CN1825577A - 整流器的散热结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整流器的散热结构的制造方法，其结合热管(heat pipe)于整流器的散热结构内以提高整流器的散热效率。包括下列步骤：提供热管的金属管体；在该金属管体内形成毛细结构；将该金属管体的入口封住；将该金属管体置放于整流器的散热壳体的模具内；在该模具内浇铸熔融的金属；冷却后取出该散热壳体；将该散热壳体内该金属管体的入口切开；将工作流体灌注于该金属管体内；最后将该金属管体的入口封住。

Description

整流器的散热结构的制造方法

技术领域

本发明涉及是一种整流器的散热结构的制造方法，特别是指结合热管(heat pipe)于整流器的散热结构的制造方法，以提高整流器的散热效率。

背景技术

发电机，特别是用于车辆，通常需要一整流器以将交流电整流成直流电后，才可提供车辆及电瓶使用。因此整流器的稳定性非常关乎能否持续地提供电力。然而由于汽车引擎周围温度极高；另一面，整流器运作一段时间后，其内部整流二极管的温度也会上升，两者可能使电力供应不正常。因此车用发电机的整流器需要设置一散热结构，特别是散发其整流二极管的热量。

请参阅图1，为一种公知的整流器的散热结构。先前技术整流器的散热结构包括有一散热板10a、数个二二极管整流端子20a是嵌入于该散热板10a内、一绝缘板30a连接于散热板10a、及数个根固定螺栓40a。该散热板10a延伸有数个散热鳍片14a。

然而此种整流器的散热结构只靠金属传导热量，散热效率上仍不甚理想。散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的，实体铝或铜散热器在体积达到0.006立方米时，再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。另一面此种设计上需要将散热鳍片尽量靠近热源，亦即二极管整流端子20a，不仅制造上麻烦，并且增加整体体积。间接的，还使发电机整体更为笨重。

在电子装置上，虽已广泛利用热管(heat pipe)以增加散热效率，然而仍不见其应用于整流器的散热结构。其原因在整流器散布着多颗二极管整流端子，造成整流器的外形弯曲而复杂，另一面热管弯折后容易损坏，因此热管不容易紧密地结合于整流器的散热结构上。

因此，由上可知，上述公知的整流器的散热结构，在实际应用上，显然具有不便与缺陷存在，而可待加以改善的地方。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种整流器的散热结构的制造方法，将热管良好地结合于整流器的散热结构内，特别是使散热结构完全贴合于该热管的表面，以提高整流器的散热结构的散热效率。

为达上述的目的，本发明的一种整流器的散热结构的制造方法，包括下列步骤：提供热管的金属管体；在该金属管体内形成毛细结构；将该金属管体的入口封住；将该金属管体置放于整流器的散热壳体的模具内；在该模具内浇铸熔融的金属；冷却后取出该散热壳体；将该散热壳体内该金属管体的入口切开；将工作流体灌注于该金属管体内；最后将该金属管体的入口封住。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是以烧结的方式烧结铜粉粒形成毛细结构于该金属管体内。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是设置金属网于该金属管体内。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是形成内壁沟槽于该金属管体内。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是设置铜纤维于该金属管体内。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该金属管体及该毛细结构的材料为铜。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该工作流体为水。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该散热壳体具有数个收容槽以容纳二极管整流端子，并且其中该金属管体的一端邻近该收容槽。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该散热壳体具有数个散热鳍片，其以该金属管体为轴心向外延伸，且位于该金属管体的另一端。

所述的整流器的散热结构的制造方法，其中在灌注工作流体于该金属管体前，还包括将该金属管体抽真空。

在此配合图式将本发明的较佳实施例详细说明如下，但是这些说明仅是用来说明本发明，而非对本发明的范围作任何的限制。

附图说明

图1：为公知的整流器的散热结构。

图2：为本发明的整流器的散热结构的制造方法的流程图。

图3：为本发明的整流器的散热壳体铸模后的俯视图。

图4：为沿图3中4-4的剖视图。

图5：为沿图3中5-5的剖视图。

图6：为本发明切开散热壳体内金属管体入口并灌注工作流体的示意图。

图7：为本发明封住散热壳体内金属管体入口的示意图。

图8：为本发明中所应用的热管的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

10a散热板                            20a二极管整流端子

14a散热鳍片

30a绝缘板                            40a固定螺栓

10散热壳体

12收容槽                             14热管槽

16散热鳍片                           18锁合孔

20热管

22金属管体                           24毛细结构

26工作流体                           27开口

28封口                               F工作流体

30二极管整流端子

具体实施方式

本发明的整流器的散热结构特征在于提供一种解决的方法，将热管良好地结合于整流器的散热结构内，以有效提升整流器的散热结构的散热效率。更具体的说，是以埋入式模铸(insert mold)方法将热管结合于整流器内以形成独特的散热结构。本发明的整流器的散热结构的制造方法的关键技术在于模铸的过程中，解决热管不能承受超过摄氏二百度的温度的问题。由于金属液体铸造时的温度远远超此温度，完成的热管遇到如此的高温将产生爆炸的危险。本发明的重点在解决此问题。

