TWI787749B - 散熱結構、散熱結構的製作方法以及裝置 - Google Patents

散熱結構、散熱結構的製作方法以及裝置 Download PDF

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Abstract

一種散熱結構，包括第一殼體、管體、第二殼體、第一毛細結構以及工作液體；第一殼體包括主體部與連接部，連接部在主體部的一側並彎折圍設成通孔；管體包括第一端以及第二端，第一端開口，第二端封口，第一端與第二端連通形成一腔體，第一端與連接部連接，腔體與通孔連通；第二殼體與第一殼體以及管體連接形成一密封的容納腔；第一毛細結構位於管體的內壁以及第一殼體與管體連接的同一表面；以及工作液體容置於容納腔中。本申請還提供一種散熱結構的製作方法以及包括散熱結構的裝置。

Description

散熱結構、散熱結構的製作方法以及裝置
本申請涉及散熱領域，尤其涉及一種散熱結構、散熱結構的製作方法以及裝置。
對於具有發熱件的裝置(例如機械設備、電子產品等)，隨著裝置的運行，發熱件產生的熱量也越來越多。通常在發熱件表面設置具有散熱功能的散熱結構對熱量進行散熱。
目前的散熱結構中，熱管中的毛細結構沿熱管延伸方向連接至均溫板底部的毛細結構，會使蒸汽通道處毛細結構阻擋，蒸氣流入熱管端的流動阻力較大，需要較高的蒸汽壓力才能使蒸汽通過，蒸汽壓力高意味著溫度變高也會導致熱阻增加；且上述的毛細結構在形成過程中需兩次填粉，在連接處會出現斷層的情況，影響毛細回流，導致熱阻增加。
因此，有必要提供一種熱阻小的散熱結構。
另，還有必要提供一種散熱結構的製作方法以及包括所述散熱結構的裝置。
一種散熱結構，包括第一殼體、管體、第二殼體、第一毛細結構以及工作液體；第一殼體包括主體部與連接部，所述連接部在所述主體部的一側並彎折圍設成通孔；管體包括第一端以及第二端，所述第一端開口，所述第二端封口，所述第一端與所述第二端連通形成一腔體，所述第一端與所述連接部連接，所述腔體與所述通孔連通；第二殼體與所述第一殼體以及所述管體連接形成一密封的容納腔；第一毛細結構位於所述管體的內壁以及所述第一殼體與所述管體連接的同一表面；以及工作液體容置於所述容納腔中。
在一些實施方式中，所述第一端位於所述連接部的內部並與所述連接部連接。
在一些實施方式中，所述第一端位於所述與所述連接部的端部連接，所述第一毛細結構還覆蓋所述連接部。
在一些實施方式中，所述第二殼體具有一凹槽，所述凹槽與所述腔體連通形成所述容納腔。
在一些實施方式中，所述第二殼體朝向所述第一殼體的表面還設置有第二毛細結構，所述第二毛細結構與所述第一毛細結構連接。
一種散熱結構的製作方法，包括以下步驟：提供一第一殼體，包括主體部與連接部，所述連接部在所述主體部的一側並彎折圍設成通孔；提供管體，所述管體包括第一端以及第二端，所述第一端開口，所述第二端封口，所述第一端與所述第二端連通形成一腔體，將所述第一端與所述連接部連接，所述腔體與所述通孔連通；在所述管體中***芯棒，所述芯棒與所述管體之間預留縫隙；在所述縫隙中以及所述第一殼體與所述管體連接的同一表面填充金屬粉末後燒結，以使所述金屬粉末形成第一毛細結構； 取出所述芯棒；提供第二殼體，連接所述第二殼體與所述第一殼體，所述第二殼體與所述第一殼體以及所述管體形成一具有注液口的容納腔；以及向所述容納腔中注入工作液體後密封所述注液口，得到所述散熱結構。
在一些實施方式中，所述連接部的數量為複數個，每一所述連接部連接一所述管體。
在一些實施方式中，所述管體穿設於所述通孔並與所述連接部相互重合連接。
在一些實施方式中，所述第二殼體朝向所述第一殼體的表面設置有第二毛細結構，所述第二毛細結構與所述第一毛細結構連接。
一種裝置，所述裝置包括所述散熱結構。
本申請提供的散熱結構，在所述第一殼體與所述管體的表面設置一體結構的第一毛細結構，在所述工作液體受熱流動的過程中，流動阻力小，散熱快。
200:裝置
210:發熱件
100:散熱結構
10:第一殼體
12:主體部
14:連接部
16:通孔
20:管體
22:第一端
24:第二端
26:腔體
30:芯棒
35:第一毛細結構
50:第二殼體
52:凹槽
53:密封塞
54:第二毛細結構
60:容納腔
圖1為本申請實施例提供的裝置的結構示意圖。
圖2為圖1所示的散熱結構的結構示意圖。
圖3為本申請一實施方式中的散熱結構的截面示意圖。
圖4為本申請一實施方式提供的第一殼體的截面示意圖。
圖5為在圖4所示的第一殼體上連接管體的截面示意圖。
圖6為在圖5所示的管體中***芯棒後的截面示意圖。
圖7為在圖6所示的管體與芯棒之間以及第一殼體的表面填充金屬粉末並燒結後形成第一毛細結構的截面示意圖。
圖8為去除圖7所示的芯棒後的截面示意圖。
