TWI428554B - 熱管 - Google Patents

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TWI428554B TW100135407A TW100135407A TWI428554B TW I428554 B TWI428554 B TW I428554B TW 100135407 A TW100135407 A TW 100135407A TW 100135407 A TW100135407 A TW 100135407A TW I428554 B TWI428554 B TW I428554B
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Description

熱管
本發明涉及一種導熱裝置，特別涉及一種熱管。
目前，由於熱管具有較快的傳熱速度，而廣泛應用於具較大發熱量的電子元件的散熱。習知的熱管一般包括一中空密閉的金屬殼體、設於該殼體內的毛細結構及填充於殼體內的工作介質，該毛細結構通常為溝槽式結構、燒結粉末式結構或絲網式結構。但隨著多功能而又超薄型電子產品的出現，對熱管的性能及輕薄化的要求亦越發提高，習知的毛細結構通常具有一定的厚度，因此會佔用殼體內較大的空間，不利於薄型熱管的發展需求。
有鑒於此，有必要提供一種可具有較薄厚度的熱管。
一種熱管，包括一密封的殼體及工作介質，該熱管包括一蒸發段及一冷凝段，該熱管還包括收容於殼體內的一封閉的內膽，該內膽由軟質金屬材料製造而成的體積可變化構造，所述工作介質填充於內膽內，該內膽包括分別平坦貼設並固定於殼體內壁上的吸熱部及放熱部，在使用狀態下，該內膽的吸熱部從蒸發段吸熱使其內的工作介質蒸發，該內膽被蒸發後的工作介質抵頂而膨脹使其部分外壁抵靠於殼體的內壁上，並於內膽的內壁上形成複數凹凸不平的構造，所述蒸發後的工作介質遇冷液化後通過該凹凸不平的構造回流至蒸發段。
一種熱管，包括一密封的殼體及工作介質，該熱管包括一蒸發段及一冷凝 段，該熱管還包括收容於殼體內的一封閉的內膽，該內膽由銅箔或鋁箔製造而成的體積可變化構造，所述工作介質填充於內膽內，該內膽包括分別平坦貼設並固定於殼體內壁上的吸熱部及放熱部，在使用狀態下，該內膽的吸熱部從蒸發段吸熱使其內的工作介質蒸發，該內膽被蒸發後的工作介質抵頂而膨脹使其部分外壁抵靠於殼體的內壁上，並於內膽的內壁上形成複數凹凸不平的構造，所述蒸發後的工作介質遇冷液化後通過該凹凸不平的構造回流至蒸發段。
與習知技術相比，該熱管中設有採用可拉伸的軟質金屬材料製造而成的內膽，在熱管吸熱使其內的工作介質蒸發的情況下，該內膽被蒸發後的工作介質抵頂而膨脹使其部分外壁抵靠於殼體的內壁上，從而使內膽的內壁形成凹凸不平的結構，以此代替傳統熱管中的毛細結構，無需佔用殼體內較大的空間，適應於薄型熱管的發展需求。
100‧‧‧熱管
10、10a‧‧‧殼體
20‧‧‧內膽
30‧‧‧工作介質
11‧‧‧蒸發段
13、13a‧‧‧絕熱段
15‧‧‧冷凝段
18‧‧‧密封空間
21‧‧‧吸熱部
23‧‧‧放熱部
28‧‧‧封閉腔體
50‧‧‧電子元件
60‧‧‧散熱器
圖1為本發明熱管第一實施例的縱向剖面示意圖。
圖2為圖1所示的熱管處於使用狀態的示意圖。
圖3為本發明熱管第二實施例的縱向剖面示意圖。
圖1為本發明熱管的第一實施例的縱向剖面示意圖。本實施例中以直型管狀熱管為例進行說明。該熱管100包括一管狀的殼體10、設於殼體10內的一封閉的內膽20及填充於該內膽20內的工作介質30。該熱管100的一端為蒸發段11，另一端為冷凝段15，其連接於該蒸發段11與冷凝段15之間的為絕熱段13。
該殼體10的橫截面可為圓形、扁平型或其他形狀，其由銅等導熱性能良好 的金屬材料製造而成。該殼體10內形成一密封空間18，該密封空間18內一般被抽成真空或接近真空。
所述內膽20收容於殼體10內，其由軟質金屬製造而成的體積可變化構造。該內膽20為長條形，並由靠近殼體10的一端位置沿其縱向延伸至另一端。該內膽20於熱管100的蒸發段11內形成一吸熱部21，於熱管100的冷凝段15內形成一放熱部23。所述吸熱部21及放熱部23分別平坦地貼設於殼體10的內壁上，並與其固定連接。該內膽20內形成一封閉腔體28，該封閉腔體28內亦一般被抽成真空或接近真空，以利於其內的工作介質30的受熱蒸發。在該蒸發段11吸熱使其內的工作介質30蒸發的情況下，該內膽20可被蒸發後的工作介質30抵頂而膨脹使其外壁抵靠於殼體10上。因此，該封閉腔體28亦作為工作介質30受熱後變成蒸汽的蒸汽通道。本實施例中，該內膽20可由銅箔或鋁箔製造而成。具體實施時，所述內膽20的材料及厚度不限於本實施例的情況，其亦可由其他厚度可拉伸的軟質金屬材料製造而成。
所述工作介質30封設於該內膽20內，其一般為水、酒精、氨水及其混合物等潛熱較高的液體。
請同時參閱圖2，使用時，所述熱管100的蒸發段11貼設於一電子元件50上，其冷凝段15與一散熱器60連接。所述內膽20的吸熱部21設置於蒸發段11內與電子元件50對應的位置，所述放熱部23設置於冷凝段15內與散熱器60相對應的位置。該電子元件50的熱量由蒸發段11吸收後使內膽20內的工作介質30蒸發氣化，該蒸發後的工作介質30迅速膨脹抵頂內膽20，從而使內膽20彈性膨脹，進而於內膽20的封閉腔體28內形成一氣態工作介質流通的通道。該蒸發後的工作介質30於封閉腔體28內向絕熱段13及冷凝段15流動直到冷凝段15後，由於熱量通過散熱器60向外散發，從而使氣態的工作介質30再液化成液態工作介質30。由於該殼體10的密封空間18被抽成真空或 接近真空，內膽20被氣態工作介質30抵頂而膨脹後其部分外壁抵靠於殼體10的內壁上，部分外壁沒有抵靠於殼體10的內壁上，從而使內膽20的內壁形成凹凸不平的結構，以此代替傳統熱管中的毛細結構，該液化後的工作介質30在該內膽20的凹凸不平結構的毛細作用力下回流至蒸發段，如此循環不斷地將電子元件50的熱量向外散發。由於該熱管100中設有採用可拉伸的軟質金屬材料製造而成的內膽20，具有較薄的厚度，無需佔用殼體10內較大的空間，適應於薄型熱管的發展需求。
圖3為本發明熱管的第二實施例，本實施例與前一實施例的區別在於：所述殼體10a的蒸發段11及冷凝段15採用導熱性能較好的金屬材料製造而成，而絕熱段13a採用柔性的材料，如橡膠、塑膠等製造而成，從而使該熱管100的蒸發段11和冷凝段15可以任意夾角設置，以滿足不同散熱裝置的需要。
具體實施時，所述熱管100的蒸發段11及冷凝段15的設置位置不限於本實施例的情況，其亦可為U形、L形或其他形狀的熱管。
可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種像應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧熱管
10‧‧‧殼體
20‧‧‧內膽
30‧‧‧工作介質
11‧‧‧蒸發段
13‧‧‧絕熱段
15‧‧‧冷凝段
18‧‧‧密封空間
21‧‧‧吸熱部
23‧‧‧放熱部
28‧‧‧封閉腔體

