抗重力式的熱管裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種熱管，特別涉及具有抗重力功能的一種熱管裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今對于電子裝置的效能要求愈來愈高，愈高的效能將導(dǎo)致所產(chǎn)生的熱愈高，因而需要散熱效率愈好的散熱器。

關(guān)于在散熱器中扮演快速傳熱角色的熱管，管內(nèi)系有工作流體或/及蒸汽在熱管的兩端之間來回傳遞。其中，基于重力的影響，使熱空氣上升而冷空氣下降的原理，因此，蒸汽必然是由下往上流動；也基于重力的影響，使水液只能由上(高處)往下(低處)流，因此，工作流體必然是由上往下流動。

然而，使用了熱管的電子裝置卻不一定會依照熱管的設(shè)定方向來使用、安裝或擺放，例如原本的設(shè)定是發(fā)熱源位于熱管的下端。以智能手機或平板電腦為例，由于屏幕可隨地心引力方向自動旋轉(zhuǎn)，因此使用者經(jīng)常橫著使用或顛倒使用，導(dǎo)致電子裝置內(nèi)的熱管跟著反過來而變成發(fā)熱源位于熱管的上端，此時，蒸汽將難以對抗重力而由上往下流動，冷凝的水液也將難以對抗重力而由下往上流動，熱管的傳熱效率將大打折扣而影響散熱。

因此，如何改善上述缺失，乃為本案發(fā)明人所亟欲解決的一大課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗重力式的熱管裝置，具有液、氣分隔的腔體，利用氣體壓力推動液體流動，即使蒸發(fā)端位于熱管上端的情況下，仍能正常工作，達到不限制使用方向的效果。

為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種抗重力式的熱管裝置，其特征在于，包括：

一外管，為一中空管且定義有一長度方向；以及

至少一第一毛細結(jié)構(gòu)，沿該長度方向收容并定位于該外管內(nèi)，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)與該外管之間則形成有至少一蒸汽通道。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該外管具有彼此相對的一第一內(nèi)端和一第二內(nèi)端，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的兩端分別抵接于該外管的該第一內(nèi)端和該第二內(nèi)端而定位。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，進一步包括至少一內(nèi)管，該至少一內(nèi)管包繞于該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的兩端部分別自該至少一內(nèi)管的兩端外露，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的該兩端部則連通于該至少一蒸汽通道。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一內(nèi)管的該兩端各開設(shè)有至少一缺口，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的該兩端部分別經(jīng)由該至少一內(nèi)管的該兩端的該至少一缺口而外露且連通于該至少一蒸汽通道。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一蒸汽通道沿該長度方向形成于該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)與該外管之間。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的外周緣與該外管的內(nèi)壁之間彼此間隔。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的外周緣局部接觸于該外管的內(nèi)壁。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)是一實心毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)是一粉末繞結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)或為緊密地成捆卷繞的一金屬網(wǎng)式毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該第一毛細結(jié)構(gòu)設(shè)有多個。

本發(fā)明還提供一種抗重力式的熱管裝置，其特征在于，包括：

一外管，為一中空管且定義有一長度方向；

至少一第一毛細結(jié)構(gòu)，沿該長度方向收容并定位于該外管內(nèi)，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)與該外管之間沿該長度方向形成有至少一蒸汽通道；以及

至少一內(nèi)管，包繞于該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的兩端分別經(jīng)由該至少一內(nèi)管的兩端而外露且與該至少一蒸汽通道連通。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，進一步包括兩個第二毛細結(jié)構(gòu)，該外管具有彼此相對的一第一內(nèi)端和一第二內(nèi)端，該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于 該第一內(nèi)端內(nèi)和該第二內(nèi)端內(nèi)，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的該兩端則分別連接且定位于該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)各開設(shè)有至少一凹部，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的該兩端分別插接于各該第二毛細結(jié)構(gòu)的該至少一凹部而定位。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)與該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)是相同或相異的毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，進一步包括一第三毛細結(jié)構(gòu)，該第三毛細結(jié)構(gòu)設(shè)置于該外管的內(nèi)壁且連接于該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)之間。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一蒸汽通道形成于該外管、該至少一內(nèi)管與該兩個第二毛細結(jié)構(gòu)之間。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的外周緣與該外管的內(nèi)壁之間彼此間隔。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)的外周緣局部接觸于該外管的內(nèi)壁。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)是一實心毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該至少一第一毛細結(jié)構(gòu)是一粉末繞結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)或為緊密地成捆卷繞的一金屬網(wǎng)式毛細結(jié)構(gòu)。

