CN114046680A - 热管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热管及其制作方法，热管包括热管本体和支撑件，所述热管本体内部中空，所述热管本体横截面沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸；所述第一方向与所述第二方向为所述横截面的长度和高度方向；所述支撑件沿所述热管本体的轴向设置于所述热管本体内，所述支撑件的两端分别接于所述热管本体在所述第二方向上相对的两内壁上，所述支撑件与所述热管本体内壁之间形成气流通道。本实施例通过在热管本体内沿其高度方向设置支撑件，使得支撑件既能够起到增强热管强度，又能够充当毛细结构的技术效果；有效解决了现有热管管壁厚度受限，无法满足强度和散热效率的问题。

Description

热管及其制作方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种热管及其制作方法。

背景技术

热管是一种具有快速均温特性的结构，有赖于超高的导热性常被用于电子产品的散热。

目前，现有热管设置在电子设备中进行散热，大多通过管壁的厚度调整来调整其散热效率。

但是，对于超薄产品来说，热管的壁厚受到产品内部空间限制，存在厚度设计极限，管壁的厚度受限后散热性能降低并且极易在使用过程或成型过程中出现管壁塌陷的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种热管及其制作方法，以解决现有超薄产品中热管壁厚受限后散热性能将降低且极易在使用过程或成型过程中出现管壁塌陷的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种热管，其包括

热管本体，所述热管本体内部中空，所述热管本体横截面沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸；所述第一方向与所述第二方向为所述横截面的长度和高度方向；

支撑件，所述支撑件沿所述热管本体的轴向设置于所述热管本体内，所述支撑件的两端分别接于所述热管本体在所述第二方向上相对的两内壁上，所述支撑件与所述热管本体内壁之间形成气流通道。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述支撑件沿所述热管本体的轴向连续设置，以使至少所述热管的蒸发段和冷凝段之间具有所述支撑件。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述支撑件包括第一支撑件和第二支撑件；

所述第一支撑件和所述第二支撑件沿所述热管本体的轴向间隔设置。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的热管本体的内壁具有沟槽，所述沟槽沿所述热管本体的轴向延伸。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的热管本体中设有填充物，所述填充物沿所述热管本体的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述热管本体包括第一管壁和第二管壁；

所述第一管壁和所述第二管壁沿所述第二方向相对设置，所述第一管壁和所述第二管壁上至少分别具有一卡槽，以卡接所述支撑件沿所述第二方向的两端。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述第一管壁和所述第二管壁上分别具有一个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈一字型；或者

所述第一管壁和所述第二管壁上均沿所述第一方向间隔分布有两个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈X形；或者

所述第一管壁上具有一个卡槽，所述第二管壁上沿所述第一方向间隔分布有两个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈三角形。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，前述的热管，其中所述支撑件与所述热管本体的内壁之间设有填充物，所述填充物沿所述热管本体的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

本申请实施例提供一种制作热管的方法，其包括如下步骤：

于圆管内设置支撑件；

烧结、还原、注水、除气、封口；

圆管压扁成热管本体，以使支撑件的两端分别位于所述热管本体在第二方向上相对的两内壁上，所述支撑件与所述热管本体内壁之间形成气流通道；

其中，所述热管本体横截面沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸，所述第一方向与所述第二方向为所述横截面的长度和高度方向。

在本申请第二方面的一些变更实施方式中，前述的热管制作方法，其中所述于圆管内设置支撑件的方法，具体包括：

于圆管在所述第二方向上相对的部分内壁上挖设卡槽；

将所述支撑件置于所述圆管内，以使所述支撑件的两端分别容纳于所述卡槽内；

于所述圆管内投入填充物。

相较于现有技术，本申请第一方面提供的热管，通过在热管本体内沿其高度方向设置支撑件，使得支撑件既能够起到增强热管强度，又能够充当毛细结构的技术效果；有效解决了现有热管管壁厚度受限，无法满足强度和散热效率的问题。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的横向截面示意图；

