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)：
熱管因體積小、可快速輸送大量熱能、構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕、無需外加作用力、壽命長(zhǎng)、低熱阻、可遠(yuǎn)距傳輸?shù)忍匦?，符合目前?jì)算機(jī)散熱模組的需求，因此被廣泛用來解決散熱問題。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。
熱管依吸熱或散熱等功能位置可區(qū)分為蒸發(fā)段、絕熱段、冷卻段三大區(qū)段。上述熱管的工作原理是在蒸發(fā)段毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的飽和工作介質(zhì)，吸收外部熱源的熱量而蒸發(fā)，由于蒸汽產(chǎn)生的壓差使蒸汽快速移動(dòng)至冷卻段。而蒸汽在冷卻段放熱而冷卻凝縮成液體。此時(shí)，凝縮的工作流體被吸收于冷卻段的毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于冷卻段經(jīng)絕熱段至蒸發(fā)段的毛細(xì)管間的壓差，而回歸于冷卻段。上述工作流體的移動(dòng)及回歸過程循環(huán)運(yùn)作，從而蒸發(fā)段不斷經(jīng)絕熱段向冷卻段持續(xù)性的傳輸熱量。
可見，熱管的三大區(qū)段的功能皆不同，而為了充分發(fā)揮熱管的三大區(qū)段各自功能，使得熱管傳熱性能提升，其各段相應(yīng)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足不同的結(jié)構(gòu)需求，為此業(yè)界正在努力去改善。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種傳熱性能優(yōu)越的熱管。
一種熱管，包括一具有一密封腔室的管體，該管體沿管體長(zhǎng)度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，該管體密封腔室內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)并封入有適量工作流體，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)填滿對(duì)應(yīng)蒸發(fā)段的腔室，且至少對(duì)應(yīng)絕熱段形成有空洞的蒸汽通道。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述熱管由于蒸發(fā)段部分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)是填滿的，有利于提升熱管蒸發(fā)段的吸熱性能而增快蒸發(fā)速度并可增大回流毛細(xì)力而提高冷凝液體的回流速度，從而使得熱管整體傳熱性能大幅提升。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例熱管的縱向截面圖。
圖2A是圖1中II-II部分的橫向截面圖。
圖2B是圖1中III-III部分的橫向截面圖。
圖3是本發(fā)明熱管蜂巢式毛細(xì)結(jié)構(gòu)的橫向截面圖。
圖4A是本發(fā)明熱管支撐件另一種結(jié)構(gòu)的橫向截面圖。
圖4B是本發(fā)明熱管支撐件再一種結(jié)構(gòu)的橫向截面圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例熱管的縱向截面圖。
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例熱管的縱向截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照?qǐng)D1至圖6，對(duì)本發(fā)明熱管予以進(jìn)一步說明。
請(qǐng)參閱圖1至圖2，圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例熱管的縱向截面圖；圖2A是圖1中II-II部分的橫向截面圖，圖2B是圖1中III-III部分的橫向截面圖。該熱管包括一內(nèi)有密封腔室的管體10，其內(nèi)壁面呈光滑或設(shè)有微溝槽，該管體10內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)20，該腔室除了毛細(xì)結(jié)構(gòu)20以外的空間則為蒸汽通道30，并管體10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。該管體10沿管體長(zhǎng)度方向依據(jù)其各段的使用功能可分為蒸發(fā)段40、冷凝段60及位于二者之間的絕熱段50。
該毛細(xì)結(jié)構(gòu)20將位于熱管蒸發(fā)段40及位于冷凝段的靠向熱管端部的腔室填滿，而其余部分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)20沿?zé)峁苤行木€延伸并與熱管管壁具有一定間距，從而形成上述空洞的蒸汽通道30。該熱管對(duì)應(yīng)絕熱段50的蒸汽通道30與毛細(xì)結(jié)構(gòu)20的臨界面上沿?zé)峁荛L(zhǎng)度方向設(shè)有汽液隔離層70，以便防止蒸汽與冷凝液體在絕熱段40位置互相接觸干擾而冷凝液體在途中再次蒸發(fā)，該隔離層70為金屬薄板或金屬薄管構(gòu)成，該隔離層70與熱管管壁之間設(shè)有數(shù)個(gè)柱狀支撐件70，以便將該隔離層70及其內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)20穩(wěn)固定位于熱管中心。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)20可為燒結(jié)粉末式、絲網(wǎng)式或蜂巢式等單一型式的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，或者上述不同單一型式毛細(xì)結(jié)構(gòu)的組合。由于蒸發(fā)段40的毛細(xì)結(jié)構(gòu)20填滿腔室，有利于提高熱管蒸發(fā)段40的吸熱性能并可提高冷凝液體的回流速度及蒸發(fā)速度，從而提升熱管整體傳熱性能。
