專利名稱：具有雙毛細結構的熱管及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種熱管，尤指一種具有雙毛細結構的熱管及其制作方法。
背景技術：
隨著計算機的中央處理器(CPU)的運算速度不斷提高，其所產(chǎn)生的熱量也
越來越高，以往由鋁擠型散熱器及風扇所組成的散熱裝置，已不能滿足目前的中央處理器的使用需求，于是業(yè)內(nèi)人士陸續(xù)開發(fā)出具有更高導熱效率的熱管
(HeatPipe)，并將其與散熱器作組合，以有效地解決現(xiàn)階段的散熱問題；然而，熱管內(nèi)部的結構設計與工作流體多少，將關系到熱管的導熱速度及效率，當工作流體太多時將造成熱管內(nèi)部的氣體槽溝縮小，而大幅度地影響到導熱效率；反之，當工作流體太少則易使熱管內(nèi)部產(chǎn)生干燒(Diy Out)現(xiàn)象，而使熱管損壞
報廢；基于前述理由，本發(fā)明人對熱管及其制作方法進行創(chuàng)新發(fā)明。
公知的具有雙毛細結構的熱管，如中國臺灣專利公開號200626862所揭示，
其主要包括金屬管、毛細結構及工作流體，其中該毛細結構包括沿金屬管徑向疊設的兩層或兩層以上絲網(wǎng)，該兩層或兩層以上絲網(wǎng)包括沿金屬管圓周展開至少一層呈平面狀的絲網(wǎng)及一層呈折狀的絲網(wǎng)，該折狀絲網(wǎng)在金屬管內(nèi)形成沿其軸向的流道，該工作流體則填注于該金屬管內(nèi)部。
然而，公知的具有雙毛細結構的熱管，其毛細結構由平面狀絲網(wǎng)及折狀絲網(wǎng)所組合而成，在實際使用上存在有下述問題，由于其毛細結構為絲網(wǎng)，因此在結構的強度方面稍顯不足，往往在熱管實際運作過程中產(chǎn)生塌陷情況，而影
響其導熱效率；另此類絲網(wǎng)的上、下均為粗糙面，不論在氣體流通或液體回流，
都將造成相當程度的阻擋作用，而令內(nèi)部的流體不易高速移動及將熱量帶離。
此外，前述的公開案還揭露熱管的制造方法，包括以下步驟首先提供至少一層片狀的平面狀絲網(wǎng)及一層片狀的折狀絲網(wǎng)；其次將絲網(wǎng)逐層卷成簡狀體;最后將上述簡狀體置入金屬管內(nèi)。 一般熱管的外緣直徑都不大，欲將絲網(wǎng)型態(tài)的毛細結構置入金屬管內(nèi)部已相當?shù)貌蝗菀?，又要將此組合毛細結構與金屬管內(nèi)壁面相貼附接觸，如此更令熱管的制作困難度提高，并導致熱管的制作不合格率居高不下；著實有待加以改善。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有雙毛細結構的熱管及其制作方
法，不僅可避免熱管的干燒(Dry Out)損壞，且具有較佳結構強度，以有效地防
止毛細結構塌陷現(xiàn)象，而能提高熱管的導熱速度與效率，且可提高熱管的制作
成品率。
為了達成上述的目的，本發(fā)明提供一種具有雙毛細結構的熱管，包括金屬管、受熱部、第一毛細結構、第二毛細結構及工作流體，該金屬管內(nèi)部形成有容腔，受熱部形成于該金屬管的一段，該第一毛細結構以金屬粉末所燒結而成，
且其對應該受熱部而設置在該容腔內(nèi)；該第二毛細結構容置在該容腔內(nèi)并與該第一毛細結構的一端連接，且其具有內(nèi)管及設于該內(nèi)管與該金屬管內(nèi)壁之間的毛細組織；該工作流體填注于該容腔內(nèi)部。
同時，本發(fā)明還提供了一種具有雙毛細結構的熱管制作方法，其步驟包括:
a) 提供金屬管；
b) 將芯棒插入該金屬管中，在該芯棒外緣及該金屬管內(nèi)壁之間形成有間隙；
c) 將金屬粉末填入該間隙內(nèi)；
d) 對該金屬粉末進行加溫燒結，在該金屬管內(nèi)部形成有第一毛細結構；
e) 將該芯棒取出；
f) 提供第二毛細結構；
g) 將該第二毛細結構置入該金屬管內(nèi)部，并與該第一毛細結構的一端連接；
以及
