CN103363829A - 热管 - Google Patents

热管 Download PDF

Info

Publication number
CN103363829A
CN103363829A CN2012100957184A CN201210095718A CN103363829A CN 103363829 A CN103363829 A CN 103363829A CN 2012100957184 A CN2012100957184 A CN 2012100957184A CN 201210095718 A CN201210095718 A CN 201210095718A CN 103363829 A CN103363829 A CN 103363829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat pipe
angles
working fluid
capillary structure
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100957184A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103363829B (zh
Inventor
代升亮
罗友梁
吴佳鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furui Precise Component Kunshan Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Furui Precise Component Kunshan Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furui Precise Component Kunshan Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Furui Precise Component Kunshan Co Ltd
Priority to CN201210095718.4A priority Critical patent/CN103363829B/zh
Priority to TW101114058A priority patent/TWI585357B/zh
Priority to US13/851,939 priority patent/US20130255921A1/en
Publication of CN103363829A publication Critical patent/CN103363829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103363829B publication Critical patent/CN103363829B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

一种热管，包括一管体及设于管体内的至少一毛细结构，该至少一层毛细结构包括编织而成的多个网格，该至少一层毛细结构的网格呈菱形，每一菱形网格具有相对的两第一夹角，所述两第一夹角小于90度。与现有技术相比，上述热管至少将一层毛细结构的网格设置为菱形，管体内的工作流体沿网格的边线流动时，路径由斜边取代传统方形网格的两直角，缩短工作流体沿管体轴向上的回流路径，同时设定每一网格的第一夹角小于90度，工作流体沿垂直该两第一夹角顶点连线的方向以较小的角度和较短的距离持续性地过渡，减小工作流体沿垂直该两第一夹角顶点连线的方向上的回流阻力，大大提升工作流体沿轴向上的热传导效率，从而提升热管性能。

