專利名稱：熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)熱管方面的技術(shù)，尤其是指利用流體狀態(tài)的相變，使儲(chǔ)存在流體內(nèi)部的來自熱源的熱量釋放出來，從而達(dá)成導(dǎo)熱的目的的一種熱管。
(2)背景技術(shù)所謂熱管就是利用流體在其狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化過程中所需要的潛熱，使流體由發(fā)熱密度高的地方向發(fā)熱密度低的地方導(dǎo)熱的一種部件。
因?yàn)槭抢昧黧w狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化的原理，所以熱管的導(dǎo)熱系數(shù)要比已知的任何金屬的導(dǎo)熱系數(shù)都要高。
實(shí)際上，內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)的熱管在常溫范圍內(nèi)，其導(dǎo)熱系數(shù)要比具有非常高導(dǎo)熱系數(shù)的銀和銅高出數(shù)百倍。
這種熱管的外形一般分管形和板形兩種，這些形狀在大體設(shè)置上不需要較大空間，十分輕便，還具有很高的導(dǎo)熱能力。
在圖1中使用截面圖反映了原有技術(shù)制造的熱管構(gòu)造。按照這種構(gòu)造，熱管的外觀呈箱形1。在這種箱形外殼1的內(nèi)部裝有循環(huán)流體。在箱形外殼1的內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)構(gòu)造3。這種毛細(xì)構(gòu)造3是一種可以產(chǎn)生毛細(xì)管力的多孔性構(gòu)造物。毛細(xì)構(gòu)造3由金屬制成呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，上面有許多細(xì)小空隙。毛細(xì)構(gòu)造3之間形成了循環(huán)流體流動(dòng)的通路。
另一方面，熱管內(nèi)熱密度高的部位是蒸發(fā)部7。循環(huán)流體在這里被蒸發(fā)。熱管熱密度低的部分是冷凝部8。循環(huán)流體在這里被冷凝。蒸發(fā)部7和冷凝部8之間是絕熱部9。蒸發(fā)部7、冷凝部8和絕熱部9可以隨著熱管循環(huán)條件的不同而變化。
循環(huán)流體在蒸發(fā)部7呈氣態(tài)。循環(huán)流體沿著通路5通過絕熱部9后，就流到了冷凝部8。在冷凝部8循環(huán)流體被冷凝。
在冷凝部8被冷凝的循環(huán)流體沿著毛細(xì)構(gòu)造3又被輸送到蒸發(fā)部7。這種毛細(xì)構(gòu)造3是利用毛細(xì)管力使液態(tài)的循環(huán)流體流動(dòng)的。
但是，在以上所述的原有技術(shù)中存在著以下問題。
熱管中的毛細(xì)構(gòu)造3遍布箱形外殼1整個(gè)內(nèi)壁。即不管是蒸發(fā)部7、絕緣部9還是冷凝部8不管是否有用都無條件的具備毛細(xì)構(gòu)造3。
但是，在蒸發(fā)部7和冷凝部8中進(jìn)行的熱交換，在相關(guān)領(lǐng)域隨著箱形外殼1和循環(huán)流體間接觸面積的大小而變化。即在原有技術(shù)中，蒸發(fā)部7的表面和其它部分的表面相同，都是平面結(jié)構(gòu)。因此，相對(duì)來說，原有的熱管存在著導(dǎo)熱效率低的問題。
另外，在蒸發(fā)部7中循環(huán)流體是依靠來自熱源的熱量進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并達(dá)到沸騰狀態(tài)，但如果溫度過高，循環(huán)流體達(dá)到沸騰后會(huì)產(chǎn)生薄膜狀沸騰，這樣就出現(xiàn)了導(dǎo)熱效率降低的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的就是要解決上述原有技術(shù)中存在的問題，提供一種在熱交換部分制造出最大的熱交換面積的熱管。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種在流體狀態(tài)變化時(shí)，防止氣泡產(chǎn)生的熱管。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的熱管具有以下特點(diǎn)本發(fā)明共由以下部分構(gòu)成，這其中包括了內(nèi)部具有儲(chǔ)存循環(huán)流體所需空間，外觀呈箱形的熱管箱形外殼，還有位于箱形外殼內(nèi)壁的可供液態(tài)循環(huán)流體在毛細(xì)管力作用下流動(dòng)的毛細(xì)構(gòu)造，以及在盒子內(nèi)部毛細(xì)構(gòu)造間形成的可供氣態(tài)循環(huán)流體流動(dòng)的通路，此外，在箱形外殼內(nèi)表面與外部進(jìn)行熱交換的部分形成了熱交換凹凸。
熱交換凹凸存在于蒸發(fā)部，外部熱源在這里將熱量傳導(dǎo)給循環(huán)流體。
熱交換凹凸在冷凝部也存在，循環(huán)流體在這里向外部傳導(dǎo)熱量。
箱形外殼呈扁圓形的板狀，或箱形外殼的截面呈圓形或橢圓形。
本發(fā)明的效果采用本發(fā)明構(gòu)造的熱管可以取得以下效果。
