專利名稱：熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱傳導(dǎo)裝置，特別是指一種熱管。
背景技術(shù)：
熱管具有超靜音、快速傳熱、高熱傳導(dǎo)率、重量輕、尺寸小、無可動件、結(jié)構(gòu)簡單及多用途等特性，且熱管可在溫度幾乎保持不變的狀況下扮演快速傳輸大量熱能的超導(dǎo)體角色而被廣泛的應(yīng)用；其基本構(gòu)造是在密閉管材內(nèi)壁襯以易吸收工作流體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，而其中央的空間則為空洞狀態(tài)，并在抽真空的密閉管材內(nèi)注入相當(dāng)于毛細(xì)結(jié)構(gòu)層孔隙總?cè)莘e的工作流體。
熱管依吸收與散出熱量等功能可分為蒸發(fā)段、冷凝段以及其間的絕熱段。其工作原理是通過工作流體的液、汽兩相變化吸收或釋放的潛熱來傳遞熱量包括在蒸發(fā)段借蒸發(fā)潛熱自熱源帶走大量熱量，使工作流體蒸發(fā)并使蒸汽快速通過管內(nèi)空間，到達(dá)冷凝段冷卻凝結(jié)成液體且釋放出熱能，上述工作流體則由貼于管內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層所提供的毛細(xì)力回流至蒸發(fā)段，達(dá)到持續(xù)相變化的熱能循環(huán)來傳輸熱量。
毛細(xì)結(jié)構(gòu)主要功能在于將冷凝的工作流體快速由冷卻段輸送回蒸發(fā)段。目前，毛細(xì)結(jié)構(gòu)材料多數(shù)使用金屬材料，除其原料價格昂貴及重量大外還必需考慮金屬材料的氧化問題所造成表面張力的變異并燒結(jié)等過程中不易控制其制程質(zhì)量而可用孔隙率受限進而降低熱管性能，還必需考慮加工制程的成本。因此如能降低熱管的生產(chǎn)成本及減小重量，同時盡量排除金屬材料氧化及制程控制難所帶來的問題是相關(guān)業(yè)者所汲汲努力的方向。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種成本低、重量輕的熱管。
一種熱管，包括一金屬管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該金屬管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該金屬管體沿管體長度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于至少對應(yīng)金屬管體絕熱段部位的非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述熱管由于至少絕熱段部位的毛細(xì)結(jié)構(gòu)為非金屬材料，減少每根熱管所使用的金屬原料，節(jié)省材料成本，且使熱管重量減輕；另，上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)制程中可控制其可用孔隙率及結(jié)構(gòu)一致性，可提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能。
下面參照附圖，結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1是本發(fā)明第一實施例的熱管縱向截面圖。
圖2是本發(fā)明第二實施例的熱管縱向截面圖。
圖3是本發(fā)明第三實施例的熱管縱向截面圖。
圖4是本發(fā)明第四實施例的熱管縱向截面圖。
圖5是本發(fā)明第五實施例的熱管縱向截面圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，是本發(fā)明第一實施例的熱管縱向截面圖；該熱管包括一內(nèi)有密封腔室的金屬管體100，其內(nèi)壁面設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)200，而在毛細(xì)結(jié)構(gòu)200內(nèi)側(cè)中央的空間則為蒸汽通道300，并金屬管體100內(nèi)部封入有適量工作流體(圖未示)且可適度抽至一定的真空度；該金屬管體100沿管體長度方向依據(jù)其各段的使用功能可分為蒸發(fā)段400、冷凝段600及位于二者之間的絕熱段500。其中，該金屬管體100通常由導(dǎo)熱性能較好的鋁、銅或其合金制成，其內(nèi)壁平滑或可設(shè)有若干微溝槽。
該毛細(xì)結(jié)構(gòu)200包括設(shè)置于對應(yīng)蒸發(fā)段400位置的燒結(jié)粉末式第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)240、設(shè)置于對應(yīng)絕熱段500位置的高分子有機材料組成的第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)250及設(shè)置于對應(yīng)冷凝段600位置的燒結(jié)粉末式第三毛細(xì)結(jié)構(gòu)260，其中第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)240與第三毛細(xì)結(jié)構(gòu)260相比，其毛細(xì)孔徑小、孔隙率大。該第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)250可為塑料、樹脂或其組合等非金屬材料，從而減少每根熱管所使用的金屬原料，節(jié)省材料成本，且使熱管重量減輕；另，上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)可預(yù)先制成，其制程中可控制其有效可用孔隙率及結(jié)構(gòu)一致性，可提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能。
還可以理解地，本實施例的第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)可為木漿、棉類等其它有機材料構(gòu)成，從而進一步加強毛細(xì)結(jié)構(gòu)的親水性等特性而促進冷凝液體的回流，而該第一毛細(xì)結(jié)構(gòu)與第三毛細(xì)結(jié)構(gòu)也可為絲網(wǎng)式或纖維式等。
