CN103217038A

CN103217038A - 热管结构改良

Info

Publication number: CN103217038A
Application number: CN2012100180310A
Authority: CN
Inventors: 巫俊铭
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明公开了一种热管结构改良，包含：一个本体具有一腔室，该腔室具有一第一侧及一第二侧；该第一、二侧分别设有一个第一毛细结构及一个第二毛细结构与一工作流体；所述第一毛细结构其径向延伸范围大于或等于该腔室内壁圆周的一半，同时大于该第二毛细结构径向延伸范围，并相互连结，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

热管结构改良

技术领域：

本发明涉及电子设备领域，尤其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改良。

背景技术：

随着计算机、智能电子装置及其他电器设备的微小型化、高性能化日趋显著，这代表着用于其内部的热传元件及散热元件亦需配合朝着微小型化及薄型化方向设计，藉以符合使用者的需求。

热管是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，因此在各种热关联设备中用作冷却用元件。

热管就形状而言，是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，故所述的平板热管是现阶段被广为使用的，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也同样大量选择平板热管来应用。

而传统热管结构有多种制造方法，例如于一中空管体中填入金属粉末，并将该金属粉末透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，但现今因电子设备的微小薄型化需求，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，由于该平板热管是将金属粉末烧结于热管管径的内壁表面，令其烧结体得完整全面的披覆于壁面上，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，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，导致最大热吞吐量也降低，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。

为解决前述习知缺点，有人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差，则此项缺点则为现行极须改善的重点。

发明内容：

为解决上述问题，本发明实施例提供一种可提升导热及热传效率的热管结构改良，另外还提供一种可降低抗重力效能的热管结构改良。

为达到上述目的，本发明提供一种热管结构改良，包含：

一个本体，具有一腔室，该腔室具有一个第一侧及一个第二侧，所述第一、二侧分别设有一个第一毛细结构及一个第二毛细结构及一个工作流体，所述第一毛细结构径向延伸范围大于或等于该腔室内壁圆周的一半，并同时大于该第二毛细结构径向延伸范围，且所述第一毛细结构一侧与该第二毛细结构书相互连结，并与该腔室共同界定至少一蒸汽通道。

通过本发明实施例提供的热管结构改良，可大幅提升热管内部的抗重力效能，进而提升工作流体之汽液循环效率，故与现有技术相比，本发明具有如下优点：

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.界面热阻小。

附图说明：

图1为本发明的热管结构改良第一实施例的立体图；

图2为本发明的热管结构改良第一实施例的A-A剖视图；

图3为本发明的热管结构改良第二实施例的剖视图；

图4为本发明的热管结构改良第三实施例的剖视图；

图5为本发明的热管结构改良第四实施例的剖视图；

图6为本发明的热管结构改良第五实施例的剖视图；

图7为本发明的热管结构改良应用实施例立体图；

图8为本发明的热管结构改良应用实施例剖视图。

具体实施方式：

本发明上述目的及其结构与功能上的特性，将依据下列的较佳具体实施例和附图予以进一步的说明：

请参阅图1、图2，为本发明热管结构改良第一实施例的立体图及A-A剖视图，如图所示，所述热管结构改良，是包含：一个本体1；

所述本体1具有一腔室11，该腔室11具有一个第一侧111及一个第二侧112，所述第一、二侧111、112分别设有一第一毛细结构1111及一第二毛细结构1121及一工作流体2，所述第一毛细结构1111径向延伸范围大于及或等于该腔室11内壁圆周的一半，并同时大于该第二毛细结构1121径向延伸范围，且所述第一毛细结构1111一侧与该第二毛细结构1121相互连结，并与该腔室11共同界定至少一个蒸汽通道113。

所述第一、二毛细结构1111、1121系为烧结粉末体及网格体及纤维体及多孔性结构体其中任一种，本实施例是以烧结粉末体作为说明，但并不引以为限；所述腔室11是成光滑壁面。

请参阅图3，为本发明的热管结构改良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是为所述第一毛细结构1111一侧延伸有一第一延伸部1112，所述第一延伸部1112系与前述第二毛细结构1121连接。

请参阅图4，为本发明的热管结构改良第三实施例的剖视图，如图所示，本实施例部分结构系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是为所述第二毛细结构1121一侧延伸有一第二延伸部1122，所述第二延伸部1122系与前述第一毛细结构1111连接。

