CN209445862U - 柔性热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种柔性热管，其特征在于，包括一封闭的管体及所述管体内的工作流体，其中，所述管体包括蒸发段、冷凝段及绝热段，所述蒸发段、冷凝段及绝热段连续设有毛细结构，所述毛细结构包括丝线层、凹槽层及铜粉烧结层中的至少两层；所述绝热段由一可曲挠的金属波纹管组成，所述金属波纹管可沿任意方向弯折；所述蒸发段及所述冷凝段分别由一金属管构成；所述绝热段设于所述柔性热管的中间，其一端连接所述蒸发段，另一端连接所述冷凝段。该柔性热管具可弯折且不易发生径向形变，同时具有良好转热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热管，尤其是一种可以弯折的柔性热管。
背景技术
电子产业中，微处理芯片等发热电子元件产生的热量愈来愈多。为保证发热电子元件的正常工作，必须将这些多余的热量有效散发。
热管利用该热管及工作流体将发热电子元件产生的热量传递至该机壳以外，通过设置在机壳外部的散热装置将热管上的热量强制散去。该热管的内部设有许多用于将工作流体回流的毛细或微孔结构，一旦毛细结构或微孔结构遭到破会就会导致热管的工作效率下降甚至失效，但是在电子产品内，发热电子元件分布空间狭小且不规则，将热管在空间内布局时就不可避免地发生弯折，而弯折会使毛细结构或微孔结构遭到破会，致热管导热效率降低。
现有技术针对弯折导致热管效率降低的问题上主要有两种方法，其一采用复杂的多层保护结构且使用了多种材料，但其制造工艺复杂；其二采用结构简单毛细层结构，弯折部位使用挠性材料，但其热管传热效率不高。
实用新型内容
有鉴于此，有必要设计开发一种柔性热管，使其易于弯折且不发生径向形变，同时具有良好传热效率。
一种柔性热管，包括一两端封闭的管体及容置于所述管体内的工作流体，其中，所述管体包括蒸发段、冷凝段及绝热段，所述绝热段连接于所述蒸发段与所述冷凝段之间。所述蒸发段、冷凝段及绝热段均设有毛细结构，所述毛细结构包括第一层与第二层，所述第一层为凹槽层或铜粉烧结层，所述第二层为丝线层，其中所述第一层直接附于所述管体的内壁之上，所述第二层附于所述第一层之上。所述绝热段为一可曲挠的金属波纹管，所述金属波纹管可沿任意方向弯折。所述蒸发段及所述冷凝段均为一金属管。
进一步地，所述管体包括一蒸发段、二个绝热段及二个冷凝段，其中所述蒸发段两端分别连接二个绝热段，所述二个绝热段分别延伸连接两个冷凝段。
进一步地，所述丝线层由若干丝线编织而成的层网结构。
进一步地，所述蒸发段中铜粉烧结层的间隙大于所述冷凝段内铜粉烧结层的间隙。
进一步地，所述第一层为铜粉烧结层。
进一步地，所述第一层为凹槽层。
进一步地，所述管体为空心圆柱结构。
本实用新型提供的柔性热管具有可弯折且不易发生径向形变的特点，同时结构简单，易于生产并且具有良好传热效率。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例提供的一种柔性热管的示意图。
图2为图1所示柔性热管的绝热段的示意图。
图3为图1所示柔性热管沿III-III的截面示意图。
图4为本实用新型第二实施例提供的一种柔性热管的截面示意图。
图5为本实用新型第三实施例提供的一种柔性热管的截面示意图。
图6为本实用新型第四实施例提供的一种柔性热管的示意图。
图7为图5所示丝线层43b的结构示意图。
图8为图5所示丝线层43a的结构示意图。
主要元件符号说明
| 柔性热管 | 10，20，30 |
| 管体 | 11 |
| 蒸发段 | 1 |
| 绝热段 | 2 |
| 冷凝段 | 3 |
| 毛细结构 | 4 |
| 第一层 | 41 |
| 第二层 | 42 |
| 丝线层 | 43，43a,43b |
| 铜粉烧结层 | 44 |
| 凹槽层 | 45 |
| 编制脉管 | 46 |
| 线股 | 47 |
| 可扰性细线 | 48 |
以下结合附图说明具体阐述本实用新型的内容。
具体实施方式
下面将结合具体实施例附图1-5对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
图1为本实用新型提供的柔性热管10的第一实施例的示意图，该柔性热管10包括一管体11，所述管体11的两端封闭，且包括一蒸发段1，一绝热段2及一冷凝段3，所述绝热段2连接于所述蒸发段1与所述冷凝段3之间。如图2所示，该绝热段2可由挠性的金属波纹管制成，所述金属波纹管外表面设有外螺纹21及内表面设有内螺纹22，当发生弯折时，所述内螺纹21与所述外螺纹22会在螺纹间隙内发生皱叠，从而防止径向形变的发生。该蒸发段1及冷凝段3由具备高导热性能的金属材料如银、铜或铝制成。
如图3所示，该柔性热管10还包括一填充于该管体11内的工作流体(图未示)、设于该管体11内壁的毛细结构4，其中所述蒸发段1、所述绝热段2及所述冷凝段3均为所述毛细结构4。
在蒸发段1，工作流体通过从蒸发段1表面吸收热量而变成蒸汽。然后所述蒸汽沿着柔性热管经过绝热段2传播到冷凝段3并释放潜热，同时所述蒸汽变成液体。然后液体通过经由毛细结构4，由毛细管作用带回到所述蒸发段1，并且循环重复。
