專(zhuān)利名稱(chēng)：熱管的制造方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
熱管的制造方法及結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燒結(jié)式溝槽熱管及制造熱管的方法。背景技術(shù)：
現(xiàn)有的熱管是具有高導(dǎo)熱能力的裝置，尤其是燒結(jié)式熱管。熱管典型地由包含毛 細(xì)構(gòu)造的金屬管所構(gòu)成，而此毛細(xì)構(gòu)造為與金屬管接觸且通常形成在金屬管內(nèi)表面。毛細(xì) 構(gòu)造的內(nèi)表面形成蒸氣通道。而熱管的管壁是溝槽形狀的，其導(dǎo)熱效果特別好。眾所周知， 熱管的一端自熱源吸熱并作用成汽化區(qū)段，而另一端將熱排至冷源且作用成冷凝區(qū)段。液 態(tài)介質(zhì)在毛細(xì)構(gòu)造(微細(xì)通道)的毛細(xì)吸附作用下自冷凝區(qū)段返回至汽化區(qū)段。液態(tài)介質(zhì) 在汽化區(qū)段汽化成蒸氣，而蒸氣經(jīng)由蒸氣通道流到冷凝區(qū)并凝結(jié)成液態(tài)介質(zhì)。而管壁是溝 槽形結(jié)構(gòu)則提供了較大的毛細(xì)現(xiàn)象的截面積，可以增加液體的導(dǎo)流效果，進(jìn)而提升了導(dǎo)熱 效率。過(guò)去的燒結(jié)式溝槽熱管如日本第3110922號(hào)(同臺(tái)灣申請(qǐng)案號(hào)094202974)實(shí)用 新型專(zhuān)利以及美國(guó)第7316264(同臺(tái)灣申請(qǐng)案號(hào)094210450)號(hào)專(zhuān)利所提到的制造方法，為 提供一具有溝槽內(nèi)壁之環(huán)狀銅管，于裁切后之熱管具有第一端口及第二端口，先封住(包 含點(diǎn)焊)第一端口，其次填入金屬粉末及進(jìn)行粉末燒結(jié)，之后再進(jìn)行注入工作流體及抽真 空，最后進(jìn)行第二端口的封口點(diǎn)焊。如日本第3110922號(hào)(同臺(tái)灣申請(qǐng)案號(hào)094202974)實(shí)用新型專(zhuān)利以及 US6, 997，244專(zhuān)利以及US7，040, 382專(zhuān)利所述之方法，由于金屬粉末未經(jīng)篩選。導(dǎo)致太小的 金屬顆粒進(jìn)入銅管之溝槽管壁，于燒結(jié)后卡在溝槽管壁之溝渠中，形成阻塞冷區(qū)段之工作 液體之回流至熱區(qū)段的循環(huán)，導(dǎo)致熱管的導(dǎo)熱效果變差。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種傳熱效果好、加工方法簡(jiǎn)單的 燒結(jié)式熱管的制造方法。本發(fā)明的另一目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種又快又好地加工出溝 槽形銅管的加工制造方法。本發(fā)明的還有一目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供傳熱效果好的燒結(jié)式溝
槽熱管。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案一種燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于包括有如下步驟一、提供一環(huán)狀空心銅 管，并且提供一環(huán)狀溝槽模型柱，進(jìn)行環(huán)狀空心銅管溝槽之成型加工，再將一溝槽形銅管進(jìn) 行切割，切割后的銅管有第一端口及第二端口 ；二、之后將切割出來(lái)的銅管封住第一端口 ； 三、將金屬粉末進(jìn)行篩選，使篩選出來(lái)的金屬粉末顆粒不會(huì)掉到銅管內(nèi)壁的溝槽里；四、將 金屬粉末填進(jìn)封住第一端口的銅管；五、之后進(jìn)行金屬粉末燒結(jié)，使燒結(jié)的金屬粉末附著在銅管的內(nèi)壁上；
