TWM564696U - 具有複合毛細材之扁型熱管 - Google Patents

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曾惓祺
莊岳龍
吳小龍
王永震
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泰碩電子股份有限公司
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Abstract

一種具有複合毛細材之扁型熱管，包含有：一扁形管體；一管壁毛細結構，沿該管體之軸向設於該管體內壁，且在橫斷面而言係覆蓋該管體的上內壁以及左右弧狀內壁，並留下一缺口朝下而不完全覆蓋該管體的下內壁；一纖維束，位於該管壁毛細結構所形成的缺口；以及一作動液，填入該管體；其中，該纖維束係以其一該接觸面燒結於該管體的下內壁，且以其另一該接觸面接觸於該管壁毛細結構。

Description

具有複合毛細材之扁型熱管
本創作係與熱管(Heat Pipe)有關，特別是指一種具有複合毛細材之扁型熱管。
中國大陸CN 201787845 U號專利，揭露了一種複合毛細結構的扁形熱管，其揭露了管體內部設置溝槽毛細、多孔毛細以及纖維毛細的三重毛細結構的熱管。此種結構之熱管在未被打扁及彎曲時，使用上不會有問題，然而，在打扁及彎折後，其多孔毛細即很有可能在彎曲及打扁的位置產生毛細結構崩壞的狀況，進而使得毛細效果大減甚至喪失，使得內部作動液的迴流效果不佳，而崩壞的毛細結構還會進一步的佔據本來應該做為汽態作動液通過的空間，而影響到汽態作動液的擴散狀況，進而影響整體的導熱或均溫效果。
台灣TW M521170號專利，揭露了一種具有纖維毛細結構之熱管，其主要將纖維毛細結構與織網毛細結構燒結於管體內，藉以形成穩固的毛細結構而不易崩壞，解決了前述先前技術的熱管在打扁及彎曲時所面臨的問題。然而，實際使用時發現，由於纖維毛細結構是燒結於織網毛細結構，而織網毛細結構又燒結於熱管管壁上，亦即纖維毛細結構並不是直接燒結於熱管管壁，因此在將該熱管打扁及彎曲時，仍然可能會有纖維毛細結構因彎曲變形的力道過大而將纖維毛細結構自織網毛細結構扯下的問題，因此仍然會有造成毛細結構崩壞以及佔據內部空間的可能性。
在先前技術中，仍然存在有熱管在打扁及彎曲後造成內部的毛細結構崩壞而造成毛細效果大減或喪失的問題，本創作即是為了徹底解決此問題所研究出來的技術。
本創作之主要目的乃在於提供一種具有複合毛細材之扁型熱管，其可將內部毛細結構穩定的固定住，在打扁及彎曲後較不會有毛細結構崩壞的問題。
緣是，依據本創作所提供之一種具有複合毛細材之扁型熱管，包含有：一管體，呈扁形且兩端封閉，對該管體由一端至另一端依序定義一加熱段、一絕熱段以及一冷凝段，且該管體的橫斷面係呈上下平坦而左右弧狀；一管壁毛細結構，沿該管體之軸向設於該管體內壁，且在橫斷面而言係覆蓋該管體的上內壁以及左右弧狀內壁，並留下一缺口朝下而不完全覆蓋該管體的下內壁，該管壁毛細結構至少位於該管體之加熱段；一纖維束，由複數纖維所集合而成，該纖維束呈扁形長條狀，而於其表面形成相對的二接觸面，該纖維束係設置於該管體內且位於該管壁毛細結構所形成的缺口，並沿該管體之長軸延伸而位於該加熱段、該絕熱段以及該冷凝段，該管體內部之空間即被該纖維束佔據一部分；以及一作動液，填入該管體；其中，該纖維束係以其一該接觸面燒結於該管體的下內壁，且以其另一該接觸面接觸於該管壁毛細結構。
藉由該管壁毛細結構所形成的缺口以及該纖維束於該缺口而直接燒結於管體內壁，可將內部毛細結構穩定的固定住，在打扁及彎曲後也較不會有毛細結構崩壞的問題，解決了先前技術的問題。
為了詳細說明本創作之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：
如第1圖至第3圖所示，本創作第一較佳實施例所提供之一種具有複合毛細材之扁型熱管10，主要由一管體11、一管壁毛細結構14、一纖維束17以及一作動液所組成，其中：
該管體11，呈扁形且兩端封閉，對該管體11由一端至另一端依序定義一加熱段H、一絕熱段A以及一冷凝段C，在本實施例中該加熱段H與該冷凝段C分別位於該管體11之兩端，且該管體11的橫斷面係呈上下平坦而左右弧狀。
該管壁毛細結構14，沿該管體11之軸向設於該管體11內壁，且在橫斷面而言係覆蓋該管體11的上內壁以及左右弧狀內壁(以第3圖方向為參考)，並留下一缺口15朝下而不完全覆蓋該管體11的下內壁，該管壁毛細結構14至少位於該管體11之加熱段H。於本第一實施例中，該管壁毛細結構14係位於管體11之加熱段H、該絕熱段A以及該冷凝段C之全部。此外，該管壁毛細結構14可以選自織網或銅粉燒結的毛細結構，而以織網為例。
該纖維束17，由複數纖維所集合而成，該纖維束17呈扁長條狀，而於其表面形成相對的二接觸面171，該纖維束17係設置於該管體11內且位於該管壁毛細結構14所形成的該缺口15，並沿該管體11之長軸延伸而位於該加熱段H、該絕熱段A以及該冷凝段C，該管體11內部之空間即被該纖維束17佔據一部分，進而分隔為兩個子空間12。於本第一實施例中，在橫斷面而言，該管壁毛細結構14之兩端緣係接觸於該纖維束17。
該作動液，填入該管體11。其中，該作動液係被吸附於該纖維束17以及該管壁毛細結構14中而難以在圖式上表示出來，而又由於作動液係為熱管業界所甚為習知之元件，因此容不以圖式表示之。
其中，該纖維束17係以其一該接觸面171燒結於該管體11的下內壁，且以其另一該接觸面171接觸於該管壁毛細結構14。
