TW202216403A - 製造熱管芯的內部液壓成型方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種經構形來形成芯的形成總成。該形成總成包括可膨脹管及形成殼總成。該可膨脹管可液壓膨脹至膨脹構形。一芯網經構形為包裹於該可膨脹管的周圍。該形成殼總成包括第一形成殼及第二形成殼，該第一形成殼包括界定於其中之第一凹部及該第二形成殼包括界定於其中之第二凹部。該第一凹部及該第二凹部共同界定該芯之外徑。該可膨脹管及該芯網係可定位於該第一凹部與該第二凹部之間。該可膨脹管及該形成殼總成係經構形成基於朝該膨脹構形液壓膨脹的該可膨脹管使該芯網變形並形成該芯。

Description

製造熱管芯的內部液壓成型方法
本發明大致係關於使用於熱傳系統中之熱管，及更特定言之，係關於在經構形以將熱管之工作流體自熱管之冷凝器區域傳送至蒸發器區域之熱管內的芯。
熱管係用來將熱自主要側(蒸發器區段)傳送至次要側(冷凝器區段)之經隔絕密封的兩相熱傳組件。作為一實例，圖1繪示包括前述蒸發器區段102及冷凝器區段106、以及於其間延伸之絕熱區段104的熱管100。熱管100進一步包括工作流體(諸如水、液態鉀、鈉、或鹼金屬)及芯108。在操作中，工作流體係經構形以於蒸發器區段102中吸收熱並汽化。攜載汽化潛熱的飽和蒸氣通過絕熱區段104朝向冷凝器區段106流動。在冷凝器區段106中，蒸氣凝結成液池110並釋放其潛熱。凝結液體接著藉由毛細作用通過芯108回到蒸發器區段102。前述工作流體之流動路徑藉由圖1中之分段箭頭繪示。只要蒸發器與冷凝器區段之間的溫度梯度經維持，相變過程及兩相流動循環就繼續著。歸因於針對沸騰及凝結之相當高的熱傳係數，熱管係高度有效的熱導體。
在核系統中，熱管係經由將熱管的蒸發器區段放置於含有核燃料的反應器核心中及將冷凝器區段靠近熱交換器放置來利用。核燃料使工作流體汽化及熱交換器於冷凝器區段處吸收潛熱。於核應用中之實例熱管說明於美國專利第5,684,848號、美國專利第6,768,781號、及美國專利公開申請案第2016/0027536號中，將所有該等案之全體內容以引用的方式併入本文。
熱管於核系統中之另一實例用途係用於微型反應器的用途，該等微型反應器係產生低於10MWe且能夠經佈署用於遠端應用的核反應器。此等微型反應器可封裝於相當小的容器中，不主動牽連人員來操作，及與習知核電廠相比持續更長時間不補給燃料/更換燃料來操作。一種該微型反應器係由西屋電氣公司(Westinghouse Electric Company)設計的eVinci微型反應器系統。eVinci系統係利用熱管來充作將熱能有效率地自反應器核心移出至熱交換器之被動熱移除裝置的熱管冷卻式反應器電力系統。
使用於微型反應器中之熱管經歷極端操作溫度(＞850°C)且需要由可耐受此等溫度並與工作流體相容之材料製成的內部芯。此芯可由經滾軋且擴散結合在一起成為管狀結構的金屬網構成。芯管容許熱管內之工作流體放射狀地(諸如於釋放潛熱及工作流體經芯吸收之後)及沿其之軸(藉由毛細作用使工作流體朝向蒸發器區段往回傳送)通過其，同時仍維持剛性。
製造用來插入至熱管中之芯需要高度複雜且精細的過程。在相當高的層級下，芯係經由如下方式製造：將一片編織芯網材料滾軋成期望形狀，將材料(諸如管件)壓縮至芯中以使芯強制變形為期望形狀，在烘箱中在真空程度下將網擴散結合在一起同時使芯保持於壓縮狀態，然後移除於擴散結合期間用來固持呈壓縮狀態之芯的材料。用於芯形成方法之此方法的一實例描述於美國專利第3,964,902號中，標題為「用於熱管之芯的形成方法(METHOD OF FORMING A WICK FOR A HEAT PIPE)」，將其以引用的方式併入本文。
如前所述，當前形成芯的方法要求必需在擴散結合製程之後將用來固持呈壓縮狀態之芯的材料移除。作為一實例，美國專利第3,964,902號說明如何使用銅內部及外部心軸來壓縮芯，然後於擴散結合後，需通過化學蝕刻技術以化學方式移除內部及外部心軸。然而，使芯暴露至此化學蝕刻過程會將雜質引入至芯中及使芯表現其預期功能的能力減小。化學蝕刻技術亦會導致與製造芯相關聯的增加時間及成本。
本揭示之目標係要提供一種用來以與其他經公開提出之方法相比顯著更低之成本及時間形成芯，並且於其經形成後不必使用化學物質來自芯移除材料的總成及方法。
本發明是在能源部(Department of Energy)授予的合同DE-NE0008853的政府支持下完成的。政府擁有本發明的某些權利。
本申請案主張2020年4月20日提出申請之美國專利申請案序號16/853,270的權利，將其全體內容以引用的方式併入本文。
在各種具體例中，揭示一種經構形來形成芯的形成總成。該形成總成包括可膨脹管及形成殼總成。該可膨脹管可液壓膨脹至膨脹構形。一芯網經構形為包裹於該可膨脹管的周圍。該形成殼總成包括第一形成殼及第二形成殼，該第一形成殼包括界定於其中之第一凹部及該第二形成殼包括界定於其中之第二凹部。該第一凹部及該第二凹部共同界定該芯之外徑。該可膨脹管及該芯網係可定位於該第一凹部與該第二凹部之間。該可膨脹管及該形成殼總成係經構形成基於朝該膨脹構形液壓膨脹的該可膨脹管使該芯網變形並形成該芯。
