TW200836908A - The technology of flexible heat pipe by extrusion forming process - Google Patents

Description

200836908 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技術’特別涉及一 種由高分子或複合材料及具有毛細管作用的中空管狀的纖維編織網，經共 擠出成型方法的複合層管體。 【先前技術】 爲解決各種設備元件過熱問題，一般皆在發熱元件上加裝散熱裝置，如電 子元件所產生之高溫，藉由散熱裝置將熱能導散出。而習知散熱裝置系由 風扁及散熱片所組成，使電子元件運作時所產生之高溫由風扇通過散熱片 將熱導出。此種散熱裝置雖然可提供散熱的功能，然形成熱風在電子設備 內部來回送吹而降低整體效率，且風扇在運轉時產生噪音困擾無法解決。 因此新的改良提出一種熱管散熱結構，即在發熱元件上裝設熱管導熱至外 部散熱片。 熱管是一種高效率的熱傳導技術，該項技術由美國的G. M. Gr〇ver在1963 年開發成功。屬於一種傳熱元件，常見的熱管均是由管殼、吸液芯和端蓋 組成’製作方法是將熱管內部抽成負壓狀態，然後充入適當的液體，管壁 有吸液心’由毛細多孔材料構成。熱管一端爲蒸發端，另外一端爲冷凝端。 當熱管一段受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發，蒸氣在微小的壓力差下流 向另外一端，並且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛 細力的作用流回蒸發段，如此循環不止將熱能迅速傳遞。 目前使用之熱管均以銅管爲主，該管內璧設有燒結多孔材料或金屬編織 網’然現有使用常發生的問題有：毛細管材料脫落、熱管彎曲後毛細管材 料變形阻垂、管體表面不絕緣易使電路短路、本身發熱及需特殊彎曲設備 才能成形等缺點。因此本發明之主要目的，在於提供一種可彎曲絕緣熱管 結構，達到毛細管材料不脫落、熱管彎曲後不阻塞、降低電路短路之風險， 5 200836908 同時熱管可隨意_曲配合設備內部的設計，達到最佳之散熱功能。 【發明内容】 本發明的目的，在於克服現有技術之不足，提供一種管狀共擠出成型方法 製造可彎曲熱管的技術。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。 首先，由高分子或複合材料及具有毛細管作用之纖維網經共擠出成多層管 體的製造方法，是使成型的軟管內側管壁具有一體成形結合的毛細結構。 、 其次，使管體在適當長度的兩端銜接高傳熱的金屬插座，形成一種具有毛 (、 細管材料不脫落、熱管彎曲後不阻塞、絕熱、電絕緣及可任意彎曲方向的 高傳熱熱管構件。 所述的熱管是由高分子或複合材料、及具有毛細管作用的管狀纖維編織 網，共擠出成多層管體，共擠出的成型軟管的內側管壁上具有一體成形結 合的毛細結構；該可彎曲熱管在適當長度的兩端銜接高傳熱的金屬插座， 形成一種具有絕熱、電絕緣及可任意彎曲方向的傳熱熱管。 應用共擠出成型技術，使用纖維編織網經共擠出之芯模輸出形成管狀內 層，外層的塑膠或複合材料經高溫進料區熔融後，一種或多種流料由一道 I 或多道共擠出之口模的環型空隙擠出，同時與內層的管狀纖維網同時黏合 輸出形成，如圖1。 由內外層共擠出成型製造複合層管體，該複合層管體高溫共擠出結合處， 指內層管狀之纖維編織網靠外側局部與外層的熔融高分子塑膠或複合材 料層，如圖2。 共擠出成型製造複合層管體可由不同模口設計，製成圓管狀、方管狀或扁 平管狀等不同結構。 該複合層管體內層管狀的纖維編織網，可採用玻璃棉、金屬絲、高分子纖 維或有機與無機複合纖維等編織物。 而複合層管體外層由一層或多層高分子塑膠或複合材料組成，該組成物應 爲耐高溫、抗老化及熱電絕緣物質。 6 200836908 所述熱管的組裝方法，是將複合層管體內部抽成負壓狀態後充入適當蒸發 度的液體，取適當長度可彎曲複合層管體的兩端，與具高傳熱特性的金屬 插座相銜接，如圖3。 