1289660 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種檢測裝置，尤係關於一種檢測熱管性能的檢測裝置。 • 【先前技術】 • 熱管之基本構造係於密閉管材内壁襯以易吸收作動流體的多孔質毛細 結構層，而其中央的空間則為空胴狀態，並在抽真空的密閉管材内注入相當 於毛細結構層細孔總谷積的作動流體’依吸收與散出熱量的相關位置可分為 蒸發段、冷凝段以及其間的絕熱段。 鲁 熱管的工作原理係當蒸發段吸收熱量使藉·、含於毛細結構層中的液相作 動流體蒸發，並使蒸汽壓升高，而迅速將產生的高熱焓蒸汽流沿中央的通道 移往壓力低的冷凝段散出熱量，凝結液則藉毛細結構層的毛細力再度返回蒸 發段吸收熱量，如此週而復始地藉由作動流體相變化過程中吸收與散出大量 •潛熱的循環，進行連續性的熱傳輸，且由於作動流體在上述過程中的液相與 汽相共存，以致熱管可在溫度幾乎保持不變的狀況下扮演快速傳輸大量熱能 的超導體角色而廣為各種領域所應用。 由於熱管的性能測試主要著重在最大熱傳量(Qmax)以及由蒸發段至冷 凝段的溫度差(ΔΤ)兩項參數，因此在一給定的熱量傳輸狀況下可以藉由該溫 • 度差而獲知其熱阻值，進而評估熱管的性能；當給定的熱量超過熱管的最大 熱傳量時’由於原正常熱量傳輸機構遭到破壞而使熱阻值驟增，以致蒸發段 的溫度亦隨之驟升。 、 習知技術中的一種熱管性能檢測方法係將熱管蒸發段插入被加熱之衡 - 溫液體中’待熱管溫度穩定後，藉由溫度感測器例如熱電偶、電阻溫度感測 器(RTD)等量測衡溫液體與熱管冷凝端之間的溫度差以評估熱管的性能； 唯’上述習知技術無法有效量測出熱管的最大熱傳量及熱阻，因此不能準確 反映出熱管的熱傳性能。 習知技術中另一種如第一圖所示的熱管性能檢測裝置，係以電熱絲1為 熱源纏繞在熱管2的蒸發段2a表面，同時以冷卻水套3為熱沉套設於冷凝段2b 6 1289660 表面，藉由量測電熱絲1的電壓與電流可以給熱管2—定的加熱功率，並同時 藉由調制冷卻水套3的流量及入口水溫來移除該加熱功率，並藉以控制熱管2 在絶熱4又2c的穩疋操作溫度，而熱管2的最大熱傳量以及由蒸發段2a至冷凝 段2b之溫度差則可由設於熱管2表面的各溫度感測器4得知。 唯，上述習知熱管性能檢測裝置仍有以下缺點··由於蒸發段么與冷凝段 2b的長度不易準確控制，是造成評估熱管性能變異的重要因素；且由於熱量 的散失及溫度的量測均易受到測試環境的影響而產生變異；以及熱管和熱源 及熱沉的遂合熱接觸不易有效控制等缺點，均不利於精確評估熱管的性能， 又由於安裝與拆卸十分繁瑣費工，上述習知熱管性能檢測裝置僅適用於實驗 室規模的小量熱管測試，完全無法因應量產製程所需的檢測要求。 為配合熱管量產製㈣檢·求，必需對數量龐大且形式多樣化的熱管 逑行嚴格的品質把關；由於檢測同一形式的量產熱管即需要同時使用大量的 •檢測機台，且該等檢測機台需長期而頻繁的重複使用；因此，除了機台本身 的量測準雜外，更必須對大量檢測機台的組裝變異及操作變異予以嚴格押 管；基於檢職置的u將直接鱗生產的良率與成本，業者勢必面臨檢^ 時的準確性、便利性、快速性、一致性、重現性、與可靠性的多重挑戰；有 參於此，有必要對目前的熱管檢測裝置作大幅改進，從而將組裝與操作及元 件製造的模組化設計-併納人，崎合熱管量產製程的檢測需求。 【發明内容】 本發明針對上述習知技術的缺點，提出一種熱管性能檢測裝置，特別 係適用於量產製程的熱管性能檢測裝置，主要包括—峡部、—活動部及 -承載部’該承載部設有供檢測裝置形成整體結構及定位之平台，該固定 部設有移除熱管自熱源傳輸之熱量的冷卻構造，該活動部可麵定:進^ 離合，其中制定部與活動部的相對表面之間設有至少―可容置執管的: 測容置部及至少-使活動部與固定部離合時防止其相對位置偏離之里 合機構，該量難置部情有至少—溫度感。