專利名稱：微環(huán)路熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及散熱裝置，特別是一種微環(huán)路熱管，在無須額外動力的狀況下，將所需散熱的裝置的熱量以撓性接觸轉(zhuǎn)移到散熱良好環(huán)境中，將廢熱排除。
在現(xiàn)有技術(shù)中，桌上型電腦利用一風(fēng)扇安裝于CPU上，利用空氣冷卻之。然而，在一受限的空間，上述問題需要以另一構(gòu)造解決安裝風(fēng)扇空間不足的問題。如筆記本型電腦的CPU散熱，由于受限于空間，該CPU散熱有別于桌上型電腦利用風(fēng)扇安裝于CPU上。如傳統(tǒng)工藝的筆記本型電腦的CPU散熱，以一散熱管，該散熱管于一端為吸熱端，吸收CPU的廢熱能，另一端為高度高于吸熱瑞的排熱端，該散熱管內(nèi)含有低沸點的工作流體，藉由該工作流體于該散熱管散熱端接收CPU所排放的熱量，經(jīng)受熱后由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，去往該散熱管另一冷卻端，該冷卻端通常設(shè)于通風(fēng)量好的LCD面板背部，或機殼上，將其冷卻。冷卻后的工作流體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，經(jīng)由地心引力的作用將其回流至吸熱端，完成熱循環(huán)，在不斷的循環(huán)下將CPU的熱量排出。
于上述結(jié)構(gòu)中，雖構(gòu)造單純，但以一管體同時共存兩相(液態(tài)及氣態(tài))的工作流體，其液氣混合，使填充液體量變?yōu)橹匾獏?shù)，且無法控制液氣相之間的行為，使得最大移熱量約在20-25W之間。
傳統(tǒng)工藝的另一種散熱裝置是一內(nèi)含工作流體的封閉金屬結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部形成一循環(huán)流道，并包含一吸熱區(qū)及一散熱區(qū)，該薄膜的吸熱區(qū)中設(shè)有一以粉末冶金法制成的芯(Wick)。其中，芯的作用為增加吸熱區(qū)的吸熱面積，工作流體于吸熱區(qū)吸熱后膨脹為氣體，藉由壓力將液態(tài)的工作流體往吸熱區(qū)推動，氣態(tài)的工作流體于散熱區(qū)冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)，再由吸熱區(qū)氣化工作流體的壓力推至吸熱區(qū)產(chǎn)生循環(huán)。
然而，以粉末治金方式制作芯，無法控制芯內(nèi)流場行為故無法批量生產(chǎn)。此外以粉末治金方式制作的芯無可撓性，整個系統(tǒng)形成以傳統(tǒng)管件焊接方式成形，成本高。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種微環(huán)路熱管，在無須額外動力的狀況下，將所需散熱的裝置的熱量以撓性接觸轉(zhuǎn)移到散熱良好環(huán)境中，將廢熱排除，該微環(huán)路熱管包括至少一可撓性金屬薄膜，該可撓性金屬薄膜形成一密閉且流體可于其中循環(huán)的空間，具有一吸熱區(qū)及一散熱區(qū)，該吸熱區(qū)及該散熱區(qū)之間以流道連接；至少一金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)為一可撓性結(jié)構(gòu)，設(shè)于吸熱區(qū)，能均勻?qū)б鼰釁^(qū)的熱源于其中；和一工作流體，該工作流體填充于可撓性金屬薄膜內(nèi)，于吸熱區(qū)中吸熱蒸發(fā)為氣態(tài)并產(chǎn)生一壓力源，該壓力源使工作流體于可撓性金屬薄膜內(nèi)循環(huán)，氣態(tài)的工作流體于散熱區(qū)冷卻變成液態(tài)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。


圖1是本實用新型微環(huán)路熱管的動作原理示意圖；圖2是圖1A-A剖面圖。
附圖標(biāo)號1可撓性金屬薄膜；11吸熱區(qū)；12散熱區(qū)；13流道；2金屬網(wǎng)；3工作流體。
以下結(jié)合圖1和圖2說明本實用新型的結(jié)構(gòu)及動作原理。
一種微環(huán)路熱管，在無須額外動力的狀況下，將所需散熱的裝置的熱量以撓性接觸轉(zhuǎn)移到散熱良好環(huán)境中，將廢熱排除，它包括至少一可撓性金屬薄膜1、至少一金屬網(wǎng)2及一工作流體3。
該可撓性金屬薄膜1形成一密閉且流體于其中循環(huán)的空間，具有一吸熱區(qū)11及一散熱區(qū)12，該吸熱區(qū)11及該散熱區(qū)12間以流道13連接。
該金屬網(wǎng)2為一可撓性結(jié)構(gòu)，設(shè)于吸熱區(qū)11，可均勻?qū)б鼰釁^(qū)11的熱源于其中。此外，該金屬網(wǎng)2可由相同或不同線徑的金屬細線以擴散接合的方式結(jié)合成一平面網(wǎng)狀，該平面網(wǎng)狀再以擴散接合的方式往上接合形成一立體網(wǎng)狀。