為了能夠更清楚地理解本申請的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本申請進行詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施方式及實施方式中的特徵可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本申請，所描述的實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部的實施方式。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本申請。本文所使用的術語“和/或”包括一個或複數個相關的所列項目的所有的和任意的組合。
在本申請的各實施例中，為了便於描述而非限制本申請，本申請專利申請說明書以及申請專利範圍中使用的術語“連接”並非限定於物理的或者機械的連接，不管是直接的還是間接的。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“左”、“右”等僅用於表示相對位置關係，當被描述物件的絕對位置改變後，則該相對位置關係也相應地改變。
請參閱圖1，一種裝置200，包括發熱件210以及散熱結構100。所述散熱結構100連接所述發熱件210，所述發熱件210在運行過程中產生熱量，所述散熱結構100將熱量傳遞給所述散熱結構100，通過散熱結構100快速將熱量散 發出去，以維持所述發熱件210工作環境的穩定。其中，所述發熱件210可以是電池、CPU等。
請參閱圖2以及圖3，所述散熱結構100包括第一殼體10、第二殼體50、管體20、第一毛細結構35以及工作液體(圖未示)。
所述第一殼體10、所述管體20與所述第二殼體50形成一密閉的容納腔60，所述第一毛細結構35位於所述管體20的內壁以及所述第一殼體10的表面，所述工作液體容置於所述容納腔60中。
所述第一殼體10包括主體部12與連接部14，所述連接部14在所述主體部12的一側並延伸圍設形成通孔16，每一所述連接部14圍設形成一通孔16，複數個所述連接部14圍設形成複數個通孔16。
在一些實施方式中，所述管體20的數量為複數個，每一所述連接部14連接一所述管體20，複數個所述連接部14位於所述主體部12的同一側，複數個所述管體20位於所述主體部12的同一側。複數個所述管體20，有利於增加所述散熱結構100的散熱面積，從而提升所述散熱結構100的散熱效率。
所述管體20大致為管狀，所述管體20包括第一端22以及第二端24，所述第一端22與所述第二端24相互連接且連通形成一腔體26。所述第一端22開口，所述第二端24封口，所述第一端22與所述連接部14連接，所述腔體26與所述通孔16連通，所述第二端24與所述連接部14朝向同一方向延伸。
所述第一毛細結構35覆蓋所述管體20的內壁以及所述主體部12與所述管體20相連接的同一表面。
在一些實施方式中，所述管體20的第一端22位於所述連接部14的內部並與所述連接部14連接，即所述管體20與所述連接部14疊加重合，所述管體20的外壁與所述連接部14的內壁連接。
在一些實施方式中，所述管體20位於所述連接部14背離所述主體部12的端部並與所述連接部14連接，則所述第一毛細結構35覆蓋所述管體20內壁與所述主體部12表面的同時還覆蓋所述連接部14的表面。
所述第二殼體50具有一凹槽52，所述第二殼體50位於所述第一殼體10背離與所述管體20的一側，所述第二殼體50與所述第一殼體10最外緣的主體部12連接，所述凹槽52與複數個所述腔體26共同形成所述容納腔60。所述凹槽52的設置，可以增加所述容納腔60的體積，從而可以容納更多的工作液體，提升所述散熱結構100的散熱效率。
在一些實施方式中，所述第二殼體50朝向所述第一殼體10的表面還設置有第二毛細結構54，所述第二毛細結構54與所述第一毛細結構35連接。所述散熱結構100安裝與所述裝置200中時，所述第二殼體50背離所述第一殼體10的表面與所述發熱件210連接，所述發熱件210產生熱量時，所述第二殼體50的溫度高於所述第一殼體10以及所述管體20的溫度，位於所述第二毛細結構54中的工作流體吸收熱量，吸收熱量後的工作流體隨著所述第一毛細結構35將熱量傳遞至管體20中，從而快速將熱量散發出去。
請參閱圖3至圖8，本申請實施例提供一種散熱結構100的製作方法，包括步驟S1-S7。
步驟S1：請參閱圖4，提供一第一殼體10，包括主體部12與連接部14，所述連接部14在所述主體部12的一側並彎折圍設成通孔16。
即所述第一殼體10未形成所述通孔16的區域為主體部12，所述連接部14與所述主體部12連接。
所述通孔16的數量可以為一個或複數個。在本實施方式中，所述通孔16的數量為複數個，複數個所述通孔16的位置可以根據需要進行設置，例如按照一定的陣列排列。
