專利名稱：熱導管總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種熱導管總成，尤指一種能夠加速熱導管內(nèi)蒸氣的流動，以促進其熱傳遞的裝置。
背景技術(shù)：
利用散熱裝置來排除熱量，以防機械、裝置、器具過熱而損壞，為許多工業(yè)產(chǎn)品如引擎、電腦等的重要配備。茲以個人電腦的大腦--中央處理器(CPU)使用的散熱裝置為例，其主要由一支持于中央處理器上的散熱片，及一鎖定于散熱片上的風扇組成。中央處理器工作產(chǎn)生的熱量，經(jīng)由熱傳導作用在散熱片那里散發(fā)，風扇則造成一股有力的風通過散熱片，以持續(xù)從散熱片除去熱量，避免中央處理器過熱而降低工作性能或壽命，甚至損壞并殃及其他電腦零件。
為了提高散熱效率，于是在散熱片中安裝熱導管(heatpipe)，以通過熱導管將熱迅速傳到散熱片那里散發(fā)。圖1顯示一熱導管75與散熱片60合作，用于中央處理器70散熱的例子。在此一公知的技術(shù)中，一U形熱導管75的底部被埋入一導熱座65中，管內(nèi)則充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，該導熱座65支持于中央處理器70上面，散熱片60安裝在熱導管75的周圍，并有一風扇80設置于散熱片60的側(cè)面。如此，中央處理器70工作產(chǎn)生的熱，經(jīng)由導熱座65傳給熱導管75，然后在散熱片60那里散發(fā)，風扇80則造成一股有力的風通過散熱片60，以持續(xù)從散熱片60那里除去熱量。
熱導管75底部的工作液體因為溫度升高而蒸發(fā)成氣體，結(jié)果壓力因而增高，使其可以朝壓力低的方向流動。按照此一設計，蒸氣的流動是因壓力所致；然而，潛藏在蒸氣內(nèi)的熱不會永遠保持在蒸氣內(nèi)，它很快就會由管壁傳到散熱片60而終于散失到外面的空氣中去。換言之，蒸氣壓力也會快速遞減，使蒸氣流動速度減緩，結(jié)果熱導管的傳熱效率因而降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱導管總成，其可在管內(nèi)造成一股有力的風，使管內(nèi)蒸氣運動加速，提升熱傳導效率。
1、實現(xiàn)本發(fā)明的熱導管總成，包含一熱導管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，并具有一磁場構(gòu)架安裝在熱導管的外部，其中有磁場線圈裝在磁極鐵心四周，及一設置在熱導管內(nèi)部的磁性扇葉，其葉片與磁極鐵心同極；其中，磁場線圈在電流通過時產(chǎn)生磁場，使磁極鐵心變成電磁鐵，而對磁性扇葉的葉片產(chǎn)生排斥的作用，使磁性扇葉旋轉(zhuǎn)，因而在熱導管內(nèi)造成一股有力的風，以加速管內(nèi)蒸氣的流動。
2、實現(xiàn)本發(fā)明的熱導管總成，包含一熱導管，具有一外管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，及一固定于外管中的內(nèi)管，該內(nèi)、外管的管壁之間界定出一流通路，且內(nèi)管的長度短于外管的長度，而在內(nèi)、外管的兩端之間分別產(chǎn)生一通道，以溝通內(nèi)管和流通路；
一磁場構(gòu)架，安裝在外管的外部，其中有磁場線圈裝在磁極鐵心四周；及一磁性扇葉，設置于熱導管的一通道內(nèi)，其葉片與磁極鐵心同極；其中，磁場線圈在電流通過時產(chǎn)生磁場，使磁極鐵心變成電磁鐵，而對磁性扇葉的葉片產(chǎn)生排斥的作用，使磁性扇葉旋轉(zhuǎn)，因而在熱導管內(nèi)造成一股有力的風，以加速管內(nèi)蒸氣的流動。
3、在上述2所述的熱導管總成中，該磁性扇葉亦可設置在熱導管的內(nèi)管中。
4、在上述1至3所述的熱導管總成中，該熱導管的四周裝有散熱片，以將其釋出的潛熱散發(fā)至該散熱片。