請參閱圖2，是本發(fā)明第二實施例的熱管縱向截面圖。其與第一實施例主要差異在于，毛細(xì)結(jié)構(gòu)210對應(yīng)蒸發(fā)段410、冷凝段610及絕熱段510位置全部與第一實施例中第二毛細(xì)結(jié)構(gòu)250相同設(shè)置。由于本實施例的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)210全部為高分子、木漿或棉類等非金屬材料，使熱管重量更輕、成本更低；另外，毛細(xì)結(jié)構(gòu)形成時不必?zé)Y(jié)等高溫處理過程，從而降低生產(chǎn)成本及提生良率。
請參閱圖3，為本發(fā)明第三實施例的熱管縱向截面圖。其與第二實施例的主要差異在于，對應(yīng)絕熱段510部位的毛細(xì)結(jié)構(gòu)210內(nèi)側(cè)貼設(shè)一汽液分流隔板700，以降低在絕熱段部位蒸汽與冷凝液體逆流而互相干涉。此分流隔板700可以是無孔或有孔的結(jié)構(gòu)。可以理解地，該分流隔板也可同樣設(shè)置于第一實施例所述的熱管內(nèi)。
請參閱圖4，為本發(fā)明第四實施例的熱管縱向截面圖。其與第二實施例的主要差異在于，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)220從絕熱段520朝向冷凝段620方向厚度逐漸減小，而該方向上對應(yīng)絕熱段520與冷凝段620的蒸汽通道320逐漸擴徑，使得熱管蒸發(fā)段420的毛細(xì)結(jié)構(gòu)220較厚、毛細(xì)力及孔隙率大，有利于冷凝液體不斷回流及持續(xù)大量的蒸發(fā)，而冷凝段620的毛細(xì)結(jié)構(gòu)220較薄，蒸汽冷凝速度快。
請參閱圖5，為本發(fā)明第五實施例的熱管縱向截面圖。其與第四實施例的主要差異是，熱管的對應(yīng)絕熱段530與冷凝段630的毛細(xì)結(jié)構(gòu)230非逐漸變化，而其厚度均勻并小于對應(yīng)蒸發(fā)段430的毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度，即呈階梯狀，從而蒸汽通道330呈現(xiàn)對應(yīng)絕熱段530與冷凝段630的斷面積大于對應(yīng)蒸發(fā)段430斷面積的落差結(jié)構(gòu)。可以理解地，對應(yīng)絕熱段的毛細(xì)結(jié)構(gòu)可設(shè)置為其厚度等于蒸發(fā)段的毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度。
還可以理解地，上述第四實施例及第五實施例的結(jié)構(gòu)也可適用于第一實施例中的熱管結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種熱管，包括一金屬管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該金屬管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該金屬管體沿管體長度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于至少對應(yīng)金屬管體絕熱段部位的非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置于對應(yīng)金屬管體蒸發(fā)段及冷凝段部位內(nèi)壁上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱管，其特征在于上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)為有機材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管，其特征在于上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)為高分子聚合物。
5.如權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于上述高分子聚合物為塑料、樹脂等。
6.如權(quán)利要求3所述的熱管，其特征在于上述非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)為木漿或棉類。
7.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述金屬管體對應(yīng)絕熱段部位的毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)有汽液分隔板。
8.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度由絕熱段向冷凝段方向逐漸變小。
9.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述毛細(xì)結(jié)構(gòu)對應(yīng)絕熱段及冷凝段的厚度均勻并小于蒸發(fā)段的厚度而呈階梯狀。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱管，包括一金屬管體，其內(nèi)具有一密封腔室，并該密封腔室內(nèi)封入有適量工作流體，該金屬管體內(nèi)壁上設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該金屬管體沿管體長度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于至少對應(yīng)金屬管體絕熱段部位的非金屬毛細(xì)結(jié)構(gòu)。該熱管制造成本低，重量輕，且可提高孔隙率及含水量，進而提升熱管性能。
文檔編號F28D15/04GK101063597SQ20061006051
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者侯春樹, 童兆年, 劉泰健 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司