在各種具體例中，揭示一種藉由包括可吹脹管之形成殼總成來形成芯之方法。該方法包括將芯網定位於該可吹脹管周圍，將該可吹脹管及該芯網定位於該形成殼總成之接納區域內，使第一端面凸緣耦接至該形成殼總成之第一側，及使第二端面凸緣耦接至該形成殼總成之第二側。該第一端面凸緣包括界定於其中之液壓開口。該液壓開口係與該可吹脹管流體相通。該方法進一步包括利用夾板總成夾緊該形成殼總成及經由壓力源通過該液壓開口向該可吹脹管施加壓力，以使該可吹脹管朝吹脹構形轉變來抵靠該形成殼總成之內表面加壓該芯網。
在各種具體例中，揭示一種經構形來形成芯的形成總成。該形成總成包括芯總成，該芯總成包括多孔支撐管，該多孔支撐管包括界定於其中之孔隙及可於放氣構形與吹脹構形之間構形的可吹脹管。該可吹脹管係定位於該多孔支撐管周圍。一芯網經構形為包裹於該可吹脹管的周圍。該形成總成進一步包括形成殼總成，該形成殼總成包括第一形成殼及第二形成殼，該第一形成殼包括界定於其中之第一凹部及該第二形成殼包括界定於其中之第二凹部。該芯總成可定位於該第一凹部與該第二凹部之間。該形成殼總成進一步包括第一端面凸緣及第二端面凸緣。該第一端面凸緣係可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼。該第一端面凸緣包括第一接納區域，該第一接納區域經構形以於其中接納第一O形環、該多孔支撐管之第一部分、及該可吹脹管之第一部分；及經構形以使壓力源流體耦接至該可吹脹管之液壓開口。該第二端面凸緣係可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼。該第二端面凸緣包括第二接納區域，該第二接納區域經構形以於其中接納第二O形環、該多孔支撐管之第二部分、及該可吹脹管之第二部分。
本申請案之申請人擁有以下與本案共同提出申請的專利申請案，將該案之各別全體內容以引用的方式併入本文：
代理人案號WEC-2020-011/200611P，標題「利用中空心軸及鞘來製造熱管芯的內部液壓成型方法(INTERNAL HYDROFORMING METHOD FOR MANUFACTURING HEAT PIPE WICKS UTILIZING A HOLLOW MANDREL AND SHEATH)」，發明人為John Lojek III等人。
闡述許多特定細節以提供徹底理解說明書中所說明及繪示於附圖中之具體例的整體結構、功能、製造、及使用。未詳細描述熟知的操作、組件、及元件，以不致模糊描述於說明書中的具體例。讀者將理解文中說明及繪示之具體例係非限制性實例，及因此可明瞭文中揭示的特定結構及功能細節可係代表性及說明性的。可對其進行變化及改變而不脫離申請專利範圍之範疇。
圖2繪示用來形成芯的形成總成200，為根據本揭示之至少一態樣。圖3繪示形成總成200的分解圖。特定地參照圖3及5，形成總成200包括芯形成總成201。芯形成總成201可包括可膨脹、或可吹脹的管202，其可於未膨脹、或放氣構形與液壓膨脹、或吹脹構形之間轉變。一薄片、或複數個層狀薄片之芯網204經構形成緊密地滾軋或包裹於可膨脹管202周圍。可膨脹管202可由任何適當的材料，諸如，比方說，聚胺基甲酸酯製成。可膨脹管202材料係經選擇使得當芯網204經形成為芯時，如於下文將更詳細地說明，可膨脹管202將不會在損害芯之組成、結構完整性、及/或形狀的程度上實質地黏著、附著至芯或於芯上留下實質的痕量材料。
芯形成總成201亦可包括支撐管206。支撐管206係經構形成定位於可膨脹管202內並為可膨脹管202及滾軋於可膨脹管202周圍的芯網薄片204提供起始結構支撐。支撐管206包括界定於其中之複數個孔洞、孔、或孔隙，使得通過支撐管206施加的經加壓液壓介質，諸如水、空氣、或任何其他適當的液壓介質，將通過支撐管206之孔洞於可膨脹管202上施力來使可膨脹管202朝膨脹構形轉變。換言之，支撐管206之孔隙使液壓源流體耦接至可膨脹管202。因此，支撐管206改良了可膨脹管202之結構完整性，此有利於將芯網204放置於可膨脹管202周圍而不損害其膨脹功能所需其之可撓性。
結合圖2、3所提供的實例係經設計以藉由利用可膨脹管202及支撐管206來產生管狀芯。然而，此並非限制性的。本揭示考慮其他芯設計，諸如，比方說，芯具有橫截面呈五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、或任何適當多邊形的形式。在該等具體例中，可利用幾何上適合的可膨脹圍蔽及支撐圍蔽。
如圖5所示，芯網204之薄片的長度係經構形成切得較可膨脹管202及支撐管206之長度短，使得在芯網204之薄片之端面與可膨脹管202及支撐管206之端面之間界定未捕獲區208。設想其他具體例，其中芯網204未切短，以致可膨脹管202、支撐管206、及芯網204的長度相同、或至少實質上相同。