请先参阅图2，为本发明的整流器的散热结构的制造方法流程图。本发明的制造方法包括下列步骤：

首先，如步骤40所示，提供热管的金属管体，该金属管体一端封闭，另一端呈开口状而具有一入口，其材质较佳是铜，当然也可以是其它材质。

步骤41，接着于该金属管体内形成毛细结构。其中该毛细结构较佳是以烧结的方式烧结铜粉粒形成毛细结构于该金属管体内；或者，也可以是设置金属网于该金属管体内；或者，可以是在该金属管体内壁面上形成内壁沟槽；或者，也可以是于该金属管体内设置铜纤维。

本发明在步骤42，先暂时性封住该金属管体的入口，并且不注入工作流体，封住入口是为着保护金属管体不受其它物质污染。该金属管体未注入工作流体乃是一半完成热管，由于没有工作流体受热澎胀的问题，因此不会将金属管体爆开，可以承受高温而没有爆裂的危险。

步骤43，将该金属管体置放于整流器的散热壳体的模具内。然后如步骤44所示，将熔融的金属于浇铸该模具内，待冷却后，步骤45取出该散热壳体。浇铸过程中，由于热管的金属管体未充填工作流体，因此可承受铸造散热壳体时的高温，而没有爆裂的危险。最重要的是，借此该热管的金属管体可以与散热壳体密切的贴合。其完成的产品如图3所示。图3中显示，一散热壳体10形成有热管槽14是收容有半完成的热管20，该热管20形成暂时封住的入口25。

步骤46，将该散热壳体内该金属管体的入口切开，并且再如步骤47所示，将该金属管体抽真空并将工作流体灌注于该金属管体内，其中该工作流体可以是水。最后，在步骤48封住该金属管体的入口。如此即完成本发明的整流器的散热壳体。

请参阅图3至图5，分别为本发明的整流器的散热壳体铸模后的俯视图、沿图3中4-4的剖视图、及沿图3中5-5的剖视图。本发明提供整流器的散热壳体包括有一散热壳体10、及数个热管20埋设于该散热壳体10内。该散热壳体10具有数个收容槽12、热管槽14、数个散热鳍片16、及锁合孔18。该收容槽12是用以容纳二极管整流端子30，也就是热源。其中该热管20的金属管体22的一端邻近该收容槽12，亦即该热管20的一端靠近作为热源的该二极管整流端子30。其中该散热鳍片16是以该热管20的金属管体22为轴心向外延伸，且位于该金属管体22的另一端，以作为散热部分。

图6显示本发明中步骤46，将该散热壳体内该金属管体的入口切开形成一开口27，及步骤47，将工作流体26灌注于该金属管体22内。图7显示本发明中的步骤48，封住该金属管体22的入口而形成一封口28，如此即完成本发明的整流器的散热壳体。接着可再嵌入该二极管整流端子30以完成整流器的散热结构。

请参阅图8，为本发明中所应用的热管的剖面示意图。该热管20是由封闭的容器管壁(container)，亦即该金属管体22、毛细结构(wick structure)24、及工作流体(working fluid)F所组成。依其运作原理，该热管20可被划分为三部分：

a)蒸发段(evaporator section)；

b)绝热段(adiabatic section)；及

c)冷凝段(condenser section)。

热管其工作原理简述如下，热管与热源H(发热组件)接触的一端(蒸发段)接触后，该热管20内的工作流体F受热后吸收汽化潜热变成蒸汽。由于蒸发段的蒸汽压力高于热管的另一端(冷凝段)，因此两端形成压力差，驱动蒸汽从蒸发段流向冷凝段。汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务。汽体冷凝成液体，经毛细结构的抽吸力量或重力回流到蒸发段，并完成一个工作循环。因而只要毛细结构所产生的毛细力大于热管内的总压降，热管即能正常工作。

本发明提供一种结合热管的整流器的散热结构，在自然对流冷却条件下，通过热管提供良好的散热及传热效率，比公知的实体金属散热器的性能可提高数倍。

以上所披露的，仅为本发明较佳实施例而已，不能以此限定本发明的范围，因此依本发明申请范围所做的均等变化或修饰，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1、一种整流器的散热结构的制造方法，包括下列步骤：

提供热管的金属管体；

形成毛细结构于该金属管体内；

封住该金属管体的入口；

置放该金属管体于整流器的散热壳体的模具内；

浇铸熔融的金属于该模具内；

取出该散热壳体；

切开位于该散热壳体内该金属管体的入口；

灌注工作流体于该金属管体内；及

封住该金属管体的入口。

2、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是以烧结的方式烧结铜粉粒形成毛细结构于该金属管体内。

3、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是设置金属网于该金属管体内。

4、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是形成内壁沟槽于该金属管体内。

5、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该毛细结构是设置铜纤维于该金属管体内。

6、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该金属管体及该毛细结构的材料为铜。

7、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该工作流体为水。

8、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该散热壳体具有数个收容槽以容纳二极管整流端子，并且其中该金属管体的一端邻近该收容槽。

9、如权利要求8所述的整流器的散热结构的制造方法，其中该散热壳体具有数个散热鳍片，其是以该金属管体为轴心向外延伸，且位于该金属管体的另一端。

10、如权利要求1所述的整流器的散热结构的制造方法，其中在灌注工作流体于该金属管体前，还包括将该金属管体抽真空。

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