熱管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱管，特別涉及一種具備較佳性能的熱管。
【背景技術】
[0002]公知的熱管主要由一封閉金屬管體、其內的毛細芯結構及填充于金屬管體內的熱傳流體所組成，并于金屬管體內保持適當真空度，以降低熱管啟動溫差。利用熱管的蒸發端(Evaporator)設置于熱源，使熱源產生的熱將管內的流體(液相)蒸發吸熱而汽化(汽相)，所產生的蒸汽由蒸汽壓差驅動流向熱管的冷凝段(Condenser)，蒸汽于冷凝段釋放潛熱即冷凝回復成液相，再通過毛細力驅動經毛細芯結構返回蒸發段。熱管即通過上述結構迅速地將熱傳導出去。
[0003]由于熱管構造簡單且具有高傳導性能、低熱阻等優點，早已應用于電子或其它不同散熱領域中。然而，由于電子應用產品持續朝可攜式、輕薄化、4K影像、4G傳輸、高附加功能發展，使得發熱量隨之提高，公知的熱管已無法滿足此高熱量與高熱通量需求，因而必須進一步提升熱管性能，例如通過改良毛細芯的制作方式，以提升毛細結構體的毛細力。
[0004]公知熱管的毛細芯結構是于金屬管體內設置中芯棒來固定金屬粉末，并經由高溫燒結而成型，使得金屬粉末能夠貼附于全部或局部的金屬管體內壁。然而，中芯棒的成本高，且在燒結或拔除芯棒的工藝中都可能會造成芯棒的折損，甚至破壞毛細結構，進而影響到熱管性能的好壞。
[0005]再者，毛細芯影響熱管性能的因素主要包括:燒結層厚度、孔隙度、滲透度與粉末粒徑等。此會影響熱管在注水、除氣抽真空等工藝，進一步影響其性能。在熱管設計上，公知方法能決定燒結層厚度與粉末粒徑，而孔隙度與滲透度目前僅能以經驗估算，若要得到其數值，仍必須在燒結后方能測量，換句話說，毛細芯結構的良率仍難以準確的控制。
[0006]雖目前在薄型熱管制作上，已逐漸利用溝槽、編織網目(mesh)或細纖維(finefiber)的技術取代了利用燒結形成毛細芯結構。然而，考慮到熱傳量，利用燒結所產生的毛細結構的毛細力遠大于溝槽所產生的毛細力；再者，燒結式熱管所產生的熱阻相較更低。換言之，燒結式熱管雖有其無法克服的問題，但考慮到其熱傳量的優勢，仍有其發展的空間。
[0007]此外，關于公知熱管的毛細芯結構，其構型大致如同圖1A及圖1B所示，圖1A為公知技術的一種熱管的部分外觀示意圖，而圖1B為圖1A所示的熱管的徑向截面示意圖。熱管H具有一管體I以及毛細結構2，管體I具有橢圓狀截面并具有一中空腔室10，毛細結構2設置于中空腔室10內，且毛細結構2沿管體I的軸向方向Dl上延伸。或者如圖2A至圖2H所示，熱管H1、H2、H3、H4個別的管體la、IbUcUd具有長方體狀截面，其中，無論是熱管
H、H1、H2、H3、H4，其毛細結構2、2a、2b、2c、2d分別于管體1、la、lb、lc、Id的徑向方向D2上的截面于管體l、la、lb、lc、ld 二端之間為等截面。然而于實際應用時，上述的熱管構型難以配合不同型態的電子裝置的散熱需求，而獲得理想的散熱效果。
[0008]因此，如何提供一種熱管，能夠依據性能的需求設置其毛細結構，且針對毛細結構的孔隙率以及滲透度能夠有效的控制，進而提高熱管的良率及熱傳性能，已成為重要課題之一。
【發明內容】
[0009]有鑒于上述課題，本發明的目的為提供一種熱管，能夠依據性能的需求設置其毛細結構，且針對毛細結構的孔隙率以及滲透度能夠有效的控制，進而提高熱管的良率及熱傳性能。
[0010]為達上述目的，依據本發明的一種熱管包括一管體以及至少一毛細結構。管體具有一中空腔室。毛細結構設置于中空腔室。毛細結構沿管體的軸向方向上延伸。其中，毛細結構于該管體二端之間的軸向方向的截面為不等截面。
[0011]在一實施例中，管體為圓柱管體、橢圓柱管體或長方管體
[0012]在一實施例中，毛細結構于管體外形成。
[0013]在一實施例中，毛細結構于管體的軸向方向的截面具有連續的邊緣。
[0014]在一實施例中，毛細結構于管體的軸向方向的截面具有不連續的邊緣。
[0015]在一實施例中，熱管還包括多個毛細結構。毛細結構于管體內相鄰排列。
[0016]在一實施例中，毛細結構分別具有至少一支撐部，支撐部頂抵于管體的內管壁。
[0017]依據本發明的一種熱管包括一管體以及至少一毛細結構。管體具有一中空腔室。毛細結構設置于中空腔室。毛細結構沿管體的軸向方向上延伸。其中，毛細結構于管體的徑向方向的截面為不等截面。
[0018]依據本發明的一種熱管包括一管體以及至少一毛細結構。管體具有一中空腔室。毛細結構設置于中空腔室。毛細結構沿管體的軸向方向上延伸。其中，毛細結構于管體二端之間的軸向方向的截面以及徑向方向的截面為不等截面。
