热管性能检测装置的制作方法

专利名称：热管性能检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，特别是指一种热管性能^企测装置。
背景技术：
热管的基本构造是在密闭管材内壁衬以易吸收作动流体的多孔质毛细结 构层，而其中央的空间则为空洞状态，并在抽真空的密闭管材内注入相当于 毛细结构层细孔总容积的作动流体，依吸收与散出热量的相关位置可分为蒸 发段、冷凝段以及其间的绝热段。
热管的工作原理是当蒸发段吸收热量使蕴含于毛细结构层中的液相作动 流体蒸发，并^f吏蒸汽压升高，而迅速将产生的高热焓蒸汽流沿中央的通道移 往压力低的冷凝段散出热量，凝结液则借毛细结构层的毛细力再度返回蒸发 段吸收热量，如此周而复始地通过作动流体相变化过程中吸收与散出大量潜 热的循环，进行连续性的快速热传输，且由于作动流体在上述过程中的液相 与汽相共存，以致热管可在温度几乎保持不变的状况下^分演快速传输热量的 超导体角色而广为各种领域所应用。
由于热管的性能测试主要着重在最大热传量(Qmax)以及由蒸发段至冷 凝段的温度差(AT)两项参数，因此在一给定的热量传输状况下可以通过该 温度差而获知其热阻值，进而评估热管的性能；当给定的热量超过热管的最 大热传量时，由于原正常的热传机制遭到破坏而使热阻值骤增，以致蒸发段 的温度也随之骤升。
现有技术中的一种热管性能检测方法称为水浴法，是将热管蒸发段插入 被加热的衡温液体中，待热管温度稳定后，通过温度传感器例如热电偶、电 阻温度传感器(RTD)等量测衡温液体与热管冷凝端之间的温度差以评估热 管的性能；然而，上述现有技术无法有效量测出热管的最大热传量及热阻， 只能据以粗略地快速同步检验一批热管局限在既定的水浴条件下的热反应时 间(thermalresponse),或在这些热管中初步筛选出是否有某些热管因温差过大 显示过差的传热功能，却无法据以判定其中任何一支热管的传热功能到底有多好或多差，因此上述水浴法难以准确反映出热管的移热能力；事实上，不 论量产热管的良率好坏，通常上述现有技术仅用于量产全检测前的筛除过程 (screening process),期能从庞大数量需全检测的热管中，先以快速的水浴法 将俗称的死管或呆管(例如因注液不正常、封口受损、真空度不正常、毛细 结构氧化等原因，造成热管明显无法正常运作者)先行筛除，以利缩减随后需 针对通过水浴法的热管再进行耗时且费工的热传性能全检测数量，达到降低 检测成本的目的。
现有技术中的另一种如图l所示的热管性能检测装置，是以电热丝l为 热源缠绕在热管2的蒸发段2a表面，同时以冷却水套3为热沉套设于冷凝段 2b表面，通过调制加诸于电热丝1的电压及电流可以提供热管2—额定的加 热功率，并同时通过调制冷却水套3的流量及入口水温来移除该加热功率， 且借以控制热管2在绝热段2c的稳定操作温度，而热管2的最大热传量以及 由蒸发段2a至冷凝段2b的平均温差则可由设于热管2表面的各温度传感器 4得知。
然而，上述图l及其它现有热管性能检测装置普遍存在以下诸多缺点， 均不利于精确评估热管的性能；包括
(1漆达到热管和热源及热沉的密合热接触并同时准确量测到热管蒸发 段及冷凝段的壁温，目前的检测装置难以兼顾；
(2)量产使用多台检测装置时上述要求更不易有效控制； (3 )快速全检时蒸发段及冷凝段的有效长度不易准确控制是造成评估热 管性能变异的另一重要因素；
(4)热量的散失及温度的量测均易受到外在环境的影响而产生变异； (5 )安装与拆卸十分繁瑣费工，使习知热管性能检测装置仅适用于实验 室规模的小量热管测试，完全无法因应量产制程所需的检测要求；
(6)缺乏因应不同形式热管的热传性能检测的弹性，以致大幅增加量产 检测的装置与人力成本，甚至延迟交货期。
以目前热管的复杂量产制程技术，并需维持高质量的热传能力(高Q且 低AT)及良好的可靠度而言，客户要求将全数量产热管作稳态热传性能检测 (全检测)已属常态；本发明的热管检测装置即是为量产热管性能全检测而设 计，主要操作要求包括l.)在每支热管的蒸发段于一设定的有效加热长度的 表面积上持续均匀输入一小于Qmax的固定热量Qop; 2.)在该热管冷凝段以另一设定的有效散热长度的表面积上持续以散热器将上述由蒸发段传输的热
量均匀散去；3.)在该热管绝热段的中心表面维持一固定的操作温度Top (信 息产业的热管Top通常设为60°C); 4.)在上述稳态的热管操作条件下进行A T的量测，并以AT是否在rC以内作为判定被测热管通过或淘汰的标准；由 上述典型的检测操作标准方法，可以了解量产热管性能全检测装置的要求十 分严格，决非前述水浴法或如图1所示的现有技术所能达到；除上述AT的 量测外，本发明的热管性能检测装置也能准确量测Qmax,因而适用于量产 热管性能全检测及用于量测最大热传量的需求。
为配合热管量产制程的检测要求，必需对数量庞大且形式多样化的热管 进行严格的质量把关；由于检测同 一形式的量产热管即需要同时使用大量的 检测机台，且这些检测机台需长期而频繁的重复使用；因此，除了机台本身 的量测准确性外，更必须对大量;f企测机台的组装变异及操作变异予以严格控 管；基于检测装置的良窳将直接影响生产的良率与成本，业者势必面临大量 检测时的准确性、便利性、快速性、 一致性、重现性、与可靠性等多重挑战； 有鉴于此，有必要对目前的热管检测装置作大幅改进，从而将组装、操作、 以及组件制造的模块化设计一并纳入，以符合热管量产制程的检测需求。