图2示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的另一种横向截面示意图；

图3示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的又一种横向截面示意图；

图4示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的结构示意图；

图5示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的另一种结构示意图；

图6示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管的又一种结构示意图；

图7示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管制作流程示意图；

图8示意性地示出了本申请实施例提供的一种热管制作方法的流程示意图；

附图标号说明：热管1、热管本体2、蒸发段21、传热段22、冷凝段23、沟槽24、填充物25、第一管壁26、第二管壁27、卡槽28、支撑件3、第一支撑件31、第二支撑件32、圆管4第一方向a、第二方向b。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

实施例1

参考附图1、附图2以及附图3，本申请实施例提供的热管1，其包括热管本体2和支撑件3，所述热管本体2内部中空，所述热管本体2横截面沿第一方向a的尺寸大于沿第二方向b的尺寸；所述第一方向a与所述第二方向b为所述横截面的长度和高度方向；

所述支撑件3沿所述热管本体2的轴向设置于所述热管本体2内，所述支撑件3的两端分别接于所述热管本体2在所述第二方向b上相对的两内壁上，所述支撑件3与所述热管本体2内壁之间形成气流通道。

具体的，为了解决现有热管管壁厚度受限，无法满足强度和散热效率的问题，本实施例提供的热管1，通过将热管本体2设置为第一方向尺寸大于第二方向b尺寸的扁平状以增大散热面积，同时在热管本体2内部设置支撑件3，使得支撑件3的两端分别接于热管本体2在所述第二方向b上相对的两内壁上，进而能够在第二方向b上对热管本体2的内壁进行支撑，增加热管本体2在第二方向b上的强度，防止其扁平面凹陷变形。

其中，本实施例提供的热管1为具有快速均温性能的管体，其采用导热材质制得，例如：金属铜；热管1能够应用在手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑、显示器、电视机等电子设备内，贴合或靠近热源对其进行散热或者是将热源的热量向外传递导出；热管1沿其轴向方向依次具有蒸发段21、传热段22和冷凝段23，热管1内部填充有工作流体，例如：水，其能够在蒸发段吸热蒸发流向冷凝段，由冷凝段冷凝后再次液化流回至蒸发段再次吸热，循环往复实现快速散热；其中，蒸发段与热源相贴合或相互靠近以利用热源的热量将内部的工作液体蒸发进而实现吸热，冷凝段远离热源向电子设备外部或者风扇处延伸，使得工作液体的蒸汽到达冷凝段之后预冷液化再次变为液体回流实现热量的散出。

其中，所述热管本体2为封闭的管体，内部中空，且参考附图1，热管本体2的横截面沿第一方向a的尺寸大于其沿第二方向b的尺寸，即所述热管本体2横截面长度方向的尺寸大于其高度方向的尺寸，形成扁平状管体，从而在热管1与热源相贴合或靠近时能够具有较大的接触面积，从而提高吸热的效率，也就能够提高散热效率。

其中，所述支撑件3为具有一定强度且具有导热性能的条状或板状或框架结构，例如：铜；所述支撑件3的两端分别接于热管本体2在所述第二方向b上相对的两内壁上，从而能够对热管本体2在所述第二方向b上相对的两内壁进行支撑，增强扁平面的强度，避免热管本体2的扁平面发生凹陷或变形；同时所述支撑件3沿热管本体2的轴向设置以充当所述热管1的毛细结构，实现冷凝液的回流，支撑件3与热管本体2的内置之间还留有空间作为气流通道，实现工作液体蒸发后流向冷凝段23的气流通道。

根据上述所列，本申请第一方面提供的热管1，通过在热管本体2内沿其高度方向设置支撑件3，使得支撑件3既能够起到增强热管1强度，又能够充当毛细结构的技术效果；有效解决了现有热管管壁厚度受限，无法满足强度和散热效率的问题。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体地理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

进一步地，参考附图4，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述支撑件3沿所述热管本体2的轴向连续设置，以使至少所述热管1的蒸发段21和冷凝段23之间具有所述支撑件3。