[0019]承上所述，本發明的熱管的毛細結構形狀能在管體的軸向上進行形狀變化，以符合熱管所需蒸發段、絕熱段及冷凝段的結構需求，并依據熱管的管體內空間與性能，或者實際散熱的需求進行調整。
[0020]相較于公知熱管的毛細芯結構的形成是于金屬管體內設置中芯棒來固定金屬粉末，并經由高溫燒結而成型，所需的中芯棒的成本高，且在燒結或拔除芯棒的工藝中都可能會造成芯棒的折損，甚至破壞毛細結構，進而影響到熱管性能的好壞，本發明的毛細結構先在外部成形，毛細結構的形狀能夠依據性能需求進行設計，不會受到傳統須利用中芯棒工藝的限制；且較佳的，毛細結構的優劣能夠在管體外先篩選，預先排除不良品，以提升熱管的良率。
【附圖說明】
[0021]圖1A為公知技術的一種熱管的部分外觀示意圖。
[0022]圖1B為圖1A所示的熱管的徑向截面示意圖。
[0023]圖2A、2C、2E、2G分別為公知技術的不同熱管的部分外觀示意圖。
[0024]圖2B、2D、2F、2H分別為圖2A、2C、2E、2G所示的熱管的徑向截面示意圖。
[0025]圖3A為本發明較佳實施例的熱管的外觀示意圖。
[0026]圖3B為依據圖3A的熱管的A-A截面線的不同方式的截面示意圖。
[0027]圖3C、3D分別為圖3A的熱管的A-A截面線的不同方式的截面示意圖。
[0028]圖4A為本發明另一較佳實施例的熱管的外觀示意圖。
[0029]圖4B、4C、4D分別為圖4A的熱管的B-B截面線的不同方式的截面示意圖。
[0030]圖4E為圖4A的熱管的B’ -B’截面線的截面示意圖。
[0031]圖5A為本發明另一較佳實施例的熱管的外觀示意圖。
[0032]圖5B及分別為圖5A的熱管的C-C截面線的不同方式的立體截面示意圖。
[0033]圖5C及圖5E分別為圖5B及的熱管的截面側視圖。
[0034]圖6A為本發明另一較佳實施例的熱管的部分外觀示意圖。
[0035]圖6B為圖6A所示的熱管的D-D截面線的截面示意圖。
[0036]圖7為本發明另一較佳實施例的熱管的截面側視圖。
[0037]其中，附圖標記說明如下:
[0038]H、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14:熱管
[0039]1、la、lb、lc、Id、le、If、lg、lh、l1、Ij、lk、lm、In:管體
[0040]10:中空腔室
[0041]2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、21、2j、2k、2m、2n、2p:毛細結構
[0042]21η:支撐部
[0043]A-A、B-B、B ’ -B ’、C-C、D-D:截面線
[0044]Dl:軸向方向
[0045]D2:徑向方向
[0046]E1、E2:端
[0047]M:薄金屬板
[0048]P5、P51、P52、P53、P6、P7:截面
[0049]R1、R2、R3、R4:區域
[0050]T:熱源
【具體實施方式】
[0051]以下將參照相關附圖，說明依本發明較佳實施例的一種熱管，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
[0052]圖3A為本發明較佳實施例的熱管的外觀示意圖，而圖3B為依據圖3A的熱管的A-A截面線的不同方式的截面示意圖。請同時參考圖3A及圖3B所示，于本實施例中，熱管H5具有一管體Ie以及至少一毛細結構2e,本實施例僅以一毛細結構2e為例進行說明。其中，管體Ie具有一中空腔室10e，毛細結構2e設置于中空腔室1e內，且毛細結構2e沿管體Ie的軸向方向Dl上延伸。管體Ie為一扁平柱狀的薄型中空管體。管體Ie可例如由銅、銀、鋁、其合金或其它具有良好熱傳導性的金屬材料制造而成。于實際應用中，管體Ie內除設置有毛細結構2e，另外還包含工作流體(圖未示)，工作流體可為任何利于蒸發散熱的流體為無機化合物、醇類、酮類、液態金屬、冷煤、有機化合物或其混合物皆為所敘述的工作流體。另外，管體Ie的形狀、尺寸皆非限制性者，例如可為圓柱管體或長方管體，端視其設置的環境、空間、導熱量及溫度決定。
[0053]請參見圖3A及圖3B，本實施例的毛細結構2e于管體Ie外形成，詳細而言，毛細結構2e首先成形于管體Ie外，其成形方式可例如但不限于包括高溫燒結及/或射出成型等方式，并在將毛細結構2e設置于管體Ie前，適當地通過該些成形方式控制毛細結構2e的孔隙率(porosity)與滲透度，進而提升毛細結構的毛細力，使工作流體回流至蒸發段的量能夠增加，并有效增加熱管的最大熱傳量(Qmax)。
[0054]相較于公知熱管的毛細芯結構的形