CN107835617A - 环路热管结构 - Google Patents
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Abstract
一种环路热管结构，包含一蒸发器，具有一蒸发腔，该蒸发腔内具有一第一毛细结构并填充有一工作流体；至少一蒸气管，具有一第一端及一第二端，该第一端连通该蒸发腔之一端；及至少一液体管，具有一第三端及一第四端，该第三端连通该至少一蒸气管的第二端形成一冷凝段，并该第四端连通该蒸发器之另一端形成该工作流体的回路，并令该蒸气管的总管径截面积大于该液体管的总管径截面积。
Description
【技术领域】
本发明是一种环路热管结构，尤其有关于可增加气相的工作流体出气量的一种环路热管结构。
【背景技术】
按，现行电子设备随着效能提高，其中作为处理讯号及运算的电子元件相对的也较以前的电子元件产生较高的热量，最常被使用的一般散热元件包含热管、散热器、均温板等元件，并透过直接与会发热之电子元件接触后进一步增加散热效能，防止电子元件温度过高而烧毁等情事。 更进一步亦有设置具有强制散热效果的风扇对该散热元件进行解热，风扇确实具有提升散热之效能，但在有限的空间里并非皆可设置风扇，故空间问题亦为一需要考量之重点之一。 另该项业者提供一种以热管汽液循环概念用一蒸发腔体结合一冷凝装置并两者间由一管体进行连接进而组成一环路模组的环路热管结构（Loop heat pipe,LHP）。
然而，由于上述已知的环路热管结构其用于连接蒸发腔体及冷凝装置之管体，其可由从蒸发腔体之蒸发出口至冷凝装置的区分为蒸气管，与冷凝装置至蒸发腔体入口的液体管两部分，但由于其不管是蒸汽管或液体管其管径都为相同，因此没有多余的管径空间可以供气相的工作流体通过，且由于气相的工作流体的密度较小，相同量的气相的工作流体与液相的工作流体，气相的工作流体流量比液相的工作流体流量还要小，使得液相的工作流体回流的流量比气相的工作流体出气的流量还大，致使蒸发腔体内的蒸气因无法快速透过该蒸汽管传至冷凝装置进行冷凝成液体，而已冷凝的液体已回流至蒸发腔体内，另该蒸发请体的蒸气堵塞于腔体内，因此造成整体散热效果不佳。
是以，要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本案之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在者。
【发明内容】
因此，为有效解决上述之问题，本发明之一目的在于提供可增加气相的工作流体出气量，以使气相的工作流体与液相的工作流体的流量趋进一致，进而可达到大幅提升散热效果的一种环路热管结构。
为达上述目的，本发明提供一种环路热管结构，包含：一蒸发器，具有一蒸发腔，该蒸发腔内具有一第一毛细结构并填充有一工作流体；至少一蒸气管，具有一第一端及一第二端，该第一端连通该蒸发腔之一端；及至少一液体管，具有一第三端及一第四端，该第三端连通该至少一蒸气管的第二端形成一冷凝段，并该第四端连通该蒸发器之另一端形成该工作流体的回路，并令该蒸气管的总管径截面积大于该液体管的总管径截面积。
在一实施，该至少一蒸气管的第一端及/或第二端形成复数连通管。
在一实施，该冷凝段形成有一冷凝腔，该至少一蒸气管的第二端连通该冷凝腔，并该至少一液体管的第三端连通该冷凝腔。
在一实施，该冷凝段形成有复数冷凝管，该至少一蒸气管的第二端连通该冷凝管之一端，并该至少一液体管的第三端连通该冷凝管之另一端。
在一实施，该至少一液体管内具有一第二毛细结构。
在一实施，该冷凝段具有一第三毛细结构毛细连接该第二毛细结构。
在一实施，该冷凝段具有一鳍片组。
在一实施，该第一毛细结构将该蒸发腔分隔界定为一液体腔及一蒸气腔，该液体腔相邻该至少一液体管的第四端并储存液相的该工作流体，该蒸气腔相邻该至少一蒸气管的第一端并供气相的该工作流体通过，并该第一毛细结构设置有供气相的工作流体流动的复数沟槽。
藉由本发明此设计，本发明该一蒸气管的总管径截面积大于该一液体管的总管径截面积的设计，藉以可达到增加气相的工作流体的出气量，以使气相的工作流体与液相的工作流体的流量趋进一致，进而可达到大幅提升该环路热管结构的散热效果的功效。
【附图说明】
下列图式之目的在于使本发明能更容易被理解，于本文中会详加描述该些图式，并使其构成具体实施例的一部份。透过本文中之具体实施例并参考相对应的图式，俾以详细解说本发明之具体实施例，并用以阐述发明之作用原理。
图1为本发明环路热管结构之第一实施例之蒸发器示意图；
图1a为本发明环路热管结构之一蒸气管及一液体管总管径A-A截面积示意图；
图2为本发明环路热管结构之第一实施例之俯视剖面图；
图3为本发明环路热管结构之第二实施例之俯视剖面图；
图4为本发明环路热管结构之第二实施例之冷凝段示意图；
图5为本发明环路热管结构之第三实施例之俯视剖面图；
图6为本发明环路热管结构之第四实施例之俯视剖面图；
图7为本发明环路热管结构之第五实施例之俯视剖面图；
图8为本发明环路热管结构之第六实施例之俯视剖面图；
图8a为本发明环路热管结构之一蒸气管及复数液体管总管径B-B截面积示意图；
图9为本发明环路热管结构之第七实施例之俯视剖面图；
图9a为本发明环路热管结构之复数蒸气管及复数液体管总管径C-C截面积示意图。
主要符号说明：
环路热管结构 10
蒸发器 110
蒸发腔 115
液体腔 115a
蒸气腔 115b
第一毛细结构 117
沟槽 117a
蒸气管 130
第一端 131
连通管 131a、133a
第二端 133
液体管 150
第三端 152
第四端 154
