專利名稱：熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳熱裝置，特別涉及一種熱管。
背景技術(shù)：
熱管具有超靜音、高熱傳導(dǎo)率、重量輕、尺寸小、無可動件、結(jié)構(gòu)簡單 及多用途等特性而被廣泛應(yīng)用，其基本構(gòu)造是在密閉管材內(nèi)壁襯以易吸收工 作液體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，而其中央的空間則為空腔體狀態(tài)，并在抽真空的密閉 管材內(nèi)注入相當(dāng)于毛細(xì)結(jié)構(gòu)層孔隙總?cè)莘e的工作液體。熱管依吸收與散出熱
量的相關(guān)位置可分為蒸發(fā)段、冷凝段；其操作原理是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(fā)段吸收來自熱源的熱量，使工作 液體蒸發(fā)并使蒸汽快速通過管內(nèi)空間，到達(dá)冷凝段冷卻凝結(jié)成液體且釋放出 熱能，冷凝段的工作液體通過貼于熱管內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層所提供的毛細(xì)力回 流至蒸發(fā)段，如此熱管通過持續(xù)相變化的熱能循環(huán)來傳輸熱量。
目前，熱管內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)大多為燒結(jié)金屬粉末、金屬網(wǎng)、金屬絲以及上 述不同單一型式毛細(xì)結(jié)構(gòu)的組合。然而，現(xiàn)有的熱管其冷凝,殳中凝結(jié)液體回
流通道是利用與蒸發(fā)段相同的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，使液體的摩擦阻力亦隨之增加，不 利于工作液體的回流而易發(fā)生干化，限制其最大傳熱能力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種熱傳性能優(yōu)越的熱管。 一種熱管，包括一殼體，其內(nèi)具有一密封腔室，該密封腔室內(nèi)封入適量 工作流體，該殼體的內(nèi)壁上設(shè)有一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層仫i蓋于殼體
的部分內(nèi)壁上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明熱管的殼體僅其部分內(nèi)壁上覆蓋有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層， 而其他部分的內(nèi)壁上無毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋，熱管內(nèi)凝結(jié)工作液體的回流需經(jīng)過 該無毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋的部分內(nèi)壁，能減小凝結(jié)液體的回流阻力，從而加速凝 結(jié)液體的回流，因而大大增強(qiáng)熱管的傳熱能力。下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖l為本發(fā)明熱管的一較佳實(shí)施例的立體示意圖，且該熱管的部分殼體 被移除。
圖2為圖1中熱管的縱向截面圖。 圖3為圖1中熱管的橫向截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖l為本發(fā)明熱管一實(shí)施例的立體示意圖。本實(shí)施例中以直型管狀熱管 為例，且圖1中只示出了該熱管的一部分。該熱管包括一管狀殼體10、填充 于殼體IO內(nèi)的工作液體(圖未示)及一覆蓋于殼體IO內(nèi)壁上的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層 20。
殼體10可由銅、鋁等導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成，其內(nèi)形成一密封腔體 102，該密封腔體102—般被抽成真空或接近真空，以利于工作液體的受熱蒸 發(fā)。同時(shí)，該密封腔體102也是作為工作液體受熱后變成蒸汽的蒸汽通道。 工作液體一般為水、酒精、氨水及其混合物等潛熱較高的液體。
請同時(shí)參考圖2和圖3,殼體IO的內(nèi)壁上形成螺旋形的毛細(xì)溝槽104。 該溝槽104由熱管的一端向另一端螺旋延伸貫穿殼體IO的整個(gè)內(nèi)壁。
毛細(xì)結(jié)構(gòu)層2(H義覆蓋在殼體IO的部分內(nèi)壁上。本實(shí)施例中的該毛細(xì)結(jié) 構(gòu)層20覆蓋在殼體IO的內(nèi)壁一半圓周面上，即殼體10內(nèi)壁的下半圓周面上 覆蓋有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20,而殼體10內(nèi)壁的上半圓周面上沒有該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20， 且該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20沿殼體IO的軸向方向從熱管的一端向另一端連續(xù)延伸。 可以理解地，于不同實(shí)施例中該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20覆蓋的殼體IO的內(nèi)壁的圓周 面積可不同。本實(shí)施例中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20為銅粉燒結(jié)層，其為殼體10內(nèi)壁 形成溝槽104后再置入銅粉于殼體10內(nèi)燒結(jié)而成。