所述的金屬插座在複合層管體方向由實體結構、多孔結構、螺旋狀或鰭片 式結構的金屬凸出物組成，金屬插座凸出物與複合層管體的內層結構形成 緊密結合。 在所述熱管的吸熱端或散熱端方向，金屬插座的凸出物可由多皺折片狀、 tMi犬或柱狀結構組成，不分前後皆可使用。 因此’本發明提供了一種可彎曲絕緣熱管結構，能夠達到毛細管材料不脫 落、熱管彎曲後不阻塞、降低電路短路之風險，同時熱管可隨意彎曲配合 設備內部的設計。也可以使用接管型金屬插座35來銜接兩條複合層管體， 如圖6，達到中間段之散熱功能。 【實施方式】 參見各附圖，具體實施方式包括二階段： 第一，一種熱管管體應用共擠出成型的製造技術，使用纖維編織網經芯模 21輸出形成管狀內層12，外層的塑膠或複合材料經高溫進料區熔融後， 一種或多種流料由一道或多道口模23的環型空隙擠出，同時與內層的管 狀纖維網局部黏結輸出形成複合層管體1，該複合層結合處14，指內層管 狀之纖維編織網靠外側局部與外層的熔融高分子塑膠或複合材料層13內 側局部，如圖3所示。該熱管內層管狀之纖維編織網材料，可採用玻璃棉、 金屬絲、高分子纖維或有機與無機複合纖維等編織物，熱管外層由一層或 多層高分子塑膠或複合材料組成。 第二，熱管組裝方法是將複合層管體內部Η抽成負壓狀態後充入適當的 液體，取適當長度可彎曲複合層管體的兩端銜接高傳熱特性的金屬插座， 金屬插座在熱管方向由實體結構、多孔結構、螺旋狀或鰭片式結構的金屬 凸出物31組成，以確保金屬插座凸出物與熱管內層結構有足夠及緊密的 結合，在吸熱端或散熱端方向的金屬插座凸出物33，可由多皺折片狀、板 7 200836908 狀或柱狀結構組成，複合層管體兩端亦可加裝束夾34以強化複合層管體 及金屬插座32銜接，如圖3所示。 實施例1 以二階段技術方案實現的實施例： 第一階段，一種使用尼龍塑膠及具有毛細管作用之銅纖維網12經共擠出 成多層管體的技術，該技術使成型之軟管內側管壁具有一體成形結合的銅 纖維毛細結構12。製造方法是使用銅纖維編織網經芯模21輸出形成管狀 內層12，同時外層的尼龍塑膠經高溫進料區熔融後，尼龍流料由口模23 的環型空隙擠出並與內層的管狀銅纖維網輸出形成複合層管體，內層管狀 之銅纖維編織網靠外側局部與外層的熔融尼龍塑膠層內側局部黏結結合 14，如圖3所示。 第二階段，熱管組裝方法是將上述尼龍/銅纖維複合層管體內部11抽成負 壓狀態後，充入適當蒸發溫度的液體，取適當長度可彎曲複合層管體的兩 端銜接高傳熱特性的銅插座，銅插座在熱管方向由放射狀鰭片結構的銅凸 出物31組成，如圖4，以確保銅插座凸出物與熱管內層結構有足夠及緊密 的結合，在吸熱端或散熱端方向的銅插座凸出物33，由板狀結構組成，複 合層管體兩端亦可加裝束夾34以強化複合層管體及銅插座銜接。 實施例2 以二階段技術方案實現的實施例： 弟一 1¾段，一種使用聚對苯一甲酸丁二醇酯(p〇lyl3Utyiece terephthalate， 簡稱PBT)塑膠及具有毛細管作用之鋁纖維網經共擠出成多層管體的技 術’該技術使成型之軟管內側管壁具有一體成形結合的鋁纖維毛細結構 12 °製造方法是使用鋁纖維編織網經芯模21輸出形成管狀內層，同時外 層的PBT塑膠經高溫進料區熔融後，PBT流料由口模23的環型空隙擠出並 與內層的管狀鋁纖維網輸出形成複合層管體，內層管狀之鋁纖維編織網靠 外側局部與外層的熔融PBT塑膠層內側局部黏結結合14，如圖3所示。 第二’熱管組裝方法是將上述PBT/鋁纖維複合層管體內部η抽成負壓狀 態後’充入適當蒸發溫度的液體，取適當長度可彎曲複合層管體的兩端銜 8 200836908 接高傳熱特性的銅插座，銅插座在熱管方向由平行狀鰭片結構的銅金屬凸 出物31組成，如圖5，以確保銅插座凸出物與熱管內層結構有足夠及緊密 的結合，在吸熱端或散熱端方向的銅金屬插座凸出物33，由板狀結構組 成，複合層管體兩端亦可加裝束子以強化複合層管體及銅插座銜接。 因此，本發明可提供一種可彎曲絕緣熱管結構，達到毛細管材料不脫落、 熱管彎曲後不阻塞、降低電路短路之風險，同時熱管可隨意彎曲配合設備 內部的設計，達到最佳之散熱功能。 