首先是在熱管內(nèi)部的蒸發(fā)部上設(shè)置了熱交換凹凸，來自熱源的熱量在這一部分和循環(huán)流體間發(fā)生熱交換。因此，熱源熱量和循環(huán)流體間的導(dǎo)熱面積就達(dá)到最大化，提高了導(dǎo)熱效率。
另外，因?yàn)樵谡舭l(fā)部設(shè)計(jì)了很多個(gè)熱交換凹凸，所以蒸發(fā)部的導(dǎo)熱面積相對(duì)增大，熱源的熱量也盡可能多地向循環(huán)流體分散傳導(dǎo)。因此，在循環(huán)流體狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)就不會(huì)形成沸騰氣泡，這就使本發(fā)明具有了提高導(dǎo)熱效率的效果。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1是反映原有技術(shù)制造的熱管內(nèi)部構(gòu)造的截面圖。
圖2是采用本發(fā)明技術(shù)制造的熱管理想工作狀態(tài)的簡(jiǎn)略截面圖。
圖3是反映構(gòu)成本發(fā)明工作狀態(tài)熱交換凹凸構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖4是反映構(gòu)成本發(fā)明工作狀態(tài)中熱源熱量向外部釋放的工作狀態(tài)圖。
附圖中主要部分的符號(hào)說明20箱形外殼 25毛細(xì)構(gòu)造30通路 35熱交換凹凸40蒸發(fā)部 42冷凝部(5)具體實(shí)施方式
以下將參考附圖，對(duì)本發(fā)明的熱管的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖2中以簡(jiǎn)略截面圖來展示采用本發(fā)明構(gòu)造的熱管理想工作狀態(tài)。在圖3中以側(cè)視圖來展示采用本發(fā)明的熱管工作狀態(tài)的中間部分構(gòu)成。
如圖所示，熱管的外觀呈盒形。熱管的箱形外殼20呈扁圓形板狀，其截面呈圓形管狀或橢圓形管狀。箱形外殼20由高效率的導(dǎo)熱材質(zhì)制成。例如銅或鋁等金屬材質(zhì)。
箱形外殼20的內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)構(gòu)造25。毛細(xì)構(gòu)造25是一種可以產(chǎn)生毛細(xì)管力的多孔性構(gòu)造。毛細(xì)構(gòu)造25一般由金屬制成，上面有許多細(xì)小縫隙，呈網(wǎng)狀。毛細(xì)構(gòu)造25遍布整個(gè)箱形外殼20的內(nèi)壁。
在箱形外殼20的內(nèi)部形成了通路30。這種通路30是循環(huán)流體以氣態(tài)流通的地方。這種通路30是在箱形外殼20里兩兩相對(duì)的內(nèi)壁間形成的，因?yàn)閮?nèi)壁都設(shè)有毛細(xì)構(gòu)造25，所以這種通路30是在毛細(xì)構(gòu)造25間形成的。
另一方面，熱管內(nèi)部具有熱密度高的部位是蒸發(fā)部40，熱密度低的部分是冷凝部42，熱交換凹凸25位于箱形外殼20內(nèi)壁蒸發(fā)部40所在的位置。在箱形外殼20的內(nèi)壁規(guī)定區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)了很多熱交換凹凸25。在本發(fā)明的圖例中，在箱形外殼20內(nèi)壁蒸發(fā)部40所在的位置上形成了很多個(gè)熱交換凹凸35，它們呈突起狀并按一定間隔排列。
在設(shè)計(jì)成熱交換凹凸25的部分也可以不設(shè)置毛細(xì)構(gòu)造25。在沒有毛細(xì)構(gòu)造25的情況下，循環(huán)流體向熱交換凹凸25移動(dòng)，其受熱后也進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化。但也不是一定要設(shè)計(jì)成這種構(gòu)造，在具備熱交換凹凸25的部分也可以盡量設(shè)置毛細(xì)構(gòu)造25。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，蒸發(fā)部40與熱源50(參考圖4)連接或接觸的部分是熱密度高的部分。當(dāng)然在使用時(shí)要合理地設(shè)置熱管，以讓其蒸發(fā)部40盡量與熱源50接觸。
與蒸發(fā)部40相對(duì)應(yīng)的冷凝部42。因?yàn)槔淠?2與蒸發(fā)部40相比是熱密度較低的部分，所以在這里氣態(tài)的循環(huán)流體變成了液態(tài)。
雖然沒有繪出作為參考的實(shí)施例圖，但正如已知的那樣，蒸發(fā)部40和冷凝部42之間的部分就是絕熱部。絕熱部位于蒸發(fā)部40和冷凝部42之間，循環(huán)流體在這里以氣態(tài)流向通路30，此外，這一部分還是液態(tài)的循環(huán)流體在毛細(xì)管力的作用下向毛細(xì)構(gòu)造25流動(dòng)的部分。
以下將依據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的熱管作用進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的熱管如圖4所示，形成熱交換凹凸35的蒸發(fā)部40應(yīng)盡量設(shè)置在與熱源50對(duì)應(yīng)的位置。熱源50發(fā)出的熱傳遞到蒸發(fā)部40。從蒸發(fā)部40散出的熱量傳達(dá)到所有的熱交換凹凸35。
