TWI451922B - 散熱模組及其製法 - Google Patents

Description

散熱模組及其製法

本發明係與一種散熱模組及其製程有關，尤指一種利用壓鑄製程將熔化金屬材料成型包覆鋁皮熱管的散熱模組及其製法。

按，以往常被運用於散熱或熱傳遞的超導元件，有如熱管(heat pipe)等，其係透過內部真空之環境，以提供注入其內部之工作流體(working fluid)因遇熱而產生液汽相變化，進而以蒸汽傳遞熱量，再因遇冷而回復成液態以回流循環之。而以往亦有將複數熱管設置於一實心或空心的金屬板內、或將呈圓管狀的熱管，透過滾壓或擠壓等壓製製程而構成的平板熱管(plate type heat pipe)。

然而，一般的平板熱管在強度上稍嫌不足，尤其難以配合如鰭片等散熱元件的設置；而以實心或空心的金屬板包覆熱管，又必須考量熱管與金屬板間的間隙所造成的熱阻問題。尤其，在實心的金屬板供熱管穿入或埋設的實施態樣下，以穿入方式不易控制公差，過鬆必須添加如導熱膏等介質以減少間隙，過緊則增加熱管在穿入過程的困難度；若以埋設方式，容易因金屬板與熱管(通常熱管的管壁為銅材所構成)的材質不同，而影響彼此間熱傳遞 性等問題。

本發明提供一種散熱模組及其製法，其中散熱模組係利用壓鑄製程將熔化金屬材料成型包覆至少一鋁皮熱管而成。進一步來說，散熱模組係透過鋁料作為熱傳導的介質，一方面因同為鋁材可獲得良好的散熱效果，並可維持較佳的熱傳遞性，另一方面則不會有析出或爆模等問題，亦具有較佳的耐腐蝕或抗腐蝕等特性。

依據一實施例，本發明提供一種散熱模組製法，其步驟包括：a)將中空鋁料管套設在對應的熱管上，以製成一鋁皮熱管；b)將一或多個鋁皮熱管置於一壓鑄模具之一鑄模空間內，並於壓鑄模具上擺置複數穿入鑄模空間內的鰭片；c)將鋁料注入壓鑄模具之鑄模空間內，以成型為一散熱模組，其中散熱模組包括鋁基座、一或多個鋁皮熱管與複數鰭片，且鋁基座包覆一或多個鋁皮熱管並結合鰭片；其中，利用壓鑄製程，將熔化鋁料成型包覆至少一鋁皮熱管並結合鰭片，藉以構成散熱模組。

依據另一實施例，本發明提供一種散熱模組，其中散熱模組包括一鋁基座、設於鋁基座內的一或多個鋁皮熱管、以及豎立且間隔排列於鋁基座表面上之複數鰭片；其中，鋁皮熱管包含一熱管、以及一包覆熱管上的鋁料管。

