TWI685638B - 立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組 - Google Patents

立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組 Download PDF

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Abstract

一種立體脈衝式熱管，包含一管件以及一連接件。管件繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的一側具有一受熱段，且立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接管件的相對兩端，以令連接件及管件共同形成單一封閉迴路。

Description

立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組
本發明係關於一種脈衝式熱管，特別是一種立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組。
傳統脈衝式熱管(Pulsating Heat Pipe)係由若干直管段與若干彎頭段組成，分為加熱段、冷凝段與絕熱段三部份。脈衝式熱管主要由管徑尺寸為毛細管尺寸等級之細長管彎曲成蛇形管路，工作流體受表面張力影響使其管內自然形成液、汽相間的柱塞。在加熱段的液柱或者汽柱與管壁之間的液膜受熱蒸發，使汽柱體積膨脹，並推動汽、液柱向冷凝端移動，並在冷凝端冷凝與收縮。由於汽、液柱大小與位置隨機分佈，因而在管內產生不平衡的壓力差，使得管內工作流體產生強烈的往復脈衝，達成高效率的熱傳遞。
然而，傳統脈衝式熱管在彎頭段的折彎加工困難，需要特別的折彎治具，因而會提高其製作成本。此外，由於彎頭段的折彎曲率半徑過小時容易導致管材變形、破裂，故彎頭段的折彎曲率半徑會受到一定的限制，而在管材與管材之間具有間隔。因此當傳統脈衝式熱管的加熱段熱接觸熱源時，管材間的間隔會使得熱管的加熱段有許多無效面積，導致傳統脈衝式熱管在單位投影面積上可傳遞的熱量(W/cm 2)降低，因而在設計及開發上造成諸多不便之處。再者，當傳統脈衝式熱管在彎管數較少且水平擺放時，由於熱管內部的壓力易達到穩定平衡狀態，導致熱管中的工作流體不易作動，而需增加止回閥或彎管數以令工作流體有特定移動方向，藉以改善水平方向作動的問題。然而止回閥的設計卻會增加額外的成本並使系統複雜性增加，且增加彎管數亦會使整體體積過於龐大。
本發明在於提供一種立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組，藉以解決先前技術中傳統脈衝式熱管加工困難、無效散熱面積大、製作成本高、體積龐大以及擺放角度受限的問題。
本發明之一實施例所揭露之立體脈衝式熱管，包含一管件以及一連接件。管件繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的一側具有一受熱段，且立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接管件的相對兩端，以令連接件及管件共同形成單一封閉迴路。
本發明之另一實施例所揭露之立體脈衝式熱管組，包含二立體脈衝式熱管，且每一立體脈衝式熱管包含一管件以及一連接件。管件繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的一側具有一受熱段，且立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接管件的相對兩端，以令連接件及管件共同形成單一封閉迴路。其中，二立體脈衝式熱管之其一的立體環形結構圍繞出一容置空間，且二立體脈衝式熱管之另一設置於所述容置空間中。
本發明之另一實施例所揭露之立體脈衝式熱管組，適於熱接觸二熱源以及一冷源。立體脈衝式熱管組包含二立體脈衝式熱管，且每一立體脈衝式熱管包含一管件以及一連接件。管件繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的相對兩側分別形成一受熱段以及一冷凝段，且立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接管件的相對兩端，以令連接件及管件共同形成單一封閉迴路。其中，每一立體脈衝式熱管的立體環形結構呈L形，二立體脈衝式熱管鏡像對稱設置，二受熱段彼此遠離並分別用以熱接觸二熱源，且二冷凝段彼此相鄰並分別用以熱接觸冷源。
本發明之另一實施例所揭露之散熱模組，包含一鰭片式散熱管組件、多個填充件、多個管件以及一連接件。鰭片式散熱管組件包含多個散熱鰭片以及多個散熱管，且散熱管分別穿設散熱鰭片。填充件設置於散熱管中。管件的管路截面積小於散熱管的管路截面積。管件的相對兩端分別連接對應的散熱管以共同形成單一連通管。單一連通管繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的一側具有一受熱段，且鰭片式散熱管組件位於受熱段的相對側。立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接單一連通管的相對兩端，以令連接件、管件及散熱管共同形成單一封閉迴路。
本發明之另一實施例所揭露之散熱模組，包含一立體脈衝式熱管以及一發電組件。立體脈衝式熱管包含一管件以及一連接件。管件繞一中心軸環繞成多圈環形管，且環形管沿中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的相對兩側分別形成一受熱段以及一冷凝段，受熱段熱接觸一熱源，且冷凝段熱接觸一冷源。立體環形結構在受熱段的相鄰兩側具有相異的有效管路截面積。連接件連接管件的相對兩端，以令連接件及管件共同形成單一封閉迴路。發電組件透過轉動發電且位於連接件中。
根據上述實施例所揭露的立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組，透過多圈環形管堆疊而成的立體環形結構，使受熱段熱接觸熱源的無效面積減小，有助於提升最大熱通量。此外，藉由使受熱段相鄰兩側的二個絕熱段具有相異的有效管路截面積，進而使工作流體在受熱段的兩端受到非平衡的流動阻力，以驅動工作流體沿單一方向循環流動，如此，使具有立體環形結構的立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組不論在正角度、水平甚至是負角度的狀態下皆能正常發揮冷卻循環，達到導熱的作用，進而對熱源進行散熱。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
於本說明書之所謂的示意圖中，由於用以說明而可有其尺寸、比例及角度等較為誇張的情形，但並非用以限定本發明。於未違背本發明要旨的情況下能夠有各種變更。說明中之描述之「上」可表示「懸置於上方」或「接觸於上表面」。此外，說明書中所描述之「上側」、「下側」、「上方」、「下方」等用語，為便於說明，而非用以限制本發明。說明書中所描述之「實質上」可表示容許製造時之公差所造成的偏離。