h) 將工作流體填入該金屬管內(nèi)部，并對該金屬管進行除氣及封口壓合。本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管及其制作方法，借由在金屬管的受熱部內(nèi)部形成綿密毛細結構，而在金屬管的其余內(nèi)部則形成有大容置空間的內(nèi)管及槽
溝，不僅可避免熱管的千燒(Dry Out)損壞，且具有較佳結構強度，以有效地防止毛細結構塌陷現(xiàn)象，而能提高熱管的導熱速度與效率，且可提升熱管的制作成品率。


圖1為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的截面圖2為沿圖1中2-2線的剖視圖3為沿圖1中3-3線的剖視圖4為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的制作流程圖5為本發(fā)明的芯棒插入金屬管的截面圖6為本發(fā)明的金屬粉末填入金屬管的截面圖7為本發(fā)明的第二毛細結構未置入金屬管的立體分解圖8為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的局部截面圖9為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管應用到電子發(fā)熱組件的使用狀態(tài)
圖IO為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的另一個實施例的截面圖。附圖標記說明
金屬管10容腔 11
受熱部12放熱部 13
分隔條14第一毛細結構20
第二毛細結構30內(nèi)管 31
凸條32工作流體 40
斗娃 心萍間隙 51
導熱板6散熱鰭片組 7
散熱鰭片71電子發(fā)熱組件8槽溝A
步驟a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h
具體實施例方式
有關本發(fā)明的詳細說明及技術內(nèi)容，配合

如下，然而所附附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
請參照圖l、圖2及圖3所示，分別為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的截面圖、沿圖1中2-2線的剖視圖及沿圖1中3-3線的剖視圖，本發(fā)明提供一種具有雙毛細結構的熱管(HeatPipe),主要包括金屬管(Metal Tube)lO、第一毛細結構(Capillary)20、第二毛細結構(Capillary)30及工作流體(Working Fluid)40。其中在金屬管10內(nèi)部具有容腔(Chamber)ll，并在金屬管10的底段形成有受熱部(Heat-absorption Part) 12及頂段形成有放熱部(Heat-dissipation Part) 13，其中受熱部12用以與電子發(fā)熱組件8(如圖9所示)作貼附接觸，而放熱部13則供散熱鰭片組7(如圖9所示)套接。第一毛細結構20以金屬粉末所燒結(Sintering)而成，且其對應于前述的受熱部12而設置在容腔11內(nèi)部。第二毛細結構30具有內(nèi)管31及設于內(nèi)管31與金屬管10內(nèi)壁之間的毛細組織，此內(nèi)管31的內(nèi)壁為光滑表面，而本實施例的毛細組織由從內(nèi)管31的外周緣延伸出的兩條或兩條以上凸條32、及形成于任意兩條相鄰凸條32之間的槽溝(Channel)A所構成；這些凸條32與內(nèi)管31的軸心線相互平行。第二毛細結構30設置在金屬管10的容腔11內(nèi)并與第一毛細結構20的一端相互貼附連接；且內(nèi)管31的軸心線與金屬管IO的軸心線相互平行；工作流體40填注于容腔11內(nèi)部。
請參照圖4所示，為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的制作流程圖，其方法步驟包括
a)提供金屬管IO(如圖5所示)，在此步驟中，此金屬管10可為銅等導熱性、散熱性良好的材料所制成，且其形狀可為圓形或其它各種不同幾何形狀；此金屬管10的內(nèi)壁為光滑表面，可以成型治具(圖中未示出)對金屬管10的底端進行縮口加工、或以焊接裝置(圖中未示中)對金屬管IO的底端進行焊接封口加工。
