CN105806116A - 平底热管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于散热技术领域，提供了一种平底热管，包括平底台、设于所述平底台上的至少一管体，平底台上具有至少一对接区，管体的下端为与平底台的对接区对接的开口端，管体的上端为封闭端；管体的内壁及平底台的对接区上均具有毛细微结构。本发明中，其通过于管体的开口端端部设置一平底台，由于该平底台具有平整表面，且平底台上与管体的开口端连接的对接区的表面具有毛细微结构，从而即相当于使得平底热管的端部直接与热源接触，管体的侧壁上亦具有毛细微结构，从而可直接将热源的热量传导及散发出去，而平底台的体积可以做得较小，从而对于体积较小、发热量较大的发热元件，其可不受安装空间的限制，高效、快速地为其进行散热。

Description

平底热管及其制造方法

技术领域

本发明属于散热技术领域，尤其涉及一种平底热管及其制造方法。

背景技术

热管，其是通过在管体的内壁填充金属粉末后对其进行烧结，金属粉末形成附着在管体内壁的毛细微结构而加工而成，其作为一种散热工具被广泛地应用。

现有技术的热管，其一般只是作为热源与散热器之间的传热媒介，并不直接与热源直接接触，且对于一些体积较小、发热量较大的发热元件来说(例如大功率的LED灯珠)，由于其安装空间有限，而散热器体积过大，不便于安装，无法使用散热器来进行散热，而现有的热管无法直接与热源接触安装，因而其散热问题无法得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平底热管及其制造方法，旨在解决针对体积小、发热量大的发热元件的散热问题。

本发明是这样实现的：一种平底热管，其包括平底台、设于所述平底台上的至少一管体，所述平底台上具有至少一对接区，所述管体的下端为与所述平底台的对接区对接的开口端，所述管体的上端为封闭端；所述管体的内壁及所述平底台的对接区上均具有毛细微结构。

具体地，所述平底台上设有第一凹槽，所述第一凹槽的底部形成所述对接区；所述管体的开口端容置于该第一凹槽内。

进一步地，所述平底台上具有至少一第一凸环，所述第一凸环的内壁与所述管体的开口端的外壁相贴合，所述对接区为所述第一凸环所围合的围合区。

具体地，所述平底台上具有至少一第二凸环，所述第二凸环的外壁与所述管体的开口端的内壁相贴合，所述对接区为所述第二凸环所围合的围合区。

具体地，所述平底台上具有至少一第二凹槽，所述第二凹槽的周沿设置有凸筋，所述对接区为所述第二凹槽的底壁。

具体地，所述平底台上具有至少一凸台，所述凸台的外壁与所述管体的内壁相贴合，所述对接区为所述凸台的顶面。

具体地，所述平底台的对接区上的毛细微结构布满整个所述对接区。

进一步地，所述管体的内壁及所述平底台的对接区上的毛细微结构为一体成型。

一种制造上述的平底热管的制造方法，其包括以下步骤:

a、提供平底台和至少一管体，所述平底台上具有至少一对接区，所述管体的两端均为开口端；

b、将所述管体的下端焊接于所述平底台上的对接区；

c、提供一芯棒，所述芯棒的下端为尖锥状，将所述芯棒置入所述管体的内腔的中部，所述芯棒的下端与所述平底台的对接区相抵顶，所述芯棒的外壁与所述管体的内壁之间具有间隙；向所述芯棒的外壁与所述管体的内壁之间的间隙内灌注金属粉末，并对其进行烧结，使所述金属粉末烧结成附着在所述管体的内壁及所述对接区上的毛细微结构；