當活動部移_定部時 1289660 使量測容 接觸以降低熱阻，反 置部的壁面與設置於其巾的歸管壁密合熱 ^致偏離’㈣顧量職縫面與絲管壁密合熱鋪；讀由在量測 谷=壁面上設置的至少—支溫度感·，當插人制熱管時使其密貼於 熱管管壁上作為檢_管性能_標；具有上料_本發賴管性能檢 /舌動σ卩移離固疋料可將完成檢秦熱管快速取出，並將另一制 夬速插人至定位；再藉由設置於固定部與活_之_防呆凹凸機 構，使活動部移向或移_定部時均涵蓋在防呆凹凸機構的深度範圍内， 且活動部_定部維騎_合狀態，以雜活鱗細定部的相對位置 ’使所組裝與操作的熱管 一致性、重現性、與可靠 測裝置係藉由模組化設計達到符合量產檢測需求 檢測裝置具有良好的準確性、便利性、快速性、 性等多重優點。 本發明有如下優點： 本發明透過歡化設計使熱管雜檢測裝置符合量產檢測需求，達到 在產線大里複製及使贱裝置時不論由何操作貞組裝及測試，該等裝置所 畺測的結果具有良好的一致性、重現性、及可靠性。 本發明另藉由設於活畴上的驅動部，使频㈣部進行線性運動， 促使活動部與固定部之間所形成的量聰孔可和插碌管的管壁密合熱接 觸以降低齡，並將完成檢測的熱管快速取出或更換，達到檢測的便利性 及快速性之功效。 本發明又藉由設置罩蓋活動部與固定部之箱體，使唯_需與外界連通 的量測槽錄箱體壁賴設職的鼠狀，達着測機㈣職結果不 受量測環境影響的絕熱功效。 1289660 再藉由卿蓋㈣咖微，織部的線性運動 受到箱體嶋_啡物，概聰咖術，進一步 確保檢測勤制_果具奸_-雜與重現性。 本發爾㈣撕輸输_祕峨定位設計， 使活動部的線性運動受到準確導引，避免長期頻繁的使用而移位，進一步 確保檢纖台量漸結果具有良好的—紐與重現性、 【實施方式】 以下參照第二圖至第六圖，對本發明熱管性能檢測裝置予以進一步說 明。 第二縣本發明熱管性能檢測裝置之第—實施例的—外觀立體圖，第 三圖為第二_-立體分解圖。該檢測裝置主要包括—固㈣如及一活動 部30。其中： 固定部20為顧於-穩固平台例如測試桌或其他支律機構的不動件， 係申導熱性良好的材成铜定部勒部設有供冷卻液通過的流道(圖 未不），並猎由冷卻液入出口 22和外部的值溫冷卻液循環系統(圖未示健 接，該IU定部2〇表面設有與絲冷赌管壁密合熱接_至少—散熱凹槽 24 ’以便熱管綱將來自熱源傳輸的熱量移除；為達上述目的，本發. 別在活動部30及固定部20設置互相凹凸匹配的防紋位機構，第四圖（a) 為本實施例活騎3G的-立體示意圖，第四圖⑻為本實施姻定部如 的一立體示意圖；其中’在活動部30上朝固定部2〇方向設置複數定位柱 35 ’該定錄35係由活動部30朝固定部2〇上具有散熱凹槽24的平面方 向延伸的柱狀凸出物’並在i]定部2G上具有散熱凹槽24的平面上設置對 1289660 應的複數定錄25，當活動部3G細定部2G進行雜運树，確保活動 部30的定位柱35移向或移離固定部2〇時均涵蓋在定位孔25魄度範圍 内’且與E1定部2G的定位孔25維騎動密合狀態，以確保活動部3〇與固 定部20的相對位置不致偏離，從而劇呆固定部2〇的散熱凹槽μ壁面與熱 官管壁密合熱接觸；絲由在賴凹槽24巾的壁面上設置可獨立運作且能 ^動密貼於鮮管至ρ支溫度制器26，作為檢嶋管性能的指匕 標；為防止H定部2G的熱量分流至_平台，在固定部2q背面與穩固平 台之間需設置一絕熱底板。 