專利名稱：具有渦卷式芯材的扁狀熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種熱管，尤指一種具有渦卷式芯材的扁狀熱管。
背景技術(shù)：
隨著科技的日新月異，電子組件的功率與效能日益提升，連帶地在操作時也產(chǎn)生 更多的熱量；倘若這些熱量未能及時散逸出去而累積在該電子組件的內(nèi)部，將會導致該電 子組件的溫度升高且影響其效能，甚至嚴重者將導致該電子組件故障損壞。所以，業(yè)界一直 不斷地研發(fā)各種散熱裝置以解決電子組件的問題，熱管(heat pipe)就是一種很常見的散 熱裝置。傳統(tǒng)的熱管大致上呈中空圓管狀，其內(nèi)壁布設(shè)有金屬編織網(wǎng)或金屬粉末燒結(jié)而成 的毛細組織，而于熱管內(nèi)部空間填注工作流體，再經(jīng)過抽真空與封口作業(yè)之后便形成熱管。 熱管的二端分成接觸電子發(fā)熱組件的蒸發(fā)段及遠離蒸發(fā)段的冷凝段，位于蒸發(fā)段的工作流 體吸收電子發(fā)熱組件的熱量之后會汽化成蒸汽而流向冷凝段，到達冷凝段的蒸汽經(jīng)過熱交 換之后會將熱量散逸出去而恢復成液態(tài)的工作流體并回流至蒸發(fā)段，借由工作流體在熱管 內(nèi)的循環(huán)及汽液相變化，就可以將電子發(fā)熱組件的熱量傳導至其他預定位置。隨著電子裝置的日益薄型化，所以傳統(tǒng)的圓形熱管所占據(jù)的高度與空間相較之下 就顯得較大，因此逐漸開發(fā)出一種扁狀熱管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)圓形熱管無異，只是其殼體 經(jīng)過最后的擠壓加工而制成扁狀以縮減其高度及垂直方向上所占據(jù)的空間，借此符合薄型 化的需求。然而，上述傳統(tǒng)扁狀熱管具有以下的問題當殼體受力而被壓扁的時候，扁狀熱管 的殼體內(nèi)壁上布設(shè)的毛細組織可能會因受力而產(chǎn)生破裂或斷裂，尤其是金屬粉末燒制成的 毛細組織的斷裂情形更為嚴重，導致毛細組織中供工作液體流動的路徑變得不連續(xù)而影響 工作流體的回流速率；另外，由于毛細組織布設(shè)在殼體的內(nèi)壁面，而工作流體的蒸汽則沿著 殼體與毛細組織之間的空間而流到冷凝段，所以蒸汽在毛細組織的粗糙多孔表面上的流動 速度當然比在平滑表面上的流動速度更慢，因此上述毛細組織存在著無法使蒸汽流速達到 優(yōu)化的問題。而且，為了制作毛細組織，勢必要鋪設(shè)金屬編織網(wǎng)或金屬粉末，然后再經(jīng)過燒 制而使毛細組織確實粘著于殼體內(nèi)壁上，如此一來，又導致材料成本與制作過程的耗費。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有渦卷式芯材的扁狀熱管，其利用金屬編織網(wǎng) 卷繞而成的渦卷式芯材作為毛細組織以供工作流體流通，因此可減少制作成本與時間，但 絲毫不影響扁狀熱管本身的導熱效果且符合薄型化的需求。為了達成上述目的，本實用新型具有渦卷式芯材的扁狀熱管包括扁狀密閉殼體，其具有光滑的內(nèi)壁面；工作流體，填注于該扁狀密閉殼體的內(nèi)部；以及供該工作流體流通的渦卷式芯材，沿著該扁狀密閉殼體的中心軸線設(shè)置以支撐該扁狀密閉殼體的上、下內(nèi)壁面，該渦卷式芯材的二側(cè)與該扁狀密閉殼體的左、右內(nèi)壁面之間 形成供該工作流體的蒸汽流通的二氣流通道，該渦卷式芯材由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所 制成，該渦卷式芯材的中央形成回流通道。所述扁狀熱管具有蒸發(fā)段及遠離該蒸發(fā)段的冷凝段。所述相鄰二圈的金屬編織網(wǎng)之間具有間隙。
