专利名称：扁平式散热管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及散热技术，特别涉及一种扁平式散热管及其制造方法。
背景技术：
当今电子产品不断倾向于轻薄短小方向发展，电子产品在不断缩小的空间内散热 问题越发变的重要，这就需要散热产品在走向轻薄短小的同时，更需要有较高的传热、散热 性能。散热管因其具有较高传热量的优点，已被广泛应用于具有较大发热量的电子组件 中。散热管工作时，利用散热管内部填充的低沸点工作介质在散热管的蒸发段吸收发热电 子组件产生的热量后蒸发汽化，带着热量经绝热段运动至冷凝段，并在冷凝段液化凝结将 热量释放出去，对电子组件进行散热。该汽化后的工作介质在散热管毛细结构的作用下回 流至蒸发段，继续蒸发汽化及液化凝结，使工作介质在散热管内部循环运动，将电子组件产 生的热量源源不断的散发出去。散热管中的毛细结构通常设于散热管的管壁上或与管壁紧密接触，利用毛细结 构的毛细力可使散热管冷凝段的工作介质及时回流至散热管的蒸发段。毛细结构一般 可分为烧结形、纤维形及丝网形等。现有散热管通常采用单一毛细结构，例如，申请号为 200720174988. 9的中国专利公开了一种散热管。如图1所示，该散热管10包括管体11、形 成于管体11内的毛细结构21以及填充于管体11内的工作介质。管体11的两端封闭；该 管体11沿轴向依次定义为蒸发段H、绝热段A以及冷凝段C，毛细结构21位于蒸发段H以 及绝热段A。毛细结构21设于管体11内壁面且具有预定厚度。然而，当采用单一毛细结构的散热管被打扁尤其至很薄的时候，打扁形成的扁平 式散热管的毛细结构容易出现变形、崩解等状况，其输送工作介质的能力大幅下降，并且整 个散热管的工作介质输送能力不能得到充分补充，从而导致散热管最大传热量的大幅下降 及热阻的增加。
发明内容
本发明解决的问题是散热管采用单一毛细结构，当散热管打扁后，毛细结构容易 出现变形、崩解等状况，使其工作介质输送能力大幅下降，并且整个散热管的工作介质输送 能力不能得到充分补充，从而导致散热管最大传热量的大幅下降及热阻的增加。为解决上述问题，本发明提供了一种扁平式散热管，包括两端封闭的管腔和沿轴 向包围所述管腔的管壁，所述管壁包括位于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁， 所述管腔和管壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段，其特征在于，所述管腔内设置 有主毛细结构，与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝热段的扁平壁 接触；辅助毛细结构，与所述至少一侧的弧形壁接触，
所述主毛细结构和辅助毛细结构之间的管腔内填充有工作介质。可选的，所述两侧的弧形壁的弧形向管腔外侧凸出。可选的，所述扁平式散热管的厚度小于1. 6mm。可选的，所述主毛细结构的厚度与所述管腔的厚度相等。可选的，所述主毛细结构为长方体。可选的，所述主毛细结构为粉末烧结形，由粉末颗粒烧结而成。可选的，所述粉末颗粒为陶瓷粉末颗粒或者为金属粉末颗粒。可选的，所述辅助毛细结构为丝网形，是由多层网目条叠加而成，层与层之间烧结 连接。可选的，所述网目条的材料为铜。可选的，所述管壁的材料为铜或铝。为解决上述问题，本发明还提供一种扁平式散热管的制造方法，包括下述步骤沿一圆柱形不锈钢棒的轴向开一个主槽，在所述主槽的至少一侧开辅助槽；将辅助毛细结构材料置入所述辅助槽，再将所述置入辅助毛细结构材料的圆形不 锈钢棒置入一圆管中，所述圆管包括管腔和沿轴向包围所述管腔的管壁，所述圆管的管腔 和管壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段；填充主毛细结构材料于所述置入圆管的圆柱形不锈钢棒的主槽中，烧结填充于所 述主槽中的主毛细结构材料和置入所述辅助槽的辅助毛细结构材料，在所述圆管的管腔内 分别形成主毛细结构前体和辅助毛细结构前体；拔出所述圆柱形不锈钢棒，封闭所述圆管的一端，填充工作介质于所述主毛细结 构前体和辅助毛细结构前体之间的圆管的管腔内，抽真空并封闭所述圆管的另一端；打扁所述两端封闭的圆管，形成扁平式散热管，所述扁平式散热管的管壁包括位 于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述扁平式散热管的管腔内设置有所述主 毛细结构前体被打扁后形成的主毛细结构和由所述辅助毛细结构前体被打扁后形成的辅 助毛细结构，所述主毛细结构与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝热段的 扁平壁接触，所述辅助毛细结构与所述至少一侧的弧形壁接触。