5、在上述4所述的熱導管總成中，又包含一風扇安裝在該散熱片上。
6、在上述5所述的熱導管總成中，又包含一風罩安裝在該散熱片的周圍，該風罩具有一進氣口及一出氣口，該進氣口面對該風扇。
7、在上述1或2所述的的熱導管總成中，該熱導管與該熱導管總成安裝對象的中央處理器接觸，該安裝對象包括但是不限于電腦。
8、在上述7所述的熱導管總成中，該熱導管與該中央處理器之間具有一導熱座。
9、在上述1或2所述的熱導管總成中，該熱導管與該熱導管總成安裝對象的外殼接觸，以將其釋出的潛熱散發(fā)至該外殼，該外殼為高導熱性的材料制造，該安裝對象包括但是不限于電腦。
10、在上述9所述的熱導管總成中，該熱導管與該外殼之間具有一導熱座。
11、在上述9所述的熱導管總成中，該外殼具有形成于外表面的復數(shù)溝槽。
12、在上述1或2所述的熱導管總成中，該熱導管與該熱導管總成安裝對象的中央處理器及外殼之間分別具有一導熱座，該安裝對象包括但是不限于電腦。
13、在上述12所述的熱導管總成中，該外殼具有形成于外表面的復數(shù)溝槽。
14、在上述1所述的熱導管總成中，該磁性扇葉支持于一支架轉(zhuǎn)動，該支架具有一圓環(huán)，其與熱導管的內(nèi)壁形成干涉配合，并具有一自圓環(huán)中心軸向延伸的軸部供安裝該磁性扇葉。
15、在上述2或3所述的熱導管總成中，該磁性扇葉支持于一支架轉(zhuǎn)動，該支架包含一圓環(huán)，其與外管的內(nèi)壁形成干涉配合，并具有一自圓環(huán)中心軸向延伸的軸部供安裝該磁性扇葉。
16、在上述2或3所述的熱導管總成中，該內(nèi)管的外壁若干等分位置上分別設置一翼片，該翼片的末梢與該外管的內(nèi)壁形成干涉配合。
17、在上述1、2或3所述的熱導管總成中，該熱導管的外形為線形、弧形、L形、U形、或Z形等非循環(huán)的形狀。
18、在上述1、2或3所述的熱導管總成中，該熱導管的外形為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、多邊形、凸字形、或凹字形等循環(huán)的形狀。
19、在上述1、2或3所述的熱導管總成中，該磁性扇葉包含兩組同軸的葉片，且該兩組葉片的螺旋方向相反。
至于本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及其他目的與特點參照下面配合附圖的詳細實施例說明即可完全明白。


圖1為公知的熱導管配合散熱片用于中央處理器散熱的剖面圖，其中箭頭表示蒸氣流動方向，下面附圖亦同。
圖2為依據(jù)本發(fā)明一較佳實施例而成的熱導管總成軸向剖面圖。
圖3為沿圖2中3-3線的剖面圖。
圖4為依據(jù)本發(fā)明另一實施例而成的熱導管總成軸向剖面圖。
圖4A為與圖4近似的實施例剖面圖。
圖5為沿圖4中5-5線的剖面圖。
圖6為磁性扇葉的另一實施例軸向剖面圖。
圖7至圖10為本發(fā)明的應用例剖面圖。
主要元件符號說明10…熱導管總成10a…熱導管總成10b…熱導管總成 20…熱導管30…磁場構(gòu)架 31…環(huán)構(gòu)件32…磁極鐵心 33…磁場線圈40…磁性扇葉 40a…磁性扇葉41…葉片 41a…葉片
45…支架 46…圓環(huán)47…軸部 50…熱導管51…外管 52…內(nèi)管53…翼片 54…流通路55…第一通道 56…第二通道60…散熱片65…導熱座66…導熱座70…中央處理器75…熱導管80…風扇85…風罩 86…進氣口87…出氣口90…外殼91…溝槽具體實施方式