再次參照圖2及3，形成總成200可進一步包括形成殼總成210。形成殼總成210包括頂部、或第一形成殼212及底部、或第二形成殼214。第一及第二形成殼212、214各可由任何適當的固體材料，諸如，比方說，不鏽鋼製成。在一具體例中，形成殼212、214可由與芯網204材料相同的材料製成。第一及第二形成殼212、214各包括界定於其中並沿其長度延伸之空腔或凹部213、215。形成殼212、214之凹部213、215係經構形成互補，使得當使第一及第二形成殼212、214毗鄰接觸時，凹部213、215共同界定圖12及13中所見的接納區域218，其經構形成接納芯形成總成201及芯網204之薄片。凹部213、215係經定尺寸，使得當毗鄰接觸以界定接納區域218時，在芯網204與各個凹部213、215之間界定間隙g。
第一及第二形成殼212、214之凹部213、215係經構形成向芯網204之薄片提供最大變形的固體表面及邊界。凹部213、215係經構形成當可膨脹管202液壓膨脹至膨脹構形時作用在滾軋於可膨脹管202周圍之芯網204的薄片上。凹部213、215係經構形成界定芯的外徑及最終形狀。在一具體例中，凹部213、215包括圖3中作為一實例顯示的半圓橫截面形狀，其具有使得當第一及第二形成殼212、214毗鄰接觸時，半圓形凹部213、215在形成殼總成210之整個長度上形成圓形的曲率半徑。設想其他具體例，其中各形成殼212、214之凹部213、215包括其他互補形狀，使得當第一及第二形成殼毗鄰接觸時，凹部213、215共同形成其他形狀，諸如橢圓形、方形、或芯所欲的任何其他對稱形狀。設想其他實例，其中各形成殼212、214之凹部213、215彼此不同，使得當第一及第二形成殼212、214毗鄰接觸時，可形成不對稱形狀的芯。凹部213、215可經成形使得任何期望的芯形狀皆係可能的。
再次參照圖3，形成殼總成210可進一步包括第一端面凸緣220及第二端面凸緣222。第一端面凸緣220及第二端面凸緣222係經構形成藉由複數個緊固件224緊固至第一形成殼212及第二形成殼214之端面。在一具體例中，緊固件224可包括經構形成螺旋式地接納在界定於第一及第二形成殼212、214中之螺紋孔中的螺栓。雖然顯示及描述緊固件224，但設想其他用來將端面凸緣220、222耦接至第一及第二形成殼212、214的適當方法，諸如，比方說，利用栓鎖機構、黏著劑、或夾子。
如圖8及12所示，第一端面凸緣220包括芯總成接納區域228、環繞芯總成接納區域228延伸的溝槽230、及液壓開口232。如以上所論述，芯網204之薄片的長度係經構形成切得較可膨脹管202及支撐管206之長度短，使得在芯網204之薄片的端面與可膨脹管202及支撐管206之端面之間界定未捕獲區208。如圖12中所示，一部分的未捕獲區208係經構形成藉由第一端面凸緣220的芯總成接納區域228接納。此外，O形環234係經構形成定位於溝槽230中，使得O形環234係環繞該部分的未捕獲區208定位。未捕獲區208及O形環234於芯總成接納區域228內的組合於形成殼總成210內產生密封。如圖9及13所示，第二端面凸緣222實質上與第一端面凸緣220相似，僅除了第二端面凸緣222不包括液壓開口232。設想其他具體例，其中第一及第二端面凸緣220、222皆包括液壓開口232。
第一端面凸緣220之液壓開口232係經構形成與液壓源(諸如水源、空氣源、或任何其他適當的液壓源)交互作用。液壓源係經構形成藉由液壓開口232及界定於支撐管206中之孔隙向可膨脹管202施加壓力，從而導致可膨脹管202朝膨脹構形轉變。
如前所述，芯形成總成201之一部分的未捕獲區208係經構形成插入通過第一及第二端面凸緣220、222之芯總成接納區域228及O形環234，從而產生密封。該密封容許經由液壓源內部加壓可膨脹管202。該等密封亦防止流體自形成殼總成210逸出或洩漏，並且防止液壓流體與圍繞可膨脹管202的芯網204接觸。此外，如以上所論述，芯網204之薄片的長度係經構形成切得較可膨脹管202及支撐管206之長度短，從而防止芯網204膨脹至第一及第二端面凸緣220、222的不均勻表面，諸如芯總成接納區域228或溝槽230中。
再次參照圖2及3，形成總成200可包括夾板總成240。夾板總成240可包括第一夾板242及第二夾板244。第一夾板242係經構形成毗鄰第一形成殼212、第一端面凸緣220、及第二端面凸緣222。第二夾板244係經構形成毗鄰第二形成殼214、第一端面凸緣220、及第二端面凸緣222。設想其他具體例，其中夾板242、244僅接觸形成殼212、214而不接觸端面凸緣220、222。複數個緊固件246可經構形以將第一夾板242緊固至第二夾板242。夾板總成240可經修改尺寸以適應任何數目的形成殼總成。
夾板總成240係經構形成向形成殼總成210施加預負載壓力，使得當壓力源使可膨脹管202及芯網204液壓膨脹至與形成殼212、214之凹部213、215毗鄰接觸時，形成殼212、214保持壓縮且其間無間隔。在一具體例中，複數個緊固件246可包括螺栓、螺帽、及墊圈，如圖3所示。本揭示考慮其他防止第一形成殼212與第二形成殼214分離的構件來替代夾板總成240，諸如栓鎖總成、複數個夾子、或任何其他防止第一形成殼及第二形成殼於可膨脹管202之加壓期間分離的適當構件。