可选的，将所述置入辅助毛细结构材料的圆形不锈钢棒置入圆管前，将所述圆管 靠近蒸发段的一端进行气缩工艺形成除气端。可选的，所述抽真空并封闭圆管的另一端包括在所述除气端抽真空并封闭所述除气端。可选的，所述主槽的槽底为弧面，主槽的槽壁为平行于圆柱形不锈钢棒轴的平面。可选的，所述辅助槽为扇环结构，所述辅助槽在垂直于圆柱形不锈钢棒轴的截面 为扇环形。可选的，所述辅助毛细结构的厚度为所述扇环结构的厚度的两倍，所述辅助毛细 结构的宽度为所述扇环结构的宽度的一半。可选的，所述主毛细结构材料为粉末颗粒。可选的，所述辅助毛细结构材料为叠加的网目条。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点1.扁平式散热管内包括由主毛细结构和辅助毛细结构组成的复合毛细结构，与单一毛细结构相比，复合毛细结构在打扁时不容易出现变形、崩解等状况，因而复合毛细结 构保证了对工作介质的输送能力，从而可以防止散热管最大传热量的大幅下降及热阻的增 加。2.扁平式散热管内包括由主毛细结构和辅助毛细结构组成的复合毛细结构，散热 管在打扁后，尤其在平整度要求很高的散热管蒸发段，散热管蒸发段的管腔中央因有主毛 细结构支撑，不会产生明显凹陷，保证打扁后超薄散热管填充工作介质的主气体通道有足 够的空间。3.本发明扁平式散热管内包括由主毛细结构和辅助毛细结构组成的复合毛细结 构，辅助毛细结构同样起到支撑散热管管腔的作用，在没有占据气体通道空间的情况下提 高了扁平式散热管的毛细力，增大毛细结构对工作介质的输送能力，从而增加了扁平式散 热管的热量传输效率。
图1是现有技术的一种散热管的结构示意图；图2是本发明实施例扁平式散热管在蒸发段垂直于轴向的截面示意图；图3是图2所示的散热管在AA方向的截面示意图；图4是本发明实施例的扁平式散热管制造方法的流程示意图；图5至图8是根据图4所示流程进行制造的过程示意图。
具体实施例方式本发明实施方式提供一种扁平式散热管，含有复合毛细结构，即包括主毛细结构 和辅助毛细结构，提高了散热管的毛细力，增大工作介质的输送能力，从而增加了散热管的 热量传输效率；尤其在平整度要求很高的扁平式散热管蒸发段，不会产生明显凹陷，保证了 打扁后超薄散热管的气体通道有足够的空间，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详 细说明。图2是本发明实施例扁平式散热管在蒸发段垂直于轴向的截面示意图，图3是图 2所示的散热管在AA方向的截面示意图。结合图2和图3，扁平式散热管10包括管壁11和管腔(图中未标示)，管腔的两 端封闭，管壁11由铜、铝等具良好导热性的材料制成，沿轴向包围管腔，所述轴向为沿扁平 式散热管轴X的方向。所述管壁11和管腔沿轴向依次定义为蒸发段111、绝热段112和冷 凝段113。如图2所示，管壁11包括位于两侧的弧形壁16以及连接所述弧形壁16的两扁平 壁15。上述两扁平壁15相互平行，两侧的弧形壁16的弧形向管腔外侧凸出且对称位于两 扁平壁15的相对两侧。结合图2和图3，所述扁平式散热管10的管腔内设置有复合毛细结构，复合毛细结 构与扁平式散热管的管壁接触，用于支撑扁平式散热管，本实施例中，复合毛细结构与扁平 式散热管的管壁是贴合状态，可以较好地支撑扁平式散热管的管壁，并且可以提高毛细结 构的毛细力。复合毛细结构包括主毛细结构12和辅助毛细结构13。主毛细结构12，与所 述蒸发段111的两个扁平壁15贴合，或者，在其他实施例中，也可以与所述蒸发段111和绝热段112的两个扁平壁15贴合；辅助毛细结构13，与所述至少一侧的弧形壁16贴合，本实 施例中，辅助毛细结构13与两侧的弧形壁16贴合，在其他实施例中，辅助毛细结构13也可 以仅与一侧的弧形壁16贴合，即辅助毛细结构13仅位于管腔内的一侧。管腔内除了主毛 细结构12和辅助毛细结构13都是主气体通道14，即主气体通道14包括主毛细结构12和 辅助毛细结构13之间的管腔的蒸发段111、绝热段112和冷凝段113，主气体通道14中充 满工作介质(图中未示)。扁平式散热管10的长度为L，在本实施例中可以为80mm至400mm，较佳为200mm， 扁平式散热管10的厚度H小于1. 