脉动式热管制造技术

技术编号:2487213 阅读:217 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种脉动式热管,包括毛细管、填充于毛细管内的工作流体及设于毛细管内的脉管,该毛细管包括若干吸热段及若干放热段,该脉管内设有中空通道,该脉管的管壁与毛细管的内壁之间形成间隙,上述脉动式热管中,脉管产生的毛细力可驱使工作流体在毛细管内流动,以使该脉动式热管的抗重能力较强,该脉管还可促使工作流体在管内更均匀分布,因此该脉动式热管在低热传量时易启动,使其可适用于温度要求较敏感及较苛刻的电子元件的散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种传热元件,特别是涉及一种脉动式热管。技术背景随着中央处理器(CPU)等电子元件功率的不断提高,散热问题越来越 受到人们的重视。脉动式热管(pulsating heat pipe, PHP )由于其高效的热传 导性能而被作为一种有效的传热方式应用于散热领域中。目前,脉动式热管通常包括一连续弯曲的细长毛细管,该毛细管内填充 有工作流体,以作为热量传递的载体,该毛细管被抽成真空封装后,其内的 工作流体在管内形成液、汽相间的柱塞,当脉动式热管一端(通常称为加热 段)受热时,其内的汽液柱塞吸收热量蒸发膨胀,流向该脉动式热管的另一 端(通常称为冷却段),并于该冷却段冷凝收缩,从而在加热段与冷却段之间 形成较大的压差,由于汽液柱塞交错分布,因此在热管内产生强烈的往复振 荡运动,使工作流体在脉动式热管的加热—敬与冷却段之间的对流换热过程也 因受到振荡作用而大大加强。现有脉动式热管一般采用较小管径的毛细管,管内无额外的毛细构造, 导致克服重力能力差,且低热传量时不易启动。
技术实现思路
有鉴于此,有必要提供一种抗重能力较强且低传热量时易启动的脉动式热管。一种脉动式热管,包括毛细管、填充于毛细管内的工作流体及设于毛细 管内的脉管,该毛细管包括若干吸热段及若干放热段,该脉管内设有中空通 道,该脉管的管壁与毛细管的内壁之间形成间隙。一种脉动式热管,包括连续弯折的毛细管,该毛细管内填充有工作流体 并于毛细管内形成交替设置的若干汽柱与液柱,该毛细管内还设置有由可挠 性细线编织而成的中空脉管,该脉管贴附于毛细管的内壁上。与传统的脉动式热管相比,上述脉动式热管中,脉管产生的毛细力可驱 使工作流体在毛细管内流动,以使该脉动式热管的抗重能力较强。该脉管还 可促使工作流体在管内更均勾分布,因此该脉动式热管在低热传量时易启动,附图说明图1为本专利技术脉动式热管一较佳实施方式的示意图。图2为图1所示脉动式热管中圓圈II的放大示意图。图3为图i所示脉动式热管沿m-iii线的剖视图。图4为图1所示脉动式热管中脉管的主视图。图5为图4所示脉管沿V-V线的剖^L图。图6为本专利技术脉动式热管另一实施方式的示意图。具体实施方式下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步说明。图1所示为本专利技术脉动式热管10的一较佳实施例,该脉动式热管10包括 一连续弯折的细长毛细管11、 一可挠性编织脉管13以及适量可冷凝的工作流 体15 (如图2所示),该脉管13置于该毛细管11内,该工作流体15填充于 该毛细管11与脉管13内。该毛细管11通过连续弯折而形成为多重U形管体 组合。该毛细管11由金属材料制成,如铜或铝等。在本实施例中,该毛细管11 形成封闭的回路型(close loop)且其轮廓大体呈掌状,其具有若干U形的吸 热段112、若干U形的放热段14及位于这些吸热段112与放热段114之间的 绝热段U6,这些吸热段112与放热段114间隔设置,所述吸热段112设于图 中虛线所示的受热区H并与一发热元件(图未示)热连接,所述放热段114 设于图中虛线所示的冷却区C并与一散热元件如散热鳍片等(图未示)接触。 该毛细管11相互连通形成一封闭式的回路型通道,以供该工作流体15于其中 流动。该毛细管11的两端也可间隔开并各自密封,以形成如图6所示的一非 回3各型通道(open loop)。该毛细管11的冷却区Ci殳有一填充管17,以由此 将工作流体15填充至毛细管11中。