六、將金屬粉末燒結(jié)后的銅管注入液態(tài)的工作流體；七、注入工作流體后的銅管， 將該銅管內(nèi)空氣抽真空，最后封住銅管的第二端口。如上所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于在封住第二端口之后的銅管進(jìn)行 壓扁。如上所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于在封住第二端口之后的銅管進(jìn)行 折彎和壓扁。如上所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于所述銅管內(nèi)壁上的溝槽寬度小于 0. Imm0如上所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于所述在將金屬粉末填入銅管前應(yīng) 該要插棒到銅管中，在將銅管中的粉末燒結(jié)后要去除插棒。溝槽形銅管的加工制造方法，其特征在于包括有如下步驟一、提供一平滑的空心 銅管卷；二、將空心銅管卷進(jìn)行預(yù)矯直；三、進(jìn)行矯直后的銅管進(jìn)行拉伸；四、利用一有環(huán)狀 溝槽的模型柱來(lái)將銅管進(jìn)行加工，空心銅管緊貼模型柱進(jìn)行溝槽機(jī)械成型加工；五、將經(jīng)過(guò) 模型柱在銅管內(nèi)壁加工出有溝槽的銅管再進(jìn)行拉伸；六、經(jīng)拉伸后的銅管再進(jìn)行矯直；七、 最后進(jìn)行銅管探傷以及打標(biāo)。如上所述的一種溝槽形銅管的加工制造方法，其特征在于所述溝槽的數(shù)目在80 個(gè)以上。一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于包括有一管體，該管體具有第一端口和第二端 口，在管體的內(nèi)壁面設(shè)有多個(gè)溝槽，在管體的內(nèi)壁面上燒結(jié)有燒結(jié)層，在管體內(nèi)注有工作液 體，所述管體的第一端口和第二端口是封閉的，其中該燒結(jié)層為經(jīng)過(guò)大于溝槽管徑的篩選 網(wǎng)所篩選出來(lái)的金屬粉末經(jīng)過(guò)燒結(jié)而成。如上所述的一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于所述溝槽的數(shù)目在80個(gè)以上。如上所述的一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于所述溝槽的寬度小于0. 1mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)其一、本發(fā)明的燒結(jié)式熱管的制造方法，先裁切多段管體，每一段管體都有兩個(gè)端 口，先將一個(gè)端口封住，再將篩選過(guò)的金屬粉末放進(jìn)管體內(nèi)并燒結(jié)，之后注入工作液體，之 后再進(jìn)行抽真空并封住第二個(gè)端口，再折彎及壓扁。由于燒結(jié)層為經(jīng)過(guò)大于溝槽管徑的篩 選網(wǎng)所篩選出來(lái)的金屬粉末燒結(jié)而成，故金屬粉末不會(huì)掉到銅管的溝槽里，其質(zhì)量好，傳熱 效率高，而且制造方法簡(jiǎn)單。其二、本發(fā)明的溝槽形銅管的加工制造方法，利用一環(huán)狀溝槽模型柱將空心銅管 加工成型方法，其制造方法更為簡(jiǎn)單，而且加工效果好。其三、本發(fā)明的燒結(jié)式溝槽熱管，在管體的燒結(jié)層內(nèi)有許多微細(xì)通道，工作熱體在 微細(xì)通道中流動(dòng)，其傳熱的效果比較好。

第1圖顯示根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)式溝槽熱管的制造流程示意圖；第2圖為根據(jù)本發(fā)明的熱管的挖溝槽加工成 形的流程示意圖；第3圖為根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的熱管的溝槽模型柱立體示意圖；第4圖為根據(jù)本發(fā)明的空心溝槽熱管的截面結(jié)構(gòu)示意第5圖顯示根據(jù)本發(fā)明的熱管內(nèi)壁以及其上粉末燒結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；第6圖是篩選網(wǎng)的網(wǎng)格寬度與熱管溝槽的寬度比較的示意圖；第7圖末篩選之前的金屬粉末放大圖；第8圖篩選之后的金屬粉末放大圖；第9圖是本發(fā)明溝槽銅管燒結(jié)后的剖面圖。
