專利名稱：熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱傳導(dǎo)裝置，特別是指一種熱管。
背景技術(shù)：
熱管因體積小、利用相變潛熱作用快速輸送大量熱能、溫度分布均勻、構(gòu)造簡單、重量輕、無需外加作用力、壽命長、低熱阻、遠距傳輸?shù)忍匦?，符合目前計算機散熱模塊的需求，因此被廣泛用來解決散熱問題。其基本構(gòu)造是在密閉管材內(nèi)壁襯以易吸收工作流體的毛細結(jié)構(gòu)層，而其中央的空間則為空洞狀態(tài)，并在抽真空的密閉管材內(nèi)注入相當于毛細結(jié)構(gòu)層孔隙總?cè)莘e的工作流體。
熱管依功能可區(qū)分為蒸發(fā)段、絕熱段、冷卻段三大區(qū)段。在蒸發(fā)段主要功能是快速吸收熱量以使工作流體產(chǎn)生相變化反應(yīng)而快速將熱量傳輸至冷卻段，因此需要高熱傳率材料；在冷卻段主要功能要求是迅速將熱量傳輸至大氣中或散熱體上，因此也要求高熱傳率材料；而在絕熱段主要要求其冷凝液體能快速回流至蒸發(fā)段，同時是一絕熱區(qū)段因此對于材料方面并無特定限制。
上述熱管的驅(qū)動原理是在蒸發(fā)段的毛細結(jié)構(gòu)內(nèi)的飽和工作流體，吸收外部熱源的熱量而蒸發(fā)，由于蒸汽產(chǎn)生的壓差使蒸汽快速移動至冷卻段。而蒸汽在冷卻段放熱而冷卻凝縮成液體。此時，凝縮的工作流體被吸收于冷卻段的毛細結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于冷卻段經(jīng)絕熱段至蒸發(fā)段的毛細管間的壓差，而回歸于冷卻段。上述驅(qū)動工作流體的移動及回歸過程循環(huán)運作，從而蒸發(fā)段不斷經(jīng)絕熱段向冷卻段持續(xù)性的傳輸熱量。
目前的熱管業(yè)界因傳統(tǒng)制程關(guān)系而使用全金屬管件為主體，但隨著計算機產(chǎn)業(yè)的不同設(shè)計及需求，各種折彎壓扁形狀的熱管不斷的應(yīng)用在計算機散熱系統(tǒng)。然而，當熱管經(jīng)過折彎打扁后其傳熱性能常因毛細結(jié)構(gòu)變形或脫落而大幅降低或失效，主要是毛細結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞而影響熱管的傳熱性能。同時，隨著銅材料價格的不斷上漲及雙CPU的開發(fā)嚴重影響熱管在IT產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用率，因此如果能降低熱管的生產(chǎn)成本則熱管將可以大量應(yīng)用在散熱系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種成本低、性能好的熱管。
一種熱管，包括一管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細結(jié)構(gòu)，該管體包括依序密封組合的第一管段、第二管段及第三管段，其中該第一管段及第三管段為金屬管段，該第二管段為非金屬管段。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述熱管由于第二管段為非金屬材料，減少每根熱管所使用的金屬原料，節(jié)省材料成本，且使熱管重量減輕；另，該第二管段為非金屬材料構(gòu)成，其有利于與環(huán)境絕熱；更，該第二管段的毛細結(jié)構(gòu)可預(yù)先形成并制程中可控制其有效孔隙率及結(jié)構(gòu)一致性，提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能。
下面參照附圖，結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖1是本發(fā)明第一實施例的熱管縱向截面圖。
圖2是本發(fā)明第二實施例的熱管縱向截面圖。
圖3是本發(fā)明實施例的熱管鰭片式毛細結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例的熱管凸柱式毛細結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，是為本發(fā)明第一實施例的熱管的縱向截面圖。該熱管從整體看包括一內(nèi)有密封腔室的管體100，其內(nèi)壁面設(shè)有毛細結(jié)構(gòu)，而在毛細結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)中央的空間則為蒸汽通道300，并管體100內(nèi)部封入有適量工作流體(圖未示)且可適度抽至一定的真空度。該管體100沿管體長度方向依據(jù)其各段的使用功能可分為蒸發(fā)段400、冷凝段600及位于二者之間的絕熱段500。
該管體100包括對應(yīng)蒸發(fā)段400的第一管段140、對應(yīng)絕熱段500的第二管段150及對應(yīng)冷卻段600的第三管段160，上述三者分別單獨制造后經(jīng)密封組合而形成管體100；該第一管段140及第三管段160分別涉及吸熱及散熱功能，因此其材料選擇鋁、銅或其合金等高熱傳導(dǎo)材料為主，該第一管段140及第三管段160內(nèi)壁平滑設(shè)置或可設(shè)有若干微溝槽；而第二管段150主要作為蒸汽的傳輸及冷凝工作流體的回流，因此選擇易造型的塑料、樹脂、橡膠、合成纖維等高分子材料、陶瓷等無機材料或其復(fù)合性材料等非金屬材料制成。
