專利名稱：管體式回路型熱管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種散熱裝置，特別涉及一種管體式回路型熱管的創新結構設計。
背景技術：
由于近年來信息科技發展迅速，為了追求更高性能的電子設備，相關業界均致力 于半導體制造工藝的改進。由于現今制造技術的高細微化程度，使得單一組件中已經能夠 包含有眾多晶體管，且使組件的運作速度亦成倍增長；除此之外，為了應對現今各種電子產 品輕薄短小化的發展趨勢，故其內部組件的設置密度也相對提高，但如此卻出現電子產品 內部各封裝組件發熱量越來越高的現象，而電子產品使用后的損壞，大部份為溫度過高所 致；因此，如何更有效地將電子產品內部組件所產生的熱散逸至外部，便成為目前相關業界 重要的技術課題。 至于電子產品的散熱結構設計，目前常見的大概分為散熱鰭片以及熱管兩種方式
或其組合形式；其中所述熱管散熱由于散熱效率較高，目前更是被普遍使用。 然而，傳統延伸狀的熱管在使用上，由于其工作流體與氣體處于同一空間內且呈
彼此相互逆向流動的狀態，故氣、液體二者流動時會相互干擾阻礙，造成須承受額外流阻而
導致熱傳量下降、散熱效率不足的問題與缺弊。 基于這個問題，便有相關業界研發出另一種回路型散熱裝置以改良，所述回路型
散熱裝置主要是創造一種循環導流空間，使得工作液與蒸發氣體的流動路徑能夠分離，以
避免前述傳統熱管氣、液體相互逆向流動而增加流阻的問題；不過，目前現有回路型散熱裝
置的相關前案及技術雖有較多記載，然而綜觀而論，由于考慮冷凝液回流至蒸發部位的效
率與可行性，使得現有回路型散熱裝置的具體結構形態，多數均采用細徑管體制成其冷凝
液回流部位以及蒸氣導流區段，以產生虹吸作用，而其冷凝部位、蒸發部位則采用體積空間
較大的殼體或管體制成，但如此一來，使得現有回路型散熱裝置普遍存在以下缺點 1、由于現有回路型散熱裝置整體必須由多個單獨制成的結構體相互組接構成，使
得材料、制造、裝配等各項成本均相對大幅提高，從而產生不易量產制造與加工、不符合較
佳產業經濟效益的缺點。 2、由于組接部位較多，導致現有回路型散熱裝置內部真空狀態的長久維持較傳統 熱管更加困難，其各組接部位均存在較大的破損率及隱憂，進而嚴重影響到回路型散熱裝 置的構造堅固性與使用壽命。 3、其細徑狀的冷凝液回流部位及蒸氣導流區段，相對局限了熱傳導量，使得現有
回路型散熱裝置的最大規格因此頗受限制，而造成無法應用于某些產品結構上的缺憾。 因此，針對上述現有回路型散熱裝置使用上所存在的問題，如何研發出一種能夠
更具理想實用性的創新構造，實為有待相關業界再加以思索突破的目標及方向。 發明人本于多年從事相關產品的制造開發與設計經驗，針對上述目標，詳加設計
與審慎評估后，終得一確具實用性的本創作。
發明內容本實用新型提供一種管體式回路型熱管，其目的在于針對現有回路型散熱裝置結 構設計上仍舊存在不易量產制造加工、欠缺耐用性以及熱傳導量頗受局限等問題加以思索 突破。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種管體式回路型熱管，包括 —回路型中空管體，其包括有一管壁以及形成于該管壁內部呈中空且封閉的一循 環空間，該循環空間內填入一工作液，且所述循環空間沿其循環路徑依序區分成一蒸發段、 一蒸氣導流段、一冷凝段以及一工作液回流段； —第一燒結毛細組織，填滿于所述回路型中空管體的工作液回流段所屬空間中； —第二燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的蒸發段管壁呈環狀分布，所述 第二燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織連接； —第三燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的冷凝段管壁呈環狀分布，所述
第三燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織連接。 上述技術方案中的有關內容解釋如下 1、上述方案中，所述回路型中空管體為單一管體彎曲構成的一體成型結構。 2、上述方案中，所述回路型中空管體整體的外徑相等。 3、上述方案中，所述回路型中空管體蒸發段、蒸氣導流段、冷凝段三者外徑相等， 所述工作液回流段的外徑相對前三者較小。 4、上述方案中，所述工作液回流段與蒸發段、冷凝段之間具有轉角部位，所述第一 燒結毛細組織二端延伸超過所述轉角部位。 5、上述方案中，所述回路型中空管體的冷凝段所對應的管壁外部設有散熱片。 6、上述方案中，所述回路型中空管體的蒸發段、冷凝段、工作液回流段，至少其中 一者的管壁設有溝槽狀毛細組織。 7、上述方案中，所述回路型中空管體的至少蒸發段管壁為全部或局部側壓扁而形 成有平靠面。 