可以理解地，每一所述通孔16的周緣具有一所述連接部14，複數個所述通孔16具有複數個所述連接部14。複數個所述連接部14均朝向同一方向彎折延伸，即複數個所述連接部14位於所述主體部12的同一側。
步驟S2：請參閱圖5，提供管體20，所述管體20包括第一端22以及第二端24，所述第一端22開口，所述第二端24封口，所述第一端22與所述第二端24連通形成一腔體26，將所述第一端22與所述連接部14連接，所述腔體26與所述通孔16連通。
所述管體20的數量與連接部14的數量相同，每一所述連接部14連接一所述管體20，所述第二端24沿所述連接部14彎折方向延伸。
在一些實施方式中，所述管體20的第一端22的外徑與所述通孔16的直徑相適配，所述管體20穿設於所述通孔16中。所述第一端22的外壁與所述連接部14內壁連接，可以通過鐳射焊、擴散焊等方式連接成一體。
在另一些實施方式中，所述管體20的第一端22與所述連接部14背離所述主體部12的端部連接。
所述管體20的材質為導熱性能好的材質，例如金屬，用於提升散熱效率。
步驟S3：請參閱圖6，在所述管體20中***芯棒30，所述芯棒30與所述管體20之間預留縫隙。
可以理解地，所述芯棒30的直徑小於所述通孔16的直徑。將所述芯棒30從開口的第一端22***所述管體20，所述芯棒30位於所述管體20的中心位置，所述芯棒30的一端抵接於所述第二端24或者與第二端24相距設置，預留後續形成第一毛細結構35的空間。
步驟S4：請參閱圖7，在所述縫隙中以及第一殼體10與所述管體20連接的同一表面填充金屬粉末後燒結，以使所述金屬粉末形成第一毛細結構35。
在一些實施方式中，所述金屬粉末填充所述管體20與所述芯棒30之間的縫隙，還將所述金屬粉末一併鋪設於所述主體部12與所述管體20連接的同一側的表面，從而在一步燒結過程中，同時在所述管體20內壁以及所述主體部12的表面形成連續地所述第一毛細結構35，可以避免多次燒結而導致第一毛細結構35斷層的情況，另外，還可以簡化流程。
在另一些實施方式中，所述金屬粉末還覆蓋所述連接部14的表面。
步驟S5：請參閱圖8，取出所述芯棒30。
所述金屬粉末被燒結形成的所述第一毛細結構35固定於所述管體20內壁以及所述連接部14的表面。將所述芯棒30從所述管體20中取出後，在所述管體20中形成一腔體26。可以理解地，所述第一毛細結構35在同一燒結步驟中形成，所述第一毛細結構35為一體結構，不會出現斷層。
在一些實施方式中，所述第一毛細結構35還一併覆蓋所述連接部14的表面。
可以理解地，在本實施方式中，所述腔體26的數量為複數個。
步驟S6：請再次參閱圖3，提供第二殼體50，連接所述第二殼體50與所述第一殼體10，所述第二殼體50與所述第一殼體10以及所述管體20形成一具有注液口(圖未標)的容納腔60。
所述第二殼體50與所述第一殼體10的形狀大致相適配。所述第二殼體50具有一凹槽52，所述第二殼體50位於所述第一殼體10背離與所述管體20的一側，所述第二殼體50與所述第一殼體10最外緣的主體部12連接，所述凹槽52與複數個所述腔體26共同形成所述容納腔60。
所述第二殼體50與所述第一殼體10連接時，預留一注液口，用於後續步驟中朝向所述容納腔60中注入工作液體。
在一些實施方式中，所述第二殼體50朝向所述第一殼體10的表面還設置有第二毛細結構54，所述第二毛細結構54與所述第一毛細結構35連接，便於蒸汽傳輸，降低熱阻。
步驟S7：從所述注液口朝向所述容納腔60中注入工作液體後密封所述注液口，得到所述散熱結構100。
所述工作液體可以是水，也可以是其他在使用過程中能夠產生相變的液體，例如丙酮、乙醇等。
在注入所述工作液體40後，進行抽真空處理，然後可以採用焊接或者採用一密封塞53密封所述注液口。
本申請提供的散熱結構100，在所述第一殼體10與所述管體20的表面設置一體結構的第一毛細結構35，在所述工作液體40受熱流動的過程中，流動阻力小，散熱快；本申請提供的散熱結構100在製作過程中，一次燒結步驟中形成所述第一毛細結構35，避免出現斷層；同時，流程簡化，節省成本。
以上實施方式僅用以說明本申請的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施方式對本申請進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本申請的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本申請技術方案的精神和範圍。
100:散熱結構
10:第一殼體
12:主體部
14:連接部
20:管體
22:第一端
24:第二端
26:腔體
35:第一毛細結構
50:第二殼體
52:凹槽
54:第二毛細結構
60:容納腔