6mm，本实施例的厚度可以为1. 4mm。如图3所示，扁平式 散热管10沿轴向包括蒸发段111、绝热段112和冷凝段113，其中蒸发段111位于扁平式散 热管10的一端，蒸发段111的长度为扁平式散热管10长度L的三分之一，本实施例的蒸发 段的长度可以为67mm ；冷凝段113位于扁平式散热管10的另一端，冷凝段113的长度为扁 平式散热管10长度L的三分之一至二分之一，本实施例的冷凝段的长度可以为IOOmm ；绝 热段112连接扁平式散热管10的蒸发段111和冷凝段113，因此绝热段112的长度为整个 扁平式散热管10的长度减去蒸发段111的长度和冷凝段113的长度，本实施例中绝热段的 长度可以为33mm。扁平式散热管10分为管壁11和管腔两部分，发热组件产生的热量可以由管壁11 传递至管腔。扁平式散热管10的管壁11厚度为h，本实施例的h可以为0. 3mm,扁平式散 热管10的管壁11分为扁平壁15和弧形壁16，如图2所示，两个扁平壁15相互平行，扁平 式散热管10的两个弧形壁16的弧形向管腔外侧凸出且对称位于两扁平壁15的相对两侧， 其中一个扁平壁15与两个弧形壁16连接，另一个扁平壁15也与两个弧形壁16连接。扁平式散热管10的管腔两端为封闭状，复合毛细结构位于扁平式散热管10的管 腔内，复合毛细结构包括主毛细结构12和辅助毛细结构13两种，主毛细结构12由粉末颗 粒烧结而成，为烧结形结构，用于粉末烧结处理的粉末颗粒可以为陶瓷粉末颗粒或者为金 属粉末颗粒如铜粉等。主毛细结构12为位于扁平式散热管10的蒸发段或者是蒸发段和绝 热段的管腔中央的长方体，如图3所示，主毛细结构12在扁平式热管10的蒸发段111也可 以延伸至绝热段112，散热管的冷凝段不具有所述主毛细结构12，即主毛细结构12可以在 扁平式热管10的全部蒸发段111、主毛细结构12可以在扁平式热管10的全部蒸发段111和 部分绝热段112、主毛细结构还可以在扁平式热管10的全部蒸发段111和全部绝热段112， 主毛细结构12的长度为La，在本实施例中La的长度可以为70mm，如图3所示，主毛细结构 12在中央，截面为矩形，具有四个顶点al、a2、a3、a4，从图中可以看出主毛细结构12的上 下表面与扁平式散热管10的两个扁平壁15紧贴合，因此，主毛细结构12的厚度和扁平式 散热管10管腔的厚度相同，等于扁平式散热管10的厚度H减去扁平式散热管10管壁11 的厚度h，本实施例中主毛细结构12的厚度可以为0. 8mm，主毛细结构12支撑着扁平式散 热管10，防止扁平式散热管10表面产生明显的凹陷，防止扁平式散热管10的邻接部位内的 毛细结构容易有剥离、脱落等现象，造成扁平式散热管10在实际使用中会产生工作介质被 阻断流动的情形，有效的保证了扁平式散热管10的主气体通道14的畅通。主毛细结构12 的另一个作用是使扁平式散热管10冷凝段113凝结形成的工作介质在主毛细结构毛细力 的作用下回流至扁平式散热管10的蒸发段111，实现工作介质在扁平式散热管10内的循环 运动，以完成对发热组件的持续散热。
辅助毛细结构13由两个相同的多层铜网烧结片组成，属于丝网形结构，每个多层 铜网烧结片为截面是拱形的柱状体，每个多层铜网烧结片由多层网目条叠加烧结而成，如 图3所示，辅助毛细结构13的长度和扁平式散热管10的管腔长度相等为L，辅助毛细结构 13的两个多层铜网烧结片对称地位于扁平式散热管10的两侧而且两个多层铜网烧结片的 弧底相对，两个多层铜网烧结片与扁平式散热管10的弧形壁贴合。因此，辅助毛细结构13 的厚度Hblb2和扁平式散热管10管腔厚度相等，在此实施例中也为0. 8mm。如图2所示，多 层铜网烧结片13弧底与弧形壁的最高点之间的直线距离为此多层铜网烧结片的宽度Wb，在 本实施例中，Wb可以为1.5mm至3mm，较佳为2mm。辅助毛细结构13同样起支撑扁平式散热 管10的作用，辅助毛细结构13也可以产生毛细力，因此辅助毛细结构13等于扁平式散热 管的管长，这样该辅助毛细结构13产生的足够的毛细力有助于主毛细结构12将扁平式散 热管10冷凝段113末端的工作介质运送至扁平式散热管10的蒸发段111，相较于拥有单一 毛细结构的散热管，上述扁平式散热管10的复合毛细管结构12和13有效提高散热管的传 热效率。扁平式散热管10管腔内除了辅助毛细结构13和主毛细结构12都是主气体通道 14，因此，该主气体通道14也呈扁平状，主气体通道14的长度为扁平式散热管10的长度L， 该主气体通道14中充满工作介质。