发明内容
本发明旨在提供一种热管性能检测装置，特别是适用于量产制程的热管 性能检测装置。
一种热管性能检测装置，包括一加热组件、 一散热组件以及一承载部， 该加热组件和散热组件分别包含一固定部及一活动部，该活动部可与固定部 进行离合，该固定部与活动部的相对表面之间设有至少一可容置待测热管的 量测容置部，该量测容置部中设有至少一温度传感器，对应加热组件的该固 定部与活动部中至少一个设有发热元件，对应散热组件的固定部与活动部中
至少一个设有冷却构造，该承载部包含一定位座及设置于定位座上并相对定 位座可滑动调整的二卡座，该二卡座分别承载上述加热组件与散热组件并进 行调整位置及定位。
操作时，将分属加热组件与散热组件的活动部分别移向其所对应的固定 部，使加热组件与散热组件的量测容置部的壁面与设置于其中的热管管壁密 合热接触以降低热阻，反之，当上述活动部移离固定部时可将完成检测的热管快速取出，并将另一待测热管快速插入至定位；当上述量测容置部壁面与 热管管壁密合热接触时，通过在量测容置部壁面上设置的温度传感器也同时 密贴于热管管壁上获取温度作为检测热管性能的指标；当检测不同形状的热 管时，通过调整卡座在定位座上的相对位置及方向来改变加热组件与散热组 件的量测容置部位置及方向，从而达到利用同样检测装置即可检测不同形状 热管的功效；具有上述特征的本发明热管性能检测装置是通过模块化设计与 防呆设计达到符合量产检测需求，使所组装与操作的热管检测装置具有良好 的准确性、便利性、快速性、 一致性、重现性、可靠性与兼容性等多重优点。 本发明具有如下优点
本发明透过模块化设计使热管性能检测装置符合量产检测需求，达到在 产线大量复制及使用该装置时不论由何操作员组装及测试，这些装置所量测 的结果具有良好的一致性、重现性、及可靠性。
本发明通过承载座和加热组件及散热组件的稳固结合及所提供可调弹性 定位的技术特征，除确保本发明装置应用于不同检测场所时仍能提供一种方 便依附于测试桌面或其它支撑机构的稳固平台外，并可达到使用同一种机台 便足以应付多样式热管(圆、扁、直、L、 U等)量产快速全检测的功效，该兼 容性可发挥直接节省设备、人力、耗时调试所需成本的效益。
本发明通过分别在加热组件与散热组件的活动部上设置驱动部，使活动 部与固定部进行精准线性运动，促使活动部与固定部之间所形成的量测容置 部可与插入热管的管壁密合热接触以降低热阻，并将完成检测的热管快速取 出或更换，达到检测的便利性与快速性的功效。
本发明通过分别设置于加热组件与散热组件的量测容置部壁面上的特殊 温度量测设计，达到热管管壁可同时密贴于量测容置部壁面及温度传感器， 达到兼具高效传热及准确显示量测结果的功效。
本发明通过分别设置于加热组件与散热组件的箱体，该箱体涵盖活动部 与固定部，使唯一需与外界连通的量测槽孔从箱体壁面所设对应的开孔引入， 达到检测^L台的测试结果不受量测环境影响的绝热功效。
本发明通过分别设置于加热组件与散热组件的活动部或固定部的定位凸 耳，使活动部的精准线性运动受到准确导引，避免长期频繁的使用而移位， 进一步确保检测机台量测的结果具有良好的一致性与重现性。
本发明通过分别设置于加热组件与散热组件的箱体，该箱体涵盖活动部与固定部，使活动部的精准线性运动受到箱体内壁与固定部的准确导引，避 免长期频繁的使用而移位，进一步确保检测机台量测的结果具有良好的一致 性与重现性。


图l是现有技术中的热管性能检测装置的结构示意图。
图2是本发明热管性能检测装置第 一 实施例的立体组装图。 图3是图2的立体分解图。
图4是图3中加热组件的固定部与绝热底板的一立体分解图。 图5是图4的立体组装图。
图6是本发明热管性能检测装置第二实施例的一立体组装图。
图7是本发明热管性能检测装置第二实施例的另一外观立体组装图。
图8是本发明热管性能4企测装置第三实施例的立体组装图。
具体实施例方式
以下参照图2至图8，对本发明热管性能检测装置予以进一步说明。 图2为本发明热管性能检测装置第一实施例的一外观立体示意图，图3 为图2的一立体分解示意图；该检测装置主要包括一加热组件10、 一散热组 件20及一承载座30。其中
加热组件IO包括一固定部12与一活动部14,该固定部12为锁固于一 稳固平台例如测试桌或其它支撑^la构的不动件。该固定部12与活动部14中 至少其一由导热性良好的材质制成，本实施例中以两者均由导热性良好的材 质制成为例。其中，加热组件10内部穿设有至少一发热元件16,该发热元 件16可同时设置于加热组件IO的固定部12与活动部14，也可仅设置于由 导热性良好的材质所制成的固定部12或活动部14之一，本实施例以前者为 例。该发热元件16为电热棒、电阻线圏、石英管、正温度系数材料(PTC) 等，并通过导线与外部的功率供应器(图未示)连接。该固定部12和活动部 14对应该导线伸出的平面上分别设有凸伸部120/140,且凸伸部120/140上设 有深入固定部12或活动部14内部用以容置发热元件16的容置孔13，该发 热元件16的壁面与容置孔13的壁面密合热接触，以提供均匀的温度分布且 使发热元件16不致过热。