CN2720779Y

CN2720779Y - 复合热超导管

Info

Publication number: CN2720779Y
Application number: CN 200420081790
Authority: CN
Inventors: 谢荣耀; 贺定芳; 姜建平
Original assignee: Ningbo Beilun Haibo Precision Machinery Manufacture Co Ltd
Current assignee: Ningbo Beilun Haibo Precision Machinery Manufacture Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2014-08-10

Abstract

本实用新型涉及一种热交换传导装置，尤其是涉及一种具有超高导热效果的复合热超导管。它主要是在所述热导管内设置有贴于管体内壁的环形编织管；所述的环形编织管系由若干根导热丝和吸附纤维构成的导热的股线彼此交叉编织而成。由此在热导管的内壁处敷设了网状的编织层。因此，具有结构合理，制作工艺较为简单，利于产业化生产，热传导效率高，可适用于各种不同工作介质和工况环境，利于实现产品规格及性能的变换等特点，并解决了热超导管难能负水平布置的问题。

Description

复合热超导管

技术领域

本实用新型涉及一种热交换传导装置，尤其是涉及一种安装于计算机等设备内的具有超高导热效果的复合热超导管。

背景技术

在当今高技术领域中广泛使用的各种计算机控制设备和其它各种的光电仪器及高精尖端的仪器中，如何达到高效率、高密度的散热直接影响着该仪器的运行持续时间、精度(可靠性)，对于一些向小型化方向发展的高精设备(例如笔记本型计算机)，热导管的散热效率和质量也显得颇为重要。

为此，人们在传统的热导管式的散热装置中广泛使用的散热管的基础上进行着各种改良。例如，有人提出了名为“热导管”(专利申请号02201305.9)的专利申请。该热导管结构包括有：一管体，其一端形成设有封闭端，而另一端则形成设有封口端，在该管体的内侧壁上烧结形成设有多孔性的铜粉，而管体之内为呈真空状态结构，并在该管体内注入设有工作流体。其制造流程是先将管体一端设为封闭状，而另一端则呈开口状，管体的内侧以烧结的方式附着设有铜粉，而后将管体抽真空后注入有工作流体，并将开口端予以封口。试图利用铜粉与工作流体的配合，利用铜粉将热量在管体上快速的传导及工作流体的吸收热量，而能将热量快速的在该导热管上传导，进而达到提高散热的效果。

发明内容

本实用新型主要是解决现有的热导管所存在的热传导效率不甚高，制作成本较高，且管内难能进行适量地吸附等的技术问题。提供一种吸附工作介质适量，热传导效率高，制作工艺简单的复合热超导管。

本实用新型同时还解决现有改良热导管所存在的不宜事后弯曲或制成管径变化的管体，对热交换媒介的性能、品质要求较高等的技术问题。提供一种能生产管径随意变化和事后任意弯曲，对热交换媒介的适用性较好，且能大批量生产的一种复合热超导管。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：所述热导管内设置有贴于管体内壁的环形编织管；所述的环形编织管系由若干根导热丝和吸附纤维构成的导热的股线彼此交叉编织而成。由此在热导管的内壁处敷设了网状的编织层。一般地，该交换层的内侧与热导管呈点状或线状的接触，将热导管壁上所吸收到的热量迅速向管内传递，而管内由若干根导热丝构成的导热股线彼此交叉编织而成的网状编织结构，一方面其毛细状的间隙利于吸附大量的热交换介质，尤其是设置于导热股线中的一根或若干根吸附纤维更能有助于将热交换介质吸附于该网状的编织层中；而股线间起状波浪形的通道或通孔为热交换介质的蒸发或冷凝层提供了更佳的环境和条件(例如，蒸发汽体流经该起伏多通道的表面所生产的涡流，进一步带动处于毛细状间隙中的热交换介质挥发等)。其中，所述的吸附纤维通常选用吸附材料制成为线条状体散置于股线中，其加入量主要依吸附材料性能及热超导管的工况要求而定，以使整个热超导管中的热交换介质的蒸发或冷凝层常处于较佳的平衡区内。本实用新型的这种独特的结构与介于其间并处于液气两相交替变换中的热交换介质一起，在宏观上构成一层提高热交换效率的热交换层。

作为优选，在所述环形编织管的导热丝选用直径小于0.1mm的细铜丝与织物纤维组成的若干股线，分成呈S形及Z形布置的两组导热的股线交叉编织而成。所述的导热丝通常可选用较细的热导性能较好的细铜丝集成相同粗度的若干股线，分成两组。其中部分股线从右下角倾向左上角，倾斜方向与“S”的中部相一致的称S形布置；相反，部分股线从左下角倾向右上角，倾斜方向与“Z”的中部相一致的称Z形布置；该两组股线交错编织成网状的管体。当然，也可以采用其它编织的方式(例如螺旋状的股线与轴向的线编织等)制成网状管体。所述的织物纤维可选用天然的植物纤维或动物纤维，当然也可以选用化纤等纤维材料。

作为优选，所述的环形编织管相互交错的股线与管体内壁仅呈点状或线状相贴，其间一段呈游离状，并在环形编织管与管体间构成网络状的起伏通道。所述的环形编织管的股线与管体内壁呈间断状的贴合，并在环形编织管与管体间构成一个呈螺旋形的波状通道。即环形编织管与导热管内壁呈点状或线段状的接触处采用贴合连接或热熔等方法，使该股线的局部与导热管密切接触，其余股线可呈游离状。

