CN113494862A - 热管 - Google Patents

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刘垒垒
王学梅
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Abstract

本发明公开了一种热管包含中空管体及毛细结构。中空管体具有内壁面，且内壁面围绕出密闭空间。毛细结构位于密闭空间，并叠设于内壁面。其中，中空管体包含相连的冷凝段及蒸发段，毛细结构包含相连的冷段及热段，冷段设置于中空管体的冷凝段，热段设置于中空管体的蒸发段，且毛细结构的冷段的厚度大于毛细结构的热段的厚度。

Description

热管
技术领域
本发明关于一种散热装置，特别是一种热管。
背景技术
热管是一种中空的金属管体，具有快速均温的特性。热管的运用范围相当广泛，早期运用于航天领域，现今已普及运用于各式热交换器、冷却器等。
热管具有一封闭腔室，封闭腔室容纳有冷却流体。借由封闭腔体内冷却流体液汽二相变化的冷却循环，使热管呈现快速均温的特性而达到传热的目的。其动作机制为，液相冷却流体于蒸发端蒸发成汽相冷却流体，并在腔体内产生局部高压，驱使汽相冷却流体高速流向冷凝端，汽相冷却流体于冷凝端凝结成液相冷却流体后，借由毛细结构回流至蒸发端。
然而，目前的热管在使用时，若冷凝端的水平高度低于蒸发端的水平高度，则因逆重力的影响导致回水能力较差，甚或造成水无法回流。如此一来，亦有可能造成蒸发段出现干烧现象。
发明内容
本发明在于提供一种热管，借以让热管在抗重力产品上亦能兼顾回水能力与传热能力。
本发明的一实施例所公开的热管包含中空管体及毛细结构。中空管体具有内壁面，且内壁面围绕出密闭空间。毛细结构位于密闭空间，并叠设于内壁面。其中，中空管体包含相连的冷凝段及蒸发段，毛细结构包含相连的冷段及热段，冷段设置于中空管体的冷凝段，热段设置于中空管体的蒸发段，且毛细结构的冷段的厚度大于毛细结构的热段的厚度。
根据上述实施例的热管，由于毛细结构的冷段比热段厚，故当热管为逆重力状态下使用时，热管的冷凝段的回水能力会增加，以及热管的蒸发段的蒸发速度会增快。如此一来，将能兼顾热管的回水能力与传热能力。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例所述的热管的立体图。
图2为图1的剖面图。
图3为沿图2的3-3割面线的剖面图。
图4为沿图2的4-4割面线的剖面图。
附图标记说明：
10...热管
100...中空管体
101...内壁面
102...外壁面
110...冷凝段
120...蒸发段
121...热接触面
130...衔接段
131...第一端
132...第二端
200...毛细结构
210...冷段
220...热段
230...连接段
A...轴向
S...密闭空间
T1～T6...厚度
具体实施方式
请参阅图1至图4。图1为根据本发明第一实施例所述的热管的立体图。图2为图1的剖面图。图3为沿图2的3-3割面线的剖面图。图4为沿图2的4-4割面线的剖面图。
本实施例的热管10包含一中空管体100及一毛细结构200。中空管体100具有一内壁面101及一外壁面102。内壁面101围绕出一密闭空间S。外壁面102背对内壁面101并为外观面。在本实施例中，内壁面101例如但不限于为无沟槽的光滑面。
中空管体100包含一冷凝段110、一蒸发段120及一衔接段130。在本实施例中，中空管体100的冷凝段110呈圆管状，且中空管体100的蒸发段120呈扁管状。中空管体100的蒸发段120具有相对的两个热接触面121，两个热接触面121彼此平行。两个热接触面121用以热接触热源(未示出)。
在本实施例中，中空管体100的冷凝段110的厚度T1等于中空管体100的蒸发段120的厚度T2，但并不以此为限。在其他实施例中，中空管体的冷凝段的厚度亦可不等于中空管体的蒸发段的厚度。
在本实施例中，中空管体100的冷凝段110与蒸发段120的厚度T1、T2皆为均厚，但并不以此为限。在其他实施例中，亦可改为仅冷凝段的厚度为均厚，或仅蒸发段的厚度皆为均厚。
中空管体100的衔接段130具有相对的一第一端131及一第二端132。第一端131与第二端132分别连接冷凝段110与蒸发段120。也就是说，衔接段130的第一端131呈圆管状，而第二端132呈扁管状。
在本实施例中，因为冷凝段110与衔接段130的形状相异，故中空管体100包含有衔接段130，但并不以此为限。在其他实施例中，若冷凝段与衔接段的形状相同，则中空管体亦可不包含衔接段。
毛细结构200位于密闭空间S，并叠设于内壁面101。详细来说，毛细结构200包含相连的一冷段210、一热段220及一连接段230。冷段210设置于中空管体100的冷凝段110。热段220设置于中空管体100的蒸发段120，且毛细结构200的冷段210的厚度T3大于毛细结构200于热段220处的厚度T4。连接段230的相对两端分别连接于冷段210与热段220，连接段230的厚度T5、T6自靠近冷段210的一侧递减至靠近热段220的一侧。
在本实施例中，毛细结构200的冷段210在中空管体100的轴向A上的全部区段的厚度T3等厚，以及毛细结构200的热段220在中空管体100的轴向A上的部分区段的厚度T4等厚，但并不以此为限。在其他实施例中，亦可改为毛细结构的冷段在中空管体的轴向上的部分区段的厚度等厚，以及毛细结构的热段在中空管体的轴向上的全部区段的厚度等厚。或是，毛细结构的冷段在中空管体的轴向上的全部区段的厚度等厚，以及毛细结构的热段在中空管体的轴向上的全部区段的厚度等厚。或是，毛细结构的冷段在中空管体的轴向上的部分区段的厚度等厚，以及毛细结构的热段在中空管体的轴向上的部分区段的厚度等厚。
在本实施例中，连接段230靠近冷段210的厚度T5即相等于冷段210的厚度T3，连接段230靠近热段220的厚度T6即相等于热段220的厚度T4，但并不以此为限。在其他实施例中，连接段靠近冷段的厚度也可以不等于冷段的厚度，且连接段靠近热段的厚度也可以不等于热段的厚度。
在本实施例中，毛细结构200为单一结构，如微沟槽、金属网、粉末烧结体或陶瓷烧结体。
在本实施例中，毛细结构200的冷段210的厚度T3与中空管体100的冷凝段110的厚度T1比值例如介于5～6，毛细结构200的热段220的厚度T4与中空管体100的蒸发段120的厚度T2比值例如介于3～4。举例来说，中空管体100的冷凝段110与蒸发段120的厚度T1、T2例如为0.25毫米，毛细结构200的冷段210的厚度T3例如为1.4毫米，毛细结构200的热段220的厚度T4例如为1.1毫米。
根据上述实施例的热管10，由于毛细结构200的冷段210比热段220厚，故当热管10为逆重力状态下使用时，热管10的冷凝段110的回水能力会增加，以及热管10的蒸发段120的蒸发速度会增快。如此一来，将能兼顾热管10的回水能力与传热能力。

