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CN101988811B - 平板式热管及其制造方法 - Google Patents

平板式热管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种平板式热管，包括一板状的密封壳体、形成于壳体内壁的毛细结构、容置于壳体内的工作流体和容置在壳体内的支撑结构，所述支撑结构包括若干支撑柱及至少一金属线，每一支撑柱开设至少一通道，所述金属线穿置在支撑柱的通道内，且支撑柱的上下端面与壳体上下侧壁抵接。上述支撑结构位于平板式热管内，支撑平板式热管的上下内壁，从而使平板式热管抗压、抗拉，不易变形，进而不易在运输、使用等过程中损坏而具有稳定的性能。

Description

平板式热管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种平板式热管及其制造方法，特别是指一种性能稳定的平板式热管及其制造方法。
背景技术
随着电子技术的进步，电子元件集成程度日益增高，工作时产生的热量也越来越多。然而电子元件表面积大小却趋向变小，热流密度日益增大，这对电子元件散热十分不利。
业界通常采用平板式热管对上述电子元件散热。这种平板式热管具有一与电子元件贴设的底盖及与底盖配合的一顶盖。所述底盖及顶盖通过焊接而共同形成一密闭的腔室，若干工作液体及毛细结构收容于该密闭的腔室内。然而，这种平板式热管在使用时，其底盖及顶盖极易因受压而变形，从而影响其热传导性能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一性能稳定的平板式热管及其制造方法。
一种平板式热管，包括一板状的密封壳体、形成于壳体内壁的毛细结构、容置于壳体内的工作流体和容置在壳体内的支撑结构，所述支撑结构包括若干支撑柱及至少一金属线，每一支撑柱开设至少一通道，所述金属线穿置在支撑柱的通道内，且支撑柱的上下端面与壳体上下侧壁抵接。
一种平板式热管的制造方法，包括以下步骤：提供一扁平的壳体，其至少一端具有开口；在所述壳体内壁表面形成一层毛细结构；提供若干支撑柱，每一支撑柱开设至少一通道；提供至少一金属线，该金属线沿通道嵌入所述支撑柱内而形成支撑结构；将所述支撑结构塞入所述壳体内，且使支撑柱的上下端面分别抵接在所述壳体上下侧壁；填充工作流体后将壳体的开口进行封口。
与现有技术相比，上述支撑结构位于平板式热管内，支撑平板式热管的上下内壁，从而使平板式热管抗压、抗拉，不易变形，进而不易在运输、使用等过程中损坏而具有稳定的性能。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明第一实施例中平板式热管的立体示意图。
图2是用于制造图1中平板式热管壳体的金属管体的立体示意图。
图3是图2中金属管体被压扁并在内壁形成烧结式毛细结构时的结构示意图。
图4是图1中平板式热管的支撑结构的示意图。
图5是图4中支撑结构塞入图3中金属管体内的示意图。
图6是本发明第二实施例中平板式热管的支撑结构的立体示意图。
具体实施方式
请参照图1至图5，本发明第一个实施例中的平板式热管包括一壳体11、形成于壳体11内壁的一毛细结构13及容置于壳体11内且抵接毛细结构13的一支撑结构。适量工作流体填充在壳体11内。
上述壳体11由一金属管体10压扁形成，使壳体11呈密封的扁平板状。上述毛细结构13通过烧结形成于壳体11内壁。可以理解地，上述毛细结构13可以是其他形式的毛细结构，如丝网、沟槽等。
上述支撑结构包括若干支撑柱30及连接该若干支撑柱30的若干金属线20。该若干支撑柱30呈矩阵排列。该支撑柱30采用金属粉末压制烧结而成，沿其两端面向内开设二相互垂直的槽状通道32。该支撑柱30呈圆柱状，可以理解地，上述支撑柱30并不局限于圆柱状，其他诸如圆锥台状、多棱柱状或多棱锥台状等结构也适用；该支撑柱30可以是两端大小不同，且由两端向中间逐渐缩小的形状；该支撑柱30也可以是中间大两端小的形状。
该金属线20的长度略小于壳体11的长度及宽度。该金属线20分别从支撑柱30的两端压入通道32内，使金属线20与通道32过盈配合而形成网状的支撑结构，支撑结构的网格为汽化的工作流体通过提供气流通道。连接在同一支撑柱30的二金属线20异面。支撑柱30两端的金属线20分别位于两个平面，这两个平面相平行。所有支撑柱30的上下端面分别位于同一平面上且抵接壳体11的上下侧壁。
该平板式热管的具体制造步骤及其过程如下所示：
(1)提供一一定长度的金属管体10，该金属管体10通常为一导热性能良好的铜管。
(2)将金属管体10压扁，使其成为具有一定宽度的、内空的长方形板状壳体11，该壳体11两端各形成一长条形开口。
(3)提供一板形芯模，该芯模的长度及宽度均小于壳体11的长度或宽度，将该芯模塞入壳体11中，再在芯模与壳体11之间填充金属粉末，对壳体11进行高温烧结，使金属粉末烧结于壳体11内壁而形成烧结式毛细结构13，其中该芯模可以是实体芯模，在烧结后抽出，也可以是金属纤维芯模，与金属粉末一起烧结于壳体11内壁。
(4)提供若干支撑柱30，该若干支撑柱30呈矩阵排列。该支撑柱30采用金属粉末压制烧结而成，沿其两端面向内开设二相互垂直的槽状通道32。
(5)提供若干金属线20，该金属线20的长度略小于壳体11的长度及宽度。该金属线20分别从支撑柱30的两端压入通道32内，使金属线20与通道32过盈配合而形成网状的支撑结构。
(6)将热管支撑结构塞入壳体11内，采用扩散焊接将使支撑柱30的上下端面抵接于壳体11的上下内壁上的毛细结构13上。
(7)填充相变化工作流体，将壳体11腔体抽成真空，再通过冲压将壳体11两端开口压合在一起来实现对壳体11的封口，而完成平板式热管的制作。
图6所示为本发明第二实施例中的平板式热管的支撑结构，其与第一实施例中的支撑结构的区别主要在于：第二实施例中的支撑结构的若干支撑柱40为截面大致呈椭圆的柱状，每一支撑柱40沿其侧部的椭圆面中央开设一贯穿支撑柱40的通道42，一金属线50穿过各支撑柱40的通道42，使支撑柱40沿金属线50等距排列，然后折弯金属线50使支撑柱40以矩阵排列。
上述支撑结构位于平板式热管内，支撑平板式热管的上下内壁，使平板式热管抗压；并且由于支撑结构与热管的上下内壁采用扩散焊接，使热管同时也具有一定的抗拉能力，防止热管在高温下膨胀变形，在运输、使用的过程中保持热管稳定的性能。

