TW201516373A - 具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其先準備一中空管體並預製一薄片狀毛細結構，毛細結構具有一能貼合於管體內壁局部處的貼合面、以及一相對於貼合面的成形面所構成；再將毛細結構置入於管體內，使其貼合面貼覆於管體內壁局部上予以定位；最後對管體施以壓扁，使管體內壁貼抵於毛細結構之成形面局部上，以於毛細結構與管體內壁間形成蒸氣流通道。

Description

具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法

本發明係有關熱傳導體之製造方法有關，尤指一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法。

按，由於現今不少3C電子產品朝向輕、薄、短、小的設計，因此作為其內部之散熱或導熱作用的熱管也需要薄型化，以致有如超薄熱管（厚度約為1.5mm以下）的誕生。

然而，因超薄熱管的厚度需要薄型化，以致其內部的毛細結構在厚度上也較薄較窄，否則無法於熱管內形成足夠空間的氣流通道。但過薄的毛細結構在製程上，在燒結製程之粉末無法由心棒與熱管管壁間的間隙中填入，因為其間隙相對較小，金屬粉末填入時產生的阻力較大，無法順利加工至定位。故以往超薄熱管內的粉末毛細結構僅形成於熱管內一局部位置上且並未薄形化，所以習知超薄熱管粉末毛細結構不易填滿超薄熱管之截斷面，其毛細結構無法有好的蒸發表面積與冷凝表面積與液體傳輸截斷面積，同時又無法兼保有足夠的蒸氣通道、及強度較差之內部支撐結構使熱管容易凹陷接觸熱阻較大，如此將無法進一步提升其熱傳效率，故在種種問題的情況下，毛細結構也難以能有效地被定位於熱管管體內，以致偏位的毛細結構沒有設置在預定之熱傳結構位置上，以致影響蒸氣通道的有效空間，進而降低熱傳效果。

有鑑於此，本發明人係為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的，在於可提供一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其係可於熱管內壁形成有薄化的毛細結構，以便壓製成超薄熱管後仍可維持其內的蒸氣流通道具有足夠空間進行蒸發與冷凝之熱交換，以在兼具最大的毛細表面積與液體傳輸截斷面積的情況下，使毛細結構可獲得良好且正確地定位位置，不致影響蒸氣流通道的空間，同時可得到較佳的燒結強度來降低熱管熱阻，並提高功能特性。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其步驟如下：

a)準備一中空管體並預製一薄片狀毛細結構，毛細結構具有一能貼合於管體內壁局部處的貼合面、以及一相對於貼合面的成形面所構成；

b)將毛細結構置入於管體內，使其貼合面貼覆於管體內壁局部上予以定位；

c)對管體施以壓扁，使管體內壁貼抵於毛細結構之成形面局部上，以於毛細結構與管體內壁間形成蒸氣流通道。

＜本發明＞

1‧‧‧毛細結構

10‧‧‧貼合面

11‧‧‧成形面

110‧‧‧毛細傳輸面

111‧‧‧頂塊

112‧‧‧頂緣

2‧‧‧燒結模具

3‧‧‧擠壓模具

4‧‧‧管體

5‧‧‧治具

50‧‧‧對位面

51‧‧‧抵頂部

52‧‧‧間隙

S1~S3‧‧‧步驟

第一圖係本發明之步驟流程圖。

第二圖係本發明預製毛細結構之剖面示意圖。

第三圖係本發明以模具燒結預製毛細結構之示意圖。

第四圖係本發明以模具擠壓預製毛細結構之示意圖（一）。

第五圖係本發明以模具擠壓預製毛細結構之示意圖（二）。

第六圖係本發明將毛預製毛細結構置入管體內予以定位之示意圖。

第七圖係本發明以治具將毛預製毛細結構定位於管體內並進行燒結之示意圖。

第八圖係本發明將熱管壓扁成型之剖面示意圖。

第九圖係本發明另一實施例預製毛細結構之剖面示意圖。

第十圖係本發明另一實施例以模具燒結預製毛細結構之示意圖。

第十一圖係本發明另一實施例以模具擠壓預製毛細結構之示意圖（一）。

第十二圖係本發明另一實施例以模具擠壓預製毛細結構之示意圖（二）。

第十三圖係本發明另一實施例將毛預製毛細結構置入管體內予以定位之示意圖。

第十四圖係本發明另一實施例以治具將預製毛細結構燒結定位於管體內之示意圖。

第十五圖係本發明另一實施例將熱管壓扁成型之剖面示意圖。

為了使　貴審查委員能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱第一圖，係為本發明之步驟流程圖。本發明係提供一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其製程步驟如下：

首先，如第一圖之步驟S1：準備一中空管體並預製一薄片狀毛細結構1，所述毛細結構1如第二圖所示，其具有一能貼合於前述管體內壁局部處的貼合面10、以及一相對於該貼合面10並呈凹弧狀的成形面11所構成；而該毛細結構1在預製上可透過預先燒結成型、或是預先壓製成型。如第三圖所示，其係透過一燒結模具2將用以構成該毛細結構1的金屬粉末或纖維燒結成型後取出，以獲得一如第二圖所示之毛細結構1；或如第四圖至第五圖所示，將金屬粉末或纖維先燒結成彎曲板狀體並置入擠壓模具3內，透過擠壓製程而擠製成一如第二圖所示之毛細結構1。