〔主要組件符號(hào)說(shuō)明〕1 溝槽模型柱2 凹槽 3 凸體100 溝槽熱管 101 凹槽 102 凸體103金屬粉末 200篩選網(wǎng)201篩選網(wǎng)格子
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述一種燒結(jié)式熱管的制造方法，包括有如下步驟一、提供一環(huán)狀空心銅管，并且提 供一環(huán)狀溝槽模型柱，進(jìn)行環(huán)狀空心銅管溝槽之成型加工，再將一溝槽形銅管進(jìn)行切割，切 割后的銅管有第一端口及第二端口。二、之后將切割出來(lái)的銅管封住第一端口。三、將金屬 粉末進(jìn)行篩選，使篩選出來(lái)的金屬粉末顆粒不會(huì)掉到銅管內(nèi)壁的溝槽里。四、將金屬粉末填 進(jìn)粉封住第一端口的銅管。五、之后進(jìn)行金屬粉末燒結(jié)，使燒結(jié)的金屬粉末附著在銅管的內(nèi) 壁上。六、進(jìn)行金屬粉末燒結(jié)后的銅管注入液態(tài)的工作流體。七、注入工作流體后的銅管， 將該銅管內(nèi)空氣抽真空，最后封住銅管的第二端口。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的熱管制造的流程圖，顯示熱管的制造從溝槽形銅管，再依 尺寸進(jìn)行裁切銅管，裁切后之熱管具有第一端口及第二端口，先封住(包含點(diǎn)焊)第一端 口，之后進(jìn)行金屬粉末篩選，而篩選網(wǎng)200的網(wǎng)格201必須大于銅管溝槽的直徑，才能篩選 出大于銅管溝槽直徑的粉末，如圖6所示。但是由于金屬粉末表面并非平滑的，而是帶鉤帶 刺的，因此總會(huì)有可能鉤到小于銅管溝槽直徑的粉末。而在進(jìn)行填粉燒結(jié)時(shí)掉入溝槽管壁， 從而影響到熱管內(nèi)工作液體迅速回流循環(huán)的效率。但是在本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示溝槽數(shù)目 由原本的55-57齒提升至80齒之后，由于溝槽寬度變小，粉末卡在溝槽的可能性變小，也因 此大為提高熱管的散熱效益。燒結(jié)之后即進(jìn)行縮口，再行注入工作液體并抽真空，之后隨即 封住銅管第二端口及點(diǎn)焊。之后即可依照需求進(jìn)行折彎及壓扁。溝槽形銅管的加工制造方法，其特征在于包括有如下步驟一、提供一平滑的空心 銅管卷；二、將空心銅管卷進(jìn)行預(yù)矯直；三、進(jìn)行矯直后的銅管進(jìn)行拉伸；四、利用一有環(huán)狀 溝槽的模型柱來(lái)將銅管進(jìn)行加工，空心銅管緊貼模型柱進(jìn)行溝槽機(jī)械成型加工；五、將經(jīng)過(guò) 模型柱在銅管內(nèi)壁加工出有溝槽的銅管再進(jìn)行拉伸；六、經(jīng)拉伸后的銅管再進(jìn)行矯直；七、 最后進(jìn)行銅管探傷以及打標(biāo)。圖2說(shuō)明溝槽形銅管的加工制造方法的步驟，經(jīng)過(guò)機(jī)器的拉直(預(yù)矯直)并拉長(zhǎng) 伸直(拉伸)。此時(shí)銅管的溫度急劇升高，經(jīng)過(guò)圖3所示的溝槽模型柱(模仁)進(jìn)行機(jī)械成 型加工，即可將空心銅管內(nèi)部挖出溝槽紋路。但是此時(shí)的溝槽銅管尚未達(dá)到所需要的寬度 (Φ徑)，因此銅管仍需要至少一次的拉伸及矯直才能夠達(dá)到所要求的Φ徑，此時(shí)必須進(jìn)行 偵測(cè)(探傷)，將有受到損傷的銅管部份進(jìn)行記錄(打標(biāo)，可由計(jì)算機(jī)做記錄)，即可以進(jìn)行 銅管內(nèi)部清洗去除油污及氧化的表面，最后才進(jìn)行裁切。
