CN103185479A

CN103185479A - 扁平热管

Info

Publication number: CN103185479A
Application number: CN2011104442303A
Authority: CN
Inventors: 范智峰
Original assignee: Furui Precise Component Kunshan Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Furui Precise Component Kunshan Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN103185479B

Abstract

一种扁平热管，包括一密封的壳体、形成于壳体内的一腔体及填充于该腔体内的工作介质，该壳体的内壁上设有一丝网式毛细结构，该毛细结构上设有至少一个开孔，所述开孔与腔体连通并与腔体一起作为气态工作介质流动的空间，从而增大了扁平热管内的气态工作介质的流动空间，防止热管因压扁而造成蒸气流道不足造成的影响。

Description

扁平热管

技术领域

本发明涉及一种传热装置，特别涉及一种扁平热管。

背景技术

目前，由于热管具有较快的传热速度，而广泛应用于具较大发热量的电子元件的散热。现有的扁平热管通常包括一中空扁平状的密闭壳体、设于该壳体内的毛细结构及填充于壳体内的工作介质。该毛细结构通常包括沟槽式、烧结粉末式或丝网式，由于丝网式的毛细结构具有毛细力强、制造简单等特点被广泛的应用。然而，现有的丝网式毛细结构通常是贴设于该壳体的整个内壁，其占用壳体内部较多的空间，在壳体被打扁后，尤其是整体厚度小于2mm以下时，将会使壳体内气态工作介质的流动空间不足而影响其导热性能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能保证气态工作介质具有较大流动空间的扁平热管。

一种扁平热管，包括一密封的壳体、形成于壳体内的一腔体及填充于该腔体内的工作介质，该壳体的内壁上设有一丝网式毛细结构，该毛细结构上设有至少一个开孔，所述开孔与腔体连通并与腔体一起作为气态工作介质流动的空间。

与现有技术相比，该扁平热管由于所述开孔的设置，减小了液态工作介质回流的阻力，增大了扁平热管内的气态工作介质的流动空间，从而防止热管因压扁而造成蒸气流道不足造成的影响。

附图说明

图1本发明扁平热管的一实施例的轴向剖面示意图。

图2是图1所示扁平热管的绝热段的横截面示意图。

图3是图1所示扁平热管的蒸发段及冷凝段的横截面示意图。

图4是图1所示扁平热管内的丝网展开后的示意图。

图5是本发明扁平热管内的丝网第二实施例的展开后的示意图。

图6是本发明扁平热管内的丝网第三实施例的展开后的示意图。

图7是本发明扁平热管内的丝网第四实施例的展开后的示意图。

图8是本发明扁平热管内的丝网第五实施例的展开后的示意图。

图9是本发明扁平热管内的丝网第六实施例的展开后的示意图。

图10是本发明扁平热管内的丝网第七实施例的展开后的示意图。

图11是本发明扁平热管内的丝网第八实施例的展开后的示意图。

主要元件符号说明

扁平热管	100
		壳体	10
工作介质	20
		毛细结构	30
腔体	50
		蒸发段	102
绝热段	103
		冷凝段	104
顶壁	13
		底壁	11
侧壁	15
		丝网	31、31a、31b、31c、31d、31e 、31f
开孔	32、32a、32b
		铜片	33

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1为本发明扁平热管100的一实施例的纵向截面示意图。该扁平热管100包括一壳体10、填充于该壳体10内的适量工作介质20及一贴设于壳体10内壁上的毛细结构30。该扁平热管100的一端为蒸发段102，另一端为冷凝段104，其中间段为绝热段103。

请同时参阅图2及图3，该壳体10为扁平状，其整体厚度可为2mm以下，可由铜、铝等导热性良好的金属材料制成。该壳体10包括一平板状的底壁11、与该底壁11相对的一顶壁13及连接于该底壁11与顶壁13之间的两弧形的侧壁15，所述顶壁13、底壁11及侧壁15合围成一密闭的腔体50。该腔体50内通常被抽成真空或接近真空，以利于工作介质20的受热蒸发。该工作介质20可为水、酒精、氨水及其混合物等潜热较高的液体。

该毛细结构30为丝网式的毛细结构，其为圆筒状，贴设于该壳体10的内壁上，并由蒸发段102延伸至其冷凝段104。该毛细结构30是由图4所示的丝网31卷曲而成。该丝网31为长条矩形，其上设有两个开孔32。本实施例中，所述两个开孔32为矩形，沿丝网31的宽度方向间隔设置，且均设于丝网31的边端以内。所述两个开孔32仅设于扁平热管100的绝热段103上，每一开孔32的宽度大致占整个丝网31宽度的四分之一，其长度与绝热段的长度相同。如图2所示，为扁平热管100的绝热段103的横截面示意图。所述两个开孔32分别与绝热段103的侧壁15相对应。如图3所示，为扁平热管100的蒸发段102及冷凝段104的横截面示意图。所述扁平热管100的蒸发段102及冷凝段104中的毛细结构30上未设有开孔32，其贴设于壳体10的整个内壁上。由于所述开孔32的设置，相对于现有的整体内壁设有丝网式毛细结构的扁平热管，减小了丝网31的局部面积，增大了扁平热管100内的气态工作介质的流动空间，从而防止扁平热管100因压扁而造成蒸气流道不足造成的影响。由于所述开孔32的设置，减小了液态工作介质回流的阻力，其由于开孔32仅设于扁平热管100的绝热段103，使其蒸发段102及冷凝段104仍保持较强的毛细作用力，可保证扁平热管100同时具有较小的液体回流阻力与较大的毛细作用力，提高导热性能。

图5为本发明扁平热管100的第二实施例的绝热段103的横向截面示意图。本实施例与前一实施例的结构大体相同，其不同之处在于：所述丝网31设于壳体10内后，所述开孔32分别与绝热段103的部分顶壁13及底壁11对应。