請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明之第一實施例所述之立體脈衝式熱管的立體示意圖，圖2為圖1之立體脈衝式熱管的前視圖，且圖3為圖1之立體脈衝式熱管的剖切示意圖。
本實施例提供一種立體脈衝式熱管1，其包含一管件10以及一連接件30。
管件10繞一中心軸C環繞成多圈環形管11，且這些環形管11沿中心軸C的延伸方向排列堆疊而形成一立體環形結構。也就是說，這些環形管11係沿中心軸C由低到高堆疊而成三維的立體環形結構。
連接件30連接管件10的相對兩端，以令連接件30及管件10共同形成單一封閉迴路，且工作流體可於封閉迴路內進行冷卻循環。連接件30除了用以連接管件10外，可用以作為填充工作流體(如水、甲醇、丙酮、其他純液體或混合液體等)的填充處，使工作流體流通於封閉迴路中。其中，工作流體於管件10內的填充率例如為30%至80%。
立體環形結構的相對兩側(如圖2中立體環形結構之下側及上側)具有一受熱段H以及一冷凝段D，且立體環形結構在受熱段H及冷凝段D之間具有一第一絕熱段T1以及一第二絕熱段T2。其中，受熱段H及冷凝段D分別用以熱接觸一熱源以及一冷源。熱源例如為雷射燈源、絕緣閘雙極電晶體、晶片處理器等，而冷源例如為散熱鰭片模組。
在本實施例中，例如透過將位於受熱段H其中一側之絕熱段壓扁，使得位於受熱段H之相對兩側之絕熱段的流阻相異，進而讓封閉迴路內之工作流體得以往流阻較低的一側流而提升工作流體的流動效率。詳細來說，如圖3所示，在本實施例中，第一絕熱段T1受壓而為扁管，其具有一第一有效管路截面積A1。第二絕熱段T2未受壓而為圓管，其具有一第二有效管路截面積A2，且第一有效管路截面積A1小於第二有效管路截面積A2。如此，當工作流體在受熱段H被加熱，汽柱的體積膨脹而欲往受熱段H兩側流動時，由於第一絕熱段T1的第一有效管路截面積A1小於第二絕熱段T2的第二有效管路截面積A2，使得工作流體在受熱段H靠近第一絕熱段T1的一端會受到較大的流動阻力，進而使工作流體往流動阻力較小的第二絕熱段T2流動，以令工作流體在封閉迴路中自然形成沿方向F流動的冷卻循環，而提升工作流體的流動效率。所述有效管路截面積，係指管件10的橫斷面上可供工作流體流通的面積。此外，在本實施例中，第一有效管路截面積A1與第二有效管路截面積A2的比值範圍可例如為0.3至0.7。
本實施例之立體脈衝式熱管1透過環形管11的緊密堆疊，以縮小各環形管11在中心軸向上的間隔，進而使受熱段H熱接觸熱源的無效面積減少，有助於提升最大熱通量。但本發明不以此為限，在其他實施例中，可依實際需求加大環形管之間的間隔。此外，在本實施例中，由於立體脈衝式熱管的管件係繞一中心軸沿同一方向環繞而形成緊密堆疊的熱接觸面，其不需像傳統脈衝式熱管為了提高有效熱接觸面積而有較嚴格的彎曲率半徑限制，必須使用特別的折彎治具，故本實施例之立體脈衝式熱管具有製作成本低的優點。
本實施例之管件10例如為銅管，藉此，利用銅的特性有助於熱的傳導。但本實施例之管件10為銅管的特徵並非用以限定本發明，在其他實施例中，管件10可例如為其他具有高導熱特性的金屬或非金屬材質。
另外，本實施例之管件10的管徑係依據所充填之工作流體而選擇，以令管件10的管徑符合脈衝式熱管理論管徑範圍，而讓工作流體可在管件10中形成液、汽相間的柱塞。舉例來說，當填入管件10的工作流體為汞或鈉時，管件10的管徑可為1.0公釐至8.0公釐。另一方面，當填入管件10的工作流體為水時，管件10的管徑可為1.0公釐至5.0公釐。
在本實施例中，立體環形結構之受熱段H的水平高度係小於冷凝段D的水平高度(於此定義立體脈衝式熱管為正角度置放)。亦即，受熱段H係位於冷凝段D的下方，如此，工作流體可透過重力的輔助，有利於受熱膨脹的汽柱一併推動液柱往位於上方的冷凝段D流動。但本實施例之立體脈衝式熱管1的運作態樣並不以此為限。請參閱圖4及圖5，圖4為圖1之立體脈衝式熱管的另一運作態樣示意圖，且圖5為圖1之立體脈衝式熱管的又另一運作態樣示意圖。
由於本實施例提供的立體脈衝式熱管1係透過在受熱段H相鄰兩側的絕熱段T1及T2具有相異的有效管路截面積，進而使工作流體在受熱段H的兩端受到非平衡的流動阻力，以驅動工作流體沿單一方向循環流動。因此，立體脈衝式熱管1可在水平置放(如圖4所示)甚至是負角度置放(如圖5所示)的狀態下，仍能正常發揮冷卻循環，達到導熱的作用，進而對熱源進行散熱。其中，所述的水平置放，係指立體環形結構之受熱段H的水平高度等於冷凝段D的水平高度。另外，所述的負角度置放，係指立體環形結構之受熱段H的水平高度大於冷凝段D的水平高度，也就是將立體脈衝式熱管1倒立置放，使受熱段H位於冷凝段D上方。當立體脈衝式熱管1在負角度置放時，汽柱在位於上方的受熱段H受熱膨脹後，因受熱段H兩側非均勻的流阻，膨脹的汽柱朝阻力小的一側流動，並且一併推動液柱往較低處的冷凝段D流動以在封閉迴路中形成冷卻循環。
下表一為本實施例之立體脈衝式熱管1分別在正角度與負角度置放狀態下的散熱實驗數據比較表。
表一
置放角度 90度(正角度) -90度(負角度)
受熱段平均溫度(度) 114 117
熱阻值(K/W) 0.0764 0.0799
註：熱源對受熱段之加熱瓦數為800W
從表一可知，立體脈衝式熱管1在負角度置放運作時，相較於在正角度置放運作時的性能衰退率僅5%(其中，性能衰退率為二者之熱阻值的比值)。因此，由實驗結果可知，立體脈衝式熱管1在負角度置放的狀態下運作時，仍能提供接近立體脈衝式熱管1在正角度置放狀態下運作的散熱能力。
另外，下表二為本實施例之立體脈衝式熱管1與傳統脈衝式熱管同樣在正角度置放狀態下的散熱實驗數據比較表。其中傳統脈衝式熱管係指一般具有彎曲蛇形管路的平面脈衝式熱管。
表二
  本實施例之立體脈衝式熱管1 傳統脈衝式熱管
置放角度 90度(正角度) 90度(正角度)
充填量(ml) 30 21
體積充填率 35%±5% 35%±5%
加熱瓦數(W) 600 300
受熱段平均溫度(度) 105 100
受熱段面積(cm2) 30 75
傳熱距離(cm) 35 30
最大熱通量(W/cm2) 20 4
從表二可知，傳統脈衝式熱管的最大熱通量為4W/cm 2，而本實施例之立體脈衝式熱管1的最大熱通量為20W/cm 2。因此，由實驗結果可知，本實施例之立體脈衝式熱管1的最大熱通量相較於傳統脈衝式熱管的最大熱通量提升約5倍。
在圖4中，立體脈衝式熱管1在受熱段與冷凝段處於同一水平高度的情況下，第一絕熱段T1與第二絕熱段T2亦處於同一水平高度。即圖4之立體脈衝式熱管1處於平躺狀態，但本發明不以此為限。在其他實施例中，立體脈衝式熱管在受熱段與冷凝段處於同一水平高度的情況下，其中一絕熱段(第一絕熱段或第二絕熱段)的水平高度可大於另一絕熱段的水平高。即，立體脈衝式熱管亦可處於斜躺狀態。
