CN100437002C - 热管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种热管，包括一管体、设于管体内壁之丝网及填充于管体内之工作介质，该热管进一步包括设于管体内以支撑丝网与管体内壁接触之支撑体，该支撑体由多孔性材料制成。加工该热管时，先提供所需之丝网、管体及支撑体，将丝网及支撑体置于管体内，使得该支撑体支撑该丝网与管体内壁接触，然后将管体内部抽成真空及填充工作介质，并封装，完成热管之制造。本发明热管利用支撑体支撑丝网，使丝网与管壁间具良好接触，加工该热管时，不需经过烧结程序，避免烧结时对丝网之损害。

Description

热管及其制造方法
【技术领域】
本发明是关于一种热管及其制造方法，特别是关于一种具丝网型毛细结构的热管及其制造方法。
【背景技术】
近年来，随着电子元件运算速度的快速提升，其产生的热量越来越多，过多的热量若无法及时排出，将严重影响中央处理器运行时的稳定性，因此，发热电子元件的散热问题亟需解决。
人们普遍采用散热器对电子元件进行散热。最初的散热器为一体成型，包括一基板和由基板延伸出的若干相互平行的散热鳍片，散热时将这种散热器紧贴在发热电子元件上，在散热器上安装一风扇辅助散热。这种散热器在最初一段时间里能够满足电子元件的散热需求，然而随着电子元件发热量的巨增，此种散热器难以满足散热需求，为此，有人通过增加散热器的散热面积来提升其散热能力。然而，通常增加散热面积就必须增加散热器体积，使其所占的空间和本身质量都大大增加，与电子元件日益轻薄化的发展趋势相违背，难以符合愈来愈高的散热需求。
为此，业界采用热管辅助散热，将热管穿设于散热鳍片中，利用热管内部充填的低沸点工作液体在发热电子元件处(蒸发端)吸热蒸发，向散热鳍片移动，在散热鳍片处(冷凝端)将发热电子元件产生的热量传递至散热鳍片，利用散热风扇将产生的热量带走，完成对电子元件的散热。工作液体在冷凝端放热，凝结成液体，该液体在热管壁部毛细结构的作用下回流至蒸发端，进入下一工作循环。该热管具有较高的传热效率和传热速度，在电子元件散热领域发挥着重要作用。
热管内的毛细结构是影响热管性能的主要参数，常见的热管根据其毛细结构的不同可分为沟槽型、烧结型、纤维型及丝网型，其中丝网型热管的应用较为广泛，传统的丝网型热管的制造方法，一般是将丝网卷制成筒状，使丝网具有向内性，然后将丝网插入铜管内。利用此种方法制造的热管，由于丝网具有向内性，管壁与丝网间不能良好接触。业界一般采用熔接、共熔接合(eutectic bonding)或利用弹簧支撑等方法来保证丝网与铜管内壁的结合。但是，利用熔接或共熔接合，易使丝网在熔接过程中造成损坏，利用弹簧支撑，使加工形成的热管中丝网与管壁间沿圆周方向的受力不均匀。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种不易使其内部毛细结构损坏的热管。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种加工上述热管的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种热管，包括一管体、设于管体内壁的丝网及填充于管体内的工作介质，该热管进一步包括设于管体内以支撑丝网与管体内壁接触的支撑体，该支撑体是由多孔性材料制成。
加工该热管时，先提供所需的丝网、管体及支撑体，将丝网及支撑体置于管体内，使得该支撑体支撑该丝网与管体内壁接触，然后将管体内部抽成真空及填充工作介质，并封装，完成热管的制造。
本发明热管利用支撑体支撑丝网，使丝网与管壁间具良好接触，并使管体内壁与丝网间沿圆周方向受力均匀，可有效延长热管的使用寿命。同时，支撑体具有一定韧性，可使支撑体在热管被弯曲或压扁时不易损坏，使该热管具有更为广泛的用途。
加工该种热管时，不需经过烧结程序，可有效减少制造工序及降低加工成本，并可防止烧结过程中对丝网的损害。
【附图说明】
为了更好的理解本发明和展示实施本发明的情况，将结合附图，借助实例进行介绍。附图说明如下：
图1为本发明热管第一实施例的截面图；
图2为本发明热管另一实施例的截面图；
图3为本发明热管制造方法的工作流程图；
图4至图7为本发明热管制造方法第一实施例的部分工作状态图；
图8及图9为本发明热管制造方法另一实施例的部分工作状态图。
【具体实施方式】
