熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法，該熱管結(jié)構(gòu)，包含：一管體、一網(wǎng)狀體，該管體具有一腔室，該腔室具有一第一側(cè)及一第二側(cè)及一工作流體，該第一、二側(cè)分設(shè)有一第一溝槽組及一第二溝槽組，該第一、二溝槽組與第一、二側(cè)壁面相交處具有一第一接觸部及一第二接觸部；該網(wǎng)狀體設(shè)于該腔室內(nèi)，與該第一、二接觸部貼設(shè)，借此可大幅減少熱管厚度并更可降低其制造成本。
【專利說(shuō)明】熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤指一種可令熱管更為薄型化，并降低制造成本的熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]熱管，其表觀上的熱傳導(dǎo)率是銅、鋁等金屬的數(shù)倍至數(shù)十倍左右而相當(dāng)?shù)膬?yōu)異，因此是作為冷卻用元件而被運(yùn)用于各種熱對(duì)策相關(guān)機(jī)器。從形狀來(lái)看，熱管可分成圓管形狀的熱管、平面形狀的熱管。為了冷卻CPU等的電子機(jī)器的被冷卻零件，基于容易安裝于被冷卻零件且能獲得更寬廣接觸面積的觀點(diǎn)，及隨著冷卻機(jī)構(gòu)的小型化、省空間化，在使用熱管的冷卻機(jī)構(gòu)的情況，也要求該熱管的薄型化，通常宜使用平面(板)或薄型熱管。
[0003]在熱管內(nèi)部設(shè)有空間(腔室)來(lái)作為工作流體的流路，并收容于該空間(腔室)內(nèi)的工作流體，經(jīng)由蒸發(fā)、冷凝等的相變化和移動(dòng)等，而進(jìn)行熱的轉(zhuǎn)移。接下來(lái)詳細(xì)的說(shuō)明熱管的動(dòng)作，該熱管具備密封的空洞(腔)部，借由收容于該空洞(腔)部的工作流體之相變化和移動(dòng)來(lái)進(jìn)行熱的轉(zhuǎn)移。
[0004]因此，業(yè)界采用熱管作為遠(yuǎn)端導(dǎo)熱的元件，將熱管穿設(shè)于散熱鰭片中，利用熱管內(nèi)部充填的低沸點(diǎn)工作液體在發(fā)熱電子元件處(蒸發(fā)端)吸熱蒸發(fā)，呈蒸氣的工作流體向散熱鰭片移動(dòng)，在散熱鰭片處(冷凝端)將發(fā)熱電子元件產(chǎn)生之熱量傳遞至散熱鰭片，再利用散熱風(fēng)扇將散熱鰭片上的熱量帶走，完成對(duì)電子元件的散熱。
[0005]熱管的制造方法是通過(guò)于一中空管體中利用一治具的中心棒來(lái)裝填金屬粉末，并將該金屬粉末通過(guò)燒結(jié)的方式于該中空管體內(nèi)壁形成一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，其后對(duì)該管體進(jìn)行抽真空填入工作流體最后封管，而因電子設(shè)備的薄型化的需求，而需將熱管壓制作成薄(板)型。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的通過(guò)將一熱管壓扁制成扁平板狀，借以符合薄型化的需求，要將熱管制作成薄型首要是將熱管進(jìn)行填粉燒結(jié)后將該熱管壓扁成為扁平狀，其后進(jìn)行填入工作流體后最后進(jìn)行封管，又或者是先將熱管的管體壓成扁狀，其后在進(jìn)行填粉燒結(jié)作業(yè)，但因壓扁后之管體內(nèi)部腔室極為狹窄，因此造成填粉作業(yè)施工不易與困擾，并由于熱管內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)同時(shí)要兼具支撐及毛細(xì)力傳導(dǎo)使用，在過(guò)于狹窄之空間內(nèi)則效果有限。
[0007]另者，熱管內(nèi)部的蒸氣通道將會(huì)因過(guò)度狹窄影響汽液循環(huán)，則此一制程及結(jié)構(gòu)甚不適當(dāng)。
[0008]故現(xiàn)有技術(shù)具有下列缺點(diǎn):
[0009]薄型化熱管加工不易；
[0010]易破壞熱管內(nèi)毛細(xì)結(jié)構(gòu)；
[0011]制造成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是，提供一種可實(shí)現(xiàn)熱管薄型化并降低制造成本的熱管結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明另一目的在提供一種可制成更為薄型化熱管及降低制造成本的熱管結(jié)構(gòu)制造方法。
[0014]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種熱管結(jié)構(gòu)，包含:一管體，具有一腔室，該腔室具有一第一側(cè)及一第二側(cè)及一工作流體，所述第一、二側(cè)壁面分設(shè)有一第一溝槽組及一第二溝槽組，該第一、二溝槽組與該第一、二側(cè)壁面相交處分別具有一第一接觸部及一第二接觸部；一網(wǎng)狀體，設(shè)于前述腔室內(nèi)，與前述第一、二接觸部之至少一接觸部相貼設(shè)。
[0015]所述第一、二溝槽組是軸向延伸設(shè)置于該第一、二側(cè)壁面。
[0016]該腔室更具有一第三側(cè)及一第四側(cè)，所述第一、二側(cè)為相互對(duì)應(yīng)，所述第三、四側(cè)是相互對(duì)應(yīng)并分別連接前述第一、二側(cè)，所述第一、二溝槽組并未延伸設(shè)置于所述第三、四側(cè)。
[0017]所述第一溝槽組的該等溝槽，選擇呈三角形及半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任
O
[0018]所述第二溝槽組的該等溝槽，選擇呈三角形及半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任
O
[0019]所述網(wǎng)狀體為金屬網(wǎng)及纖維網(wǎng)其中任一。