本實施例中，該第一管段140及第三管段160內(nèi)壁上分別形成燒結(jié)粉末式第一毛細結(jié)構(gòu)240及第三毛細結(jié)構(gòu)260，而第三毛細結(jié)構(gòu)260孔隙尺寸大于第一毛細結(jié)構(gòu)240的孔隙尺寸，該第二管段150內(nèi)壁上形成溝槽式第二毛細結(jié)構(gòu)250。
可以理解地，該第一毛細結(jié)構(gòu)240及第三毛細結(jié)構(gòu)260也可為纖維式、格網(wǎng)式、蜂巢式或其復(fù)合式毛細結(jié)構(gòu)，該第二毛細結(jié)構(gòu)250也可為蜂巢式、格網(wǎng)式、纖維式、鰭片式、凸柱式或其復(fù)合式毛細結(jié)構(gòu)。其中，該鰭片式毛細結(jié)構(gòu)是指，如圖3所示，于第二管段150內(nèi)壁沿管體軸向延伸并朝向中心線凸出的若干間隔排列的鰭片152；該凸柱式毛細結(jié)構(gòu)是指，如圖4所示，于第二管段150內(nèi)壁面向管體中心線凸出若干微小凸柱154。
還可以理解地，由于第二管段為易造型材料構(gòu)成并其毛細結(jié)構(gòu)可預(yù)先形成，從而本實施例的第二管段的內(nèi)表面可形成其它各形狀的凸起結(jié)構(gòu)而使毛細通道具有流線形、橢圓形、縮管形等有助于工作流體流動的非等斷面結(jié)構(gòu)。
從上述可見，本發(fā)明實施例的熱管毛細結(jié)構(gòu)可通過兩種方式形成一是，將上述三個管段組合之后，三者內(nèi)壁上共同設(shè)置除了燒結(jié)粉末式等需高溫處理以外的毛細結(jié)構(gòu)；二是，將上述三個管段內(nèi)壁分別形成毛細結(jié)構(gòu)之后，三者密封組合。
由于第二管段150為非金屬材料，減少每根熱管所使用的金屬原料，節(jié)省材料成本，且使熱管重量減輕；另，該第二管段150由易造型材料制成，毛細結(jié)構(gòu)預(yù)先制程中可控制其有效孔隙率及結(jié)構(gòu)一致性，提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能；更，該第二管段150為高分子材料等非金屬材料時，其作為絕熱段更有利于發(fā)揮與環(huán)境絕熱作用。
請參看圖2，是本發(fā)明另一實施例的熱管，其與第一實施例的主要差異是第二管段150’(絕熱段500’)依實際需要作不同程度的折彎而形成非線性形狀，此時該第二管段150’可由可撓性材料(如高分子材料)制成并其毛細結(jié)構(gòu)250’一體形成，從而進行折彎時對毛細結(jié)構(gòu)影響較小。
可以理解地，上述三個管段外形根據(jù)需求可以是圓形、方形或其它形狀。
權(quán)利要求
1.一種熱管，包括一管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細結(jié)構(gòu)，其特征在于該管體包括依序密封組合的第一管段、第二管段及第三管段，其中該第一管段及第三管段為金屬管段，該第二管段為非金屬管段。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述三個管段沿管體長度方向依次分為蒸發(fā)段、絕熱段及冷凝段。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于上述第二管段為高分子材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管，其特征在于上述高分子材料為塑料、樹脂、橡膠、合成纖維或其復(fù)合材料之一。
5.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于上述第二管段為高分子材料與無機材料的復(fù)合材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述對應(yīng)該第一管段及第三管段的毛細結(jié)構(gòu)為溝槽式、燒結(jié)粉末式、纖維式、格網(wǎng)式、蜂巢式或其任一復(fù)合式之一。
7.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述對應(yīng)該第二管段的毛細結(jié)構(gòu)為溝槽式、纖維式、格網(wǎng)式、蜂巢式或其任一復(fù)合式之一。
8.如權(quán)利要求3所述的熱管，其特征在于上述第二管段的內(nèi)表面形成凸起結(jié)構(gòu)而使毛細通道具有流線形、橢圓形或縮管形的非等斷面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱管，包括一管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細結(jié)構(gòu)，該管體包括依序密封組合的第一管段、第二管段及第三管段，其中該第一管段及第三管段為金屬管段，該第二管段為非金屬段。由于該第二管段為非金屬材料，節(jié)省材料成本，且易控制其毛細結(jié)構(gòu)有效孔隙率及一致性，提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能。
文檔編號F28D15/04GK101074852SQ20061006071
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者侯春樹, 童兆年, 劉泰健 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準精密工業(yè)股份有限公司