CN101464107A - 热管 - Google Patents
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Abstract
一种热管，包括一壳体，其内具有一密封腔室，该密封腔室内封入适量工作流体，该壳体的内壁上设有一毛细结构层，该毛细结构层仅覆盖于壳体的部分内壁上。与现有技术相比，本发明热管的壳体仅其部分内壁上覆盖有毛细结构层，而其他部分的内壁上无毛细结构层覆盖，热管内凝结工作液体的回流需经过该无毛细结构层覆盖的部分内壁，能减小凝结液体的回流阻力，从而加速凝结液体的回流，因而大大增强热管的传热能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种传热装置，特别涉及一种热管。
背景技术
热管具有超静音、高热传导率、重量轻、尺寸小、无可动件、结构简单及多用途等特性而被广泛应用，其基本构造是在密闭管材内壁衬以易吸收工作液体的毛细结构层，而其中央的空间则为空腔体状态，并在抽真空的密闭管材内注入相当于毛细结构层孔隙总容积的工作液体。热管依吸收与散出热量的相关位置可分为蒸发段、冷凝段；其操作原理是通过工作液体的汽液两相变化来传递热量。首先，工作液体在蒸发段吸收来自热源的热量，使工作液体蒸发并使蒸汽快速通过管内空间，到达冷凝段冷却凝结成液体且释放出热能，冷凝段的工作液体通过贴于热管内壁的毛细结构层所提供的毛细力回流至蒸发段，如此热管通过持续相变化的热能循环来传输热量。
目前，热管内的毛细结构大多为烧结金属粉末、金属网、金属丝以及上述不同单一型式毛细结构的组合。然而，现有的热管其冷凝段中凝结液体回流通道是利用与蒸发段相同的毛细结构，使液体的摩擦阻力亦随之增加，不利于工作液体的回流而易发生干化，限制其最大传热能力。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种热传性能优越的热管。
一种热管，包括一壳体，其内具有一密封腔室，该密封腔室内封入适量工作流体，该壳体的内壁上设有一毛细结构层，该毛细结构层仅覆盖于壳体的部分内壁上。
与现有技术相比，本发明热管的壳体仅其部分内壁上覆盖有毛细结构层，而其他部分的内壁上无毛细结构层覆盖，热管内凝结工作液体的回流需经过该无毛细结构层覆盖的部分内壁，能减小凝结液体的回流阻力，从而加速凝结液体的回流，因而大大增强热管的传热能力。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明热管的一较佳实施例的立体示意图，且该热管的部分壳体被移除。
图2为图1中热管的纵向截面图。
图3为图1中热管的横向截面图。
具体实施方式
图1为本发明热管一实施例的立体示意图。本实施例中以直型管状热管为例，且图1中只示出了该热管的一部分。该热管包括一管状壳体10、填充于壳体10内的工作液体(图未示)及一覆盖于壳体10内壁上的毛细结构层20。
壳体10可由铜、铝等导热性良好的金属材料制成，其内形成一密封腔体102，该密封腔体102一般被抽成真空或接近真空，以利于工作液体的受热蒸发。同时，该密封腔体102也是作为工作液体受热后变成蒸汽的蒸汽通道。工作液体一般为水、酒精、氨水及其混合物等潜热较高的液体。
请同时参考图2和图3，壳体10的内壁上形成螺旋形的毛细沟槽104。该沟槽104由热管的一端向另一端螺旋延伸贯穿壳体10的整个内壁。
毛细结构层20仅覆盖在壳体10的部分内壁上。本实施例中的该毛细结构层20覆盖在壳体10的内壁一半圆周面上，即壳体10内壁的下半圆周面上覆盖有毛细结构层20，而壳体10内壁的上半圆周面上没有该毛细结构层20，且该毛细结构层20沿壳体10的轴向方向从热管的一端向另一端连续延伸。可以理解地，于不同实施例中该毛细结构层20覆盖的壳体10的内壁的圆周面积可不同。本实施例中的毛细结构层20为铜粉烧结层，其为壳体10内壁形成沟槽104后再置入铜粉于壳体10内烧结而成。同样地，该毛细结构层20也可为其他形式的毛细结构如金属丝网式等。毛细结构层20最厚处的厚度也即毛细结构层20结合沟槽104处的厚度大于沟槽104的深度，因而毛细结构层20不但将沟槽104填平，还有一定厚度的毛细结构层20溢出沟槽104之外，以保持毛细结构层20在整个壳体10的轴向方向上的平整和连续性，从而提高其工作性能。
