管體內(nèi)置入金屬材質(zhì)的網(wǎng)狀體，該網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)體會展開并自然的向外伸張貼覆至該中空管體內(nèi)壁以形成一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，其后對該管體進(jìn)行抽真空填入工作流體最后封管，但現(xiàn)今因電子設(shè)備的微小薄型化需求，致使需將熱管制作成平板型。所述該平板熱管雖可達(dá)到薄型化的目的，但卻延伸出另一問題，由于該平板熱管是將金屬粉末燒結(jié)于熱管管徑的內(nèi)壁表面，令其燒結(jié)體得完整全面的披覆于壁面上，致使對該平板熱管加壓時，該平板熱管內(nèi)部位于加壓面兩側(cè)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(即燒結(jié)的金屬粉末或網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)體)易受到擠壓破壞，進(jìn)而由該平板熱管的內(nèi)壁脫落，故令該薄型熱管的熱傳效能大幅降低或甚者失能；此外雖該平板熱管能達(dá)到熱源傳導(dǎo)，但由于平板熱管其在制成薄型化后，因為薄化的目的造成內(nèi)部毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力不足，致使工作流體阻塞蒸汽通道，再者，也因平板熱管薄型化加工時管內(nèi)流道面積減少，故使毛細(xì)力降低，導(dǎo)致最大熱吞吐量亦降低，其主要原因一者為該平板熱管整體薄型化后導(dǎo)致平板熱管內(nèi)容積減少，另一原因越是薄型化經(jīng)過壓扁后的平板熱管造成中央凹陷后封閉阻塞該蒸汽通道。故為解決前述問題，有人于該平板熱管內(nèi)部腔室中插入一芯棒，該芯棒沿著軸向形成一特定的切口形狀，并由該切口與該腔室內(nèi)壁所形成的空間填充金屬粉末，并進(jìn)行燒結(jié)形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)，最后拔出該芯棒，再針對該毛細(xì)結(jié)構(gòu)所位于腔室的中央部位施以加壓加工制成扁平狀，毛細(xì)結(jié)構(gòu)與該腔室內(nèi)壁平坦部分熱性接觸，且于該腔室中毛細(xì)結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)有空隙作為蒸汽通道使用即可獲得較佳蒸氣通道阻抗，但因毛細(xì)截面狹小，故使毛細(xì)力降低，造成抗重力熱效率及熱傳效率差，則此項缺點是為現(xiàn)行極須改善的重點。發(fā)明內(nèi)容為有效解決上述問題，本實用新型實施例的主要目的在提供一種具有較佳熱傳效率的熱管散熱結(jié)構(gòu)，另外，本實用新型實施例還具有達(dá)到抗重力能力佳及接口熱阻小、單位面積能承受較大的熱功率沖擊的的效果為達(dá)到上述目的，本實用新型實施例提供一種熱管散熱結(jié)構(gòu)，是包括一本體及至少一第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該本體具有一第一內(nèi)側(cè)、一相對該第一內(nèi)側(cè)的第二內(nèi)側(cè)、一第三內(nèi)側(cè)、一相對該第三內(nèi)側(cè)的第四內(nèi)側(cè)及至少一腔室，該腔室內(nèi)填充有工作流體；并且該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)是設(shè)在該腔室內(nèi)，且具有一第一部分及一第二部分，該第一部分是形成在該第一內(nèi)側(cè)上，而該第二部分則從該第一部分的兩側(cè)沿相鄰該第三、四內(nèi)側(cè)延伸構(gòu)成，并該第一部分的厚度大于該第二部分的厚度；通過該本體的第一、三、四內(nèi)側(cè)上分別形成有所述第一部分與第二部分，藉以令在該腔室內(nèi)的汽態(tài)工作流體充分通暢，進(jìn)而有效達(dá)到絕佳的熱傳效率、抗重力能力佳、壓力阻抗小以及單位面積能承受較大的熱功率沖擊等諸多效果。

圖I是本實用新型的熱管散熱結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是本實用新型的第一較佳實施例的剖面示意圖；圖3A是本實用新型的第二較佳實施例的實施立體示意圖；圖3B是本實用新型的第二較佳實施例的實施剖面示意圖；圖3C是本實用新型的第二較佳實施例的另一實施立體示意圖；圖3D是本實用新型的第二較佳實施例的另一實施剖面示意圖；圖4是本實用新型的第三較佳實施例的剖面示意圖；圖5是本實用新型的第三較佳實施例的實施剖面示意圖；圖6是本實用新型的第四較佳實施例的剖面示意圖；圖7是本實用新型的第五較佳實施例的剖面示意圖。