為達到上述目的，本實用新型采用的另一種技術方案是一種管體式回路型熱管， 包括 —種管體式回路型熱管，包括 —回路型中空管體，其包括有一管壁以及形成于該管壁內部呈中空且封閉的一循 環空間，該循環空間內填入一工作液，且所述循環空間沿其循環路徑依序區分成一蒸發段、 一蒸氣導流段、一冷凝段以及一工作液回流段； —第一燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的工作液回流段兩端臨近所述蒸 發段與冷凝段連接處； 其中，所述工作液回流段兩端之間未設有所述第一燒結毛細組織的區段設為管徑 介于0. 5 3. 5mm之間的細管形態，進而界定形成一虹吸管段； —第二燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的蒸發段管壁呈環狀分布，所述 第二燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織相連接； —第三燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的冷凝段管壁呈環狀分布，所述
5第三燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織相連接。 上述技術方案中的有關內容解釋如下 1、上述方案中，所述回路型中空管體為單一管體彎曲構成的一體成型結構。 2、上述方案中，所述工作液回流段與蒸發段、冷凝段之間具有轉角部位，所述第一 燒結毛細組織二端延伸超過所述轉角部位。 3、上述方案中，所述回路型中空管體的冷凝段所對應的管壁外部設有散熱片。 4、上述方案中，所述回路型中空管體的蒸發段、冷凝段、工作液回流段，至少其中 一者的管壁設有溝槽狀毛細組織。 5、上述方案中，所述回路型中空管體的至少蒸發段管壁為全部或局部側壓扁而形 成有平靠面。 本實用新型對照先前技術而言，可達到如下優點 1、與傳統熱管相比較而言，本實用新型能大幅提升熱傳導效益，達到散熱效果更 佳的實用進步性。 2、與現有回路型散熱裝置相比較而言，本實用新型能達到更易制造加工、真空更 易長久保持、可以大管徑制造而能加大工作液、蒸氣的流量與效率、應用涵蓋領域更廣泛等 實用進步性及較佳產業經濟效益。
附圖1為本實用新型結構較佳實施例的平面剖視圖； 附圖2為本實用新型結構另一實施例的平面剖視圖； 附圖3為本實用新型的工作液回流段管壁設有溝槽狀毛細組織的實施例平面剖 視圖； 附圖4為本實用新型的蒸發段管壁設有溝槽狀毛細組織的實施例平面剖視圖； 附圖5為本實用新型的蒸發段管壁壓扁形成有平靠面的實施例立體圖； 附圖6為本實用新型的工作液回流段形成有虹吸管段的實施例平面剖視圖。
以上附圖中A、管體式回路型熱管；10、回路型中空管體；10B、回路型中空管體； 11、管壁；12、循環空間；13、工作液；14、蒸發段；15、蒸汽導流段；16、冷凝段；17、工作液回
流段；18、轉角部位；19、蒸氣；20、第一燒結毛細組織；30、第二燒結毛細組織；40、第三燒結
毛細組織；50、散熱片；60、發熱源；70、溝槽狀毛細組織；80、平靠面；90、虹吸管段。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述 實施例請參閱圖1所示， 一種管體式回路型熱管A，包括 —回路型中空管體IO，其包括有一管壁11以及形成于該管壁11內部呈中空且封 閉的一循環空間12，該循環空間12內填入一工作液13(如冷媒)，且所述循環空間12沿其 循環路徑依序區分成一蒸發段14、一蒸氣導流段15、一冷凝段16、一工作液回流段17 ; —第一燒結毛細組織20，填滿固設于所述回路型中空管體10的工作液回流段17 所屬空間中； —第二燒結毛細組織30，設于所述回路型中空管體10的蒸發段14管壁11內側呈環狀分布，所述第二燒結毛細組織30 —端與所述第一燒結毛細組織20連接； —第三燒結毛細組織40，設于所述回路型中空管體10的冷凝段16管壁11呈環狀
分布，所述第三燒結毛細組織40的一端與所述第一燒結毛細組織20連接。 其中，如圖1所示，所述回路型中空管體10為單一管體彎曲構成的一體成型結構。 其中，如圖1所示，所述回路型中空管體10整體的外徑相等。再如圖2所示的回
路型中空管體10B，其蒸發段14、蒸氣導流段15、冷凝段16三者的外徑(Wl)相等、而所述工