在圖2中，顯示一熱導管總成10軸方向的內(nèi)部形狀，圖3表示其徑方向的內(nèi)部形狀，可供說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。該熱導管總成10包含一熱導管20，它是由銅或黃銅所制造的無縫管，因為導熱性很好的關(guān)系，因此可以促進熱傳遞，且由于撓曲性、耐壓性均甚良好，因此可以制成不同的形狀，例如線形、弧形、L形、U形、或Z形等非循環(huán)的形狀，或是圓形、橢圓形、三角形、四邊形、多邊形、凸字形、或凹字形等循環(huán)的形狀。熱導管20的內(nèi)部充填工作液體(working fluid，圖未示)，該液體具有受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的特性。由于熱導管的工作原理是屬公知，故進一步說明實無必要，同時本發(fā)明在以下的說明中，對于蒸氣釋出潛熱(latentheat)后而冷凝成液體的狀態(tài)不予陳述。
熱導管總成10又包含一磁場構(gòu)架(magnetic filed frame)30，及一磁性扇葉40。該磁場構(gòu)架30具有一環(huán)構(gòu)件31，其安裝在熱導管20的外部，具體地說，是套設在熱導管20的外壁，以支持若干磁極鐵心32，并具有磁場線圈33裝于磁極鐵心32四周。所述的磁性扇葉40支持于一安裝在熱導管20內(nèi)部的支架45轉(zhuǎn)動，該支架45包含一圓環(huán)46，其外徑略小于熱導管20的內(nèi)徑，如此可以在兩者接觸面間形成干涉配合(interference fit)，使支架45可以不必利用任何扣件而固定于熱導管20內(nèi)；支架45并具有一自圓環(huán)46中心軸向延伸的軸部47，供安裝磁性扇葉40之用。磁性扇葉40為適于作為永久磁石使用的材料，例如OP磁石(一種金屬氧化物磁石oxide magnet)制造，然后在磁場中磁化而成，使每一葉片41都具有磁性而產(chǎn)生所要的磁極，并與磁極鐵心32同極，例如同為S極或同為N極，以便產(chǎn)生互相排斥的作用。磁性扇葉40的葉片41與磁極鐵心32相隔著熱導管20的管壁；換言之，葉片41位在磁場構(gòu)架30的磁場范圍內(nèi)。當然，磁性扇葉40亦可采用一般材料，例如塑膠制造，并在每一葉片41上分別結(jié)合一永久磁鐵，如此也能產(chǎn)生所要的磁極。
依照上述而成的熱導管總成10，在電流流過磁場構(gòu)架30中的線圈33時，線圈33四周就會產(chǎn)生磁場，使磁極鐵心32變成電磁鐵，并對磁性扇葉40的葉片41產(chǎn)生排斥的作用，磁性扇葉40于是旋轉(zhuǎn)，因而在熱導管20內(nèi)造成一股有力的風，促使管內(nèi)蒸氣運動速度加快，結(jié)果熱傳導效率得以提高。
圖4顯示本發(fā)明另一不同型式的熱導管總成10a。本實施例與上述實施例的差異在于熱導管50，因此與圖2及圖3所示實施例相同的部分均以相同的符號標示，且先前對于圖2及圖3所示實施例的說明亦適用于本實施例。圖5顯示該熱導管50徑方向的內(nèi)部形狀。在本實施例中，該熱導管50由一外管51及一內(nèi)管52構(gòu)成；其中，外管51內(nèi)部充填工作液體(圖未示)，內(nèi)管52外壁的若干等分位置上分別設置一翼片53，在內(nèi)管52插入外管51時，該翼片53的末梢與外管51的內(nèi)壁乃形成干涉配合，如此將內(nèi)管52固定于外管51中，并在兩管壁之間界定出一流通路54，作為蒸氣的流通路。在圖5的實施例中，顯示翼片53的數(shù)目共有三個，彼此間隔120度設置。又，內(nèi)管52的長度短于外管51的長度，因而在內(nèi)、外管的兩端之間分別產(chǎn)生一第一通道55和一第二通道56，以溝通內(nèi)管52和流通路54。
上述熱導管50在外管51底部受熱時，其內(nèi)的工作液體因為溫度升高而蒸發(fā)成氣體，該蒸氣從圖4下方的第一通道55流入流通路54，并朝熱導管50上方流動，再經(jīng)由上方的第二通道56流入內(nèi)管52，然后流回第一通道55，如此周而復始，循環(huán)不已。
在圖4的實施例中，磁性扇葉40被設置在熱導管50的外管51中，更確切地說，是設置在熱導管50的第一通道55內(nèi)。但在圖4A的熱導管總成10b中，是將磁性扇葉40設于內(nèi)管52中，如此也能達到加速管內(nèi)蒸氣流動的效果。在圖4A的實施例中，蒸氣是從第一通道55流入內(nèi)管52，再經(jīng)由第二通道56流入流通路54，然后流回第一通道55。
