CN103217037A - 热管结构 - Google Patents
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Abstract
一种热管结构，包含：一本体具有一腔室，该腔室具有一第一侧及一第二侧，所述第一、二侧分别设有一第一毛细结构及一第二毛细结构及一工作流体，所述第一毛细结构的体积大于该第二毛细结构，但小于该腔室内壁圆周的一半，并相互连结，且与该腔室共同界定至少一蒸汽通道，通过本发明可提升热传量，进而大幅提升热传效率。
Description
技术领域
一种热管结构，尤指一种可降低热阻压力大幅提升热管内部的汽液循环进而增加热传效率的热管结构。
背景技术
随着电脑、智慧电子装置及其他电器设备的微小型化、高性能化日趋显著，此代表着用于其内部的热传元件及散热元件亦相同需配合朝微小型化及薄型化方向设计，藉以符合使用者的需求。
热管为一种导热效率极佳的导热元件，其热传效率优于铜及铝等金属数倍乃至数十倍左右，因此于各种热关联设备中用作冷却用元件。
热管就形状而言，区分有圆管形状的热管、截面积呈D形状的热管、平板热管等，主要被用于冷却电子设备中热源的传导，而由于为了便于安装至被冷却部件及为了使接触面能获得较大的面积，故所述的平板热管为现阶段被广为使用，另外随着冷却机构的小型化、省空间化，使用热管来作为热传导的电子设备亦相同大量选择平板热管来应用。
而传统热管结构其有多种的的制造方法，例如于一中空管体中填入金属粉末，并将该金属粉末通过烧结的方式于该中空管体内壁形成一毛细结构层，其后对该管体进行抽真空填入工作流体最后封管，又或于所述中空管体内置入金属材质的网状体，该网状毛细结构体会展开并自然的向外伸张贴覆至该中空管体内壁以形成一毛细结构层，其后对该管体进行抽真空填入工作流体最后封管，但因前述对电子设备的微小化、薄型化等多需求下，致需将热管制作成平板型。
所述该平板热管虽可达到薄型化的目的，但却延伸出另一问题，由于该平板热管将金属粉末烧结于热管管径身的内壁表面，令其烧结体得完整全面的披覆于内壁上，致使对该平板热管加压时，该平板热管内部位于加压面两侧的毛细结构(即烧结的金属粉末或网状毛细结构体)易受到挤压破坏，进而由该平板热管的内壁脱落或变形，故令该薄型热管的热传效能大幅降低或甚者失能；此外虽该平板热管能达到热源传导，但由于平板热管其于制成薄型化后，因为薄化的目的造成内部毛细结构的毛细力不足，致使工作流体阻塞蒸汽通道，再者，也因平板热管薄型化加工时管内流道面积减少，故使毛细力降低，导致最大热输送量亦降低，其主要原因一者为该平板热管整体薄型化后导致平板热管内容积减少，另一原因越是薄型化经过压扁后的平板热管造成中央凹陷后封闭阻塞该蒸汽通道。
故为解决前述公知缺点该项领域的业者于该平板热管内部腔室中插入一芯棒，该芯棒沿着轴向形成一特定的切口形状，并由该切口与该腔室内壁所形成的空间填充金属粉末，并进行烧结形成毛细结构，最后拔出该芯棒，再针对该毛细结构所位于腔室的中央部位施以加压加工制成扁平状，毛细结构与该腔室内壁平坦部分热性接触，且于该腔室中毛细结构两侧设有空隙作为蒸汽通道使用即可获得较佳蒸气通道阻抗，但因毛细截面狭小，故使毛细力降低，造成抗重力热效率及热传效率极差，则此项缺点则为现行极须改善的重点。
发明内容
为此，为解决上述公知技术的缺点，本发明的主要目的，是提供一种可提升导热及热传效率的热管结构。
本发明次要目的是提供一种可降低热阻抗压力的热管结构。
为达上述的目的，本发明是提供一种热管结构，包含：一本体具有一腔室，该腔室具有一第一侧及一第二侧，所述第一、二侧分别设有一第一毛细结构及一第二毛细结构及一工作流体，所述第一毛细结构的体积大于该第二毛细结构，但小于该腔室内壁圆周的一半，并相互连结，且与该腔室共同界定至少一蒸汽通道。
具体而言，本发明提供了一种热管结构，包含：
一本体，具有一腔室，该腔室具有一第一侧及一第二侧，所述第一、二侧分别设有一第一毛细结构及一第二毛细结构及一工作流体，所述第一毛细结构的体积大于该第二毛细结构，并相互连结，且与该腔室共同界定至少一蒸汽通道。
优选的是，所述的热管结构，所述第一毛细结构的体积小于该腔室内壁圆周的一半。
优选的是，所述的热管结构，所述腔室的第一侧外部与至少一热源对应传导热量，所述第二侧外部对应设有至少一散热元件，所述散热元件为散热器及散热鳍片组及水冷装置其中任一。
优选的是，所述的热管结构，所述第一、二毛细结构为烧结粉末体及网格体及纤维体其中任一。
优选的是，所述的热管结构，所述第一毛细结构一侧延伸有一第一延伸部，所述第一延伸部与前述第二毛细结构连接。
优选的是，所述的热管结构，所述第二毛细结构一侧延伸有一第二延伸部，所述第二延伸部与前述第一毛细结构连接。
优选的是，所述的热管结构，所述腔室成光滑壁面。
优选的是，所述的热管结构，所述腔室壁面设有一第三毛细结构，并该第一、二毛细结构与该第三毛细结构连接。
优选的是，所述的热管结构，所述第三毛细结构为烧结粉末体及网格体及纤维体及沟槽其中任一。
优选的是，所述的热管结构，所述第一毛细结构的径向延伸体积大于该第二毛细结构径向延伸体积。
通过本发明热管结构可大幅降低热管内部的热阻抗压力进而提升工作流体的汽液循环效率，故本发明具有下列优点：
1.单位面积能承受较大的热功率冲击；
2.可提升最大热传效率；
3.抗重力能力优；
4.介面热阻小。
附图说明
图1为本发明的热管结构第一实施例的立体图；
图2为本发明的热管结构第一实施例的A-A剖视图；
图3为本发明的热管结构第二实施例的剖视图；
图4为本发明的热管结构第三实施例的剖视图；
图5为本发明的热管结构第四实施例的剖视图；
图6为本发明热管结构的应用实施例立体图；
图7为本发明热管结构的应用实施例剖视图。
主要元件符号说明
本体1
腔室11
第一侧111
第二侧112
蒸汽通道113