请参阅图5，为本发明之热管结构改良第四实施例之剖视图，如图所示，本实施例部分结构是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是为所述所述腔室11壁面设有一第三毛细结构114，并且该第一、二毛细结构1111、1121与该第三毛细结构114连接，所述第三毛细结构114是为烧结粉末体及网格体及纤维体及沟槽其中任一种，本实施例是以沟槽作为说明，但并不引以为限。

请参阅图6，为本发明的热管结构改良第五实施例的剖视图，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腔室11壁面更具有一镀层3，所述镀层3是设于该腔室11壁面及该第一、二毛细结构1111、1121之间，所述镀层3是选择为一亲水性镀层及一疏水性镀层其中任一种，又或者可由使用者自定义局部披附亲水性镀层及局部披附疏水性镀层。

请参阅图7、图8，为本发明的热管结构改良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4对应组设，所述散热元件5是设于该本体1相反该热源4的另一端，所述散热元件5是为散热器及散热鳍片组及水冷装置其中任一种，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1111整体体积是大于第二毛细结构1121且其纵向延伸的范围是超过或恰等于该腔室11管壁圆周的一半，所述第一毛细结构1111是设于该本体1与该热源4相对应的第一侧111，该第二毛细结构1121是设置于与该第一侧111相对应的第二侧112，该热源4产生的热量令于该第一毛细结构1111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1121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，再透过重力又或者第二毛细结构1121回流至第一毛细结构1111继续汽液循环，因工作流体2由汽态转换为液态是透过该本体1的蒸汽通道113由该第一毛细结构1111向该第二毛细结构1121扩散，因所述第二毛细结构1121的体积小于该第一毛细结构1111，可减少该汽态的工作流体21于扩散时的压力阻抗，有效增加工作流体2 的汽液循环效率，并有效将该热量传至该热源4的远程进行散热，令该热源4周遭不积热，则不仅可加速该本体1的径向热传导效率，该本体1轴向的热传导效率亦可大幅提升。

主要元件符号说明：

本体1

腔室11

第一侧111

第一毛细结构1111

第一延伸部1112

第二侧112

第二毛细结构1121

第二延伸部1122

蒸汽通道113

工作流体2

汽态之工作流体21

液态之工作流体22

镀层3

热源4

散热元件5。

Claims

1.一种热管结构改良，其特征是，包含：

一个本体，具有一腔室，该腔室具有一个第一侧及一个第二侧；

所述第一、二侧分别设有一个第一毛细结构及一个第二毛细结构及一个工作流体；

所述第一毛细结构径向延伸范围大于该腔室内壁圆周的一半，并同时大于该第二毛细结构径向延伸范围；

且所述第一毛细结构一侧与该第二毛细结构相互连结，并与该腔室共同界定至少一个蒸汽通道。

2.一种热管结构改良，其特征是，包含：

所述第一毛细结构径向延伸范围等于该腔室内壁圆周的一半，并同时大于该第二毛细结构径向延伸范围；

且所述第一毛细结构一侧与该第二毛细结构相互链接，并与该腔室共同界定至少一个蒸汽通道。

3.如权利要求1或2所述的热管结构改良，其特征是，其中所述腔室的第一侧外部与至少一个热源对应贴设传导热量，所述第二侧外部对应设有至少一个散热组件贴设，所述散热组件为散热器及散热鳍片组及水冷装置其中任一种。

4.如权利要求1或2所述的热管结构改良，其特征是，其中所述第一、二毛细结构为烧结粉末体及网格体及纤维体及多孔性结构体的其中任一种。

5.如权利要求1或2所述的热管结构改良，其特征是，其中所述第一毛细结构一侧延伸一第一延伸部，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所述的热管结构改良，其特征是，其中所述第二毛细结构一侧延伸一第二延伸部，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所述的热管结构改良，其特征是，其中所述腔室是成光滑壁面。

8.如权利要求1或2所述的热管结构改良，其特征是，其中所述腔室壁面设有一第三毛细结构，并且该第一、二毛细结构与该第三毛细结构连接。

9.如权利要求8所述的热管结构改良，其特征是，其中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及多孔性结构体的其中任一种。

10.如权利要求1所述的热管结构改良，其特征是，其中所述腔室壁面更具有一镀层，所述镀层设于该腔室壁面及该第一、二毛细结构之间。

11.如权利要求10所述的热管结构改良，其特征是，其中所述镀层是为一亲水性镀层。

12.如权利要求10所述的热管结构改良，其特征是，其中所述镀层是为一疏水性镀层。