第二毛细结构 156
工作流体 170
冷凝段 190
鳍片组 192
冷凝腔 194
第三毛细结构 196。
【具体实施方式】
本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。
请参阅图1、1a及图2，为本发明环路热管结构之第一实施例之蒸发器示意图及一蒸气管及一液体管总管径A-A截面积示意图及俯视剖面图，如图所示，本发明所述之环路热管结构10，包含一蒸发器110、至少一蒸气管130及至少一液体管150。
所述蒸发器110具有一蒸发腔115，所述蒸发腔115内具有一第一毛细结构117并填充有一工作流体170。在本实施例中，该第一毛细结构117表示为将该蒸发腔115分隔界定为一液体腔115a及一蒸气腔115b，该液体腔115a相邻该至少一液体管150并储存液相的该工作流体170，该蒸气腔115b相邻该至少一蒸气管130并供气相的该工作流体170通过，并该第一毛细结构117设置有供气相的工作流体170流动的复数沟槽117a。
所述至少一蒸气管130具有一第一端131及一第二端133，该第一端131及该第二端133分别位于该至少一蒸气管130的两端，该第一端131连通该蒸发器110的蒸发腔115。在本实施例中，表示为一个蒸气管130连通该蒸发器110的蒸发腔115，并在本实施例中，该至少一蒸气管130的第一端131直接连通该蒸发器110的蒸发腔115。
所述至少一液体管150具有一第三端152及一第四端154，该第三端152及该第四端154分别位于该至少一液体管150的两端，该第三端152连通该蒸气管130的第二端133，并该第四端154连通该蒸发器110的另一端形成该工作流体170的回路，并该至少一液体管150延伸入该蒸发腔115。在本实施例中，该至少一液体管150内表示为具有一第二毛细结构156。并在本实施例中，表示为一个液体管150连通该蒸气管130，该第三端152连通该蒸气管130的第二端133的位置处形成一冷凝段190，并该冷凝段190具有一鳍片组192。
并该蒸气管130的总管径截面积大于该液体管150的总管径截面积，请参图1a，在本实施例中，一个蒸气管130的总管径截面积大于一个液体管150的管径截面积。
在一具体实施例中，该蒸发器110与一发热源（未绘示）接触传导热量，该第一毛细结构117吸收该蒸发腔115的该液体腔115a中的液相的工作流体170，该蒸发器110吸收该发热源的热量，该第一毛细结构117内的液相的工作流体170受热蒸发形成气相的工作流体170后，由该沟槽117a向该蒸气腔115b流动并从该第一端131进入该蒸气管130向该冷凝段190方向流动，气相的工作流体170从该第二端133进入该冷凝段190，经过该冷凝段190及该鳍片组192吸收气相的工作流体170的热量，并向外界辐射散热后气相的工作流体170冷凝形成液相的工作流体170，液相的工作流体170从该第三端152进入该液体管150，并藉由该液体管150内的该第二毛细结构156加速流向该第四端154，最后液相的工作流体170回流至该蒸发腔115的液体腔115a继续循环。
藉此，由于该蒸气管130的整体总（即单一或加总的）管径截面积大于该至少一液体管150的总管径截面积的设计，可以增加气相的工作流体170的出气量，因此可增加进入冷凝段190的气相的工作流体170的流量，以使气相的工作流体170与液相的工作流体170的流量趋进一致，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图3、4，为本发明环路热管结构之第二实施例之俯视剖面图及冷凝段示意图，并辅以参阅图1及图2，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处为，该冷凝段190形成有一冷凝腔194，该蒸气管130的第二端133连通该冷凝腔194，并该液体管150的第三端152连通该冷凝腔194。
并在本实施例中，该冷凝段190具有一第三毛细结构196毛细连接该第二毛细结构156。本发明所述的「毛细连接」指该第二、三毛细结构156、196实质的接触或抵接或连接使得该第二毛细结构156的多孔隙连通该第三毛细结构196的多孔隙，使得毛细力能从该第三毛细结构196传递或延伸到该第二毛细结构156，而液相的工作流体170可以藉由该毛细力从该冷凝段190回流至该液体腔115a内。
藉此，该冷凝腔194可接收较多的气相的工作流体170进行散热，并藉由该第二、三毛细结构156、196的毛细力，达到快速将液相的工作流体170回流至该液体腔115a，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图5，为本发明环路热管结构之第三实施例之俯视剖面图，并辅以参阅图3~4，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第二实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第二实施例之不同处为，该蒸气管130的第二端133与该液体管150的第三端152连接形成的冷凝段190于具体实施中为复数冷凝管，该蒸气管130的第二端133连通该冷凝管之一端，并该液体管150的第三端152连通该冷凝管之另一端。