具体的，为了保证所述热管1内毛细结构的连续性，提高工作液体冷凝后的回流速率，本实施例中将所述支撑件3设置为沿所述热管本体2的轴向方向连续设置，即不间断设置，使得至少所述热管1的蒸发段21和冷凝段23之间具有所述支撑件3，使得蒸发段21和冷凝段23之间具有连续的载体作为冷凝段23冷凝液回流的路径，并且支撑件3沿热管本体2的轴向连续设置也能够起到快速导向的作用，有利于提高热管1的毛细抽吸力，较大的改善了径向热阻，有效保证工作液体蒸汽在所述冷凝段23预冷液化之后能够沿着支撑件3快速回流至蒸发段21进行再次吸热。

进一步地，参考附图5，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述支撑件3包括第一支撑件31和第二支撑件32；

所述第一支撑件31和所述第二支撑件32沿所述热管本体2的轴向间隔设置。

具体的，为了在增大热管1高度方向强度的同时有效降低热管1的重量，本实施例中将所述支撑件3设置为包括两间隔设置的第一支撑件31和第二支撑件32，所述第一支撑件31和所述第二支撑件32分别沿所述热管本体2的轴向延伸一段距离，以在一定程度上增强热管1的强度；当然，可以理解的是：支撑件3还可以设置为包括若干间隔设置的子支撑件，每个子支撑件沿热管本体2的轴向延伸一段距离以增强热管1高度方向上的强度。

进一步地，参考附图5，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间的热管本体2的内壁具有沟槽24，所述沟槽24沿所述热管本体2的轴向延伸。

具体的，当热管本体2内间隔的设置所述第一支撑件31和所述第二支撑件32时，为了保证工作液体的冷凝液的快速回流，本实施例中在所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间的热管本体2的内壁上设置所述沟槽24，所述沟槽24沿热管本体2的轴向延伸，两端分别与所述第一支撑件31和所述第二支撑件32接续，相互配合形成热管本体2内部的完整毛细结构，以保证冷凝液的回流路径是连续的。

进一步地，参考附图6，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间的热管本体2中设有填充物25，所述填充物25沿所述热管本体2的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

具体的，当热管本体2内间隔的设置所述第一支撑件31和所述第二支撑件32时，为了保证工作液体的冷凝液的快速回流，本实施例中还可以在所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间的热管本体2内设置所述填充物25，所述填充物25具有间隙以保留热管本体2内部的空隙，保证工作液体蒸发后有气流通道能够运动至冷凝段23，所述填充物25可以为纤维结构、铜粉。所述填充物25可以单纯填充在所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间，也可以沿所述热管本体2的轴向连续填充，只要能够在所述热管本体2内部形成完整的毛细结构为冷凝液提供连续的回流路径即可。

当然，可以理解的是：在所述第一支撑件31和所述第二支撑件32之间同时设置所述沟槽24和所述填充物25也是本申请的保护范围，既能够形成完整且连续的毛细结构，还能够在一定程度上增大散热效率。

进一步地，参考附图1、附图2以及附图3，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述热管本体2包括第一管壁26和第二管壁27；

所述第一管壁26和所述第二管壁27沿所述第二方向b相对设置，所述第一管壁26和所述第二管壁27上至少分别具有一卡槽28，以卡接所述支撑件3沿所述第二方向b的两端。

具体的，为了实现所述支撑件3的两端分别接于所述热管本体2沿第二方向b上两相对的内壁上，本实施例中于所述热管本体2的第一管壁26和第二管壁27上分别设置至少一个卡槽28，所述卡槽28与所述支撑件3沿热管本体2的轴向延伸的距离相适配；参考附图7，通过机械加工在第一管壁26和第二管壁27上拉出卡槽28，使得支撑件3的两端能够卡入所述卡槽28内；并且本实施例中为了保证支撑件3与卡槽28的相对稳定，可以将所述支撑件3与卡槽28设置为过盈配合，进而能够有效保证支撑件3的安装稳定。