相較于先前技術(shù)，本實用新型具有以下功效由于本實用新型的渦卷式芯材是由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所制成并供該工作 流體流通，換句話說，本實用新型的特點在于渦卷式芯材作為毛細組織之用，所以可以免去 先前技術(shù)中利用燒結(jié)方式制作毛細組織的成本與制作過程。另外，由于渦卷式芯材與扁狀密閉殼體的左、右內(nèi)壁面之間形成供該工作流體的 蒸汽流通的二氣流通道，所以，工作流體的蒸汽主要沿著扁狀密閉殼體的光滑內(nèi)壁流通，所 以其氣體流動速率會比通過粗糙多孔的傳統(tǒng)毛細組織要來得更快，借此增加扁狀熱管本身 的導熱效率。另一方面，傳統(tǒng)的熱管中，工作流體的蒸汽只有從蒸發(fā)段流向冷凝段的單一方向， 且往往蒸發(fā)段附近的蒸汽量大于冷凝段附近的蒸汽量而在此二段之間形成一股蒸汽壓力 差；倘若位于冷凝段的蒸汽量堆積過多或其冷凝成液態(tài)的速度太慢，將會妨礙蒸汽的整體 流動性，進而影響熱管的傳熱效率；有鑒于此，根據(jù)本實用新型，渦卷式芯材是由金屬編織 網(wǎng)卷繞至少二圈所制成且其中央另外形成回流通道，此回流通道用以供冷凝段處累積的少 部分蒸汽得以回流至蒸發(fā)段，如此才不會妨礙蒸發(fā)段中的蒸汽流向冷凝段的流動性。

圖1是本實用新型的扁狀熱管分解立體圖。圖2是本實用新型的扁狀熱管組合透視圖。圖3是本實用新型的扁狀熱管軸向剖面圖。圖4是本實用新型的扁狀熱管側(cè)向剖面圖。圖5是本實用新型的操作示意圖。主要組件符號說明1扁狀熱管2蒸發(fā)段3冷凝段10扁狀密閉殼體 11上內(nèi)壁面 12下內(nèi)壁面13左內(nèi)壁面14右內(nèi)壁面 15氣流通道16氣流通道20工作流體 30渦卷式芯材31金屬編織網(wǎng) 32回流通道 G間隙100電子發(fā)熱組件200散熱鰭片組
具體實施方式
有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，將配合附圖說明如下，然而所附附圖僅 作為說明用途，并非用于局限本實用新型。如圖5所示，本實用新型中具有渦卷式芯材的扁狀熱管1 (以下簡稱為扁狀熱管 1)，用以對電子發(fā)熱組件100進行導熱。如圖4所示，此扁狀熱管1的結(jié)構(gòu)組成包括扁狀密閉殼體10、工作流體20 (圖中虛線所示)、及渦卷式芯材30。就實際傳熱時的操作特性來看，如圖5所示，扁狀熱管1可以分成熱接觸電子發(fā)熱組件100的蒸發(fā)段2及遠離該蒸發(fā)段 2的冷凝段3。扁狀密閉殼體10為具有良好導熱性的金屬材料制成，其具有光滑的內(nèi)壁面，內(nèi)壁 面并未設(shè)置任何槽溝；為了便于說明，在本實用新型的實施例中，將扁狀密閉殼體10的內(nèi) 壁面根據(jù)扁狀熱管1的中心軸線方向而分成上內(nèi)壁面11、下內(nèi)壁面12、左內(nèi)壁面13及右內(nèi) 壁面14。工作流體20填注于扁狀密閉殼體10的內(nèi)部，利用工作流體20在扁狀密閉殼體10 內(nèi)的汽液相循環(huán)變化，扁狀熱管1可以將電子發(fā)熱組件100所產(chǎn)生的熱量持續(xù)傳遞出去，至 于工作流體20的汽液相傳熱機制稍后將詳細說明。如圖3所示，渦卷式芯材30沿著扁狀密閉殼體10的中心軸線設(shè)置以支撐扁狀密 閉殼體10的上、下內(nèi)壁面11與12，如圖4所示，這是因為扁狀熱管1的中心軸線位置其抗 壓強度較二側(cè)為低，所以渦卷式芯材30設(shè)置在中心軸線處能夠提供部分的支撐效果，以防 止扁狀熱管1的中央部位因外力而凹陷。渦卷式芯材30的二側(cè)與扁狀密閉殼體10的左、右內(nèi)壁面13與14之間則形成二 氣流通道15與16，用以供工作流體20的蒸汽從蒸發(fā)段2流向冷凝段3，如圖5中虛線箭頭 所示；由于蒸汽的主要流通路徑沿著扁狀密閉殼體10的光滑內(nèi)壁面，所以蒸汽流動速度較 傳統(tǒng)沿著毛細組織的粗糙多孔表面更快，借此提升扁狀熱管1的傳熱效率。渦卷式芯材30是由金屬編織網(wǎng)31卷繞至少二圈所制成以供工作流體20流通，從 圖4可以清楚看出，渦卷式芯材30是由金屬編織網(wǎng)31卷繞三圈而成，而且相鄰二圈的金屬 編織網(wǎng)31之間具有間隙G而并非緊密貼合在一起，每圈金屬編織網(wǎng)31之間的間隙G能夠 提供少部分的工作流體20的蒸汽從冷凝段3回流至蒸發(fā)段2之用。要特別說明的是，根據(jù)本實用新型，渦卷式芯材30的中央形成有回流通道32而非 實心的芯材，此回流通道32的主要用途是要讓工作流體20的少部分蒸汽能夠從冷凝段3 回流至蒸發(fā)段2，如圖5中央的箭頭所示，以減少蒸汽過多累積于冷凝段3上而影響整體蒸 汽的流動性。