Description

热管
技术领域
本发明涉及一种热管，尤其是一种具有编织毛细结构的热管。
背景技术
热管是一种具有高热传能力、快速传热及高热传导率的热传组件，其不仅可传递大量的热，而且不消耗电力，因而广受散热市场的需求。目前的热管管体内壁皆设有毛细结构（wick structure），该毛细结构可以是具有毛细管作用的编织网等，可便于热管内工作流体（working fluid）的传输。随着电子产品的轻薄化，其散热需求不断提高，使得超薄热管毛细结构的设计方式成为评估电子产品散热性能好坏的关键。
对于具有编织毛细结构的热管，业界传统方法将该毛细结构设计为纵横垂直交错编织的状态，此种毛细结构在纵向方向上传导工作流体的效率一般，只能满足低功率热管的需求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有高热传导效率的热管。
一种热管，包括一管体及设于管体内的至少一毛细结构，该至少一层毛细结构包括编织而成的多个网格，该至少一层毛细结构的网格呈菱形，每一菱形网格具有相对的两第一夹角，所述两第一夹角小于90度。
与现有技术相比，上述热管至少将一层毛细结构的网格设置为菱形，管体内的工作流体沿网格的边线流动时，路径由斜边取代传统方形网格的两直角，缩短工作流体沿管体轴向上的回流路径，同时设定每一网格的第一夹角小于90度，工作流体沿垂直该两第一夹角顶点连线的方向以较小的角度持续性地过渡，因此，有利于减小工作流体沿垂直该两第一夹角顶点连线的方向上的回流阻力，大大提升工作流体沿轴向上的热传导效率，从而提升热管性能。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明一实施例中的热管的示意图。
图2为图1所示热管的管体沿径向的剖面示意图。
图3为图1所示热管沿轴向的剖面示意图。
图4为图3所示热管中毛细结构的平面示意图。
图5为图3所示热管中毛细结构内工作流体的流动线路示意图。
图6为本发明另一实施例中的热管沿轴向的剖面示意图。
图7为图6所示热管中具有方形网格的毛细结构的平面示意图。
图8为图6中所示热管中毛细结构内工作流体的流动线路示意图。
主要元件符号说明
热管 100、200
管体 10
毛细结构 20、201、202
工作流体 30
蒸发段 11
冷凝段 12
顶板 13
底板 14
侧板 15
网格 21、22、23
第一夹角 211
第二夹角 212
边线 213、223
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
请参阅图1至图3，该热管100包括一扁平管体10，设于该管体10内的毛细结构20及注入该管体10的适量工作流体30（见图7）。该热管100沿轴向包括一蒸发段11及一冷凝段12。在本实施例中，该热管100为薄型热管。
该管体10由铜等具有良好导热性的材料制成。该管体10呈中空纵长扁平状，其由一圆管压扁而成。该管体10管壁的厚度小于1.5mm。该管体10包括一顶板13、一底板14及两侧板15。该顶板13与底板14相互平行且上下对称，该两侧板15呈弧形，分别位于管体10的两侧并将顶板13和底板14连接。
所述毛细结构20贴设于该管体10的整个内壁，并沿管体10的轴向从蒸发段11延伸至冷凝段12。该毛细结构20由铜、不锈钢或纤维等材料编织成网状结构。优选的，本发明中该毛细结构20由直径为0.03mm至0.05mm的细金属丝交错编织而成。该毛细结构20上形成若干细小的孔隙（图未示），这些孔隙可产生毛细力，从而为工作流体30的回流提供动力。
请同时参阅图4，所述毛细结构20包括若干呈菱形的网格21，每一网格21包括四条等长边线213，所述网格21沿管体10轴向紧密排列。具体的，每一菱形网格21的边长范围位于0.10mm至0.25mm之间，每一网格21包括相对的两个第一夹角211和相对的两个第二夹角212，所述相对的两第一夹角211均小于90度，且该两个第一夹角211的顶点之间连线与该管体10的轴线平行。对应的，即所述相对的两第二夹角212均大于90度而小于180度，使得两个第一夹角211的顶点间连线的长度大于该两个第二夹角212的顶点间连线长度。本实施例中，所述两第一夹角211的角度均小于45度，对应两第二夹角212的角度大于135度，如此可保证工作流体30的回流路径设置至最佳的范围内，同时将工作流体30沿两第二夹角212顶点连线的方向上的回流阻力降至最低范围内。可以理解的，该网格21的边线213与该管体10轴线的夹角小于30度即可，如此可保证该网格21两第一夹角211的连线方向与管体10的轴线方向大致相同。
工作时，管体10的蒸发段11与热源接触，工作流体30从蒸发段11处吸热蒸发，带着热量从管体10中心的蒸汽通道（图未示）运动至冷凝段12，在冷凝段12放热后液化为液体，将热量释放出去，完成对发热元件（图未示）的散热。该毛细结构20提供毛细力使在管体10的冷凝段12液化成液态的工作流体30沿网格21的边线回流至蒸发段11，实现工作流体30在管体10的循环运动，以完成对发热元件的持续散热。本发明中，所述工作流体30为水、蜡、酒精或甲醇等具有较低沸点的物质。
请同时参阅图5，由于所述管体10内该种菱形网格21的形状构造，管体内的工作流体沿网格21的边线213流动时，路径由斜边取代传统方形网格（虚线所示）的两直角，使得冷凝段12液化的工作流体30流经最短范围的回流路径；同时由于第一夹角211小于90度，工作流体30沿两第二夹角212顶点连线的方向以较小的角度和较短的路径持续性地过渡，从而克服沿两第二夹角212顶点连线的方向上的回流阻力，使得管体10内的工作流体30快速循环，从而保证该热管100的高效性能。
请参阅图6和图7，为本发明另一实施例的热管200。与第一实施例中的热管100不同的是：该热管200具有两层毛细结构，其采用具有传统方形网格22的毛细结构201和具有菱形网格23的毛细结构202交错层叠的方式，所述方形网格22与菱形网格23直接接触并且相互支撑，每一方形网格22包括四条等长边线223。优选的，本实施例中，部分所述方形网格22与管体10轴向垂直的边线223可设置在菱形网格23两第二夹角212的连线处，即此时方形网格22的边线223与两第二夹角212的连线在管体10内壁上的正射投影重叠，此时后续工作流体30的流动线路如图8所示，管体10内的工作流体沿方形网格22的边线223流动，路径由斜边（菱形网格23的边线213）取代传统方形网格22的两直角边（方形网格22的一条边线223与另一条边线223的一半），此时菱形网格23缩短工作流体30沿两第二夹角212顶点连线的方向上的回流路径；同时由于第二夹角212大于90度而小于180度，相较沿方形网格22的两直角边流动而需要经过两次直角过渡，工作流体30从方形网格22的边线223流经菱形网格23的边线213只需一次过渡，此过渡的角度明显小于传统的两次直角过渡的和（180度）。因此，有利于减小工作流体30沿两第二夹角212顶点连线的方向上的回流阻力，即此时管体10内部工作流体30沿管体10轴向上的回流路径及回流阻力均可控制合理范围内。同时由于菱形网格23与方形网格22的错位配合，使工作流体30沿管体10径向上的也可最大化的均匀传热，即此时毛细结构20的利用率可达理想状态，热管200的传热效率及传热均匀可达协调平衡。
与现有技术相比，上述热管100至少将一层毛细结构20的网格21设置为菱形，且设定每一网格21的第一夹角211小于90度，使得管体10内的工作流体30沿网格21的边线213流动时，路径由斜边取代传统方形网格的两直角边，此时菱形的网格21缩短工作流体30沿管体10轴向上的回流路径，相较常规具有编织而成的毛细结构20的热管100，网格21内的工作流体30回流路径缩短约19%；同时由于第一夹角小于90度，工作流体30流径边线213沿管体10径向以较小的角度持续性地过渡，因此，有利于减小工作流体30沿两第二夹角212顶点连线的方向上的回流阻力。由于管体10轴向上的工作流体30具有较高的回流速度且流量得以保证，相较传统的仅用方形网格22本发明至少一层菱形网格23沿轴向上的热传导效率大大提升，从而提升热管100的散热性能。
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 (9)

