專利名稱:熱管的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種傳熱裝置,特別是指一種熱管。
背景技術:
熱管作為一種傳熱裝置,其是在密封低壓導熱性能良好的金屬殼體內盛裝適量工作液體,并利用工作液體在殼體內作氣液兩相間轉化時而吸收或放出大量熱的原理進行工作的。工作液體通常選用汽化熱高、流動性好、化學性質穩定、沸點較低的液態物質,如水、乙醇、丙酮等。當熱管一端與熱源接觸吸收熱量時,其內的工作液體受熱蒸發并吸收大量的汽化熱,形成的氣體快速擴散至熱管的另一端進行冷卻而放出熱量,冷卻后再次形成液體并沿殼體內壁回流,如此往復循環即可將熱源產生的熱量從熱管一端傳遞至另一端而散發出去。為加速冷卻后液體的回流速度,通常在殼體內壁上還設置有毛細結構,該毛細結構通常為細小的溝槽,在毛細結構的毛細吸附力作用下,大大加速液體的回流速度。由于熱管內的工作液體循環速度快,因此傳熱效率高,目前熱管在散熱領域得到廣泛而大量的應用。在使用過程中,通常將熱管受熱的一端稱為蒸發段,冷卻的一端稱為冷凝段。
圖1A所示即為一種傳統的熱管10,其具有一密封的金屬殼體102,殼體102內容腔103抽成低壓,并充填有一定量的工作液體(圖未示)。在殼體102內壁附設有毛細結構,該毛細結構為沿殼體102內壁縱向延伸的溝槽104,如
圖1B所示。在使用時,熱管10的一端作為蒸發段A從熱源處吸收熱量,另一端作為冷凝段B放出熱量,工作液體吸熱汽化后的蒸汽由蒸發段A向冷凝段B擴散,冷卻后的工作液體沿殼體102的內壁回流,如
圖1A中箭頭方向所示,蒸汽擴散與液體回流的方向相反,這意味著在蒸汽擴散與液體回流的交界面會產生一相互作用的剪切力,該剪切力一方面阻止液體向蒸發段A回流,另一方面阻礙蒸汽往冷凝段B擴散,由于該剪切力的存在,使熱管10內工作液體的循環速度大大減慢,降低了熱管10的傳熱性能,對殼體102直徑較小的長熱管而言,甚至出現冷凝后的液體無法順利回流至蒸發段A進行循環散熱,因此,為保證熱管高效傳熱,上述剪切力的影響不容忽視。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種熱管,其具有高效的傳熱性能。
本實用新型的目的是通過下列技術方案實現的本實用新型熱管具有一密封的金屬殼體,該殼體包括一蒸發段和一冷凝段,上述殼體內抽成低壓并充填有一定量的工作液體,其中沿殼體的內表面設有若干細小的中空管道,這些中空管道靠近熱管冷凝段的一端可形成為漏斗形狀。
本實用新型由于在熱管殼體的內表面上設置細小的中空管道,使得液體可通過中空管道回流,避免與反向運行的蒸汽發生直接的剪切干擾,降低液體回流阻力,呈漏斗形的開口進一步加大回流液體進入中空管道的速度和機率,從而大大增加工作液體循環速度,保證熱管高效傳熱。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1A是現有熱管的軸向剖視圖。
圖1B是
圖1A沿V-V向剖視圖。
圖2A是本實用新型熱管的軸向剖視圖。
圖2B是圖2A沿V-V向的剖面圖。
圖2C~2E是圖2A中的中空管道的各種實施例的部分縱向剖面圖。
具體實施方式請參閱圖2A至圖2C,本實用新型熱管20具有一圓筒形金屬殼體202,該殼體202是由銅等導熱性能較佳的金屬材料制成,其兩端封閉并在內部形成一密閉容腔203,該容腔203被抽成低壓狀態并裝有一定量的工作液體,如水、乙醇、丙酮等。該殼體202的一端作為蒸發段C來吸收熱源的熱量,另一端作為冷凝段D散發熱量。該殼體202的內表面上設有若干沿熱管20軸向延伸細小的中空管道204,這些中空管道204平行排列設置在以熱管20軸心線為軸心的一同心圓柱上,這些中空管道204尺度可以很小,為微米或納米尺度,用以提供液體回流的通道。這些中空管道204的幾何形狀可以為圓形、三角形或多邊形,其兩端分別靠近殼體202的兩端,而與殼體202間具有一定的距離。相鄰的中空管道204之間形成有若干細小的溝槽205。為加強中空管道204吸收回流液體的能力,可使其位于冷凝段D的一端形成漏斗形開口208,如圖2D、2E所示,此時在漏斗形開口208的斜坡導引和中空管道204內的毛細吸附力作用下,以及回流液體所具有的使液體表面積縮小的表面張力作用下,可進一步加大回流液體進入中空管道204的速度和機率。
在熱管20工作時,蒸發段C內的工作液體受熱汽化,形成的蒸汽擴散至冷凝段D,擴散至冷凝段D的蒸汽在該段進行放熱冷凝成液態后,通過殼體202內壁的中空管道204和溝槽205而回流至蒸發段C,如此往復循環而將熱量快速從蒸發段C傳遞到冷凝段D并散發出去。較傳統的溝槽形熱管而言,本實用新型熱管20加設了中空管道204,使其毛細結構變成中空管道204與溝槽205的疊加,一方面毛細吸附力增加,另一方面剪切力減小,從而加大熱管20內工作液體的循環速度,提升其傳熱性能并保證高效傳熱。
權利要求1.一種熱管,包括一密封的金屬殼體,殼體包括蒸發段和冷凝段,殼體內抽成低壓并充填有一定量的工作液體,其特征在于沿殼體的內表面設有若干細小的中空管道。
2.如權利要求1所述的熱管,其特征在于該中空管道為圓管。
3.如權利要求2所述的熱管,其特征在于該圓管的孔徑大小為微米尺度或納米尺度。
4.如權利要求1所述的熱管,其特征在于該中空管道沿殼體的內表面相互平行設置。
5.如權利要求1所述的熱管,其特征在于該中空管道的兩端分別靠近殼體的兩端而與其間隔一定距離。
6.如權利要求1所述的熱管,其特征在于該中空管道沿殼體的內表面排列在同一圓周上。
7.如權利要求1所述的熱管,其特征在于相鄰的中空管道之間形成有溝槽。
8.如權利要求1所述的熱管,其特征在于該中空管道靠近冷凝段的一端開口形成為漏斗形狀。
專利摘要一種用以傳導熱量的熱管,其具有一密封的金屬殼體,該殼體包括一蒸發段和一冷凝段,上述殼體內抽成低壓并充填有一定量的工作液體,沿殼體的內表面平行排列設置有若干細小的中空管道,這些中空管道靠近熱管冷凝段的一端形成為漏斗形狀,冷凝后的液體可通過中空管道回流,漏斗形的開口可進一步加大回流液體進入中空管道的速度和機率,從而使回流液體避免與反向運行的蒸汽發生直接的剪切干擾,降低液體回流阻力,加大工作液體循環速度,保證熱管高效傳熱。
文檔編號F28D15/02GK2689159SQ20042004349
公開日2005年3月30日 申請日期2004年3月6日 優先權日2004年3月6日
發明者簡士哲 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司