TW201331539A - 扁平熱管及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種扁平熱管，包含一扁平中空管體以及一毛細結構。扁平中空管體具有一第一平直部、一第二平直部以及二弧形部，二弧形部分別連接於第一平直部與第二平直部的二側。毛細結構形成於扁平中空管體中，毛細結構具有一中間部以及二側邊部，中間部位於第一平直部的內壁上，二側邊部位於二弧形部的內壁上，中間部的厚度小於二側邊部的厚度。

Description

扁平熱管及其製造方法
本發明關於一種扁平熱管及其製造方法，尤指一種具有內薄外厚的毛細結構之扁平熱管及其製造方法。
散熱裝置與電子產品的發展息息相關。由於電子產品在運作時，電路中的電流會因阻抗的影響而產生不必要的熱能，如果這些熱能不能有效地排除而累積在電子產品內部的電子元件上，電子元件便有可能因為不斷升高的溫度而損壞。因此，散熱裝置的優劣影響電子產品的運作甚鉅。
目前，電子產品最常用的散熱裝置是透過將熱管的一端接觸會產生熱的電子元件，另一端連接散熱鰭片，並以散熱風扇對散熱鰭片進行散熱。一般而言，熱管主要分為圓形熱管以及扁平熱管。扁平熱管係由扁平中空管體、毛細結構以及工作流體組成。習知毛細結構大多是經由燒結製程將金屬粉末燒結於圓形中空管體的內壁上，再經由壓管等製程使圓形中空管體被壓製成扁平狀。一般而言，熱管的管體厚度小於2毫米稱為超薄熱管，而大於2毫米則稱為薄型熱管。惟，不論如何將熱管薄型化，其內部仍須預留足夠的空間以供工作流體進行汽、液相變化，而熱管內部除了工作流體外，毛細結構的形成更是影響管體內部空間的主要因素，尤其在薄型甚至超薄熱管等內部空間極度有限的情況下，如何有效運用管體內部的有限空間，已成為現今薄型化熱管的主要課題之一。
本發明提供一種扁平熱管及其製造方法，其具有內薄外厚的毛細結構，以解決上述之問題。
根據一實施例，本發明之扁平熱管包含一扁平中空管體以及一毛細結構。扁平中空管體具有一第一平直部、一第二平直部以及二弧形部，二弧形部分別連接於第一平直部與第二平直部的二側。毛細結構形成於扁平中空管體中，毛細結構具有一中間部以及二側邊部，中間部位於第一平直部的內壁上，二側邊部位於二弧形部的內壁上，中間部的厚度小於二側邊部的厚度。
根據另一實施例，本發明之扁平熱管之製造方法包含：提供一圓形中空管體；將一類凸字形芯棒插入圓形中空管體，其中類凸字形芯棒具有一扇形部以及一突出部，突出部自扇形部突出，扇形部抵接於圓形中空管體之內壁，突出部與圓形中空管體的內壁之間形成一有段差的容置空間；於有段差的容置空間中形成一毛細結構，其中毛細結構具有一中間部以及二側邊部，中間部的厚度小於二側邊部的厚度；將類凸字形芯棒自圓形中空管體抽出；以及使圓形中空管體擠壓變形成一扁平中空管體。
在圓形中空管體擠壓變形成扁平中空管體後，扁平中空管體具有一第一平直部、一第二平直部以及二弧形部，二弧形部分別連接於第一平直部與第二平直部的二側，毛細結構之中間部位於第一平直部的內壁上，且毛細結構之二側邊部位於二弧形部的內壁上。此外，在圓形中空管體擠壓變形成扁平中空管體後，毛細結構之二側邊部的至少其中之一抵接於第二平直部的內壁。
上述之毛細結構可為粉末燒結毛細結構、網狀毛細結構或複合式毛細結構。
