TWI271502B - Wick structure for heat pipe and method for making thereof - Google Patents

Description

1271502 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與熱管相關，尤指藉由熱管折狀毛細結構層所形成之流道 、 結構以提昇熱性之熱管毛細結構層及其製造方法。 、 【先前技術】 隨著大型積體電路技術之不斷進步及廣泛應用，資訊產業之發展 突飛猛進，高頻高速處理器不斷推出。由於高頻高速運行使得處理器 單位時間產生大量熱量，如不及時排除這些熱量將引起處理器自身溫 度之升尚，對系統之安全及性能造成很大影響，目前散熱問題已經成 為新一代高速處理器推出時必需解決之問題。 目前’由於熱管具有較快的傳熱速度，而廣泛應用於電子元件散 熱領域。常用之熱管包括一具有一定真空度之密封管形殼體，且在殼 體内5又有燒結而成之毛細結構層並於殼體内充有適量之工作液體，該 熱管一端為蒸發端而另一端為冷凝端。當熱管蒸發端受熱時，工作液 體条發汽化’蒸汽在微小壓差下流向冷凝端放出熱量後凝結成液體， ’夜體籍由毛細結構層產生之毛細壓力差回流至熱管蒸發端，從而使熱 里由熱管蒸發端迅速傳至冷凝端。然，熱管之工作性能受毛細壓力差 和回流阻力二因素之影響，該二因素隨著毛細結構之毛細孔隙之大小 而變化，當毛細孔隙較小時，其具有較大毛細壓力差，可驅動凝結液 體進入毛細結構内並向蒸發端回流，但另一方面，毛細孔隙之減小使 工作液體回流之摩擦力和粘滯力增大，即工作液體回流阻力增大，導 6 1271502 充適量之汽化熱高、流動性好、彿點較低之液態物質作為工作液體， 如水、乙醇、丙酮等。 毛、。構層30包括沿熱f 1〇之徑向分層設置之折狀絲網4〇及平 - 硫絲網50，該兩絲網40、50均由銅、不錢鋼' 鐵絲或其它金屬線編 •織而成’各絲線之間形成細小且致密之⑽，從而形成多孔結構提供 毛細力驅動工作液體回流’在實際應用中可根據絲網材質與工作液體 齡之相溶性來確定’保證絲網與卫作液體之間不會發生化學反應。其中 平Φ狀相50置於最崎，折狀絲網置於該平碌細$續管體 20之間與且管體2〇之内壁面緊密接觸。 如第二_示，平面狀絲網5()沿鮮之關方向展暇一平面結 構。 如第三圖所示為該折狀絲網4〇沿熱管1〇圓周方向之展開圖，該 折狀絲網4〇呈90。連續騎延伸，形成交替之水平段C及垂直段妨， > 其中水平段42包括分別位於垂直段46兩端之上水平段43及下水平段 44 ’减第-圖’該上水平段43與平面狀絲網5Q緊密接觸，下水平 段44與管體20内壁面緊密接觸，從而該折狀絲網4〇之兩相鄰垂直段 46之間形成流道48，該流道48沿熱管1〇軸向延伸，由於折狀絲網4〇 捲成環狀而變形，使該流道48於熱管内之橫截面大致呈梯形。 熱管10工作時，熱管10蒸發端之工作液體吸熱快速蒸發至熱管 10之冷凝端並於該冷凝端向外界釋放熱量而冷凝成液體，此時主要由 平面狀絲網50之多孔結構提供液體回流之毛細力驅動冷凝之液體向蒗 1271502 發端回流，而折狀絲網40所形成夕、、亡、爸 机、48橫截面較大，有欵提 體之回流速度，從而同時達到高的毛 叶欣 ㈣、、、田力及而回流速度，提昇 之傳熱性能。 ' 10 上述實施例中，折狀絲網4〇呈9〇。連續彎折從而形成橫截面 形之流道48 ’可以理解地’該折狀絲網40並不限於上述之彎折方1， 只要其於熱管10内形成流道結構即可。

如第四圖及第五騎示為折狀絲網之另—實施方式，折狀絲網_ 連續幫折，其橫截面大致呈鑛齒狀，折狀絲網於熱管姻内形成 橫截面大致呈三角形之流道448。 如第六圖及第七圖所示為折狀絲網之再一實施方式，折狀絲網_ 包括交替設置之-水平段642及兩傾斜段646，該兩傾斜段_之橫截 面呈鑛齒狀’二者之連接處與管體2G之内壁面緊密接觸，水平段⑽ 與平面狀絲網50緊密接觸，從而該兩傾斜段_之間形成橫截面呈三 角形之第-流道648，該水平段642與其兩側相鄰之傾斜段_之間形 敍致呈梯形之第二流道648，，該第—流道⑽與第二流道⑽，沿熱 官610之圓周方向間隔分佈。可以理解地，也可將該折狀絲網_反 向設置使折狀絲網_之水平段642係、與管體2()接觸，而彎折段_ 與水平狀絲網50相接觸。 以上貫施方式中，係將折狀絲網夾置於管體2〇與平面狀絲網％ 之間可以理解地’也可將折狀絲網置於最内層，而平面狀絲網夹 置於管體20與折狀絲網之間。 9 ^ 1271502 另，以上所述之毛細結構層30僅包括相疊設之一層平面狀絲網5〇 及一層折狀絲網，可以理解地，該毛細結構層3〇也可由三層或更多層 由平面狀絲網及折狀絲網相疊置而成之絲網結構，如第八圖所示，毛 細結構層30,包括兩層平面狀絲網5〇及夾置於該兩平面狀絲網％之間 之折狀絲網40，如第九圖所示毛細結構層3Q”包括兩層折狀絲網4〇及 夾置於該兩折狀絲網4〇之間之平面狀絲網5〇。 以上所述各絲網層均採用相同網目之絲網，即各絲網之孔隙相 同’可以理解地，各絲網之孔隙也可不同，如平面狀絲網與折狀絲網 採用不同網目之絲網，同理，各種絲網也可分別採用不同網目之絲網， 如第十圖所示，毛細結構層13〇包括兩層折狀絲網及一夾置 於該兩折狀絲網140、140,之間之平面狀絲網15〇，其中折狀絲網14〇 之孔隙最小，平面狀絲網15〇孔隙居中，折狀絲網14〇，孔隙最大。 第十一圖為本發明熱管10之毛細結構層3〇之製造方法流程圖， 其包括以下步驟：首先提供至少一呈片狀之平面狀絲網5〇及一呈片狀 之折狀絲網40 ;然後將片狀之絲網4Q、5Q捲成筒狀體；最後將筒狀體 置入官體20内。下面結合第十二圖至第十三圖詳細介紹本發明熱管毛 細結構層之製造方法。 首先，提供一平面狀絲網5〇(如第二圖所示)及一折狀絲網4〇(如第 二圖所不）’該折狀絲網40係由一平面狀絲網5〇彎折而成，通過上下 兩換具同時對平面狀絲網5Q進行沖壓，從而形成折麟網4G，可以理 解地，该折狀絲網40也可由其它方式製成。

