專利名稱：平板式熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板式熱管，特別是指一種性能穩(wěn)定的平板式熱管。
背景技術(shù)：
為解決高速計算機的高密度散熱問題，目前業(yè)界普遍采用利用相變化原理進行散 熱或者傳熱的技術(shù)，比如目前常用的熱導(dǎo)管(Heat Pipe)、回路式熱管(Loop Heat Pipe)以 及平板式熱管(Vapor Chamber)等產(chǎn)品。就熱導(dǎo)管而言，其因體積小、利用相變潛熱作用能 快速輸送大量熱能、溫度分布均勻、構(gòu)造簡單、重量輕、無需外加作用力、壽命長、低熱阻、遠 距傳輸?shù)忍匦?，符合目前計算機等領(lǐng)域的散熱需求，因此被廣泛用來解決散熱問題。平板式熱管屬于熱管的一種，其工作原理與傳統(tǒng)式熱管相同，因具有比傳統(tǒng)式熱 管更大的熱傳導(dǎo)面積，且更符合“輕、薄、短、小”的高實用價值，而被大量應(yīng)用在大型散熱面 的電子產(chǎn)品上。平板式熱管通常是利用上下兩平板形成一密閉空間且在兩平板的內(nèi)壁上形 成等厚度的毛細結(jié)構(gòu)，并填充工作介質(zhì)。當(dāng)下板吸收熱源發(fā)出的熱量后，貼設(shè)于下板上的毛 細結(jié)構(gòu)內(nèi)的工作介質(zhì)蒸發(fā)以帶走熱量。此時，若毛細結(jié)構(gòu)太厚，其內(nèi)工作介質(zhì)蒸發(fā)的反應(yīng)時 間長，傳熱效率不高；若毛細結(jié)構(gòu)太薄，毛細結(jié)構(gòu)容易發(fā)生干燥甚至燒損，從而影響熱管之 工作性能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種性能穩(wěn)定的平板式熱管。一種平板式熱管，包括一板狀的密封殼體、形成于殼體內(nèi)壁的多孔質(zhì)毛細結(jié)構(gòu)、容 置于殼體內(nèi)的工作介質(zhì)，所述殼體包括一與熱源接觸的吸熱部，所述毛細結(jié)構(gòu)具有一與該 吸熱部對應(yīng)的第一毛細部，其特征在于所述第一毛細部上開設(shè)有若干間隔排列且沿其厚 度方向延伸的鏤空部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明平板式熱管的第一毛細部設(shè)置內(nèi)設(shè)置有間隔的鏤空部 分，從而使平板式熱管減小了熱量傳導(dǎo)路徑、縮短了其內(nèi)的工作介質(zhì)蒸發(fā)的響應(yīng)時間，從而 快速帶走平板式熱管蒸發(fā)端的熱量，降低蒸發(fā)端與熱源之間的溫度；同時由于第一毛細部 及每一鏤空部分內(nèi)儲存有工作介質(zhì)，防止平板式熱管干燒，從而增強平板式熱管穩(wěn)定性。下面參照附圖，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖1是本發(fā)明第一實施例中平板式熱管的剖視圖。圖2是圖1中吸熱部及貼設(shè)其上的第一毛細部的立體圖。圖3是圖1中吸熱部及貼設(shè)其上的第一毛細部的剖視圖。圖4是本發(fā)明第二實施例中吸熱部及貼設(shè)其上的第一毛細部的剖視圖。圖5是本發(fā)明第三實施例中吸熱部及貼設(shè)其上的第一毛細部的剖視圖。圖6是本發(fā)明第四實施例中吸熱部及貼設(shè)其上的第一毛細部的剖視圖。
具體實施例方式請參照圖1及圖2，本發(fā)明第一實施例中的平板式熱管包括一殼體10、形成于殼體 10內(nèi)壁的一毛細結(jié)構(gòu)30及容置于殼體10內(nèi)的適量工作介質(zhì)。在本實施例中，該殼體10大 致呈矩形板狀，可以理解地，在其他實施例中，所述平板式熱管可以呈圓形板狀等其他適合 的形狀。殼體10采用導(dǎo)熱性能良好的材料(例如，銅、鋁)制成，其包括一縱長的上蓋11 及與上蓋11密封連接的一碗狀下蓋13。該殼體10內(nèi)的壓力低于大氣壓力。該下蓋13作 為本發(fā)明的蒸發(fā)部，用于吸收熱源的熱量。該上蓋11作為本發(fā)明平板式熱管的冷凝部，用 于將工作介質(zhì)吸收的熱量散發(fā)出去，令工作介質(zhì)蒸汽冷凝成液態(tài)。該下蓋13包括一縱長的吸熱部131、自吸熱部131相對兩端傾斜向上、向外延伸的 二過渡部133、自二過渡部133邊緣水平向外延伸的二延伸部134及自二延伸部134豎直向 上延伸的二側(cè)壁135。側(cè)壁135的頂端與上蓋11的邊緣抵頂并密封連接，從而形成所述殼 體10。