<本發明>

1‧‧‧散熱模組

10‧‧‧鋁基座

100‧‧‧表面

11‧‧‧鋁皮熱管

110‧‧‧鋁料管

111‧‧‧熱管

112‧‧‧鋁堵頭

113‧‧‧端口

12‧‧‧鰭片

120‧‧‧散熱部

121‧‧‧結合部

122‧‧‧嵌部

2‧‧‧壓鑄模具

20‧‧‧第一合模

21‧‧‧第二合模

210‧‧‧穿槽

22‧‧‧鑄模空間

S1~S3‧‧‧步驟

第一圖係本發明成品之立體外觀示意圖。

第二圖係本發明製法之步驟流程示意圖。

第三圖係本發明製法步驟S1之示意圖。

第四圖係本發明製法於步驟S1中進一步以抽拉成型鋁皮熱管之作動示意圖。

第五圖係本發明製法於步驟S1中進一步以抽拉成型鋁皮熱管之成型前與成型後的示意圖。

第六圖係本發明製法於步驟S1中進一步以抽拉成型鋁皮熱管後，再進行封端口之示意圖。

第七圖係本發明製法步驟S2之示意圖。

第八圖係本發明製法步驟S3之示意圖。

第九圖係本發明成品之內部構造剖視圖。

為了使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱第一圖，係為本發明成品之立體外觀示意圖。本發明係提供一種散熱模組及其製法，其係於所述散熱模組1內埋設一或多個鋁皮熱管11，且各鋁皮熱管11皆包含一中空鋁料管110與一熱管11，俾將鋁料管110套設在熱管111上而構成所述鋁皮熱管11。該散熱模組1包括一鋁基座10、一或多個鋁皮熱管11、以及複數鰭片12，其中多個鋁皮熱管11間隔設於鋁基座10內。

請一併參閱第二圖及第三圖所示，本發明在製程上，首先，如第二圖之步驟S1：先準備一或多個前述熱管111、以及分別對應各熱管111之一或多個中空鋁料管110，每一鋁料管110的內徑係略大於對應的熱管111的外徑，以便將鋁料管110套設於熱管111上，俾用以製成所述鋁皮熱管11。同時，構成鋁料管110之材質係以鋁為主的金屬或合金，並且，鋁料管110之材質也可與鋁基座10為相同成分的鋁材所構成。

此外，如第二圖之步驟S1-1至S1-2，並配合參閱第三圖至第六圖所示，在本發明所舉之實施例中，所述鋁皮熱管11可透過下述的方式製成：首先，將上述鋁料管110之一端固定於一機座3上，鋁料管110之另一端固定於一可移動之機台4，其中，機台4開始向機座3之反方向作動，以抽拉的方式對鋁料管110進行加工，藉由抽拉鋁料管110使鋁料管110之管長l增加、管徑d縮短，以使鋁料管110能夠包覆熱管111，以形成鋁皮熱管11。

在抽拉程序完成後，接著將鋁皮熱管11由機座3與機台4上取下來，然後，可以再進行封端口的步驟：俾利用二鋁堵頭112將鋁料管110的二端口113填封，使熱管111完全被鋁料管110包覆；而所述鋁堵頭112可與鋁料管110或上述鋁基座10為相同成分的鋁材所構成。

接著，如第二圖之步驟S2並配合參閱第七圖所示：將上述一或多個鋁皮熱管11置於一壓鑄模具2內，並於壓鑄模具2上擺置複數穿入其內的前述鰭片12。而在本發明所舉之實施例中，壓鑄模具2係包含一第一合模20與一第二合模21，並由第一、二合模20、21相合模後，於壓鑄模具2內形成一鑄模空間22，以於鑄模空間22 內形成鋁基座10；再者，第二合模21上係設有複數穿槽210而貫通至鑄模空間22內，以供每一鰭片12能分別穿置於穿槽210上，並得以一部分露出於第二合槽21外部、一部分延伸至鑄模空間22內。此外，本發明所舉之實施例雖揭示第一合模20位於第二合模21下方，但第一、二合模20、21的上、下相對關係亦可以置換或倒置。

承上所述，每一鰭片12可由鋁或銅等具有良好散熱特性的材質，以沖壓或擠製等方式成型者，並皆具有一呈片狀的散熱部120、以及一位於該散熱部120末端的結合部121所構成，並可於結合部121一側或二側上設有呈側向突出的嵌部122，以便增加與散熱模組1之鋁基座10間的結合強度。

最後，如第二圖之步驟S3並配合參閱第八圖所示：將鋁料注入壓鑄模具2之鑄模空間22內，以於鑄模空間22內成型鋁基座10，藉以使各鋁皮熱管11被包覆於鋁基座10內，並使鰭片12與鋁皮熱管11透過鋁基座10的成型而相結合，而各鰭片12則以其結合部121結合於鋁基座10內，以豎立且間隔排列於鋁基座10的一表面100上。此時，由於鋁基座10於壓鑄模具2內成型時，注入於鑄模空間22內的鋁料會因壓鑄而使鋁料管110緊密包覆於所對應的熱管111，藉以構成散熱模組1(即如第九圖所示)。換句話說，散熱模組1係利用壓鑄製程將熔化金屬材料成型包覆至少一個鋁皮熱管11而成。