Claims (13)

1.一种热管，其特征在于，包含：
中空管体，具有内壁面，且该内壁面围绕出密闭空间；以及
毛细结构，位于该密闭空间，并叠设于该内壁面；
其中，该中空管体包含相连的冷凝段及蒸发段，该毛细结构包含相连的冷段及热段，该冷段设置于该中空管体的该冷凝段，该热段设置于该中空管体的该蒸发段，且该毛细结构的该冷段的厚度大于该毛细结构的该热段的厚度。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该毛细结构的该冷段在该中空管体的轴向上至少有部分区段的厚度等厚，该毛细结构的该热段在该中空管体的轴向上至少有部分区段的厚度等厚。
3.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体的该冷凝段呈圆管状，该中空管体的该蒸发段呈扁管状。
4.如权利要求3所述的热管，其特征在于，该中空管体的该蒸发段具有相对的两个热接触面，该两个热接触面彼此平行。
5.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体的该冷凝段的厚度等于该中空管体的该蒸发段的厚度。
6.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体的该冷凝段与该蒸发段的厚度皆为均厚。
7.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该毛细结构的该冷段的厚度与该中空管体的该冷凝段的厚度比值介于5～6，该毛细结构的该热段的厚度与该中空管体的该蒸发段的厚度比值介于3～4。
8.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体的该冷凝段与该蒸发段的厚度为0.25毫米，该毛细结构的该冷段的厚度为1.4毫米，该毛细结构的该热段的厚度为1.1毫米。
9.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体还包含衔接段，该衔接段具有相对的第一端及第二端，该第一端与该第二端分别连接该冷凝段与该蒸发段，该毛细结构还包含连接段，该连接段的相对两端分别连接于该冷段与该热段，该连接段的厚度自靠近该冷段的一侧递减至靠近该热段的一侧。
10.如权利要求9所述的热管，其特征在于，该连接段靠近该冷段的厚度相等于该冷段的厚度，该连接段靠近该热段的厚度相等于该热段的厚度。
11.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该中空管体具有内壁面，该内壁面无沟槽。
12.如权利要求11所述的热管，其特征在于，该内壁面为光滑面。
13.如权利要求1所述的热管，其特征在于，该毛细结构为单一结构。
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