可以理解地，在其他實施例中，上蓋11及下蓋13之間可以設(shè)置其相對兩端分別抵 頂上蓋11及下蓋13的至少一支撐體(圖未示)，以增強殼體10的強度。毛細結(jié)構(gòu)30為多孔質(zhì)毛細結(jié)構(gòu)，例如，可為絲網(wǎng)式毛細結(jié)構(gòu)、或燒結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)， 其包括貼設(shè)于上蓋11下表面的一縱長的、連續(xù)的第一毛細體31及貼設(shè)于下蓋13上表面的 一第二毛細體33。第一毛細體31為一板狀體，自上蓋11下表面向下凸設(shè)，用以引導(dǎo)上蓋 11下表面的工作介質(zhì)回流，從而加速工作介質(zhì)的回流速度。這些第一毛細體31的下表面與 第二毛細體33的上表面之間形成有間隔，使工作介質(zhì)蒸發(fā)時能夠快速地擴散至殼體10的 整個空間。該第二毛細體33在一些實施例中為燒結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)，其包括一縱長的第一毛細 部331、自第一毛細部331相對兩端傾斜向外、向上延伸的二第二毛細部333、自每一第二毛 細部333水平向外延伸的一第三毛細部335及自每一第三毛細部335豎直向上延伸的一第 四毛細部337。第一毛細部331貼設(shè)于下蓋13吸熱部131的上表面且在一些實施例中可為一板 狀體。第一毛細部331沿吸熱部131的長度及寬度方向上可形成有若干等距離間隔設(shè)置、 規(guī)律性排列的鏤空部分，該鏤空部分的孔徑遠大于第一毛細部331的毛細孔徑，其在一些 實施例中可為通孔3313，從而使吸熱部131上表面與通孔3313對應(yīng)的部分露出，而直接與 工作介質(zhì)接觸。如此設(shè)置，使第一毛細部331兼具有絲網(wǎng)式毛細結(jié)構(gòu)及燒結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)的 優(yōu)點。本發(fā)明第二毛細體33的第一毛細部331可儲存適量的工作介質(zhì)外，同時，由于毛細 力的作用，通孔3313內(nèi)亦可儲存適量工作介質(zhì)。當(dāng)吸熱部131與熱源接觸時，吸熱部131 將其吸收的部分熱量傳導(dǎo)至第一毛細部331的同時，將另一部分熱量直接傳導(dǎo)至通孔3313 內(nèi)的工作介質(zhì)，使其快速達到相變化狀態(tài)，將大量熱量帶離蒸發(fā)端，進而有效降低平板式熱 管與熱源之間的溫度，從而增強了平板式熱管的穩(wěn)定性?？梢岳斫獾?，這些通孔3313的橫截面可以是方形、圓形、多邊形、三角形、菱形，同 時其排列方式可以是數(shù)組排列、螺旋排列、漸進線排列或選擇性排列。該二第二毛細部333分別貼設(shè)于下蓋13 二過渡部133的上表面，且其厚度與第三毛細部335相等。該二第三毛細部335貼設(shè)于下蓋13延伸部134的上表面。該二第四毛 細部337分別貼設(shè)于下蓋13的側(cè)壁135的內(nèi)表面及側(cè)壁135與延伸部335的連接處，并將 該連接處填平。每一第一毛細部337的縱截面大致呈三角形，其厚度自中部向相對兩側(cè)逐 漸遞減。如此設(shè)置，一方面可縮短工作介質(zhì)回流的路徑，加速工作介質(zhì)的回流，另一方面可 以避免在平板式熱管內(nèi)部因空間矮小故其蒸汽作用力相互抵消而形成的一遲滯區(qū)域，從而 防止在下蓋13周圍造成無效區(qū)域。請參閱圖4，本發(fā)明第二實施例中平板式熱管的結(jié)構(gòu)與第一實施例中平板式熱管 的結(jié)構(gòu)相似，其主要區(qū)別在于第一毛細部331底端、與通孔3313對應(yīng)處設(shè)置有一厚度為第 一毛細部331厚度1/10 4/5的第五毛細部332。每一第五毛細部332貼設(shè)于下蓋13的 上表面且邊緣連接通孔3313各底端邊緣的第一毛細部331，從而使每一通孔3313形成一端 封閉的盲孔。由于第五毛細部332較薄，從而可相對于第一毛細部331縮短熱源熱量的傳 導(dǎo)路徑，提高傳熱效率，從而使其內(nèi)的工作介質(zhì)快速蒸發(fā)。同時，由于第一毛細部331的厚 度較大，其內(nèi)的工作介質(zhì)將補充至第五毛細部332中，從而防止其燒干。請參閱圖5，本發(fā)明第三實施例中平板式熱管的結(jié)構(gòu)與第二實施例中平板式熱管 的結(jié)構(gòu)相似，其主要區(qū)別在于第一毛細部331底端、與通孔3313對應(yīng)處設(shè)置有一厚度自一 端向相對另一端逐漸減小的、梯形體的第五毛細部334?？梢岳斫獾?