d、对所述管体的上端进行缩嘴工艺，使所述管体的上端收缩成具有微孔的缩嘴端；

e、通过所述管体的缩嘴端的微孔向所述管体内灌注工作流体；

f、对所述灌注工作流体后的管体进行抽真空；

g、使用封口设备将所述管体的缩嘴端的微孔进行封闭，使其成为封闭端。

进一步地，所述平底台上具有至少一第一凹槽，所述第一凹槽的底部形成所述对接区。

本发明提供的平底热管，其通过于管体的开口端端部设置一平底台，由于该平底台具有平整表面，因而可与热源直接接触，且平底台上与管体的开口端连接的对接区的表面具有毛细微结构，从而即相当于使得平底热管的端部直接与热源接触，管体的侧壁上亦具有毛细微结构，从而可直接将热源的热量传导及散发出去，而平底台的体积可以做得较小，从而对于体积较小、发热量较大的发热元件(例如大功率的LED灯珠等)，其可不受安装空间的限制，高效、快速地为其进行散热。

附图说明

图1是本发明实施例提供的平底热管的立体示意图；

图2是图1的平底热管的剖面示意图；

图3是图1的平底热管的加工示意图；

图4是图3的A部分的放大示意图；

图5是本发明提供的平底热管的另一实施例的示意图；

图6是本发明提供的平底热管的又一实施例的示意图；

图7是本发明提供的平底热管的再一实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，为本发明实施例提供的平底热管的示例图，其包括一平底台1、设于平底台1上的至少一个管体2，具体地，平底台1上具有至少一个对接区11。当只设置一个管体2时，平底台1的截面面积可比管体2的截面面积略大即可。管体2的下端为与平底台1的对接区11对接的开口端，所述管体的上端为封闭端；作为一具体实施方式，管体2的封闭端可采用热管加工的常用工艺，即将其加工成缩嘴结构，从而将该端部封闭起来，此种工艺为热管的常用加工工艺，在此不作细述；管体2的内壁及平底台1的对接区11上均具有毛细微结构3,即相当于管体2的端部亦具有毛细微结构3，平底台1与热源直接接触，即相当于平底热管与热源直接接触，从而可快速地将热量传递出去。

本发明提供的平底热管，其通过于管体2的开口端端部设置一平底台1，由于该平底台1具有平整表面，因而可与热源直接接触，且平底台1上与管体2的开口端连接的对接区11的表面具有毛细微结构3，从而即相当于使得平底热管的端部直接与热源接触，管体2的侧壁上亦具有毛细微结构3，从而可直接将热源的热量传导及散发出去，而平底台1的体积可以做得较小，从而对于体积较小、发热量较大的发热元件(例如大功率的LED灯珠等)，其可不受安装空间的限制，高效、快速地为其进行散热。

作为一较佳实施方式，平底台1的对接区11上的毛细微结构3应是布满整个对接区的，这样，可加强该平底热管的传热及散热能力。

作为一较佳实施方式，管体2的内壁及平底台1的对接区11上的毛细微结构3为一体成型，这样，可实现平底台1的对接区11上的毛细微结构3与管体2的内壁上的毛细微结构3的无缝对接，从而减小传热阻滞，提高该平底热管的传热及散热能力。

作为一实施方式，管体2的横截面可为圆形，当然，管体2的横截面也可为方形、正多边形等其他形状。

作为一实施方式，如图2所示，平底台1上设有第一凹槽12，第一凹槽12的底部形成所述对接区11；管体2的开口端容置于该第一凹槽12内，加工时，将管体2放置于第一凹槽12内，管体2的开口端与第一凹槽12的底壁相抵接。传统的热管加工工艺方法是将芯棒插设于具有开口端和封闭端的管体的内腔中(管体的上端开口，下端为封闭端，芯棒从开口端插入)，然后在芯棒与管体的内壁之间的缝隙处填充金属粉末，再进行烧结形成毛细微结构，管体的开口端则采用缩嘴工艺，形成缩嘴以封闭该管体的内腔，因而，最终的热管其两端均为封闭状态。但此种加工方式中，由于芯棒的下端的端部的底面与管体的封闭端的底部相抵持，从而管体的封闭端的内壁则没有被金属粉末填充附着，烧结后，管体的封闭端内壁则没有毛细微结构附着，导致管体的导热及散热效果不佳。