圖6顯示另一型式的磁性扇葉40a。本實施例主要是在上述磁性扇葉40的內(nèi)側(cè)增設一組葉片41a，且由于兩組同軸的葉片41與41a的螺旋方向相反，因此所產(chǎn)生的風向亦為相反，此設計相較于只有一組葉片41的磁性扇葉40更能加速管內(nèi)蒸氣的流動，大幅提高熱傳導效率。
圖7為圖4所示實施例的熱導管總成10a與散熱片60合作而用于中央處理器70散熱的情形。在本應用例中，熱導管50的外形為一非循環(huán)的形狀(圓柱形)，其四周裝有散熱片60，使從管內(nèi)釋出的潛熱可以經(jīng)由管壁傳導至散熱片60那里散發(fā)。散熱片60上的熱量可以是靠著空氣自然對流的現(xiàn)象給帶走，也可以通過風扇80持續(xù)從散熱片60那里除去熱量。圖中元件符號65為導熱座，其介于中央處理器70與熱導管50之間，中央處理器70工作產(chǎn)生的熱，經(jīng)由該導熱座65傳給熱導管50。當然，導熱座65亦能省略不用，而使熱導管50的底部直接與中央處理器70接觸，以將中央處理器70產(chǎn)生的熱迅速傳到熱導管50，不必透過導熱座65傳熱。
圖8為本發(fā)明的另一應用例剖面圖。在本例中，熱導管20的外形為一循環(huán)的形狀(O形)，同時在散熱片60周圍安裝一風罩85，以提高風扇80的送風效率。該風罩85具有設于一側(cè)的進氣口86，及一位在相對側(cè)的出氣口87，該進氣口86面對風扇80，使得風扇80所吸的風必須先通過散熱片60，并將散熱片60所散發(fā)的熱吸收，然后從出氣口87流出。
圖9為圖2所示實施例的熱導管總成10與其安裝對象的外殼90合作而用于中央處理器70散熱的情形。在本例中，熱導管20的外形為一非循環(huán)的形狀(圓柱形)，并與其安裝對象的外殼90接觸，使從管內(nèi)釋出的潛熱可經(jīng)由管壁傳到外殼90那里散發(fā)。換言之，外殼90在此被作為一大型的散熱片使用。按照此一設計，該外殼90應使用高導熱性的材料，例如鋁合金制造。在較佳的實施例中，該外殼90的外表面具有復數(shù)溝槽91，以增加外殼90的表面積，提高散熱效率。
圖10為與圖9近似的應用例剖面圖，顯示熱導管20的外形為一循環(huán)的形狀(O形)，同時通過一導熱座66將其釋出的潛熱傳給外殼90。
需知，所謂的安裝對象包括但是不限于電腦，其他具有中央處理器的電子裝置亦包括在內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有熱導管技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明經(jīng)由安裝在熱導管外部的磁場構(gòu)架驅(qū)動管內(nèi)的磁性扇葉旋轉(zhuǎn)，而在管內(nèi)造成一股有力的風，加速管內(nèi)蒸氣的流動，使熱導管的傳熱效率可以因為管內(nèi)蒸氣運動加速而大幅提高。
當然，上述實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱導管總成，包含一熱導管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體；一磁場構(gòu)架，安裝在熱導管的外部，其中有磁場線圈裝在磁極鐵心四周；及一磁性扇葉，設置于熱導管的內(nèi)部，其葉片與磁極鐵心同極；其中，磁場線圈在電流通過時產(chǎn)生磁場，使磁極鐵心變成電磁鐵，而對磁性扇葉的葉片產(chǎn)生排斥的作用，使磁性扇葉旋轉(zhuǎn)，因而在熱導管內(nèi)造成一股有力的風，以加速管內(nèi)蒸氣的流動。