以上說明了本第一實施例的結構，接下來說明本第一實施例的使用狀態。
如第1圖至第3圖所示，該管體11之加熱段H接觸一熱源(圖中未示)，藉以接收該熱源所產生的熱能，位於該加熱段H的該作動液受熱而蒸發成汽態作動液，再經由該二子空間12擴散至該冷凝段C，由於該冷凝段C沒有其他熱源供給熱能，因此該汽態作動液即因遇冷而凝結成液態作動液，並滲入該管壁毛細結構14以及該纖維束17，藉由毛細現象而快速迴流至該加熱段H，並再受熱而又形成汽態作動液，如此反覆循環，即可達到快速導熱而均溫的效果。而由於在橫斷面而言，該管壁毛細結構14之兩端緣係接觸於該纖維束17，且該纖維束17頂端的接觸面171也接觸於該管壁毛細結構14，再由於液態作動液在該纖維束17內流動的速度較在該管壁毛細結構14內的流速快，因此液態作動液在迴流時，很容易的會由該纖維束17經由這些接觸位置流至該管壁毛細結構14，藉此使得作動液的迴流更為順暢且快速。
在本第一實施例中，由於該纖維束17乃是直接以一個接觸面171燒結於該管體11的下內壁，因此即使管體11被打扁及彎曲，都能使該纖維束17牢牢的固定在管壁而不會有脫附的問題，因此，該纖維束17即會隨著該管體11來變形，不會發生將纖維束17自該管壁毛細結構14扯下的狀況，進而確保了管體11內的毛細結構不會有崩壞的問題，也確保了管體11內部的空間不會被崩壞的毛細結構所佔據而影響汽態作動液的擴散，藉此使得產品具有極佳的穩定性及可靠度。
請再參閱第4圖，本創作第二較佳實施例所提供之一種具有複合毛細材之扁型熱管20，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
在橫斷面而言，該管體21毛細結構之一端緣係接觸於該纖維束27，另一端緣則不接觸於該纖維束27。
此種結構由於在橫斷面而言，該管壁毛細結構24仍有一端緣接觸於該纖維束27，且該纖維束27頂端的接觸面271也接觸於該管壁毛細結構24，因此該管壁毛細結構24所吸附的液態作動液在迴流時，仍然可以由這些接觸位置流至該纖維束27，液態作動液迴流的介面雖然較前揭第一實施例少，但由於本創作是扁型熱管，內部空間不大，因此這個不接觸的部位反而增加了汽態作動液的空間，藉此仍然可以保持作動液迴流的順暢度以及速度。
本第二實施例之其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一實施例，容不贅述。
請再參閱第5圖，本創作第三較佳實施例所提供之一種具有複合毛細材之扁型熱管30，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
在橫斷面而言，該管體31毛細結構之兩端緣都不接觸於該纖維束37。
此種結構由於在橫斷面而言，該管壁毛細結構34仍有其頂端的接觸面371接觸於該管壁毛細結構34，因此該管壁毛細結構34所吸附的液態作動液在迴流時，仍然可以由這個接觸位置流至該纖維束37，液態作動液迴流的介面雖然較前揭第一實施例及第二實施例更少，但由於本創作是扁型熱管，內部空間不大，因此這兩個不接觸的部位反而增加了汽態作動液的空間，藉此仍然可以保持作動液迴流的順暢度以及速度。該管壁毛細結構34也可以製作為僅覆蓋該管體31的上內壁而不覆蓋左右弧狀內壁，而進一步的將這兩個不接觸的部位擴大，進而增加汽態作動液的迴流空間。這樣的設置方式可簡單由第5圖理解，容不再以圖式表示之。
本第三實施例之其餘結構及所能達成之功效係概同於前揭第一實施例，容不贅述。
須補充說明的是，前揭三個實施例中，其管壁毛細結構14,24,34的分佈狀態，以該管體11,21,31的軸向而言，是以位於該管體11,21,31之加熱段H、該絕熱段A以及該冷凝段C之全部為例。然而，如第6圖所示，該管壁毛細結構14,24,34亦可以不設置於該冷凝段C，而僅設置於該加熱段H及該絕熱段A之全部；又，如第7圖所示，該管壁毛細結構14,24,34也可以僅設置於該加熱段H之全部以及該絕熱段A之部分；最後，亦可以如第8圖所示，該管壁毛細結構14,24,34也可以僅設置於該加熱段H之全部而已。前述的幾種結構，管壁毛細結構14,24,34並不是整段設置於該管體11,21,31內，因此該纖維束17,27,37超過該管壁毛細結構14,24,34的部分就是以其兩個接觸面171,271,371燒結於該管體11,21,31的上下內壁，此結構容易由本案第3圖至第5圖之纖維束17,27,37與管體11,21,31下內壁接觸的圖式來理解，因此不再另以圖式表示。
10‧‧‧具有複合毛細材之扁型熱管
11‧‧‧管體
12‧‧‧子空間
14‧‧‧管壁毛細結構
15‧‧‧缺口
17‧‧‧纖維束
171‧‧‧接觸面
20‧‧‧具有複合毛細材之扁型熱管
21‧‧‧管體
24‧‧‧管壁毛細結構
27‧‧‧纖維束
271‧‧‧接觸面
30‧‧‧具有複合毛細材之扁型熱管
31‧‧‧管體
34‧‧‧管壁毛細結構
37‧‧‧纖維束
371‧‧‧接觸面
A‧‧‧絕熱段
C‧‧‧冷凝段
H‧‧‧加熱段
第1圖係本創作第一較佳實施例之立體圖。 第2圖係沿第1圖中2-2剖線之剖視圖。 第3圖係沿第1圖中3-3剖線之剖視圖。 第4圖係本創作第二較佳實施例之剖視示意圖。 第5圖係本創作第三較佳實施例之剖視示意圖。 第6圖係類似第2圖，而為本創作之縱向剖視示意圖。 第7圖係類似第2圖，而為本創作之另一縱向剖視示意圖。 第8圖係類似第2圖，而為本創作之又一縱向剖視示意圖。

