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(duì)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(yuǎn)離該發(fā)熱源處；使用時(shí)，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(jìn)而推動(dòng)該工作流體于該管體及該熱交換腔體內(nèi)進(jìn)行單向循環(huán)流動(dòng)，達(dá)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(shí)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(dòng)工作流體于封閉管路內(nèi)單向循環(huán)流動(dòng)，以達(dá)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(shí)，通過各種電子元件、電晶體進(jìn)行運(yùn)算，其運(yùn)算過程中會(huì)伴隨產(chǎn)生高溫，這些電子元件或電晶體遂成為使用時(shí)的發(fā)熱源，由于運(yùn)作溫度太高或長(zhǎng)時(shí)高溫運(yùn)作均會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)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(dāng)?shù)纳嵫b置以驅(qū)散使用時(shí)的熱量，以確保這些電子元件能夠于正常工作溫度下運(yùn)作，這些散熱裝置利用傳導(dǎo)、對(duì)流或輻射等方式協(xié)助該發(fā)熱源進(jìn)行散熱。
[0003]目前，一般常見的該散熱裝置由一底座、多個(gè)散熱鰭片及一散熱風(fēng)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(dǎo)至該等散熱鰭片，最后再使用該散熱風(fēng)扇驅(qū)散該等散熱鰭片上的熱量至外界。或有結(jié)合一熱導(dǎo)管(HeatPipe)以加強(qiáng)散熱效果者，其利用該熱導(dǎo)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?yàn)槭芟抻谌?空間或電力等條件下，而始終沒有一個(gè)良好且有效的散熱裝置，大多僅能通過一般熱導(dǎo)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(jià)高且散熱效能不彰。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)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(duì)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(jìn)而推動(dòng)該處的工作流體進(jìn)行單向循環(huán)流動(dòng)，以在無外加動(dòng)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(jì)除了能夠增加熱交換反應(yīng)的效果而達(dá)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(shí)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(shí)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(dá)上述目的，本實(shí)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(zhǎng)度大于等于該發(fā)熱源的長(zhǎng)度，該熱交換腔體的內(nèi)部對(duì)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(yuǎn)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(xì)作用而被吸收于該第一微結(jié)構(gòu)內(nèi)；使用時(shí)，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(jìn)而推動(dòng)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(dòng)，最后再流回該熱交換腔體內(nèi)以形成循環(huán)流動(dòng)。
[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(shí)，沖壓該管體遠(yuǎn)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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(xì)現(xiàn)象快速吸入該工作流體，并有良好的導(dǎo)熱效果，該第二微結(jié)構(gòu)利用毛細(xì)現(xiàn)象而加速該工作流體的流動(dòng)。
[0021]并且，該第一微結(jié)構(gòu)的厚度可對(duì)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(chǔ)放更多的該工作流體。
[0022]本實(shí)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(duì)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(jìn)而推動(dòng)該處的工作流體進(jìn)行單向循環(huán)流動(dòng)，以在無外加動(dòng)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(jì)除了能夠增加熱交換反應(yīng)的效果而達(dá)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(shí)用新型較佳實(shí)施例的立體外觀圖；
[0024]圖1B為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例另一種實(shí)施態(tài)樣的立體外觀圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(一)；
[0028]圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(二)；
[0029]圖6為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(三)；
[0030]圖7為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(四)；
[0031]圖7A為圖7的局部放大圖；
[0032]圖8為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(五)；
[0033]圖9為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的實(shí)施態(tài)樣(六)；
[0034]圖9A為圖9的局部放大圖。
[0035]附圖標(biāo)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(shí)施方式】
[0036]為使貴審查員能清楚了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，僅以下列說明搭配附圖，敬請(qǐng)參閱。
[0037]請(qǐng)參閱圖1A、圖1B、圖2、圖3及圖4?圖9、圖9A，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例使用時(shí)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(shí)施態(tài)樣。如圖中所示，本實(shí)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(shí)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(shí)施(如圖1A所示)，但亦可以垂直設(shè)置于該發(fā)熱源2作實(shí)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?yàn)槠拭娉蕶E圓形的扁管型式，或?yàn)榫植繛槠拭娉蕡A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(duì)該熱交換腔體12內(nèi)含的該工作流體13進(jìn)行加熱，使其汽化而產(chǎn)生推動(dòng)該工作流體13的動(dòng)力，以持續(xù)地進(jìn)行單向循環(huán)流動(dòng)。
[0038]其中該管體11為具有導(dǎo)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(zhǎng)度大于等于該發(fā)熱源2的長(zhǎng)度，該熱交換腔體的12內(nèi)部對(duì)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(shí)，通過對(duì)該管體11進(jìn)行二次不同方向的沖壓而成型，當(dāng)制作該入液管路123時(shí)，沖壓該管體11遠(yuǎn)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(dāng)制作該出氣管路124時(shí)，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(yuǎn)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(duì)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(dòng)，且該部分工作流體13憑借毛細(xì)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(shí)用新型于使用時(shí)，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(huì)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(duì)流運(yùn)動(dòng)，而推動(dòng)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(dòng)，其流動(dòng)過程中，熱量會(huì)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(dòng)，以達(dá)到提升散熱效率的目的。如圖4所示，為了進(jìn)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(gè)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(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，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(jìn)一步增加該工作流體13該管體11內(nèi)部流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)速度，如圖7和圖7A所示，本實(shí)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(xì)現(xiàn)象，以達(dá)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(xì)現(xiàn)象，加速該工作流體13的流動(dòng)。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(dòng)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(shí)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(duì)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(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，故該所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)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(shí)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(shí)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(zhǎng)度大于等于該發(fā)熱源的長(zhǎng)度，該熱交換腔體的內(nèi)部對(duì)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(yuǎn)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(xì)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(shí)，沖壓該管體遠(yuǎn)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(shí)，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(hào)】F28D15/04GK203561256SQ201320115211
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:澤鴻(廣州)電子科技有限公司