具體實施方式
本實用新型的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)下述具體實施例和附圖較佳實施例予以進(jìn)一步的說明。請參閱圖I、圖2，是本實用新型的第一較佳實施例的立體及剖面示意圖；該熱管散熱結(jié)構(gòu)是包括一本體I及至少一第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16，其中該本體I是具有一第一內(nèi)側(cè)11、一第二內(nèi)側(cè)12、一第三內(nèi)側(cè)13、一第四內(nèi)側(cè)14及至少一腔室15，該第一內(nèi)側(cè)11是相對第二內(nèi)側(cè)12，該第三內(nèi)側(cè)13則相對第四內(nèi)側(cè)14，并且前述第一、二、三、四內(nèi)側(cè)11、12、13、14共同界定所述腔室15，該腔室15內(nèi)填充有工作流體，如純水、無機(jī)化合物、醇類、酮類、液態(tài)金屬、冷煤及有機(jī)化合物其中任一。其中前述腔室15壁面(即第一、二、三、四內(nèi)側(cè)11、12、13、14)是成光滑壁面。另外前述第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16在該較佳實施例是以燒結(jié)粉末體做說明，但并不局限于此，在具體實施時，亦可選擇為網(wǎng)目、纖維體、網(wǎng)目及燒結(jié)粉末組合及微結(jié)構(gòu)體其中任一種；并該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16是設(shè)于前述腔室15內(nèi)，且其具有一第一部分161及一第二部分162，該第一部分161是形成在該第一內(nèi)側(cè)11上，所述第二部分162則從該第一部分161的兩側(cè)沿相鄰該第三、四內(nèi)側(cè)13、14延伸構(gòu)成，并且該第一部分161的厚度大于該第二部分162的厚度，泛指所述第一部分161的徑向延伸體積大于該第二部分162的徑向延伸體積。所以通過所述第一內(nèi)側(cè)11其上第一部分161的厚度大于第三、四內(nèi)側(cè)13、14其上第二部分162的厚度，使該第一內(nèi)側(cè)11的外部可承受吸附對應(yīng)較大功率的發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量，換言之，就是該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16的單位面積較大，使得可承受較大的熱功率沖擊，相對的熱傳量亦比較大，進(jìn)而由于該第二內(nèi)側(cè)12其上未設(shè)有第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16，以減少該腔室15內(nèi)的汽態(tài)工作流體2 (參閱第圖3B所示)流動至第二內(nèi)側(cè)12上的壓力阻抗，藉以有效大幅提升汽液循環(huán)效率。故藉由本實用新型的第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16的第一、二部分161、162分別設(shè)置于該腔室15內(nèi)的第一、三、四內(nèi)側(cè)11、13、14上結(jié)合一體的設(shè)計，使有效達(dá)到較佳熱傳效率及減少壓力阻抗，進(jìn)而有效提升汽液循環(huán)效率。請參閱圖3A、圖3B，是本實用新型的第二較佳實施例的實施立體及剖面示意圖， 并輔以參閱圖2 ;該本較佳實施例主要是將前述第一較佳實施例的熱管散熱結(jié)構(gòu)貼設(shè)在相對的至少一發(fā)熱元件4(如中央處理器、繪圖芯片、南北橋芯片或其他執(zhí)行處理芯片)上，亦即該本體I的第一內(nèi)側(cè)11的外部與至少一發(fā)熱兀件4相對應(yīng)傳導(dǎo)熱量時,透過該第一、三、四內(nèi)側(cè)11、13、14的第一、二部分161、162其上液態(tài)工作流體3迅速吸附熱量而產(chǎn)生蒸發(fā)，以轉(zhuǎn)換為汽態(tài)工作流體2，使該汽態(tài)工作流體2因第二內(nèi)側(cè)12上未設(shè)有第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16，而促使該汽態(tài)工作流體2能快速朝相對第二內(nèi)側(cè)12上流動，等待該汽態(tài)工作流體2到第二內(nèi)側(cè)12上受冷卻而冷凝轉(zhuǎn)換為液態(tài)工作流體3后，該液態(tài)工作流體3藉由重力回流至第一內(nèi)側(cè)11上的第一部分161及第三、四內(nèi)側(cè)13、14上的第二部分162繼續(xù)汽液循環(huán)，藉以有效達(dá)到絕佳的散熱效果。續(xù)參閱圖3C、圖3D，是該本較佳實施例的另一實施立體及剖面示意圖；主要是將前述本體I的第二內(nèi)側(cè)12的外部對接至少一散熱單元5，其中該散熱單元5是為散熱器、散熱鰭片組及水冷裝置其中任一種，且其用以加速冷卻流動到第二內(nèi)側(cè)12上的汽態(tài)工作流體2而冷凝轉(zhuǎn)換為液態(tài)工作流體3，以有效提升汽液循環(huán)效果，進(jìn)而更可達(dá)到絕佳的散熱效