所述工作流体为低沸点且具有高潜热的液体，如水、乙醇等。请参照图3，该毛细结构4包括第一层41及第二层42，所述第一层41为丝线层43，所述第二层42为铜粉烧结层44，所述铜粉烧结层44设于所述柔性热管10的内壁之上，所述丝线层43设于所述铜粉烧结层44之上。所述铜粉烧结层44由铜粉受热烧结附于柔性热管10的内壁之上，所述丝线层43通过焊接或烧结的方式形成于所述铜粉烧结层44之上。所述丝线层43包括由铜丝、不锈钢丝及纤维丝编织而成的网格状结构。
优选地，所述铜粉烧结层44内有若干间隙，其中在所述蒸发段1中铜粉烧结层44的间隙大于所述冷凝段3内铜粉烧结层44的间隙，其作用在于较小间隙的铜粉烧结层能产生较大的毛细压力差，便于将所述冷凝段3内的液态工作流体有效地传至所述蒸发段1中。
优选地，所述管体11为一空心的圆柱结构。
使用时，所述柔性热管10的蒸发段1与一发热电子元件(图未示)，如中央处理器热连接，而该冷凝段3则与一散热装置(图未示)，如散热器热连接。当该柔性热管10的绝热段2受力弯折时，位于该绝热段2内部的毛细结构4包括所述铜粉烧结层44及所述丝线层43随之弯折，但该绝热段2不会发生径向形变，从而确保绝热段2内的蒸汽通道的畅通。所述柔性热管10能够在有限的空间内进行合理的排布，充分地将发热电子元件产生的热量带出。
请参照图4，本实用新型提供的柔性热管20的第二实施例的径向剖视图。该柔性热管20与第一实施例的不同之处在于，所述第一层41为丝线层43，所述第二层42为凹槽层45，所述凹槽层45设于所述绝热段2的内壁之上，所述丝线层43设于所述凹槽层45之上。所述凹槽层45为齿轮状的条纹结构，所述丝线层43通过焊接或烧结的方式附于所述凹槽层45之上。同样的，该毛细结构4能随着柔性热管的弯曲而变形，但弯曲部位不会发生径向形变。
请参照图5，其所示为本实用新型柔性热管30的第三个实施例的示意图。该柔性热管30与第一实施例的不同之处在于，所述毛细结构4包括第一层41及第二层42，所述第一层41为丝线层43a，所述第二层42为丝线层43b；所述丝线层43a直接通过焊接或者烧结的方式附于所述柔性热管30的内壁之上，所述丝线层43b通过焊接或烧结的方式附于所述丝线层43a之上。请参图7，所述丝线层43b包括编制脉管46，所述编制脉管46的外径小于所述柔性热管30的内径。所述编制脉管46由复数根线股47互相垂直交叠的编制而成，所述线股47包括复数根可扰性细线48；请参图8，所述第二丝线层43b由复数根互相垂直的可扰性细线48编制而成；所述扰性细线包括由细铜丝、不锈钢丝及纤维丝等导热性能良好的材料。在弯折的过程中，毛细结构4不易发生径向形变。
请参照图6，其所示为本实用新型柔性热管40的第四实施例的示意图。该柔性热管40与第一实施例的不同之处在于，所述柔性热管40包括一蒸发段1、二个绝热段2及二个冷凝段3，其中所述蒸发段1两端分别连接二个绝热段2，所述二个绝热段2分别延伸连接两个冷凝段3，其中所述柔性热管40的毛细结构4可以为第一实施例、第二实施例或者第三实施例中的任意一种。
使用时，所述柔性热管40的蒸发段1与一发热电子元件(图未示)，如中央处理器热连接，而该两个冷凝段3则与一散热装置(图未示)，如散热器热连接。该柔性热管40在两个绝热段2处可以发生弯折，当该柔性热管40的两个绝热段2受力弯折时，位于该绝热段2内部的毛细结构4包括所述铜粉烧结层44及所述丝线层43随之弯折，但该绝热段不会发生发生径向形变，从而确保绝热段内的蒸汽通道的畅通。较之于第一实施例，本实施例具有更加高效的散热效果。
本实施例提供的柔性热管其具可弯折且不易发生径向形变的特点，同时结构简单，易于生产并且具有良好传热效率。
另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种柔性热管，其特征在于，包括一两端封闭的管体及容置于所述管体内的工作流体，其中，所述管体包括蒸发段、冷凝段及绝热段，所述绝热段连接于所述蒸发段与所述冷凝段之间；
所述蒸发段、冷凝段及绝热段均设有毛细结构，所述毛细结构包括第一层与第二层，所述第一层为凹槽层、铜粉烧结层或丝线层，所述第二层为丝线层，其中所述第一层直接附于所述管体的内壁之上，所述第二层附于所述第一层之上；
所述绝热段为一具有曲挠性的金属波纹管，所述金属波纹管沿任意方向弯折；所述蒸发段及所述冷凝段均为一金属管。
2.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述管体包括一蒸发段、二个绝热段及二个冷凝段，其中所述蒸发段两端分别连接二个绝热段，所述二个绝热段分别延伸连接两个冷凝段。
3.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述丝线层由若干丝线编织而成的层网结构。
4.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述蒸发段中铜粉烧结层的间隙大于所述冷凝段内铜粉烧结层的间隙。
5.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述第一层为铜粉烧结层。
6.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述第一层为凹槽层。
7.如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于，所述管体为空心圆柱结构。
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