上述工作介质为汽化热高、流动性好、化学性质稳定、沸点较低的液态工作液体， 如水、酒精、甲醇、丙酮等。扁平式散热管10的腔体内具有2 4X10_3!^的负压。上述工 作介质的作动原理为扁平式散热管10为超薄形散热管，当扁平式散热管10的蒸发段111 受热后传导至扁平式散热管10内部工作介质，工作介质在扁平式散热管的管腔内由液态 转变为气态的相变作用使得大量的热被带离扁平式散热管10的蒸发段111，其经由扁平式 散热管10的绝热段112而传输至扁平式散热管10的冷凝段113，而工作介质蒸汽在微小压 差下流向该冷凝段113放热后凝结成液态工作介质，将热量释放出去，完成对发热组件的 散热。复合毛细结构12和13有效的保证了扁平式散热管10的主气体通道14有足够的空 间，即在不占据主气体通道14体积的情况下，共同产生毛细力将冷凝后的液态工作介质从 扁平式导管的冷凝段113输送到扁平式散热管的蒸发段111，可有效提升工作介质的吸放 热效应，进而提高扁平式散热管的整体性能。上述扁平式散热管10的实施例中，扁平式散热管10包括管壁11(由扁平壁15和 弧形壁16组成)和管腔，上述管腔内具有复合毛细结构(由主毛细结构12和辅助毛细结 构13两种毛细结构组成)、主气体通道14及工作介质(图未示)。扁平式散热管10的辅 助毛细结构13是由两个截面为拱形的多层铜网烧结片组成，本发明的扁平式散热管10的 另一个实施例为辅助毛细结构13仅由一个截面为拱形的多层铜网烧结片组成，此多层铜 网烧结片也是柱状体，该辅助毛细结构13的长度等于扁平式散热管10的长度为L，L在此 实施例的长度可以为200mm，此辅助毛细结构13位于扁平式散热管10的一侧而且辅助毛 细结构13的弧底与主毛细结构12相对，该辅助毛细结构13的弧形壁与扁平式散热管10 的弧形壁16贴合，该辅助毛细结构13的厚度等于主毛细结构12的厚度，还和扁平式散热 管10管腔的厚度相等，在此实施例中，可以为0. 8mm。扁平式散热管10的管腔内除了该辅 助毛细结构13与主毛细结构12之外都是主气体通道14，即本实施例中的主气体通道的体 积要比上一个实施例中的主气体通道大，主气体通道14的长度等于扁平式散热管10的长度，主气体通道14的厚度等于扁平式散热管10管腔的厚度。该主气体通道中充满工作介 质。上述复合毛细结构产生毛细力将冷凝后的液态工作介质从扁平式散热管10的冷凝段 113输送到扁平式散热管10的蒸发段111，可有效提升工作介质的吸放热效应，进而提高扁 平式散热管10性能。根据本发明的另一个方面，还提供一种上述扁平式散热管的制造方法，所述扁平 式散热管由一圆管加工而成，所述圆管包括管腔和沿轴向包围所述管腔的管壁，将所述圆 管的管腔和管壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段，如图4所示，所述制造方法包 括步骤S301，沿一圆柱形不锈钢棒的轴向开一个主槽，在所述主槽的至少一侧开辅助 槽；S302，将辅助毛细结构材料置入所述辅助槽，再将所述置入辅助毛细结构材料的 圆形不锈钢棒置入所述圆管中；S303，填充主毛细结构材料于所述置入圆管的圆柱形不锈钢棒的主槽中，烧结填 充于所述主槽中的主毛细结构材料和置入所述辅助槽的辅助毛细结构材料，在所述圆管的 管腔内分别形成主毛细结构前体和辅助毛细结构前体；S304，拔出所述圆柱形不锈钢棒，封闭所述圆管的一端，填充工作介质于所述主毛 细结构前体和辅助毛细结构前体之间的圆管的管腔内，抽真空并封闭所述圆管的另一端；S305，打扁所述两端封闭的圆管，形成扁平式散热管，所述扁平式散热管的管壁包 括位于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述扁平式散热管的管腔内设置有由 所述主毛细结构前体被打扁后形成的主毛细结构和由所述辅助毛细结构前体被打扁后形 成的辅助毛细结构，所述主毛细结构与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝 热段的扁平壁接触，所述辅助毛细结构与所述至少一侧的弧形壁接触。本实施例的扁平式散热管是由一圆管加工而成的，所述圆管包括管腔和沿轴向包 围所述管腔的管壁，所述圆管的管腔和管壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段。在 制造扁平式散热管之前，首先需要将所述圆管的内部要清除干净，去除毛刺，接着将圆管放 到稀硫酸中使用超声波清洗。