CN109405605B - 回路型热管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种回路型热管，其包括回路管体以及蒸发腔体。该蒸发腔体包括相连通的第一容室、第二容室以及第三容室。该第一容室包括一第一储液区，该第二容室包括至少一防逆流流道，该第三容室包括一第二储液区，且第三容室会接触于外界的一热源。藉由设置该第一储液区以及该第二储液区，使得第二储液区的水冷液快耗消完之前，第一储液区的水冷液可流动至第二储液区作为调节之用。本发明能够避免水冷液逆流，并防止受热腔体空烧。

Description

回路型热管
技术领域
本发明是关于一种回路型热管，特别是关于一种具有额外储蓄有水冷液的补偿容室的回路型热管。
背景技术
随着电脑及各式电子产品的快速发展，其所带来的便利性已让现代人养成长时间使用的习惯，但电脑及各式电子产品在被长时间操作的过程中产生的发热量无法相应及时散出的缺点，亦伴随而来。于是回路式热管因应而生。
传统的回路式热管具有一受热腔体以及与受热腔体连接的一管路，受热腔体与管路共同界定出一回路流道，而水冷液流动于该回路流道之中。理想状况是，受热腔体内的水冷液于受热从液态变成气态时，沿一特定循环方向往受热腔体的一出口前进。然而，传统的回路式热管实际上的一个缺点是，受热腔体内的水冷液于受热从液态变成气态时，呈气态的水冷液并不容易被控制方向，而可能不断往受热腔体的一入口前进而形成逆流。
除此之外，传统的回路式热管实际上的另一个缺点是，受热腔体内的水冷液于受热情形比预期还高温时，水冷液于短时间内就会被蒸发完，在水冷液未来得及凝结冷却且未循环流回至受热腔体的缺水冷液情形下，即会导致呈类似空烧的情形，使得回路式热管过热而无法协助散热。有鉴于此，传统回路式热管仍有改善的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能够避免水冷液逆流并防止受热腔体空烧的回路型热管。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种回路型热管，用以供一水冷液流动于其中以进行散热，该回路型热管包括回路管体以及蒸发腔体，该回路管体具有一流入管口以及一流出管口；该蒸发腔体与该回路管体连接且共同界定一循环封闭回路，该蒸发腔体包括第一容室、第二容室以及第三容室，该第一容室位于该蒸发腔体的一前端，并连接于该回路管体的该流出管口，以接收来自该回路管体的该水冷液，该第一容室包括一第一储液区；该第二容室位于该蒸发腔体的一中端，该第二容室包括至少一防逆流流道，且该水冷液由该第一容室的该第一储液区流入至该第二容室的该至少一防逆流流道；该第三容室位于该蒸发腔体的一后端，并连接于该回路管体的该流入管口，该第三容室包括一第二储液区以及一毛细结构区，该水冷液由该第二容室的该至少一防逆流流道流入至该第三容室的一第二储液区，该毛细结构区比该第二储液区更邻近于该流入管口，该毛细结构区汲取该第二储液区的该水冷液，且该水冷液受热蒸发后，经该流入管口流进该回路管体；其中，该第二容室的该至少一防逆流流道的沿径向方向所界定的一流道截面积小于该第三容室的沿径向方向所界定的一第二储液区截面积，藉以阻止该水冷液从该第三容室逆流至该第一容室。
较佳地，该第二容室的该至少一防逆流流道的沿径向方向所界定的该流道截面积小于该第一容室的沿径向方向所界定的一第一储液区截面积。
较佳地，该第二容室具有多个阻流结构，该多个阻流结构界定出该至少一防逆流流道。
较佳地，该第三容室还包括一蒸发区，该蒸发区比该毛细结构区更邻近于该流入管口，该蒸发区接收来自外界的一热源，以使该水冷液蒸发汽化，而经该流入管口流进该回路管体。
较佳地，该第一容室、该第二容室以及该第三容室为一体成型结构。
较佳地，该回路型热管还包括致冷芯片，该致冷芯片设置于该回路管体或该第一容室。
较佳地，该回路型热管还包括微型压缩器，该微型压缩器设置于该回路管体或该第一容室。
较佳地，该至少一防逆流流道供该第一容室的该第一储液区的水冷液经该第二容室的该至少一防逆流流道仅单向流动至该第三容室的该第二储液区。
本发明回路式热管的蒸发腔室包括第一容室、第二容室以及第三容室，第三容室与外界的一热源接触以吸收废热，第一容室作为额外的储蓄有水冷液的补偿容室之用，第二容室前后连通第一容室以及第三容室，即便第三容室在短时间内吸收大量的热，其内水冷液耗尽之前，第一容室可持续补给水冷液，作为调节之用，以维持水冷液流动，防止受热的第三容室内发生空烧现象；且第二容室的流道截面积较第三容室的储液区截面积为小，藉此能够避免发生水冷液逆流的情形，使水冷液沿预定循环方向流动。
附图说明
图1为本发明回路型热管的第一实施例的俯视示意图。
