專利名稱：熱管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱傳導裝置，特別是指一種熱管。
背景技術：
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)忍匦裕夏壳坝嬎銠C散熱模塊的需求，因此被廣泛用來解決散熱問題。其基本構造是在密閉管材內壁襯以易吸收工作流體的毛細結構層，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注入相當于毛細結構層孔隙總容積的工作流體。
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生相變化反應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。
上述熱管的驅動原理是在蒸發(fā)段的毛細結構內的飽和工作流體，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構內，由于冷卻段經絕熱段至蒸發(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)制程關系而使用全金屬管件為主體，但隨著計算機產業(yè)的不同設計及需求，各種折彎壓扁形狀的熱管不斷的應用在計算機散熱系統(tǒng)。然而，當熱管經過折彎打扁后其傳熱性能常因毛細結構變形或脫落而大幅降低或失效，主要是毛細結構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產業(yè)的應用率，因此如果能降低熱管的生產成本則熱管將可以大量應用在散熱系統(tǒng)。
發(fā)明內容
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，其內具有一密封腔室，并該密封腔室內封入有適量工作流體，該管體內壁上設有毛細結構，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成，其有利于與環(huán)境絕熱；更，該第二管段的毛細結構可預先形成并制程中可控制其有效孔隙率及結構一致性，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構示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例的熱管凸柱式毛細結構示意圖。
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有密封腔室的管體100，其內壁面設有毛細結構，而在毛細結構內側中央的空間則為蒸汽通道300，并管體100內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包括對應蒸發(fā)段400的第一管段140、對應絕熱段500的第二管段150及對應冷卻段600的第三管段160，上述三者分別單獨制造后經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材料為主，該第一管段140及第三管段160內壁平滑設置或可設有若干微溝槽；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內壁上分別形成燒結粉末式第一毛細結構240及第三毛細結構260，而第三毛細結構260孔隙尺寸大于第一毛細結構240的孔隙尺寸，該第二管段150內壁上形成溝槽式第二毛細結構250。
可以理解地，該第一毛細結構240及第三毛細結構260也可為纖維式、格網式、蜂巢式或其復合式毛細結構，該第二毛細結構250也可為蜂巢式、格網式、纖維式、鰭片式、凸柱式或其復合式毛細結構。其中，該鰭片式毛細結構是指，如圖3所示，于第二管段150內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；該凸柱式毛細結構是指，如圖4所示，于第二管段150內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成并其毛細結構可預先形成，從而本實施例的第二管段的內表面可形成其它各形狀的凸起結構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構。
從上述可見，本發(fā)明實施例的熱管毛細結構可通過兩種方式形成一是，將上述三個管段組合之后，三者內壁上共同設置除了燒結粉末式等需高溫處理以外的毛細結構；二是，將上述三個管段內壁分別形成毛細結構之后，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，毛細結構預先制程中可控制其有效孔隙率及結構一致性，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)制成并其毛細結構250’一體形成，從而進行折彎時對毛細結構影響較小。
可以理解地，上述三個管段外形根據需求可以是圓形、方形或其它形狀。
權利要求
1.一種熱管，包括一管體，其內具有一密封腔室，并該密封腔室內封入有適量工作流體，該管體內壁上設有毛細結構，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、合成纖維或其復合材料之一。
5.如權利要求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合材料制成。
6.如權利要求1所述的熱管，其特征在于上述對應該第一管段及第三管段的毛細結構為溝槽式、燒結粉末式、纖維式、格網式、蜂巢式或其任一復合式之一。
7.如權利要求1所述的熱管，其特征在于上述對應該第二管段的毛細結構為溝槽式、纖維式、格網式、蜂巢式或其任一復合式之一。
8.如權利要求3所述的熱管，其特征在于上述第二管段的內表面形成凸起結構而使毛細通道具有流線形、橢圓形或縮管形的非等斷面結構。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱管，包括一管體，其內具有一密封腔室，并該密封腔室內封入有適量工作流體，該管體內壁上設有毛細結構，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，且易控制其毛細結構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