清洗干净之后，就可以得到一根内外壁皆十分光滑、无氧化物 的圆管。该圆管由铜、铝等具良好导热性的材料制成。圆管的长度为L，在本实施例中圆管 的长度范围可以为80mm至400mm，以200mm为较佳。如图7所示，圆管11’的内半径R，在 本实施例中可以为2. 7mm,圆管11’的外半径在本实施例中可以为等于3mm，圆管包括管腔 和管壁，内外半径之差就是管壁的厚度，本实施例为0. 3mm。在本实施例中，将圆管靠近蒸发段的一端预缩形成除气端，所述除气端的管口直 径通常和与其连接的抽真空设备的管径匹配。所述除气端有两个作用，一个作用是使圆管 与抽真空设备更好的连结，为圆管抽真空做准备；当向圆管内填充粉末时，除气端的另一个 作用是有利于圆管的一端密封，防止粉末从圆管的一端漏出。其他的实施例中也可以对圆 管的一端不进行预缩备用，也不会影响本技术方案的实施，同样能够达到相应的技术效果。 气缩工艺的具体工艺步骤已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。本实施例中，对应参考图3，自圆管11’的除气端沿轴向依次为蒸发段111、绝热段 112和冷凝段113。蒸发段111’的长度为该圆管11’长度L的三分之一，本实施例的蒸发 段111的长度可以为67mm，冷凝段113位于该圆管11’的另一端，冷凝段113的长度为该圆管11’长度L的三分之一至二分之一，本实施例的冷凝段113’的长度可以为100mm，绝热段 112’连接蒸发段111和冷凝段113’，因此绝热段112的长度为该圆管11’的长度减去蒸发 段111的长度和冷凝段113’的长度，本实施例中绝热段112的长度可以为33mm。图5至图8为本发明制造方法的一个实施例中扁平式散热管结构制造过程的示意 图，下面结合图4至图8对上述制造方法进行详细说明。首先执行步骤S301，沿一圆柱形不锈钢棒的轴向开一个主槽，在所述主槽的至少 一侧开辅助槽。沿上述圆柱形不锈钢棒的轴向开一个主槽，主槽的槽底为弧面，主槽两侧的槽壁 为以圆柱形不锈钢棒轴对称并平行于上述轴的平面，在圆柱形不锈钢棒的主槽的至少一侧 开辅助槽，所述辅助槽为扇环结构槽，所述辅助槽在垂直于圆柱形不锈钢棒轴向的截面为 扇环形。图5为圆柱形不锈钢棒10”的垂直于轴向的截面示意图，该圆柱形不锈钢棒10” 在扁平式散热管10的制作过程中起模具的作用，用于形成复合毛细结构，圆柱形不锈钢棒 10”的半径等于圆管的内半径R，在本实施例中，可以为2. 7mm。圆柱形不锈钢棒10”的长度 可以为L，即与圆管的长度相同，在本实施例中圆柱形不锈钢棒10”的长度范围为80mm至 400mm，较佳为 200mm。图6为加工后的圆柱形不锈钢棒10”的垂直于轴向的截面示意图。如图6所示，上 述沿圆柱形不绣钢棒10”的轴向开一个主槽12”，该主槽12”长度为L，和圆柱形不锈钢棒 10’的长度相等，在本实施例中可以为80mm至400mm，较佳为200mm。该主槽12”的槽底为 弧面，如图6所示，主槽12”在垂直于轴向的截面有四个顶点分别为al’、a2’、a3’、a4’，该 主槽12”的槽底弧长度Wa3，a4，和槽口弧长度Wal，a2，相等，在本实施例中，可以为3mm至5mm。 主槽两侧的槽壁以圆柱形不锈钢棒轴对称并平行于上述轴，主槽的厚度Hal，a3，在本实施例 中可以为0. 9mm,用直线顺次连接四个顶点al’、a2’、a3’、a4’的图形为矩形。在圆柱形不锈钢棒10”的主槽12”至少一侧开辅助槽13”，辅助槽13”的长度等 于圆柱形不锈钢棒10”的长度L，在本实施例中可以为80mm至400mm，较佳为200mm。辅助 槽13”为扇环结构槽，辅助槽13”的槽口和槽底都为弧形面，槽口的弧形面积大于槽底的弧 形面积，如图6所示，辅助槽13”在垂直于轴向的截面为扇环形，也有四个顶点分别为bl’、 152’』3’』4’，辅助槽13”槽口弧长度1，132，大于槽底弧长度13，134，，本实施例中，将辅助槽 13”槽底弧长度Wb3，b4，定义为辅助槽13”的宽度，辅助槽13”的宽度Wb3，b4，可以为3mm至 6mm，较佳宽度为4mm。辅助槽13”的厚度Hb2，b4，在本实施例中可以为0. 4mm。主槽12”用 来限定主毛细结构12在扁平式散热管的位置，辅助槽13”用来限定辅助毛细结构13在扁 平式散热管的位置。