夾板總成240係經構形成向形成殼總成210提供額外的結構剛性，以使可膨脹管202之整個加壓過程的變形減至最小。沿夾板總成240之長度之複數個緊固件246可經構形成將形成殼總成210正中定位於夾板總成240內。在一具體例中，夾板總成240可包括充作用於形成殼總成210之定心機制的溝槽。第一及第二夾板242、244厚度及總體尺寸可經修改成容許可膨脹管202經受較高的內部形成壓力。
在操作中，一薄片、或複數個層狀薄片之芯網204係經構形成緊密地滾軋或包裹於可包含可膨脹管202及支撐管206的芯形成總成201周圍。芯網層204係經故意切短，使得於芯形成總成201之兩端面上界定未捕獲區208。接著將芯形成總成201及經滾軋的芯網204置於形成殼總成210之接納區域218內。換言之，將芯形成總成201及經滾軋的芯網204置於第一形成殼212之第一形成殼凹部213中，然後將第二形成殼214置於第一形成殼212之頂部，使得芯形成總成201及經滾軋的芯網204經第二形成殼凹部215捕獲。芯形成總成201經軸向定位於形成殼總成210內，使得一部分的未捕獲區208延伸出殼形成總成210之各側，如圖12及13所示。
設想其他具體例，其中將該薄片、或該複數個層狀薄片之芯網204置於形成殼總成210之接納區域218內，然後將可膨脹管202及支撐管206置於接納區域218內，及接著將芯網204包裹於可膨脹管及支撐管206周圍。亦設想其他具體例，其中未故意將芯網204切短以界定未捕獲區208，以致於藉由下文所述製程形成芯之後，將芯的不均勻端面自芯的均勻區域移除。
然後將O形環234置於第一端面凸緣220及第二端面凸緣222各者的溝槽230內，例如，如圖12及13所示。接著第一端面凸緣220及第二端面凸緣222各經構形成於其各別的芯總成接納區域228中接納芯形成總成201的未捕獲區208。將未捕獲區208插入通過芯總成接納區域228及通過其各別端面凸緣220、222的O形環234，從而於各端面凸緣220、222內產生密封，如前所述。第一及第二端面凸緣220、222接著藉由緊固件224耦接至形成殼總成210的端面。
接下來，可將夾板總成240定位於形成殼總成210周圍，如圖2所示。利用緊固件246將第一夾板242緊固至第二夾板244，從而向形成殼總成210提供預負載壓力。
於將夾板總成240定位於形成殼總成210周圍之後，壓力源，諸如液壓源，可經由第一凸緣220中之液壓開口232及界定於支撐管206中之孔隙向可膨脹管202之內部施加壓力。可膨脹管202朝膨脹構形液壓膨脹及將芯網204朝第一及第二形成殼212、214之凹部213、215向外推動。當向外推動時，芯網204展開且變為緊密捲繞直至與凹部213、215形成接觸為止。接著可施加額外的壓力，使得於芯網204之接觸區域處發生局部塑性變形，從而於芯網層之間產生機械互鎖。於施加最大形成壓力且芯網層形成經形成的環狀芯(例如，至多30 ksi)之後，使可膨脹管202減壓。芯的最終外徑係由第一及第二形成殼212、214的凹部213、215決定。芯的最終厚度係由芯網之厚度及起始、未滾軋長度決定。
當可膨脹管202減壓時，可膨脹管202朝未膨脹構形轉變。由於可膨脹管202係由諸如聚胺基甲酸酯的材料製成，因此可膨脹管202在其朝未膨脹構形轉變時與芯分離，從而容許自芯手動移除可膨脹管202而無需化學干預，諸如，比方說，利用化學蝕刻或化學溶解。該獨特且新穎的形成總成200不同於使用經拉伸銅及化學蝕刻的其他形成方法(諸如描述於以引用的方式併入前文的美國專利第3,964,902號中)。如以上關於其他形成方法所論述，銅成為機械變形至網材料中，以致不可能不化學移除銅及損壞經滾軋的芯網而進行手動移除。
形成總成200係經設計成具有容許容易且便利的組裝/拆卸的特徵。為於形成芯及使形成總成200減壓後拆卸形成總成，將夾板總成240的緊固件246鬆開或移除，從而容許形成殼總成210自夾板242、244之間推出。然後經由移除相關聯的緊固件214來移除第一及第二端面凸緣220、222。O形環234設計容許凸緣220、222自可膨脹管202端面及支撐管206端面的未捕獲區208滑出。如以上所論述，芯網204於形成製程之後保持經變形，從而容許可膨脹管202朝未膨脹構形轉變及自芯分離。利用可膨脹管202與芯之間的空間，可容易地移除可膨脹管202及支撐管206。然後可分離頂部及底部形成殼212、214且可移除芯。
以上描述的形成總成及相關步驟產生一芯，該芯於擴散結合後經測試及證實包含利用於熱管中所需之適當尺寸(外徑、厚度)、公差(大約±0.001英吋直徑)、孔隙大小及強度。形成總成及相關步驟亦經證實高度可重複地通過多個試驗。
在一具體例中，形成總成200可經構形以產生指定直徑及厚度(根據凹部213、215的預定尺寸及芯214的選定層數)之一英尺長的芯。在另一具體例中，形成總成200可經構形以產生具有相同芯直徑及厚度尺寸之至多大約五英尺長度的芯。可使用形成總成200設計來產生用來製造不同長度(如文中詳述)或經稍微修改成分段組裝的連續總成。利用前述形成總成及經由修改凹部213、215之尺寸、形成殼總成210之長度、及芯網204之層數，任何形成芯之長度、直徑、及厚度皆係可能的。
由於最終芯外徑係由形成殼凹部決定，因此可修改凹部的尺寸及形狀來產生不同尺寸及形狀的形成芯，如以上所論述。