該工作流體3填充于可撓性金屬薄膜1內(nèi)，于吸熱區(qū)11中吸熱蒸發(fā)成氣態(tài)并產(chǎn)生一壓力源，該壓力源使工作流體3于可撓性金屬薄膜1內(nèi)循環(huán)。氣態(tài)的工作流體3于散熱區(qū)12冷卻(散熱)變成液態(tài)。其中，工作流體3填充于可撓性金屬薄膜1內(nèi)時，可視實際應(yīng)用的需求及配合流道13的壓力替換不同的工作流體3，以期達到最佳散熱效果。
較佳者，可撓性金屬薄膜1的散熱區(qū)12具有S形結(jié)構(gòu)，用以加長工作流體3流經(jīng)此區(qū)的行程，增加散熱效率。
上述之金屬網(wǎng)2(Wick)為高導(dǎo)熱材料如銀、銅，鋁等。將上述材料以微機電技術(shù)(MEMS，MICRO ELECTRIC MECHANIC SYSTEM)的接合技術(shù)(擴散接合)制成金屬網(wǎng)2；整個金屬網(wǎng)2可依據(jù)不同的產(chǎn)品需求來設(shè)計，可以將不同網(wǎng)目線徑的金屬網(wǎng)2接合起來，造成特殊的流場，此流場內(nèi)具有良好局部傳熱特性，能將熱由系統(tǒng)的吸熱部份傳入整個金屬網(wǎng)2，此金屬網(wǎng)2亦具有良好的含水性。在充滿液體的金屬網(wǎng)2由外界吸熱面將熱傳入后，由于設(shè)計結(jié)果會造成金屬網(wǎng)2內(nèi)的網(wǎng)目生成局部較多的熱堆積(即較高溫度)，而造成金屬網(wǎng)2內(nèi)的液體產(chǎn)生局部氣化。氣化后的流體就會流出金屬網(wǎng)2之外，而金屬網(wǎng)2內(nèi)的流體在局部氣化后就會以毛細原理自金屬網(wǎng)2外在無需額外動力的狀況下將散熱區(qū)12已冷凝的液態(tài)流體吸入金屬網(wǎng)2內(nèi)。
上述的可撓性金屬薄膜1，以金屬薄膜為基材，可使用高導(dǎo)熱材料如銀、銅、鋁等于散熱區(qū)12內(nèi)的微流道直徑約為數(shù)百微米到數(shù)毫米之間，以利散熱及毛細作用。
綜上所述，本實用新型之微環(huán)路熱管運用微機電技術(shù)設(shè)計制造出可批量生產(chǎn)的關(guān)鍵元件(wick)，利用其可撓性與所需散熱的元件或裝置作撓性接觸，使其適應(yīng)各種不同產(chǎn)品，并視需要作最佳化設(shè)計及配合。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，而不是用于限制本實用新型范圍。因此依本實用新型權(quán)利要求所做的均等變化及修飾，均落入本實用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種微環(huán)路熱管，在無須額外動力的狀況下，將所需散熱的裝置的熱量以撓性接觸轉(zhuǎn)移到散熱良好環(huán)境中，將廢熱排除，其特征在于包括至少一可撓性金屬薄膜，該可撓性金屬薄膜形成一密閉且流體可于其中循環(huán)的空間，具有一吸熱區(qū)及一散熱區(qū)，該吸熱區(qū)及該散熱區(qū)之間以流道連接；至少一金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)為一可撓性結(jié)構(gòu)，設(shè)于吸熱區(qū)，能均勻?qū)б鼰釁^(qū)的熱源于其中；以及一工作流體，該工作流體填充于可撓性金屬薄膜內(nèi)，于吸熱區(qū)中吸熱蒸發(fā)為氣態(tài)并產(chǎn)生一壓力源，該壓力源使工作流體于可撓性金屬薄膜內(nèi)循環(huán)，氣態(tài)的工作流體于散熱區(qū)冷卻變成液態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的微環(huán)路熱管，其特征在于可撓性金屬薄膜的散熱區(qū)具有S形結(jié)構(gòu)，用以加長工作流體流經(jīng)此區(qū)的行程，增加散熱效率。
3.如權(quán)利要求1所述的微環(huán)路熱管，其特征在于可撓性金屬薄膜為高導(dǎo)熱材料的銀、銅及鋁的至少一種。
4.如權(quán)利要求第1所述的微環(huán)路熱管，其特征在于金屬網(wǎng)為高導(dǎo)熱材料的銀、銅及鋁的至少一種。
專利摘要一種微環(huán)路熱管,在無須額外動力的狀況下,將所需散熱的裝置的熱量以撓性接觸轉(zhuǎn)移到散熱良好環(huán)境中,將廢熱排除,包括:至少一可撓性金屬薄膜,該可撓性金屬薄膜形成一密閉且流體可于其中循環(huán)的空間,系具有一吸熱區(qū)及一散熱區(qū),該吸熱區(qū)及該散熱區(qū)間以流道連接;至少一金屬網(wǎng),該金屬網(wǎng)為一可撓性結(jié)構(gòu),設(shè)于吸熱區(qū),可均勻?qū)б齻魅胛鼰釁^(qū)的熱源于其中;和一工作流體,該工作流體填充于可撓性金屬薄膜內(nèi),于吸熱區(qū)中吸熱蒸發(fā)為氣態(tài)并產(chǎn)生一壓力源,該壓力源可使工作流體于可撓性金屬薄膜內(nèi)循環(huán);氣化的工作流體可于散熱區(qū)冷卻(散熱)變回液態(tài)。
文檔編號G06F1/20GK2496065SQ01259718
公開日2002年6月19日 申請日期2001年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者吳文光 申請人:創(chuàng)微國際開發(fā)股份有限公司