在本實施例中，第一絕熱段T1係整段皆受壓而為扁管，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一絕熱段可例如僅部分區段受壓而為扁管，以令第一絕熱段至少一部分的有效管路截面積相異於第二絕熱段至少一部分的有效管路截面積。
在本實施例中，僅第一絕熱段T1受壓成扁管，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一絕熱段與第二絕熱段亦可皆受壓成截面積相異的扁管。此外，在部分實施例中，除了第一絕熱段與第二絕熱段可受壓成扁管外，受熱段和冷凝段也可受壓而為扁管，並依實際設計需求進行搭配。舉例來說，第一絕熱段和受熱段(或冷凝段)兩者可皆受壓而為扁管，且第二絕熱段和冷凝段(或受熱段)兩者皆未受壓而為圓管；或者第一絕熱段以及相鄰兩側的受熱段和冷凝段可皆受壓而為扁管，且僅第二絕熱段未受壓而為圓管。
另外，本實施例之管件10在第一絕熱段T1與第二絕熱段T2分別為扁管及圓管之形狀特徵並非用以限定本發明。在其他實施例中，管件在第一絕熱段與第二絕熱段可實際需求而例如設計為分別具有相異有效管路截面積的方形管和圓管，或者是分別具有相異有效管路截面積的小圓管和大圓管等。
在本實施例中，立體環形結構為矩形，且彼此位於相對兩側的受熱段H及冷凝段D之長度相同，但本發明不以此為限。在其他實施例中，立體環形結構可以實際需求而設計成不同的形狀，且受熱段及冷凝段的長度可彼此相異。舉例來說，請參閱圖6，為根據本發明之第二實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管1b與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似，其差異在於立體脈衝式熱管1b之立體環形結構為梯形，且立體環形結構相對兩側的受熱段Hb及冷凝段Db彼此的長度相異。如圖6所示，本實施例之冷凝段Db的長度大於受熱段Hb的長度，但本發明不以此為限。在其他實施例中，受熱段的長度可大於冷凝段的長度。
在前述實施例中，立體環形結構的形狀皆為四邊形(矩形和梯形)，但本發明不以此為限。在其他實施例中，立體環形結構的形狀可例如為三角形、L形或橢圓形等。舉例來說，請參閱圖7，為根據本發明之第三實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管1c與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似，其差異在於立體脈衝式熱管1c之立體環形結構為三角形。此外，本實施例之立體環形結構具有用以熱接觸不同冷源的二個冷凝段Dc，且兩個冷凝段Dc相對於受熱段Hc。
在第一實施例中，受熱段H及冷凝段D分別位於矩形的立體環形結構相對的兩個短邊上，但本發明不以此為限。請參閱圖8及圖9，圖8為根據本發明之第四實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖，且圖9為圖8之立體脈衝式熱管的另一運作態樣示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管1d與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似，其差異在於立體脈衝式熱管1d之受熱段Hd及冷凝段Dd係分別位於立體環形結構相對的兩個長邊上，且分別靠近相對的兩個對角。
與第一實施例類似地，本實施例之立體脈衝式熱管1d可具有不同的運作態樣。詳細來說，當立體環形結構在受熱段Hd的相鄰兩側(例如本實施例立體環形結構的兩個長邊)具有相異的有效管路截面積時，立體脈衝式熱管1d亦可如圖9所示地倒立置放，使受熱段Hd位於冷凝段Dd上方的狀態下仍可使工作流體沿單一方向冷卻循環，提供良好的散熱功效。
請參閱圖10，為根據本發明之第五實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。
在本實施例中，立體脈衝式熱管1e的立體環形結構圍繞出一容置空間100e，用以容置一置放件50e。也就是說，立體脈衝式熱管1e的立體環形結構可作為支撐框架，以容置例如為電路結構、機構或散熱元件的置放件50e。藉此，可有效利用立體脈衝式熱管1e中閒置的空間。
在前述實施例中，立體環形結構的受熱段係以熱接觸一熱源為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，立體環形結構可例如具有長度較長的受熱段，以熱接觸多個熱源。舉例來說，請參閱圖11，為根據本發明之第六實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管1f與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似，其差異在於立體脈衝式熱管1f之立體環形結構為梯形，且本實施例之受熱段Hf的長度大於冷凝段Df的長度。藉此，有助於受熱段Hf同時熱接觸多個熱源HS。
在前述實施例中，連接件僅用於連接管件以及作為填充工作流體的填充處，但本發明不以此為限。在其他實施例中，連接件中可包含透過轉動發電的一發電組件，利用工作流體單向流動的特性來帶動發電組件發電。舉例來說，請參閱圖12，為根據本發明之第七實施例所述之散熱模組的前視示意圖。
本實施例提供一種散熱模組，其包含一發電組件70g、一風扇80g、一傳輸線90g以及一立體脈衝式熱管1g。本實施例之散熱模組具有與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似的立體脈衝式熱管1g，其中立體脈衝式熱管1g之立體環形結構的受熱段Hg熱接觸一熱源HS，且冷凝段Dg熱接觸一冷源DS。
發電組件70g位於連接件30g中，以提供電能給風扇80g對位於受熱段Hg的熱源HS進行散熱。此外，在本實施例中，第二絕熱段T2g的有效管路截面積小於第一絕熱段T1g的有效管路截面積，如此，工作流體在立體環形結構中係沿如圖12視角為逆時鐘的方向Fg循環。
詳細來說，連接件30g具有連通單一封閉迴路的一連接腔室300g，發電組件70g包含一發電機710g以及一葉輪730g，且發電機710g及葉輪730g位於連接腔室300g中。發電機710g具有一傳動軸711g，且葉輪730g同軸設置於傳動軸711g。風扇80g設置於立體環形結構圍繞出的一容置空間100g中且對應受熱段Hg。傳輸線90g的一端連接發電機710g，且傳輸線90g的另一端連接風扇80g。
本實施例利用工作流體單向流動的特性，以工作流體在立體環形結構中沿方向Fg循環的動力來推動葉輪730g轉動，進而驅動發電機710g發電。並且，透過傳輸線90g將發電組件70g所生之電能傳輸至風扇80g，以一併對位於受熱段Hg的熱源HS散熱。藉此，散熱模組的立體脈衝式熱管1g透過在連接件30g上額外設置發電組件70g，可將熱源HS發出的熱能轉換為工作流體流動的動能，再由發電組件70g將動能轉換為電能，有效利用廢熱的能量，達到回收熱能進行發電的功效。