綜上所述，本發明之毛細結構呈內薄外厚，以於扁平熱管之扁平中空管體中形成單一蒸氣通道，單一蒸氣通道的熱傳量較大，可達到極佳的熱傳與回流效果。此外，由於毛細結構之中間部的厚度小於二側邊部的厚度，當熱源貼設於扁平熱管之扁平中空管體的中間時，毛細結構之中間部的熱阻較低，可有效增進熱傳效果。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第1圖至第6圖，第1圖為根據本發明一實施例之扁平熱管之製造方法的流程圖，第2圖為圓形中空管體10以及類凸字形芯棒12的立體圖，第3圖為類凸字形芯棒12插入圓形中空管體10的前視圖，第4圖為毛細結構14形成於有段差的容置空間100中的前視圖，第5圖為第4圖中的類凸字形芯棒12自圓形中空管體10抽出後的前視圖，第6圖為第5圖中的圓形中空管體10擠壓變形成扁平中空管體10'的前視圖。
首先，執行步驟S10，提供一圓形中空管體10以及一類凸字形芯棒12，其中類凸字形芯棒12具有一扇形部120以及一突出部122，且突出部122自扇形部120突出，如第2圖所示。於此實施例中，突出部122係呈梯形。然而，於另一實施例中，突出部122亦可呈弧形或其它形狀，視實際應用而定。
接著，執行步驟S12，將類凸字形芯棒12插入圓形中空管體10，以使扇形部120抵接於圓形中空管體10之內壁，且於突出部122與圓形中空管體10的內壁之間形成一有段差的容置空間100。如第3圖所示，有段差的容置空間100中間的厚度T1小於二側的厚度T2。
接著，執行步驟S14，於有段差的容置空間100中形成一毛細結構14，其中毛細結構14具有一中間部140以及二側邊部142，如第4圖所示。毛細結構14之中間部140的厚度即等於有段差的容置空間100中間的厚度T1，且毛細結構14之二側邊部142的厚度即等於有段差的容置空間100二側的厚度T2。因此，毛細結構14之中間部140的厚度T1小於二側邊部142的厚度T2。於此實施例中，毛細結構14可為粉末燒結毛細結構、網狀毛細結構或複合式毛細結構，視實際應用而定。
接著，執行步驟S16，將類凸字形芯棒12自圓形中空管體10抽出，如第5圖所示。
最後，執行步驟S18，使圓形中空管體10擠壓變形成一扁平中空管體10'，以完成如第6圖所示之扁平熱管1的製造。於實際應用中，扁平中空管體10'中填充有工作流體(未顯示)，例如水或其它具有低黏滯係數之液體。在圓形中空管體10擠壓變形成扁平中空管體10'後，扁平中空管體10'具有一第一平直部102、一第二平直部104以及二弧形部106，其中二弧形部106分別連接於第一平直部102與第二平直部104的二側。如第6圖所示，毛細結構14之中間部140位於第一平直部102的內壁上，且毛細結構14之二側邊部142位於二弧形部106的內壁上，使得毛細結構14呈U字形。此外，經擠壓變形後的中間部140的厚度T1'仍然小於經擠壓變形後的二側邊部142的厚度T2'。由於毛細結構14呈內薄外厚的U字形結構，扁平熱管1之扁平中空管體10'中可形成單一蒸氣通道108，單一蒸氣通道108的熱傳量較大，可達到極佳的熱傳與回流效果。
此外，在圓形中空管體10擠壓變形成扁平中空管體10'後，毛細結構14之二側邊部142抵接於扁平中空管體10'之第二平直部104的內壁。因此，毛細結構14之二側邊部142對於扁平中空管體10'而言，具有支撐效果，可防止扁平中空管體10'因受壓而破裂、損壞。需說明的是，只要毛細結構14之二側邊部142的至少其中之一抵接於扁平中空管體10'之第二平直部104的內壁，對於扁平中空管體10'而言，即具有支撐效果，不以第6圖所示的實施例為限。
請參閱第7圖，第7圖為第6圖中的扁平熱管1貼設於熱源3上的示意圖。如第7圖所示，一般會將熱源3貼設於扁平熱管1之第一平直部102的下方中間。由於毛細結構14之中間部140的厚度T1'小於二側邊部142的厚度T2'，當熱源3貼設於扁平熱管1之第一平直部102的下方中間時，毛細結構14之中間部140的熱阻較低，可有效增進熱傳效果。