所述的抗重力式的熱管裝置，其中，該第一毛細結(jié)構(gòu)和其中的內(nèi)管都設(shè)有多個，各該內(nèi)管包繞于各該第一毛細結(jié)構(gòu)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下功效：能在即使顛倒使用的情況下，仍能對抗重力而正常使用，從而達到不限制使用方向的無使用方向性效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例于縱剖時的剖視示意圖。

圖2為本發(fā)明依據(jù)圖1于橫剖時的剖視示意圖。

圖3為本發(fā)明第二實施例于橫剖時的剖視示意圖。

圖4為本發(fā)明第三實施例于橫剖時的剖視示意圖。

圖5為本發(fā)明第四實施例于縱剖時的剖視示意圖。

圖6為本發(fā)明依據(jù)圖5的蒸汽和水的流動示意圖。

圖7為本發(fā)明第五實施例于縱剖時的剖視示意圖。

圖8為本發(fā)明依據(jù)圖7的蒸汽和水的流動示意圖。

圖9為本發(fā)明第六實施例于縱剖時的剖視示意圖。

附圖標記說明：1-外管；11-第一內(nèi)端；12-第二內(nèi)端；2-第一毛細結(jié)構(gòu)；21、22-端部；3-蒸汽通道；4-內(nèi)管；41、42-缺口；5-第二毛細結(jié)構(gòu)；51、52-凹部；7-第三毛細結(jié)構(gòu)；d-長度方向；h-發(fā)熱源。

具體實施方式

有關(guān)本發(fā)明的詳細說明和技術(shù)內(nèi)容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，非用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種抗重力式的熱管裝置，能迫使蒸汽由上往下流動，并順勢推擠熱交換后的凝結(jié)水由下往上流動，從而適用于方向不固定或無使用方向性的電子裝置。如圖1～圖2所示為本發(fā)明的第一實施例，如圖3、圖4、圖5所示分別為本發(fā)明的第二、三、四實施例，如圖7、圖9所示分別為本發(fā)明的第五、六實施例，如圖6、圖8則分別為本發(fā)明第四、五實施例的蒸汽和水的流動示意圖。

如圖1和圖2所示本發(fā)明第一實施例的熱管裝置，包括一外管1以及至少一第一毛細結(jié)構(gòu)2，第一毛細結(jié)構(gòu)2的數(shù)量不限，于本實施例中則以一根第一毛細結(jié)構(gòu)2為例進行說明。外管1為一中空管且具有彼此相對的一端和另一端，由外管1的一端到另一端(或由另一端到一端)則定義為一長度方向d。

第一毛細結(jié)構(gòu)2沿長度方向d收容并定位于外管1內(nèi)，定位的方式不限，于本實施例中則以本段后述的方式為例進行說明：外管1具有彼此相對的一第一內(nèi)端11和一第二內(nèi)端12，第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端則分別抵接于第一內(nèi)端11和第二內(nèi)端12而定位于外管1內(nèi)，以能利用第一毛細結(jié)構(gòu)2而在外管1內(nèi)的兩端之間快速地傳遞水。

第一毛細結(jié)構(gòu)2與外管1之間還沿長度方向d形成有至少一蒸汽通道3，如此組合成本發(fā)明第一實施例的熱管裝置。其中，蒸汽通道3的數(shù)量不限，于本實施例中，由于第一毛細結(jié)構(gòu)2的外周緣與外管1的內(nèi)壁之間彼此間隔而不接觸(見圖2)，且不限定第一毛細結(jié)構(gòu)2一定位在外管1之中央，只要不接觸外管1的內(nèi)壁即可，因此，第一毛細結(jié)構(gòu)2與外管1之間僅形成有一個蒸汽通道3。 然而，在圖中未示的實施例中，若第一毛細結(jié)構(gòu)2被制造成橢圓柱狀而非圖2所示的圓柱狀，就能將外管1的中空內(nèi)部區(qū)隔出兩個蒸汽通道(圖中未示)。