圖3顯示的是溝槽模型柱1。上面有凹槽及凸體，為制造銅管內(nèi)銅管壁所必須要有的工具，在經(jīng)過(guò)挖溝槽加工成型后，原本銅管內(nèi)壁為光滑的，在與溝槽模型柱接觸后，形成 圖4所示的空心銅管100，銅管內(nèi)壁有凹槽101與凸體102。燒結(jié)式溝槽熱管，包括有一管體，該管體具有第一端口和第二端口，在管體的內(nèi)壁 面設(shè)有多個(gè)溝槽，在管體的內(nèi)壁面上燒結(jié)有燒結(jié)層，在燒結(jié)層中形成有多個(gè)微細(xì)通道，在管 體內(nèi)注有在微細(xì)通道中流動(dòng)的工作液體，所述管體的第一端口和第二端口是封閉的。圖5顯示的是經(jīng)過(guò)篩選過(guò)的金屬粉末在執(zhí)行過(guò)程中有插棒(未顯示)之后才填入 前述的空心銅管內(nèi)，也可顯示經(jīng)過(guò)燒結(jié)之后的剖面圖。相對(duì)于圖4，圖5多了燒結(jié)層，由上述 方式，可制造粉末燒結(jié)層具有多個(gè)微細(xì)通道的熱管。所述在將金屬粉末填入銅管前應(yīng)該要 插棒到銅管中，在將銅管中的粉末燒結(jié)后要去除插棒。因?yàn)椴灏舻姐~管中，使金屬粉末更好 地聚集在銅管四周的內(nèi)壁上，在燒結(jié)時(shí)金屬粉末更好地?zé)Y(jié)在銅管四周的內(nèi)壁上。制造微細(xì)通道必時(shí)，還有一種方法是可在將細(xì)絲設(shè)置在第一銅粉涂層外周后，將 銅粉涂布于第一銅粉涂層外周，以形成覆蓋毛細(xì)絲的第二銅粉涂層。也可在第二銅粉涂層 外周設(shè)置細(xì)絲。上述的細(xì)絲可由樹(shù)脂、塑料、聚合物、尼龍、棉、蠶絲、無(wú)灰材料、天然纖維、人造纖 維或在燒結(jié)溫度下可分解或燒盡的材料所形成。上述實(shí)施例中，圓柱形插塞為以不銹鋼制 成。應(yīng)了解的是，圓柱形插塞也可由樹(shù)脂、塑料、聚合物、尼龍、棉、蠶絲、無(wú)灰材料、天然纖 維、人造纖維或在燒結(jié)溫度下可分解或燒盡的材料所形成，使得在燒結(jié)的過(guò)程中，圓柱形插 塞與細(xì)絲一同分解或燒盡。另外溝槽大小與溝槽數(shù)目的多少又是與導(dǎo)熱的效果息息相關(guān)，過(guò)去慣用的55-57 齒的燒結(jié)式溝槽熱管，溝槽寬度較大。雖然可增加液體的導(dǎo)流效果，但是在進(jìn)行金屬顆粒篩 選及燒結(jié)之后，因?yàn)槿杂胁糠輾埩舻慕饘俜勰┒氵^(guò)篩選而無(wú)法于填粉燒結(jié)后達(dá)到百分之百 的溝槽完全暢通的效果，導(dǎo)熱效益因此降低，如圖6所示。而本發(fā)明的溝槽有80個(gè)，在溝槽 寬度上是比較小，一般來(lái)說(shuō)溝槽的寬度小于0. 1mm。但因孔隙率增加彌補(bǔ)了這方面的缺點(diǎn)。 但是在同樣的篩選情況下，溝槽的阻塞情況卻大為降低，導(dǎo)熱效率卻因此大幅提升。在依據(jù) 本發(fā)明的流程所制造出來(lái)的80個(gè)溝槽的熱管與55個(gè)溝槽的的熱管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，內(nèi)部 55個(gè)溝槽的熱管散熱為25W，而內(nèi)部80個(gè)溝槽的熱管散熱為35W。足見(jiàn)本發(fā)明所顯現(xiàn)出來(lái) 的成效。雖然本發(fā)明參照較佳實(shí)施例而進(jìn)行說(shuō)明示范，應(yīng)了解的是在不脫離本發(fā)明之精神 及范疇內(nèi)，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者而言，仍得有許多變化及修改。因 此，本發(fā)明并不限制于所揭露的實(shí)施例，而是以后附申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的文字記載為準(zhǔn)，即不偏 離本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所為的均等變化與修飾，應(yīng)仍屬本發(fā)明之涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于包括有如下步驟一、先將一溝槽形銅管進(jìn)行切割，切割后的銅管有第一端口及第二端口；二、之后將切割出來(lái)的銅管封住第一端口；三、將金屬粉末填進(jìn)封住第一端口的銅管；四、之后進(jìn)行金屬粉末燒結(jié)，使燒結(jié)的金屬粉末附著在銅管的內(nèi)壁上；五、進(jìn)行金屬粉末燒結(jié)后的銅管注入液態(tài)的工作流體；六、注入工作流體后的銅管，將該銅管內(nèi)空氣抽真空，最后封住銅管的第二端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于在封住第二端口之后的 