相較於先前技術，本發明之毛細結構呈內薄外厚，以於扁平熱管之扁平中空管體中形成單一蒸氣通道，單一蒸氣通道的熱傳量較大，可達到極佳的熱傳與回流效果。此外，由於毛細結構之中間部的厚度小於二側邊部的厚度，當熱源貼設於扁平熱管之扁平中空管體的中間時，毛細結構之中間部的熱阻較低，可有效增進熱傳效果。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1．．．扁平熱管
3．．．熱源
10．．．圓形中空管體
10'．．．扁平中空管體
12．．．類凸字形芯棒
14．．．毛細結構
100．．．有段差的容置空間
102．．．第一平直部
104．．．第二平直部
106．．．弧形部
108．．．蒸氣通道
120．．．扇形部
122．．．突出部
140．．．中間部
142．．．側邊部
T1、T2、T1'、T2'．．．厚度
第1圖為根據本發明一實施例之扁平熱管之製造方法的流程圖。
第2圖為圓形中空管體以及類凸字形芯棒的立體圖。
第3圖為類凸字形芯棒插入圓形中空管體的前視圖。
第4圖為毛細結構形成於有段差的容置空間中的前視圖。
第5圖為第4圖中的類凸字形芯棒自圓形中空管體抽出後的前視圖。
第6圖為第5圖中的圓形中空管體擠壓變形成扁平中空管體的前視圖。
第7圖為第6圖中的扁平熱管貼設於熱源上的示意圖。
1．．．扁平熱管
10'．．．扁平中空管體
14．．．毛細結構
102．．．第一平直部
104．．．第二平直部
106．．．弧形部
108．．．蒸氣通道
140．．．中間部
142．．．側邊部
T1'、T2'．．．厚度

Claims (9)

  1. 一種扁平熱管，包含：一扁平中空管體，具有一第一平直部、一第二平直部以及二弧形部，該二弧形部分別連接於該第一平直部與該第二平直部的二側；以及一毛細結構，形成於該扁平中空管體中，該毛細結構具有一中間部以及二側邊部，該中間部位於該第一平直部的內壁上，該二側邊部位於該二弧形部的內壁上，該中間部的厚度小於該二側邊部的厚度。
  2. 如請求項1所述之扁平熱管，其中該二側邊部的至少其中之一抵接於該第二平直部的內壁。
  3. 如請求項1所述之扁平熱管，其中該毛細結構呈U字形。
  4. 如請求項1所述之扁平熱管，其中該毛細結構為粉末燒結毛細結構、網狀毛細結構或複合式毛細結構。
  5. 一種扁平熱管之製造方法，包含：提供一圓形中空管體以及一類凸字形芯棒，其中該類凸字形芯棒具有一扇形部以及一突出部，該突出部自該扇形部突出；將該類凸字形芯棒插入該圓形中空管體，以使該扇形部抵接於該圓形中空管體之內壁，且於該突出部與該圓形中空管體的內壁之間形成一有段差的容置空間；於該有段差的容置空間中形成一毛細結構，其中該毛細結構具有一中間部以及二側邊部，該中間部的厚度小於該二側邊部的厚度；將該類凸字形芯棒自該圓形中空管體抽出；以及使該圓形中空管體擠壓變形成一扁平中空管體。
  6. 如請求項5所述之扁平熱管之製造方法，其中在該圓形中空管體擠壓變形成該扁平中空管體後，該扁平中空管體具有一第一平直部、一第二平直部以及二弧形部，該二弧形部分別連接於該第一平直部與該第二平直部的二側，該中間部位於該第一平直部的內壁上，且該二側邊部位於該二弧形部的內壁上。
  7. 如請求項6所述之扁平熱管之製造方法，其中在該圓形中空管體擠壓變形成該扁平中空管體後，該二側邊部的至少其中之一抵接於該第二平直部的內壁。
  8. 如請求項5所述之扁平熱管之製造方法，其中該毛細結構呈U字形。
  9. 如請求項5所述之扁平熱管之製造方法，其中該毛細結構為粉末燒結毛細結構、網狀毛細結構或複合式毛細結構。
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