主槽12”宽度Wal, a2,与一个辅助槽13”宽度Wb3, b4,之和小于圆柱形不 绣钢棒10”圆底周长的一半，这样在扁平式散热管10中，扁平式散热管的管腔内除了主毛 细结构12与辅助毛细结构13都是主气体通道14。然后执行步骤S302，将辅助毛细结构材料置入所述辅助槽，再将所述置入辅助毛 细结构材料的圆形不锈钢棒置入所述圆管中。本实施例中，提供厚度为0.05mm至0.2mm (较佳为0. Imm)，长度为200mm的单片铜 网，将此单片铜网裁切成网目条，此网目条的长度可以为200mm，厚度可以为0. Imm,宽度可 以为4mm。将铜网裁切成网目条的具体工艺步骤已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。将裁切后的网目条叠加后形成辅助毛细结构材料，将该辅助毛细结构材料置于圆 柱形不锈钢棒10”的辅助槽13”内。如果圆柱形不绣钢棒10”只有一个辅助槽13”，裁切后 的网目条叠加厚度至0. 4mm后，置于圆柱形不绣钢棒一侧的辅助槽13”内；如果圆柱形不绣 钢棒10”的有两个辅助槽13”，裁切后的网目条叠加厚度至0. 4mm后，置于圆柱形不绣钢棒 两侧的辅助槽13”内。将叠加后的网目条放置于辅助槽13”的过程中，使得网目条的长度 与辅助槽13”的长度对应放置，网目条叠加后的宽度也与辅助槽13”的宽度对应放置，确保 叠加后的网目条相对于圆柱形不锈钢棒10”的辅助槽13”在圆柱形不锈钢棒轴向方向未有 滑动，最终填满辅助槽13”。将塞有上述辅助毛细结构材料的圆柱形不锈钢棒10”置入圆管 11，内。然后执行步骤S303，填充主毛细结构材料于所述置入圆管的圆柱形不锈钢棒的主 槽中，烧结填充于所述主槽中的主毛细结构材料和置入所述辅助槽的辅助毛细结构材料， 在所述圆管的管腔内分别形成主毛细结构前体和辅助毛细结构前体。圆管11’的除气端在蒸发段一端，由于除气端直径小于圆柱形不锈钢棒10”的直 径，因此圆柱形不锈钢棒10”被除气端堵住，这样当从圆管冷凝段的一端向圆管内填充主毛 细结构材料于主槽12”中，可以防止主毛细结构材料在填充过程从圆管的蒸发段漏出。上 述的毛细结构材料在本实施例中可以为粉末颗粒(如铜粉)，本实施例中，选取99. 5%纯度 的铜粉，铜粉单体粒径一定要控制在75 150微米，填充后的主毛细结构材料如铜粉在主 槽12”中的长度自蒸发段开始为La，在本实施例长度可以为70mm。填粉后的圆管11’置入高温烧结炉内烧结，烧结填充于所述主槽中的粉末颗粒和 置入所述辅助槽的网目条，在烧结过程中，温度的把控也很重要，一般烧结炉峰值温度控制 在800 850度(根据散热管产品要求的渗透率规定)。主槽12”中的铜粉末在烧结后形成 主毛细结构前体12’，辅助槽13”内叠加的铜网目条在烧结后形成辅助毛细结构前体13’。 如图8所示，主毛细结构前体12’的形状大小与主槽12”相同，在此不再赘述，主毛细结构 前体12’贴合圆管11’内壁的一侧，在所述圆管的蒸发段或者在所述圆管的蒸发段和部分 绝热段，还可以在所述圆管的蒸发段和全部绝热段。辅助槽13”中叠加的铜网目条的层与 层之间也通过烧结连接，形成辅助毛细结构前体13’，辅助毛细结构前体13’的形状大小与 辅助槽13”相同，同样为扇环结构，在此不再赘述。辅助毛细结构前体13’在主毛细结构前 体12’的两侧且对称，也与圆管11’内壁烧结连接。具体工艺步骤已为本领域技术人员所 熟知，在此不再赘述。然后执行步骤S304，拔出圆柱形不锈钢棒，封闭所述圆管的一端，填充工作介质于 所述主毛细结构前体和辅助毛细结构前体之间的圆管的管腔内，抽真空，并封闭所述圆管 的另一端。具体来说，烧结完填粉后的圆管11’后，使用一个辅助工具把圆管11’夹紧，使用 工具把圆柱形不锈钢棒10”抽出，将圆管的一端(本实施例为靠近冷凝段的一端)封口，向 圆管11’内填充工作介质。上述工作介质为汽化热高、流动性好、化学性质稳定、沸点较低 的液态工作液体，如水、酒精、甲醇、丙酮等。具体工艺步骤已为本领域技术人员所熟知，在 此不再赘述。通过圆管11，的除气端，用抽真空设备将圆管11，内抽成2 4X10-3Pa的负压，有助于工作介质在散热过程中的循环。然后将圆管11’的除气端进行封管工艺处理。抽真 空工艺和封管工艺的具体方法已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。