TW201038900A - Sintered heat pipe - Google Patents

Description

.201038900 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種燒結式熱管，尤其關於具有形成在 管體內側壁之毛細溝及遮蓋此毛細溝之金屬粒燒結層的熱 管。 【先前技術】 已知熱管是具有高導熱能力的裝置。充塡於熱管內的 液態介質在熱區段汽化成蒸氣，蒸氣沿蒸氣通道朝冷端高 Ο 速移動。接著，在蒸氣在冷區段凝結成液態介質，液態介 質沿毛細構造在毛細作用下返回熱區段。以此方式，可將 . 熱從熱區段迅速傳至冷區段。 » 美國專利US7 3 1 6264B2曾提及具有複數個沿縱向或軸 向形成在管體內側壁之毛細溝的熱管，如其第5圖及第6 圖所示。因爲在毛細溝中的液態介質係暴露蒸氣中且其流 動方向係與蒸氣移動方向相反，所以往冷區段移動的蒸氣 „ 會將在毛細溝中的液態介質往冷區段吹送。這種情況會不 Ο 利地阻礙液態介質返回熱區段。 美國專利US73 1 6264B2進一步建議以金屬粒燒結層或 金屬網遮蓋此毛細溝。然而，在毛細溝被完全遮蓋的情況 下，金屬粒燒結層或金屬網反而會阻礙液態介質進入毛細 溝。 【發明内容】 爲了解決上述問題，本發明之目的在於提供一種熱 管，其包含金屬管體，於該金屬管體之內側壁形成有複數 201038900 個縱向延伸的毛細溝；及局部遮蓋該等毛細溝的粉末燒結 層。該金屬管體具有第1端及第2端。該等毛細溝係自該 第1端延伸至該第2端或朝該第2端延伸但未延伸至該第2 端。該粉末燒結層係自該第2端朝該第1端延伸但未延伸 至該第1端，使得該粉末燒結層局部遮蓋該等毛細溝。

爲了以該粉末燒結層局部遮蓋該等毛細溝，有利地將 該金屬管體的長度、該粉末燒結層之長度及該等毛細溝之 長度設定成可滿足下列不等式 〇 L+L1>(L1+L2)>L 其中L爲該金屬管體的長度，L1爲該等毛細溝的長 度，L2爲該粉末燒結層之長度。 \ 【實施方式】 以下將參照附圖說明根據本發明之實施例。爲了便於 說明，圖式未依比例繪製。 第1圖顯示根據本發明熱管的第1實施例，熱管整體 以元件符號10標示。第2圖爲第1圖所示熱管沿線A A所 〇 取截面圖。 熱管10包含中空的金屬管體11。於金屬管體11之內 側壁形成有複數個縱向延伸的毛細溝12。毛細溝12係以粉 末燒結層13局部遮蔽。金屬管體η具有在低壓或真空下 塡入金屬管體11內的液態介質。金屬管體11具有第1端 14及第2端15。 毛細溝12係自第1端14延伸至第2端15。粉末燒結 層13係自第2端15朝第1端14延伸，但未延伸至第1端 201038900 14，使得粉末燒結層13局部遮蔽毛細溝12。在此例中，毛 細溝12之長度L1大致等於金屬管體11的長度L，而粉末 燒結層13之長度L2則小於毛細溝12之長度L1，使得粉 末燒結層13局部遮蔽毛細溝12。局部遮蔽的長度以Ls表 示。 在毛細溝被局部遮蓋的情況下，Ll>Ls>0，且 Ls = (Ll+L2)-L。因此，L、L1及L2須滿足不等式 (L + L1)>(L1+L2)>L ° 〇 根據本發明，當使用時第2端最好是放置於熱源。換 言之，根據本發明之熱管具有方向性。液態介質在第2端 側吸熱而汽化成蒸氣。蒸氣朝第1端移動，並於第1端側 冷凝成液態介質，接著沿毛細溝返回第2端側。毛細溝以 粉末燒結層局部遮蔽的好處是，一方面毛細溝內的液態介 質係以粉末燒結層與蒸氣隔離，可避免毛細溝內的朝第2 端流動的液態介質被往第1端吹送。另一方面，在第1端 側冷凝的液態介質可無阻礙地進入毛細溝。 〇 第3圖顯示根據本發明熱管的第2實施例，熱管整體 以元件符號20標示。與第1實施例不同之處在於毛細溝22 自第1端24延伸但沒有延伸至第2端25。 一旦液態介質沿著毛細溝流到粉末燒結層範圍，液態 介質亦會在毛細作用下被粉末燒結層吸附。因此，即使毛 細溝沒有在整個金屬管長度上延伸，不至於會嚴重地影響 熱管的熱傳效率。 第4圖顯示根據本發明熱管的第3實施例，熱管整體 以元件符號30標示。與第1實施例不同之處在於粉末燒結 201038900 層33的厚度非均一的。具體而言，粉末燒結層33自 端35以均一的厚度延伸一段距離L3，接著以厚度遞 方式朝第1端34延伸一段距離L4。在此例中，毛細: 亦可如第2實施例未延伸至第2端35。 在熱管運作的過程中，金屬管體內的蒸氣壓係自 端往第1端遞減，使得蒸氣離開第2端後流速會降低 了避免在蒸氣流動方向之下游且流速已降低的蒸氣阻 游的蒸氣之前進，適當地在蒸氣流動方向之下游增加 〇 通道截面積是有利的。因此，有利地藉由使粉末燒結 度朝第1端遞減而使蒸氣通道之截面積遞增。所謂的 或遞減可爲線性或非線性的方式遞增或遞減，或以階 方式遞增或遞減。 第5圖顯示根據本發明熱管的第4實施例，熱管 以元件符號40標示。與第3實施例不同之處在於粉末 層43的厚度係自第2端45朝第1端44遞減。在此例 毛細溝42亦可如第2實施例未延伸至第2端45。 €) 爲了避免形成粉末燒結層之粉末在燒結前塡入毛 中，形成粉末燒結層之粉末粒徑最好是大於或等於毛 的開口寬度。雖未圖示，粉末燒結層可包含第1粉末 層及位於第1粉末燒結層徑向內側的第2粉末燒結層 中第1粉末燒結層之粉末粒徑大於或等於毛細溝的開 度，而第2粉末燒結層之粉末粒徑小於第1粉末燒結 粉末粒徑。較佳的，第1粉末燒結層之長度大於第2 燒結層之長度，使得蒸氣通道之截面積朝第1端遞增 末燒結層係由銅粉、鋁粉、鎳粉及碳粉中之一者燒結if 第2 減的 冓32 第2 。爲 礙上 蒸氣 層厚 遞增 梯的 整體 燒結 中， 細溝 細溝 燒結 ，其 口寬 層之 粉末 。粉 ί成。 201038900 雖然本發明參照較佳實施例而進行說明示範’惟應了 解的是在不脫離本發明之精神及範疇內，對於本發明所屬 技術領域中具有通常知識者而言，仍得有許多變化及修 改。因此，本發明並不限制於所揭露的實施例，而是以後 附申請專利範圍之文字記載爲準，即不偏離本發明申請專 利範圍所爲之均等變化與修飾，應仍屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據本發明熱管之第1實施例； 第2圖爲第1實施例熱管之截面圖； 第3圖顯示根據本發明熱管之第2實施例； 第4圖顯示根據本發明熱管之第3實施例；及 第5圖顯示根據本發明熱管之第4實施例。 【主要元件符號說明】 10 熱管 11 金屬管體 12 毛細溝 13 粉末燒結層 14 第1端 15 第2端 20 熱管 22 毛細溝 23 粉末燒結層 24 第1端 25 第2端 201038900 30 熱 管 32 毛 細 溝 33 粉 末 燒 結 層 34 第 1 端 35 第 2 端 40 熱 管 42 毛 細 溝 43 粉 末 燒 結 層 44 第 1 辆 45 第 2 L 金 屬 管 體 BAy. 長 度 LI 毛 細 溝 長 度 L2 粉 末 燒 結 層 長度 Ls 局 部 Μ 蔽 長 度 Ο