请参阅图1，本发明热管，用于对发热电子元件(图未示)散热，包括一管体2、与管体2内壁相接触的丝网4、穿设于丝网4内的支撑体6及填充于管体2内的工作介质。
其中，管体2由导热性良好的金属制成，本实施例中，管体2材料为铜。
该丝网4设有大量细小的孔隙，形成毛细结构。丝网4材料可为铜、不锈钢或铁丝网，具体应用时可根据丝网4与管体2内工作介质的兼容性来选定，使丝网4与工作介质间不发生化学反应。
支撑体6支撑丝网4与管体2内壁接触，该支撑体6由多孔性材料制成，如可采用铜、镍、铝、镁等发泡金属或聚乙烯等多孔高分子材料制作支撑体6，该支撑体6具有一定韧性。该支撑体6为实心结构，其内部设有若干细小的孔隙，形成毛细结构。
如图2所示，本发明中，支撑体6也可为空心结构，降低通过该支撑体6的气体受到的阻力。
工作介质一般采用低沸点液体，并可与支撑体6及丝网4共存，本实施例中，工作介质为水。
如图3至图9所示，该热管的制作过程如下：
提供所需的丝网4、管体2及支撑体6；
请参阅图4至图6，将丝网4剪裁并卷制成适合于管体2内壁的形状置入管体2内；
请参阅图7，将支撑体6置入丝网4内，支撑丝网4，使丝网4与管体2内壁保持良好接触；
最后，将管体2内部抽成真空及填充工作介质，并封装，完成热管的加工。
如图8及图9所示，本发明中，也可将丝网4直接缠绕于支撑体6上，将丝网4与支撑体6一同置入管体2内，简化操作。
本发明中，支撑体6可为整段式结构，使丝网4在整个长度上都与支撑体6接触，具良好的支撑效果。该支撑体6也可为分段式结构，使丝网4的一部分与支撑体6接触。采用分段式支撑体6的热管，可对其位于二支撑体6间的部分进行弯折，更有利于不同形状热管的加工。
工作时，热管的一端吸收发热电子元件产生的热量，其内的工作介质吸热汽化，沿着支撑体6的孔隙向另一端运动，在另一端释放热量凝结为液体，该液体在丝网4孔隙的毛细作用下回流至热管的吸热端，进入下一工作循环，实现对电子元件的散热。为使工作介质汽化形成的气体在热管内运行时受到较小的阻力，该支撑体6的开孔率以大于50％为宜。
本发明利用发泡金属或多孔高分子材料支撑体6支撑丝网4，使丝网4与管体2内壁具良好接触，有利于发热电子元件产生热量的传递。本发明中，发泡金属支撑体6具有一定韧性，可使支撑体6在热管被弯曲或压扁时不易损坏，使该热管具有更为广泛的用途。
该热管的加工方法，不需经过烧结即可实现丝网4与管体2内壁的结合，可有效减少制造工序，降低加工成本，并可防止烧结过程中对丝网4的损害。利用此种方法加工的热管，管体2内壁与丝网4间沿圆周方向受力均匀，可有效延长热管的使用寿命。

Claims (10)

1.一种热管，包括一管体、设于管体内壁的丝网及填充于管体内的工作介质，其特征在于：该热管进一步包括设于管体内以支撑丝网与管体内壁接触的支撑体，该支撑体是由多孔性材料制成。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该支撑体是由多孔高分子材料或发泡金属制成。
3.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该多孔性材料的开孔率大于50％。
4.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该支撑体为整段式结构。
5.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该支撑体为分段式结构。
6.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该支撑体为实心结构。
7.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该支撑体为空心结构。
8.一种热管的制造方法，包括：
提供所需的丝网、管体及由多孔性材料制成的支撑体；
将丝网及支撑体置于管体内，使得该支撑体支撑该丝网与管体内壁接触；
将管体内部抽成真空及填充工作介质；
封装，完成热管的制造。
9.如权利要求8所述的热管的制造方法，其特征在于：将丝网及支撑体置于管体内的步骤包括先将丝网置于管体内，再将支撑体置于管体内。
10.如权利要求8所述的热管的制造方法，其特征在于：将丝网及支撑体置于管体内的步骤包括将丝网卷制于支撑体上，然后将丝网与支撑体一起置于管体内。
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