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一种热导管制造技术

技术编号:2920412 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及计算机配件技术领域,尤其是涉及计算机散热器内部的热导管。该热导管其铜管的内壁刻有轴向的沟槽,另外,所述的铜管内还放置有管状的金属编织网,所述的金属编织网与铜管的内壁局部烧结在一起。本发明专利技术的编织网能与铜管管壁紧贴在一起,即使热导管折弯压平,也不会脱离管壁而侵占内部空间;另外,本发明专利技术还可以增强毛细现象,并改进当热导管的冷却端低于蒸发端时的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机配件
,尤其是涉及计算机散热器内部的热导管
技术介绍
目前的电子产品芯片的运算速度越来越快,故所使用的散热器逐渐无法满足需求,为了改善散热器金属片散热速率的不足,目前许多散热器开始加装热导管(heat pipe)以提升导热速率。见附图1所示,热导管的原理是一根两端密封的铜管01,其内缘有一层使液体能以毛细作用输送液体的介质(wick),当加热端液体气化,沿着中心空间到冷却端再度冷却为液体,然后再沿着内缘的输送介质回到加热端,如此周而复始即可达到快速传热的目的。见附图2所示,上述的位于铜管01内缘而以毛细现象输送液体的介质(wick)有四种形式(1)、在铜管01内刻出多条轴向的沟槽02以输送液体(见附图2a);(2)、以烧结铜粉的形式黏附在铜管01内缘的一层多孔铜球粉03(见附图2b);(3)、一种是编织网04(见附图2c);一种是纤维05加螺旋弹簧06(见附图2d)。以实际的测试情况来看,以第二种,即烧结铜粉的方式为最佳,尤其是在水平放置、甚至冷却端低于蒸发端的情况下更是如此,此种多孔形铜球粉烧结物更能发挥毛细现象的作用,因此导热效果更好。其它的设计只有在冷却端的高度高于蒸发端甚至垂直的情况下,才能使其性能达到多孔烧结铜球粉型的效果。所以,如果应用在必须水平放置热导管的场合,甚至因使用者的操作动作可能使冷却端低于蒸发端的情况下,例如在膝上操作笔记本计算机,则仍以烧结铜球粉的热导管为最佳选择。然而,在铜管内缘烧结一层铜球粉是一项高难度的技术,其难度远高于一般气动组件或是喷火枪枪头所用的烧结铜球。因为铜球在熔化后会因内聚力而熔合,若控制不佳则容易造成某些地方的孔隙较大,而有些地方的孔隙则较窄,从而阻碍水回流的毛细作用或是出现因烧结不足而导致热导管结构脆弱。另外,热导管折弯或压平后造成熔接接口裂开,这样也会阻碍水的回流。热导管产品难以全检其热阻性能,因为一件产品测量的时间过长,只能以抽检的方式进行。但抽检只能代表整体水平,仍有少部分产品烧结过度而造成孔隙太小,令毛细现象作用不佳,性能下降;或者是熔合不足而使导管的结构脆弱。另外一方面,许多热导管须折弯或压平,此过程会对烧结铜球粉产生应力,有些会立即断裂而造成水流不畅;还有一些则在交付使用者使用一段时间后才产生断裂现象,使得热导管所在的服务器产品或工作量庞大的多媒体计算机产生过热问题。一般而言,水平放置的热导管以铜粉烧结型效果最佳;轴向沟槽型在短距离(小于15cm)时效果次之,长距离时则性能衰退;而纤维加螺旋弹簧效果又其次,但也有随着距离加长而出现性能衰退的问题;最后一种是编织网型,在长度小于10cm时,其效果最差,不过在长距离时(大于15cm)又优于轴向沟槽以及纤维加螺旋弹簧型。因编织网型不会因距离加长而性能衰退。而一般热导管距离皆长于10cm,故实际上是纤维加螺旋弹簧型热导管的效果最差。从上述描述可以得出一个结论,即是热导管性能的好坏与其冷凝水回流通道是否顺畅有关,这就是烧结铜球粉型热导管与短于10cm时的轴向沟槽型优于编织网以及纤维加螺旋弹簧型方式的原网。一方面,编织网型热导管的设计因水流被切分成无数个小区域,而各个区域之间彼此的连通较少,水分只能穿过编织网架桥之间的空隙进行传输。另一方面,热导管长度对水平置放轴向沟槽型以及纤维加螺旋弹簧型热导管性能也有影响,虽然在15cm长度之内效果不错,但长度加长则性能大幅度衰退;只有编织型与烧结铜球型热导管性能较少受长度影响。原因在于水平置放轴向沟槽型以及纤维加螺旋弹簧型此两种形式的热导管因回流冷凝水皆面向管子的中空部位,无屏蔽保护,故蒸汽冲向冷凝端会对回流水接触产生阻力,阻碍水份的回流,故性能因长度延长而大幅度降低。