当该毛细管11内#1才由至适当真空后,该工作流体15由填充管17填充至 该毛细管11内,该工作流体15可为蒸馏水、曱醇、酒精或其混合物,这些物 质沸点较低且能与该脉管13兼容,因此当脉动式热管10的受热区H吸收热量时,其内的工作流体15可4交易i也蒸发并向冷却区C处流动。工作流体15注入至毛细管11内后,该毛细管11被密封。由于该毛细管11的管径足够小,该工作流体15在毛细管11的毛细作用力下,填充后于毛细管11内形成间隔 分布的若干液柱151,同时,每相邻的两液段151之间形成汽柱(汽泡)152, 即液柱151与汽柱152间隔分布。另,该脉动式热管10中,可设置一个或多个压力较敏感的小型单向阀19 (如图6所示),以限制该工作流体15作单向振荡运动,当设置多个单向阀 19时,工作流体15的循环将变得强烈而又迅速。请参照图2至图5,该脉管13为一细长管,其外径小于该毛细管11的内 径,该脉管13贴附于该毛细管11的内壁,并沿其长度方向设于整个毛细管 11内(如图1所示),该脉管13也可分为若干小段,并分布于毛细管11的部 分区域(如图6所示)。该脉管13由若千可挠性细线131 (如图4所示)编织 而成,该细线131可为纤维、纤维束、铜丝或不锈钢丝等,该脉管13为中空 状,其具有一环形的横截面,以于脉管13内部形成一中空通道132,同时, 该脉管13的外壁与毛细管11的内壁之间形成供汽柱152与液柱151流动的间 隙133,该中空通道132与间隙133可供工作流体15的储液与输送。该脉管 13的编织管壁形成毛细结构,并产生毛细力以促使工作流体15在毛细管11 内流动。操作时,脉动式热管IO的受热区H受热,位于受热区H的各吸热段112 内的液柱151吸热蒸发,导致汽柱152膨胀,同时产生蒸气压力推动液柱151 经毛细管11内的间隙133以及脉管13内的中空通道132向冷凝区C的各放 热段114流动,在这些放热段114处释放热量冷凝为液体,使冷凝区C处的 汽柱152的体积缩小,产生负向压力,即吸引力,蒸气压力与吸引力共同作用 形成作用于液柱151的推动力。由于毛细管11为连续弯折状且其内的液柱151 与汽柱152交错分布,因而使汽、液柱152、 151在毛细管11内产生强烈的往 复振荡运动,若通过设置单向阀19,则可使该往复振荡形成单向振荡运动, 在振荡运动过程中,该工作流体15从吸热段112吸收热量到放热段114释放 热量,完成了发热元件与散热元件间的热量交换。通过这种方式,工作流体 15反复蒸发、冷凝,不断地吸热、放热,从而达到良好的热交换的目的。与现有的脉动式热管相比,上述脉动式热管10中,脉管13的管壁产生的 毛细力可驱使工作流体15在毛细管11内流动,以使该脉动式热管IO的抗重 能力较强,可搭配不同的应用条件,解决目前脉动式热管抗重力较差的问题。 另夕卜,该脉管13还可^是供促进管内工作流体15平均分布及储液功能,避免现有脉动式热管在操作停止后,会有工作流体分布不均或集中在管内的某部分区 域,影响热管在下次起动时的操作状况及起动问题,因此可提供较佳的起动操 作性能及起动操作温度,如果低热传量时应用,可提供较低温的启动操作条件, 适用于温度要求较敏感及较苛刻的电子元件的散热。权利要求1.一种脉动式热管,包括毛细管及填充于毛细管内的工作流体,该毛细管包括若干吸热段及若干放热段,其特征在于该脉动式热管还包括设于毛细管内的脉管,该脉管内设有中空通道,该脉管的管壁与毛细管的内壁之间形成间隙。2. 如权利要求1所述的脉动式热管,其特征在于该脉管贴附于毛细管 的内壁,并分布于整个毛细管内。3. 如权利要求1所述的脉动式热管,其特征在于该毛细管内形成封闭 回^各或开路。4. 如权利要求1所述的脉动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉动式热管,包括毛细管及填充于毛细管内的工作流体,该毛细管包括若干吸热段及若干放热段,其特征在于:该脉动式热管还包括设于毛细管内的脉管,该脉管内设有中空通道,该脉管的管壁与毛细管的内壁之间形成间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张长生刘睿凯王肇浩白先声
申请(专利权)人:富准精密工业深圳有限公司鸿准精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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