現參照圖14，說明根據本揭示之至少一態樣，藉由包括可吹脹、或可液壓膨脹管之形成殼總成200來形成芯的方法300。該方法300包括將芯網定位於可吹脹管周圍302，將可吹脹管及芯網定位於形成殼總成之接納區域內304，使第一凸緣耦接至形成殼總成之第一側306，使第二凸緣耦接至形成殼總成之第二側308，利用夾板總成來夾緊形成殼總成310，及經由壓力源、通過液壓開口向可吹脹管施加壓力312，以使可膨脹管朝吹脹構形轉變來將芯網抵靠形成殼總成之內表面加壓。方法300可視情況包括使可吹脹管朝放氣構形轉變及自可吹脹管移除芯。方法300可視情況包括自可吹脹管移除芯，包括在不存在化學干預下自可吹脹管移除芯。方法300可視情況包括將可吹脹管定位於多孔支撐管周圍。該方法可視情況包括將第一O形環、未被芯網捕獲之多孔支撐管之第一部分、及可膨脹管之第一部分定位在界定於第一凸緣中的第一接納區域中及將第二O形環、未被芯網捕獲之多孔支撐管之第二部分、及可膨脹管之第二部分定位在界定於第二凸緣中的第二接納區域中。
以下實例闡述本文所述標的的各種態樣。
實例1 - 一種經構形來形成芯的形成總成，該形成總成包括可膨脹管及形成殼總成。該可膨脹管可液壓膨脹至膨脹構形。一芯網經構形為包裹於該可膨脹管的周圍。該形成殼總成包括第一形成殼及第二形成殼，該第一形成殼包括界定於其中之第一凹部及該第二形成殼包括界定於其中之第二凹部。該第一凹部及該第二凹部共同界定該形成芯之外徑。該可膨脹管及該芯網係可定位於該第一凹部與該第二凹部之間。該可膨脹管及該形成殼總成係經構形成基於朝該膨脹構形液壓膨脹的該可膨脹管使該芯網變形並形成該芯。
實例2 - 如實例1之形成總成，其中該芯係經構形成基於朝未膨脹構形轉變之可膨脹管與該可膨脹管分離。
實例3 - 如實例2之形成總成，其中該芯係經構形成在不存在化學干預下與可膨脹管分離。
實例4 - 如實例1至3中任一者之形成總成，其中該可膨脹管包含聚胺基甲酸酯。
實例5 - 如實例1至4中任一者之形成總成，其進一步包括經構形成將該第一形成殼夾緊至該第二形成殼的夾板總成。該夾板總成包括經構形成毗鄰該第一形成殼的第一夾板、經構形成毗鄰該第二形成殼的第二夾板、及經構形成將該第一夾板緊固至該第二夾板的緊固件。
實例6 - 如實例1至5中任一者之形成總成，其進一步包括可定位於該可膨脹管內的支撐管。該支撐管包括界定於其中之孔隙。該等孔隙係經構形成將壓力源流體耦接至該可膨脹管。
實例 7 - 如實例1至6中任一者之形成總成，其進一步包括經構形以將該第一形成殼耦接至該第二形成殼的端面凸緣。該端面凸緣包括界定於其中之液壓開口。該可膨脹管係可構形成基於藉由壓力源通過該液壓開口施加之壓力朝該膨脹構形液壓膨脹。
實例 8 - 如實例7之形成總成，其中該端面凸緣包括經構形成於其中接納O形環及未被該芯網捕獲之該可膨脹管之一部分的接納區域。
實例 9 - 一種藉由包括可吹脹管之形成殼總成來形成芯之方法，該方法包括將芯網定位於該可吹脹管周圍，將該可吹脹管及該芯網定位於該形成殼總成之接納區域內，使第一端面凸緣耦接至該形成殼總成之第一側，及使第二端面凸緣耦接至該形成殼總成之第二側。該第一端面凸緣包括界定於其中之液壓開口。該液壓開口係與該可膨脹管流體相通。該方法進一步包括利用夾板總成夾緊該形成殼總成及經由壓力源通過該液壓開口向該可吹脹管施加壓力，以使該可膨脹管朝吹脹構形轉變來抵靠該形成殼總成之內表面加壓該芯網。
實例10 - 如實例9之方法，其中向該可吹脹管施加壓力包括向該可吹脹管施加壓力使得該可吹脹管將該芯網塑性變形及形成該芯。
實例11 - 如實例10之方法，其進一步包括使該可吹脹管朝放氣構形轉變及自該可吹脹管移除該芯。
實例12 - 如實例11之方法，其中自該可吹脹管移除該芯包括在不存在化學干預下自該可吹脹管移除該芯。
實例13 - 如實例9至12中任一者之方法，其進一步包括將該可吹脹管定位於多孔支撐管周圍。界定於該多孔支撐管中之孔隙係經構形成使該壓力源流體耦接至該可吹脹管。
實例 14 - 如實例13之方法，其進一步包括將第一O形環、未被該芯網捕獲之該多孔支撐管之第一部分、及該可膨脹管之第一部分定位在界定於該第一端面凸緣中的第一接納區域中及將第二O形環、未被該芯網捕獲之該多孔支撐管之第二部分、及該可膨脹管之第二部分定位在界定於該第二端面凸緣中的第二接納區域中。
實例 15 - 一種經構形來形成芯的形成總成，該形成總成包括芯總成，該芯總成包括多孔支撐管，該多孔支撐管包括界定於其中之孔隙，及可於放氣構形與吹脹構形之間構形的可吹脹管。該可吹脹管係定位於該多孔支撐管周圍。一芯網經構形為包裹於該可吹脹管的周圍。該形成總成進一步包括形成殼總成，該形成殼總成包括第一形成殼及第二形成殼，該第一形成殼包括界定於其中之第一凹部及該第二形成殼包括界定於其中之第二凹部。該芯總成可定位於該第一凹部與該第二凹部之間。該形成殼總成進一步包括第一端面凸緣及第二端面凸緣。該第一端面凸緣係可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼。該第一端面凸緣包括經構形以於其中接納第一O形環、該多孔支撐管之第一部分、及該可吹脹管之第一部分的第一接納區域及經構形以使壓力源流體耦接至該可吹脹管之液壓開口。該第二端面凸緣係可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼。該第二端面凸緣包括經構形以於其中接納第二O形環、該多孔支撐管之第二部分、及該可吹脹管之第二部分的第二接納區域。