銅管進(jìn)行壓扁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于在封住第二端口之后的 銅管進(jìn)行折彎和壓扁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于所述金屬粉末 是經(jīng)過(guò)篩選過(guò)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的燒結(jié)式熱管的制造方法，其特征在于所述在將金屬 粉末填入銅管前應(yīng)該要插棒到銅管中，在將銅管中的粉末燒結(jié)后要去除插棒。
6.溝槽形銅管的加工制造方法，其特征在于包括有如下步驟一、提供一平滑的空心銅管卷；二、將空心銅管卷進(jìn)行預(yù)矯直；三、進(jìn)行矯直后的銅管進(jìn)行拉伸；四、利用一有環(huán)狀溝槽的模型柱來(lái)將銅管進(jìn)行加工，空心銅管緊貼模型柱進(jìn)行溝槽機(jī) 械成型加工；五、將經(jīng)過(guò)模型柱在銅管內(nèi)壁加工出有溝槽的銅管再進(jìn)行拉伸；六、經(jīng)拉伸后的銅管再進(jìn)行矯直；七、最后進(jìn)行銅管探傷以及打標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種溝槽形銅管的加工制造方法，其特征在于所述溝槽的數(shù) 目在80個(gè)以上。
8.一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于包括有一管體，該管體具有第一端口和第二端口， 在管體的內(nèi)壁面設(shè)有多個(gè)溝槽，在管體的內(nèi)壁面上燒結(jié)有燒結(jié)層，在燒結(jié)層中形成有多個(gè) 微細(xì)通道，在管體內(nèi)注有在微細(xì)通道中流動(dòng)的工作液體，所述管體的第一端口和第二端口 是封閉的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于所述燒結(jié)層為經(jīng)過(guò)大于管 體內(nèi)溝槽管徑的金屬粉經(jīng)過(guò)燒結(jié)而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種燒結(jié)式溝槽熱管，其特征在于所述溝槽的數(shù)目在80個(gè) 以上。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種熱管的制造方法及結(jié)構(gòu)，其包含提供一金屬管，于管體內(nèi)部拉出復(fù)數(shù)個(gè)溝槽之后并且裁切成復(fù)數(shù)個(gè)。每一個(gè)裁切后的金屬管都有兩個(gè)端口，首先將其中之一端封口(含點(diǎn)焊)，再填入經(jīng)篩選過(guò)的多數(shù)個(gè)金屬粉末，使延著該金屬管內(nèi)壁側(cè)復(fù)數(shù)個(gè)溝槽形成于內(nèi)側(cè)壁面且具有預(yù)定厚度的粉末燒結(jié)層。該內(nèi)部溝槽有復(fù)數(shù)個(gè)軸向延伸的中空細(xì)通道以及粉末燒結(jié)層具有復(fù)數(shù)個(gè)軸向延伸的中空微細(xì)通道。工作液體于燒結(jié)后被注入于管體內(nèi)，隨后進(jìn)行抽掉空氣使成為真空狀，隨后立即將第二端封口(含點(diǎn)焊)，之后可依所要之形狀進(jìn)行進(jìn)一步折彎及壓扁。
文檔編號(hào)F28D15/02GK101987361SQ20091004168
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月1日
發(fā)明者李克勤, 鐘蜀龍 申請(qǐng)人:中山偉強(qiáng)科技有限公司