然后执行步骤S305，打扁所述两端封闭的圆管，形成扁平式散热管，所述扁平式散 热管的管壁包括位于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述扁平式散热管的管 腔内设置有所述主毛细结构前体被打扁后形成的主毛细结构和由所述辅助毛细结构前体 被打扁后形成的辅助毛细结构，所述主毛细结构与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述 蒸发段和绝热段的扁平壁接触，所述辅助毛细结构与所述至少一侧的弧形壁接触。打扁所述两端封闭的圆管11’，形成扁平式散热管10。结合参考图2和图8，圆管 11’的厚度为2R，本实施例的可以为6mm，扁平式散热管10的厚度小于1. 6mm，在本实施例 中，可以为1.4mm。所述圆管11’的管腔被打扁后形成扁平式散热管10的管腔。所述扁平 式散热管10的管腔内设置有由所述辅助毛细结构前体13’被打扁后形成的辅助毛细结构 13和所述主毛细结构前体12’被打扁后形成的主毛细结构12。如图8所示，圆管11’的管腔内的辅助毛细结构前体13’，垂直于轴向的截面有四 个顶点分别为bl、b2、b3、b4，在打扁圆管11’的过程中，使得辅助毛细结构前体13’的blb3 和l32b4两端向该辅助毛细结构前体13’扇环形中线方向汇聚，所述扇环形中线为通过线段 b3b4的中点并垂直于线段b3b4的直线，上述汇聚过程直到顶点bl、顶点b2、顶点b3、顶点 b4在一条直线上且顶点b3与顶点b4重合的情况下停止，此时，顶点bl、顶点1^2、顶点b3 (顶 点b4)的连线与上述扇环形中线垂直，即辅助毛细结构前体13’从宽中间折叠后形成支撑 该散热管内壁两侧的结构，当辅助毛细结构前体13’在该垂直于轴向的截面中由扇环形成 为拱形，此时圆管11’就成为扁平式散热管10 了，此时辅助毛细结构前体13’形成为辅助 毛细结构13，本实施例中，结合图2和图8，辅助毛细结构13与扁平式散热管10的管壁11 紧密贴合。辅助毛细结构13的厚度Hblb2是辅助毛细结构前体13’扇环结构厚度Hb2b4的两 倍，辅助毛细结构13弧底到拱壁弧形最高点之间的距离为辅助毛细结构13的宽度Wb，等于 辅助毛细结构前体13’扇环结构的宽度Wb3b4的一半(本实施例中，扇环结构的宽度Wb3b4为 点b3和点b4间弧线b3b4的长度)。扁平式散热管10的管腔还设置有所述主毛细结构前 体12’被打扁后形成的主毛细结构12，主毛细结构12在垂直于轴向的截面为矩形，位于扁 平式散热管轴截面的中央，主毛细结构前体12’的厚度为0. 9mm,形成主毛细结构12后变为 0. 8mmο圆管11’被打扁后，所述圆管11’的管壁被打扁后形成扁平式散热管的管壁11，其 中，所述扁平式散热管的管壁11包括位于两侧的弧形壁16以及连接所述弧形壁的扁平壁 15，所述主毛细结构12与所述蒸发段111的扁平壁15贴合，或者与所述蒸发段111和绝热 段112的扁平壁15贴合，所述辅助毛细结构13与所述至少一侧的弧形壁16贴合。打扁上 述圆管10’的具体方法已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的 保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种扁平式散热管，包括两端封闭的管腔和沿轴向包围所述管腔的管壁，所述管壁 包括位于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述管腔和管壁沿轴向依次定义为 蒸发段、绝热段和冷凝段，其特征在于，所述管腔内设置有主毛细结构，与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝热段的扁平壁接触；辅助毛细结构，与所述至少一侧的弧形壁接触，所述主毛细结构和辅助毛细结构之间的管腔内填充有工作介质。
2.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述两侧的弧形壁的弧形向管腔 外侧凸出。
3.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述扁平式散热管的厚度小于 1. 6mm0
4.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述主毛细结构的厚度与所述管 腔的厚度相等。
5.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述主毛细结构为长方体。