果O請參閱圖4標(biāo)，是本實用新型的第三較佳實施例的剖面示意圖，并輔以參閱圖I所示；該較佳實施例的結(jié)構(gòu)及鏈接關(guān)及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，故在此不重新贅述，其兩者不同處在于前述該本體I的第二內(nèi)側(cè)12上區(qū)分有一毛細(xì)形成區(qū)121及至少一未有毛細(xì)形成區(qū)122，其中該未有毛細(xì)形成區(qū)122是為第二內(nèi)側(cè)12此區(qū)域上未形成有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，且所述未有毛細(xì)形成區(qū)122是位于該毛細(xì)形成區(qū)121兩旁，且其分別鄰近對應(yīng)的第三、四內(nèi)側(cè)13、14。另外前述該本體I內(nèi)更設(shè)有至少一增生毛細(xì)部17，該增生毛細(xì)部17是選擇為金屬網(wǎng)目、纖維、燒結(jié)粉末、網(wǎng)目及燒結(jié)粉末組合及微結(jié)構(gòu)體其中任一種；并前述增生毛細(xì)部17是設(shè)置在該第二內(nèi)側(cè)12的毛細(xì)形成區(qū)121上，且相對該第一部分161。又者該增生毛細(xì)部17具有一自由端171，該自由端171是從該毛細(xì)形成區(qū)121上延伸延接相對的第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16的第一部分161 ;于該較佳實施例的增生毛細(xì)部17是大致呈山丘狀，但并不局限于此，在具體實施時，亦可為不同形狀態(tài)樣，如梯狀、矩狀或錐狀。[0030]再者前述第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16與增生毛細(xì)部17及蒸汽腔室15共同界定一第一蒸汽通道151與一第二蒸汽通道152，其中該第一蒸汽通道151是由該第一、二、三內(nèi)側(cè)11、12、13與第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16及增生毛細(xì)部17所包圍形成的，該第二蒸汽通道152是為該第一、
二、四內(nèi)側(cè)11、12、14與第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16及增生毛細(xì)部17所包圍形成的。續(xù)參閱圖4、圖5，所以當(dāng)該本體的第一內(nèi)側(cè)的外部貼設(shè)在至少一發(fā)熱元件4上，并且該發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量時，通過該第一、三、四內(nèi)側(cè)11、13、14的第一、二部分161、162其上液態(tài)工作流體3迅速吸附熱量而產(chǎn)生蒸發(fā)，以轉(zhuǎn)換為汽態(tài)工作流體2，使于第一蒸汽通道151與第二蒸汽通道152內(nèi)的汽態(tài)工作流體2因?qū)?yīng)的第二內(nèi)側(cè)12其上未有毛細(xì)形成區(qū)122，而促使所述第一、二蒸汽通道151、152內(nèi)的汽態(tài)工作流體2能快速朝相對的未有毛細(xì)形成區(qū)122流動，等待第一、二蒸汽通道151、152內(nèi)的汽態(tài)工作流體2各自到第二內(nèi)側(cè)12其上未有毛細(xì)形成區(qū)122受冷卻,而冷凝轉(zhuǎn)換為液態(tài)工作流體3后,第一、二蒸汽通道151、152內(nèi)的液態(tài)工作流體3會藉由重力或增生毛細(xì)部17的毛細(xì)力回流至第一內(nèi)側(cè)11上的第一部分161及第三、四內(nèi)側(cè)13、14上的第二部分162繼續(xù)汽液循環(huán)，藉以有效達(dá)到絕佳的散 熱效果，進(jìn)而得有效達(dá)到較佳熱傳效率及減少壓力阻抗的功效。