具有熱交換腔體的微型回路式熱管的制作方法
【專利摘要】一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，包括一管體、至少一熱交換腔體及一工作流體，供與至少一發(fā)熱源相連接。其中該熱交換腔體接設(shè)于該管體的一段上，其內(nèi)部對應(yīng)該發(fā)熱源而設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)以吸附該工作流體，且該熱交換腔體的兩端分別具有一入液管路及一出氣管路，該入液管路位于鄰接該發(fā)熱源處，該出氣管路位于遠離該發(fā)熱源處；使用時，通過該熱交換腔體內(nèi)的該工作流體吸收該發(fā)熱源的熱量而產(chǎn)生相變化，進而推動該工作流體于該管體及該熱交換腔體內(nèi)進行單向循環(huán)流動，達到均溫散熱的目的，據(jù)此還能大幅降低制造成本。
【專利說明】具有熱交換腔體的微型回路式熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于散熱裝置的領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，憑借該熱交換腔體內(nèi)部的工作流體吸熱后所產(chǎn)生的相變化，推動工作流體于封閉管路內(nèi)單向循環(huán)流動，以達到均溫散熱的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]使用一般電腦或電子產(chǎn)品時，通過各種電子元件、電晶體進行運算，其運算過程中會伴隨產(chǎn)生高溫，這些電子元件或電晶體遂成為使用時的發(fā)熱源，由于運作溫度太高或長時高溫運作均會造成系統(tǒng)運作不正?；蚴菧p損使用壽命等問題。為解決上述問題，通常通過適當?shù)纳嵫b置以驅(qū)散使用時的熱量，以確保這些電子元件能夠于正常工作溫度下運作，這些散熱裝置利用傳導、對流或輻射等方式協(xié)助該發(fā)熱源進行散熱。
[0003]目前，一般常見的該散熱裝置由一底座、多個散熱鰭片及一散熱風扇所構(gòu)成，通過該底座緊密接觸該發(fā)熱源的表面，吸收該發(fā)熱源所產(chǎn)生的熱量后并傳導至該等散熱鰭片，最后再使用該散熱風扇驅(qū)散該等散熱鰭片上的熱量至外界?；蛴薪Y(jié)合一熱導管(HeatPipe)以加強散熱效果者，其利用該熱導管內(nèi)部的一工作流體吸收熱量后所產(chǎn)生的氣相及液相的雙向變化，一次帶走大量的熱量以提升散熱效率。
[0004]近年來，由于各種筆記型電腦及平板電腦等薄型化電子產(chǎn)品大行其道，這類薄型化電子產(chǎn)品卻因為受限于如:空間或電力等條件下，而始終沒有一個良好且有效的散熱裝置，大多僅能通過一般熱導管的方式傳遞其熱量，或直接通過金屬制的背板加以驅(qū)散熱量，不僅造價高且散熱效能不彰。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型的一目的，旨在提供一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，將該熱交換腔體設(shè)置于一管體的一段上，使該熱交換腔體對應(yīng)設(shè)置于該發(fā)熱源的一偵牝該熱交換腔體內(nèi)并設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)，通過吸收該發(fā)熱源的熱量后而產(chǎn)生相變化，進而推動該處的工作流體進行單向循環(huán)流動，以在無外加動力的狀況下提升散熱效率。并且，該第一微結(jié)構(gòu)的設(shè)計除了能夠增加熱交換反應(yīng)的效果而達到加速該工作流體流速的功效，還能防止該工作流體的逆流問題。
[0006]本實用新型的次一目的，旨在提供一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，該熱交換腔體以沖壓方式一體成型于該管體一段上，據(jù)而能夠大幅降低制造成本。
[0007]本實用新型的再一目的，旨在提供一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，于該管體除設(shè)有該熱交換腔體的一段上設(shè)有一冷凝器，以將該工作流體所夾帶的熱量驅(qū)散至外界，而有助于提升散熱效果。
[0008]為達上述目的，本實用新型提供一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，供與至少一發(fā)熱源相連接，其包括:
[0009]一管體，經(jīng)過多次彎折而制成頭尾相接的一封閉回路；[0010]至少一熱交換腔體，接設(shè)于該管體的一段上并靠合該發(fā)熱源，且該熱交換腔體的長度大于等于該發(fā)熱源的長度，該熱交換腔體的內(nèi)部對應(yīng)該發(fā)熱源而設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有多孔隙的物理特性，且該熱交換腔體的兩端分別具有一入液管路及一出氣管路，該入液管路位于鄰接該發(fā)熱源處，該出氣管路位于遠離該發(fā)熱源處 '及
[0011]一工作流體，填充設(shè)于該管體內(nèi)，且該部分工作流體憑借毛細作用而被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)內(nèi)；使用時，該熱交換腔體吸收該發(fā)熱源的熱量，加熱被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)內(nèi)的該工作流體而產(chǎn)生相變化，進而推動該工作流體由該出氣管路流入該管體內(nèi)且沿其延伸方向作單向流動，最后再流回該熱交換腔體內(nèi)以形成循環(huán)流動。