Claims (11)

1.一种平板式热管，包括一板状的密封壳体、形成于壳体内壁的毛细结构、容置于壳体内的工作流体，其特征在于：所述壳体内设有支撑结构，该支撑结构包括若干支撑柱及至少一金属线，每一支撑柱开设至少一通道，所述至少一金属线穿置在支撑柱的至少一通道内，且支撑柱的上下端面与壳体上下侧壁抵接。
2.如权利要求1所述的平板式热管，其特征在于：每一支撑柱两端各向内开设一槽状通道，该金属线为多根，并分别从支撑柱的两端压入通道内，使金属线与通道过盈配合而形成网状的支撑结构，支撑结构的网格为汽化的工作流体通过提供气流通道。
3.如权利要求2所述的平板式热管，其特征在于：连接在同一支撑柱的二金属线异面。
4.如权利要求2所述的平板式热管，其特征在于：支撑柱两端的金属线分别位于两个平面，这两个平面相平行。
5.如权利要求1所述的平板式热管，其特征在于：每一支撑柱沿其侧部中央开设一贯穿支撑柱的通道，金属线穿过各支撑柱的通道，然后折弯金属线使支撑柱以矩阵排列，从而形成该支撑结构。
6.如权利要求1所述的平板式热管，其特征在于：所述支撑柱采用金属粉末压制烧结而成。
7.如权利要求1所述的平板式热管，其特征在于：所述支撑柱呈圆柱状、圆锥台状、棱柱状或棱锥台状。
8.一种平板式热管的制造方法，包括以下步骤：
提供一扁平的壳体，其至少一端具有开口；
在所述壳体内壁表面形成一层毛细结构；
提供若干支撑柱，每一支撑柱开设至少一通道；
提供至少一金属线，该金属线沿通道嵌入所述支撑柱内而形成支撑结构；
将所述支撑结构塞入所述壳体内，且使支撑柱的上下端面分别抵接在所述壳体上下侧壁;
填充工作流体后将壳体的开口进行封口。
9.如权利要求8所述的平板式热管的制造方法，其特征在于：每一支撑柱两端各向内开设一槽状通道，该金属线为多根，并分别从支撑柱的两端压入通道内，使金属线与通道过盈配合而形成网状的支撑结构，支撑结构的网格为汽化的工作流体通过提供气流通道。
10.如权利要求8所述的平板式热管的制造方法，其特征在于：所有支撑柱的上下端面分别位于同一平面上。
11.如权利要求8所述的平板式热管的制造方法，其特征在于：每一支撑柱沿其侧部中央开设一贯穿支撑柱的通道，金属线穿过各支撑柱的通道，然后折弯金属线使支撑柱以矩阵排列，从而形成该支撑结构。
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