图6为本发明扁平热管100内的丝网31的第二实施例的示意图，本实施例的丝网31a构造与第一实施例中丝网31的结构大体相同，其区别在于：所述丝网31a上仅对应扁平热管100的绝热段103设有一个开孔32a，所述开孔32a的宽度大致占整个丝网31a宽度的二分之一。

图7为本发明扁平热管100内的丝网31的第三实施例的示意图，本实施例与上述两个实施例中丝网31、31a的结构区别在于：所述丝网31b上对应扁平热管100的绝热段103上设有三个开孔32b，其中一个开孔32b设于丝网31b的中间，另两个开孔32b分别设于丝网31b的边端，且所述三个开孔32b的整体宽度大致占整个丝网31b宽度的二分之一。

图8为本发明扁平热管100内的丝网31的第四实施例的示意图，本实施例与上述第三实施例中丝网31、31a、31b的结构区别在于：所述丝网31c上于中间的开孔32b的中部还设有一铜片33连接于该开孔32b的两边端，从而增强其结构强度。

具体实施时，所述丝网31、31a、31b、31c上开孔32、32a、32b的个数及位置不限于上述实施例的情况，其可为一个、两个，也可为多个，即图9所示丝网31d；其可设于丝网31、31a、31b、31c的中间，也可设于丝网31、31a、31b、31c的边端；其可仅设于扁平热管100的绝热段103上，也可由绝热段103延伸至蒸发段102或冷凝段104，或由蒸发段102延伸至冷凝段104，当开孔延伸至蒸发段102时，所述开孔32、32a、32b仅限于与蒸发段102的顶壁13及侧壁15结合，以保证与热源贴合的底壁11位置设有毛细结构30；其可沿丝网31、31a、31b、31c的宽度方向并排设置也可沿丝网31、31a、31b、31c的长度方向并排设置。所述丝网31、31a、31b、31c上开孔32、32a、32b的形状也不限于上述实施例的情况，其可为方形，也可为等腰梯形，即图10所示的丝网31e，还可为三角形，即图11所示的丝网31f。所述毛细结构30的层数也不限于上述实施例的情况，其可为一层、两层，也可为多层，同时于最内层的毛细结构30上设有开孔32、32a、32b，或每层上都对应设有开孔32、32a、32b。

下面以具体实验数据说明本发明具有开孔的丝网毛细结构的扁平热管100比具有传统丝网式毛细结构的热管的传热性能强。

表1一规格为T=1.0mm（T为热管压扁后的整体厚度）的热管与本发明的各实施方式的热管的性能对比

热管型式	平均最大传热量Qmax (单位：W)	平均热阻值Rth (单位：(C/W)
			传统丝网热管	8.1	0.6
本发明的绝热段上设有一个开孔的丝网热管	12.5	0.61
			本发明的绝热段上设有两个开孔的丝网热管	8.3	0.33
本发明的绝热段上设有三个开孔且中间开孔设有铜片的丝网热管	11.9	1.07

备注：Qmax为扁平热管操作温度在50(C时的最大传热量，平均热阻值Rth=(蒸发段平均温度(冷凝段平均温度)/Qmax

如表1中所示，在扁平热管100的丝网式毛细结构上设有一个开孔32a后，其最大传热量显著增加，而其平均热阻值基本没有变化，提高的其导热性能；在扁平热管100的丝网式毛细结构上设有两个开孔32后，其最大传热量略微增加，而其平均热阻值显著降低，综合而言，相对于现有技术仍提高的其导热性能；丝网31c上设有三个开孔32b且中间开孔32b设有铜片33的热管，虽然热阻较现有的扁平热管有所增大，但最大传热量却显著提高，兼顾结构强度及导热性能。

综上所述，本发明的具有开孔32、32a、32b的丝网式的扁平热管100增大了其内的气态工作介质的流动空间，从而防止因压扁而造成蒸气流道不足造成的影响，兼具较小热阻较高毛细作用力的功能，其传热性能大幅提升。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种扁平热管，包括一密封的壳体、形成于壳体内的一腔体及填充于该腔体内的工作介质，其特征在于：该壳体的内壁上设有一丝网式毛细结构，该毛细结构上设有至少一个开孔，所述开孔与腔体连通并与腔体一起作为气态工作介质流动的空间。

2.如权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述开孔为矩形、等腰梯形或三角形。

3.如权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述热管包括一蒸发段、一冷凝段及连接于该蒸发段与冷凝段之间的绝热段，所述开孔对应设于该热管的绝热段上。

4.如权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述热管包括一蒸发段、一冷凝段及连接于该蒸发段与冷凝段之间的绝热段，所述开孔由绝热段延伸至其冷凝段。

5.如权利要求3或4所述的扁平热管，其特征在于：所述毛细结构由一丝网卷曲呈圆筒状后贴设于壳体的内壁上，所述开孔沿丝网的宽度方向并排设置。

6.如权利要求5所述的扁平热管，其特征在于：所述开孔的整体宽度为该丝网宽度的二分之一。

7.如权利要求5所述的扁平热管，其特征在于：所述开孔设于该丝网的中部。

8.如权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述热管包括一蒸发段、一冷凝段及连接于该蒸发段与冷凝段之间的绝热段，所述开孔由蒸发段延伸至其绝热段或冷凝段，所述开孔未延伸至蒸发段的底壁上。

9.如权利要求8所述的扁平热管，其特征在于：所述毛细结构由一丝网卷曲呈圆筒状后贴设于壳体的内壁上，所述开孔沿该丝网的长度方向并排设置。

10.如权利要求1所述的扁平热管，其特征在于：所述热管的整体厚度在2mm以下。