[0012]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，制作該入液管路時，沖壓該管體遠離該發(fā)熱源的一側(cè)，使該管體向中心凹入并與該管體另一側(cè)之間形成該入液管路；制作該出氣管路時，沖壓該管體鄰接該發(fā)熱源的一側(cè)，使該管體向中心凹入并與該管體另一側(cè)之間形成該出氣管路，該入液管路及該出氣管路之間則形成該熱交換腔體。
[0013]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，更具有一第二微結(jié)構(gòu)，完全覆設(shè)于該管體的內(nèi)壁面上，以加速該工作流體于該管體內(nèi)部的流動速度。
[0014]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，更具有一第二微結(jié)構(gòu)，局部覆設(shè)于該管路的內(nèi)壁面上，且該第二微結(jié)構(gòu)位于該管體鄰接該發(fā)熱源的一側(cè)，以加速該工作流體于該管體內(nèi)部的流動速度。
[0015]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，該第二微結(jié)構(gòu)選自金屬粉末燒結(jié)物、金屬網(wǎng)材、溝槽及其結(jié)合的其中之一。
[0016]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該入液管路的總高度。
[0017]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，該第一微結(jié)構(gòu)由該熱交換腔體延伸至該入液管路的內(nèi)部。
[0018]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該熱交換腔體至該出氣管路下限之間的高度。
[0019]所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其中，更具有一冷凝器，設(shè)于該管體除設(shè)有該熱交換腔體的一段上，以將該工作流體所夾帶的熱量驅(qū)散至外界。
[0020]其中該第一微結(jié)構(gòu)利用毛細現(xiàn)象快速吸入該工作流體，并有良好的導熱效果，該第二微結(jié)構(gòu)利用毛細現(xiàn)象而加速該工作流體的流動。
[0021]并且，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度可對應(yīng)不同的使用功能而有不同的變化，如:該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該入液管路的總高度。并且，該第一微結(jié)構(gòu)由該熱交換腔體延伸至該入液管路的內(nèi)部，而能增加吸入該工作流體的速度及流量；或如:該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該熱交換腔體至該該出氣管路下限之間的高度，而能儲放更多的該工作流體。
[0022]本實用新型的有益效果是:將該熱交換腔體設(shè)置于一管體的一段上，使該熱交換腔體對應(yīng)設(shè)置于該發(fā)熱源的一側(cè)，該熱交換腔體內(nèi)并設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)，通過吸收該發(fā)熱源的熱量后而產(chǎn)生相變化，進而推動該處的工作流體進行單向循環(huán)流動，以在無外加動力的狀況下提升散熱效率。并且，該第一微結(jié)構(gòu)的設(shè)計除了能夠增加熱交換反應(yīng)的效果而達到加速該工作流體流速的功效，還能防止該工作流體的逆流問題；該熱交換腔體以沖壓方式一體成型于該管體一段上，據(jù)而能夠大幅降低制造成本；于該管體除設(shè)有該熱交換腔體的一段上設(shè)有一冷凝器，以將該工作流體所夾帶的熱量驅(qū)散至外界，而有助于提升散熱效果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1A為本實用新型較佳實施例的立體外觀圖；
[0024]圖1B為本實用新型較佳實施例另一種實施態(tài)樣的立體外觀圖；
[0025]圖2為本實用新型較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實用新型較佳實施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(一)；
[0028]圖5為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(二)；
[0029]圖6為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(三)；
[0030]圖7為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(四)；
[0031]圖7A為圖7的局部放大圖；
[0032]圖8為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(五)；