活動部30係、由導熱性良好的材質製成，該活動部％㈣設有供冷卻 液通過的流道(圖未示）’並藉由冷卻液人出口接頭％和外部的恆溫冷卻液 循環系統(®未利連接，活铸3G對應於固定部2()的散熱凹槽％位置設 肋對應蚊位散肋槽32 ,以便t簡部％移_定部2q _成至少 里測槽孔50 ’使⑤置於量繼孔5Q巾的熱管管雜槽孔壁面密合熱接觸 、降低…、阻，為達上述目的，如第四圖⑷所示，活動部％具有定位散 7^32的平面_定部社具有散熱凹槽24的平面方向延伸的定位柱 八7尺寸及數$係g己合固定部2〇所設置的複數定位孔Μ，使活動 P 30朝固―2G鶴時，活動部3q的定錄％得赠動嵌人定位孔^ 内^保_部3〇的定位柱35移向或移離固定部2Q時均涵蓋在定位孔Μ 、、^圍内且與固定部2〇的定位孔25維持滑動密合狀態，從而確保 ’舌動σΡ 3G蚊位散熱凹槽32與峡部2σ的散熱凹槽24所構成的量測槽 壁面’、熱& S壁欲合熱接觸；為進一步確4呆熱管管壁與量測槽孔50 '.、、、接觸T以採用至少-扣件或螺絲使活動部與固定部可拆卸及 1289660 扣合，㈣達到熱管量產製程的檢測需求以及在大量組裝時的準確定位， 本u ^貫她例中抓用-種承載部1〇來負責熱管性能檢測裝置的整體結構 及精準疋位，以取代上述穩固平台及扣件或螺絲等傳統的固定盘扣人方 式，使固定部20成為鎖固於承載部1〇的不動件，並採用能準確進躲性 運動的驅動科使活動部π藉峨於承載部π上的驅動部㈣導引， =動㈣職㈣掏恤之目的，似量測槽孔 的熱官_魏壁面密恤觸崎低触。觸㈣藉由在定 位政熱凹槽32的壁面上設置可獨立運作且自動密貼於熱管管壁的至少一支 7她％ ’作為檢猶性能的指標；為方便檢測，她將熱管插 方向朝向接近操作者，而將冷卻液入㈣、靖溫 又感測15 26、36的導線伸出方向朝向遠離操作者。 另外，在實際朗中熱管冷凝段的散熱面可能會經折彎鍵扁製程， 槽孔5〇的尺寸與形狀係依據熱管冷凝段的散熱面尺寸與形狀作匹 之，^待測熱管的冷凝段為平板狀或扁平狀時，輯部2〇與活動部％ 彡細峨輯叫嫩峨㈣與活動部 之目對千面組成谷置熱管的量測容置部，藉由該量測容置部的平面抵緊 二或扁平狀熱管的冷凝段即可，溫度感測器％％則設置於該量測 置韻平面上。在本發明中僅以最常使用的圓形管為例作說明。 I地胸_ 3G的定位柱35亦可設細御上，而 孔;對應於岐部2〇撕位柱的外形與尺寸嫩置的定位 = 固定㈣移_，固定部如的定位柱得以滑動嵌入活 動。P 3〇的定位孔的内面，亦可達到相同的準確定位效果。 11 1289660 承載部ίο包括-基體u (例如電磁吸盤、升降調整座、固定支樓座等)、 -與基體12鎖_箱體6〇。該基體12與箱體6()組合形成—組立支架結構。 其中，該基體12除具有將熱管性能檢測裝置穩固於測試桌面外，並可搭配 具有高度、角度的調整機構以配合實際熱管性能檢測的需要，本發明中僅 以電磁吸盤為例作為以下實施例的說明。 箱體60罩蓋活動部30與固定部2〇的外部面積，其呈隔離腔室的獨立 結構，具有良好_熱功效，使職結果穩定而不受量_境變異的影響; 該箱體60包3供鎖固於基體12上之-底板66，固定部20鎖固於該底板 66上’該底板66内壁面及箱體6〇内侧壁面朝向固定部2〇凸伸形成定位凸 筋660,以該定位凸筋660和固定部2〇周邊的接觸定位並降低箱體6〇内壁 和固疋4 20的直接接觸面積，達到檢測機台的測試結果不受量測環境影響 的、、、巴熱功效，並維持滑動配合的導引功能，有效降低組裝與操作的變異。 該箱體60的底板66的定位凸筋660之間形成供溫度感測器26的感溫線導 引伸出的導通槽662。該箱體60對應量測槽孔50—側壁面設有與外界連通 的開口 62，亦對應冷卻液入出口 22、33以及溫度感測器26、％的導線伸 出方向的另一相對侧壁面設有與外界連通的開口 63，其頂壁面亦設有供螺 桿42穿過的通孔64。