CN102809315A - 薄型热管结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄型热管结构及其制造方法，该薄型热管结构，系包含：一管体、一第一支撑体，该管体具有至少一容置空间及工作流体，所述第一支撑体设于前述容置空间内，并共同界定一第一腔室及一第二腔室；透过本发明不仅可降低生产成本及提升成品率更可大幅提升热传效率。

Description

薄型热管结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄型热管结构及其制造方法，尤指可实现薄型化并提升热传效率及提升制作过程的成品率的薄型热管结构及其制造方法。

背景技术

热管，其表观上的热传导率是铜、铝等金属的数倍至数十倍左右而相当的优异，因此是作为冷却用元件而被运用于各种热对策相关机器。从形状来看，热管可分成圆管形状的热管、平面形状的热管。为了冷却CPU等的电子机器的被冷却零件，基于容易安装于被冷却零件且能获得宽广接触面积的观点，宜使用平面型热管来进行散热。随着冷却机构的小型化、省空间化，在使用热管的冷却机构的情况，更有严格要求该热管的极薄型化的必要。

在热管内部设有空间来作为工作流体的流路，收容于该空间内的工作流体，通过蒸发、冷凝等的相变化和移动等，而进行热的转移。接下来详细的说明热管的动作，该热管具备密封的空洞部，通过收容于该空洞部的工作流体之相变化和移动来进行热的转移。

因此，业界采用热管作为导热之元件，将热管穿设于散热鳍片中，利用热管内部充填之低沸点工作液体在发热电子元件处(蒸发端)吸热蒸发，向散热鳍片移动，在散热鳍片处(冷凝端)将发热电子元件产生的热量传递至散热鳍片，利用散热风扇将产生的热量带走，完成对电子元件的散热。

热管的制造方法系透过于一中空管体中填入金属粉末，并将该金属粉末透过烧结的方式于该中空管体内壁形成一毛细结构层，其后对该管体进行抽真空填入工作流体最后封管，因电子设备之薄型化需求，需将热管制作成薄型。

公知技术系透过将一中空管体压扁制成扁平板状，藉以符合薄型化之需求，其后将毛细烧结体置入该中空管体内，再填入工作流体及进行抽真空及封管作业，其虽可将热管制成扁平状，但若对热管进行弯折造型时，则内部毛细烧结体则会脆化分解或脱离原先设置之部位成为不合格产品。

另者，也有本行业技术人员将热管制作成薄型时，首先系将热管进行填粉烧结后将该热管压扁成为扁平状，其后进行填入工作流体后最后进行封管，又或者先将热管之管体压成扁状其后在进行填粉烧结作业，但因管体内部腔室极为狭窄，造成填粉作业施工不易，并由于热管内之毛细结构同时要兼具支撑及毛细力传导使用，在过于狭窄之空间内则效果有限。

另者，热管内部之蒸气通道将会因过度狭窄影响汽液循环，则此一制作过程及结构甚不适当。

故公知技术具有下列缺点：

1.薄型化热管加工不易；

2.易破坏热管内毛细结构；

3.制造成本较高。

发明内容

本发明之主要目的在提供一种实现热管薄型化的薄型热管结构。

本发明另一目的在提供一种可制成薄型化热管的薄型热管结构制造方法。

为达上述目的，本发明系提出一种薄型热管结构，系包含：一管体、一第一支撑体；

所述管体具有至少一容置空间及一第一封闭端及一第二封闭端，所述第一、二封闭端连通前述容置空间，该容置空间内具有工作流体；该第一支撑体设置于前述容置空间内与该容置空间共同界定一第一腔室及一第二腔室，该第一、二腔室轴向设置于该管体内。

