專利名稱:熱管及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種熱管及其制造方法,尤其涉及一種在制造過程中牽涉到氧化與還 原過程的熱管及其制造方法。
背景技術:
一般來說,市面上的散熱模塊主要包括風扇與散熱鰭片,常應用于電子裝置中以 提供散熱效果。然而,隨著電子裝置中的中央處理器的運作速度增快,其所發(fā)出的熱量也就 愈多,所以目前有愈來愈多的散熱模塊更進一步包括有熱管,以提供更高的散熱效率。請參照圖1,圖1示出了熱管的運作示意圖。熱管100包括一銅管110與一燒結 層120,其中燒結層120是設置在銅管110的內部側壁上,該燒結層120是由銅粉末所燒結 而成。此外,在銅管110內部還包括有工作流體(working fluid),此工作流體例如為純水。 在圖1中,箭頭的方向代表的是工作流體的流向。當熱管100用以散熱時,熱管100的吸熱端102是靠近熱源的,所以位于其中的工 作流體吸收此處的熱量而蒸發(fā)為氣體。此時,由于壓力差的關系,工作流體會在流動空間 106中往散熱端104流動。工作流體在散熱端104冷卻凝結后進入燒結層120的孔隙中,之 后再通過燒結層120的毛細力而回流至吸熱端102。由上述可知,當熱管100在運作時,其內部的工作流體能通過相變化吸收大量的 熱量,所以熱管100具有良好的散熱效果。然而,由于電子產品的體積愈來愈輕薄已漸成趨 勢,所以相對地對熱管的散熱效能的要求也愈來愈高。因此,如何讓熱管具有更高的散熱效能,是值得所屬技術領域的技術人員去思量 的。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種熱管及其制造方法,該熱管具有較高的散熱效能。根據(jù)上述目的與其他目的,本發(fā)明提供一種熱管的制造方法,該熱管的制造方法 包括下列步驟首先,提供一金屬管。其次,在金屬管的內側壁上設置一毛細結構。再次,對 毛細結構進行氧化。然后,將氧化后的毛細結構進行還原,使毛細結構的表面粗糙化,從而 增加毛細結構的毛細力。在上述的毛細結構被氧化的過程中,工作環(huán)境的溫度例如設定在100°C 500°C, 氧氣濃度例如設定在10% 30%。而且,所屬技術領域的技術人員可在氧化過程中添加催 化劑以增加毛細結構的氧化速度,此催化劑例如為鉬、銠、鈀、或稀土元素。在上述的熱管的制造方法中,毛細結構例如為一燒結層,此燒結層是由金屬粉末 燒結而成。在上述的熱管的制造方法中,毛細結構包括多個溝槽,這些溝槽是一體成形在金 屬管的內側壁上。在上述的熱管的制造方法中,毛細結構包括一內管,該內管是設置在金屬管的內部,且內管的長度小于金屬管的長度。根據(jù)上述目的與其他目的,本發(fā)明提供一種熱管,此熱管是由上述的制造方法所 制成。在上述的熱管的制造方法中,由于毛細結構經過氧化后再還原的處理,所以其表 面會形成多個孔隙,這些孔隙可增加毛細結構的毛細力,從而使工作流體能在毛細結構中 的回流速度更快,進而提高熱管的散熱效能。為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更能明顯易懂,下文將以實施例并配合所附 圖示,作詳細說明。
圖1示出了熱管的運作示意圖。圖2示出了本發(fā)明的熱管的制造流程方塊圖。圖3A 圖3E示出了本發(fā)明的第一實施例的熱管的制造流程示意圖。圖4示出了本發(fā)明的第二實施例的熱管的局部區(qū)域的內部視圖。圖5示出了本發(fā)明的第三實施例的熱管的局部區(qū)域的內部視圖。圖6示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的立體圖。圖7示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的運作模式圖。
具體實施例方式圖2示出了本發(fā)明的熱管的制造流程方塊圖,圖3A 圖3E示出了本發(fā)明的第一 實施例的熱管的制造流程示意圖。首先,請同時參照圖2的步驟SllO與圖3A,在制造流程 開始時先提供一金屬管210,此金屬管210例如是由銅所制成。接著,請同時參照圖2的步 驟S120與圖3B,在金屬管210的內部形成一毛細結構220。在本實施例中,毛細結構220 為燒結層,其是由金屬粉墨(例如銅粉)所燒結而成。再次,請同時參照圖2的步驟S130與圖3C,將氧氣灌入于金屬管210的內部,以使 毛細結構220的表面氧化。在本實施例中,氧氣濃度介于10%至30%之間,當然所屬技術 領域的技術人員可依需要調整氧氣的濃度,但需注意的是,若氧氣的濃度太低則氧化的速 度可能變慢,若氧氣濃度太高則可能使設備產生氧化。而且,在毛細結構220被氧化的過程 中,其工作環(huán)境的溫度是介于100°C至500°C之間。而且,在氧化過程中還可添加催化劑以 增加毛細結構220的氧化速度,此催化劑可為鉬、銠、鈀或稀土元素。在本實施例中,毛細結 構220表面上的銅被氧化成氧化銅,其反應式如下2Cu+02 — 2Cu0之后,請參照圖2的步驟S140與圖3D,將表面被氧化的毛細結構220進行還原。 在進行還原反應的過程中,在金屬管210內部通過氮氣與氫氣,其中氮氣是用于保護毛細 結構220,而氫氣則是與氧化銅相反應而使氧化銅還原成銅,其反應式如下2Cu0+2H2 — 2Cu+2H20在經過上述的氧化程序與還原程序后,毛細結構220的表面會形成許多孔隙,從 而使毛細結構220的表面粗糙化。