1.一种热管，包括一管体及设于管体内的至少一毛细结构，该至少一层毛细结构包括编织而成的多个网格，其特征在于：该至少一层毛细结构的网格呈菱形，每一菱形网格具有相对的两第一夹角，所述两第一夹角小于90度。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述两第一夹角的顶点间连线与管体轴线之间的夹角小于30度。
3.如权利要求2所述的热管，其特征在于：所述两第一夹角的顶点间连线平行于该管体的轴线。
4.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述两第一夹角的角度均小于45度。
5.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述管体管壁的厚度小于1.5mm。
6.如权利要求1所述的热管，其特征在于：每一菱形网格的边长范围位于0.10mm至0.25mm之间。
7.如权利要求1所述的热管，其特征在于：所述热管还包括具有方形网格的毛细结构，所述方形网格与该菱形网格交错层叠设置。
8.如权利要求7所述的热管，其特征在于：所述菱形网格还包括与该两第一夹角相邻的两第二夹角，部分所述方形网格与管体轴向垂直的边线与该菱形两第二夹角顶点间的连线在管体内壁上的正射投影重叠。
9.如权利要求1所述的热管，其特征在于：该毛细结构由直径为0.03mm至0.05mm的金属丝交错编织而成。
CN201210095718.4A 2012-04-03 2012-04-03 热管 Expired - Fee Related CN103363829B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210095718.4A CN103363829B (zh) 2012-04-03 2012-04-03 热管
TW101114058A TWI585357B (zh) 2012-04-03 2012-04-20 熱管
US13/851,939 US20130255921A1 (en) 2012-04-03 2013-03-27 Heat pipe with grid wick structure having rhombuses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210095718.4A CN103363829B (zh) 2012-04-03 2012-04-03 热管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103363829A true CN103363829A (zh) 2013-10-23
CN103363829B CN103363829B (zh) 2016-12-28

Family

ID=49233313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210095718.4A Expired - Fee Related CN103363829B (zh) 2012-04-03 2012-04-03 热管

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130255921A1 (zh)
CN (1) CN103363829B (zh)
TW (1) TWI585357B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017176A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 华南理工大学 一种手机散热用超薄热管及其制造方法
CN108723108A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 周照耀 一种减小流体对运动物体阻力的透气金属壳体结构的制造方法及应用
CN110763057A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 东莞领杰金属精密制造科技有限公司 一种超薄热管及其制作方法
CN111174614A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 中山市洛丝特电子科技有限公司 热管的制备工艺
CN112814680A (zh) * 2021-03-05 2021-05-18 日昌升建筑新材料设计研究院有限公司 一种降低生产成本的露天矿山工作线布置结构

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107449303A (zh) * 2016-05-31 2017-12-08 台达电子工业股份有限公司 热管及其制作方法
US10622282B2 (en) * 2017-07-28 2020-04-14 Qualcomm Incorporated Systems and methods for cooling an electronic device
US10224264B1 (en) * 2017-10-04 2019-03-05 Qualcomm Incorporated High performance evaporation-condensation thermal spreading chamber for compute packages
CN108917442A (zh) * 2018-08-10 2018-11-30 奇鋐科技股份有限公司 散热单元