图2为本发明回路型热管的第一实施例沿图1中A-A线的剖面示意图。
图3为本发明回路型热管的第二实施例的俯视示意图。
图4为本发明回路型热管的第三实施例的俯视示意图。
具体实施方式
请先参阅图1，图1为本发明回路型热管的第一实施例的俯视示意图。本发明回路型热管1可配置于大多数电子设备中，作为降低电子设备的电子元件(后述为一热源9)运作时的温度之用。较佳地，回路型热管1会贴触于热源9，以吸取热源9的部分的热。本发明回路型热管1包括一蒸发腔体11以及回路管体12，回路管体12具有一管身124、一流入管口125以及一流出管口126，且回路管体12连接于蒸发腔体11，其中，蒸发腔体11的一出口处连接于回路管体12的流入管口125，蒸发腔体11的一入口处连接于回路管体12的流出管口126。藉此设置，蒸发腔体11与回路管体12共同界定出一循环封闭回路。其中，该循环封闭回路储入一水冷液且水冷液流动于其中，藉由水冷液本身的特性，其于该循环封闭回路中因应吸收及排放热而产生相变化和流动的过程中，会协助传递热量且将热量向外界逸散。
蒸发腔体11包括前后相连通的第一容室111、第二容室112以及第三容室113，较佳地，第一容室111、第二容室112以及第三容室113为一体成型结构。第一容室111位于蒸发腔体11的一前端，第二容室112位于蒸发腔体11的一中端，第三容室113位于蒸发腔体11的一后端。详细而言，第一容室111连接于回路管体12的流出管口126，以接收来自回路管体12的水冷液；第三容室113连接于回路管体12的流入管口125，以排水冷液至回路管体12；第二容室112位于第一容室111与第三容室113之间，作为从第一容室111缓缓补充水冷液至第三容室113的管道。
第一容室111包括一第一储液区111a，第二容室112包括至少一防逆流流道112a，第三容室113包括一第二储液区113a、一毛细结构区113b以及一蒸发区113c。于一较佳实施例中，第二容室112的防逆流流道112a的数量为两个防逆流流道112a，但此仅为一列举，而非作一限制。水冷液会由第一容室111的第一储液区111a流入至第二容室112的至少一防逆流流道112a，接着流入至第三容室113的第二储液区113a。其中，热源9设置于第三容室113的毛细结构区113b以及蒸发区113c的外侧壁，以便直接导入热源9的热至毛细结构区113b以及蒸发区113c，使位于毛细结构区113b以及蒸发区113c的水冷液受热而汽化。
于第三容室113所包含的区域中，最接近于流入管口125的是蒸发区113c，其次接近于流入管口125的是毛细结构区113b，最远离于流入管口125的是第二储液区113a。毛细结构区113b负责汲取第二储液区113a的水冷液，使水冷液于毛细结构区113b以及蒸发区113c受热而被蒸发汽化，并经流入管口125流入至回路管体12。于此需特别说明的是，毛细结构区113b具有多个毛细结构，该些毛细结构提供毛细力，以汲取水冷液并协助水冷液流动。
请合并参阅图1及图2所示，图2为本发明回路型热管1的第一实施例沿图1中A-A线的剖面示意图。进一步而言，本发明回路型热管1在设计上为了避免第三容室113的第二储液区113a的水冷液逆流回至第一容室111的第一储液区111a，将第二容室112的防逆流流道112a的一流道截面积A1(即管径)设计为小于第三容室113的第二储液区113a的一储液区截面积A2。此即，第二容室112的防逆流流道112a的沿垂直于水冷液流向的径向面方向所界定的流道截面积A1小于第三容室113的沿垂直于水冷液流向的径向面方向所界定的第二储液区113a的储液区截面积A2。藉此设置，第一容室111的第一储液区111a的水冷液仅能受限制地单向经由第二容室112的防逆流流道112a流动至第三容室113的第二储液区113a，即阻止水冷液从第三容室113逆流至第一容室111，以避免水冷液不论是液相或是气相的逆流而导致的散热效能降低。当然，另一方面的好处是，水冷液被分配储存于第一储液区111a以及第二储液区113a，当回路型热管1所接受的热过多，而使得第二储液区113a的水冷液在短时间内急剧地被消耗时，仍有第一储液区111a的水冷液作为备用而缓缓流入作补充，故不会有水冷液瞬间被消耗殆尽而呈空烧的状态。其可以缓缓流入的原因是，首先，第一容室111的第一储液区111a与第三容室113的第二储液区之间有防逆流流道112a，第一容室111以及第三容室113相距尚有一段距离，故第一容室111的第一储液区111a不会接受到太多来自第三容室113的热，即不会被汽化；其次，防逆流流道112a的流道截面积A1小，亦有限制水冷液流量的作用。