之后,請參照圖2的步驟S150與圖3E,在毛細結構220 完成氧化與還原程序后,接著便進行后續(xù)的制造流程,例如注入工作流體、抽真空和密封金屬管210。最后,請參照圖2的步驟S160,便完成熱管200的制做。由于熱管200中的毛細結構220表面具有多個孔隙,所以可增加毛細力,使工作流 體在毛細結構220中的回流速度更快,從而提高本實施例的熱管的散熱效能。在上述的實施例中,毛細結構220是由金屬粉末所燒結而成,但所屬技術領域的 技術人員也可將毛細結構設計成其他種型態(tài)。請參照圖4,圖4示出了本發(fā)明的第二實施例 的熱管的局部區(qū)域的內部視圖,此熱管300的金屬管310的內部設置有多個溝槽312,此溝 槽312即是做為本實施例的熱管300的毛細結構。另外,請參照圖5,圖5示出了本發(fā)明的 第三實施例的熱管的局部區(qū)域的內部視圖,此熱管400的金屬管410的內部除了設置有多 個溝槽412外,在金屬管410的內側壁上還設置有一燒結層420,此燒結層420與溝槽412 構成了該熱管的毛細結構。在圖5中,將左半部分的燒結層420隱藏,以使溝槽412能顯現(xiàn) 在圖中。請參照圖6,圖6示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的立體圖。其中,在金屬管510 的內部設置有一內管520,此內管520的長度小于金屬管的長度。請同時參照圖7,圖7示 出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的運作模式圖,其中箭頭表示的方向即為工作流體的流動 方向。由圖7可知,凝結后的工作流體是在內管520中回流至吸熱端512,所以內管520在 本實施例中可視為熱管500的毛細結構。在上述的所有實施例中,其毛細結構皆經過氧化后再還原的處理程序,亦即圖2 中的步驟S130與步驟S140。因此,毛細結構的表面會形成多個孔隙(void),這些孔隙可增 加毛細結構的毛細力,從而使工作流體能在毛細結構中的回流速度更快,從而提高熱管的 散熱效能。本發(fā)明以實施例說明如上,然其并非用以限定本發(fā)明所主張的專利權利范圍。其 專利保護范圍應當以權利要求書及其等同領域而定。凡所屬技術領域的技術人員,在不脫 離本專利精神或范圍內,所做的變動或修改,均屬于本發(fā)明所揭示的精神下完成的等效改 變或設計,且應包含在權利要求范圍內。
權利要求
一種熱管的制造方法,其特征在于,包括提供一金屬管;及在該金屬管的內側壁上設置一毛細結構;對該毛細結構進行氧化;及將氧化后的該毛細結構進行還原,使該毛細結構的表面粗糙化。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,在該毛細結構被氧化的過程 中,工作環(huán)境的溫度設定在100°C 500°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,在該毛細結構被氧化的過程 中,工作環(huán)境的氧氣濃度設定在10% 30%。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,在該毛細結構被氧化的過程 中,包括以下步驟添加催化劑以增加該毛細結構的氧化速度。
5.根據(jù)權利要求4所述的熱管的制造方法,其特征在于,該催化劑為鉬、銠、或鈀。
6.根據(jù)權利要求4所述的熱管的制造方法,其特征在于,該催化劑為稀土元素。
7.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,該毛細結構包括一燒結層,該 燒結層是由金屬粉末燒結而成。
8.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,該毛細結構包括多個溝槽,這 些溝槽是一體成形在該金屬管的內側壁上。
9.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,該毛細結構包括一內管,該內 管是設置在該金屬管的內部,且該內管的長度小于該金屬管的長度。
10.根據(jù)權利要求1所述的熱管的制造方法,其特征在于,于該毛細結構進行還原的過 程中,在該金屬管的內部通過氮氣與氫氣。
11.一種熱管,其特征在于,該熱管是由權利要求1 10項中任一項所述的熱管的制造 方法所制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱管及其制造方法,該熱管的制造方法包括下列步驟首先,提供一金屬管。其次,在金屬管的內側壁上設置一毛細結構。再次,對毛細結構進行氧化。然后,將氧化后的毛細結構進行還原,使毛細結構的表面粗糙化,從而增加毛細結構的毛細力。由于毛細結構經過氧化后再還原的處理,所以其表面會形成多個孔隙,這些孔隙可增加毛細結構的毛細力,從而使工作流體能在毛細結構中的回流速度更快,從而提高熱管的散熱效能。
文檔編號F28D15/04GK101900505SQ201010256859
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權日2010年8月19日
發(fā)明者蔡與哲 申請人:燿佳科技股份有限公司