1271502 對官體20抽真空及封口，即可得到熱管10。 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟， 以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在 菱依本發醫神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於町之中請 圍内。 月 【圖式簡單說明】 弟圖係熱管沿橫截面示意圖。 第二圖係平碌、_沿熱管關方向制示意圖。 第三圖係折狀絲網沿熱管圓周方向展開示意圖。 第四圖係折狀絲網另一實施方式示意圖。 第五圖係第四_示折狀絲網於鮮之示意圖。 第/、圖係折狀絲網又_實施方式示意圖。 弟七圖係第六圖所示折狀絲網應用於熱管之示意圖。 弟八圖係鮮另—實施方式«面示意圖。 第九圖係熱管又—實施方式賴面示意圖。 第十圖係熱管再-實施方式橫戴面示意圖。 第圖縣發紅細結_製造方法流程圖。 第十二圖係毛細結構層捲設於拉桿示意圖。 第十—圖係將毛細結構層置入管體示意圖。 【主要元件符號說明】 熱管 】〇、410、610 拉桿 100 12 • 1271502 毛細結構層130 、30、30,、 30，， 平面狀絲網 150 > 50 水平段 42 ^ 642 下水平段 44 垂直段 46 第一流道 648 折狀絲網 140、140’、40、440 管體 上水平段 流道 448 傾斜段 第二流道 、640 20 43 、48 646 648,

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Claims (1)

1271502 十、申請專利範圍： • 種熱管毛細結構層’该毛細結構層係與熱管管體之内壁面緊密接 觸’其改良在於：該毛細結構層包括沿熱管徑向疊設之複數層絲網， 该複數層絲網包括當沿熱管圓周展開至少一呈平面狀之絲網及一呈 折狀之絲網，該折狀絲網於熱管内形成沿熱管軸向之流道。 2·如申請專利範圍第1項所述之熱管毛細結構層，其中該折狀絲網沿 熱管圓周方向連續彎折，於熱管内形成橫截面呈梯形之流道。 3·如申凊專利範圍第1項所述之熱管毛細結構層，其中該折狀絲網呈 鋸齒狀連續彎折，於熱管内形成橫截面呈三角形之流道。 4·如申睛專利範圍第1項所述之熱管毛細結構層，其中該折狀絲網包 括父替設置之水平段及鋸齒狀彎折段，於熱管内形成沿熱管圓周交 替分佈之第-流道及第二流道，該第一流道之橫截面呈三角形，該 弟一流道之橫截面呈梯形。 5·如申請專利顧第1項所狀鮮毛細結構層，其帽複數絲網層 包括至少兩層平面狀絲網及錢於該兩層平面狀絲網之間之折狀絲 網。 6·如申請專繼圍第5項所述之歸毛細結構層，其巾兩平面狀絲網 之網目不同。 7·如申請專利範圍第！項所述之熱管毛細結構層，其中該複數絲網層 包括至J兩層折狀絲網及夾置於該兩層折狀_之間之平面狀絲 網。 14 1271502 磨 8·如申請專利範圍第7項所述之熱管毛細結構層，其中兩折狀絲網之 網目不同。 9·如申請專利範圍第1 ’2’3 ’4’5，6, 7或8項所述之熱管毛細結 ‘ 構層，其中該折狀絲網與平面狀絲網之孔隙大小不同。 10· —種熱管毛細結構層之製造方法’包括以下步驟： 絲網，提供至少一片狀之折狀絲網及一片狀之平面狀絲網； * 捲設，將片狀絲網逐層捲成筒狀絲網； • 置入，將筒狀絲網置入熱管管體内。 11. 如申請專利範圍第10項所述之熱管毛細結構層之製造方法，其中捲 設係將絲網逐層捲設於一拉桿外表面。 12. 如申請專利範圍第11項所述之熱管毛細結構層之製造方法，其中置 入係將絲網與拉桿一並置入熱管管體内。 13·如申請專利範圍第10項所述之熱管毛細結構層之製造方法，其中置 入還包括對置入絲網後之管體進行壓扁，從而絲網與管體緊密接觸。 φ 14·如申請專利範圍第1〇，11，12或13項所述之熱管毛細結構層之製 造方法’其中6亥片狀之折狀絲網係將片狀之平面狀絲網彎折而成。 15