【圖式簡單說明】 Γ 圖1爲本發明之共擠出成型多層管體製造方法示意圖； 圖2爲本發明共擠出成型之複合層管體剖示圖； 圖3爲本發明多層管體及金屬插座結構示意圖。 圖4爲本發明金屬插座前放射狀鰭片凸出物結構與後板狀凸出物示意圖。 圖5爲本發明金屬插座前平行狀鰭片凸出物結構與後板狀凸出物示意圖。 圖6爲本發明接管型金屬插座結構示意圖。 【主要元件符號說明】 圖中：1複合層管體；11複合層管體中空部分；12管狀纖維編織網； 13塑膠或複合材料外層；14複合層管體共擠出熔融結合處；21共擠出 成型芯模；22中層模具；23共擠出成型口模；31金屬插座前凸出物； 32金屬插座中間部分；33金屬插座後凸出物；34加固束夾；35接管型 金屬插座。 9

Claims (1)

1. 200836908 十、申請專利範圍 1. 一種管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技術，其特徵在於：所述 的熱管是由高分子或複合材料、及具有毛細管作用的管狀纖維編織網， 共擠出成多層管體，共擠出的成型軟管的內側管壁上具有一體成形結合 的毛細結構；該可彎曲熱管在適當長度的兩端銜接高傳熱的金屬插座， 形成一種具有絕熱、電絕緣及可任意彎曲方向的傳熱熱管。 2. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 , 術，其特徵在於：應用共擠出成型技術，使用纖維編織網經芯模輸出形 Ο — 成管狀內層，外層的塑膠或複合材料經高溫進料區熔融後，一種或多種 流料由一道或多道口模的環型空隙擠出，同時與內層的管狀纖維網同時 黏合輸出形成。 3. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於：由內外層共擠出成型製造複合層管體，該複合層管體 高溫共擠出結合處，指內層管狀之纖維編織網靠外側局部與外層的熔融 高分子塑膠或複合材料層。 4. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 ^ 術，其特徵在於：共擠出成型製造複合層管體可由不同模口設計，製成 圓管狀、方管狀或扁平管狀等不同結構。 5. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於:該複合層管體內層管狀之纖維編織網，可採用玻璃棉、 金屬絲、高分子纖維或有機與無機複合纖維等編織物。 6. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於：複合層管體外層由一層或多層高分子塑膠或複合材料 組成，該組成物應爲耐高溫、抗老化及熱電絕緣物質。 7. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 200836908 術，其特徵在於：所述熱管的組裝方法，是將複合層管體內部抽成負壓 狀態後充入適當的液體，取適當長度可彎曲複合層管體的兩端，與具高 傳熱特性的金屬插座相銜接。 8. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於：所述的金屬插座在複合層管體方向由實體結構、多孔 結構、螺旋狀、放射狀鰭片或平行狀鰭片結構的金屬凸出物組成，該凸 出物具前端小後座大的形狀，使其易插入管體與複合層管體的內層結構 形成緊密結合。 9. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於：在所述熱管的吸熱端或散熱端方向，金屬插座的凸出 物可由多皺折片狀、板狀或柱狀結構組成，不分前後皆可使用。 10. 如專利申請範圍1所述的管狀共擠出成型方法製造可彎曲熱管的技 術，其特徵在於：在所述熱管的金屬插座，可以使用接管型金屬插座 35來銜接兩條複合層管體，如圖4，達到中間段之散熱功能。該兩端凸 出物可由實體結構、多孔結構、螺旋狀、放射狀鰭片或平行狀鰭片結構 組成，不分前後皆可使用。