藉由鎖固於箱體6〇頂部外側的驅動部4〇，並以驅動 部40藉由螺桿42伸入箱體60内鎖固於活動部30，以便對活動部30進行 線性導引’從而使活動部30的移動空間完全規範在固定不動的箱體60内 部’亦即當活動部30移向固定部20時，箱體60頂部内側與活動部30之 間有一較大的空間，反之，當活動部3〇移離固定部20時，該空間隨之縮 小；因此具有上述特徵的本實施例可在更簡單的架構下發揮更優異的功效。 12 1289660 t呆作時’職㈣移_如-短雜，彻制熱管的冷 偏臟入！舰5G t，4_侧姆娜離量 50;以及將活動部3G移向固定部—短距離，以便對已插人量測槽孔5(:中 的待測熱管的冷凝段和固定部2G與活動部3g的對應凹槽24、32的壁面穷 合熱接觸’從而降低冷凝段移熱的接觸熱阻；達到檢測的準確性、便樣 與快速性的功效。 在上述操作過_㈣服_G _勒，使其活_〇的 定位柱35無铸2G狀純25鱗維躲麵_麟下騎線性運 動，且由於箱體60側板的内壁與固定部2〇周邊的面積藉由定位凸筋_ 使其密合接觸，除可瓣確導引活動部3峨性運動外，並藉由模組化 的兀件設計與製造’確保_部3㈣定錄_ 32與_ 2〇的散 熱凹槽24所形成的量測槽孔5〇不致因為長期頻繁使用而移位，使杯明 的熱管性紐職《合量錄戦求，_在錄大量觀及使職裝 ^寺不論由何操作員組裝及戦，該等裝置的組裝具有良好的—致性及可 靠性，其所量測的結果具有良好的一致性及重現性。 且由於上述配備箱體60的本實施例罩蓋活動部3〇與固定部2〇的外部 面積，使唯—論外界連通的量測槽孔㈣以對應於箱體60前後側壁面 所設的開口 62、63引人’因此本伽的熱管性能檢測裝置具有良好的絕熱 功效，使/則试結果穩定而不受量測環境變異的影塑。 另外，前述基體i2與箱體60連接的方式適用於本實施例的垂直組立 應用’在實際使用中可能使固定部2〇與活動部％更動成水平或需作調整 角度的應用，因此該基體12可安裝於其他位置以配合實務需求。 13 1289660 驅動部40 (例如氣缸、油壓缸、步進馬達等）係固定於箱體6〇上，通 過-螺桿42穿過箱體60與活動部％ (活動部3〇上可貼設一與活動部邓 本體配合供溫麟卿％映的蓋板％，該蓋板％上設有觸桿似結人 的通孔及供感溫線伸出的出口）固接，以便將活動部3〇與固定部如進行 線性運動；本發明藉由設於活動部3〇上的驅動部4〇導引，使活動部邓朝 固定部2〇進行線性運動，其功能包括：⑴使活動部％移離固定部2〇 _短 距離(如約5mm)，以便將待測熱管的冷凝段順利插入量測槽孔5〇中、或將 已完成檢測的熱管順利移離量測槽孔5〇 ; (2)使活動部3〇移向固定部2〇 一 短距離，以便對已插入量測槽孔5〇中的待測熱管冷凝段與固定部2〇及活 動部30的凹槽24、32的壁面密合熱接觸，從而降低冷凝段移熱的接觸熱 阻。上述藉由設於活動部30上的驅動部4〇，使其與固定部2〇進行線性運 動’達到檢測的準確性、便利性及快速性之功效。 另，在實際應用中亦可使活動部30與固定部20的位置互換，並且亦 可使驅動部40安裝於靠近固定部20的位置；亦即可以改為藉由設於原固 定部20上的驅動部40導引，使原固定部20朝原活動部3〇進行線性運動， 亦可達到相同的效果；亦可以同時在原活動部30與原固定部2〇上分別裝 設該驅動部40導引。 上述固定部20、活動部30與驅動部40的功能發揮係藉由該承載部1〇 的組裝整合及精準定位，構成一種適用於量產製程中的熱管性能檢測裝置。 