再者，第一容室111因包括第一储液区111a故需要较大的空间，因此在结构设计上，第二容室112的至少一防逆流流道112a的沿垂直于水冷液流向的径向面方向所界定的流道截面积A1亦小于第一容室111的沿垂直于水冷液流向的径向面方向所界定的第一储液区111a的储液区截面积(图未示)。
关于第二容室112的防逆流流道112a，防逆流流道112a可以是管体，也可以是由多个阻流结构112b所界定出的流道。
请参阅图3，图3为本发明回路型热管的第二实施例的俯视示意图。第二实施例的回路型热管1’相似于第一实施例，回路型热管1’包括一蒸发腔体11以及一回路管体12，除此之外，回路型热管1’更包括一致冷芯片13，致冷芯片13设置于回路管体12或蒸发腔体11的第一容室111。藉由致冷芯片13的设置，可进一步对气态的水冷液进行降温、或是对刚从气态凝结成液态的水冷液再进行降温。
请参阅图4，图4为本发明回路型热管的第三实施例的俯视示意图。第三实施例的回路型热管1”相似于第二实施例，回路型热管1”包括一回路管体12、一蒸发腔体11以及一致冷芯片13，除此之外，回路型热管1”更包括一微型压缩器14，微型压缩器14设置于回路管体12或第一容室111。藉由微型压缩器14的设置，可推动水冷液以协助水冷液的循环。
综上所述，本发明回路型热管透过设置两个储液区(第一储液区以及第二储液区)，即可把第一储液区作为额外的储蓄有水冷液的补偿容室，即便回路型热管的第二储液区在短时间内吸收大量的热，在第二储液区的水冷液耗尽之前，第一储液区可持续补给水冷液，作为调节之用，以维持水冷液流动。再者，两个储液区之间的管径较小的防逆流流道，可防止水冷液逆流，藉使水冷液沿预定循环方向流动。
上述实施例仅为示例性说明本发明的原理及其功效，以及阐释本发明的技术特征，而非用于限制本发明的保护范围。任何本技术领域普通技术人员在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围。因此，本发明的权利保护范围应如其权利要求范围所列。

Claims (8)

1.一种回路型热管，用以供一水冷液流动于其中以进行散热，其特征在于，该回路型热管包括：
回路管体，具有一流入管口以及一流出管口；以及
蒸发腔体，与该回路管体连接且共同界定一循环封闭回路，该蒸发腔体包括：
第一容室，位于该蒸发腔体的一前端，并连接于该回路管体的该流出管口，以接收来自该回路管体的该水冷液，该第一容室包括一第一储液区；
第二容室，位于该蒸发腔体的一中端，该第二容室包括至少一防逆流流道，且该水冷液由该第一容室的该第一储液区流入至该第二容室的该至少一防逆流流道；以及
第三容室，位于该蒸发腔体的一后端，并连接于该回路管体的该流入管口，该第三容室包括一第二储液区以及一毛细结构区，该水冷液由该第二容室的该至少一防逆流流道流入至该第三容室的一第二储液区，该毛细结构区比该第二储液区更邻近于该流入管口，该毛细结构区汲取该第二储液区的该水冷液，且该水冷液受热蒸发后，经该流入管口流进该回路管体；
其中，该第二容室的该至少一防逆流流道的沿径向方向所界定的一流道截面积小于该第三容室的沿径向方向所界定的一第二储液区截面积，藉以阻止该水冷液从该第三容室逆流至该第一容室。
2.如权利要求1所述的回路型热管，其特征在于，该第二容室的该至少一防逆流流道的沿径向方向所界定的该流道截面积小于该第一容室的沿径向方向所界定的一第一储液区截面积。
3.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该第二容室具有多个阻流结构，该多个阻流结构界定出该至少一防逆流流道。
4.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该第三容室还包括一蒸发区，该蒸发区比该毛细结构区更邻近于该流入管口，该蒸发区接收来自外界的一热源，以使该水冷液蒸发汽化，而经该流入管口流进该回路管体。
5.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该第一容室、该第二容室以及该第三容室为一体成型结构。
6.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该回路型热管还包括致冷芯片，该致冷芯片设置于该回路管体或该第一容室。
7.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该回路型热管还包括微型压缩器，该微型压缩器设置于该回路管体或该第一容室。
8.如权利要求2所述的回路型热管，其特征在于，该至少一防逆流流道供该第一容室的该第一储液区的水冷液经该第二容室的该至少一防逆流流道仅单向流动至该第三容室的该第二储液区。
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