TWI287612B - Mesh-type heat pipe and method for manufacturing the same - Google Patents

Description

1287612 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及散熱領域，特別係關於一種利用相變化原理進行傳熱 的網狀式熱管及其製造方法。 #' 【先前技術】 習知散熱領域中，熱管由於具有傳熱快的特點而得到廣泛應用， • 其係利用殼體内的工作液體在氣、液兩相變換時吸收或放出大量熱的 原理進行工作，殼體内壁上通常設置有便於冷凝液體回流的毛細結構 _ (CaPillaryWick struc_)，該毛細結構之功能主要係一方面提供冷凝 後液體快速回流所需的驅動力，另一方面提供殼體内壁與殼體内液氣 介面間的熱傳導路徑。目前常用的毛細結構主要有網狀式、燒結式及 溝槽式三種，其中，網狀式毛細結構一般係由金屬網編織形成，並於 ^ 殼體密封前置入管内而製得網狀式熱管，燒結式毛細結構係由金屬粉 末顆粒高溫燒結於殼體内壁上形成，而溝槽式毛細結構係為直接在殼 體内壁上形成的複數細小溝槽。在使用時，熱管之一端(蒸發端)置於 • 高溫熱源處，殼體内的工作液體受熱而蒸發成氣態，該蒸氣經由殼内 空腔流向熱管之另一端(冷凝端)後放出熱量而冷凝成液態，該冷凝液 體在殼體内壁毛細結構的吸附力下快速返回蒸發端並繼續下一次工 作循環，如此將熱量從一處傳遞至另一處。 就網狀式熱管而$，其中置入的金屬網式毛細結構與殼體的内壁 貼合是否緊密，將影響熱量在殼體與殼體内液氣介面之間的傳遞，對 熱傳性質產生較大的影響，因此，為獲得良好的傳熱效果，業界常採 用支#結構對毛細機構進行支律，以使毛細結構緊貼於殼體内壁上， 如業界採用之於殼體内置入螺旋彈簧或者置入與殼體同軸心的支撐 内管。 然而，螺旋彈簧由於接觸面積小而不能對整個毛細結構產生均衡 的抵壓力，支撐内官雖可對毛細結構提供均衡之抵壓力，但熱管在較 1287612 多，運㈣合巾，常需進储彎献壓融滿足實際絲，比如在將 熱官運用於筆記型魏時，通常需將鮮折彎或打錢再細，以充 分利用有限之_，而上述支彻管由於具有餅之雛，在進行折 幫或者打糾賴克服支撐崎較大觸性，因此給折彎及打爲工序 帶來較大不便’並不，統在-槐度上魏細結構的破壞。 【發明内容】 ： 本發明之目的在於提供一種可對毛細結構提供均衡抵壓力且便 於折彎或者打扁的網狀式熱管。 本發明之另一目的在於提供一種上述網狀式熱管的製造方法。 本發明網狀式熱管包括外管、内管及夾設於外管與内管之間的網 狀式毛細結構層，該内管對所述毛細結構層進行支撐使其貼於外管， 該内管上設置有切口且其表面貫穿設有複數孔洞。 上述網狀式熱管的製造方法包括如下步驟：提供一外管；提供一 貫穿設有複數孔洞的内管，且該内管上設置有切口；包覆一網狀式毛 細結構層於所述内管的外壁上；及加熱外管並將所述内管與毛細結構 層***該外管中。 本發明網狀式熱管由於内管設置有切口，因而除了能夠對毛細結 構層提供足夠且均衡的抵壓力外，還可方便地於切口處進行折彎或者 打扁以適應現代電子散熱領域中，如筆記型電腦中。 【實施方式】 第一圖爲本發明網狀式熱管第一實施例的轴向剖面示意圖，該熱 管10包括一外管12、一内管14及夾設於外管12與内管14之間的網狀式 毛細結構層16。其中，該外管12由導熱性能良好之金屬如銅等製成， 該内管14對設於外管12内壁的毛細結構層16提供均衡的外張抵壓 力’以使毛細結構層16整體緊貼於外管;[2的内壁上，從而在外管12與 管内的工作液體(圖未示)之間提供良好且有效的熱傳通道。該内管14 的表面上設有貫穿的複數圓形的孔洞142，以便使充填於管内的工作 1287612 液體通過該等孔洞142並與毛細結構層16循環相通，該等孔洞142以佔 内管14整體表面積的70%左右為佳，如此既可對毛細結構層16提供較 佳且均衡的彈性抵壓力，亦可使工作液體較順利地經由孔洞142而與 毛細結構層16相通。