第五圖為本發明熱管性能檢測裝置第二實施例之一外觀立體示意圖， 第六圖（a)為第五圖中活動部之一外觀立體示意圖，第六圖（b)為第五 圖中固定部之一外觀立體示意圖；本實施例與前述實施例的區別在於：在 1289660 固定部20雄卿3G柿與她翼& 定❹上具有賴哺24的平輸動部％ ^係由活固 平面方向延伸的板狀凸出物，並在活動部％上I有定賴凹槽32的 面位置上物峨位槽35,，當活動部％翻定㈣進:凹槽幻的平 的雜運_，_定㈣_翼2、蓋在= 乡向或移離 内，且與活動㈣的掏35,維持滑動密输，以飾的深度範圍 定㈣的相對位置不致偏離，從输、、伽“確保活動部30與固 定邛20的埒赦μ …邛3〇的定位散熱凹槽32與固 疋…㈣赖_24所軸的量峨孔5㈣面贿 -另外，地細咖喻齡峨驗^Γ而 此時固定部2〇對應於活動部3〇上的定位 罐部2叫活咖定靖 的内面亦可達到相同的準確定位效果。 為達簡化加工及降低成本的需求，該活動部蓋板34、箱體60可以採用 太種易於絲且熱導性差的材料，例如瓣、ρΕ、等藉由射出、衝屢、 鑄造或以電木、鐵統等藉域械加工等成形方式製作，並與制一導熱 性良好的金屬，如銅、轉所製成的固㈣20與活動部％匹配，且可藉 由在篁測槽孔5〇壁面鑛銀、錄等來防制因長期使用而使接觸面氧化，進而 導致熱傳效率降低的缺失。 綜上所述，本發明藉由模組化設計使熱管性能檢測裝置符合量產檢測 需求，為達上述需求本發明採取的技術手段包括·· 藉由叹於活動部上的驅動部，使其與固定部進行線性運動，促使活動 4與固疋部之間所形成的量職孔可和插人的熱管進行緊密熱接觸而進行 15 1289660 高效率熱傳。 ju罩盍活動部與固定部之箱體，使唯一需與外界連通的量測槽 =相體壁面所叹對應的開口引入，並藉由箱體壁面所設定位凸筋，定位 活動σ卩及部的直接接觸面積，達到檢測機台的測試結果不受量 測環境影響舰熱功效，並兼制定部的準較位魏。 藉由裝設於活動部與固定部上互相凹凸匹配的防呆定位機構，使活動 桃線性運動受到該防呆定位機構之間的密合滑動而準確導引，避免長期 頻繁使用而移位，進而使本發明裝置及其所量測的結果具有良好的準確 性、便利性、快速性、一致性、重現性、及可靠性等多重優點。 較之習知技術的不利於準確評估熱管性能，安裝與拆卸十分繁續費 工，以及僅適合實驗室的小量測試等缺點，實難關應量產製程所需的檢 測要求；本創作已大幅改善f知技術的缺點，故不論就成本效益言、就產 °口可罪度口、就里產應用言、就檢測效能言，本發明經模組化設計之熱管 性能檢測裝置明顯優於習知熱管性能檢測裝置，並同時適用於實驗室及量 產製程的各項熱管性能參數的量測。 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。 惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專 利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變 化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係習知熱管性能檢測裝置的結構示意圖。 第二圖係本發明熱管性能檢測裝置第一實施例之立體圖。 16 1289660 第三圖係第二圖之立體分解圖。 第四圖（a)係第二圖中活動部之一外觀立體示意圖。 第四圖（b)係第二圖中固定部之一外觀立體示意圖。 第五圖係本發明熱管性能檢測裝置第二實施例之一立體分解圖。 第六圖（a)係第五圖中活動部之一立體圖。 第六圖（b)係第五圖中固定部之一立體圖。 【主要元件符號說明】 承載部 10 基體 12 固定部 20 冷卻液入出口 22、33 散熱凹槽 24 定位孔 25 定位翼 25, 溫度感測 26、36 活動部 30 定位散熱凹槽 32 活動部蓋板 34 定位柱 35 定位槽 35， 驅動部 40 螺桿 42 量測槽孔 50 箱體 60 開口 62、63 通孔 64 底板 66 凸筋 660、250 導通槽 662 17