从上述的分析可知,烧结铜球粉型是效果最佳的方式,但如前面所述,其生产制程稍有偏差即会造成不良的风险,而若要全检挑出不良品的全检费过高。再则烧结铜球粉型制程耗能大、成本相当高,且有因酸碱处理而污染环境的现象,此外,其折弯断裂的问题也相当严重。所以有必要设计另外一种替代方式。目前亦有一些轴向沟槽与编织网结合的方式,在轴向沟槽热导管内加装铜质编织网,其性能较单纯的沟槽型热导管或编织网型热导管性能要好,但也存在着下面的一些问题1、编织网置放入铜管是直接置入的方式,不能保证每一个位置的编织网皆能紧贴铜管内壁;造成每一只热导管性能不同,因若编织网不能紧贴铜管内壁,则不能发挥辅助轴向沟槽以提升毛细现象的作用,故必须有另一种形式使编织网皆能紧贴铜管内壁。2、轴向沟槽型热导管本身管壁厚度即已比单纯的编织网型导管还厚,若再加上编织网则内部空间有限,更何况现在电子产品要求轻薄短小;热导管的直径只有4~6mm(毫米),若编织网不能紧贴铜管内壁,而因为应力作用而变形,侵占内部中空的空间,则不但不能发挥辅助轴向沟槽以提升毛细现象的作用,还将阻碍蒸汽运行至冷凝端,更何况热导管常须折弯压平,可能使编织网变形,不能紧贴铜管内壁,侵占内部的中空空间。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对现有技术的不足之处而提供一种新的热导管,该热导管编织网能与铜管管壁紧贴在一起,即使热导管折弯压平,也不会脱离管壁而侵占内部空间;另外,该热导管还可以增强毛细现象,并改进当热导管的冷却端低于蒸发端时的性能。为实现上述目的,本专利技术的热导管其铜管的内壁刻有轴向的沟槽,另外,所述的铜管内还放置有管状的金属编织网,所述的金属编织网与铜管的内壁局部烧结在一起。所述的金属编织网为合金铜材料,乃由表面经过镀锡处理的合金铜丝所组成。上述合金铜材料由具有如下重量百分比例的成分组成铜60~99%,锌0.5~35%,锡0.5~11%。上述合金铜材料表面经过镀锡处理,镀锡的方法包括电镀锡或过锡炉。亦可对热导管内部沟槽事先镀锡处理以增加熔锡聚集效果。所述的编织网为一般的垂直交叉编织或斜向交叉编织而成,其X、Y方向的铜丝与轴向沟槽呈15~45度的夹角。在铜管蒸发段的末端放置有多孔吸水性陶瓷管。所述的多孔吸水性陶瓷管其材质由石英、二氧化铝、碳酸钙、硅藻土混合烧结制得,烧结完成后置入酸液中溶解碳酸钙即可得到多孔吸水性陶瓷管。本专利技术的有益效果在于(1)、由于金属编织网与铜管的内壁局部烧结在一起,一方面热导管不会因折弯而使编织网变形而造成侵占其内部中空的空间的问题;(2)、另一方面可使编织网的表面粗化,因烧结的过程金属编织网表面会有突起和气泡,使其表面粗化,从而增加水与金属表面附着力以增强毛细现象,并改进冷却端低于蒸发段时的性能(即使在水平放置的状况亦如此)。铜管上部的管壁保留水分的能力提高,又不会被蒸汽阻碍,加上本专利技术在铜管10蒸发段的末端放置一小段多孔吸水性陶瓷管30,具有吸水能力。故当蒸发段水分蒸发,只要陶瓷管仍有一部分水的话则可以利用水的内聚力而将其它部分的水吸引过来。故性能大幅度提高以至超过烧结铜球粉型热导管,即使其长度增加,也不会造成性能的衰退。附图说明下面结合附图对本技术做进一步的说明附图1为热导管的工作原理图附图2a~2d为现有四种形式的热导管的结构示意图附图3为本专利技术的较佳实施例的结构示意图具体实施例方式以下所述仅为体现本专利技术原理的较佳实施例,并不因此而限定本专利技术的保护范围。见附图3所示本专利技术具有一两端封闭的铜管10,铜管10的内壁上本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热导管,其铜管(10)的内壁刻有轴向的沟槽(11),其特征在于:所述的铜管(10)内还放置有管状的金属编织网(20),所述的金属编织网(20)与铜管(10)的内壁局部烧结在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈弘岳
申请(专利权)人:杨开艳
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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