b) 將芯棒5插入該金屬管10中，在該芯棒5外緣及該金屬管10內(nèi)壁之間形成有間隙51(如圖5所示)；在此步驟中，將外周緣尺寸小于金屬管IO內(nèi)周緣尺寸的芯棒5插入，借以在芯棒5的外周緣及金屬管10的內(nèi)周壁之間形成有間隙51。
c) 將金屬粉末填入該間隙51內(nèi)(如圖6所示)；在此步驟中，此金屬粉末的置入量小于前述間隙51容積的一半，且被金屬粉末所填注的區(qū)域對應熱管的受熱部12，本實施例的金屬粉末填入金屬管10的高度略大于受熱部12的長度。
d) 對該金屬粉末進行加溫燒結，在該金屬管10內(nèi)部形成有第一毛細結構20;在此步驟中，以加溫燒結(Sintering)工藝對填入的金屬粉末進行燒結，而在金屬管10下方處內(nèi)壁形成有圓環(huán)形的第一毛細結構20。
e) 將該芯棒5取出；在此步驟中，可左、右搖晃此芯棒5，而使第一毛細結構20與芯棒5產(chǎn)生松動現(xiàn)象，再將芯棒5從金屬管10中取出；如此，可在受熱部12的內(nèi)部形成中空狀。
f) 提供第二毛細結構30(如圖7所示)；在此步驟中，第二毛細結構30具有內(nèi)管31及設于內(nèi)管31與金屬管10內(nèi)壁之間的毛細組織，而本實施例的毛細組織由從內(nèi)管31的外周緣延伸出的兩條或兩條以上凸條32、及形成于任意兩條相鄰凸條32之間的槽溝(Channel)A所構成。
g) 將該第二毛細結構30置入該金屬管10內(nèi)部，并與該第一毛細結構20的一端連接；在此步驟中，將第二毛細結構30穿入金屬管10內(nèi)，且第二毛細結構30的底端與前述第一毛細結構20的頂端相互貼附接觸(如圖8所示)。
h) 將工作流體40填入該金屬管10內(nèi)部，并對該金屬管IO進行除氣及封口壓合；在此步驟中，可將金屬管IO呈直立狀或傾斜狀擺設，再將純水等工作流體40填入金屬管lO的容腔ll內(nèi)部(如圖8所示)。其次以加溫等除氣方式將金屬管IO內(nèi)部的氣體排出，再對金屬管IO的開口端進行封口壓合。
請參照圖9所示，為本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管應用到電子發(fā)熱組件的使用狀態(tài)圖，該放熱部13可供散熱鰭片組7套接，此散熱鰭片組7由多數(shù)個散熱鰭片71所相互疊接組成，受熱部12則通過導熱板6與電子發(fā)熱組件8相互貼附接觸，此電子發(fā)熱組件8運作后將產(chǎn)生高熱量，此熱量將令工作流體40產(chǎn)生汽化，此汽化流體因相變化產(chǎn)生潛熱而帶走大量的熱量，此熱量將從受熱部12沿著第二毛細結構30的內(nèi)管31的中心處高速移動至放熱部13，利用前述散熱鰭片組7的散熱作用，將使該汽化流體被冷凝成液體，并借由氣體高低壓差效應或重力作用，通過各槽溝A再流回到第一毛細結構20處，借由第一毛細結構20的毛細作用力，而使冷凝液體回流到熱管與電子發(fā)熱組件8相互貼接的一端，如此以構成熱管的連續(xù)循環(huán)運作。
請參照圖IO所示，本發(fā)明的具有雙毛細結構的熱管的另一個實施例的截面圖，本發(fā)明的熱管除了可為上述實施例外，其第二毛細結構30的毛細組織由從金屬管10的內(nèi)壁延伸出的兩條或兩條以上分隔條14、及形成于任意兩條相鄰分隔條14之間的槽溝A所構成；如此，也具有前述實施例的等同效果。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，包括金屬管，內(nèi)部形成有容腔；受熱部，形成于該金屬管的一段；第一毛細結構，以金屬粉末所燒結而成，該第一毛細結構對應該受熱部而設置在該容腔內(nèi)；第二毛細結構，容置在該容腔內(nèi)并與該第一毛細結構的一端連接，該第二毛細結構具有內(nèi)管及設于該內(nèi)管與該金屬管內(nèi)壁之間的毛細組織；以及工作流體，填注于該容腔內(nèi)部。