该固定部12与活动部14的对接表面上分别设有与热管80蒸发段管壁密合热接触的一加热凹槽124及一定位加热凹槽144,以 便当活动部14移向固定部12时二者组合形成一量测槽孔50，使设置在该量 测槽孔50中的热管80蒸发段管壁与量测槽孔50的壁面密合热接触以P争低吸 热热阻，使热管80的蒸发段充分吸收发热元件16所提供的热量；为达上述 目的，在固定部12朝活动部14方向延伸:&置具有防呆功能的定位凸耳126, 该定位凸耳126是自固定部12外侧壁面凸伸的薄形凸出物，并呈向固定部 12外侧面凸出，或该定位凸耳126为贴"^殳于固定部12侧壁面并朝向活动部 14的方向凸出的独立的板体，以便将活动部14的外侧壁面密贴于定位凸耳 126的内侧壁面，^使活动部14移向或移离固定部12时均涵盖在该定位凸耳 126的高度范围内，且使活动部14与该定位凸耳126之间的壁面维持滑动密 合状态，以确保加热组件10的活动部14与固定部12的相对位置不致偏离， 该定位凸耳126也可^L置在活动部14上朝固定部12的方向。同时，通过该 量测槽孔50内壁面上设置的可独立运作且能自动密贴于热管80蒸发段管壁 的至少一支温度传感器18,作为检测热管性能的指标，关于温度传感器18 的结构后面有详细说明。另，为防止固定部12的热量分流至稳固平台，在固 定部12底面与稳固平台之间需设置一呈框体的绝热底板17，其中，该固定 部12坐落于绝热底板17内，该绝热底板17对应固定部12的凸伸部120设 有一凹部170，其底部内向上延伸设有数个凸筋172以支撑及接触固定部12， 达更佳的绝热与定位效果。
该散热组件20也包括一固定部22和一活动部24，该固定部22为锁固 于一稳固平台例如测试桌或其它支撑机构的不动件。该固定部22与活动部 24中至少其一由导热性良好的材质制成，本实施例中以两者均由导热性良好 的材质制成为例。其中，散热组件20内部穿设有至少一供冷却液通过的流道 (图未示)，该流道可同时设置于散热组件20的固定部22与活动部24，也可 仅设置于由导热性良好的材质所制成的固定部22或活动部24之一，本实施 例仅以固定部22上设有流道为例。该流道通过冷却液入、出口 228与外部的 恒温冷却液循环系统(图未示)连接，该固定部22上表面设有与热管80冷凝 段管壁密合热接触的一散热凹槽224,活动部24对应于固定部22的散热凹 槽224位置设置相对应的定位散热凹槽244，以便当活动部24移向固定部22 时形成散热组件20的一量测槽孔60,使设置于该量测槽孔60中的热管80 冷凝段管壁与量测槽孔60的壁面密合热接触以降低热阻，期能将蒸发段传输至冷凝段的热量顺利移除；为达上述目的，在固定部22朝活动部24方向设 置具有防呆机制的定位凸耳226，该定位凸耳226是沿固定部22外側壁面延 伸的薄形凸出物，以便将活动部24的外侧壁面密贴于定位凸耳226的内侧壁 面，使活动部24移向或移离固定部22时均涵盖在定位凸耳226的高度范围 内，且使活动部24与定位凸耳226之间的壁面维持滑动密合状态，以确保散 热组件20的活动部24与固定部22的相对位置不致偏离，该定位凸耳226也 可"^殳置在活动部24上朝固定部22的方向；为达上述目的，活动部24的外形 与尺寸需配合固定部22所设置的定位凸耳226,使活动部24与定位凸耳226 之间的壁面维持滑动密合状态；并通过在散热组件20的量测槽孔60壁面上 设置可独立运作且能自动密贴于热管管壁的至少一支温度传感器26,作为检 测热管性能的指标。
为进一步确保热管的蒸发段及冷凝段的管壁分别与本发明检测装置的加 热组件IO及散热组件20的量测槽孔50/60壁面密合热接触，可以采用至少 一扣件或螺丝使活动部与固定部可拆卸及扣合，但为达到热管量产制程的检 测需求以及在大量检测装置组装时的准确定位，本发明的实施例中釆用一种 承载座30来负责热管性能检测装置的整体结构及精准定位，以取代上述稳固 平台及扣件或螺丝等传统的固定与扣合方式，使上述分属于加热组件IO及散 热组件20的固定部12/22成为锁固于承载座30的不动件，并釆用分别固定 于加热组件10及散热组件20上的能准确进行线性运动的驱动部40来导引， 使活动部14/24朝固定部12/22进行精准线性运动的目的，使热管管壁与量测 槽孔50/60壁面密合热接触以降低热阻。为方便检测，本发明将热管插入量 测槽孔50/60的方向朝向接近操作者，而将发热元件16的导线以及温度传感 器18的感温线伸出方向朝向远离才喿作者。
