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TW201339531A - 扁平熱管 - Google Patents

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TW201339531A TW101109914A TW101109914A TW201339531A TW 201339531 A TW201339531 A TW 201339531A TW 101109914 A TW101109914 A TW 101109914A TW 101109914 A TW101109914 A TW 101109914A TW 201339531 A TW201339531 A TW 201339531A
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Ching-Bai Hwang
Chih-Peng Lee
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Foxconn Tech Co Ltd
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Abstract

一種扁平熱管,包括一密封的殼體、形成於該殼體內的一腔體及填充於該腔體內的工作介質,該扁平熱管具有一蒸發段及一冷凝段,該殼體內設有第一毛細結構及與第一毛細結構連接的第二毛細結構,該第一毛細結構貼設於蒸發段的部分內壁上且縱向與所述冷凝段相隔開,該第二毛細結構設於殼體的軸心位置並沿扁平熱管的蒸發段延伸至冷凝段。

Description

扁平熱管
本發明涉及一種傳熱裝置,特別涉及一種扁平熱管。
熱管具有超靜音、高熱傳導率、重量輕、尺寸小、結構簡單及多用途等特性而被廣泛應用,其基本構造係在密閉管材內壁設有易吸收工作液體的毛細結構層,而其中央的空間則為空腔體狀態,並在抽真空的密閉管材內注入工作液體。熱管依吸收與散出熱量的相關位置分為蒸發段、冷凝段;其工作原理係通過工作液體的汽液兩相變化來傳遞熱量。首先,工作液體在蒸發段吸收來自熱源的熱量,使工作液體蒸發並使蒸汽快速通過管內空間,到達冷凝段冷卻凝結成液體且釋放出熱能,冷凝段的工作液體通過貼於熱管內壁的毛細結構層所提供的毛細力回流至蒸發段,如此熱管通過持續相變化的熱能循環來傳輸熱量。
目前,熱管內的毛細結構通常為單一式的毛細結構,而單一式毛細結構的熱管其冷凝段中凝結液體回流的通道係利用與蒸發段於熱源位置相同的毛細結構,使熱管工作的每一局部所能承受的最大熱流密度幾乎係一致的,無法同時具有較小的液體回流阻力與較大的毛細作用力。為此,業界採用多層複合式的毛細結構以提升毛細作用力,而該種設置又會減小熱管內部腔體氣態工作介質的流動空間,尤其在熱管打扁至較薄厚度的情況下,更會影響其導熱性能。
有鑒於此,有必要提供一種兼顧較大的毛細作用力與較大氣態工作介質流動空間的扁平熱管。
一種扁平熱管,包括一密封的殼體、形成於該殼體內的一腔體及填充於該腔體內的工作介質,該扁平熱管具有一蒸發段及一冷凝段,該殼體的內設有第一毛細結構及與第一毛細結構連接的第二毛細結構,該第一毛細結構貼設於蒸發段的部分內壁上且縱向與所述冷凝段相隔開,該第二毛細結構設於殼體的軸心位置並沿扁平熱管的蒸發段延伸至冷凝段。
與習知技術相比,該扁平熱管由於採用的第一毛細結構與第二毛細結構的結合,且通過第一毛細結構僅設於蒸發段的部分內壁上,第二毛細結構設於殼體的軸心位置並沿扁平熱管的蒸發段延伸至其冷凝段,既可達成扁平熱管具有較小的液體回流阻力與較大的毛細作用力,提高扁平熱管於靠近熱源處的毛細作用力,又能保證扁平熱管內部腔體具有較大的空間,防止因打扁而造成氣態工作介質流動空間不足的情況。
圖1為本發明扁平熱管的一實施例的軸向剖面示意圖。該扁平熱管100包括一管狀的殼體10、填充於殼體10內的適量工作介質20及一貼設於殼體10內壁上的第一毛細結構30與第二毛細結構40。該扁平熱管100的一端為蒸發段110,另一端為冷凝段120。
請同時參閱圖2,該殼體10的橫截面為扁平狀,其包括一底壁101、與該底壁101相對的一頂壁103及連接於底壁101與頂壁103之間的左側壁105與右側壁107。該殼體10可由銅或鋁等導熱性良好的金屬材料製成。該殼體10內形成一密閉的腔體50,該腔體50內通常被抽成真空或接近真空,以利於工作介質20的受熱蒸發。該工作介質20可為水、酒精、氨水及其混合物等潛熱較高的液體。
該第一毛細結構30貼設於蒸發段110的部分內壁上且縱向與所述冷凝段120相隔開。本實施例中,該第一毛細結構30為燒結式的毛細結構,其貼設於蒸發段110的頂壁103、底壁101及右側壁107的內表面上,而於左側壁105的內表面未設有該第一毛細結構30,即該第一毛細結構30於左側壁105處形成一開口301。該第二毛細結構40沿該扁平熱管100的軸心線由蒸發段110延伸至冷凝段120,並與扁平熱管 100的兩端固定連接。該第二毛細結構40於蒸發段110的位置與第一毛細結構30上下兩側的內壁相抵靠,於冷凝段10位置與殼體10的內壁相隔開。該第二毛細結構40呈一縱長的中空管狀,於該中空管狀的內部形成一可使蒸汽通過的氣流通道401,並在其壁部形成複數細小的孔隙。本實施例中,該第二毛細結構40為由銅或不銹鋼等材料製成的絲線編織而成的絲網式毛細結構。該第二毛細結構40抵靠於該第一毛細結構30內,從而增強第二毛細結構40與殼體10的內壁的緊密度。由於該扁平熱管100中採用燒結式的第一毛細結構30與絲網式的第二毛細結構40的結合,且將第一毛細結構30僅設於蒸發段110的部分內壁上,第二毛細結構40沿扁平熱管100的軸線延伸,既可達成扁平熱管100具有較小的液體回流阻力與較大的毛細作用力,提高扁平熱管100於靠近熱源處的毛細作用力,增強其導熱性能,又能保證扁平熱管100內部腔體50具有較大的空間,防止因打扁而造成氣態工作介質流動空間不足的情況。
圖3為本發明扁平熱管100的第二實施例的蒸發段的縱向截面示意圖,本實施例的扁平熱管100a與第一實施例的扁平熱管100的結構大致相同,其不同之處在於:該第一毛細結構30a貼設於該殼體的底壁101、左側壁105、右側壁107及部分頂壁103上,即所述開口301a對應設於該扁平熱管100a的頂壁103c處。
具體實施時,所述第一毛細結構30、30a上的開口301、301a的個數及設置位置不限於上述實施例的情況,其可設置一個開口301、301a,亦可設置兩個或多個開口301、301a,所述開口301、301a可與左側壁105對應設置,亦可與右側壁107對應設置,只要能保證蒸發段110對應熱源位置的內壁必須設有第一毛細結構30、30a之外,其蒸發段110的其他部分內壁可根據情況而適當的變更。所述第一毛細結構30、30a及第二毛細結構40的類型亦不限於上述實施例的情況,第一毛細結構30、30a可為燒結式,亦可為絲網式,第二毛細結構40可為絲網式,亦可為纖維束或粉末燒結式。當第一毛細結構30、30a為絲網式的毛細結構時,所述第一毛細結構30、30a可由其上設有開口301、301a的絲網捲曲呈圓筒狀後貼設於蒸發段110的內壁上。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100、100a...扁平熱管
10...殼體
20...工作介質
30...第一毛細結構
40...第二毛細結構
50...腔體
110...蒸發段
120...冷凝段
101...底壁
103...頂壁
105...左側壁
107...右側壁
301、301a...開口
圖1本發明扁平熱管的第一實施例的軸向剖面示意圖。
圖2為圖1所示扁平熱管蒸發段的橫截面示意圖。
圖3為本發明扁平熱管的蒸發段的第二實施例的橫截面示意圖。
100...扁平熱管
10...殼體
20...工作介質
30...第一毛細結構
40...第二毛細結構
50...腔體
110...蒸發段
120...冷凝段