實例16 - 如實例15之形成總成，其進一步包括用來防止該第一形成殼及該第二形成殼在該可吹脹管朝該吹脹構形吹脹時分離的構件。
實例17 - 如實例15或16之形成總成，其中該可吹脹管包括聚胺基甲酸酯。
實例18 - 如實例15至17中任一者之形成總成，其中該第一凹部及該第二凹部係經構形成界定該芯的外徑。
實例19 - 如實例15至18中任一者之形成總成，其中該可吹脹管係經構形成基於朝該吹脹構形轉變之該可吹脹管來使該芯網變形及形成該芯。
實例20 - 如實例19之形成總成，其中該芯係經構形成在不存在化學干預下自可吹脹管分離。
除非另有特別說明，否則從前述揭露明白，應瞭解，在整個前述揭露中，使用諸如「處理」、「演算」、「計算」、「確定」、「顯示」等術語的討論是指電腦系統或類似電子計算裝置的操作和處理，其操作電腦系統暫存器及記憶體內表示為物理(電子)量的資料及將其轉換成類似地表示為電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊儲存、傳輸或顯示裝置內的物理量之其他資料。
一或多個組件在本說明書中可稱為「構形成」、「可構形成」、「可操作/可操作成」、「經調適/可調適」、「能夠」、「適用於/符合於」等。熟習該項技藝者將明白，除非另有特別需求，否則「構形成」通常可包括主動狀態組件及/或非主動狀態組件及/或待命狀態組件。
熟習該項技藝者應明白，通常，本說明書且特別是在所附申請專利範圍(例如，所附申請專利範圍的主體)中使用的用語通常是指「開放性(open)」用語(例如，用語「包含(including)」應解釋為「包含但不限於」，用語「具有(having)」應解釋為「至少具有」，用語「包含(includes)」應解釋為「包含但不限於」等)。熟習該項技藝者將更瞭解，如果意欲特定數量的所引用請求項陳述(claim recitation)，則在申請專利範圍中明確陳述此意圖，而在沒有此陳述的情況下，則此意欲就不存在。例如，為了幫助瞭解，隨後所附申請專利範圍可包含引用片語「至少一個(at least one)」和「一或多個(one or more)」的用法以引用請求項陳述。然而，這類片語的使用不應詮釋以暗示請求項陳述中引用不定冠詞「一(a)」或「一個(an)」對包含此所引用請求項陳述的任何特定請求項限制為僅含此一陳述的請求項，即使當相同請求項包括引用片語「一或多個」或「至少一個」和諸如「一」或「一個」的不定冠詞(例如，「一」及/或「一個」通常應解釋為意指「至少一個」或「一或多個」)；對用於引入請求項陳述的定冠詞使用亦是如此。
此外，即使明確陳述一特定數量的所引用請求項陳述，熟習該項技藝者將明白，這類陳述通常應解釋成至少意指所陳述的數目(例如，沒有其他修飾語之「兩陳述」的真實陳述通常意指至少兩陳述，或兩或多個陳述)。此外，在使用類似於「A、B和C等之至少一者」 的習用語的這類情況下，通常此語法結構是熟習該項技藝者所能夠理解習用語的意義(例如，「一種具有A、B和C之至少一者的系統」將包括但不限於僅具A、僅具B、僅具C、結合A和B、結合A和C、結合B和C、及/或結合A、B和C等的系統)。在使用類似於「A、B或C等之至少一者」 的習用語的這類情況下，通常此語法結構是熟習該項技藝者所能夠理解習用語的意義(例如，「一種具有A、B或C之至少一者的系統」將包括但不限於僅具A、僅具B、僅具C、結合A和B、結合A和C、結合B和C、及/或結合A、B和C等的系統)。熟習該項技藝者將更瞭解到，無論是在實施方式、申請專利範圍或圖式中，通常代表二或多個替代性用語的選擇性字及/或片語，應理解成，除非另有特別說明，否則預期包括多個用語之一者、多個用語之任一者、或兩者用語的可能性。例如，片語「A或B」將通常瞭解為包括可能性「A」或「B」或「A和B」。
關於所附申請專利範圍，熟習該項技藝者應明白，其中所列舉的操作通常可採用任何順序執行。而且，雖然順序示出各種操作流程圖，但是應瞭解，可採用所示意說明以外的其他順序來執行各種操作；或者，可同時執行各種操作。除非另有特別說明，否則這些替代排序的範例可包括重疊、交錯、中斷、重新排序、遞增、準備、補充、同時、反向或其他變異排序。此外，除非另有特別說明，否則諸如「隨著」、「關於」或其他過去式形容詞之類的用語通常不意欲排除這類變異形式。
值得注意，「一種態樣」、「一態樣」、「一示例」、「一種示例」等的任何參考意味著一結合態樣描述的特定特徵、結構或特性包含在至少一態樣中。因此，在整個說明書中各處出現的片語「在一種態樣」、「在一態樣」、「在一示例性」和「在一種示例性」不必然都意指相同態樣。此外，在一或多個態樣中可採用任何適當方式組合多個特定特徵、結構或特性。
在本說明書中所參考及/或在任何申請資料表(Application Data Sheet)中所列出的任何專利申請案、專利案、非專利公開或其他揭露文獻併入本說明書供參考，在併入的文獻與本說明書不相矛盾的程度上。因此，在必要的程度上，本說明書明確闡述的揭露內容係取代併入本說明書供參考的任何矛盾文獻。併入本說明書供參考但與本說明書闡述的現有定義、聲明或其他揭露文獻相矛盾的任何文獻或其部分，將僅以所併入文獻與現有揭露文獻之間不發生矛盾的程度併入。