第一毛细结构1121
第二毛细结构1122
第一延伸部1123
第二延伸部1124
第三毛细结构1125
工作流体2
汽态的工作流体21
液态的工作流体22
热源3
散热元件4
具体实施方式
本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。
请参阅图1、图2，为本发明的热管结构第一实施例的立体图及A-A剖视图，如图所示，所述热管结构，包含：一本体1；
所述本体1具有一腔室11，该腔室11具有一第一侧111及一第二侧112，所述第一、二侧111、112分别设有一第一毛细结构1121及一第二毛细结构1122及一工作流体2，所述第一毛细结构1121的体积大于该第二毛细结构1122(泛指该第一毛细结构1121的径向延伸体积大于该第二毛细结构1122径向延伸体积)但小于该腔室内壁圆周的一半，并相互连结，且与该腔室11共同界定至少一蒸汽通道113。
所述第一、二毛细结构1121、1122为烧结粉末体及网格体及纤维体其中任一，本实施例以烧结粉末体作为说明，但并不引以为限；所述腔室11成光滑壁面。
请参阅图3，为本发明的热管结构第二实施例的剖视图，如图所示，本实施例部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例的不同处为所述第一毛细结构1121一侧延伸有一第一延伸部1123，所述第一延伸部1123与前述第二毛细结构1122连接，
请参阅图4，为本发明的热管结构第三实施例的剖视图，如图所示，本实施例部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例的不同处为所述第二毛细结构1122一侧延伸有一第二延伸部1124，所述第二延伸部1124与前述第一毛细结构1121连接。
请参阅图5，为本发明的热管结构第四实施例的剖视图，如图所示，本实施例部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例的不同处为所述所述腔室11壁面设有一第三毛细结构1125，并该第一、二毛细结构1121、1122与该第三毛细结构1125连接，所述第三毛细结构1125为烧结粉末体及网格体及纤维体及沟槽其中任一，本实施例以沟槽作为说明，但并不引以为限。
请参阅图6、图7，为本发明热管结构的应用实施例立体及剖视图，如图所示，所述本体1的第一侧111外部与至少一热源3对应组设，所述第二侧112外部与至少一散热元件4对应组设，所述散热元件4设置于该本体1与热源3对应组设相反的另一端，所述散热元件4为散热器及散热鳍片组及水冷装置其中任一，本实施例以散热器作为说明，但并不引以为限。
本实施例的本体1的第一毛细结构1121整体体积大于第二毛细结构1122，所述第一毛细结构1121设于该本体1与该热源3相对应的第一侧111，该第二毛细结构1122设置于与该第一侧111相对应的第二侧112，该热源3产生的热量令于该第一毛细结构1121中的工作流体2受热蒸发，由液态的工作流体22转换为汽态的工作流体21向设置于该本体1的第二侧112的第二毛细结构1122扩散，该汽态的工作流体21于该第二侧112冷却冷凝成液态的工作流体22，再通过重力又或者第二毛细结构1122回流至第一毛细结构1121继续汽液循环，因工作流体2由汽态转换为液态通过该本体1的蒸汽通道113由该第一毛细结构1121向该第二毛细结构1122扩散，因所述第二毛细结构1122的体积小于该第一毛细结构1121，可减少该汽态的工作流体21于扩散时的压力阻抗，故本发明结构此一设置不仅提升该本体1的径向热传导效率，该本体1的轴向热传导效率亦大幅提升，则有效增加该本体1内部工作流体2的汽液循环效率。
Claims (10)
1.一种热管结构，其特征在于，包含：
一本体，具有一腔室，该腔室具有一第一侧及一第二侧，所述第一、二侧分别设有一第一毛细结构及一第二毛细结构及一工作流体，所述第一毛细结构的体积大于该第二毛细结构，并相互连结，且与该腔室共同界定至少一蒸汽通道。
2.如权利要求1所述的热管结构，其特征在于，所述第一毛细结构的体积小于该腔室内壁圆周的一半。
3.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述腔室的第一侧外部与至少一热源对应传导热量，所述第二侧外部对应设有至少一散热元件，所述散热元件为散热器及散热鳍片组及水冷装置其中任一。
4.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述第一、二毛细结构为烧结粉末体及网格体及纤维体其中任一。
5.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述第一毛细结构一侧延伸有一第一延伸部，所述第一延伸部与前述第二毛细结构连接。
6.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述第二毛细结构一侧延伸有一第二延伸部，所述第二延伸部与前述第一毛细结构连接。
7.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述腔室成光滑壁面。
8.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述腔室壁面设有一第三毛细结构，并该第一、二毛细结构与该第三毛细结构连接。
9.如权利要求8所述的热管结构，其特征在于，所述第三毛细结构为烧结粉末体及网格体及纤维体及沟槽其中任一。
10.如权利要求1或2所述的热管结构，其特征在于，所述第一毛细结构的径向延伸体积大于该第二毛细结构径向延伸体积。
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