TWI416057B - 可彎曲變形的熱管結構及其製作方法 - Google Patents

Description

可彎曲變形的熱管結構及其製作方法

本發明係有關一種熱管，尤指一種可彎曲變形的熱管結構及其製作方法。

隨著電腦之處理器(如：CPU)的運算速度不斷被提昇，其所產生的熱量亦越來越高，以往將散熱片及風扇組成的散熱裝置，顯然已經無法滿足目前處理器的使用需求，於是有業者將熱管(heat pipe)結合於散熱片的熱管散熱器，可有效地克服現階段處理器的散熱問題。但是現有的熱管仍然存在有周邊環境的空間使用限制等諸多問題待解決，本發明人基於前述待克服的問題而對熱管進行創新改良。

習知的熱管，主要包括一金屬管體、一毛細結構及一工作流體，其中金屬管體具有一密封容腔，毛細結構環設附著於金屬管體的內壁面部位，而工作流體則被填入於金屬管體之密封容腔內，並在毛細結構內側形成有一氣體通道，而毛細結構則具有一液體通道；如此，以構成一熱管結構。

此等熱管在被實際使用時，通常在考量周邊環境的空間使用限制和多位置點的熱傳遞等因素下，大部份均將其彎曲成「L」或「U 」字狀，此等被彎曲後的熱管往往皆使其內部毛細結構與金屬管體的內壁面發生剝離或脫落等不良影響，而令其熱傳遞效能被大幅度的降低。且此等被彎曲後的熱管大部份僅能施以一次彎曲加工，當對熱管進行二次彎曲加工時，通常皆會使金屬管體產生裂縫而報廢；著實具有改善空間。

本發明之一目的，在於提供一種可彎曲變形的熱管結構及其製作方法，其是可因應實際的使用需求作任意角度或方向彎曲變形。

為了達成上述之目的，本發明提供一種可彎曲變形的熱管結構，包括一第一管體、一第二管體、一可彎曲段、一毛細組織及一工作流體，該第二管體與該第一管體間隔設置；該可彎曲段分別連通該第一管體及該第二管體，該可彎曲段包含一環狀撓性體及一軟性包覆層，該環狀撓性體分別連接該第一管體及該第二管體，該軟性包覆層搭接在該第一管體及該第二管體且環設於該環狀撓性體的外部；該毛細組織佈設於該第一管體、第二管體及該環狀撓性體內部；該工作流體填注在該第一管體、第二管體及該軟性包覆層內部。

為了達成上述之目的，本發明提供一種可彎曲變形的熱管製作方法，其步驟包括：a)提供分別具有第一毛細組織的一第一管體及一第二管體；b)提供一環狀撓性體，將該環狀撓性體一端對應於該第一管體連接； c)提供一第二毛細組織，將該第二毛細組織穿入該環狀撓性體並與該第一管體的該第一毛細組織貼接；d)將該第二管體連接該環狀撓性體另一端，並使該第二毛細組織與該第二管體的該第一毛細組織貼接；以及e)提供一軟性包覆層，搭接於該第一管體及一第二管體並環設於該環狀撓性體外部。

本發明還具有以下功效，其是利用環狀撓性體對軟性包覆層的支撐作用，可使軟性包覆層不產生塌陷等不良情況，更可藉助軟性包覆層之各承接段與各熱管的緊密套接，來達成快速的熱傳遞作用。另由於可撓性導熱構件能作任意角度的調整變換，且再經由多次的反覆彎曲調整之後並不會產生硬化現象，仍然能保持原有結構的完整性。

<本發明>

10‧‧‧第一管體

20‧‧‧第二管體

30‧‧‧可彎曲段

31‧‧‧環狀撓性體

32‧‧‧軟性包覆層

321、322‧‧‧承接段

40‧‧‧毛細組織

41、42‧‧‧第一毛細組織

43‧‧‧第二毛細組織

6‧‧‧散熱鰭片組

5‧‧‧主機板

8‧‧‧電子發熱元件

9‧‧‧導熱板

第一圖係本發明熱管立體分解圖。

第二圖係本發明熱管組合示意圖。

第三圖係本發明熱管組合局部剖視圖。

第四圖係本發明導熱模組彎曲變形後剖視圖。

第五圖係本發明熱管製作流程圖。

第六圖係本發明熱管應用電子發熱元件組合示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，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、二及三圖所示，本發明係提供一種可彎曲變形的熱管結構，主要包括一第一管體10、一第二管體20、一可彎曲段30、一毛細組織40及一工作流體(圖未示出)。

第二管體20與第一管體10為間隔設置，且第一管體10及第二管體20皆為直管，各管體10、20皆以銅等導熱性良好的材料所製成。

可彎曲段30主要包括一環狀撓性體31及一軟性包覆層32，環狀撓性體31係可沿其軸向產生彎曲變形，本實施例的環狀撓性體31為一螺旋彈簧，但不以此種型態為限；軟性包覆層32環繞包覆於環狀撓性體31的外表面，本實施例的軟性包覆層32為一銅箔；同理，亦不以此種型態為限；此螺旋彈簧型撓性體31的自由長度小於軟性包覆層32的軸向長度，以在軟性包覆層32包覆於撓性體31外周緣時，可於軟性包覆層32兩端分別形成有供第一管體10及第二管體20彼此搭接的一承接段321、322(如第三圖所示)，且各管體10、20是與軟性包覆層32呈熱接觸結合。

