TW202244454A - 熱管結構 - Google Patents
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Abstract
一種熱管結構，係包含：一管體具有一第一端及一第二端及一氣密腔室，所述管體之壁面具有至少一毛細結構層及管體內填充有一工作流體，所述管體之第一、二端其中任一與一水平面呈垂直方式設置，所述第一、二端分別位於該管體的上、下兩端，該管體與水平面接觸之下端具有一膨脹空間做為工作流體結冰後的冰分子釋放空間。
Description
一種熱管結構，尤指一種具有供結冰之冰分子釋放力空間的熱管結構。
傳統熱管係具有一中空殼（管）體，並於該殼（管）體內部設置毛細吸液芯、工作流體(水、 冷媒、甲醇、丙酮、液氨等)，該中空殼（管）體目前市面上大多選用以銅、 鋁等材料所製成，因為中空殼（管）體其內部工作流體發生相變潛熱機制來進行熱傳導。
但，當前應用在電子產品散熱領域均為以銅材質加水 (Copper tube + Pure Water)所製成之熱管，由於銅具有較好的導熱性，工作液體具有較好的潛熱，所能符合大多數正常環境所使用；但其仍會遭受到應用條件限制，如戶外（ 5G、6G 基地站、戶外光伏電原IGBT 散熱、車用或任何戶外需散熱之應用），工作液體在環境溫度 0 度時所產生的結冰問題，及結冰分子力對結構強度的影響等條件限制。
熱管水平設置時，而遇到工作流體產生結冰現像，冰分子發生膨漲擠壓熱管管壁膨脹，令熱管發生變形，另者，若將熱管以直立之方式設置應用時，工作液體受重力影響聚集於熱管下端的底部，又工作環境低於0度時熱管內部之工作液體結冰，並且冰分子將產生膨脹進而將該熱管壁面撐脹，嚴重時將撐爆熱管，使熱管產生破裂而失去真空性並令工作流體產生滲漏。
故如何提供適當的防止內部工作液體在低溫時發生結冰等問題，進而破壞熱管內部汽液循環工作之進行則為熟悉該項技藝之人士首重之目標。
爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的，係提供一種解決熱管在垂直擺設受(重力)影響時，由於熱管內部充填的工作液體在零度會結冰，在最下部冰的分子釋放力會使管體最底部膨脹，進而增設一冰分子釋放力空間的熱管結構。
為達上述之目的，本發明係提供一種熱管結構，係包含:一管體；該管體具有一第一端及一第二端及一氣密腔室，所述管體壁面具有至少一毛細結構層及填充有一工作流體，所述管體之第一、二端其中任一與一水平面呈垂直方式設置，所述第一、二端分別位於該管體的上、下兩端，該管體與水平面接觸之下端具有一膨脹空間做為工作流體結冰後的冰分子釋放空間。
由於熱管在垂直擺設時，受重力所影響工作流體將聚集於熱管的下端，並因該熱管內部充填的工作液體在工作環境低於零度時將會產生結冰現象，且在實際工作場景時環境溫度–40~100度變化，內部工作流體在結冰時因為冰水不同的物理密度，故在最垂直方向的下方的一端(熱管下端處)冰的分子釋放力會使熱管最底部鼓漲，故本發明設置一防止熱管管體鼓漲的膨脹空間做為工作液體結冰後的冰分子釋放空間。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
請參閱第1、2圖，係為本發明之熱管結構第一實施例立體及剖視圖，如圖所示，本發明熱管結構，係包含：一管體1；
所述管體1具有一第一端11及一第二端12及一氣密腔室13，所述管體1壁面具有至少一毛細結構層2及填充有一工作流體3，所述工作流體3係為水、冷媒、 甲醇、 丙酮其中任一，所述毛細結構層2可為燒結粉末或溝槽或編織網目或及其組合，並所述管體1係為圓管、扁管、方管其中任一，所述管體1材質係為鋁、銅、不鏽鋼、鈦其中任一，所述管體1之第一、二端11、12其中任一與一水平面呈垂直方式設置，即表示該管體1係為以直立之方式設置，所述第一、二端11、12分別位於該管體1的上、下兩端，該管體1與水平面接觸之一端具有一膨脹空間14做為工作流體3結冰後的冰分子釋放空間。
該管體1設置所述膨脹空間14之部位其容積率大於該管體1其他部位，所述膨脹空間14係由該管體之管壁垂直向上凸出形成擴管之空間或由該管體之管壁水平向左或右兩側其中任一凸出形成擴管之空間。
本發明所解決之問題在於當熱管垂直直立使用時工作流體將聚集在下端，同時當環境溫度低於0度時，將令該熱管內部位於下端之工作流體產生結冰的現象，並造成該熱管結冰之部位發生膨脹的現象，甚至爆管破裂，故本案於該熱管直立使用時的熱管下端處設置一膨脹空間做為工作流體結冰後的冰分子釋放空間，當然亦可於熱管之兩端處接設置該膨脹空間，或於熱管各處隨使用狀態不同而對應設置該膨脹空間。
1:管體
11:第一端
12:第二端
13:氣密腔室
14:膨脹空間
2:毛細結構層
3:工作流體
第1圖係為本發明之熱管結構第一實施例立體圖；
第2圖係為本發明之熱管結構第一實施例剖視圖。
1:管體
11:第一端
12:第二端
13:氣密腔室
14:膨脹空間
2:毛細結構層
3:工作流體
Claims (6)
- 一種熱管結構，係包含： 一管體，具有一第一端及一第二端及一氣密腔室，所述管體壁面具有至少一毛細結構層及填充有一工作流體，所述管體之第一、二端其中任一與一水平面呈垂直方式設置，所述第一、二端分別位於該管體的上、下兩端，該管體與水平面接觸之一端具有一膨脹空間做為工作流體結冰後的冰分子釋放空間。
- 如申請專利第1項所述之熱管結構，其中該管體具有所述膨脹空間之處係為下端，其容積率大於該管體其他部位。
- 如申請專利第1項所述之熱管結構，其中所述膨脹空間係由該管體之管壁垂直向上凸出形成擴管之空間。
- 如申請專利第1項所述之熱管結構，其中所述膨脹空間係由該管體之管壁水平向左或右兩側其中任一凸出形成擴管之空間。
- 如申請專利第1項所述之熱管結構，其中所述管體材質係為鋁、銅、不鏽鋼、鈦其中任一。
- 如申請專利第1項所述之熱管結構，其中所述工作流體係為水、冷媒、 甲醇、 丙酮其中任一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110116952A TWI766681B (zh) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 熱管結構 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW110116952A TWI766681B (zh) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 熱管結構 |
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|---|---|
| TWI766681B TWI766681B (zh) | 2022-06-01 |
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ID=83103724
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|---|---|---|---|
| TW110116952A TWI766681B (zh) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 熱管結構 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-05-11 TW TW110116952A patent/TWI766681B/zh active
Also Published As
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| TWI766681B (zh) | 2022-06-01 |
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