專利名稱：熱傳遞裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱傳遞裝置，特別涉及一種具有梯度毛細(xì)結(jié)構(gòu)的熱傳遞裝置，以及制造該具有梯度毛細(xì)結(jié)構(gòu)的熱傳遞裝置的方法。
背景技術(shù)：
熱導(dǎo)管作為一種傳遞熱量的裝置因體積小、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(yuǎn)距傳輸?shù)忍匦?，符合目前?jì)算機(jī)散熱模塊的嚴(yán)苛需求，因此被廣泛用于解決散熱問題。
熱導(dǎo)管的一般構(gòu)造大致包括一密閉管體、填充于管體內(nèi)的定量工作流體以及設(shè)于管體內(nèi)的毛細(xì)構(gòu)造。一般導(dǎo)熱管可被劃分為蒸發(fā)段、絕熱段、冷凝段三大部份。當(dāng)蒸發(fā)段的工作介質(zhì)吸熱汽化產(chǎn)生相變，工作介質(zhì)體積急速膨脹而快速將廢熱帶離蒸發(fā)段，行經(jīng)絕熱段，此時(shí)溫差(ΔT)幾乎無變異，蒸汽在冷卻段因放熱作用而冷凝成液體，利用重力(考慮操作角度效應(yīng))或管壁之毛細(xì)構(gòu)造之毛細(xì)力作用回到蒸發(fā)段。
在上述熱導(dǎo)管的三大區(qū)域其個(gè)別的功用不同，因此其毛細(xì)結(jié)構(gòu)的特性要求也不一樣。例如在蒸發(fā)端需要大量的毛細(xì)結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生蒸汽，因此其毛細(xì)結(jié)構(gòu)要求孔隙半徑越小越好且數(shù)量越多越好；而在冷卻端的主要功能是散熱作用，基本要求是能快速將熱量傳導(dǎo)至熱導(dǎo)管外，若冷卻端的毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度與蒸發(fā)端一樣則其散熱效果不佳，現(xiàn)有技術(shù)中，孔隙的熱傳效果不佳，主要是因?yàn)楣虘B(tài)熱傳面積減少所致。毛細(xì)結(jié)構(gòu)層越厚其熱傳效果越差，因此相關(guān)業(yè)者汲汲努力于制作不同孔隙半徑或孔隙率的熱導(dǎo)管，但礙于目前的干式松裝及充填粉體工藝是無法大量制作完全符合要求的毛細(xì)結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)管。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種具厚度梯度毛細(xì)結(jié)構(gòu)的熱傳輸裝置，也有必要提供一種制作毛細(xì)結(jié)構(gòu)具厚度梯度的熱傳輸裝置的方法
一種熱傳遞裝置，包括一密閉的管體、設(shè)置于該管體內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)及密封于該管體內(nèi)的工作流體，該管體具有至少一蒸發(fā)部及至少一冷凝部，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度呈一梯度分布，且越接近該至少一冷凝部該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度越薄，此將有利于冷凝部的散熱效果。
一種熱傳遞裝置的制造方法，其包括在一管體內(nèi)形成粉末燒結(jié)型毛細(xì)結(jié)構(gòu)的步驟，該形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)的步驟包括將該管體保持與水平面傾斜的狀態(tài)，該管體內(nèi)填充有漿料，該漿料中含有用于燒結(jié)成型毛細(xì)結(jié)構(gòu)的粉末；旋轉(zhuǎn)該管體，使該漿料緊貼、定型于該管體內(nèi)壁，定型后的漿料的厚度沿管體長度方向呈梯度分布；燒結(jié)該定型的漿料，從而在管體內(nèi)壁形成厚度呈梯度分布的毛細(xì)結(jié)。上述方法利用離心成型技術(shù)可避免使用現(xiàn)有技術(shù)中的芯棒，且調(diào)整傾斜的角度即可制作不同厚度梯度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，此為現(xiàn)有干式松裝及充填粉體工藝所無法達(dá)成。

圖1為本發(fā)明熱傳輸裝置實(shí)施例的剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第一實(shí)施例開始注入漿料的示意圖。
圖3為用于制造本發(fā)明熱傳輸裝置的離心成型機(jī)臺(tái)的示意圖。
圖4為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第一實(shí)施例完成注入漿料的示意圖。
圖5為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第一實(shí)施例離心成型機(jī)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖。
圖6為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第一實(shí)施例漿料定型后的示意圖。
圖7為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第二實(shí)施例開始注入漿料的示意圖。
圖8為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第二實(shí)施例完成注入漿料的示意圖。