为达上述目的，本发明系提出一种薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

提供一管体及一第一支撑体；

将该第一支撑体置入该管体内；

对该管体加压制成扁平状；

将该管体进行抽真空及填入工作流体；

封闭该管体。

透过本发明之薄型热管结构及其制造方法，系可令热管实现薄型化，并大幅提升热传效率。

附图说明

图1a系为本发明之薄型热管结构第一实施例之立体分解图；

图1b系为本发明之薄型热管结构第一实施例之立体组合图；

图2a系为本发明之薄型热管结构第一实施例之第一支撑体立体图；

图2b系为本发明之薄型热管结构第一实施例之第一支撑体立体图；

图2c系为本发明之薄型热管结构第一实施例之第一支撑体立体图；

图3系为本发明之薄型热管结构第二实施例之管体剖视图；

图4系为本发明之薄型热管结构第三实施例之管体剖视图；

图5a系为本发明之薄型热管结构第四实施例之管体剖视图；

图5b系为本发明之薄型热管结构第五实施例之管体剖视图；

图6系为本发明之薄型热管结构第六实施例之管体剖视图；

图7a系为本发明之薄型热管结构之第一毛细结构俯视图；

图7b系为本发明之薄型热管结构之第三毛细结构俯视图；

图8系为本发明之薄型热管结构制造方法第一实施例之步骤流程图；

图9系为本发明之薄型热管结构制造方法第二实施例之步骤流程图；

图10系为本发明之薄型热管结构制造方法第三实施例之步骤流程图；

图11系为本发明之薄型热管结构制造方法第四实施例之步骤流程图。

主要元件符号说明

薄型热管结构1

管体11

容置空间111

第一腔室1111

第二腔室1112

第一封闭端112

第二封闭端113

第一支撑体12

网格121

第一毛细结构13

第三毛细结构14

网格141

工作流体2

第二毛细结构3

具体实施方式

本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

请参阅图1a至图2c，系为本发明之薄型热管结构第一实施例之立体分解及组合图，如图所示，所述薄型热管结构1，系包含：一管体11、一第一支撑体12；

所述管体11具有至少一容置空间111及一第一封闭端112及一第二封闭端113，所述第一、二封闭端112、113连通前述容置空间111，该容置空间111内具有工作流体2。

所述第一支撑体12具有多个网格121设置于前述容置空间111内；所述第一支撑体12系为网格体(如图2a)及表面具有凹凸体之板材(如图2b)及波浪板体(如图2c)其中任一。

请参阅图3系为本发明之薄型热管结构第二实施例之管体剖视图，如图所示，本实施例之部分结构系与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为更具有一第一毛细结构13，所述第一毛细结构13设置于前述容置空间111内，该第一毛细结构13贴设于前述第一支撑体12一侧，并与该第一支撑体12及该容置空间111共同界定一第一腔室1111及一第二腔室1112；所述第一、二腔室1111、1112系轴向设置于该管体11内。

所述第一毛细结构13系为烧结粉末体及多个沟槽及网格体及纤维体及发泡体其中任一，本实施例系以烧结粉末体作为说明，但并不仅限于此种物质。

请参阅图4系为本发明之薄型热管结构第三实施例之管体剖视图，如图所示，本实施例之部分结构系与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为本实施例之所述第一毛细结构13设置于前述容置空间111内，该第一毛细结构13包覆于前述第一支撑体12外部。

请参阅图5a系为本发明之薄型热管结构第四实施例之管体剖视图，如图所示，本实施例之部分结构系与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为所述管体11内侧之壁面系设有一第二毛细结构3；所述第二毛细结构3系为烧结粉末体及多个沟槽其中任一，本实施例系以烧结粉末体作为说明实施例，但并不仅限于此种物质，所述烧结粉末体之粉末系为铜质粉末及铝质粉末其中任一，本实施例系以铜质粉末作为说明但并不仅限于此种物质。

请参阅图5b系为本发明之薄型热管结构第五实施例之管体剖视图，如图所示，本实施例之部分结构系与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为所述管体11内侧之壁面系设有一第二毛细结构3；所述第二毛细结构3系为烧结粉末体及多个沟槽其中任一，本实施例系以沟槽作为说明实施例，但并不仅限于此种物质。

请参阅图6、图7a、图7b系为本发明之薄型热管结构第六实施例之管体剖视图及第一、三毛细结构俯视图，如图所示，本实施例之部分结构系与前述第二实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第二实施例之不同处系为本实施例之管体11内部更具有一第三毛细结构14，所述第三毛细结构14系以网格体作为说明，但并不仅限于此，所述第三毛细结构14具有多个网格141，所述第三毛细结构14系贴设于该第一支撑体12具有该第一毛细结构13之另一侧。

该第三毛细结构14之网格141网目大于该第一支撑体12之网格121网目，又或者，所述第一支撑体12之网格121网目分布方式系可局部为大网目，局部为小网目交替设置；该第三毛细结构14之网格141网目分布方式系可局部为大网目，局部为小网目交替设置。

请参阅图8系为本发明之薄型热管结构制造方法第一实施例步骤流程图，一并参阅图1至图7b，如图所示，所述薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

S1：提供一管体及一第一支撑体；

提供一中空之管体11，该管体11至少一端呈开放侧，以及提供一第一支撑体12。

S2：将该第一支撑体置入该管体内；

将该第一支撑体12置入前述管体11之容置空间111。

S3：对该管体加压制成扁平状；

将前述管体11透过冲压之方式压制呈扁平状。

S4：将该管体进行抽真空及填入工作流体；

将经过压成扁平状之管体11之容置空间111进行抽真空以及填入工作流体2之作业。

S5：封闭该管体。

最后将进行完抽真空及填入工作流体2作业后之管体11呈开放之一端进行封闭作业。

请复参阅图9，系为本发明之薄型热管结构制造方法第二实施例之步骤流程图，如图所示，并一并参阅图1至图7b，所述薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

S1：提供一管体及一第一支撑体；

S2：将该第一支撑体置入该管体内；

S3：对该管体加压制成扁平状；

S4：将该管体进行抽真空，并填入工作流体；

S5：封闭该管体。

前述各步骤系与前述第一实施例作业方法相同系可参阅第一实施例之说明，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为步骤S1：提供一管体及一网格体，后更具有一步骤S6：于该管体内部成型一第二毛细结构；