本实施例中，如图3和图4所示，为使平底台1上与管体2开口端相接的对接区11上形成毛细微结构3，提升平底热管的导热及散热能力，可将芯棒4的下端制成尖锥状，形成尖锥部41，如图4所示，由于芯棒4呈尖锥状，芯棒4的尖锥部与第一凹槽12的底壁相抵持，从而填充金属粉末时，第一凹槽12的底壁几乎都可被金属粉末填充，烧结后，第一凹槽12的底部形成有毛细结构3，即相当于管体2的开口端亦具有毛细微结构3。当平底台1与热源直接接触时，通过毛细结构3的导热，可使热源的热量通过整个平底热管进行散热。

作为另一实施方式，如图5所示，平底台1上可设置至少一第一凸环13，第一凸环13的内壁与管体2的开口端的外壁相贴合，此时对接区11为该第一凸环13所围合的围合区。管体2的开口端直接插设于第一凸环13所围合的围合区内，且管体2的外侧壁与第一凸环13的内侧壁抵接，这样，一方面可以为管体2的安置起到导向作用，另一方面，可使管体2更稳固地连接于平底台1上，管体2与平底台1之间可采取焊接的方式固定连接。

作为又一实施方式，平底台1上具有至少一第二凸环，第二凸环的外壁与管体的开口端的内壁相贴合(图未示出)，此时对接区为第二凸环所围合的围合区。从而同样可达到将管体2稳固地连接于平底台1上的目的。

作为再一实施方式，如图6所示，平底台1上可设置至少一第二凹槽14，第二凹槽14的周沿设置有凸筋141，而对接区11则为第二凹槽14的底壁，同样地，可使得管体2稳固地连接于平底台1上。

作为一实施方式，平底台1可为方形，如图1所示，当然，平底台1的形状也可为圆形、多边形等形状，其形状可根据热源的位置及实际情况而适当设置。

作为一实施方式，如图7所示，平底台1上还可设置至少一凸台15，凸台15的外壁与管体2的内壁相贴合，此时对接区为凸台15的顶面，此种结构亦可方便地将管体2连接于平底台1上，同时也方便管体2内的毛细微结构3的加工。

作为一较佳实施方式，管体2连接于平底台1的中部为宜，此时可有利于热量均匀地散出，也有利于平底热管与外部装置稳固地连接。

本发明还提供了一种LED灯，包括线路板及设于线路板上的至少一LED灯珠，其还包括上述的平底热管，平底台1与线路板的背面相贴合，且平底台1与LED灯珠正对设置，由于平底台1直接与线路板接触，即相当于平底热管的端部直接与热源接触，且该平底热管的端部和侧壁均具有毛细微结构3，因而可迅速地、均匀地将热量传导及散发出去，此种应用尤其适用于大功率的LED灯珠。

作为一较佳实施方式，使管体2的开口端与LED灯珠正对设置为宜，即使得平底台1上的对接区表面的毛细微结构3与热源正对，此时可更有利于热量快速地传导及散发出去。

本发明还提供了一种制造上述平底热管的制造方法，其包括以下步骤:

a、参见图2至图4，提供平底台1和至少一管体2，所述平底台1上具有至少一对接区11，所述管体2的两端均为开口端；具体地，所述平底台1和所述管体2均可采用铜合金制成；

b、将所述管体2的下端焊接于所述平底台1上的对接区11，从而使管体2和平底台1为固定连接状态；

c、提供一芯棒4，所述芯棒4的下端为尖锥状，将所述芯棒4置入所述管体2的内腔的中部，所述芯棒4的下端与所述平底台1的对接区11相抵顶，所述芯棒4的外壁与所述管体2的内壁之间具有间隙；向所述芯棒4的外壁与所述管体2的内壁之间的间隙内灌注金属粉末，并对其进行烧结，使所述金属粉末烧结成附着在所述管体2的内壁及所述对接区11上的毛细微结构3；因芯棒4的下端为尖锥状，因而芯棒4与平底台1的对接区11将是以近似为点接触的形式进行接触，从而，在灌注金属粉末时，金属粉末亦可填充到平底台1上的对接区11上，烧结成型后，平底台1的对接区11上亦附着有毛细微结构3，从而平底台1与热源接触时，其可迅速地将热量传导给管体2，传热效果较佳；