[0020]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟:一種熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟:
[0021]提供一管體及一網(wǎng)狀體；
[0022]于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽；
[0023]將前述網(wǎng)狀體置入前述腔室；
[0024]對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀；
[0025]進(jìn)行抽真空填入工作液體及封管作業(yè)。
[0026]對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀后，更具有一步驟對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)。
[0027]所述于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽通過(guò)機(jī)械加工的方式開(kāi)設(shè)溝槽。
[0028]所述對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀通過(guò)機(jī)械加工的方式進(jìn)行，所述機(jī)械加工為沖壓加工及滾軋加工其中任一。
[0029]對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀后，更具有一步驟對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行擴(kuò)散接合作業(yè)。
[0030]通過(guò)本發(fā)明的熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且更為薄型化，另外，因制程簡(jiǎn)單并以網(wǎng)狀體作為毛細(xì)結(jié)構(gòu)即可省去使用中心棒做毛細(xì)結(jié)構(gòu)的體積限制，借以達(dá)到更為薄型化，令熱管整體厚度更薄，并更降低其制造成本及成品率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的立體剖視圖；
[0032]圖2為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的剖視圖；
[0033]圖3為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的剖視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第一實(shí)施例的步驟流程圖；
[0035]圖5為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第二實(shí)施例的步驟流程圖；
[0036]圖6為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第三實(shí)施例的步驟流程圖。
[0037]符號(hào)說(shuō)明
[0038]熱管結(jié)構(gòu)I
[0039]管體11
[0040]腔室111
[0041]第一側(cè)Illa
[0042]第二側(cè)Illb
[0043]第三側(cè)Illc
[0044]第四側(cè)Illd
[0045]第一溝槽組112
[0046]第二溝槽組113
[0047]第一接觸部114
[0048]第二接觸部115
[0049]網(wǎng)狀體12
[0050]工作流體2
[0051]液態(tài)之工作流體21
[0052]汽態(tài)之工作流體22

【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0054]本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實(shí)施例予以說(shuō)明。
[0055]本發(fā)明提供請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的立體剖視圖，如圖所示，所述熱管結(jié)構(gòu)1，包含:一管體11、一網(wǎng)狀體12 ；
[0056]所述管體11具有一腔室111，該腔室111具有一第一側(cè)11 Ia及一第二側(cè)11 Ib及一工作流體2，所述第一、二側(cè)IllaUllb壁面分設(shè)有一第一溝槽組112及一第二溝槽組113，該第一、二溝槽組112、113與該第一、二側(cè)IllaUllb壁面相交處分別具有一第一接觸部114及一第二接觸部115，所述第一、二溝槽組112、113軸向延伸設(shè)置于該第一、二側(cè)111a、Illb壁面。
[0057]該腔室111更具有一第三側(cè)Illc及一第四側(cè)llld，所述第一、二側(cè)111a、Illb相互對(duì)應(yīng)，所述第三、四側(cè)111c、Illd相互對(duì)應(yīng)，并分別連接前述第一、二側(cè)111a、111b，所述第一、二溝槽組112、113并未延伸設(shè)置于所述第三、四側(cè)lllc、llld。
[0058]所述網(wǎng)狀體12可為編織結(jié)構(gòu)體或蜂巢結(jié)構(gòu)體或幾何立體構(gòu)形體其中任一，其設(shè)于前述腔室111內(nèi)，與前述第一、二接觸部114、115的至少一側(cè)或兩側(cè)直接接觸貼設(shè)，本發(fā)明最佳貼于第二側(cè)Illb的第二溝槽組113上，此外所述網(wǎng)狀體12為金屬網(wǎng)及纖維網(wǎng)其中任一。
[0059]所述第一、二溝槽組112、113的該等溝槽選擇呈三角形及半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任一，本實(shí)施例以三角形作為說(shuō)明實(shí)施例，但并不引以為限。