，每一第五毛細部334 的排列方式相同，即每一第五毛細部334的厚度均沿同一方向變化；或相鄰二第五毛細部 334的排列方式相反，即同一方向上二相鄰的第五毛細部334厚度較小或較大的一端相對 且分別連接第一毛細部331相對兩側(cè)的下端，從而引導(dǎo)第一毛細部331內(nèi)的工作介質(zhì)有梯 度的流向第五毛細部請參閱圖6，本發(fā)明第四實施例中平板式熱管的結(jié)構(gòu)與第二實施例中平板式熱管 的結(jié)構(gòu)相似，其主要區(qū)別在于第一毛細部331底端、與通孔3313對應(yīng)處設(shè)置有一厚度自中 部向相對兩端遞增的內(nèi)凹弧形體第五毛細體336?？梢岳斫獾?，該第五毛細體336的縱截面 可以為三角形、棱形等其他適合的形狀?？梢岳斫獾?，在上述第二至第四實施例中，因本發(fā)明的平板式熱管蒸發(fā)端的第一 毛細部與第五毛細部之間具有厚度差，同時第一毛細部與第五毛細部及每一盲孔內(nèi)儲存有 工作介質(zhì)，使平板式熱管在減小了熱量傳導(dǎo)路徑、加快工作介質(zhì)蒸發(fā)的同時，達到兼顧防止 工作介質(zhì)燒干的功效。
權(quán)利要求
1.一種平板式熱管，包括一板狀的密封殼體、形成于殼體內(nèi)壁的多孔質(zhì)毛細結(jié)構(gòu)、容置 于殼體內(nèi)的工作介質(zhì)，所述殼體包括一與熱源接觸的吸熱部，所述毛細結(jié)構(gòu)具有一與該吸 熱部對應(yīng)的第一毛細部，其特征在于所述第一毛細部上開設(shè)有若干間隔排列且沿其厚度 方向延伸的鏤空部分。
2.如權(quán)利要求1所述的平板式熱管，其特征在于所述鏤空部分為通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的平板式熱管，其特征在于所述鏤空部分為盲孔，每一鏤空部分 與吸熱部接觸的底端形成有一厚度較第一毛細部薄的第二毛細部。
4.如權(quán)利要求3所述的平板式熱管，其特征在于所述第二毛細部的縱截面呈矩形、梯 形或厚度自中部向相對兩端遞增的內(nèi)凹弧形、三角形或棱形。
5.如權(quán)利要求1所述的平板式熱管，其特征在于所述第一毛細部為燒結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的平板式熱管，其特征在于所述殼體包括位于吸熱部相對兩端 的二側(cè)壁，所述毛細結(jié)構(gòu)進一步包括貼設(shè)于二側(cè)壁的二第三毛細部。
7.如權(quán)利要求6所述的平板式熱管，其特征在于所述第三毛細部進一步貼設(shè)于側(cè)壁 與吸熱部的連接處，并將該連接處填平，且其縱截面大致呈三角形，其厚度自中部向相對兩 側(cè)逐漸遞減。
8.如權(quán)利要求6所述的平板式熱管，其特征在于所述殼體進一步包括與吸熱部相對 且間隔設(shè)置的一上蓋，所述上蓋與第一毛細部間隔設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的平板式熱管，其特征在于一第四毛細部貼設(shè)于上蓋內(nèi)表面且 與第一毛細部間隔設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的平板式熱管，其特征在于該鏤空部分的孔徑遠大于第一毛細 部的毛細孔徑。
全文摘要
一種平板式熱管，包括一板狀的密封殼體、形成于殼體內(nèi)壁的多孔質(zhì)毛細結(jié)構(gòu)、容置于殼體內(nèi)的工作介質(zhì)，所述殼體包括一與熱源接觸的吸熱部，所述毛細結(jié)構(gòu)具有一與該吸熱部對應(yīng)的第一毛細部，所述第一毛細部上開設(shè)有若干間隔排列且沿其厚度方向延伸的鏤空部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明平板式熱管的第一毛細部內(nèi)設(shè)置有間隔的鏤空部分，從而使平板式熱管減小了熱量傳導(dǎo)路徑、縮短了其內(nèi)的工作介質(zhì)蒸發(fā)的響應(yīng)時間，從而快速帶走平板式熱管蒸發(fā)端的熱量，降低蒸發(fā)端與熱源之間的溫度；同時由于第一毛細部及每一鏤空部分內(nèi)儲存有工作介質(zhì)，防止平板式熱管干燒，從而增強平板式熱管穩(wěn)定性。
文檔編號F28D15/04GK102042778SQ20091030862
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者侯春樹 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司