d、对所述管体2的上端进行缩嘴工艺，使所述管体2的上端收缩成具有微孔的缩嘴端，以为下一工序做准备；

e、通过所述管体2的缩嘴端的微孔向所述管体2内灌注工作流体，所述的工作流体具体可为纯净水、乙醇等液体；

f、对所述灌注工作流体后的管体2进行抽真空，使管体2内处于真空状态，这样，可降低管体2内的工作流体的沸点，从而管体2内的工作流体在受热时较易汽化成气体，汽化的同时将热源的热量吸走，该气体在管体2内流通至管体2的中部及上部时因温度降低而液化成液体，此过程中将热量散发出去，液化后的液体通过毛细微结构3流至管体2的底部，也即管体2与热源接触的位置，从而该液体又受热汽化成气体，如此反复循环，工作流体在不断的汽化及液化的过程中，将热源处的热量传导并散发出去。

g、使用封口设备将所述管体2的缩嘴端的微孔进行封闭，使其成为封闭端，从而管体2的内部被封闭，与外界隔离开来。

进一步地，所述平底台1上具有至少一第一凹槽12，所述第一凹槽12的底部形成所述对接区11，即管体2为插设于第一凹槽12内，然后再通过焊接的方式将其焊接固定于平底台1上。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平底热管，其特征在于：包括平底台、设于所述平底台上的至少一管体，所述平底台上具有至少一对接区，所述管体的下端为与所述平底台的对接区对接的开口端，所述管体的上端为封闭端；所述管体的内壁及所述平底台的对接区上均具有毛细微结构。

2.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台上设有第一凹槽，所述第一凹槽的底部形成所述对接区；所述管体的开口端容置于该第一凹槽内。

3.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台上具有至少一第一凸环，所述第一凸环的内壁与所述管体的开口端的外壁相贴合，所述对接区为所述第一凸环所围合的围合区。

4.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台上具有至少一第二凸环，所述第二凸环的外壁与所述管体的开口端的内壁相贴合，所述对接区为所述第二凸环所围合的围合区。

5.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台上具有至少一第二凹槽，所述第二凹槽的周沿设置有凸筋，所述对接区为所述第二凹槽的底壁。

6.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台上具有至少一凸台，所述凸台的外壁与所述管体的内壁相贴合，所述对接区为所述凸台的顶面。

7.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述平底台的对接区上的毛细微结构布满整个所述对接区。

8.如权利要求1所述的平底热管，其特征在于：所述管体的内壁及所述平底台的对接区上的毛细微结构为一体成型。

9.一种制造如权利要求1至8任一项所述的平底热管的制造方法，其特征在于：包括以下步骤:

a、提供平底台和至少一管体，所述平底台上具有至少一对接区，所述管体的两端均为开口端；

b、将所述管体的下端焊接于所述平底台上的对接区；

c、提供一芯棒，所述芯棒的下端为尖锥状，将所述芯棒置入所述管体的内腔的中部，所述芯棒的下端与所述平底台的对接区相抵顶，所述芯棒的外壁与所述管体的内壁之间具有间隙；向所述芯棒的外壁与所述管体的内壁之间的间隙内灌注金属粉末，并对其进行烧结，使所述金属粉末烧结成附着在所述管体的内壁及所述对接区上的毛细微结构；

d、对所述管体的上端进行缩嘴工艺，使所述管体的上端收缩成具有微孔的缩嘴端；

e、通过所述管体的缩嘴端的微孔向所述管体内灌注工作流体；

f、对所述灌注工作流体后的管体进行抽真空；

g、使用封口设备将所述管体的缩嘴端的微孔进行封闭，使其成为封闭端。

10.如权利要求9所述的平底热管的制造方法，其特征在于：所述平底台上具有至少一第一凹槽，所述第一凹槽的底部形成所述对接区。