請參閱圖6，是本實用新型的第四較佳實施例的剖面示意圖；該較佳實施例的結(jié)構(gòu)及鏈接關(guān)及其功效大致與前述第三較佳實施例相同，該本較佳實施例主要是將前述第三較佳實施例的增生毛細(xì)部17改設(shè)計成為是第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16的第一部分161上所延伸構(gòu)成的，亦即該較佳實施的增生毛細(xì)部17是設(shè)在該第一部分161上，且相對該第二內(nèi)側(cè)12 ;換言之，就是所述增生毛細(xì)部17的自由端171是從第一部分161上延伸連接相對的毛細(xì)形成區(qū) 121。請參閱圖7，是本實用新型的第五較佳實施例的剖面示意圖；該較佳實施例的結(jié)構(gòu)及鏈接關(guān)及其功效大致與前述第一較佳實施例相同，其兩者差異處在于前述腔室15壁面更設(shè)有一第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)18，該第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)18是形成在該本體I的第一、二、三、四內(nèi)側(cè)11、12、13、14上，且與相對的第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)16相接；并在該較佳實施的第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)18是以微溝槽做說明，但并不局限于此，于本實用新型實際實施時，亦可選擇為網(wǎng)目、纖維體、燒結(jié)粉末體及網(wǎng)目與燒結(jié)粉末組合其中任一種，故先陳明。綜合以上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點I.可提升最大熱傳效率；2.抗重力能力佳；3.界面熱阻??；4.由于第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)的單位面積較大，使得可承受較大的熱功率沖擊，相對的熱傳量亦比較大。以上所述者，僅是本實用新型的較佳可行的實施例而已，舉凡利用本實用新型上述的方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為的變化，皆應(yīng)包含于本案的權(quán)利范圍內(nèi)。主要元件符號說明本體… I 第一毛細(xì)結(jié)構(gòu) … 16第一內(nèi)側(cè)… 11 第一部分… 161第二內(nèi)側(cè)… 12 第二部分… 162毛細(xì)形成區(qū)… 121 增生毛細(xì)部… 17[0045]未有毛細(xì)形成區(qū)…122自由端…171第三內(nèi)側(cè)…13第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)18第四內(nèi)側(cè)…14汽態(tài)工作流體…2腔室…15液態(tài)工作流體…3第一蒸汽信道…151發(fā)熱元件…4 第二蒸汽信道…152散熱單元…權(quán)利要求1.一種熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，是包括 ー個本體，是具有一第一內(nèi)側(cè)、一相對該第一內(nèi)側(cè)的第二內(nèi)側(cè)、一第三內(nèi)側(cè)、一相對該第三內(nèi)側(cè)的第四內(nèi)側(cè)及ー腔室，該腔室內(nèi)填充有工作流體； 及至少ー第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)是設(shè)在該腔室內(nèi)，且其具有一第一部分及一第二部分，該第一部分是形成在該第一內(nèi)側(cè)上，該第二部分則是從該第一部分的兩側(cè)沿相鄰該第三、四內(nèi)側(cè)延伸構(gòu)成，并且該第一部分的厚度大于該第二部分的厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該第一、ニ、三、四內(nèi)側(cè)共同界定所述腔室。
3.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該第二內(nèi)側(cè)上區(qū)分有一毛細(xì)形成區(qū)及至少一未有毛細(xì)形成區(qū)，前述未有毛細(xì)形成區(qū)是位于該毛細(xì)形成區(qū)兩旁，且其分別鄰近對應(yīng)的第三、四內(nèi)側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該本體內(nèi)設(shè)有至少ー增生毛細(xì)部，該增生毛細(xì)部是設(shè)置在該第二內(nèi)側(cè)的毛細(xì)形成區(qū)上，且相對該第一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該增生毛細(xì)部具有一自由端，該自由端則從該毛細(xì)形成區(qū)上延伸連接相対的第一部分。