6.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述主毛细结构为粉末烧结形，由 粉末颗粒烧结而成。
7.如权利要求6所述的扁平式散热管，其特征在于，所述粉末颗粒为陶瓷粉末颗粒或 者为金属粉末颗粒。
8.如权利要求1所述的扁平式散热管，其特征在于，所述辅助毛细结构为丝网形，是由 多层网目条叠加而成，层与层之间烧结连接。
9.如权利要求8所述的扁平式散热管，其特征在于，所述网目条的材料为铜。
10.如权利要求1所述的扁平式散热管，所述管壁的材料为铜或铝。
11.一种扁平式散热管的制造方法，其特征在于，包括下述步骤沿一圆柱形不锈钢棒的轴向开一个主槽，在所述主槽的至少一侧开辅助槽；将辅助毛细结构材料置入所述辅助槽，再将所述置入辅助毛细结构材料的圆形不锈钢 棒置入一圆管中，所述圆管包括管腔和沿轴向包围所述管腔的管壁，所述圆管的管腔和管 壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段；填充主毛细结构材料于所述置入圆管的圆柱形不锈钢棒的主槽中，烧结填充于所述主 槽中的主毛细结构材料和置入所述辅助槽的辅助毛细结构材料，在所述圆管的管腔内分别 形成主毛细结构前体和辅助毛细结构前体；拔出所述圆柱形不锈钢棒，封闭所述圆管的一端，填充工作介质于所述主毛细结构前 体和辅助毛细结构前体之间的圆管的管腔内，抽真空并封闭所述圆管的另一端；打扁所述两端封闭的圆管，形成扁平式散热管，所述扁平式散热管的管壁包括位于两 侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述扁平式散热管的管腔内设置有由所述主毛 细结构前体被打扁后形成的主毛细结构和由所述辅助毛细结构前体被打扁后形成的辅助 毛细结构，所述主毛细结构与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝热段的扁 平壁接触，所述辅助毛细结构与所述至少一侧的弧形壁接触。
12.如权利要求11所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，还包括将所述置入 辅助毛细结构材料的圆形不锈钢棒置入圆管前，将所述圆管靠近蒸发段的一端进行气缩工艺形成除气端。
13.如权利要求12所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述抽真空并封闭 圆管的另一端包括在所述除气端抽真空并封闭所述除气端。
14.如权利要求11所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述主槽的槽底为 弧面，主槽的槽壁为平行于圆柱形不锈钢棒轴的平面。
15.如权利要求11所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述辅助槽为扇环 结构，所述辅助槽在垂直于圆柱形不锈钢棒轴的截面为扇环形。
16.如权利要求15所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述辅助毛细结构 的厚度为所述扇环结构的厚度的两倍，所述辅助毛细结构的宽度为所述扇环结构的宽度的 一半。
17.如权利要求11所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述主毛细结构材 料为粉末颗粒。
18.如权利要求11所述的扁平式散热管的制造方法，其特征在于，所述辅助毛细结构 材料为叠加的网目条。
全文摘要
一种扁平式散热管，包括两端封闭的管腔和沿轴向包围所述管腔的管壁，所述管壁包括位于两侧的弧形壁以及连接所述弧形壁的扁平壁，所述管腔和管壁沿轴向依次定义为蒸发段、绝热段和冷凝段，所述管腔内设置有主毛细结构，与所述蒸发段的扁平壁接触，或者与所述蒸发段和绝热段的扁平壁接触；辅助毛细结构，与所述至少一侧的弧形壁接触，所述主毛细结构和辅助毛细结构之间的管腔内填充有工作介质。所述散热管的主气体通道有足够的空间，提高了扁平式散热管的毛细力，增大工作介质的输送能力，从而增加了扁平式散热管的热量传输效率。本发明还提供了一种所述扁平式散热管的制造方法。
文档编号B23P15/26GK102147201SQ201010114498
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者朱胜利 申请人:昆山德泰新金属粉末有限公司