請參閱圖13，為根據本發明之第八實施例所述之立體脈衝式熱管組的前視示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管組9h具有與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似的兩個立體脈衝式熱管91h、92h。其中，立體脈衝式熱管91h的立體環形結構圍繞出一容置空間9100h，且立體脈衝式熱管92h設置於容置空間9100h中。也就是說，立體脈衝式熱管組9h為一雙層傳熱模組，分別與熱源HS的相對兩表面熱接觸以對熱源HS散熱。
其中，二立體脈衝式熱管91h、92h所填充的工作流體可相同或相異。其中，相異的工作流體具有不同的操作溫度，舉例來說，工作流體例如為水時，在循環管路內部壓力為0.3倍大氣壓的條件下，需要將工作流體加熱到約69°C才會開始蒸發傳熱，並有驅動力來推動工作流體循環；而工作流體例如為丙酮時，在循環管路內部壓力為0.3倍大氣壓的條件下，則只需要約37°C度即可使工作流體開始蒸發傳熱。因此，本實施例立體脈衝式熱管組9h的雙層傳熱模組例如填充相異的工作流體時，可用來分別負責熱源相對高溫與相對低溫的區域。
請參閱圖14，為根據本發明之第九實施例所述之立體脈衝式熱管組的前視示意圖。
本實施例之立體脈衝式熱管組9k具有與第一實施例之立體脈衝式熱管1相似的兩個立體脈衝式熱管91k、92k。其中，每一立體脈衝式熱管91k、92k的立體環形結構呈L形且各立體環形結構的相對兩側分別形成受熱段Hk以及冷凝段Dk。本實施例之二立體脈衝式熱管91k、92k鏡像對稱設置，二受熱段Hk彼此遠離並分別熱接觸不同熱源HS，且二冷凝段Dk彼此相鄰並分別熱接觸冷源DS。
請參閱圖15至圖19，圖15為根據本發明之第十實施例所述之散熱模組的立體示意圖，圖16為圖15之散熱模組的前視圖，圖17為沿圖16中線L0-L0’之其中一散熱管及填充件的剖面示意圖，圖18為沿圖17中線L1-L1’之側剖示意圖，且圖19為沿圖17中線L2-L2’之側剖示意圖。
本實施例提供一種散熱模組1m，適於應用於例如為投影機(未繪示)的電子裝置。散熱模組1m包含一鰭片式散熱管組件40m、多個填充件60m、多個管件101m~105m以及一連接件30m。
鰭片式散熱管組件40m包含多個散熱鰭片410m以及多個散熱管431m~435m，且散熱管431m~435m分別穿設散熱鰭片410m。填充件60m例如為空心柱，設置於散熱管431m~435m中。
管件101m~105m的相對兩端分別連接對應的散熱管431m~435m的相對兩端，以共同形成單一連通管。詳細來說，管件101m的一端連接散熱管431m的頭端，管件102m的相對兩端分別連接散熱管432m的頭端和散熱管431m的尾端，管件103m的相對兩端分別連接散熱管433m的頭端和散熱管432m的尾端，管件104m的相對兩端分別連接散熱管434m的頭端和散熱管433m的尾端，管件105m的相對兩端分別連接散熱管435m的頭端和散熱管434m的尾端，如此以令所有的管件101m~105m及散熱管431m~435m串連形成所述單一連通管。由管件101m~105m及散熱管431m~435m串連而成的單一連通管繞一中心軸Cm環繞成多圈環形管11m，且這些環形管11m沿中心軸Cm的延伸方向排列而形成一立體環形結構。立體環形結構的一側具有一受熱段Hm，且鰭片式散熱管組件40m位於受熱段Hm的相對側。立體環形結構在受熱段Hm及鰭片式散熱管組件40m之間具有一第一絕熱段T1m以及一第二絕熱段T2m，其中第一絕熱段T1m的有效管路截面積相異於第二絕熱段T2m的有效管路截面積。連接件30m連接單一連通管的相對兩端(亦即連接件30m連接管件101m的另一端和散熱管435m的尾端)，以令連接件30m、管件101m~105m及散熱管431m~435m共同形成單一封閉迴路，且工作流體可於封閉迴路內進行冷卻循環。連接件30m除了用來連接單一連通管的相對兩端外，可用來連接充填工作流體的外部管件以作為填充工作流體的填充處，且待充填完畢後，可在外部管件靠近連接件處進行剪封銲接，使工作流體流通於封閉迴路中。前述為包含立體脈衝式熱管之散熱模組作為成品時的使用方式。當散熱模組仍在開發測試階段時，為了能重複充填工作流體，可改用真空系統專用閥件連接於連接件及外部管件間以取代剪封銲接。前述各實施例中之連接件可皆具有本實施例所述連接件的功能。
由於一般現成鰭片式散熱管組件40m的散熱管431m~435m為固定規格，其管路截面積大於脈衝式熱管理論的範圍，因此，工作流體難以在散熱管431m~435m中形成液、汽相間的柱塞，故無法滿足脈衝式熱管作動所需之條件。
對此，本實施例透過在散熱管431m~435m中塞入填充件60m(如圖17所示)，使各散熱管431m~435m中每個流通區間的有效水力直徑皆符合脈衝式熱管理論管徑的範圍，以令工作流體在各流通區間中皆可形成液、汽相間的柱塞(如圖18及圖19所示)，達到脈衝式熱管用來驅動工作流體循環的基本條件要求。
在本實施例中，塞入散熱管431m~435m的填充件60m係以空心柱為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，塞入散熱管的填充件可例如為實心柱，使工作流體僅於實心柱間以及實心柱與散熱管間的間隙形成液、汽相間的柱塞流動。
在前述各實施例中，立體脈衝式熱管係透過壓管的方式將立體環形結構之管件壓扁成扁管，使立體環形結構的各段(受熱段、冷凝段和絕熱段)間彼此具有不同的有效管路截面積，但本發明不以此為限。在其他實施例中，立體脈衝式熱管可例如透過塞入填充件的方式，在管件中塞入填充件，藉以使立體環形結構的各段彼此具有不同的有效管路截面積。
根據上述實施例之立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組，透過多圈環形管緊密堆疊而成的立體環形結構，使受熱段熱接觸熱源的無效面積減小，有助於提升最大熱通量。此外，藉由使受熱段相鄰兩側的第一絕熱段及第二絕熱段具有相異的有效管路截面積，進而使工作流體在受熱段的兩端受到非平衡的流動阻力，以驅動工作流體沿單一方向循環流動，如此，使具有立體環形結構的立體脈衝式熱管、立體脈衝式熱管組和散熱模組不論在正角度、水平甚至是負角度的狀態下皆能正常發揮冷卻循環，達到導熱的作用，進而對熱源進行散熱。
另外，在部分實施例中，由於立體脈衝式熱管的管件係繞一中心軸沿同一方向環繞而形成緊密堆疊的熱接觸面，其不需像傳統脈衝式熱管為了提高有效熱接觸面積而有較嚴格的彎曲率半徑限制，必須使用特別的折彎治具，故立體脈衝式熱管具有製作成本低的優點。
再者，於部分實施例中，立體脈衝式熱管的立體環形結構可作為支撐框架，以容置例如為電路結構、機構或散熱元件的置放件。藉此，可有效利用立體脈衝式熱管中閒置的空間。
並且，在部分實施例中，立體脈衝式熱管透過在連接件中額外設置發電組件，利用工作流體單向流動的特性，以工作流體在立體環形結構中循環的動力來推動葉輪轉動，進而驅動發電機發電。藉此，可將熱源發出的熱能轉換為工作流體流動的動能，再由發電組件將動能轉換為電能，有效利用廢熱的能量，達到回收熱能進行發電的功效。