為便於進行折彎，該内管14以未貫穿其管體的切口 144分割形成 為轴向之兩段式結構，圖中所示該切口 144為沿内管14之徑向設置， 便於從該切口M4處進行折彎操作。相比習知技術而言，本發明由於 該切口 144之存在，於折彎時無須克服内管自身較大之剛性，使折 彎工序變得更容易，且可一次折彎到位，在折彎處減少應力產生，減 少對管内毛細結構層16造成破壞的機率。 可以理解地’如果熱管1〇需在多處進行折彎，則可相應地設置更 多的切口 144而將内管14設為多段，當然，該切口144除沿徑向設置 外，還可在此基礎上沿該徑向呈一定角度設置。為進一步加強内管14 的塑性以更有利於折彎，該内管14可由有機材料如聚酰胺等聚合物製 成，亦或由具有彈性的金屬材料如銅、鋁等製成，當然，在選擇内管 I4之材料時，還必須考慮其與工作液體之I容問題，即必須能夠與工 作液體共存而不相互影響。該毛細結構層10可由金屬網或纖維束編織 形成:其包覆在内管14的外壁上，並藉由内管14的彈性外張力而緊貼 於外官12的内壁上，以提供工作液體回流所需的驅動力。 上述網狀式熱管10之製程也相對較簡單，如第二圖所示，可先在 已經成型之具有切口 144之多段式内管14上包覆—網狀式毛細結構層 16，然後加管12使其膨脹，再將包覆有毛細結構層16的内管_ 入麵外管!2内，待外管12自然冷卻收縮後，即緊緊地包覆該多孔之 内管14，從而將毛細結構層16夹設於内管14與外管12之間。 孔洞242 第三圖與細騎示為本發明所湖崎之另_#顧，該内管 24係形成雜糾__段絲構，兩段之間完全躺娜成徑向 切口244，以便於該斷開處進行折彎，且内管％表面上貫料有複數 1287612 第五圖與第六圖所示為本發明所採用内管之另一實施例，為便於 進行打扁，該内管34由其兩端往中間沿與内管34轴向平行的方向設置 有切口344，以便於打扁。相比習知技術而言，本發明由於該切口344 之存在，降低了内管34之整體剛性，並可在打扁時提供一釋放應力之 空間，使打扁工序變得更容易，即時釋放打扁過程中產生的應力，減 少對管内毛細結構層16造成破壞的機率。可以理解地，該切口344可 以設置成更多的其他型態，如設置多道，或者相互交錯設置等，為同 時實現便於折彎及打扁，還可同時在内管上設置徑向與軸向切口。 本發明之網狀式熱管，所採用之多孔隙之内管14可對網狀式毛細 結構層16產生均衡的外張抵壓力，使該毛細結構層16與外管12之内壁 貼合良好，在外管12與管内之工作液體之間體供高效的熱傳導路徑， 達到良好的傳熱功效；同時，由於内管12上設置有便於進行折彎或者 打爲的切口’可方便地於切口處進行折彎或者打扁以適應現代電子散 熱領域中，如筆記型電腦。 本發明之内管上所設之孔洞以形成一定圖案為佳，如第七圖所 示，該板材40上設置的圓孔42形成平行交錯排佈狀，所述圓孔42可以 通過各種方式如衝壓或鑄造等成型板材4〇上，之後將該板材4〇捲成圓 筒狀即可獲得本發明之内管。可以理解地，上述圓孔42亦可改設為其 他形狀，如方形、三角形、多邊形或者其他幾何形狀。 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申 請。惟’以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案 之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之 等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明網狀式熱管第一實施例的轴向剖面示意圖。 第二圖係第一圖所示熱管之製造方法立體示意圖。 第三圖係本發明網狀式熱管中内管之另一實施例。 1287612 第四圖係第三圖沿A-A方向的剖示圖。 第五圖係本發明網狀式熱管中内管之又一實施例。 第六圖係第五圖沿B-B方向的剖示圖。 第七圖係本發明所採用内管之平面展開示意圖。 【主要元件符號說明】 熱管 10 外管 12 内管 14、24、34 毛細結構層 16 孔洞 142、242 切口 144 ^ 244 > 344 板材 40 圓孔 42

Claims (1)

1. 十、申清專利範圍： 1·-翻狀式熱管，其包括外管、内管及爽設射卜管與内管之_網狀式毛 細結構層，勒管對所述毛細結構層進行支舰其貼於外管，且該^管 表面上貫穿設有複數孔洞，其改良在於：該内管上設置有至少一切口 ^ 該切口沿熱管的徑向或軸向設置。 2·如申請專纖圍第i酬述之網狀式熱管，其巾翻管細未貫穿管 切口分割形成為軸向多段式結構。 、 3·如申請專利範圍帛i項所述之網狀式熱管，其中該内管係_形成為 不連續的多段式結構。 ° 春 4·如申請專利範圍第1項所述之網狀式熱管，其中該切口沿内管徑向設置。 5·如申請專利範圍第i項所述之網狀式熱管，其中該切口沿内管軸向平行設 6·如申請專娜圍第1項所述之峨式熱管，其巾制管係由有 具有彈性的金屬製成。 ' 7·如申請專利範圍第1項所述之網狀式熱管，其中該内管的孔洞佔内管整體 表面積的70%左右。 8·如申請專利範圍第1項所述之網狀式熱管，其中該毛細結構層為金屬網或 纖維束編織形成。 9·一種網狀式熱管的製造方法，包括如下步驟： 提供一外管； 提供一貫穿設有複數孔洞的内管，且該内管上沿熱管的徑向或軸向設置 有切口； 包覆一網狀式毛細結構層於所述内管的外壁上；及 加熱外管並將所述内管與毛細結構層***該外管中。 10·如申請專利範圍第9項所述之網狀式熱管的製造方法，其中所提供的内 管為由有機材料或者具有彈性的金屬製成。 11·如申請專利範圍第9項所述之網狀式熱管的製造方法，其中所提供的内 管係斷開形成為軸向不連續的多段式結構。 11 1287612 仏如令請專利翻第9項所述之網狀式熱管的製造方法 的内管係以未貫穿管體的切口分割形成為麵多段式社播 .如申請專利範圍第9項所述之網狀式熱管的製 之切口為沿内管之徑向。 Μ·如申睛翻細第9項所述之離式熱麵製造麵 之切口與内管軸向平行。 ，、甲所心置 I5·如申睛專纖圍第9項所述之網狀式熱管的製造方法， 之内官中，其孔洞佔整體表面積的70%左右。 八

   I6·如申明專利範圍第9項所述之網狀式熱管的製造方法，其中所包覆 的網狀式毛細結構層為由金屬網或纖維束編織形成。、 旻 12