[0033]圖9為本實用新型較佳實施例的實施態(tài)樣(六)；
[0034]圖9A為圖9的局部放大圖。
[0035]附圖標記說明:1_微型回路式熱管；11_管體；111_第二微結(jié)構(gòu)；12_熱交換腔體；121-吸熱片；122-第一微結(jié)構(gòu)；123-入液管路；124-出氣管路；13-工作流體；14-冷凝器；2-發(fā)熱源。
【具體實施方式】
[0036]為使貴審查員能清楚了解本實用新型的內(nèi)容，僅以下列說明搭配附圖，敬請參閱。
[0037]請參閱圖1A、圖1B、圖2、圖3及圖4?圖9、圖9A，為本實用新型較佳實施例使用時的狀態(tài)示意圖及其結(jié)構(gòu)示意圖與使用狀態(tài)示意圖，以及各種實施態(tài)樣。如圖中所示，本實用新型的微型回路式熱管I包括一管體11、一熱交換腔體12及一工作流體13，供與至少一發(fā)熱源2 (電晶體)相連接，以下各實際上該微型回路式熱管I以水平設(shè)置于該發(fā)熱源2作實施(如圖1A所示)，但亦可以垂直設(shè)置于該發(fā)熱源2作實施(如圖1B所示)。應(yīng)注意的是，該微型回路式熱管I全為剖面呈圓形的圓管型式，或為剖面呈橢圓形的扁管型式，或為局部為剖面呈圓形的圓管加上局部為剖面呈橢圓形的扁管的型式，通過該發(fā)熱源2的熱量對該熱交換腔體12內(nèi)含的該工作流體13進行加熱，使其汽化而產(chǎn)生推動該工作流體13的動力，以持續(xù)地進行單向循環(huán)流動。
[0038]其中該管體11為具有導熱效果及延展性的金屬材質(zhì)，經(jīng)過多次彎折而制成頭尾相接的一封閉回路，如圖中所示，該管體11略呈矩形環(huán)繞的態(tài)樣。
[0039]該熱交換腔體12接設(shè)于該管體11的一段上，且該熱交換腔體12與該發(fā)熱源2之間設(shè)有一吸熱片121，利用該吸熱片121而加大靠合于該發(fā)熱源2的接觸面積，且該熱交換腔體12的長度大于等于該發(fā)熱源2的長度，該熱交換腔體的12內(nèi)部對應(yīng)該發(fā)熱源2而設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)122,其中該第一微結(jié)構(gòu)22選自金屬粉末燒結(jié)物(powder)、金屬網(wǎng)材(mesh)、溝槽(groove)及其結(jié)合其中之一，因此，該第一微結(jié)構(gòu)122具有多孔隙的物理特性。并且，該熱交換腔體12的兩端分別具有一入液管路123及一出氣管路124，其制作時，通過對該管體11進行二次不同方向的沖壓而成型，當制作該入液管路123時，沖壓該管體11遠離該發(fā)熱源2的一側(cè)，使該管體11向中心凹入并與該管體11另一側(cè)之間形成該入液管路123，故該入液管路123位于鄰接該發(fā)熱源2處；當制作該出氣管路124時，沖壓該管體11鄰接該發(fā)熱源2的一側(cè)，使該管體11向中心凹入并與該管體11另一側(cè)之間形成該出氣管路124，故該出氣管路124位于遠離該發(fā)熱源2處，而該入液管路123及該出氣管路124之間則形成該熱交換腔體12。應(yīng)注意的是，該第一微結(jié)構(gòu)122的厚度對應(yīng)該入液管路123的總高度，用以吸附由該入液管路123所流入的該工作流體13，并可增加該工作流體13的熱接觸面積而能夠加快熱交換反應(yīng)的速度。
[0040]該工作流體13以一設(shè)定量而填充設(shè)于該管體11內(nèi)，使該工作流體13能夠于該管體11內(nèi)流動，且該部分工作流體13憑借毛細作用而被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)122內(nèi)。如圖3所示，本實用新型于使用時，由于該熱交換腔體12通過該吸熱片121吸收該發(fā)熱源2的熱量，用以加熱被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)122內(nèi)的該工作流體13，使該工作流體13于該第一微結(jié)構(gòu)122處大量吸收熱量后，會因熱交換反應(yīng)而因汽化造成的體積膨脹現(xiàn)象，或是液體的熱對流運動，而推動該工作流體13由位于上方的該出氣管路124流入該管體11內(nèi)，并沿著該管體11的延伸方向作單向流動，其流動過程中，熱量會不斷自該管體11的表面逸散，最后再流回該熱交換腔體12內(nèi)而形成循環(huán)流動，以達到提升散熱效率的目的。如圖4所示，為了進一步增加散熱效率，于該管體11除設(shè)有該熱交換腔體12的一段上設(shè)有一冷凝器14，用以將該工作流體13所夾帶的熱量驅(qū)散至外界，該冷凝器14可為大面積的金屬背板，或是平行排列設(shè)置的多個散熱鰭片等型式，該冷凝器14的型式應(yīng)不受限于此。
[0041]如圖5所示，該第一微結(jié)構(gòu)122由該熱交換腔體12延伸至該入液管路123的內(nèi)部，其水平方向延伸該第一微結(jié)構(gòu)122的長度的設(shè)計，能夠增加吸附該工作流體13的含量。又如圖6所示，該第一微結(jié)構(gòu)122的厚度為該熱交換腔體12至該出氣管路124下限之間的高度，據(jù)以垂直方向延伸該第一微結(jié)構(gòu)122的厚度，亦有增加吸附該工作流體13含量的效果O