圖9為本發(fā)明熱傳輸裝置制造方法第二實(shí)施例漿料定型后的示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明熱傳遞裝置其中一實(shí)施例的剖面示意圖。該熱傳遞裝置包括一金屬管體100，本實(shí)施例中該金屬管體100為銅管。該管體100為一封閉結(jié)構(gòu)，其于一末端位置設(shè)有一蒸發(fā)部120，于另一相對(duì)的末端位置設(shè)有一冷凝部140。該蒸發(fā)部120用于與一熱源接觸，以吸收熱源的發(fā)熱量。該冷凝部140用于向管體100外側(cè)放熱，因此該冷凝部140可與任何可以達(dá)成散熱功能的組件接觸，如鰭片式散熱器、水冷式散熱器等。該管體100內(nèi)填充有工作流體，以利用相變?cè)韺崃繌脑撜舭l(fā)部120傳遞至該冷凝部140。該管體100內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)200，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)200的厚度分布由該蒸發(fā)部120至該冷凝部140呈一梯度分布，越接近該冷凝部140其厚度越薄，此將有利于冷凝部140的散熱效果。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2至圖6，為本發(fā)明熱傳遞裝置的制造示意圖。
如圖2及圖3，先將一兩端開口的管體10兩端縮口，從而于兩端形成第一縮管16及第二縮管18，并置于與水平面傾斜一小角度θ的離心成型旋轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)上。該離心成型旋轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)具有二并列傾斜放置的轉(zhuǎn)輪30，以共同支撐該管體10。將配置好的定量漿料40由進(jìn)料裝置50倒入管體10中，其中該進(jìn)料裝置40設(shè)置于該第二縮口18。該漿料40是由高揮發(fā)性溶劑、黏結(jié)劑、分散劑等調(diào)配而成。因?yàn)榈谝豢s管16與未縮口的管體10之間具有一落差，于該第一縮管16位置的漿料40的深度只要不超過該落差即不會(huì)自該第一縮管16溢出，因此管體10內(nèi)可收容一定量的漿料40。又因該管體10為傾斜放置，該漿料40的厚度是呈梯度分布，由第一縮管16向第二縮管18逐漸減小。
如圖4及圖5，漿料40注入完畢后，抽離進(jìn)料裝置40，啟動(dòng)離心成型機(jī)臺(tái)開關(guān)，該離心成型機(jī)臺(tái)的二轉(zhuǎn)輪30旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)管體10繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)，管體10內(nèi)的漿料40受到離心力作用將緊貼于管體壁上，隨著旋轉(zhuǎn)時(shí)間的增加該漿料40的分布將依離心成型機(jī)臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所傾斜的角度θ而達(dá)到所設(shè)計(jì)的厚度分布。在二轉(zhuǎn)輪30間設(shè)置一加熱系統(tǒng)，并于管體10的任一開口端，如第一縮管16，設(shè)置一送風(fēng)系統(tǒng)，將高揮發(fā)性溶劑由漿料40表面移除，經(jīng)由管體10的另一開口端，如第二縮管18排出并收集于收集桶中，同時(shí)以達(dá)到定型的功效。漿料40定型之后的管體10如圖6所示。
隨后將漿料40已定型的管體10經(jīng)過脫蠟、燒結(jié)等工藝而得到具有良好機(jī)械強(qiáng)度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，最后在經(jīng)過單端封口、注液、抽真空、夾扁、焊接縫合、定長等標(biāo)準(zhǔn)工藝則可以得到具厚度梯度毛細(xì)結(jié)構(gòu)的熱傳輸裝置。
為達(dá)成此目的管體的端口的縮管可以是單邊縮管或雙邊縮管，其底端縮管口外徑可以小于頂端縮管口徑。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7至圖9，為本發(fā)明的另一實(shí)施例。其與前述實(shí)施例的主要差別在于，在利用進(jìn)料裝置50注入漿料40之前，管體10的一端已經(jīng)先行封口、焊接等密封處理。此方式帶來的好處是能傾斜更大的角度，毛細(xì)結(jié)構(gòu)在已密封一端的厚度將比前述實(shí)施例的厚度大，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度的分布范圍可以更廣，另一改變是其于管體10的唯一開口端19設(shè)置抽風(fēng)設(shè)備，以利于將高揮性溶劑抽離管體內(nèi)部，而達(dá)到漿料定型的目的。
是以，本發(fā)明具厚度梯度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)的熱傳輸裝置具有但不限于以下特點(diǎn)利用離心成型技術(shù)制作無芯棒的熱傳輸裝置的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
利用離心成型技術(shù)并調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以制作具厚度梯度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)熱傳輸裝置。
以高揮發(fā)性溶劑、黏結(jié)劑、分散劑等調(diào)配成具流動(dòng)性的漿料，并以加熱或送風(fēng)方式快速干燥成型。
權(quán)利要求