进一步地，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述支撑件3的设置形式可以有多种，例如：

参考附图1，所述第一管壁26和所述第二管壁27上分别具有一个卡槽28；所述支撑件3于所述横截面内呈一字型。具体的，所述第一管壁26和所述第二管壁27上的卡槽28可以是沿所述第二方向b正对的也可以是非正对的，当所述第一管壁26和所述第二管壁27上的卡槽28可以是沿所述第二方向b正对的，则所述支撑件3则是图1所示的竖直形式或者是弯弧状形式；当所述第一管壁26和所述第二管壁27上的卡槽28可以是沿所述第二方向b非正对的，则所述支撑件3则是沿所述第二方向b倾斜或者弯弧状的。

参考附图2，所述第一管壁26和所述第二管壁27上均沿所述第一方向a间隔分布有两个卡槽28；所述支撑件3于所述横截面内呈X形。具体的，为了较大程度的增强第一管壁26和第二管壁27的强度，本实施例中可以在第一管壁26和第二管壁27上分别设置两个卡槽28，以配合同侧具有两个支撑端的支撑件3；当然可以理解的是：所述支撑件3是否为标准的X形取决于热管本体2在压扁过程中的压扁程度，支撑件3也可以形成两个相邻且间隔的弧弯结构，该内容为本领域技术人员可以理解的，在此不做过多赘述。

参考附图3，所述第一管壁26上具有一个卡槽28，所述第二管壁27上沿所述第一方向a间隔分布有两个卡槽28；所述支撑件3于所述横截面内呈三角形。具体的，为了较大程度的增强第一管壁26和第二管壁27的强度，本实施例中将所述支撑件3设置为三角形稳定结构，有效保证其支撑效果；对应的，于所述第一管壁26上设置一个卡槽28，于所述第二管壁27上沿所述第一方向a间隔设置两个卡槽28；当然，也可以在所述第二管壁27上设置一个卡槽28，在第一管壁26上沿第一方向a间隔设置两个卡槽28。

可以理解的是：上述三种支撑件3的形式只是举例，并不限制本申请的保护范围，所述支撑件3在所述热管本体2内还可以是井字型、十字型、八字型等等，只要能够在第一管壁26和第二管壁27之间形成支撑即可。

进一步地，本申请实施例提供的热管1，在具体实施中，所述支撑件3与所述热管本体2的内壁之间设有填充物25，所述填充物25沿所述热管本体2的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

具体的，为了增强所述热管1的传输力，本实施例中于所述支撑件3和所述热管本体2的内壁之间设置所述填充物25，所述填充物25具有间隙以保留热管本体2内部的空隙，保证工作液体蒸发后有气流通道能够运动至冷凝段23，所述填充物25可以为纤维结构、铜粉；于所述支撑件3和所述热管本体2的内壁之间设置所述填充物25，能够有效提高其对工作液体传输力，实现冷凝液的快速回流，大大提高散热效率。

实施例2

参考附图8，本实施例提供一种热管的制作方法，其包括如下步骤：

101、于圆管4内设置支撑件3；

具体的，所述圆管4为所述热管本体2的原料，为圆柱状空心管体，为了在所述圆管4内设置支撑件3，本实施例中，参考附图7，首先于圆管4在所述第二方向b上相对的部分内壁上挖设卡槽28，可以通过机械加工拉出卡槽，该工艺为本领域技术人员能够轻易理解的，在此不做过多赘述。

接着，将所述支撑件3置于所述圆管4内，以使所述支撑件3的两端分别容纳于所述卡槽28内；将所述支撑件3沿所述圆管4的轴向置入，所述支撑件3可以是整体一个，也可以是单独的多个。

最后，于所述圆管4内投入填充物25；所述填充物25的投入可以根据支撑件3的设置进行调整，例如：所述支撑件3为整体一个在圆管4的轴向上连续设置，所述填充物25则可以在圆管4内沿其轴向连续填充；再例如：所述支撑件3为单独的多个间隔设置时，所述填充物25则可以在相邻支撑件之间填充也可以在圆管4内沿其轴向连续填充；此时，还可以在圆管4的内壁上设置沿其轴向延伸的沟槽24，以提升传输力。