進一步地，由於立體環形結構的形狀可依實際需求設計成例如為矩形、梯形、三角形、L形或橢圓形等，具有很高的設計彈性，此外，其還可搭接市售具有不同固定規格的功能性散熱管，有助於立體脈衝式熱管應用於各式的散熱模組。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1、1b、1c、1d、1e、1f、1g、91h、92h、91k、92k‧‧‧立體脈衝式熱管
1m‧‧‧散熱模組
9h、9k‧‧‧立體脈衝式熱管組
10、101m、102m、103m、104m、105m‧‧‧管件
100e、100g、9100h‧‧‧容置空間
11、11m‧‧‧環形管
30、30g、30m‧‧‧連接件
300g‧‧‧連接腔室
40m‧‧‧鰭片式散熱管組件
410m‧‧‧散熱鰭片
431m、432m、433m、434m、435m‧‧‧散熱管
50e‧‧‧置放件
60m‧‧‧填充件
70g‧‧‧發電組件
710g‧‧‧發電機
711g‧‧‧傳動軸
730g‧‧‧葉輪
80g‧‧‧風扇
90g‧‧‧傳輸線
C、Cm‧‧‧中心軸
H、Hb、Hc、Hd、Hf、Hg、Hk、Hm‧‧‧受熱段
D、Db、Dc、Dd、Df、Dk‧‧‧冷凝段
T1、T1g、T1m‧‧‧第一絕熱段
T2、T2g、T2m‧‧‧第二絕熱段
A1‧‧‧第一有效管路截面積
A2‧‧‧第二有效管路截面積
F、Fg‧‧‧方向
HS‧‧‧熱源
DS‧‧‧冷源
圖1為根據本發明之第一實施例所述之立體脈衝式熱管的立體示意圖。 圖2為圖1之立體脈衝式熱管的前視圖。 圖3為圖1之立體脈衝式熱管的剖切示意圖。 圖4為圖1之立體脈衝式熱管的另一運作態樣示意圖。 圖5為圖1之立體脈衝式熱管的又另一運作態樣示意圖。 圖6為根據本發明之第二實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。 圖7為根據本發明之第三實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。 圖8為根據本發明之第四實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。 圖9為圖8之立體脈衝式熱管的另一運作態樣示意圖。 圖10為根據本發明之第五實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。 圖11為根據本發明之第六實施例所述之立體脈衝式熱管的前視示意圖。 圖12為根據本發明之第七實施例所述之散熱模組的前視示意圖。 圖13為根據本發明之第八實施例所述之立體脈衝式熱管組的前視示意圖。 圖14為根據本發明之第九實施例所述之立體脈衝式熱管組的前視示意圖。 圖15為根據本發明之第十實施例所述之散熱模組的立體示意圖。 圖16為圖15之散熱模組的前視圖。 圖17為沿圖16中線L0-L0’之其中一散熱管及填充件的剖面示意圖。 圖18為沿圖17中線L1-L1’之側剖示意圖。 圖19為沿圖17中線L2-L2’之側剖示意圖。
1‧‧‧立體脈衝式熱管
10‧‧‧管件
11‧‧‧環形管
30‧‧‧連接件
C‧‧‧中心軸
H‧‧‧受熱段
D‧‧‧冷凝段
T1‧‧‧第一絕熱段
T2‧‧‧第二絕熱段

Claims (17)

  1. 一種立體脈衝式熱管，包含：一管件，繞一中心軸環繞成多圈環形管，該些環形管沿該中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構，該立體環形結構的一側具有一受熱段；以及一連接件，連接該管件的相對兩端，以令該連接件及該管件共同形成單一封閉迴路；其中，該立體環形結構在該受熱段的相對側具有一冷凝段，該受熱段的水平高度大於該冷凝段的水平高度，該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有二絕熱段，其中一該絕熱段至少一部份具有一第一有效管路截面積，另一該絕熱段至少一部份具有一第二有效管路截面積，且該第一有效管路截面積相異於該第二有效管路截面積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，該第一有效管路截面積與該第二有效管路截面積的比值範圍為0.3至0.7。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，更包含一填充件，其中該立體環形結構在該受熱段的相對側具有一冷凝段，該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有一第一絕熱段以及一第二絕熱段，該填充件位於該管件的該第一絕熱段中，以令該第一絕熱段的有效管路截面積小於該第二絕熱段的有效管路截面積。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該些環形管沿該中心軸的延伸方向堆疊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該管 件的管徑為1.0公釐至8.0公釐。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該管件內填充一工作流體，該工作流體於該管件內的填充率為30%至80%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該立體環形結構呈矩形、梯形、三角形、L形或橢圓形。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該立體環形結構在該受熱段的相對側具有一冷凝段，且該受熱段及該冷凝段的長度相同。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該立體環形結構在該受熱段的相對側具有一冷凝段，且該受熱段及該冷凝段的長度相異。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之立體脈衝式熱管，其中該立體環形結構圍繞出一容置空間。
  11. 一種立體脈衝式熱管組，包含：二立體脈衝式熱管，每一該立體脈衝式熱管包含：一管件，繞一中心軸環繞成多圈環形管，該些環形管沿該中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構，該立體環形結構的一側具有一受熱段；以及一連接件，連接該管件的相對兩端，以令該連接件及該管件共同形成單一封閉迴路；其中，該二立體脈衝式熱管之其一的該立體環形結構圍繞出一容置空間，該二立體脈衝式熱管之另一設置於該容置空間中，每一該立體環 形結構在該受熱段的相對側具有一冷凝段，該受熱段的水平高度大於該冷凝段的水平高度，每一該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有二絕熱段，其中一該絕熱段至少一部份具有一第一有效管路截面積，另一該絕熱段至少一部份具有一第二有效管路截面積，且該第一有效管路截面積相異於該第二有效管路截面積。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之立體脈衝式熱管組，其中該二立體脈衝式熱管的該二管件內分別填充一第一工作流體以及一第二工作流體，且該第一工作流體相異於該第二工作流體。