Claims (9)

  1. 一種具有複合毛細材之扁型熱管，包含有： 一管體，呈扁形且兩端封閉，對該管體由一端至另一端依序定義一加熱段、一絕熱段以及一冷凝段，且該管體的橫斷面係呈上下平坦而左右弧狀； 一管壁毛細結構，沿該管體之軸向設於該管體內壁，且在橫斷面而言係覆蓋該管體的上內壁，並留下一缺口朝下而不完全覆蓋該管體的下內壁，該管壁毛細結構至少位於該管體之加熱段； 一纖維束，由複數纖維所集合而成，該纖維束呈扁形長條狀，而於其表面形成相對的二接觸面，該纖維束係設置於該管體內且位於該管壁毛細結構所形成的缺口，並沿該管體之長軸延伸而位於該加熱段、該絕熱段以及該冷凝段，該管體內部之空間即被該纖維束佔據一部分；以及 一作動液，填入該管體； 其中，該纖維束係以其一該接觸面燒結於該管體的下內壁，且以其另一該接觸面接觸於該管壁毛細結構。
  2. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在橫斷面而言，該管壁毛細結構之兩端緣係接觸於該纖維束。
  3. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在橫斷面而言，該管壁毛細結構之一端緣係接觸於該纖維束，另一端緣則不接觸於該纖維束。
  4. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在橫斷面而言，該管壁毛細結構之兩端緣係不接觸於該纖維束。
  5. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：該管壁毛細結構係選自織網或銅粉燒結之毛細結構。
  6. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在該管體的軸向而言，該管壁毛細結構係位於該管體之加熱段之全部以及該絕熱段之局部，該纖維束超過該管壁毛細結構的部分則以其兩個接觸面燒結於該管體之上下內壁。
  7. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在該管體的軸向而言，該管壁毛細結構係位於該管體之加熱段之全部以及該絕熱段之全部，該纖維束超過該管壁毛細結構的部分則以其兩個接觸面燒結於該管體之上下內壁。
  8. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：在該管體的軸向而言，該管壁毛細結構係位於該管體之加熱段、該絕熱段以及該冷凝段之全部。
  9. 依據申請專利範圍第1項之具有複合毛細材之扁型熱管，其中：該管壁毛細結構在橫斷面而言除了覆蓋該管體的上內壁之外，還覆蓋該管體的左右弧狀內壁。
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