CN102909522A

CN102909522A - 热管及其制作方法

Info

Publication number: CN102909522A
Application number: CN2011102177708A
Authority: CN
Inventors: 林俊宏; 陈汉霖; 陈漳湚
Original assignee: Cooler Master Co Ltd
Current assignee: Cooler Master Co Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明涉及一种热管及其制作方法，本发明热管包括阶梯管及粉末烧结结构，阶梯管内壁设有多数沟槽并具有蒸发段及两个冷凝段，各冷凝段分别形成在阶梯管的两侧，蒸发段则位于两个冷凝段之间，其中两个冷凝段与蒸发段的内部相互连通，且蒸发段所围设而成的周长尺寸大于每一冷凝段所围设而成的周长尺寸；粉末烧结结构结合在任一冷凝段的内部。藉此，能够提高内部气体的流动速度及导热效能。

Description

热管及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种热管，特别涉及一种热管制作方法及其制成品。

背景技术

将热管(Heat Pipe)应用在电子产品的发热源的导热，可有效地克服热量日益升高的电子发热源问题，将此热管取代以往仅由散热片所构成的散热结构，显然已经成为未来发展趋势；但是在电子产品往轻、薄、短、小发展的前提下，如何对热管的导热效能做更进一步的提升，以符合前述电子产品的使用需求，则是本发明人所要解决的技术课题。

习知的热管，主要包括一等径管体、一毛细组织及一工作流体，在等径管体的内部具有一容腔；毛细组织布设在容腔内且与管体的内表面相互贴接；工作流体则填注在容腔内并蓄积在毛细组织内，如此以制作出一热管。

然而，习知热管的管体为一等径型态，内部的工作流体蒸发为气体时，并不能够被加速地来将热量带离，致使其导热效能受到相当程度的拘限。另外由于其毛细组织为单一结构，液体的回流速度较为缓慢，而令热管易产生空烧现象。再者，其蒸发段的截面小，可与发热源直接贴接的面积小，因此所能生成的蒸气量少导致其散热效能无法被有效地提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热管及其制作方法，其通过对蒸发段和各冷凝段采用不等周长尺寸设计，来提高内部气体的流动速度及增加导热效能。

本发明一种热管制作方法，其包括以下步骤：

a)提供一中空管，该中空管的内壁设有多数沟槽；

b)对该中空管的部分区域施以缩管加工，而形成有不等周长尺寸的一阶梯管；

c)将一芯棒插入该阶梯管内部，并将一金属粉末填入该阶梯管和该芯棒之间；以及

d)将经步骤c)的该阶梯管和该芯棒进行烧结加工，使在该阶梯管的内壁形成有一粉末烧结结构。

为了达成上述之目的，本发明提供一种热管，包括，包括一阶梯管及一粉末烧结结构，该阶梯管内壁设有多数沟槽并具有一蒸发段及两个冷凝段，该两个冷凝段分别形成在该阶梯管的两侧，该蒸发段位于该两个冷凝段之间，其中该两个冷凝段与该蒸发段的内部相互连通，且该蒸发段所围设而成的周长尺寸大于每一该冷凝段所围设而成的周长尺寸；该粉末烧结结构结合在任一该冷凝段的内部。

本发明还具有以下有益效果，其通过各冷凝段内部的复合毛细组织，可加速液体的回流速度以防止空烧现象。利用蒸发段的截面大，可与发热源直接贴接的面积大且具有较大的蒸气量，而能够提高散热效能。通过蒸发段的截面积大于冷凝段的截面积，且截面积与流速成反比的关系，在工作流体由液体被加热为气体时，可对该气体的流动起到加速作用。

附图说明

图1为本发明热管制作流程图；

图2为本发明热管的中空管立体外观图；

图3为本发明热管的中空管经成型装置加工后立体外观图；

图4为本发明热管的阶梯管插入芯棒组合剖视图；

图5为本发明热管的阶梯管与粉末烧结结构组合剖视图；

图6为本发明热管立体外观图；

图7为本发明热管组合剖视图；

图8为本发明热管经压具整平后立体外观图；

图9为本发明热管经压具整平后组合剖视图；

图10为本发明热管经压具整平后10-10剖面图；

图11为本发明热管经压具整平后11-11剖面图；

图12为本发明热管的蒸发段另一实施例剖视图；

图13为本发明热管的蒸发段又一实施例剖视图。

附图标记说明：1-热管；101-蒸发段；102、103-冷凝段；10-中空管；10a-阶梯管；11-容腔；12-沟槽；13-凸条；20-金属粉末；20a-粉末烧结结构；30-工作流体；40-编织网；45-支撑体；5-芯棒。

具体实施方式

以下结合附图、实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1-5所示，本发明一种热管制作方法，包括以下步骤：

a)提供一中空管10，该中空管10的内壁设有多数沟槽12；如图2所示，在此步骤中，此中空管10可由铜或铜合金等导热性及延展性均良好的材料所制成，但不以此为限；本实施例的中空管10可为一圆形直管，其内部具有一容腔11，在中空管10的内壁面开设有相互平行的多数沟槽12，并在任二相邻沟槽12之间成型有一凸条13，且各沟槽12与中空管10的轴心线相互平行，并自中空管10的一端连贯到另一端。

b)对该中空管10的一部份区域施以缩管加工，而形成有不等周长尺寸的一阶梯管10a；如图3所示，在此步骤中，是将前述的等径中空管10置入一成型模具(图未明示)中，以此成型模具对中空管10的两侧区域施以缩管加工，而使中间区域所围设而成的周长尺寸大于两侧区域所围设而成的周长尺寸的一阶梯管10a。