1.一種熱傳遞裝置，包括一密閉的管體、設(shè)置于該管體內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)及密封于該管體內(nèi)的工作流體，該管體具有至少一蒸發(fā)部及至少一冷凝部，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度呈一梯度分布，且越接近該至少一冷凝部該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度越薄。
2.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度呈連續(xù)變化。
3.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)是由粉末燒結(jié)而成。
4.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其特征在于該管體為縱長結(jié)構(gòu)，橫截面為圓形。
5.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其特征在于該管體為銅管。
6.一種熱傳遞裝置的制造方法，包括將一設(shè)有開口端的管體放置于一機(jī)臺(tái)上，使該管體縱向與水平面傾斜；向該管體注入漿料，該漿料包含有燒結(jié)成型毛細(xì)結(jié)構(gòu)的粉末；繞該管體縱向軸線旋轉(zhuǎn)該管體，使該漿料緊貼、定型于該管體內(nèi)壁，定型后的漿料的厚度沿管體長度方向呈梯度分布；燒結(jié)該定型的漿料，從而在管體內(nèi)壁形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)；及向管體內(nèi)注入液體及將開口密封。
7.如權(quán)利要求6所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中注入漿料前，該管體具有兩開口端，該兩開口端通過縮口形成兩縮管。
8.如權(quán)利要求7所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中位于下方的縮管的管徑小于位于上方的縮管的管徑。
9.如權(quán)利要求6所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中注入漿料前，該管體位于下方的一端封閉，位于上方的一端形成該開口端。
10.如權(quán)利要求6所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中該漿料含有高揮發(fā)性溶劑、黏結(jié)劑、分散劑。
11.如權(quán)利要求10所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中在旋轉(zhuǎn)管體的同時(shí)還自該管體的開口端對(duì)該管體進(jìn)行抽風(fēng)或送風(fēng)，以移除漿料中的高揮發(fā)性溶劑。
12.如權(quán)利要求6所述的真空槽體的制造裝置，其中在旋轉(zhuǎn)管體的同時(shí)對(duì)該管體進(jìn)行加熱，以促使該漿料定型。
13.一種熱傳遞裝置的制造方法，其包括在一管體內(nèi)形成粉末燒結(jié)型毛細(xì)結(jié)構(gòu)的步驟，該形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)的步驟包括將該管體保持與水平面傾斜的狀態(tài)，該管體內(nèi)填充有漿料，該漿料中含有用于燒結(jié)成型毛細(xì)結(jié)構(gòu)的粉末；旋轉(zhuǎn)該管體，使該漿料緊貼、定型于該管體內(nèi)壁，定型后的漿料的厚度沿管體長度方向呈梯度分布；及燒結(jié)該定型的漿料，從而在管體內(nèi)壁形成厚度呈梯度分布的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的真空槽體的制造裝置，其中該管體系放置于一離心成型機(jī)臺(tái)上，該離心成型機(jī)臺(tái)與水平面呈一夾角。
15.如權(quán)利要求13所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中該管體下方的一端封閉，上方的一端開口，該漿料自該開口注入。
16.如權(quán)利要求15所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中在旋轉(zhuǎn)管體的同時(shí)對(duì)該管體進(jìn)行加熱，以促使該漿料定型。
17.如權(quán)利要求16所述的熱傳遞裝置的制造方法，其中該漿料含有高揮發(fā)性溶劑、黏結(jié)劑、分散劑，在旋轉(zhuǎn)管體的同時(shí)還自該管體的開口對(duì)該管體進(jìn)行抽風(fēng)，以移除漿料中的高揮發(fā)性溶劑。
全文摘要
一種熱傳遞裝置，包括一密閉的管體、設(shè)置于該管體內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)及密封于該管體內(nèi)的工作流體，該管體具有至少一蒸發(fā)部及至少一冷凝部，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度呈一梯度分布，且越接近該至少一冷凝部該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的厚度越薄，此將有利于冷凝部的散熱效果。制造該熱傳遞裝置主要是利用離心成型技術(shù)制作具有厚度梯度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，使得無芯棒工藝成為可能。
文檔編號(hào)F28D15/04GK1952582SQ200510100539
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者侯春樹, 童兆年, 劉泰健 申請(qǐng)人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司