[0042]另外，為了進一步增加該工作流體13該管體11內(nèi)部流動時的流動速度，如圖7和圖7A所示，本實用新型于該管體11的內(nèi)壁面上完全覆設(shè)有一第二微結(jié)構(gòu)111，通過該第二微結(jié)構(gòu)111的毛細現(xiàn)象，以達到加速的目的。其中，該第二微結(jié)構(gòu)111選自如:金屬粉末燒結(jié)物(powder)、金屬網(wǎng)材(mesh)、溝槽(groove)及其結(jié)合的其中之一,其同樣具有多孔隙的物理特性，故能利用其良好的毛細現(xiàn)象，加速該工作流體13的流動。應(yīng)注意的是，如圖8所示，該第二微結(jié)構(gòu)111的設(shè)置范圍應(yīng)以設(shè)置于該冷凝器14至該熱交換腔體12之間的該管體11內(nèi)部為佳，用來加速經(jīng)冷卻后的該工作流體13的流動速度?；蛉鐖D9和圖9A所示，該第二微結(jié)構(gòu)11或可以局部覆設(shè)于該管體11的內(nèi)壁面上作實施，但是，該第二微結(jié)構(gòu)11須位于該管體11鄰接該發(fā)熱源2的一側(cè)，對于該工作流體13快速回流至該入液管路123有良好的助益。
[0043]然而，以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型實施的范圍，故該所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，或是熟悉此技術(shù)所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本實用新型的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本實用新型的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有熱交換腔體的微型回路式熱管，供與至少一發(fā)熱源相連接，其特征在于，所述的微型回路式熱管包括: 一管體，經(jīng)過多次彎折而制成頭尾相接的一封閉回路； 至少一熱交換腔體，接設(shè)于該管體的一段上并靠合該發(fā)熱源，且該熱交換腔體的長度大于等于該發(fā)熱源的長度，該熱交換腔體的內(nèi)部對應(yīng)該發(fā)熱源而設(shè)有一第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有多孔隙的物理特性，且該熱交換腔體的兩端分別具有一入液管路及一出氣管路，該入液管路位于鄰接該發(fā)熱源處，該出氣管路位于遠離該發(fā)熱源處 '及 一工作流體，填充設(shè)于該管體內(nèi)，且該部分工作流體憑借毛細作用而被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，制作該入液管路時，沖壓該管體遠離該發(fā)熱源的一側(cè)，使該管體向中心凹入并與該管體另一側(cè)之間形成該入液管路；制作該出氣管路時，沖壓該管體鄰接該發(fā)熱源的一側(cè)，使該管體向中心凹入并與該管體另一側(cè)之間形成該出氣管路，該入液管路及該出氣管路之間則形成該熱交換腔體。
3.如權(quán)利要求2所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，更具有一第二微結(jié)構(gòu)，完全覆設(shè)于該管體的內(nèi)壁面上。
4.如權(quán)利要求2所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，更具有一第二微結(jié)構(gòu)，局部覆設(shè)于該管路的內(nèi)壁面上，且該第二微結(jié)構(gòu)位于該管體鄰接該發(fā)熱源的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第二微結(jié)構(gòu)選自金屬粉末燒結(jié)物、金屬網(wǎng)材、溝槽及其結(jié)合的其中之一。
6.如權(quán)利要求1或3或4所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第一微結(jié)構(gòu)選自金屬粉末燒結(jié)物、金屬網(wǎng)材、溝槽及其結(jié)合的其中之一。
7.如權(quán)利要求6所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該入液管路的總高度。
8.如權(quán)利要求6所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第一微結(jié)構(gòu)由該熱交換腔體延伸至該入液管路的內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求6所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，更具有一冷凝器，設(shè)于該管體除設(shè)有該熱交換腔體的一段上。
10.如權(quán)利要求9所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度為該入液管路的總高度。
11.如權(quán)利要求9所述的具有熱交換腔體的微型回路式熱管，其特征在于，該第一微結(jié)構(gòu)由該熱交換腔體延伸至該入液管路的內(nèi)部。
【文檔編號】F28D15/04GK203561256SQ201320115211
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月13日
【發(fā)明者】吳安智, 陳志偉, 劉昊 申請人:澤鴻(廣州)電子科技有限公司