另外，在实际应用中热管蒸发段的吸热面及冷凝段的散热面可能会经折 弯压扁制程、要求蒸发段与冷凝段不同的作用长度、以及要求吸热面或散热 面仅片面或全面作用，因此，本发明检测装置的加热组件IO及散热组件20 所对应量测槽孔50/60的尺寸与形状是分别依据热管蒸发段的吸热面及冷凝 段的散热面实际尺寸与形状 作匹配，例如待测热管为平板状或扁平状时，该 固定部12/22与活动部14/24的相对表面所设置的量测容置部可以为容置该 热管的长方形凹槽，也可不必形成容置热管的凹槽，而为直接由固定部12/22 与活动部14/24的相对平面组成容置热管的量测容置部，通过该量测容置部的平面抵紧该平板状或扁平状热管即可，而温度传感器18则设置于该量测容 置部的对应平面上。在本发明中仅以最常使用的圆管形热管80为例作说明。 承载座30包括一基体32 (例如电磁吸盘、升降调整座、支撑脚等)、一 定位座34、 二与定位座34锁固并分别罩盖加热组件10与散热组件20的箱 体36。该定位座34为一外观类似T形的刚性结构，其上设有分别对应加热 组件10与散热组件20的槽轨340、沿槽轨340侧边所设数个螺孔342及螺 栓343、 二分别支撑上述箱体36的卡座344,该槽轨340提供卡座344滑动、 定位及结合功能，以因应不同形式与规格的热管检测所需使用不同加热组件 IO及散热组件20的弹性，其方法是将加热组件IO及散热组件20的箱体36 底部所设卡座344插入该槽轨340内，使其可分别承载加热组件10及散热组 件20沿槽轨340方向进行精准线性滑动，并配合检测热管80的形式与规格 将加热组件IO及散热组件20予以定位，再将螺栓343分别旋入该定位处的 螺孔342以抵紧卡座344达到与定位座34结合为一体的目的；该基体32设 于定位座34的槽轨340背面，其包括至少三个支撑点，由锁固于T形端部的 二可调式支撑脚322及一电磁吸盘324构成，该电》兹吸盘324与铁系金属面
基体32除具有将热管性能检测装置稳固于测试桌面外，并可搭配具有高度、 角度的调整机构以配合实际热管性能检测的需要，上述基体32除提供本发明 检测装置灵活的移动性、固定性及平稳支撑热管检测装置的加热组件10及散 热组件20外，并于需调试时提供灵活调整支撑脚322的高低及加热组件10 及散热组件20的易位功效；通过上述承载座30与加热组件10及散热组件 20的稳固结合及所提供可调并定位弹性的技术特征，除确保本发明检测装置 应用于不同检测场所时仍能提供一种方便依附于测试桌面或其它支撑机构的 稳固平台外，并可达到使用同一种机台便足以应付多样式热管(圆、扁、直、 L、 U形)量产快速全检测的功效，发挥直接节省设备、人力、耗时调试所需 成本的效益。
箱体36分别罩盖由活动部14/24和固定部12/22所组成的加热组件10 及散热组件20的外部面积，该箱体36呈隔离腔体的独立结构，具良好的绝 热功效，使测试结果稳定而不受量测环境变异的影响。该箱体36对应量测槽 孔50/60的侧板360以及与侧板360相对的侧壁上均设有开口 3602，该开口 3602为沿活动部14/24移动方向的椭圆形长孔，以配合检测热管两端的突伸及位移。该侧板360是可分离的安装于箱体36上的一独立板体，从而便于将 活动部14/24及固定部12/22于箱体36内进行组装或拆卸等操作，对应散热 组件20的侧板360还设有供冷却液入、出口 228伸出的开孔3606。该箱体 36包含供锁固于卡座344上的一底板362,使固定部12/22锁固于该底板362 上；箱体36的顶板364设有供驱动部40螺杆42穿过的穿孔3640,通过锁 固于箱体36顶部外侧的驱动部40,并以该螺杆42伸入箱体36内锁固于活 动部14/24上，以便对活动部14/24进行精准线性导引，从而使活动部14/24 的移动空间完全规范在箱体36内部，也即当活动部14/24移向固定部12/22 时，箱体36顶部内侧与活动部14/24之间有一较大的空间，反之，当活动部 14/24移离固定部12/22时，该空间随之缩小；因此具有上述特征的本实施例 可在与外界隔离的简单箱体36架构下发挥优异的检测功效。
为确保热管检测装置组装与拆卸的方便性以及在频繁操作的量产制程中 具有良好的准确性、 一致性、重现性、及可靠性，导引温度传感器18/26的 感温线;^热元件16的导线至外界的适当路径及出口是其关键之一。为达上 述目的，其方法为在加热组件IO的活动部14上通过数个连接杆15锁固一 盖板19,该盖板19与凸伸部140上表面具有一定空间，通过该空间经由该 盖板19上所设供感温线及导线通过的开孔192，再由箱体36顶板364所设 的穿孔3642将活动部14的感温线及导线引出至外界；将加热组件20的固定 部22感温线及导线引出至外界的方法为经由绝热底板17上所设开孔174 (对应感温线的开孔图未示)使导线及感温线伸出，并通过箱体36底板362 上所设对应于绝热底板17的开口 3622导引感温线与导线，再经由支撑加热 组件10的卡座344的顶面侧向贯通所设的槽孔3442，将感温线与导线延伸 至箱体36下方的外界；又，在上述固定部22的感温线与导线自箱体36底板 362的开口 3622引出后，也可再经由贯穿卡座344的孔道(图未示)自卡座的 底部引出，并由沿槽轨340底部所开设的长孔(图未示)引出至外界。另，该 散热组件20的活动部24感温线可直接通过箱体36的顶板364与活动部24 的盖板29之间的空间朝冷却管入、出口 228方向延伸引出，再穿越侧板360 上端的专门为感温线引出而开设的开口 3604导引至外界，其中该盖板29是 贴设于活动部24上表面，以抵紧温度传感器26固定于活动部24上，该盖板 29上对应感温线设有开孔292;固定部22感温线则是直接通过箱体36底板 362所设承载固定部22的凸筋366与固定部22之间的间隙朝冷却管方向穿越侧板360下端的专门为感温线引出而开设的开口 3604导引至外界，上述感 温线所穿越该箱体36侧板360的开孔3604为朝上、下两端开通的长孔，以 避免感温线于组装及拆卸时遭到破坏并确保组装及拆卸时的方便性。