系可透过烧结之方式于该管体11内部表面烧结一第二毛细结构3，又或者于该管体11内部表面开设沟槽作为毛细结构使用。

请复参阅图10，系为本发明之薄型热管结构制造方法第三实施例之步骤流程图，如图所示，并一并参阅图1至图7b，所述薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

S1：提供一管体及一第一支撑体；

S2：将该第一支撑体置入该管体内；

S3：对该管体加压制成扁平状；

S4：将该管体进行抽真空，并填入工作流体；

S5：封闭该管体。

前述各步骤系与前述第一实施例作业方法相同系可参阅第一实施例之说明，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为步骤S2：将该第一支撑体及该第一毛细结构置入该管体内；此一步骤后更具有一步骤S7：对该管体弯折。

系将已置入第一支撑体12及该第一毛细结构13之管体11进行弯折后，再进行步骤S3：对该管体加压制成扁平状。

请复参阅图11，系为本发明之薄型热管结构制造方法第四实施例之步骤流程图，如图所示，并一并参阅图1至图7b，所述薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

S1：提供一管体及一第一支撑体；

S2：将该第一支撑体置入该管体内；

S3：对该管体加压制成扁平状；

S4：将该管体进行抽真空，并填入工作流体；

S5：封闭该管体。

前述各步骤系与前述第一实施例作业方法相同系可参阅第一实施例之说明，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处系为步骤S1：提供一管体及一第一支撑体；此一步骤后更具有一步骤S8：提供一第一毛细结构并与该第一支撑体贴合固定；

系提供一第一毛细结构13与该第一支撑体12贴合固定，该第一毛细结构13系可贴设于该第一支撑体12之一侧，又或者该第一毛细结构13包覆于该第一支撑体12外部，所述第一毛细结构13与该第一支撑体12系透过点焊及扩散接合及超音波焊接其中任一之方式相互贴合固定。

Claims (16)

1.一种薄型热管结构，系包含：

一管体，具有至少一容置空间及一第一封闭端及一第二封闭端，所述第一、二封闭端连通前述容置空间，该容置空间内具有工作流体；

一第一支撑体，设置于前述容置空间内，与该容置空间共同界定一第一腔室及一第二腔室，所述第一、二腔室轴向设置于该管体内。

2.如权利要求1所述的薄型热管结构，其中更具有一第一毛细结构，设置于该容置空间内与前述第一支撑体贴设并共同界定前述第一、二腔室。

3.如权利要求1所述的薄型热管结构，其中所述管体呈扁平状。

4.如权利要求2所述的薄型热管结构，其中所述第一毛细结构系为烧结粉末体及网格体及纤维体及发泡体其中任一。

5.如权利要求1所述的薄型热管结构，其中所述管体内侧之壁面系设有一第二毛细结构，所述第二毛细结构系为烧结粉末体及多个沟槽其中任一。

6.如权利要求1所述的薄型热管结构，其中更具有一第一毛细结构包覆于前述第一支撑体外部。

7.如权利要求1所述的薄型热管结构，其中所述第一支撑体系为网格体及表面具有凹凸体之板材及波浪板体其中任一。

8.如权利要求6所述的薄型热管结构，其中所述第一毛细结构贴设于前述第一支撑体一侧，并该容置空间更具有一第三毛细结构，贴设于该第一支撑体具有该第一毛细结构之另一侧，所述第三毛细结构系为烧结粉末体及网格体及纤维体及发泡体其中任一。

9.一种薄型热管结构制造方法，系包含下列步骤：

提供一管体及一第一支撑体；

将该第一支撑体置入该管体内；

对该管体加压制成扁平状；

将该管体进行抽真空及填入工作流体；

封闭该管体。

10.如权利要求9所述的薄型热管结构制造方法，其中将该第一支撑体置入该管体内此一步骤前更具有一步骤提供一第一毛细结构并与该第一支撑体贴合固定。

11.如权利要求9所述的薄型热管结构制造方法，其中提供一管体及一第一支撑体步骤，后更具有一步骤：于该管体内部成型一第二毛细结构。

12.如权利要求11所述的薄型热管结构制造方法，其中所述第二毛细结构系为烧结粉末体及沟槽其中任一。

13.如权利要求10所述的薄型热管结构制造方法，其中第一支撑体及第一毛细结构系透过点焊及扩散接合及超音波焊接其中任一之方式相互贴合固定。

14.如权利要求9所述的薄型热管结构制造方法，其中对该管体加压制成扁平状此一步骤系以冲压加工之方式完成。

15.如权利要求9所述的薄型热管结构制造方法，其中将该第一支撑体置入该管体内；此一步骤后更具有一步骤：对该管体弯折。

16.如权利要求9所述的薄型热管结构制造方法，其中所述第一支撑体系为网格体及表面具有凹凸体之板材及波浪板体其中任一。

Images