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1228103A (zh) * 1968-05-21 1971-04-15
CN2420604Y (zh) * 2000-05-16 2001-02-21 超众科技股份有限公司 热管内毛细结构
CN1811328A (zh) * 2005-01-29 2006-08-02 富准精密工业(深圳)有限公司 热管及其制造方法
CN1895011A (zh) * 2003-12-16 2007-01-10 Ls电线有限公司 平板型传热装置及其制造方法
CN101762195A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 索尼株式会社 传热装置、电子设备以及生产传热装置的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI290612B (en) * 2003-11-27 2007-12-01 Lg Cable Ltd Flat plate heat transfer device
TWI260387B (en) * 2005-04-01 2006-08-21 Foxconn Tech Co Ltd Sintered heat pipe and manufacturing method thereof
TWI288224B (en) * 2005-04-08 2007-10-11 Asustek Comp Inc Manufacturing method of heat pipe
US8596341B2 (en) * 2008-06-05 2013-12-03 Battelle Memorial Institute Enhanced two phase flow in heat transfer systems
US8587944B2 (en) * 2009-04-01 2013-11-19 Harris Corporation Multi-layer mesh wicks for heat pipes
CN102062553B (zh) * 2009-11-12 2013-12-04 富准精密工业(深圳)有限公司 平板式热管

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1228103A (zh) * 1968-05-21 1971-04-15
CN2420604Y (zh) * 2000-05-16 2001-02-21 超众科技股份有限公司 热管内毛细结构
CN1895011A (zh) * 2003-12-16 2007-01-10 Ls电线有限公司 平板型传热装置及其制造方法
CN1811328A (zh) * 2005-01-29 2006-08-02 富准精密工业(深圳)有限公司 热管及其制造方法
CN101762195A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 索尼株式会社 传热装置、电子设备以及生产传热装置的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017176A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 华南理工大学 一种手机散热用超薄热管及其制造方法
CN108723108A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 周照耀 一种减小流体对运动物体阻力的透气金属壳体结构的制造方法及应用
CN110763057A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 东莞领杰金属精密制造科技有限公司 一种超薄热管及其制作方法
CN111174614A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 中山市洛丝特电子科技有限公司 热管的制备工艺
CN112814680A (zh) * 2021-03-05 2021-05-18 日昌升建筑新材料设计研究院有限公司 一种降低生产成本的露天矿山工作线布置结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN103363829B (zh) 2016-12-28
TWI585357B (zh) 2017-06-01
US20130255921A1 (en) 2013-10-03
TW201341746A (zh) 2013-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103363829A (zh) 热管
CN102645016B (zh) 一种可提高热水出水率的储水式热水器
CN104567509B (zh) 一种翅片型换热单元及制作方法及含有该单元的换热器
WO2017020629A1 (zh) 相变抑制传热板式热交换器
CN106686947A (zh) 散热器及通信产品
EP3279599A1 (en) Heat exchanger and multi-split system having same
CN101922870B (zh) 一种间壁式换热器
CN203642561U (zh) 一种双排扁管的平行流换热器及具有该换热器的空调装置
CN102818466A (zh) 一种热管
CN204535515U (zh) 一种翅片型换热单元及含有该单元的换热器
CN105485942B (zh) 一种太阳能热水器
CN101907411B (zh) 一种孔板复叠式换热装置
CN102717903A (zh) 蜂窝型不锈钢胀板热沉
CN203369018U (zh) 多件式水冷散热器结构
CN106949760B (zh) 板管式换热器
CN202442607U (zh) 微通道换热器
CN207247581U (zh) 一种基于冷热水对流的太阳能热水器
CN204630449U (zh) 一种翅片管与变截面管组合的换热管
CN208269420U (zh) 一种热水器水箱及空气能热水器
CN102252552A (zh) 底板上有锯齿状结构及弧形凸起层的散热片
CN207716529U (zh) 一种高效型散热器用集热设备
CN105546848A (zh) 一种内肋片高度竞相变化集热管太阳能热水器
CN206347784U (zh) 一种换热器及空调
CN203518705U (zh) 换热器结构和热泵热水机
CN206192160U (zh) 超长高效翅片式换热器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161228

Termination date: 20180403