Claims (10)

  1. 一種熱管，包括一密封的殼體及工作介質，該熱管包括一蒸發段及一冷凝段，所述熱管具有上、下內壁及位於上、下內壁之間的兩側壁，其改良在於：該熱管還包括收容於殼體內的一封閉的內膽，該內膽由軟質金屬材料製造而成的體積可變化構造，所述工作介質填充於內膽內，該內膽包括分別平坦貼設並固定於殼體內壁上的吸熱部及放熱部，其中，所述吸熱部貼設於所述蒸發段的下內壁上，所述放熱部貼設於所述冷凝段的上內壁上，在使用狀態下，該內膽的吸熱部從蒸發段吸熱使其內的工作介質蒸發，該內膽被蒸發後的工作介質抵頂而膨脹使其部分外壁抵靠於殼體的其他相對兩側內壁上，並於內膽的內壁上形成複數凹凸不平的構造，所述蒸發後的工作介質遇冷液化後通過該凹凸不平的構造回流至蒸發段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱管，其中所述內膽由銅箔或鋁箔製造而成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的熱管，其中所述內膽由熱管的一端沿其縱向延伸至其另一端。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任何一項所述的熱管，其中所述熱管還包括連接於該蒸發段與冷凝段之間的一絕熱段，所述絕熱段由柔性材料製造，所述蒸發段及冷凝段通過絕熱段呈夾角設置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的熱管，其中所述熱管的蒸發段和冷凝段呈L形設置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的熱管，其中所述吸熱部僅固定貼設於蒸發段下內壁上，並與蒸發段上內壁形成間隙，所述放熱部僅固定貼設於冷凝 段的上內壁上，並與冷凝段下內壁形成間隙，使用狀態下，吸熱部膨脹抵靠蒸發段的上內壁及左側壁，放熱部膨脹抵靠冷凝段的下內壁及右側壁。
  7. 一種熱管，包括一密封的殼體及工作介質，該熱管包括一蒸發段及一冷凝段，所述熱管具有上、下內壁及位於上、下內壁之間的兩側壁，其改良在於：該熱管還包括收容於殼體內的一封閉的內膽，該內膽由銅箔或鋁箔製造而成的體積可變化構造，所述工作介質填充於內膽內，該內膽包括分別平坦貼設並固定於殼體內壁上的吸熱部及放熱部，其中，所述吸熱部貼設於所述蒸發段的下內壁上，所述放熱部貼設於所述冷凝段的上內壁上，在使用狀態下，該內膽的吸熱部從蒸發段吸熱使其內的工作介質蒸發，該內膽被蒸發後的工作介質抵頂而膨脹使其部分外壁抵靠於殼體的其他相對兩側內壁上，並於內膽的內壁上形成複數凹凸不平的構造，所述蒸發後的工作介質遇冷液化後通過該凹凸不平的構造回流至蒸發段。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的熱管，其中所述內膽由熱管的一端沿其縱向延伸至其另一端。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的熱管，其中所述熱管還包括連接於該蒸發段與冷凝段之間的一絕熱段，所述絕熱段由柔性材料製造，所述蒸發段及冷凝段通過絕熱段呈夾角設置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的熱管，其中所述蒸發段及冷凝段由銅或鋁製造而成。
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