  13. 一種立體脈衝式熱管組，適於熱接觸二熱源以及一冷源，該立體脈衝式熱管組包含：二立體脈衝式熱管，每一該立體脈衝式熱管包含：一管件，繞一中心軸環繞成多圈環形管，該些環形管沿該中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構，該立體環形結構的相對兩側分別形成一受熱段以及一冷凝段；以及一連接件，連接該管件的相對兩端，以令該連接件及該管件共同形成單一封閉迴路；其中，每一該立體脈衝式熱管的該立體環形結構呈L形，該二立體脈衝式熱管鏡像對稱設置，該二受熱段彼此遠離並分別用以熱接觸該二熱源，該二冷凝段彼此相鄰並分別用以熱接觸該冷源，該受熱段的水平高度大於該冷凝段的水平高度，該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有二絕熱段，其中一該絕熱段至少一部份具有一第一有效管路 截面積，另一該絕熱段至少一部份具有一第二有效管路截面積，且該第一有效管路截面積相異於該第二有效管路截面積。
  14. 一種散熱模組，包含：一鰭片式散熱管組件，包含多個散熱鰭片以及多個散熱管，該些散熱管分別穿設該些散熱鰭片；多個填充件，設置於該些散熱管中；多個管件，該些管件的管路截面積小於該些散熱管的管路截面積，該些管件的相對兩端分別連接對應的該些散熱管的相對兩端以共同形成單一連通管，該單一連通管繞一中心軸環繞成多圈環形管，該些環形管沿該中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構，該立體環形結構的相對兩側具有一受熱段及一冷凝段，該鰭片式散熱管組件位於該冷凝段；以及一連接件，連接該單一連通管的相對兩端，以令該連接件、該些管件及該些散熱管共同形成單一封閉迴路；其中，該受熱段的水平高度大於該冷凝段的水平高度，該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有二絕熱段，其中一該絕熱段至少一部份具有一第一有效管路截面積，另一該絕熱段至少一部份具有一第二有效管路截面積，且該第一有效管路截面積相異於該第二有效管路截面積。
  15. 一種散熱模組，包含：一立體脈衝式熱管，包含： 一管件，繞一中心軸環繞成多圈環形管，該些環形管沿該中心軸的延伸方向排列而形成一立體環形結構，該立體環形結構的相對兩側分別形成一受熱段以及一冷凝段，該受熱段熱接觸一熱源，該冷凝段熱接觸一冷源；以及一連接件，連接該管件的相對兩端，以令該連接件及該管件共同形成單一封閉迴路；以及一發電組件，透過轉動發電，且位於該連接件中；其中，該受熱段的水平高度大於該冷凝段的水平高度，該立體環形結構在該受熱段及該冷凝段之間具有二絕熱段，其中一該絕熱段至少一部份具有一第一有效管路截面積，另一該絕熱段至少一部份具有一第二有效管路截面積，且該第一有效管路截面積相異於該第二有效管路截面積。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之散熱模組，其中該連接件具有連通該單一封閉迴路的一連接腔室，該發電組件包含一發電機以及一葉輪，該發電機及該葉輪位於該連接腔室中，該發電機具有一傳動軸，且該葉輪同軸設置於該傳動軸。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之散熱模組，更包含一風扇以及一傳輸線，其中該立體環形結構圍繞出一容置空間，該風扇設置於該容置空間中，該傳輸線的一端連接該發電組件，且該傳輸線的另一端連接該風扇，以將該發電組件所生之電能傳輸至該風扇。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11359874B2 (en) 2020-10-19 2022-06-14 Industrial Technology Research Institute Three dimensional pulsating heat pipe

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11454462B2 (en) * 2019-08-05 2022-09-27 Aavid Thermalloy, Llc Heat dissipating fin with thermosiphon
CN110472352B (zh) * 2019-08-20 2022-10-25 大连海事大学 垂直状态下脉动热管的启动临界管径设计方法
TWI704326B (zh) 2019-11-04 2020-09-11 財團法人工業技術研究院 脈衝式熱管
US11725882B2 (en) * 2020-06-16 2023-08-15 Lockheed Martin Corporation Cooling system for rotor hub mounted component
CN112113450A (zh) * 2020-09-16 2020-12-22 武汉大学 一种用于航天电子散热用的振荡复合式毛细芯均热板结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1153897A (zh) * 1995-12-04 1997-07-09 刘玉海 新型热管装置
CN2636418Y (zh) * 2003-06-16 2004-08-25 中国科学院广州能源研究所 一种脉冲热管式电子元器件散热冷却器
CN101936676A (zh) * 2010-09-13 2011-01-05 天津大学 多通道并联回路型脉动热管
TWI387718B (zh) * 2009-11-09 2013-03-01 Ind Tech Res Inst 震盪式熱管
CN105736070A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 张洪延 一种基于热量传输装置的发电装置
CN106461347A (zh) * 2014-09-15 2017-02-22 阿威德热合金有限公司 具有弯管部段的热虹吸管
TW201802425A (zh) * 2016-07-07 2018-01-16 財團法人工業技術研究院 多管式立體脈衝式熱管

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830100A (en) * 1985-11-25 1989-05-16 The Nippon Aluminium Mfg. Co., Ltd. Heat-pipe device and heat-sink device
IT1205101B (it) * 1987-04-21 1989-03-15 D S D P Divisione Sistemi Dife Dispositivo per la protezione etil condizionamento termico di apparecchiature,in particolare apparecchiature elettroniche generanti calore