毛細組織40係可為金屬網、鋼絲、纖維材料或金屬粉末燒結而成，本實施例的毛細組織40包含裝設在各管體10、20內部的第一毛細組織41、42及穿設於環狀撓性體31內部，並與前述各第一毛細組織41、42相互接觸的一第二毛細組織43。

工作流體可為純水，其係被填入前述各管體10、20內部，並對各管體10、20內部進行除氣及抽空而製成；如此，即能以氣液相的變化機制來達成熱量傳遞。

請參閱第四圖所示，本發明的熱管在使用的過程中，可因應實際的環境需求來對可彎曲段30作任意角度或方向的彎曲變形，其是利用環狀撓性體31對軟性包覆層32的支撐作用，可使軟性包覆層32不產生塌陷等不良情況，更可藉助軟性包覆層32之各承接段321、322與各熱管10、20的緊密套接，以達成快速的熱傳遞作用。

請參閱第五圖所示，本發明熱管製作方法，其步驟包括：a)提供分別具有第一毛細組織41、42的一第一管體10及一第二管體20；b)提供一環狀撓性體31，將該環狀撓性體31一端對應於該第一管體10連接；c)提供一第二毛細組織43，將該第二毛細組織43穿入該環狀撓性體31並與該第一管體10的第一毛細組織41貼接；d)將該第二管體20連接該環狀撓性體31另一端，並使該第二毛細組織43與該第二管體20的第一毛細組織42貼接；以及e)提供一軟性包覆層32，搭接於該第一管體10及一第二管體20並環設於該環狀撓性體31外部。

值得一提的是步驟b)和d)中的各管體10、20與環狀撓性體31之間係以焊接方式對頭結合；另步驟e)中的軟性包覆層32各管體10、20之間亦以焊固方式搭接。

此外，本發明的熱管製作方法，更包括一步驟f)，此步驟f)係將 一工作流體填入該第二管體20內部，並對該第一管體10及該第二管體20施以除氣及封口。

請參閱第六圖所示，本發明的熱管可以與一散熱鰭片組6結合，以提供給一主機板5上的一電子發熱元件8(如：處理器等晶片)來散熱，其是將一導熱板9直接貼附於電子發熱元件8的發熱面上，此電子發熱元件8所產生的熱，將先由導熱板9予以均勻吸收後，再由第一管體10的氣液相變化傳導給軟性包覆層32，其次從軟性包覆層32傳遞給第二管體20，而第二管體20的熱將由散熱鰭片組6予以散逸出。由於此可彎曲段30能作任意角度的調整變換，且再經由多次的反覆調整之後並不會產生硬化現象，仍然能保持原有結構的完整性。

綜上所述，本發明之可彎曲變形的熱管結構及其製作方法，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。

10‧‧‧第一管體

20‧‧‧第二管體

30‧‧‧可彎曲段

31‧‧‧環狀撓性體

32‧‧‧軟性包覆層

40‧‧‧毛細組織

41‧‧‧第一毛細組織

43‧‧‧第二毛細組織

Claims (4)

1. 一種可彎曲變形的熱管結構，包括：一第一管體；一第二管體，與該第一管體間隔設置；一可彎曲段，分別連通該第一管體及該第二管體，該可彎曲段包含一螺旋彈簧及一銅箔，該螺旋彈簧分別連接該第一管體及該第二管體，該銅箔搭接在該第一管體及該第二管體且環設於該螺旋彈簧的外部；一毛細組織，佈設於該第一管體、第二管體及該螺旋彈簧內部；以及一工作流體，填注在該第一管體、第二管體及該銅箔內部；其中該螺旋彈簧的兩端面分別對頭結合在該第一管體及該第二管體的端面，且該螺旋彈簧的自由長度小於該銅箔的軸向長度，以在該銅箔兩端分別形成有供該第一管體及該第二管體穿接的一承接段。
2. 如請求項第1項所述之可彎曲變形的熱管結構，其中該第一管體和第二管體皆為一直管。
3. 一種可彎曲變形的熱管製作方法，其步驟包括：a)提供分別具有第一毛細組織的一第一管體及一第二管體；b)提供一螺旋彈簧，將該螺旋彈簧的一端面對應於該第一管體的端面以焊接方式結合；c)提供一第二毛細組織，將該第二毛細組織穿入該螺旋彈簧內並 與該第一管體的該第一毛細組織貼接；d)將該第二管體的端面以焊接方式結合於該螺旋彈簧另一端面，並使該第二毛細組織與該第二管體的該第一毛細組織貼接；以及e)提供一銅箔，以焊固方式搭接於該第一管體及一第二管體並環設於該螺旋彈簧外部。
4. 如請求項第3項所述之可彎曲變形的熱管製作方法，其更包括一步驟f)，該步驟f)係將一工作流體填入該第二管體內部，並對該第一管體及該第二管體施以除氣及封口。