作为优选，所述的环形编织管股线交错处设有径向通道，并在股线内构成超导液以吸附纤维为中心的线状吸附区。该线状吸附区较均匀地分布于整个网状的编织层；而径向通道的大小可通过股线的粗细及排列的紧密度得以调整。

作为优选，所述的环形编织管每线股线交错处均设有沟通环形编织管内外且与网络状的起伏通道相连通的径向通道。实际上，股线的各导热丝间形成大体平行布置的通道，并将工作介质主要吸附于吸附纤维处。

在通常多数的使用场合，在所述的1～3层环形编织管与其内的通道及间隙构成热交换层，其截面体积占管径体积的5％-20％。以使热导管中介质的流通阻力与热交换效率两者兼顾之。

一般地，所述管体内注有超导工作流体，且在负压状态下进行工作。所述的管体内留有足够的空间，以防工作流体在热胀冷缩中损害超导管。

因此，本实用新型具有下述特点：1.结构合理，制作工艺较为简单，生产成本较低，利于产业化生产；2.热传导效率高，可达到98％左右；3.可在常用的各种弯管或粗度变化的热导管路中进行设置或改良；4.可广泛地适用于各种不同工作介质，不同的设置环境，并解决了热超导管难能负水平布置使用；5.易于通过改变材料和编织参数及生产工艺条件，方便地实现产品规格及性能的变换。

附图说明

附图1是本实用新型的一种带局部剖面的立体结构示意图；

附图2是附图1的纵剖图(侧面)；

附图3是附图1的I部的局部放大图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：选用直径为0.03mm的铜丝进行表面处理后，按20根拼成一股，再将十二股线分成二组(参见附图2)，即分成呈S形及Z形布置的两组导热丝股线21交叉编织而成(参见附图1和附图3)。进而在管形网状编织机上编织成管径约5mm的环形编织管2，该股线21与管体内壁呈间断状的贴合，并在环形编织管2与管体11间构成一个呈螺旋形的波状通道22。其中，所述的环形编织管2的每根股线21交错处设有沟通环形编织管内外的径向通道3，并在所述股线21内设置有二股棉纤维制成的吸附纤维211(参见附图1和附图3)，与其旁的各导热丝212间形成大体平行布置的吸附通道；上述二层环形编织管2与其内的通道及间隙构成热交换层，其截面面积占管截面面积的12％左右。

在安装CPU(中央预处理器)发热组件的散热器上设置有与本案超导管的外径相对应的孔，将本热超导管固定于其内，并向管内注有一受热易于蒸发且受冷易于凝固的工作流体(图中未能标出)后，使本导流管在负压状态下进行工作(参见附图1和附图2)。当处于该热超导管外层的热导管接受到来自受热组件的热量后，集积于吸附纤维中的工作介质受热蒸发转化为汽体，吸收大量热量；该气态的工作介质在压力差的作用下流动至冷凝端。该管内的工作介质也与环形编织管内的工作介质进行着对流或交换等；同时，工作介质在一定条件(例如过饱和状态)下也会凝聚在环形编织管上。而冷凝后的液体在重力的作用下，流回至管道的冷凝区。这样，处于所述环形编织管2的两侧或其间的工作介质随时进行着广泛的汽相及液相间的转变，而所述的吸附纤维212使工作介质的汽相及液相间的转变能更加处于较佳的状态中。因此，本实用新型的技术方案对于加快实现热导管的热交换，尤其是对于提高热交换的效率起着积极有效的作用。

Claims

1.一种复合热超导管，其特征是在所述热导管(1)内设置有贴于管体(11)内壁的环形编织管(2)；所述的环形编织管(2)系由若干根导热丝(211)和吸附纤维(212)构成的导热的股线彼此交叉编织而成。

2.根据权利要求1所述的复合热超导管，其特征是在所述环形编织管(2)的导热丝(211)选用直径小于0.1mm的细铜丝与织物纤维组成的若干股线(21)，分成呈S形及Z形布置的两组导热的股线交叉编织而成。

3.根据权利要求1或2所述的复合热超导管，其特征是在所述的环形编织管(2)相互交错的股线(21)与管体内壁仅呈点状或线状相帖，其间一段呈游离状，并在环形编织管(2)与管体间构成网络状的起伏通道(23)。

4.根据权利要求1或2所述的复合热超导管，其特征是在所述的环形编织管(2)股线交错处设有径向通道(3)，并在股线内构成以吸附纤维(212)为中心的线状吸附区。

5.根据权利要求3所述的复合热超导管，其特征是在所述的环形编织管(2)每根股线交错处均设有沟通环形编织管(2)内外且与网络状的起伏通道相连通的径向通道(3)。

6.根据权利要求5所述的复合热超导管，其特征在于所述的螺旋状的通道呈断续且交错状分布，并在含织物纤维股线的各导热(211)间形成大体平行布置的毛细吸附通道；所述的螺旋状的通道呈断续且交错状分布，并在含织物纤维股线的各导热丝(211)间形成大体平行布置的毛细吸附通道。

7.根据权利要求1或2或5或6所述的复合热超导管，其特征在于所述的1～3层环形编织管(2)与其内的通道及间隙构成热交换层，其截面面积占管径面积的5％-20％。

8.根据权利要求3所述的复合热超导管，其特征是在所述的1～3层环形编织管(2)与其内的通道及间隙构成热交换层，其截面面积占管径面积的5％-20％。

9.根据权利要求1或2或5或6所述的复合热超导管，其特征是在所述管体内注有工作流体，且在负压状态下进行工作。

10.根据权利要求3所述的复合热超导管，其特征是在所述管体内注有工作流体，且在负压状态下进行工作。