IT1205102B (it) * 1987-04-21 1989-03-15 D S D P Divisione Sistemi Dife Dispositivo a cassone per la protezione e il condizionamento termico di apparecchiature,in particolare apparecchiature elettroniche generanti calore
JPH063354B2 (ja) * 1987-06-23 1994-01-12 アクトロニクス株式会社 ル−プ型細管ヒ−トパイプ
US5238056A (en) 1990-03-30 1993-08-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Heat exchanger with oscillating flow
US5091824A (en) * 1990-04-02 1992-02-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hold down interconnection stick
US5219020A (en) * 1990-11-22 1993-06-15 Actronics Kabushiki Kaisha Structure of micro-heat pipe
JPH05243441A (ja) * 1992-03-03 1993-09-21 Ito Gijutsu Kenkiyuushitsu:Kk 放熱装置
JP3284585B2 (ja) * 1992-04-10 2002-05-20 ソニー株式会社 電子機器の冷却装置
US5845702A (en) 1992-06-30 1998-12-08 Heat Pipe Technology, Inc. Serpentine heat pipe and dehumidification application in air conditioning systems
GB9311404D0 (en) * 1993-06-02 1993-07-21 Ovington Limited Apparatus for controlling temperature
US5598632A (en) * 1994-10-06 1997-02-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for producing micro heat panels
JPH0914875A (ja) * 1995-06-29 1997-01-17 Akutoronikusu Kk 多孔扁平金属管ヒートパイプ式熱交換器
TW346566B (en) * 1996-08-29 1998-12-01 Showa Aluminiun Co Ltd Radiator for portable electronic apparatus
US5878808A (en) * 1996-10-30 1999-03-09 Mcdonnell Douglas Rotating heat exchanger
JP3450148B2 (ja) * 1997-03-07 2003-09-22 三菱電機株式会社 ループ型ヒートパイプ
US5884693A (en) * 1997-12-31 1999-03-23 Dsc Telecom L.P. Integral heat pipe enclosure
JP3964580B2 (ja) * 1999-09-03 2007-08-22 富士通株式会社 冷却ユニット
US6315033B1 (en) * 2000-05-22 2001-11-13 Jia Hao Li Heat dissipating conduit
JP2002168547A (ja) * 2000-11-20 2002-06-14 Global Cooling Bv 熱サイホンによるｃｐｕ冷却装置
US6672373B2 (en) 2001-08-27 2004-01-06 Idalex Technologies, Inc. Method of action of the pulsating heat pipe, its construction and the devices on its base
US7411337B2 (en) * 2001-11-16 2008-08-12 Intel Corporation Electrical energy-generating system and devices and methods related thereto
US6856037B2 (en) * 2001-11-26 2005-02-15 Sony Corporation Method and apparatus for converting dissipated heat to work energy
TW511891U (en) * 2002-03-13 2002-11-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd A heat dissipating device
CN2741187Y (zh) * 2004-07-06 2005-11-16 中南大学 用于电子器件冷却的循环流动型脉动热管
CN1632441A (zh) * 2005-01-17 2005-06-29 华北电力大学（北京） 一种变截面强化自激振荡流热管传热的方法
TWI270648B (en) 2005-05-10 2007-01-11 Univ Nat Central A vibrating heat-pipe equalizer
WO2006137763A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Cooling asssembly
TWI279899B (en) 2006-02-24 2007-04-21 Univ Tamkang Oscillating heat sink sheet in plate structure
TWI303704B (en) 2006-09-01 2008-12-01 Foxconn Tech Co Ltd Pulsating heat pipe
TWI307756B (en) 2006-12-08 2009-03-21 Delta Electronics Inc Light-emitting diode heat-dissipating module and display apparatus applied thereto