102、烧结、还原、注水、除气、封口；

将置于支撑件3和填充物25的圆管4进行烧结和还原，使得支撑件3和填充物25烧结在圆管4的内壁上，有利于提高热管1的毛细抽吸力，较大的改善了径向热阻；而后进行注水、除气和封口以形成盛有上述工作液体的管体；上述工艺过程为本领域技术人员能够轻易理解并实现的，在此不做过多赘述。

103、圆管4压扁成热管本体2，以使支撑件3的两端分别位于所述热管本体2在第二方向b上相对的两内壁上，所述支撑件3与所述热管本体2内壁之间形成气流通道；

其中，所述热管本体2横截面沿第一方向a的尺寸大于沿第二方向b的尺寸，所述第一方向a与所述第二方向b为所述横截面的长度和高度方向。

具体的，根据设计要求进行压扁或折弯以形成扁平状热管本体2，例如：通过压扁成型装置对其进行压扁；所述热管本体2横截面沿第一方向a的尺寸大于沿第二方向b的尺寸，所述第一方向a与所述第二方向b为所述横截面的长度和高度方向，支撑件3的两端分别位于所述热管本体2在第二方向b上相对的两内壁上，最终形成所述热管1。

其中，所述热管1为实施例1所述的热管1，所述支撑件3为所述实施例1所述的支撑件3，二者的结构配合和工作原理请参照实施例1的详细叙述，在此不做过多赘述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热管，其特征在于，其包括：

热管本体，所述热管本体内部中空，所述热管本体横截面沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸；所述第一方向与所述第二方向为所述横截面的长度和高度方向；

支撑件，所述支撑件沿所述热管本体的轴向设置于所述热管本体内，所述支撑件的两端分别接于所述热管本体在所述第二方向上相对的两内壁上，所述支撑件与所述热管本体内壁之间形成气流通道。

2.根据权利要求1所述的热管，其特征在于：

所述支撑件沿所述热管本体的轴向连续设置，以使至少所述热管的蒸发段和冷凝段之间具有所述支撑件。

3.根据权利要求1所述的热管，其特征在于：

所述支撑件包括第一支撑件和第二支撑件；

所述第一支撑件和所述第二支撑件沿所述热管本体的轴向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的热管，其特征在于：

所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的热管本体的内壁具有沟槽，所述沟槽沿所述热管本体的轴向延伸。

5.根据权利要求3所述的热管，其特征在于：

所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的热管本体中设有填充物，所述填充物沿所述热管本体的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

6.根据权利要求1所述的热管，其特征在于：

所述热管本体包括第一管壁和第二管壁；

所述第一管壁和所述第二管壁沿所述第二方向相对设置，所述第一管壁和所述第二管壁上至少分别具有一卡槽，以卡接所述支撑件沿所述第二方向的两端。

7.根据权利要求6所述的热管，其特征在于：

所述第一管壁和所述第二管壁上分别具有一个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈一字型；或者

所述第一管壁和所述第二管壁上均沿所述第一方向间隔分布有两个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈X形；或者

所述第一管壁上具有一个卡槽，所述第二管壁上沿所述第一方向间隔分布有两个卡槽；

所述支撑件于所述横截面内呈三角形。

8.根据权利要求1所述的热管，其特征在于：

所述支撑件与所述热管本体的内壁之间设有填充物，所述填充物沿所述热管本体的轴向具有间隙，以形成所述气流通道。

9.一种制作权利要求1-8任一所述热管的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

于圆管内设置支撑件；

烧结、还原、注水、除气、封口；

圆管压扁成热管本体，以使支撑件的两端分别位于所述热管本体在第二方向上相对的两内壁上，所述支撑件与所述热管本体内壁之间形成气流通道；

其中，所述热管本体横截面沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸，所述第一方向与所述第二方向为所述横截面的长度和高度方向。

10.根据权利要求9所述的制作热管的方法，其特征在于，所述于圆管内设置支撑件的方法，具体包括：

于圆管在所述第二方向上相对的部分内壁上挖设卡槽；

将所述支撑件置于所述圆管内，以使所述支撑件的两端分别容纳于所述卡槽内；

于所述圆管内投入填充物。

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