藉此，该冷凝管可接收较多的气相的工作流体170进行散热，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图6，为本发明环路热管结构之第四实施例之俯视剖面图，并辅以参阅图5，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第三实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第三实施例之不同处为，该蒸气管130的第一端131形成复数连通管131a连通该蒸发腔115，进而连通该蒸发器110的蒸发腔115的蒸气腔115b。
藉此，该连通管131a可增加进入冷凝段190的气相的工作流体170的流量，以使气相的工作流体170与液相的工作流体170的流量趋进一致，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图7，为本发明环路热管结构之第五实施例之俯视剖面图，并辅以参阅图5，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第三实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第三实施例之不同处为，该蒸气管130的第二端133形成复数连通管133a连通该冷凝段190，进而连通该冷凝段190的冷凝腔194。
藉此，该连通管133a可增加进入冷凝段190的气相的工作流体170的流量，以使气相的工作流体170与液相的工作流体170的流量趋进一致，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图8、图8a，为本发明环路热管结构之第六实施例之俯视剖面图及一蒸气管及复数液体管之总管径B-B截面积示意图，并辅以参阅图6，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第四实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第四实施例之不同处为，该至少一蒸气管130表示为复数个蒸气管130，该蒸气管130的第一端131连通该蒸发器110的蒸发腔115，并该蒸气管130的第二端133连通该冷凝段190的冷凝腔194。
请参图8a，在本实施例中，该蒸气管130的加总的总管径截面积大于该液体管150的总管径截面积。
藉此，复数个蒸气管130可以引导出较多气相的工作流体170的流量进入该冷凝腔194进行散热，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
请参阅图9、图9a，为本发明环路热管结构之第七实施例之俯视剖面图及复数蒸气管及复数液体管总管径C-C截面积示意图，并辅以参阅图8，如图所示，本实施例部分结构及功能与前述第五实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第七实施例之不同处为，该至少一液体管150表示为复数个液体管150，该液体管150的第三端152连通该冷凝段190的冷凝腔194，并该液体管150的第四端154连通该蒸发器110的蒸发腔115。
请参图9a，在本实施例中，复数个蒸气管130加总后的的总管径截面积大于复数个液体管150加总后的总管径截面积。
藉此，复数个液体管150可以增加液相的工作流体170的回流量，进而大幅提升该环路热管结构10的散热效果。
因此，藉由本发明该复数蒸气管130的加总总管径截面积大于该复数液体管150的加总总管径截面积的设计，可达到增加气相的工作流体170的出气量，以使气相的工作流体170与液相的工作流体170的流量趋进一致，进而大幅提升该环路热管结构10的功效者。
以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施之范围。即凡依本发明申请范围所作之均等变化与修饰等，皆应仍属本发明之专利涵盖范围。
Claims (8)
1.一种环路热管结构，其特征在于，包含：
一蒸发器，具有一蒸发腔，该蒸发腔内具有一第一毛细结构并填充有一工作流体；
至少一蒸气管，具有一第一端及一第二端，该第一端连通该蒸发腔之一端；及
至少一液体管，具有一第三端及一第四端，该第三端连通该至少一蒸气管的第二端形成一冷凝段，并该第四端连通该蒸发器之另一端形成该工作流体的回路，并令该蒸气管的总管径截面积大于该液体管的总管径截面积。
2.根据权利要求1所述的环路热管结构，其特征在于，至少一蒸气管的第一端及/或第二端形成复数连通管。
3.根据权利要求1所述的环路热管结构，其特征在于，该冷凝段形成有一冷凝腔，该至少一蒸气管的第二端连通该冷凝腔，并该至少一液体管的第三端连通该冷凝腔。
4.根据权利要求1所述的环路热管结构，其特征在于，该冷凝段形成有复数冷凝管，该至少一蒸气管的第二端连通该冷凝管之一端，并该至少一液体管的第三端连通该冷凝管之另一端。
5.根据权利要求1、3、4任一项所述的环路热管结构，其特征在于，该至少一液体管内具有一第二毛细结构。
6.根据权利要求6所述的环路热管结构，其特征在于，该冷凝段具有一第三毛细结构毛细连接该第二毛细结构。
7.根据权利要求1、3、4任一项所述的环路热管结构，其特征在于，该冷凝段具有一鳍片组。
8.根据权利要求1所述的环路热管结构，其特征在于，该第一毛细结构将该蒸发腔分隔界定为一液体腔及一蒸气腔，该液体腔相邻该至少一液体管的第四端并储存液相的该工作流体，该蒸气腔相邻该至少一蒸气管的第一端并供气相的该工作流体通过，并该第一毛细结构设置有供气相的工作流体流动的复数沟槽。
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