[0060]請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的剖視圖，如圖所示，本實(shí)施例部分結(jié)構(gòu)與前述第一實(shí)施例相同，故在此將不再贅述，惟本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例的不同處為所述第一、二溝槽組112、113的該等溝槽呈半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任一，本實(shí)施例以歐姆字型作為說(shuō)明但并不引以為限。
[0061]請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的剖視圖，如圖所示，本實(shí)施例部分結(jié)構(gòu)與前述第一實(shí)施例相同，故在此將不再贅述，惟本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例的不同處為所述第一、二溝槽組112、113的該等溝槽呈半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任一，本實(shí)施例的第一溝槽組112呈歐姆字型，所述第二溝槽組呈半圓形113。
[0062]借由前述第一、二、三實(shí)施例所揭示的熱管結(jié)構(gòu)，可借由網(wǎng)狀體取代固有的粉末燒結(jié)，進(jìn)而大幅減少熱管整體的厚度，實(shí)現(xiàn)更為薄型化的熱管結(jié)構(gòu)，并通過(guò)第一溝槽組112作為蒸氣通道，第二溝槽組113加強(qiáng)毛細(xì)能力則可更加強(qiáng)汽液循環(huán)的效率。
[0063]另者，雖將熱管制成薄型化仍保有蒸汽通道，令熱管中的汽液循環(huán)可持續(xù)進(jìn)行不受空間窄小所影響。
[0064]再者，第一、二溝槽組112、113及該網(wǎng)狀體12的設(shè)置可令液態(tài)的工作流體21于該腔室111中蒸發(fā)后轉(zhuǎn)換為汽態(tài)的工作流體22，該第一溝槽組112可作為蒸汽通道令汽態(tài)的工作流體22于該第一溝槽組112中擴(kuò)散，最后汽態(tài)的工作流體22于該第一溝槽組112內(nèi)或第一、二接觸部114、115冷凝匯集轉(zhuǎn)換為液態(tài)的工作流體21，并因重力作用下滴落于該網(wǎng)狀體12及第二溝槽組113內(nèi)重復(fù)汽液循環(huán)。
[0065]請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第一實(shí)施例的步驟流程圖，請(qǐng)一并參考圖1、2、3，如圖所示，所述熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟:
[0066]S1:提供一管體及一網(wǎng)狀體；
[0067]提供一中空的管體11及一網(wǎng)狀體12，所述管體11可選用兩端呈開(kāi)放狀或選用至少一端呈開(kāi)放狀的管體11，該管體11為一種導(dǎo)熱良導(dǎo)體如銅材質(zhì)及鋁材質(zhì)或其相組的合金其中任一，本實(shí)施例以銅材質(zhì)作為說(shuō)明實(shí)施例但并不引以為限。
[0068]所述網(wǎng)狀體12為金屬網(wǎng)及纖維網(wǎng)其中任一，本實(shí)施例以金屬網(wǎng)作為說(shuō)明但并不引以為限。
[0069]S2:于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽；
[0070]于該管體11的內(nèi)部腔室111中沿該管體11的軸向，通過(guò)機(jī)械加工的方式開(kāi)設(shè)至少一溝槽(第一溝槽組112及第二溝槽組113)。
[0071]S3:將前述網(wǎng)狀體置入前述腔室；
[0072]將前述網(wǎng)狀體12置入該管體11的腔室111內(nèi)，該網(wǎng)狀體12可對(duì)折或卷區(qū)呈管狀的方式對(duì)應(yīng)置入該腔室111內(nèi)。
[0073]S4:對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀；
[0074]通過(guò)機(jī)械加工將內(nèi)部腔室111已置入網(wǎng)狀體12的管體11連同該網(wǎng)狀體12 —起進(jìn)行加壓作業(yè)，直到該管體11呈扁平狀為止，所述機(jī)械加工為沖壓加工及滾軋加工其中任
O
[0075]S5:進(jìn)行抽真空填入工作液體及封管作業(yè)。
[0076]最后針對(duì)前述已制成扁狀的管體11進(jìn)行抽真空、填入工作流體、以及封管等作業(yè)。
[0077]請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第二實(shí)施例的步驟流程圖，請(qǐng)一并參考圖1、2、3，如圖所示，所述熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟:
[0078]S1:提供一管體及一網(wǎng)狀體；
[0079]S2:于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽；
[0080]S3:將前述網(wǎng)狀體置入前述腔室；
[0081]S4:對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀；
[0082]S5:進(jìn)行抽真空填入工作液體及封管作業(yè)。
[0083]本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例部分內(nèi)容相同，故在此將不再贅述，惟本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例的不同處為所述步驟S4:對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀此一步驟后更具有一步驟:
[0084]S6:對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)；