6.如權(quán)利要求5所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中前述腔室與第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部共同界定ー第一蒸汽通道及一第二蒸汽通道，并該第一蒸汽通道是由該第一、ニ、三內(nèi)側(cè)與該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部所包圍形成，該第二蒸汽通道是由該第一、ニ、四內(nèi)側(cè)與該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部所包圍形成。
7.如權(quán)利要求3所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該本體內(nèi)設(shè)有至少ー增生毛細(xì)部，該增生毛細(xì)部是設(shè)在該第一部分上，且相對該第二內(nèi)側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該增生毛細(xì)部具有一自由端，該自由端則從該第一部分上延伸連接相対的毛細(xì)形成區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中前述腔室與第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部共同界定ー第一蒸汽通道及一第二蒸汽通道，并該第一蒸汽通道是由該第一、ニ、三內(nèi)側(cè)與該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部所包圍形成，該第二蒸汽通道是由該第一、ニ、四內(nèi)側(cè)與該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)及增生毛細(xì)部所包圍形成。
10.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該本體的第一內(nèi)側(cè)的外部是與至少ー發(fā)熱組件相對應(yīng)傳導(dǎo)熱量，該本體的第二內(nèi)側(cè)的外部是對接至少ー散熱單元，該散熱單元是為散熱器、散熱鰭片組及水冷裝置其中任ー種。
11.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該腔室壁面是成光滑壁面。
12.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該腔室壁面更設(shè)有一第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)是形成在該第一、ニ、三、四內(nèi)側(cè)上，且與相対的第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)相接。
13.如權(quán)利要求I所述的熱管散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中前述第一部分的徑向延伸體積大于該第二部分的徑向延伸體積。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種熱管散熱結(jié)構(gòu)，包括一本體及至少一第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該本體具有一第一內(nèi)側(cè)、一第二內(nèi)側(cè)、一第三內(nèi)側(cè)、一第四內(nèi)側(cè)及至少一填充有工作流體的腔室，該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)系設(shè)腔室內(nèi)，且具有一設(shè)于第一內(nèi)側(cè)上的第一部分及一從第一部分兩側(cè)沿相對的第三、四內(nèi)側(cè)延伸的第二部分，并該第一部分的厚度大于第二部分的厚度；通過本創(chuàng)作此結(jié)構(gòu)設(shè)計，得以有效達(dá)到較佳熱傳效率。
文檔編號F28D15/04GK202562346SQ20122002656
公開日2012年11月28日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者巫俊銘 申請人:奇鋐科技股份有限公司