第一毛細結(jié)構(gòu)2是一實心毛細結(jié)構(gòu)，但不限定是何種實心毛細結(jié)構(gòu)，于本實施例中則以粉末繞結(jié)式毛細結(jié)構(gòu)(如各圖所示)或緊密地成捆卷繞的金屬網(wǎng)式毛細結(jié)構(gòu)(圖中未示)為例進行說明。

如圖3所示本發(fā)明第二實施例的熱管裝置，大致與前述第一實施例相同，差異僅在第二實施例的第一毛細結(jié)構(gòu)2的外周緣局部接觸于外管1的內(nèi)壁。

如圖4所示本發(fā)明第三實施例的熱管裝置，大致與前述第一實施例相同，差異僅在第三實施例的第一毛細結(jié)構(gòu)2的數(shù)量是多數(shù)且彼此間隔，各第一毛細結(jié)構(gòu)2的外周緣與外管1的內(nèi)壁之間也都彼此間隔而不接觸。

如圖5所示本發(fā)明第四實施例的熱管裝置，大致與前述第一實施例中相同，差異僅在第四實施例進一步包括一內(nèi)管4。內(nèi)管4包繞于第一毛細結(jié)構(gòu)2，并使第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22分別自內(nèi)管的兩端外露，外露的方式不限，于本實施例中則以本段后述的方式為例進行說明：內(nèi)管4的兩端分別開設(shè)有至少一缺口41、42，第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22則分別經(jīng)由內(nèi)管4一端的缺口41和內(nèi)管4另一端的缺口42而外露，并使外露后的兩端部21、22與蒸汽通道3連通。

如圖6所示，當本發(fā)明第四實施例的熱管裝置以其上端部為蒸發(fā)端時，熱管裝置的下端部則為冷凝端，因此，本發(fā)明熱管裝置的上端部任一側(cè)(例如：頂側(cè)，見圖6；或圍繞著頂側(cè)的旁側(cè)，圖中未示)與發(fā)熱源h貼接。當熱管裝置內(nèi)的工作流體因為發(fā)熱源h的熱而蒸發(fā)時，由于唯一能讓蒸汽流動的就只有蒸汽通道3，因而迫使蒸汽經(jīng)由蒸汽通道3由上往下流動(虛線箭頭，與一般蒸汽必然由下往上流動的方向相反)；當蒸汽流至冷凝端時，將凝結(jié)成水，水則受到蒸汽的推擠以及第一毛細結(jié)構(gòu)2的吸水作用，以由下往上經(jīng)由第一毛細結(jié)構(gòu)2回到蒸發(fā)端(空心的虛線箭頭，與一般水必然由上往下流動的重力方向相反)，再受熱變成蒸汽，如此循環(huán)。

本發(fā)明熱管裝置的蒸發(fā)端和冷凝端并不限于圖6所示的配置方式，在使用上當然也可反過來，也就是也可改以熱管裝置的上端部為冷凝端，下端部則為蒸發(fā)端。

如圖7和圖8所示本發(fā)明第五實施例的熱管裝置，大致與前述第一實施例相同，差異僅在還包括有一內(nèi)管4以及不同的第一毛細結(jié)構(gòu)2定位方式，較佳則還包括兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5。

內(nèi)管4包繞于第一毛細結(jié)構(gòu)2，并使第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端能分別經(jīng)由內(nèi)管4的兩端而外露，外露的方式不限，于本實施例中則以第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22凸出于內(nèi)管4的兩端的外而外露為例進行說明，也就是第一毛細結(jié)構(gòu)2的長度大于內(nèi)管4的長度。

兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5分別設(shè)置(充填)于外管1的第一內(nèi)端11內(nèi)和第二內(nèi)端12內(nèi)，第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端則分別連接且定位于兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5，連接且定位的方式不限，于本實施例中則以本段后述的方式為例進行說明：各第二毛細結(jié)構(gòu)5具有一定的厚度，以利于在其一端面各開設(shè)一凹部51、52，第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22則分別插接于各第二毛細結(jié)構(gòu)5的凹部51、52而定位(第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22可完全接合于第二毛細結(jié)構(gòu)5)，使第一毛細結(jié)構(gòu)2連接于兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5之間而連通，水則能從一端的第二毛細結(jié)構(gòu)5經(jīng)由第一毛細結(jié)構(gòu)2而流至另一端的第二毛細結(jié)構(gòu)5。此時，內(nèi)管4與外管1之間以及兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5之間則形成前述的蒸汽通道3，且第一毛細結(jié)構(gòu)2的兩端部21、22分別經(jīng)由兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5而與蒸汽通道3連通。

如圖8所示，本發(fā)明第五實施例的熱管裝置系以其上端部為蒸發(fā)端，下端部則為冷凝端。當熱管裝置內(nèi)的工作流體因為發(fā)熱源h的熱而蒸發(fā)時，由于唯一能讓蒸汽流動的就只有蒸汽通道3，因而迫使蒸汽經(jīng)由蒸汽通道3由上往下流動(虛線箭頭)；當蒸汽流至冷凝端時，將凝結(jié)成水，水則受到蒸汽的推擠以及第一、二毛細結(jié)構(gòu)2、5的吸水作用，以從下端的第二毛細結(jié)構(gòu)5，由下往上經(jīng)由第一毛細結(jié)構(gòu)2回到上端的第二毛細結(jié)構(gòu)5所在的蒸發(fā)端(空心的虛線箭頭)，再受熱變成蒸汽，如此循環(huán)。

如圖9所示本發(fā)明第六實施例的熱管裝置，大致與前述第五實施例中相同，差異僅在第六實施例進一步包括一第三毛細結(jié)構(gòu)7。第三毛細結(jié)構(gòu)7設(shè)置于外管1的內(nèi)壁且連接于兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5之間，以輔助第一毛細結(jié)構(gòu)2(也連接于兩個第二毛細結(jié)構(gòu)5之間)在外管1內(nèi)的兩端之間傳遞水，從而具有提升傳遞水的速度的功效。

此外，本發(fā)明第四～六實施例也都能如第一、二、三實施例那樣，讓第一毛細結(jié)構(gòu)2的外周緣與外管1的內(nèi)壁之間彼此間隔而不接觸(參圖2，但不限定一 定要位在外管1的中間)；或讓第一毛細結(jié)構(gòu)2的外周緣僅局部接觸于外管1的內(nèi)壁(參圖3)；又或讓第一毛細結(jié)構(gòu)2和內(nèi)管4都為多數(shù)，各內(nèi)管4包繞于各第一毛細結(jié)構(gòu)2，且各內(nèi)管4之間也彼此間隔而不接觸(參圖4)。至于各第二毛細結(jié)構(gòu)5和第三毛細結(jié)構(gòu)7是何種毛細結(jié)構(gòu)，則可為相同于或相異于第一毛細結(jié)構(gòu)2。

綜上所述，本發(fā)明相較于背景技術(shù)具有以下功效：能在即使顛倒使用本發(fā)明熱管裝置的情況下，仍能對抗重力使蒸汽由上往下流動、使水由下往上流動，達到不限制使用方向的無使用方向性效果，完全適用于現(xiàn)今許多本身即無使用方向性的電子裝置。換言之，本發(fā)明熱管裝置既可正向使用(發(fā)熱源h位于熱管裝置的下端，圖中未示)也可反向使用(發(fā)熱源h位于熱管裝置的上端，如圖6和圖8所示)，因此本發(fā)明熱管裝置并無使用方向性。

以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳可行實施例而已，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，舉凡運用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均理同包含于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，合予陳明。