操作时，先将分别承载着加热组件IO及散热组件20的卡座344在定位 座34的相互垂直的槽轨340中调动，4吏两组件的量测槽孔50/60相向且在同 一直在线，再将加热组件10及散热组件20的活动部14/24移离固定部12/22 一短距离，以便将待测热管的蒸发段及冷凝段顺利插入量测槽孔50/60中， 或将已完成检测的热管顺利移离量测槽孔50/60;以及将活动部14/24移向固 定部12/22—短距离，以便对已分别插入量测槽孔50/60中的蒸发段及冷凝段 和其所对应于固定部12/22及活动部14/24的凹槽壁面密合热接触，从而降低 蒸发段及冷凝段的接触热阻，达到检测的准确性、便利性与快速性的功效。
在上述操作过程中通过分别设置于加热组件IO及散热组件20上导引活 动部14/24的驱动部40，使活动部14/24在其移动范围内始终维持与固定部 12/22的定位凸耳126/226内侧面密合滑动的状态下进行精准线性运动；由于 设于加热组件IO固定部12的定位凸耳126的向固定部12及活动部14的外 侧壁凸出距离与箱体36侧板内的凸筋366的高度相同，故使定位凸耳126外 侧壁面与箱体36侧板内的平滑壁面密合接触，同时使该固定部12的定位凸 耳126下方的侧壁面也与箱体36側板内的凸筋366密合接触，同#地，活动 部14的侧壁面在其移动范围内也始终维持与箱体36侧板内的数个凸筋366 密合接触，确保由活动部14的定位加热凹槽144与固定部12的加热凹槽124 所形成的量测槽孔50不致因为长期频繁使用而移位，且由于加热组件10中 的活动部14及固定部12与箱体36的接触只局限于箱体36内壁的小面积， 使该箱体36除具有整合加热组件IO的结构外更发挥固定部12与活动部14 的准确定位与绝热功能。又，由于设置于散热组件20固定部22的定位凸耳 226为朝向活动部24凸伸的薄壁，使散热组件20箱体36侧板及底板362内 壁所设数个凸筋366与固定部22及活动部24周边外壁面仅以小面积密合接 触，除可达到固定部22与活动部24的准确定位外，也确保由活动部24的定 位散热凹槽244与固定部22的散热凹槽224所形成的量测槽孔60不致因为 长期频繁使用而移位，使该箱体36除具有整合散热组件20的结构外更发挥 固定部22与活动部24的准确定位与绝热功能。上述技术特征使本发明的热 管性能检测装置符合量产检测需求，达到在产线大量复制及使用该装置时不论由何操作员组装及测试，这些装置的组装具有良好的一致性及可靠性，其 所量测的结果具有良好的一致性及重现性。
另夕卜，前述配合基体32的定位座34与箱体36连接的方式适用于本实施 例的垂直组立应用，在实际使用中可能使固定部与活动部更动成水平或需作 调整角度的应用，此时仅需将本实施例中设置于箱体36底板的卡座344换成 设置于箱体36侧板，或将已组立的加热组件IO及散热组件20固定于定位座 34后，再将定位座34藉基体32安装于可调整角度的设施即可，因此该承载 座30可弹性安装于其它方位以配合实务需要。
驱动部(例如气缸、油压缸、步进马达等)40是分别固定于加热组件10 及散热组件20的箱体36上，并分别通过一螺杆42穿过箱体36顶板364与 活动部盖板19/29固接，以便驱动活动部14/24使其与固定部12/22进行精准 线性运动；本发明通过分别设于加热组件10及散热组件20活动部14/24上 的驱动部40导引，使该活动部14/24朝固定部12/22进行精准线性运动，其 功能包括(1)使活动部14/24移离固定部12/22 —短距离(如约5mm),以 便将待测热管的蒸发段及冷凝段顺利插入对应量测槽孔50/60中或将已完成 检测的热管顺利移离该量测槽孔50/60; (2X吏活动部14/24移向固定部12/22 一短距离，以便对已插入量测槽孔50/60中的待测热管蒸发段及冷凝段的壁 面密合热接触，从而降低蒸发段吸热及冷凝段散热的接触热阻。上述通过设 于活动'部14/24上的驱动部40，使其与固定部12/22进行精准线性运动，达 到检测的准确性、便利性与快速性的功效。
上述设置于加热组件10及散热组件20的固定部12/22、活动部14/24及 驱动部40的功能发挥是通过该承载座30的组装整合及精准定位，构成一种 适用于量产制程中的热管性能检测装置。其中，本实施例中设置于承载座30 的加热组件IO及散热组件20的相对位置可以依检测需求进行定位或互换； 另，本实施例中发热元件16与量测槽孔50是垂直设置，而实际上也可以将 发热元件与量测槽孔平行设置。又，如图4所示，加热组件10的固定部(及 活动部)侧面另外设置至少一温度量测孔129并于其内容置至少一温度传感 器(图未示)进行测温，该温度量测孔129—侧的定位凸耳126设有导引该温 度传感器的感温线的引出槽1262，设置该温度传感器的目的在于当活动部14 移离固定部12而使上述设置于量测槽孔50壁面的温度传感器18因形成开路 而无法正常工作时，仍然可以通过设置于该温度量测孔129内保持正常工作的温度传感器进行监控，当该点温度超过设定值时可使功率供应器(图未示)