Claims (4)

  1. 一種散熱結構的製作方法，其改良在於，包括以下步驟：提供一第一殼體，包括主體部與連接部，所述連接部在所述主體部的一側並彎折圍設成通孔；提供管體，所述管體包括第一端以及第二端，所述第一端開口，所述第二端封口，所述第一端與所述第二端連通形成一腔體，將所述第一端與所述連接部連接，所述腔體與所述通孔連通；在所述管體中***芯棒，所述芯棒與所述管體之間預留縫隙；在所述縫隙中以及所述第一殼體與所述管體連接的同一表面填充金屬粉末後燒結，以使所述金屬粉末形成第一毛細結構；取出所述芯棒；提供第二殼體，連接所述第二殼體與所述第一殼體，所述第二殼體與所述第一殼體以及所述管體形成一具有注液口的容納腔；以及向所述容納腔中注入工作液體後密封所述注液口，得到所述散熱結構。
  2. 如請求項1所述之散熱結構的製作方法，其中所述連接部的數量為複數個，每一所述連接部連接一所述管體。
  3. 如請求項1所述之散熱結構的製作方法，其中所述管體穿設於所述通孔並與所述連接部相互重合連接。
  4. 如請求項1所述之散熱結構的製作方法，其中所述第二殼體朝向所述第一殼體的表面設置有第二毛細結構，所述第二毛細結構與所述第一毛細結構連接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6647625B2 (en) * 2001-12-13 2003-11-18 Wei Te Wang Method for fabricating a heat pipe structure in a radiating plate
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TW201719101A (zh) * 2015-11-17 2017-06-01 Asia Vital Components Co Ltd 散熱裝置

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