c)将一芯棒5插入该阶梯管10a内部，并将一金属粉末20填入该阶梯管10a和该芯棒5之间；如图4所示，在此步骤中，是先将一芯棒5插入阶梯管10a的一侧区域的内部，后将金属粉末20填入阶梯管10a和芯棒5之间，本实施例的金属粉末20是位在阶梯管10a经缩管加工的两侧区域内。

d)将经步骤c)的该阶梯管10a和该芯棒5进行烧结加工，使在该阶梯管10a的内壁形成有一粉末烧结结构20a。如图5所示，在此步骤中，将阶梯管10a和芯棒5一起送入烧结设备(图未明示)进行烧结加工，随后将芯棒5从阶梯管10a中抽出，此时前述的金属粉末20则附着在阶梯管10a的两侧区域内，形成为一粉末烧结结构20a。

此外，本发明的热管制作方法在步骤d)之后还包括一步骤e)，对经步骤d)的该阶梯管10a施以封口、充填一工作流体30及除气加工。如图6-7所示，在此步骤中，先以封口设备(图未明示)对阶梯管10a的一端施以第一次焊接封口加工，后将工作流体30从未封口的一端填注在阶梯管10a内部，最后对填注有工作流体30的阶梯管10a进行除气，并施以第二次焊接封口加工；如此，即能完成本发明热管1的制作，且本实施例的热管1为一圆形阶梯直管。

进一步，本发明热管制作方法在步骤e)之后更包括一步骤f)，对经步骤e)的该阶梯管10a施以整平加工；如图8所示，在此步骤中，以压具(图未明示)对阶梯管10a的上下进行压掣而使热管1呈一扁形阶梯直管。

如图8-11所示，本发明一种热管，包括一阶梯管10a及一粉末烧结结构20a，阶梯管10a的内壁面开设有相互平行的多数沟槽12，并在任二相邻沟槽12之间成型有一凸条13。此阶梯管10a具有一蒸发段101及两个冷凝段102、103，二冷凝段102、103分别形成在阶梯管10a的两侧，蒸发段101则位于二冷凝段102、103之间；其中蒸发段101是用以与电子发热源(图未明示)热接触。各冷凝段102、103则是用以与散热片组(图未明示)或是其它散热组件(如散热块)热传导。各冷凝段102、103与蒸发段101的内部相互连通，且蒸发段101所围设而成的周长尺寸大于每一冷凝段102(或103)所围设而成的周长尺寸，即蒸发段101所围设的断面面积大于各冷凝段102、103所围设的断面面积。粉末烧结结构20a结合在任一冷凝段102(或103)的内部。

此外，本发明的热管除了可为上述各实施例的型态外，其蒸发段101可为圆形而各冷凝段102、103则为扁平状；蒸发段101可为扁平状而各冷凝段102、103则为圆形；蒸发段101可为半圆形(如图12所示)而各冷凝段102、103则为圆形；或是蒸发段101可为半圆形而各冷凝段102、103则为扁平状。另在图12中的蒸发段101的各沟槽12内填布有粉末烧结结构20a，由此蓄存有多量的工作流体30来避免空烧(dry-out)的产生。

如图13所示，本发明热管1的蒸发段101除了可为上述各实施例外，亦可在各凸条13内部布设一编织网40，并于此编织网40内部以一支撑体45来抵推固定，本实施例的支撑体45为一螺旋弹簧；如此亦能够在蒸发段101内部蓄存多量的工作流体30来防止空烧的产生。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种热管制作方法，其包括以下步骤：

a)提供一中空管，该中空管的内壁设有多数沟槽；

d)将经步骤c)的该阶梯管和该芯棒进行烧结加工，而在该阶梯管的内壁形成有一粉末烧结结构。

2.根据权利要求1所述的热管制作方法，其特征在于：还包括一步骤e)，对经所述步骤d)的该阶梯管施以封口、充填一工作流体及除气加工。

3.根据权利要求2所述的热管制作方法，其特征在于：其更包括一步骤f)，对经所述步骤e)的该阶梯管施以整平加工。

4.一种热管，包括：

一阶梯管，内壁设有多数沟槽，该阶梯管具有一蒸发段及两个冷凝段，该两个冷凝段分别形成在该阶梯管的两侧，该蒸发段位于该两个冷凝段之间，其中该两个冷凝段与该蒸发段的内部相互连通，且该蒸发段所围设而成的周长尺寸大于每一该冷凝段所围设而成的周长尺寸；以及

一粉末烧结结构，结合在任一该冷凝段的内部。

5.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述热管为一圆形阶梯直管。

6.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述热管为一扁形阶梯直管。

7.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述沟槽与该中空管的轴心线相互平行。

8.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述粉末烧结结构附着在该蒸发段的每一该沟槽内。

9.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述粉末烧结结构附着在任一该冷凝段的每一该沟槽内。

10.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：所述蒸发段为圆形、半圆形或扁平状。

11.根据权利要求10所述的热管，其特征在于：所述冷凝段为圆形或扁平状。

12.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：其更包括一工作流体，该工作流体填注在该阶梯管内部。

13.根据权利要求4所述的热管，其特征在于：其更包括一编织网，该编织网容置在所述蒸发段内部。

14.根据权利要求13所述的热管，其特征在于：其更包括一支撑体，该支撑体容置在该编织网内部并抵贴该编织网。

15.根据权利要求14所述的热管，其特征在于：所述支撑体为一螺旋弹簧。