跳脱，以确保加热组件IO的活动部14及固定部12中的发热元件16不至过 热而受损，使本发明热管检测装置在操作中获得更进一步的保护。
请参阅图4,是图2中加热组件10的固定部24立体分解图，图5是图4 的一立体组装图。本实施例的加热组件IO中的活动部14与固定部12具有互 补的防呆结构以及相同的发热元件16与温度传感器18结构，因此，以下l叉 以固定部12予以进一步iJL明。如图4所示，该固定部12的量测槽孔124壁 面设有贯穿固定部12的容置温度传感器18的容置洞128,该容置洞128为 阶段性的孔洞，靠向加热凹槽124的为矩形孔，而靠向固定部具有凸伸部120 一端面的为圆孔，该矩形孔的对角距离小于圆孔直径。该温度传感器18包括 一对不同极性的感温线(热电偶线)180、 一容置于该容置洞128内并可穿诏: 感温线的感温座182、可紧密接触于感温座182上的弹簧184，以及通过螺锁 于容置洞128内将弹簧184紧密接触于感温座182上的螺丝186，该螺丝186 中心开设有供感温线180伸出的通孔。该感温座182的前段为一朝向量测槽 孔124壁面的矩形柱1822,其长度稍大于矩形孔的深度并可容置在其中，而 感温座182后段为一圆形柱1824并在其外套设弹簧184,与弹簧184—同可 容置在上述圓孔中，感温座182中段为一较前、后段凸出的圆盘1826,其直 径大于上述矩形孔对角距离小于或等于圆孔直径，该感温座182穿设有供感 温线180穿过的四个穿孔。
组装温度传感器18时，先将热电偶线180的两支不同极性感温线的一端 由感温座182的前段分别穿入两个相邻的穿孔，并以翁着剂予以固定，另一 端则由感温座182的前段分别穿过另外两个相邻的感温线穿孔，再由对应于 绝热底板17的开孔伸出，以便与温度显示器(图未示)连接，上述组装好的温 度传感器18在矩形柱1822端呈现两条不同极性且互不连通的感温线组；继 而，将该温度传感器18装入固定部12本体背面的容置洞128中，使感温座 182前段的矩形柱1822插入与加热凹槽124壁面连通的矩形孔中，使容置于 其中的矩形柱1822可以沿矩形孔方向顺利滑动，并借以控制这些感温线组相 对于热管蒸发段的方向，当感温座182中段的凸出圆盘1826平贴于容置洞 128的矩形孔的台阶时，感温座182后段的圆形柱1824及其外所套设的部份 弹簧184长度也已进入该容置洞128中；最后，再以该螺丝186的周缘来顶 住弹簧184,该弹簧184被压缩而向热管管壁方向抵紧温度传感器18;其优点为易于个别拆装温度传感器18,使组装与维修方便；使弹簧184的压缩 长度可以调整，以确保凸伸于量测槽孔50壁面的感温线180与被测热管壁面 贴合，并提供量测槽孔50中的各温度传感器18具有相同的弹性压力，有效 避免弹簧184压力过大而造成被测热管壁面产生压痕或尺寸变形、或弹簧184 压力过小而造成与被测热管壁面的接触不良而影响温度量测的准确度。
当加热组件IO的活动部14移向固定部12使量测槽孔50的壁面与热管 蒸发段的管壁密合热接触的过程中，该两不同极性的感温线180会同时接触 热管蒸发段的管壁而导通，且同步将略^^凸伸于量测槽孔50壁面的感温线 180压入容置洞128中，以致感温线180可借弹簧184的反作用力而与热管 蒸发段的管壁有更好的接触。
如图2所示，本实施例的散热组件20中虽然只在固定部设置冷却构造， 但活动部24与固定部22具有互补的防呆结构以及与加热组件IO相似的温度 传感器26结构，其不同之处在于散热组件20的活动部24温度传感器26是 以活动部盖板29抵住弹簧，而固定部22温度传感器26与加热组件10的温 度传感器18相同。
具有上述特征的热管性能检测装置，可以通过驱动部40将活动部14/24 精准线性移往固定部12/22的过程中，使已插入加热组件IO及散热组件20 的对应量测槽孔50/60中的热管蒸发段及冷凝段和量测槽孔50/60的壁面紧 密热接触，并同时将原本略微凸伸于该量测槽孔50/60壁面的温度传感器 18/26沿其容置洞128方向下压且与热管的壁面紧密热接触；上述两个独立运 作且能相互密切而自动搭配的完美机制，即热管与量测槽孔50/60壁面的紧 密热接触机制以及热管与温度传感器18/26壁面的紧密热接触机制，可确保 将来自加热组件IO中发热元件16的热量由热管蒸发段充分吸收，并快速将 该热量经由散热组件20的冷却机制从热管冷凝段完全移除，达到准确且快速 量测热管各项性能参数的功效。