Claims (9)

  1. 一種扁平熱管,包括一密封的殼體、形成於該殼體內的一腔體及填充於該腔體內的工作介質,該扁平熱管具有一蒸發段及一冷凝段,其改良在於:該殼體內設有第一毛細結構及與第一毛細結構連接的第二毛細結構,該第一毛細結構貼設於蒸發段的部分內壁上且縱向與所述冷凝段相隔開,該第二毛細結構設於殼體的軸心位置並沿扁平熱管的蒸發段延伸至冷凝段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述殼體包括一底壁、與該底壁相對的一頂壁及連接於所述頂壁與底壁之間的兩側壁,所述第一毛細結構僅設於蒸發段的底壁、頂壁及一側壁上,並於另一側壁上未設有第一毛細結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述殼體包括一底壁、與該底壁相對的一頂壁及連接於所述頂壁與底壁之間的兩側壁,所述第一毛細結構於蒸發段的頂壁或側壁上設有開口。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項任何一項所述的扁平熱管,其中所述第二毛細結構與扁平熱管的兩端固定連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的扁平熱管,其中所述第二毛細結構於熱管的蒸發段的位置與第一毛細結構的內壁相抵靠,於冷凝段的位置與殼體的內壁相隔開。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述第二毛細結構設於該熱管的軸心線位置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述第一毛細結構為燒結式的毛細結構,所述第二毛細結構為絲網式毛細結構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述第一毛細結構為絲網式毛細結構,所述第一毛細結構為燒結式毛細結構,所述第一毛細結構由其上設有開口的絲網捲曲呈圓筒狀後貼設於蒸發段的內壁上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的扁平熱管,其中所述工作介質為水、酒精、氨水及其混合物。
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