作液回流段17的外徑(W2)則設為相對較小于前三者的外徑(Wl)。 其中，如圖1所示，所述回路型中空管體10的整體可設成一口字形循環形態，構成 所述工作液回流段17與蒸發段14、冷凝段16之間具有轉角部位18，填滿于所述工作液回 流段17的第一燒結毛細組織20 二端進一步延伸超過所述轉角部位18。 其中，如圖1所示，所述回路型中空管體10的冷凝段16所對應的管壁11外部增 設有若干散熱片50，以進一步提升所述冷凝段16的散熱冷卻效率。 憑借上述結構組成設計，現就本實用新型的使用狀態說明如下 請參圖1所示，所述管體式回路型熱管A使用上，以其回路型中空管體10的蒸發 段14管壁11外部抵靠于一預定的發熱源60 (如CPU)，當聚集于該蒸發段14所設第二燒結 毛細組織30的工作液13接收來自于所述發熱源60的熱能而產生液一氣相變時，即轉變成 蒸氣19，此時由于所述工作液回流段17具有填滿狀態的第一燒結毛細組織20，故蒸氣19 會朝空間通暢、阻力較小的蒸氣導流段15方向流動，接著，蒸氣19會隨著所述蒸氣導流段 15的導引來到遠離所述發熱源60的冷凝段16，憑借所述冷凝段16的冷卻降溫作用，使得 蒸氣19冷凝轉變回液態的工作液13，接著，所述工作液13將會順著冷凝段16所設第三燒 結毛細組織40而導引至所述工作液回流段17所設第一燒結毛細組織20，再借由所述第一 燒結毛細組織20的毛細導引作用，將工作液13再度導引回流至所述蒸發段14所設第二燒 結毛細組織30，至此而完成一個散熱循環過程；由此，可構成一種液體與氣體流動區段相 分離且交互循環的回路型熱管結構。 其中，所述回路型中空管體10的蒸發段14、冷凝段16、工作液回流段17中至少其 中一者的管壁設有溝槽狀毛細組織70 ;此如圖3所示，所述工作液回流段17的管壁設有所 述溝槽狀毛細組織70的結構；又如圖4所示，為所述蒸發段14的管壁設有所述溝槽狀毛細 組織70的結構。 如圖5所示，所述回路型中空管體10的至少蒸發段14管壁可全部或局部側壓扁 而形成有一平靠面80，借此平靠面80的設置，以利于所述發熱源60達到平穩且大面積的組 靠效果，而能獲得較佳的熱傳導率。 再如圖6所示，其中所述第一燒結毛細組織20，亦可設于所述回路型中空管體10 的工作液回流段17兩端臨近所述蒸發段14與冷凝段16連接處；其中，所述工作液回流段 17兩端之間未設有所述第一燒結毛細組織20的區段，設為管徑介于0. 5 3. 5mm之間的細 管形態，進而界定形成一虹吸管段90 ;憑借所述虹吸管段90的設計，使得所述工作液回流 段17的最大長度規格能夠再進一步擴增而達到相同工作液回流導引效果，由此，以使所述 管體式回路型熱管A能夠有更大規格的實施形態以應對更多元的使用需求。 本實用新型優點 1、若與背景技術所提及的傳統熱管相比較而言，本實用新型憑借其液體與氣體流動區段相分離且交互循環的回路結構設計，能夠消除傳統熱管氣、液體相互逆流干擾阻礙
的問題，故可大幅提升熱傳導的效率，進而達到散熱效果更佳的實用進步性。 2、若與背景技術所提及的傳統回路型散熱裝置相較而言，本實用新型可達到如下
優點 (1)由于本實用新型回路型中空管體具體制程上采用單一管體彎曲構成的一體結
構，故構件數量以及組接部位均可精簡至最少最簡化的狀態，因此可達到更易制造加工、制 造成本大幅降低的進步性與較佳的產業經濟效益。 (2)由于本實用新型回路型中空管體具體制程上采用單一管體彎曲構成的一體結 構，故組接部位可精簡至最少狀態，因此內部真空環境被破壞的機率相對降至最低，故真空 狀態更容易長久保持而具有更加堅固耐用、使用壽命更長的優點。 (3)由于本實用新型的工作液回流段所屬空間中采用填滿的第一燒結毛細組織作 為導引工作液回流的結構體，此填滿的燒結毛細組織設計，縱使橫斷面較大仍然具有極佳 的虹吸作用，故加工時能夠以較大管徑制造熱管管體，由此而加大工作液、蒸氣的流量與效 率，達到提升回路型散熱裝置散熱效能的實用進步性。
(4)本實用新型的管體式回路型熱管由于其工作液回流段以及蒸發段均可以較大
管徑制造，故熱管的整體最大長度規格可擴張程度較現有回路型散熱裝置能夠更多提升，
使得應用涵蓋領域更加廣泛，本實用新型的管體式回路型熱管將可應用于毛細回流長度
(或高度)小于300mm的各種散熱環境如LED車燈、LED路燈、各種計算機散熱模塊等產品
結構上，而具有適用性更多元、廣泛的實用進步性及較佳產業利用效益。 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術
的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。
凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
8
權利要求一種管體式回路型熱管，其特征在于包括一回路型中空管體，其包括有一管壁以及形成于該管壁內部呈中空且封閉的一循環空間，該循環空間內填入一工作液，且所述循環空間沿其循環路徑依序區分成一蒸發段、一蒸氣導流段、一冷凝段以及一工作液回流段；一第一燒結毛細組織，填滿于所述回路型中空管體的工作液回流段所屬空間中；一第二燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的蒸發段管壁呈環狀分布，所述第二燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織連接；一第三燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的冷凝段管壁呈環狀分布，所述第三燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織連接。
2. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體為單 一管體彎曲構成的一體成型結構。
3. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體整體 的外徑相等。
4. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體蒸發 段、蒸氣導流段、冷凝段三者外徑相等，所述工作液回流段的外徑相對前三者較小。
5. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述工作液回流段與蒸發 段、冷凝段之間具有轉角部位，所述第一燒結毛細組織二端延伸超過所述轉角部位。
6. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的冷 凝段所對應的管壁外部設有散熱片。
7. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的蒸 發段、冷凝段、工作液回流段，至少其中一者的管壁設有溝槽狀毛細組織。
8. 根據權利要求1所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的至 少蒸發段管壁為全部或局部側壓扁而形成有平靠面。
9. 一種管體式回路型熱管，其特征在于包括一回路型中空管體，其包括有一管壁以及形成于該管壁內部呈中空且封閉的一循環空 間，該循環空間內填入一工作液，且所述循環空間沿其循環路徑依序區分成一蒸發段、一蒸 氣導流段、一冷凝段以及一工作液回流段；一第一燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的工作液回流段兩端臨近所述蒸發段 與冷凝段連接處；其中，所述工作液回流段兩端之間未設有所述第一燒結毛細組織的區段設為管徑介于 0. 5 3. 5mm之間的細管形態，進而界定形成一虹吸管段；一第二燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的蒸發段管壁呈環狀分布，所述第二 燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織相連接；一第三燒結毛細組織，設于所述回路型中空管體的冷凝段管壁呈環狀分布，所述第三 燒結毛細組織的一端與所述第一燒結毛細組織相連接。
10. 根據權利要求9所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體為單 一管體彎曲構成的一體成型結構。
11. 根據權利要求9所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述工作液回流段與蒸發 段、冷凝段之間具有轉角部位，所述第一燒結毛細組織二端延伸超過所述轉角部位。
12. 根據權利要求9所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的冷 凝段所對應的管壁外部設有散熱片。
13. 根據權利要求9所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的蒸 發段、冷凝段、工作液回流段，至少其中一者的管壁設有溝槽狀毛細組織。
14. 根據權利要求9所述的管體式回路型熱管，其特征在于所述回路型中空管體的至 少蒸發段管壁為全部或局部側壓扁而形成有平靠面。
專利摘要一種管體式回路型熱管，包括一回路型中空管體，包括管壁及內部呈中空且封閉的循環空間，該循環空間內填入一工作液，且沿其循環路徑依序區分成一蒸發段、一蒸氣導流段、一冷凝段、一工作液回流段；其中，該工作液回流段所屬空間中具有呈填滿設置的第一燒結毛細組織，該蒸發段管壁具有呈環狀分布的第二燒結毛細組織，該冷凝段管壁則具有呈環狀分布的第三燒結毛細組織，所述第二、第三燒結毛細組織的一端與第一燒結毛細組織相連接。借此，可達到熱傳導效益較傳統熱管大幅提升，而較現有回路型散熱裝置能夠達到更易制造加工、真空更易長久保持、可以大管徑制造而能加大工作液、蒸氣的流量與效率、應用涵蓋領域更廣泛等實用進步性及較佳產業經濟效益。
文檔編號F28F1/12GK201463680SQ20092004832
公開日2010年5月12日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者羅志忠, 饒振奇 申請人:蘇州聚力電機有限公司