如圖5所示，以下將說明本實用新型的實際操作原理。扁狀熱管1的蒸發(fā)段2熱 接觸電子發(fā)熱組件100，此時蒸發(fā)段2附近的工作流體20便吸收電子發(fā)熱組件100的熱量 而汽化成為蒸汽，這些蒸汽分別利用渦卷式芯材30的二側(cè)與扁狀密閉殼體10的左、右內(nèi)壁 面13與14之間所形成的氣流通道15與16且沿著扁狀密閉殼體10的光滑內(nèi)壁面快速流 向冷凝段3，因此能夠增加工作流體20的蒸汽流動速率，而達成較高的傳熱效果。扁狀熱管1的冷凝段3外側(cè)可以另外連接散熱鰭片組200，用以將冷凝段3的熱量 散逸到外界；倘若冷凝段3內(nèi)的蒸汽因冷凝成液體的速率較慢而使蒸汽堆積在冷凝段3時， 則來自蒸發(fā)段2的蒸汽壓力會自然迫使位于冷凝段3的部分的蒸汽沿著回流通道32而回 流到蒸發(fā)段2，借此防止蒸汽過多累積于冷凝段3而妨礙整體蒸汽的流動性。因此，相較于先前技術(shù)，本實用新型具有以下功效由于本實用新型的渦卷式芯材30是由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所制成并供工作 流體20流通，換句話說，本實用新型的特點在于渦卷式芯材30作為毛細組織之用，所以可 以免去先前技術(shù)中以燒結(jié)方式制作毛細組織的成本與制作過程。[0041]另外，由于渦卷式芯材30與扁狀密閉殼體10的左、右內(nèi)壁面11與12之間形成供 工作流體20的蒸汽流通的二氣流通道15與16，所以，工作流體20的蒸汽主要沿著扁狀密 閉殼體10的光滑內(nèi)壁流通，所以其氣體流動速率會比通過粗糙多孔的傳統(tǒng)毛細組織要來 得更快，借此增加扁狀熱管1的導熱效率。另一方面，傳統(tǒng)的熱管中，工作流體的蒸汽只有從蒸發(fā)段流向冷凝段的單一方向， 且往往蒸發(fā)段附近的蒸汽量大于冷凝段附近的蒸汽量而在此二段之間形成蒸汽壓力差；倘 若冷凝段的蒸汽量堆積過多或其冷凝為液態(tài)的速度太慢，將會妨礙蒸汽的整體流動性；有 鑒于此，根據(jù)本實用新型，渦卷式芯材30是由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所制成且其中央另 外形成回流通道32，此回流通道32用以供冷凝段3處累積的蒸汽得以回流至蒸發(fā)段2，如 此才不會妨礙蒸發(fā)段2中的蒸汽流向冷凝段3的流動性。
權(quán)利要求一種具有渦卷式芯材的扁狀熱管，其特征在于，包括扁狀密閉殼體，其具有光滑的內(nèi)壁面；工作流體，填注于該扁狀密閉殼體的內(nèi)部；以及供該工作流體流通的渦卷式芯材，沿著該扁狀密閉殼體的中心軸線設(shè)置以支撐該扁狀密閉殼體的上、下內(nèi)壁面，該渦卷式芯材的二側(cè)與該扁狀密閉殼體的左、右內(nèi)壁面之間形成供該工作流體的蒸汽流通的二氣流通道，該渦卷式芯材由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所制成，該渦卷式芯材的中央形成回流通道。
2.如權(quán)利要求1所述的具有渦卷式芯材的扁狀熱管，其特征在于，所述扁狀熱管具有 蒸發(fā)段及遠離該蒸發(fā)段的冷凝段。
3.如權(quán)利要求2所述的具有渦卷式芯材的扁狀熱管，其特征在于，所述相鄰二圈的金 屬編織網(wǎng)之間具有間隙。
專利摘要本實用新型公開了一種具有渦卷式芯材的扁狀熱管，其包括扁狀密閉殼體、工作流體及渦卷式芯材；扁狀密閉殼體具有光滑的內(nèi)壁面，工作流體填注于扁狀密閉殼體的內(nèi)部，渦卷式芯材沿著扁狀密閉殼體的中心軸線設(shè)置以支撐扁狀密閉殼體的上、下內(nèi)壁面，渦卷式芯材的二側(cè)與扁狀密閉殼體的左、右內(nèi)壁面之間形成供工作流體的蒸汽流通的二氣流通道，渦卷式芯材是由金屬編織網(wǎng)卷繞至少二圈所制成并供工作流體流通，渦卷式芯材的中央并形成回流通道；借此，渦卷式芯材作為毛細組織以供工作流體流通，因此可減少制作成本與時間。
文檔編號H05K7/20GK201740439SQ201020262719
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者喬治麥爾, 孫建宏, 謝明魁, 陳介平 申請人:索士亞科技股份有限公司