Claims (1)

1. 201038900 七、申請專利範圍： ι_ —種燒結式熱管，其包含：一金屬管體，於該金屬管體 之內側壁形成有複數個縱向延伸的毛細溝；及一局部遮 蓋該等毛細溝的粉末燒結層。 2. 如申請專利範圍第1項之熱管，其中該金屬管體具有一 第1端及一第2端且具有長度L，該等毛細溝係自該第1 端朝該第2端延伸延伸且具有長度L1，該粉末燒結層係 自該第 2端朝該第1端延伸且具有長度L2，其中 Q (L + Ll )>(L1+L2)>L。 3. 如申請專利範圍第2項之熱管，其中該粉末燒結層之厚 度係自該第2端朝該第1端遞減。 4. 如申請專利範圍第！項之熱管，其中該金屬管體具有一 第1端及一第2端，該等毛細溝係自該第1端延伸至該 第2端，該粉末燒結層係自該第2端朝該第1端延伸但 未延伸至該第1端，使得該粉末燒結層局部遮蓋該等毛 細溝。 〇 5·如申請專利範圍第4項之熱管，其中該粉末燒結層之厚 度係自該第2端朝該第1端遞減。 6_如申請專利範圍第4項之熱管，其中該粉末燒結層係自 該第2端朝該第1端以均一厚度延伸一第1距離，接著 以厚度遞減的方式延伸一第2距離。 7.如申請專利範圍第1項之熱管，其中該金屬管體具有一 第1端及一第2端，該等毛細溝係自該第1端朝該第2 端但未延伸至該第2端，該粉末燒結層係自該第2端朝 該第1端延伸但未延伸至該第1端，使得該粉末燒結層 201038900 局部遮蓋該等毛細溝。 8. 如申請專利範圍第7項之熱管，其中該粉末燒結層之厚 度係自該第2端朝該第1端遞減。 9. 如申請專利範圍第7項之熱管，其中該粉末燒結層係自 該第2端朝該第1端以均一厚度延伸一第1距離，接著 以厚度遞減的方式延伸一第2距離。 10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之熱管，其中該粉 末燒結層係由銅粉、鋁粉、鎳粉及碳粉中之一者燒結而 Ο 成。 11. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之熱管，其中形成 該粉末燒結層之粉末粒徑係大於或等於該等毛細溝之任 一者的開口寬度。 12. 如申請專利範圍第10項之熱管，其中形成該粉末燒結層 之粉末之粒徑係大於或等於該等毛細溝之任一者的開口 寬度。 13. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之熱管，其中形成 Ο 該粉末燒結層係由第1粉末燒結層及第2粉末燒結層所 形成，該第1粉末燒結層係位於該第2粉末燒結層之徑 向外側，該第1粉末燒結層之粉末粒徑係大於或等於該 等毛細溝之任一者的開口寬度，而該第2粉末燒結層之 粉末粒徑係小於該第1粉末燒結層之粉末粒徑。 14. 如如申請專利範圍第13項之熱管，該第2粉末燒結層之 長度係小於或等於該第1粉末燒結層之長度。 -10-