請(qǐng)參閱圖3，該蜂巢式毛細(xì)結(jié)構(gòu)20是由若干波浪狀金屬薄片21與平板狀金屬薄片22在管體10周向上弧形彎曲后在管體10徑向上交替堆疊形成。該金屬薄片21是沿?zé)峁艿闹芟蛏线B續(xù)彎折形成波浪狀，從而相鄰二金屬薄片21、22之間形成若干管體長(zhǎng)度方向的液體流道。該二種金屬薄片21、22對(duì)應(yīng)蒸發(fā)段及冷凝段部位均設(shè)有供各金屬薄片之間液體流道相通的通道，如若干透孔或開槽等。該種毛細(xì)結(jié)構(gòu)20由于可預(yù)先對(duì)金屬薄片21、22結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效控制，從而可在毛細(xì)結(jié)構(gòu)20制程中有效控制其孔隙率及孔隙大小并可降低冷凝液體的回流流阻。
可以理解地，該熱管的支撐件可為如圖4A所示的沿隔離層70周面與管體10管壁之間向熱管長(zhǎng)度方向延伸的數(shù)個(gè)凸肋狀支撐件80a，或者如圖4B所示的數(shù)個(gè)空心管狀支撐件80b。
請(qǐng)參閱圖5，是本發(fā)明第二實(shí)施例熱管的縱向截面圖。該實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，熱管蒸發(fā)段40a位于管體10a中部，而冷凝段60a具有兩個(gè)并位于熱管兩端，蒸發(fā)段40a與二冷凝段60a之間設(shè)有二絕熱段50a。該冷凝段60a的填滿的毛細(xì)結(jié)構(gòu)20a與未填滿的毛細(xì)結(jié)構(gòu)20a之間設(shè)有一導(dǎo)角23。
請(qǐng)參閱圖6，是本發(fā)明第三實(shí)施例熱管的縱向截面圖。該實(shí)施例與第二實(shí)施例的區(qū)別在于，該熱管兩端彎曲后熱管整體呈U字型，即二冷凝段60b平行并與蒸發(fā)段40b垂直，而二絕熱段50b位于蒸發(fā)段40b兩側(cè)的彎角處。
還可以理解地，本發(fā)明上述各實(shí)施例中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)除了填滿以外的部分皆位于熱管中心，而實(shí)際上該毛細(xì)結(jié)構(gòu)也可以沿?zé)峁軆?nèi)壁設(shè)置；該熱管也可以打扁形成扁平狀，尤其蒸發(fā)段呈扁平狀。
具有上述特征的本發(fā)明熱管，由于蒸發(fā)段部分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)是填滿的，有利于提升熱管蒸發(fā)段的吸熱性能而提高蒸發(fā)速度并可增大回流毛細(xì)力而提高冷凝液體的回流速度，從而使得熱管整體傳熱性能大幅提升。
權(quán)利要求
1.一種熱管，包括一具有一密封腔室的管體，該管體沿管體長(zhǎng)度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，該管體密封腔室內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)并封入有適量工作流體，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)填滿對(duì)應(yīng)蒸發(fā)段的腔室，且至少對(duì)應(yīng)絕熱段形成有空洞的蒸汽通道。
2.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)填滿對(duì)應(yīng)金屬管體冷凝段靠向端部的一部分腔室。
3.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于上述對(duì)應(yīng)絕熱段部位的毛細(xì)結(jié)構(gòu)位于管體中心線與管體壁面具一定間距。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管，其特征在于上述對(duì)應(yīng)絕熱段的毛細(xì)結(jié)構(gòu)與蒸汽通道的臨界面上沿?zé)峁荛L(zhǎng)度方向設(shè)有汽液隔離層。
5.如權(quán)利要求4所述的熱管，其特征在于上述隔離層為金屬薄板或金屬薄管構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的熱管，其特征在于上述隔離層與熱管管壁之間設(shè)有數(shù)個(gè)柱狀、凸肋狀或管狀支撐件。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于上述蒸發(fā)段位于管體的一端。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于上述蒸發(fā)段位于管體的中部而管體兩端部位為冷凝段。
9.如權(quán)利要求8所述的熱管，其特征在于上述熱管彎曲呈U字型。
10.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)是由若干波浪狀金屬薄片與平板狀金屬薄片在管體周向上弧形彎曲后在管體徑向上交替堆疊形成，該二種金屬薄片對(duì)應(yīng)蒸發(fā)段及冷凝段部位均設(shè)有供各金屬薄片之間液體流道相通的通道。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱管，包括一具有一密封腔室的管體，該管體沿管體長(zhǎng)度方向分為蒸發(fā)段、冷凝段及位于兩者之間的絕熱段，該管體密封腔室內(nèi)設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)并封入有適量工作流體，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)填滿對(duì)應(yīng)蒸發(fā)段的腔室，且至少對(duì)應(yīng)絕熱段形成有空洞的蒸汽通道。由于蒸發(fā)段部分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)是填滿的，有利于提升熱管蒸發(fā)段的吸熱性能而增快蒸發(fā)速度并可增大回流毛細(xì)力而提高冷凝液體的回流速度，從而使得熱管整體傳熱性能大幅提升。
文檔編號(hào)F28D15/02GK101093151SQ200610061240
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者劉泰健, 童兆年, 侯春樹 申請(qǐng)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