2.一種熱導管總成，包含一熱導管，具有一外管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，及一固定于外管中的內(nèi)管，該內(nèi)、外管的管壁之間界定出一流通路，且內(nèi)管的長度短于外管的長度，而在內(nèi)、外管的兩端之間分別產(chǎn)生一通道，以溝通內(nèi)管和流通路；一磁場構(gòu)架，安裝在外管的外部，其中有磁場線圈裝在磁極鐵心四周；及一磁性扇葉，設置于熱導管的一通道內(nèi)，其葉片與磁極鐵心同極；其中，磁場線圈在電流通過時產(chǎn)生磁場，使磁極鐵心變成電磁鐵，而對磁性扇葉的葉片產(chǎn)生排斥的作用，使磁性扇葉旋轉(zhuǎn)，因而在熱導管內(nèi)造成一股有力的風，以加速管內(nèi)蒸氣的流動。
3.如權(quán)利要求2所述的熱導管總成，其中該磁性扇葉亦可設置在熱導管的內(nèi)管中。
4.如權(quán)利要求1至3項中任一項所述的熱導管總成，其中該熱導管的四周裝有散熱片。
5.如權(quán)利要求4所述的熱導管總成，其中又包含一風扇安裝在該散熱片上。
6.如權(quán)利要求5所述的熱導管總成，其中又包含一風罩安裝在該散熱片的周圍，該風罩具有一進氣口及一出氣口，該進氣口面對該風扇。
7.如權(quán)利要求1或2所述的熱導管總成，其中該熱導管與該熱導管總成安裝對象的中央處理器接觸，該安裝對象包括但是不限于電腦。
8.如權(quán)利要求7所述的熱導管總成，其中該熱導管與該中央處理器之間具有一導熱座。
9.如權(quán)利要求1或2所述的熱導管總成，其中該熱導管與該熱導管總成安裝對象的外殼接觸，該外殼為高導熱性的材料制造，該安裝對象包括但是不限于電腦。
10.如權(quán)利要求9所述的熱導管總成，其中該熱導管與該外殼之間具有一導熱座。
11.如權(quán)利要求9所述的熱導管總成，其中該外殼具有形成于外表面的復數(shù)溝槽。
12.如權(quán)利要求1或2所述的熱導管總成，其中該熱導管與該熱導管總成安裝對象的中央處理器及外殼之間分別具有一導熱座，該安裝對象包括但是不限于電腦。
13.如權(quán)利要求12所述的熱導管總成，其中該外殼具有形成于外表面的復數(shù)溝槽。
14.如權(quán)利要求1所述的熱導管總成，其中該磁性扇葉支持于一支架轉(zhuǎn)動，該支架包含一圓環(huán)，其與熱導管的內(nèi)壁形成干涉配合，并具有一自圓環(huán)中心軸向延伸的軸部供安裝該磁性扇葉。
15.如權(quán)利要求2或3所述的熱導管總成，其中該扇葉支持于一支架轉(zhuǎn)動，該支架包含一圓環(huán)，其與外管的內(nèi)壁形成干涉配合，并具有一自圓環(huán)中心軸向延伸的軸部供安裝該磁性扇葉。
16.如權(quán)利要求2或3所述的熱導管總成，其中該內(nèi)管的外壁若干等分位置上分別設置一翼片，該翼片的末梢與該外管的內(nèi)壁形成干涉配合。
17.如權(quán)利要求1、2或3所述的熱導管總成，其中該熱導管的外形為線形、弧形、L形、U形、或Z形等非循環(huán)的形狀。
18.如權(quán)利要求1、2或3所述的熱導管總成，其中該熱導管的外形為圓形、橢圓形、三角形、四邊形、多邊形、凸字形、或凹字形等循環(huán)的形狀。
19.如權(quán)利要求1、2或3所述的熱導管總成，其中該磁性扇葉包含兩組同軸的葉片，且該兩組葉片的螺旋方向相反。
全文摘要
一種熱導管總成，包含一熱導管，其內(nèi)部充填受熱易蒸發(fā)受冷易凝結(jié)的工作液體，并具有一磁場構(gòu)架安裝在熱導管的外部，及一設置在熱導管內(nèi)部的磁性扇葉，其葉片與磁極鐵心同極；在電流流過磁場構(gòu)架中的線圈時，線圈四周產(chǎn)生磁場，該磁場對磁性扇葉的葉片產(chǎn)生排斥的作用，于是扇葉轉(zhuǎn)動，因而在熱導管內(nèi)造成一股有力的風，以加速管內(nèi)蒸氣的流動，提高熱傳導效率。
文檔編號H01L23/46GK101087510SQ20061008357
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者王烱中, 王俐媛, 王首壹 申請人:王烱中