多個用語「包含(comprise)」(及任何形式的包含，諸如「包含(comprises)」和「包含(comprising)」)、「具有(have)」(及任何形式的具有，諸如「具有(has)」和「具有 (having)」)、「包括(include)」(及任何形式的包括，諸如「包括(includes)」和「包括(including)」)和「含有(contain)」(及任何形式的含有，諸如「含有(contains)」和「含有(containing)」)都是非限定開放式連綴動詞。因此，一種「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個元件的系統擁有這類一或多個元件，但不限於僅擁有這類一或多個元件。同樣地，一種「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個特徵的系統、裝置或設備的元件擁有這類一或多個特徵，但不限於僅擁有這類一或多個特徵。
除非另有特別說明，否則本發明中使用的用語「實質上」、「約」或「概略」意指一特定值由熟悉技藝人士所確定的可接受誤差，該誤差部分取決於數值的測量或確定方式。在某些具體例中，用語「實質上」、「約」或「概略」意指在1、2、3或4個標準偏差內。在某些具體例中，用語「實質上」、「約」或「概略」意指在50%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%或0.05%的一給定值或範圍內。
總之，已描述由於採用本說明書描述的概念而產生的眾多好處。為了示意說明和描述之目的，已呈現一或多個形式的前面描述。其不旨在窮舉或限制所揭露的確實形式。鑑於前述的教示，可進行修改或變化。為了示意說明原理和實際應用，選擇及描述一或多個形式，從而使熟習該項技藝者能夠利用各種形式及適於所預期的特定用途的各種修改。意圖據此所提交的申請專利範圍定義整個範疇。
100:熱管 102:蒸發器區段 104:絕熱區段 106:冷凝器區段 108:芯 110:液池 200:形成總成 201:芯形成總成 202:可膨脹管或可吹脹管 204:芯網 206:支撐管 208:未捕獲區 210:形成殼總成 212:第一形成殼 213:空腔或凹部 214:第二形成殼 215:空腔或凹部 218:接納區域 220:第一端面凸緣 222:第二端面凸緣 224:緊固件 228:芯總成接納區域 230:溝槽 232:液壓開口 234:O形環 240:夾板總成 242:第一夾板 244:第二夾板 246:緊固件 g:間隙
根據以下結合如下附圖的實施方式可瞭解文中描述之具體例的各種特徵以及其優點：
圖1繪示移動通過熱管之工作流體。
圖2繪示形成總成，為根據本揭示之至少一態樣。
圖3繪示圖2之形成總成的分解圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖4繪示圖3之形成總成之端面凸緣、緊固件、及O形環的放大圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖5繪示圖3之形成總成之可膨脹管、支撐管、及芯網的放大圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖6繪示圖2之形成總成之第一端面凸緣，為根據本揭示之至少一態樣。
圖7繪示圖6之第一端面凸緣的橫截面視圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖8繪示圖2之形成總成之第二端面凸緣，為根據本揭示之至少一態樣。
圖9繪示圖8之第二端面凸緣的橫截面視圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖10繪示圖2之形成總成的前視圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖11繪示圖10之形成總成的橫截面視圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖12繪示插於第一凸緣之接納區域內之可膨脹管及支撐管的詳圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖13繪示插於第二凸緣之接納區域內之可膨脹管及支撐管的詳圖，為根據本揭示之至少一態樣。
圖14繪示藉由包括可膨脹管之形成殼總成形成芯的方法，為根據本揭示之至少一態樣。
在數個圖式中，對應的參考編號指示對應的部件。本說明書闡述的示例採用一形式以說明本發明的各種具體例，且不應將這些示例詮釋為以任何方式限制本發明的範疇。
201:芯形成總成
210:形成殼總成
212:第一形成殼
213:空腔或凹部
214:第二形成殼
215:空腔或凹部
220:第一端面凸緣
222:第二端面凸緣
234:O形環
240:夾板總成