接著，如第一圖之步驟S2並如第六圖所示：將上述毛細結構1置入於該管體4內，使該毛細結構1之貼合面10貼覆於管體4內壁局部上予以定位；而該毛細結構1在定位上可透過一治具5加以實施。如第七圖所示，該治具5係呈一桿狀體而能置入管體4內，並具有一與毛細結構1之成形面11相符的對位面50、以及相對於該對位面50而抵頂於管體4內壁局部上抵頂部51，且該治具5置入於管體4內後，可與管體4間預留間隙52而避免置入上的摩擦阻力過大。嗣後，即可透過如燒結等製程將毛細結構1以其貼合面10貼覆於管體4內壁局部上並予以定位。

最後，如第一圖之步驟S1並如第八圖所示：對該管體4施以壓扁，使管體4內壁貼抵於上述毛細結構1之成形面11局部上，以於毛細結構1與管體4內壁間形成蒸氣流通道40。而在本實施例中，所述成形面11二側更分別延伸有一毛細傳輸面110，於上述預製毛細結構1的步驟中係與成形面11構成連續之凹弧狀，以供管體4被壓扁時其內壁在接觸至成形面11後，可令毛細傳輸面110以較大的毛細表面積界於毛細結構1與蒸氣流通道40之間，從而可在維持蒸氣流通道40存在的情況下，降底蒸氣流流阻並加大工作流體可回流至毛細結構1上的毛細表面積，以供熱管在薄型化下仍可提供其良好的熱交換效果。

此外，在本發明另一實施例中，所述毛細結構1如第九圖所示，其亦具有一能貼合於前述管體內壁局部處的貼合面10、以及一相對於該貼合面20一側並呈頂起狀的成形面11所構成，成形面11可朝貼合面10另一側延伸一所述毛細傳輸面110而與貼合面20交接，且可於毛細傳輸面110上突設一頂塊111，而成形面11該側則以一頂緣112與貼合面20連接；同時，該毛細結構1在預製上亦可透過預先燒結成型、或是預先壓製成型。如第十圖所示，其係透過一燒結模具2將用以構成該毛細結構1的金屬粉末或纖維燒結成型後取出，以獲得一如第九圖所示之毛細結構1；或如第十一圖至第十二圖所示，將金屬粉末或纖維先燒結成彎曲板狀體並置入擠壓模具3內，透過擠壓製程而擠製成一如第九圖所示之毛細結構1。

承上，如第十三圖所示，亦將上述毛細結構1置入於該管體4內，使該毛細結構1之貼合面10貼覆於管體4內壁局部上予以定位；而該毛細結構1在定位上亦可透過一所述治具5加以實施。如第十四圖所示，該治具5亦具有一與毛細結構1之成形面11相符的對位面50、以及相對於該對位面50而抵頂於管體4內壁局部上抵頂部51，並透過如燒結等製程將毛細結構1以其貼合面10貼覆於管體4內壁局部上並予以定位。

最後如第十五圖所示，同樣經由壓扁製程而對該管體4施以壓扁，使管體4內壁貼抵於上述毛細結構1之成形面11、或突塊111上，且令壓扁後之管體4一側內壁貼抵於毛細結構1之頂緣112上，以於毛細結構1與管體4另一側內壁間形成蒸氣流通道40。

是以，藉由上述之構造組成，即可得到本發明具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法。

綜上所述，本發明確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即拘限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術、手段等變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

S1~S3‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，包括：
   a)準備一中空管體並預製一薄片狀毛細結構，所述毛細結構具有一能貼合於該管體內壁局部處的貼合面、以及一相對於該貼合面的成形面所構成；
   b)將所述毛細結構置入於該管體內，使其貼合面貼覆於該管體內壁局部上予以定位；
   c)對該管體施以壓扁，使該管體內壁貼抵於所述毛細結構之成形面局部上，以於所述毛細結構與該管體內壁間形成蒸氣流通道。
2. 如申請專利範圍第１項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中步驟a)係先以燒結、或壓製而預製所述毛細結構 。
3. 如申請專利範圍第２項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中所述毛細結構係透過一燒結模具而以燒結預製成型者。
4. 如申請專利範圍第２項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中所述毛細結構係將金屬粉末或纖維先燒結成彎曲板狀體，並置入一擠壓模具內而以壓製預製成型者。
5. 如申請專利範圍第１至４任一項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中所述毛細結構之成形面二側更分別延伸有一毛細傳輸面，並與該成形面構成連續之凹弧狀者。
6. 如申請專利範圍第１至４任一項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中所述毛細結構之成形面係朝該貼合面一側並呈頂起狀者，且該成形面朝該貼合面一側以一頂緣與該貼合面連接，而該成形面朝該貼合面另一側延伸一毛細傳輸面而與該貼合面交接。
7. 如申請專利範圍第６項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中該毛細傳輸面上係突設一頂塊。
8. 如申請專利範圍第１項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中步驟b)之所述毛細結構在定位上係透過一治具加以實施。
9. 如申請專利範圍第８項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中該治具係呈一桿狀體而能置入該管體內，並具有一與該毛細結構之成形面相符的對位面、以及相對於該對位面而抵頂於該管體內壁局部上抵頂部。
10. 如申請專利範圍第９項所述之具有超薄化毛細結構之熱管的製造方法，其中該治具置入於該管體內後，係與該管體間預留有間隙。