[0085]針對(duì)已加壓制成扁平狀的管體11及網(wǎng)狀體12 —同進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)，令所述管體11及該網(wǎng)狀體12更為緊密結(jié)合。
[0086]請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明熱管結(jié)構(gòu)制造方法第三實(shí)施例的步驟流程圖，請(qǐng)一并參考圖1、2、3，如圖所示，所述熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟:
[0087]S1:提供一管體及一網(wǎng)狀體；
[0088]S2:于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽；
[0089]S3:將前述網(wǎng)狀體置入前述腔室；
[0090]S4:對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀；
[0091]S5:進(jìn)行抽真空填入工作液體及封管作業(yè)。
[0092]本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例部分內(nèi)容相同，故在此將不再贅述，惟本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例的不同處為所述步驟S4:對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀此一步驟后更具有一步驟:
[0093]S7:對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行擴(kuò)散接合作業(yè)；
[0094]針對(duì)已加壓制成扁平狀的管體11及網(wǎng)狀體12 —同進(jìn)行擴(kuò)散接合作業(yè)，令所述管體11及該網(wǎng)狀體12更為緊密結(jié)合。
[0095]通過(guò)本發(fā)明的熱管結(jié)構(gòu)及其制造方法不僅可改善使用中心棒做毛細(xì)結(jié)構(gòu)的體積限制此缺點(diǎn)，進(jìn)者更可令熱管達(dá)到更為薄型化，使熱管整體厚度更薄，并降低其制造成本。
[0096]雖然本發(fā)明以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所定為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱管結(jié)構(gòu)，包含: 一管體，具有一腔室，該腔室具有一第一側(cè)及一第二側(cè)及一工作流體，所述第一、二側(cè)壁面分設(shè)有一第一溝槽組及一第二溝槽組，該第一、二溝槽組與該第一、二側(cè)壁面相交處分別具有一第一接觸部及一第二接觸部； 一網(wǎng)狀體，設(shè)于前述腔室內(nèi)，與前述第一、二接觸部的至少一接觸部相貼設(shè)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管結(jié)構(gòu)，所述第一、二溝槽組，軸向延伸設(shè)置于該第一、二側(cè)壁面。
3.如權(quán)利要求1所述的熱管結(jié)構(gòu)，其中該腔室更具有一第三側(cè)及一第四側(cè)，所述第一、二側(cè)相互對(duì)應(yīng)，所述第三、四側(cè)相互對(duì)應(yīng)并分別連接前述第一、二側(cè)，所述第一、二溝槽組并未延伸設(shè)置于所述第三、四側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的熱管結(jié)構(gòu)，所述第一溝槽組的該等溝槽，選擇呈三角形及半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任一。
5.如權(quán)利要求1所述的熱管結(jié)構(gòu)，所述第二溝槽組的該等溝槽，選擇呈三角形及半圓形及圓柱型及歐姆字型其中任一。
6.如權(quán)利要求1所述的熱管結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)狀體為金屬網(wǎng)及纖維網(wǎng)其中任一。
7.一種熱管結(jié)構(gòu)制造方法，包含下列步驟: 提供一管體及一網(wǎng)狀體； 于該管體內(nèi)部腔室壁面軸向開(kāi)設(shè)至少一溝槽； 將前述網(wǎng)狀體置入前述腔室； 對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀； 進(jìn)行抽真空填入工作液體及封管作業(yè)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱管結(jié)構(gòu)制造方法，其中對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀后，更具有一步驟對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控構(gòu)件結(jié)構(gòu)，其中該LED電路板的第一底面設(shè)有至少一電子元件，且該電子元件位于該空間中。
10.如權(quán)利要求7所述的熱管結(jié)構(gòu)制造方法，其中所述對(duì)該管體進(jìn)行加壓制呈扁平狀是通過(guò)機(jī)械加工的方式進(jìn)行，所述機(jī)械加工為沖壓加工及滾軋加工其中任一。
11.如權(quán)利要求7所述的熱管結(jié)構(gòu)制造方法，其中對(duì)該管體進(jìn)行加壓制成扁平狀后，更具有一步驟對(duì)該管體及該網(wǎng)狀體進(jìn)行擴(kuò)散接合作業(yè)。
【文檔編號(hào)】F28D15/04GK104457353SQ201310439160
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】楊修維, 張富貴 申請(qǐng)人:奇鋐科技股份有限公司