據此，利用壓鑄製程將熔化金屬材料成型包覆鋁皮熱管11的散熱模組1因熱管111外包覆有鋁料管110製成的鋁皮，而與同為鋁材所構成的鋁基座10間得以獲得良好的散熱效果，並可維持較佳的 熱傳遞性。另一方面，利用壓鑄製程將熔化金屬材料成型包覆鋁皮熱管11的散熱模組1具有較佳的耐腐蝕或抗腐蝕等特性。

是以，藉由上述之構造組成及其製法，即可得到本發明之散熱模組。

綜上所述，本發明確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即拘限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術、手段等變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

1‧‧‧散熱模組

10‧‧‧鋁基座

100‧‧‧表面

11‧‧‧鋁皮熱管

110‧‧‧鋁料管

111‧‧‧熱管

12‧‧‧鰭片

120‧‧‧散熱部

121‧‧‧結合部

122‧‧‧嵌部

Claims (12)

1. 一種散熱模組製法，其步驟包括：a)將中空鋁料管套設在一對應的熱管上，以製成一鋁皮熱管；b)將一或多個所述鋁皮熱管置於一壓鑄模具之一鑄模空間內，並於該壓鑄模具上擺置複數穿入該鑄模空間內的鰭片；以及c)將鋁料注入所述壓鑄模具之鑄模空間內，以成型一散熱模組，其中該散熱模組包括一鋁基座、一或多個所述鋁皮熱管與複數所述鰭片，且該鋁基座包覆一或多個所述鋁皮熱管並結合該等鰭片；其中，所述步驟a)之鋁料管套設於所述熱管上後，先對該鋁料管進行抽拉，以使該鋁料管之管長增加、管徑縮短而能包覆於該熱管上，再利用二鋁堵頭將該鋁料管的二端口填封，使該熱管完全被該鋁料管包覆。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組製法，其中步驟b)之該壓鑄模具係包含一第一合模與一第二合模，且該第一、二合模相合模而於該壓鑄模具內形成所述鑄模空間，俾用以構成該鋁基座者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組製法，其中該第一合模係位於該第二合模下方。
4. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組製法，其中該第一合模係位於該第二合模上方。
5. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組製法，其中該第二合模上 係設有複數穿槽而貫通至所述鑄模空間內，俾供各該鰭片分別穿置於各該穿槽上。
6. 一種散熱模組，包括：一鋁基座，具有一表面；一或多個鋁皮熱管，設於該鋁基座內；以及複數鰭片，豎立且間隔排列於該鋁基座之所述表面上；其中，該鋁皮熱管包含一熱管、以及一包覆該熱管上的鋁料管，該鋁料管係為一中空狀，並套設於所述熱管上，且先對該鋁料管進行抽拉，以使該鋁料管之管長增加、管徑縮短而能包覆於該熱管上，再利用二鋁堵頭將該鋁料管的二端口填封，使該熱管完全被該鋁料管包覆，以藉由壓鑄使該鋁皮熱管被包覆於該鋁基座內。
7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該鋁基座係以鋁為主的金屬或合金所構成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該等鋁皮熱管係間隔設於該鋁基座內。
9. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該鋁堵頭係與該鋁料管或該鋁基座為相同成分的鋁材所構成。
10. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該鋁料管係與該鋁基座為相同成分的鋁材所構成。
11. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中各該鰭片皆具有一散熱部、以及一位於該散熱部末端的結合部所構成，且該結合部係結合於該鋁基座內。
12. 如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中各該鰭片之結合部上係設有呈側向突出的嵌部。