图6为本发明热管性能检测装置第二实施例的一外观立体图，图7为本 发明热管性能检测装置第二实施例的另一外观立体图；本实施例与第一实施 例的区别在于应用第 一 实施例的热管性能检测装置于L形热管80a的检测， 其方法为将第一实施例定位座34上固定加热组件10的卡座344与加热组件 IO—同整体旋转90度使加热组件10的量测槽孔50的方向与散热组件20的 量测槽孔的方向垂直，并朝向操作者以方便操作。再配合L形热管80a的形状及尺寸调整加热组件10及散热组件20在定位座34上的位置，首先，将加 热组件IO移到如图6所示热管检测前的安装或检测后的拆卸位置1，此时加 热组件IO为远离散热组件20的位置以方便先将热管80a冷凝段插入散热组 件20的量测槽孔至定位，再将加热组件10沿槽轨340移到如图7所示热管 80a检测中的位置2，并使热管80a蒸发段插入加热组件IO的量测槽孔至定 位，此时以螺栓343锁固于加热组件10位置的对应螺孔342,然后启动加热 组件10及散热组件20的驱动部40,使各自的活动部移向对应的固定部进行 该热管80a的4企测；当该热管80a检测完成后再关闭加热组件IO及散热组件 20的驱动部40,使各自的活动部移离对应的固定部，并将锁固于加热组件 10的螺栓343松脱后沿定位座34的槽轨340方向将加热组件IO移至位置1 以进行该热管80a的抽换；经由上述操作步骤显示通过本发明热管检测装置 应用于量产制程中可快速^f全测L形热管80a,达到使用与第一实施例同样的 热管性能检测装置可方便L形热管80a量产的性能检测。
图8为本发明热管性能检测装置第三实施例的一外观立体图；本实施例 与第二实施例的区别在于应用第二实施例的热管性能检测装置于U形热管 80b的检测，该U形热管80b的两端分别为蒸发段及冷凝段，其中间为绝热 段。操作方法为将第二实施例定位座34上的固定散热组件20的卡座344与 散热组件20 —同整体旋转90度使加热组件10的量测槽孔的方向与散热组件 20的量测槽孔的方向相互并列，并朝向操作者以方便操作。再，配合U形热 管80b的形状及尺寸与第二实施例同理进行调整及操作来完成检测，其具体 调整及操作过程在此不再赘述。
为达筒化加工及P争低成本的需求，该绝热底板17、活动部盖板19/29、 感温座182、箱体36等可以采用一种易于成型且热导性差的材料，例如塑料、 PE、 ABS等通过射出、沖压、铸造或以电木、铁弗龙等通过机械加工等成形 方式制作，并与釆用一导热性良好的金属，如铜、铝等所制成的固定部12/22 与活动部14/24匹配，再可通过在量测槽孔50/60壁面镀4艮、镍等来防制因长 期使用而使接触面氧化，进而导致热传效率降低。
综上所述，本发明通过防呆设计的技术手段，使热管性能检测装置透过 模块化设计以符合量产检测需求，为达上述需求本发明采取的技术手段包括
透过模块化设计使热管性能检测装置符合量产检测需求，达到在产线大 量复制及使用该装置时不论由何操作员组装及测试，这些装置所量测的结果具有良好的一致性、重现性、及可靠性。
通过承载座和加热组件及散热组件的稳固结合及所提供可调弹性定位的 技术特征，除确保本发明装置应用于不同检测场所时仍能提供一种方便依附 于测试桌面或其它支撑机构的稳固平台外，并可达到使用同一种机台便足以
应付多样式热管(圆、扁、直、L、 U等)量产快速全检测的功效，发挥直接节 省设备、人力、耗时调试所需成本的效益。
通过分别设置于加热组件与散热组件的活动部上的驱动部，使其与固定 部进行精准线性运动，促使活动部与固定部之间所形成的量测容置部可与插 入热管的管壁密合热接触以降低热阻，并将完成检测的热管快速取出或更换， 达到检测的便利性与快速性的功效。
通过分别设置于加热组件与散热组件的量测容置部壁面上的特殊温度量 测设计，达到热管管壁可同时密贴于量测容置部壁面及温度传感器，达到兼 具高效传热及准确显示量测结果的功效。
通过分别设置于加热组件与散热组件的箱体，该箱体罩盖活动部与固定 部，使唯一需与外界连通的量测槽孔从箱体壁面所设对应的开孔引入，达到 检测机台的测试结果不受量测环境影响的绝热功效。
通过分别设置于加热组件与散热组件的活动部与固定部间设置定位机 构，如定位凸耳，使活动部的精准线性运动受到准确导引，避免长期频繁的 使用而移位，进一步确保检测机台量测的结果具有良好的一致性与重现性。
通过分别设置于加热组件与散热组件的箱体，该箱体罩盖活动部与固定 部，使活动部的精准线性运动受到箱体内壁与固定部的准确导引，避免长期 频繁的使用而移位，进一步确保检测机台量测的结果具有良好的一致性与重 现性。
权利要求
1. 一种热管性能检测装置，包括一加热组件、一散热组件以及一承载部，该加热组件和散热组件分别包含一固定部及一活动部，该活动部可与固定部进行离合，该固定部与活动部的相对表面之间设有至少一可容置待测热管的量测容置部，该量测容置部中设有至少一温度传感器，对应加热组件的该固定部与活动部中至少一个设有发热元件，对应散热组件的固定部与活动部中至少一个设有冷却构造，其特征在于该承载部包含一定位座及设置于定位座上并相对定位座可滑动调整的二卡座，该二卡座分别承载上述加热组件与散热组件并进行调整位置及定位。
2. 如权利要求1所述的热管性能检测装置，其特征在于该承载座还包 括分别承载于卡座上的二箱体，该二箱体分别罩盖该加热组件与散热组件。
3. 如权利要求2所述的热管性能检测装置，其特征在于该热管性能检 测装置还包括二驱动部，分别设置于二箱体的对应活动部的外壁面上与活动 部连接，该加热组件与散热组件的活动部分别与对应驱动部的箱体内壁面具 有一定距离，从而驱动部使对应的该活动部可与固定部进行线性运动。
4. 如权利要求1所述的热管性能检测装置，其特征在于所述量测容置 部通过固定部与活动部的相对平面组成，其可容置平板状或扁平状热管。