另外，熱量傳達(dá)到與熱交換凹凸35接觸的循環(huán)流體。循環(huán)流體在蒸發(fā)部40受熱轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。在這一過程中，熱源50的熱量傳達(dá)給了循環(huán)流體。
與上述情況相同，在蒸發(fā)部40依靠熱交換變成氣態(tài)的循環(huán)流體沿著上述通路30移動(dòng)。循環(huán)流體向熱密度相對(duì)低的部分即冷凝部42移動(dòng)。
向冷凝部42移動(dòng)的循環(huán)流體在冷凝部42喪失了熱量并受冷變成液態(tài)。熱量從冷凝部42向箱形外殼20外面?zhèn)鬟f，最后依靠傳導(dǎo)和對(duì)流釋放到外部。
循環(huán)流體在冷凝部42被冷凝成液態(tài)，并依靠毛細(xì)管力的作用移動(dòng)到毛細(xì)構(gòu)造25內(nèi)部。液態(tài)的循環(huán)流體沿著毛細(xì)構(gòu)造25移動(dòng)，經(jīng)過絕緣部分后就到達(dá)了蒸發(fā)部40。在蒸發(fā)部40中來自熱源的熱量50再次傳遞給了循環(huán)流體。
本發(fā)明利用的是熱管內(nèi)部的循環(huán)流體相變現(xiàn)象，因此要促進(jìn)循環(huán)液體狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，應(yīng)設(shè)法減小熱阻，促進(jìn)熱傳遞。
為達(dá)到這一目的，本發(fā)明在蒸發(fā)部40的相關(guān)部位設(shè)計(jì)了多個(gè)細(xì)小的熱交換凹凸35，這就使從外部熱源50傳遞來的熱量更迅速地向循環(huán)流體傳遞。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
例如，在采用本發(fā)明構(gòu)造的熱管實(shí)際工作狀態(tài)中不僅是在蒸發(fā)部中設(shè)置了熱交換凹凸，實(shí)際上在冷凝部也設(shè)置了熱交換凹凸，這樣設(shè)置可以促進(jìn)熱交換。
另外，本發(fā)明在板形的熱管上效果比較理想，這是因?yàn)樵诎逍螣峁苌弦子谛纬蔁峤粨Q凹凸。但本發(fā)明也可以充分適用于具有圓形或橢圓形截面的熱管上。
權(quán)利要求
1.一種熱管，內(nèi)部具有熱密度高的部位是蒸發(fā)部，熱密度低的部分是冷凝部，其特征在于所述的熱管由以下部分構(gòu)成；內(nèi)部擁有儲(chǔ)存循環(huán)流體所需空間，外觀呈盒形的箱形外殼；位于所述的箱形外殼內(nèi)表面的可供液態(tài)循環(huán)流體在毛細(xì)管力作用下流動(dòng)的毛細(xì)構(gòu)造；在所述的箱形外殼內(nèi)部的毛細(xì)構(gòu)造間形成的可供氣態(tài)循環(huán)流體流動(dòng)的通路；在所述的箱形外殼內(nèi)表面與外部進(jìn)行熱交換的部分形成了熱交換凹凸。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于所述的熱交換凹凸處于所述的蒸發(fā)部，來自外部熱源的熱量就在所述的蒸發(fā)部傳導(dǎo)到所述的循環(huán)流體上。
3.如權(quán)利要求2所述的熱管，其特征在于所述的熱交換凹凸處于所述的冷凝部，熱量在所述的冷凝部從所述的循環(huán)流體上向外部傳導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的熱管，其特征在于所述的箱形外殼呈扁圓形的板狀。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的熱管，其特征在于所述的箱形外殼的截面呈圓形和橢圓形。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)熱管，內(nèi)部具有熱密度高的蒸發(fā)部，熱密度低的冷凝部，所述的熱管包括內(nèi)部擁有儲(chǔ)存循環(huán)流體所需空間，外觀呈盒形的箱形外殼；位于箱形外殼內(nèi)壁的可供液態(tài)循環(huán)流體在毛細(xì)管力作用下流動(dòng)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；在箱形外殼內(nèi)部毛細(xì)結(jié)構(gòu)間形成的可供氣態(tài)循環(huán)流體流動(dòng)的通路；在箱形外殼內(nèi)壁與外部進(jìn)行熱交換的部分設(shè)計(jì)了熱交換凹凸，這種熱交換凹凸位于外部熱源向循環(huán)流體傳熱的蒸發(fā)部。本發(fā)明的熱管具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)一是可以使發(fā)生熱交換部分的面積達(dá)到最大化，這樣就會(huì)相對(duì)提高熱交換效率；二是熱管內(nèi)的循環(huán)流體因?qū)釥顟B(tài)發(fā)生相變時(shí)，可以防止氣泡的產(chǎn)生，這一點(diǎn)也可以提高熱交換效率。
文檔編號(hào)F28D15/04GK1786647SQ20041008913
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者許哲豪 申請(qǐng)人:樂金電子(昆山)電腦有限公司