为更加方便地说明该热管的工作原理，现定义图2中热管的左端为蒸发端，右端为冷凝端。当热管的蒸发端接触热源受热后，热量传导至热管壳体10内的工作流体，工作流体由液态转变成汽态的蒸汽，由此相变作用使得大量的热被蒸汽带离蒸发端，并沿热管中心的密封腔体102作高速运动输送到冷凝端。到达冷凝端的蒸汽因遇冷放热而冷凝成液体，这些工作液体通过毛细结构层20及沟槽104的毛细力作用下又流回到蒸发端，如此连续循环以达到将热量沿热管的轴向从热管的蒸发端传送到冷凝端的目的。
请再参考图3，热管在实际应用时都有一面朝向热源，而另一面远离热源，该热管的壳体10内覆盖有毛细结构层20的下半个圆周面即为朝向热源的面。当该下半个圆周面受热后，热量传导至热管壳体10内的工作流体，使工作流体由液态转变成汽态的蒸汽，由此相变作用使得大量的热被蒸汽带离该下半个圆周面，并沿密封腔体102的径向方向竖直向上输送到壳体10的上半个圆周面，蒸汽在壳体10的上半个圆周面遇冷放热而冷凝成液体，这些工作液体通过重力或沟槽104的毛细力作用下沿壳体10的内壁面又流回到壳体10的下半个圆周面，如此连续循环。由上可知，该热管相当于在其壳体10的下半个圆周面形成另外一个蒸发端，而在壳体10的上半个圆周面形成另外一个冷凝端，可将热量沿热管的径向从热管的壳体10的下半个圆周面传送到上半个圆周面。因此该热管存在轴向和径向上的双重热量循环，使得热量的传输更加迅速，从而提高热管的传热性能。
更重要的是，壳体10的上半个圆周面上没有覆盖毛细结构层20，上升的蒸汽与壳体10的上半个圆周面进行换热时不需经过该毛细结构层20，从而减小蒸汽与壳体10的换热阻力，提高换热速度。同时，经换热后的蒸汽冷凝成液体后，又因无毛细结构层20的阻挡，冷凝液体回流的阻力小，从而能加速冷凝液体的回流，大大提升热管的传热性能。
上述实施例中，热管是以直型圆管状为例进行说明，然而本发明的热管也可以根据需求经弯折过程形成U型、S型等各种形状，或打扁过程形成为部分扁平状或整体皆为扁平状等形状。
Claims (7)
1.一种热管，包括一壳体，其内具有一密封腔室，该密封腔室内封入适量工作流体，该壳体的内壁上设有一毛细结构层，其特征在于：该毛细结构层仅覆盖于壳体的部分内壁上。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述热管的壳体呈管状，毛细结构层覆盖于壳体内壁的部分圆周面上。
3.如权利要求2所述的热管，其特征在于：所述毛细结构层覆盖于壳体内壁的一半圆周上。
4.如权利要求2所述的热管，其特征在于：所述毛细结构层在轴向方向上连续延伸覆盖在壳体的内壁上。
5.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述毛细结构层为铜粉烧结层。
6.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述壳体的内壁表面上还开设有螺旋形的沟槽。
7.如权利要求6所述的热管，其特征在于：所述毛细结构层覆盖在沟槽的表面上，且毛细结构层厚度的最大值大于沟槽的深度。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNA2007101252921A CN101464107A (zh) | 2007-12-21 | 2007-12-21 | 热管 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN101464107A true CN101464107A (zh) | 2009-06-24 |
Family
ID=40804801
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102636060A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 昆山长运电子工业有限公司 | 具有螺旋式散热通道的薄型热管 |
| CN102909522A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 讯凯国际股份有限公司 | 热管及其制作方法 |
| CN105509535A (zh) * | 2016-01-17 | 2016-04-20 | 河南鸿昌电子有限公司 | 一种散热件 |
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2007
- 2007-12-21 CN CNA2007101252921A patent/CN101464107A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090624 |