2、 如權利要求l所述的具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，所述毛細組 織由從該內(nèi)管的外周緣延伸出的兩條或兩條以上凸條、及形成于任意兩條相鄰 該凸條之間的槽溝所構成。
3、 如權利要求l所述的具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，所述毛細組 織由從該金屬管的內(nèi)壁延伸出的兩條或兩條以上分隔條、及形成于任意兩條相 鄰該分隔條之間的槽溝所構成。
4、 如權利要求l所述的具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，所述內(nèi)管的 軸心線與所述金屬管的軸心線相互平行。
5、 如權利要求l所述的具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，所述內(nèi)管的 內(nèi)壁為光滑表面。
6、 如權利要求l所述的具有雙毛細結構的熱管，其特征在于，該熱管更包 括放熱部，該放熱部形成于該金屬管遠離該受熱部的另一段。
7、 一種具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于，其步驟包括a) 提供金屬管；b) 將芯棒插入該金屬管中，在該芯棒外緣及該金屬管內(nèi)壁之間形成有間隙；c) 將金屬粉末填入該間隙內(nèi)；d) 對該金屬粉末進行加溫燒結，在該金屬管內(nèi)部形成有第一毛細結構；e) 將該芯棒取出；f) 提供第二毛細結構；g) 將該第二毛細結構置入該金屬管內(nèi)部，并與該第一毛細結構的一端連接;以及h) 將工作流體填入該金屬管內(nèi)部，并對該金屬管進行除氣及封口壓合。
8、 如權利要求7所述的具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于， 所述步驟a)中的該金屬管的一端以縮口方式進行加工。
9、 如權利要求7所述的具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于， 所述步驟a)中的該金屬管的一端以焊接方式進行封口加工。
10、 如權利要求7所述的具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于, 所述步驟c)中該金屬粉末的置入量小于該間隙容積的一半，且被該金屬粉末所 填注的區(qū)域形成為該熱管的受熱部。
11、 如權利要求IO所述的具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于， 所述步驟c)中該金屬粉末填入該金屬管的高度大于該受熱部的長度。
12、 如權利要求7所述的具有雙毛細結構的熱管的制作方法，其特征在于, 所述步驟f)中該第二毛細結構具有內(nèi)管及設于該內(nèi)管與該金屬管內(nèi)壁之間的毛
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有雙毛細結構的熱管，其包括金屬管、受熱部、第一毛細結構、第二毛細結構及工作流體，此金屬管內(nèi)部形成有容腔，受熱部形成于該金屬管的一段，第一毛細結構以金屬粉末所燒結而成，且其對應受熱部而設置在容腔內(nèi)，第二毛細結構容置在容腔內(nèi)并與第一毛細結構的一端連接，且該第二毛細結構具有內(nèi)管及設于內(nèi)管與金屬管內(nèi)壁之間的毛細組織，工作流體填注于容腔內(nèi)部；此外，本發(fā)明還提供了一種具有雙毛細結構的熱管的制作方法。本發(fā)明的熱管及其制作方法不僅可避免熱管的干燒損壞，且具有較佳結構強度，以有效地防止毛細結構塌陷現(xiàn)象，而能提高熱管的導熱速度與效率，且可提升熱管的制作成品率。
文檔編號B22F5/12GK101598512SQ20081011045
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權日2008年6月3日
發(fā)明者廖邦宏, 曾國峰, 王證都 申請人:超眾科技股份有限公司