5. 如权利要求1所述的热管性能检测装置，其特征在于所述量测容置 部为一量测槽孔，该量测槽孔由分别在固定部与活动部的相对平面上形成的 凹槽组合而成。
6. 如权利要求4或5所述的热管性能检测装置，其特征在于所述温度 传感器至少设置在贯穿该固定部与活动部之一的容置洞内，该容置洞与量测 容置部连通，温度传感器的感温部露出于该量测容置部内壁面，用于与被测 热管进行热接触。
7. 如权利要求6所述的热管性能检测装置，其特征在于所述温度传感 器包括一设有数个贯通穿孔的感温座、穿设于该感温座穿孔内的不同极性的 感温线、设置于感温座上的弹簧及一中空状设有外螺紋的螺丝，该螺丝端缘 抵紧弹簧，使弹簧螺锁定位于该容置洞内，该弹簧被压缩而向被测热管管壁 方向4氐紧感温座。
8. 如权利要求7所述的热管性能检测装置，其特征在于所述容置洞为阶段性的孔洞，靠向量测容置部的部分为矩形孔，而远离量测容置部的部分 为圆孔，该矩形孔的对角距离小于圆孔直径，该感温座前^a为一朝向量测容置部的矩形柱，其长度稍大于矩形孔的深度并可容置在其中，该感温座后賴: 为一圓形柱并在其外套设该弹簧，与弹簧一同可容置在该容置洞的圓孔中， 该感温座中段为一较前、后段凸出的圆盘，其直径大于该容置洞的矩形孔对 角距离小于或等于该容置洞的圆孔直径。
9. 如权利要求1所述的热管性能检测装置，其特征在于所述承载部还 包括供定位座锁固的一基体，该基体至少具有三个支撑点，该支撑点由固定 支撑座、电磁吸盘或升降调整座单一或混合构成。
10. 如权利要求l所述的热管性能检测装置，其特征在于所述定位座为 呈T形的刚性结构，其上设有分别对应承载加热组件与散热组件的槽轨，该 槽轨侧边设有数个螺孔及至少一螺栓，该卡座分别插入该槽孔内。
11. 如权利要求10所述的热管性能检测装置，其特征在于所述定位座 的二槽轨相互垂直。
12. 如权利要求l所述的热管性能检测装置，其特征在于所述固定部两 侧壁朝向活动部延伸设有定位凸耳，该活动部的外形与尺寸需配合固定部所 设置的定位凸耳，使活动部移向或移离固定部时均涵盖在定位凸耳的高度范 围内。
13. 如权利要求l所述的热管性能检测装置，其特征在于所述活动部两 侧壁朝向固定部延伸设有定位凸耳，该固定部的外形与尺寸需配合活动部所 设置的定位凸耳，使活动部移向或移离固定部时固定部均涵盖在定位凸耳的 高度范围内。
14. 如权利要求2所述的热管性能检测装置，其特征在于所述箱体包括 一独立于箱体并可开关的侧板，该侧板及箱体的相对侧壁上对应于量测容置 部设有开口 ，以4更待测热管伸入或伸出。
15. 如权利要求2所述的热管性能检测装置，其特征在于所述箱体上对 应于温度传感器的感温线引出口 、加热组件的上发热元件的导线引出口以及 散热组件的上冷却构造的冷却液入、出口"^殳有开孔或开口。
16. 如权利要求2所述的热管性能检测装置，其特征在于所述箱体的底 板内壁面与内侧壁面上朝向固定部与活动部凸伸设有数个凸筋接触，以加强 绝热功能及防止相对侧向移位，该箱体为由一种易于成型且热导性差的材料制成。
17. 如权利要求2所述的热管性能检测装置，其特征在于所述固定部底 部与箱体底板之间设置绝热底板，该绝热底板为由一种易于成型且热导性差的材料制成。
18. 如权利要求3所述的热管性能检测装置，其特征在于所述加热组件 与散热组件的活动部上均固设有盖板，该驱动部与该盖板相连接，以便带动 活动部线性运动，该盖板为由一种易于成型且热导性差的材料制成。
19. 如权利要求16至18中任一项所述的热管性能检测装置,其特征在于 所述材料及制成方法为以塑料、PE、 ABS等通过射出、沖压、铸造或以电木、 铁弗龙等通过机械加工等成形方式制作。
20. 如权利要求3所述的热管性能检测装置，其特征在于所述驱动部为 气缸、油压缸或步进马达。
21. 如权利要求1所述的热管性能检测装置，其特征在于所述发热元件 为电热棒、电阻线圈、石英管或正温度系数材料(PTC),并通过导线和外部 的功率供应器连接。
22. 如权利要求l所述的热管性能检测装置，其特征在于所述冷却构造 为其散热组件内部穿设的供冷却液通过的流道及该流道与外部的恒温冷却液 循环系统连接的冷却液入、出口。
23. 如权利要求l所述的热管性能检测装置，其特征在于所述固定部与 活动部为由铜、铝等导热性能好的金属制成，该量测容置部壁面镀银、镍等 防氧化材料。
全文摘要
本发明公开一种热管性能检测装置，包括一加热组件、一散热组件以及一承载部，该加热组件和散热组件分别包含一固定部及一活动部，该活动部可与固定部进行离合，该固定部与活动部的相对表面之间设有至少一可容置待测热管的量测容置部，该量测容置部中设有至少一温度传感器，对应加热组件的该固定部与活动部中至少一个设有发热元件，对应散热组件的固定部与活动部中至少一个设有冷却构造，该承载部包含一定位座及设置于定位座上并相对定位座可滑动调整的二卡座，该二卡座分别承载上述加热组件与散热组件并进行调整位置及定位。
文档编号G01M99/00GK101435786SQ200710124550
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者刘泰健 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司