242:第一夾板
244:第二夾板
246:緊固件

Claims (20)

  1. 一種經構形來形成芯的形成總成，該形成總成包括： 可膨脹管，其可液壓膨脹至膨脹構形，其中一芯網經構形為包裹於該可膨脹管周圍；及 形成殼總成，其包括： 第一形成殼，其包括界定於其中之第一凹部；及 第二形成殼，其包括界定於其中之第二凹部，其中該第一凹部及該第二凹部共同界定該芯之外徑，及其中該可膨脹管及該芯網係可定位於該第一凹部與該第二凹部之間； 其中該可膨脹管及該形成殼總成係經構形成基於朝該膨脹構形液壓膨脹的該可膨脹管使該芯網變形並形成該芯。
  2. 如請求項1之形成總成，其中該芯係經構形成基於朝未膨脹構形轉變之可膨脹管與該可膨脹管分離。
  3. 如請求項2之形成總成，其中該芯係經構形成在不存在化學干預下與可膨脹管分離。
  4. 如請求項1之形成總成，其中該可膨脹管包含聚胺基甲酸酯。
  5. 如請求項1之形成總成，其進一步包括經構形成將該第一形成殼夾緊至該第二形成殼的夾板總成，其中該夾板總成包括： 第一夾板，其經構形成毗鄰該第一形成殼； 第二夾板，其經構形成毗鄰該第二形成殼；及 經構形成將該第一夾板緊固至該第二夾板的緊固件。
  6. 如請求項1之形成總成，其進一步包括可定位於該可膨脹管內的支撐管，其中該支撐管包括界定於其中之孔隙，其中該等孔隙係經構形成將壓力源流體耦接至該可膨脹管。
  7. 如請求項1之形成總成，其進一步包括經構形成將該第一形成殼耦接至該第二形成殼的端面凸緣，其中該端面凸緣包括界定於其中之液壓開口，及其中該可膨脹管係可構形成基於藉由壓力源通過該液壓開口施加之壓力朝該膨脹構形液壓膨脹。
  8. 如請求項7之形成總成，其中該端面凸緣包括經構形成於其中接納O形環及未被該芯網捕獲之該可膨脹管之一部分的接納區域。
  9. 一種藉由包括可吹脹管之形成殼總成來形成芯之方法，該方法包括： 將芯網定位於該可吹脹管周圍； 將該可吹脹管及該芯網定位於該形成殼總成之接納區域內； 使第一端面凸緣耦接至該形成殼總成之第一側； 使第二端面凸緣耦接至該形成殼總成之第二側，其中該第一端面凸緣包括界定於其中之液壓開口，及其中該液壓開口係與該可膨脹管流體相通； 利用夾板總成夾緊該形成殼總成；及 經由壓力源通過該液壓開口向該可吹脹管施加壓力，以使該可吹脹管朝吹脹構形轉變來抵靠該形成殼總成之內表面加壓該芯網。
  10. 如請求項9之方法，其中向該可吹脹管施加壓力包括向該可吹脹管施加壓力使得該可吹脹管將該芯網塑性變形及形成該芯。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括： 使該可吹脹管朝放氣構形轉變；及 自該可吹脹管移除該芯。
  12. 如請求項11之方法，其中自該可吹脹管移除該芯包括在不存在化學干預下自該可吹脹管移除該芯。
  13. 如請求項9之方法，其進一步包括將該可吹脹管定位於多孔支撐管周圍，其中界定於該多孔支撐管中之孔隙係經構形成使該壓力源流體耦接至該可吹脹管。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括： 將第一O形環、未被該芯網捕獲之該多孔支撐管之第一部分、及該可吹脹管之第一部分定位在界定於該第一端面凸緣中的第一接納區域中；及 將第二O形環、未被該芯網捕獲之該多孔支撐管之第二部分、及該可吹脹管之第二部分定位在界定於該第二端面凸緣中的第二接納區域中。
  15. 一種經構形來形成芯的形成總成，該形成總成包括： 芯總成，其包括： 多孔支撐管，其包括界定於其中之孔隙；及 可吹脹管，其可於放氣構形與吹脹構形之間構形，其中該可吹脹管係定位於該多孔支撐管周圍，及其中一芯網經構形為包裹於該可吹脹管周圍；及 形成殼總成，其包括： 第一形成殼，其包括界定於其中之第一凹部； 第二形成殼，其包括界定於其中之第二凹部，其中該芯總成可定位於該第一凹部與該第二凹部之間； 第一端面凸緣，其可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼，其中該第一端面凸緣包括： 第一接納區域，其經構形以於其中接納第一O形環、該多孔支撐管之第一部分、及該可吹脹管之第一部分；及 液壓開口，其經構形以使壓力源流體耦接至該可吹脹管；及 第二端面凸緣，其可耦接至該第一形成殼及該第二形成殼，其中該第二端面凸緣包括第二接納區域，該第二接納區域經構形以於其中接納第二O形環、該多孔支撐管之第二部分、及該可吹脹管之第二部分。
  16. 如請求項15之形成總成，其進一步包括用來防止該第一形成殼及該第二形成殼在該可吹脹管朝該吹脹構形吹脹時分離的構件。
  17. 如請求項15之形成總成，其中該可吹脹管包括聚胺基甲酸酯。
  18. 如請求項15之形成總成，其中該第一凹部及該第二凹部係經構形成界定該芯的外徑。
  19. 如請求項15之形成總成，其中該可吹脹管係經構形成基於朝該吹脹構形轉變的該可吹脹管來使該芯網變形及形成該芯。
  20. 如請求項19之形成總成，其中該芯係經構形成在不存在化學干預下自可吹脹管分離。
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