TW200917942A (en) 2007-10-12 2009-04-16 Univ Nat Taipei Technology Pulse thermal loop (PTL) device
US20090323276A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 Mongia Rajiv K High performance spreader for lid cooling applications
ITTV20080145A1 (it) 2008-11-14 2010-05-15 Uniheat Srl Sistema a tubo di calore oscillante a circuito chiuso in materiale polimerico
CN101424491A (zh) 2008-12-15 2009-05-06 华北电力大学 具有稳定单向循环流动的脉动热管
CN101487584A (zh) 2009-02-25 2009-07-22 华南理工大学 一种大功率led灯的散热模组
US20100242502A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 General Electric Company Apparatus and method of superconducting magnet cooling
ATE546705T1 (de) * 2009-11-30 2012-03-15 Abb Research Ltd Wärmetauscher
CN101776408B (zh) 2010-01-29 2011-08-03 天津大学 扩容型脉动热管
WO2011130313A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-20 The Curators Of The University Of Missouri Multiple thermal circuit heat spreader
CN101915133A (zh) * 2010-07-06 2010-12-15 青岛科技大学 一种热管飞轮式汽轮机发电储能装置及方法
CN201803624U (zh) 2010-10-09 2011-04-20 天津大学 多通道并联回路型脉动热管
EP2444770B1 (en) * 2010-10-20 2020-02-12 ABB Schweiz AG Heat Exchanger Based on Pulsating Heat Pipe Principle
CN201985088U (zh) * 2010-12-21 2011-09-21 联想(北京)有限公司 散热装置和计算机
CN102157761A (zh) 2011-03-18 2011-08-17 华南理工大学 一种基于脉动热管的动力电池热管理系统
JP5741354B2 (ja) * 2011-09-29 2015-07-01 富士通株式会社 ループ型ヒートパイプ及び電子機器
US8653686B2 (en) * 2011-12-06 2014-02-18 Donald E Hinks System for generating electric and mechanical power utilizing a thermal gradient
CN102628655B (zh) 2012-03-22 2013-04-24 中国科学院工程热物理研究所 一种脉动热管扩热板及其制作方法
CN102620586B (zh) 2012-04-01 2013-12-18 大连海事大学 一种套有电控压电陶瓷块的脉动热管传热系统
CN102620587B (zh) 2012-04-27 2013-12-11 东南大学 一种管壳式脉动热管换热器
CN203100223U (zh) * 2012-12-14 2013-07-31 华北电力大学 一种基于脉动热管的太阳能热电联产系统
CN203083412U (zh) 2013-03-12 2013-07-24 北京建筑工程学院 一种三维多弯回路型板式脉动热管
CN203203445U (zh) 2013-03-12 2013-09-18 北京建筑工程学院 一种三维多通路板式脉动热管
CN103411458B (zh) 2013-08-14 2016-05-04 特能传热科技（中山）有限公司 一种脉动热管散热器
TWI579519B (zh) 2013-09-02 2017-04-21 財團法人工業技術研究院 脈衝型多管式熱管
TWI580921B (zh) 2014-05-09 2017-05-01 財團法人工業技術研究院 脈衝型多管式熱管
CN105547023A (zh) * 2016-01-27 2016-05-04 南昌大学 一种变直径的脉动热管

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1153897A (zh) * 1995-12-04 1997-07-09 刘玉海 新型热管装置
CN2636418Y (zh) * 2003-06-16 2004-08-25 中国科学院广州能源研究所 一种脉冲热管式电子元器件散热冷却器
TWI387718B (zh) * 2009-11-09 2013-03-01 Ind Tech Res Inst 震盪式熱管
CN101936676A (zh) * 2010-09-13 2011-01-05 天津大学 多通道并联回路型脉动热管
CN106461347A (zh) * 2014-09-15 2017-02-22 阿威德热合金有限公司 具有弯管部段的热虹吸管
CN105736070A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 张洪延 一种基于热量传输装置的发电装置
TW201802425A (zh) * 2016-07-07 2018-01-16 財團法人工業技術研究院 多管式立體脈衝式熱管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11359874B2 (en) 2020-10-19 2022-06-14 Industrial Technology Research Institute Three dimensional pulsating heat pipe

Also Published As

Publication number Publication date
TW202010993A (zh) 2020-03-16
CN110906767A (zh) 2020-03-24
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US20200088479A1 (en) 2020-03-19

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