同樣地，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層 20也可為其他形式的毛細(xì)結(jié)構(gòu)如金屬絲網(wǎng)式等。毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20最厚處的厚 度也即毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20結(jié)合溝槽104處的厚度大于溝槽104的深度，因而毛細(xì) 結(jié)構(gòu)層20不但將溝槽104填平，還有一定厚度的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20溢出溝槽104 之外，以保持毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20在整個(gè)殼體IO的軸向方向上的平整和連續(xù)性， 從而提高其工作性能。
4為更加方便地說明該熱管的工作原理，現(xiàn)定義圖2中熱管的左端為蒸發(fā) 端，右端為冷凝端。當(dāng)熱管的蒸發(fā)端接觸熱源受熱后，熱量傳導(dǎo)至熱管殼體 IO內(nèi)的工作流體，工作流體由液態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)的蒸汽，由此相變作用使得大 量的熱被蒸汽帶離蒸發(fā)端，并沿?zé)峁苤行牡拿芊馇惑w102作高速運(yùn)動輸送到 冷凝端。到達(dá)冷凝端的蒸汽因遇冷放熱而冷凝成液體，這些工作液體通過毛 細(xì)結(jié)構(gòu)層20及溝槽104的毛細(xì)力作用下又流回到蒸發(fā)端，如此連續(xù)循環(huán)以達(dá) 到將熱量沿?zé)峁艿妮S向從熱管的蒸發(fā)端傳送到冷凝端的目的。
請?jiān)賲⒖紙D3，熱管在實(shí)際應(yīng)用時(shí)都有一面朝向熱源，而另一面遠(yuǎn)離熱 源，該熱管的殼體10內(nèi)覆蓋有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20的下半個(gè)圓周面即為朝向熱源 的面。當(dāng)該下半個(gè)圓周面受熱后，熱量傳導(dǎo)至熱管殼體10內(nèi)的工作流體，使 工作流體由液態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)的蒸汽，由此相變作用使得大量的熱被蒸汽帶離 該下半個(gè)圓周面，并沿密封腔體102的徑向方向豎直向上輸送到殼體10的上 半個(gè)圓周面，蒸汽在殼體IO的上半個(gè)圓周面遇冷放熱而冷凝成液體，這些工 作液體通過重力或溝槽104的毛細(xì)力作用下沿殼體10的內(nèi)壁面又流回到殼體 10的下半個(gè)圓周面，如此連續(xù)循環(huán)。由上可知，該熱管相當(dāng)于在其殼體10 的下半個(gè)圓周面形成另外一個(gè)蒸發(fā)端，而在殼體IO的上半個(gè)圓周面形成另外 一個(gè)冷凝端，可將熱量沿?zé)峁艿膹较驈臒峁艿臍んwIO的下半個(gè)圓周面?zhèn)魉偷?上半個(gè)圓周面。因此該熱管存在軸向和徑向上的雙重?zé)崃垦h(huán)，4吏得熱量的 傳輸更加迅速，從而提高熱管的傳熱性能。
更重要的是，殼體IO的上半個(gè)圓周面上沒有覆蓋毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20，上升 的蒸汽與殼體IO的上半個(gè)圓周面進(jìn)行換熱時(shí)不需經(jīng)過該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20，從 而減小蒸汽與殼體10的換熱阻力，提高換熱速度。同時(shí)，經(jīng)換熱后的蒸汽冷 凝成液體后，又因無毛細(xì)結(jié)構(gòu)層20的阻擋，冷凝液體回流的阻力小，從而能 加速冷凝液體的回流，大大提升熱管的傳熱性能。
上述實(shí)施例中，熱管是以直型圓管狀為例進(jìn)行說明，然而本發(fā)明的熱管 也可以根據(jù)需求經(jīng)彎折過程形成U型、S型等各種形狀，或打扁過程形成為 部分扁平狀或整體皆為扁平狀等形狀。
權(quán)利要求
1. 一種熱管，包括一殼體，其內(nèi)具有一密封腔室，該密封腔室內(nèi)封入適量工作流體，該殼體的內(nèi)壁上設(shè)有一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，其特征在于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層僅覆蓋于殼體的部分內(nèi)壁上。
2. 如權(quán)利要求l所述的熱管，其特征在于所述熱管的殼體呈管狀，毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋于殼體內(nèi)壁的部分圓周面上。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱管，其特征在于所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋于殼體內(nèi)壁的一半圓周上。
4. 如權(quán)利要求2所述的熱管，其特征在于所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)層在軸向方向上連續(xù)延伸覆蓋在殼體的內(nèi)壁上。
5. 如權(quán)利要求l所述的熱管，其特征在于所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)層為銅粉燒結(jié)層。
6. 如權(quán)利要求l所述的熱管，其特征在于所述殼體的內(nèi)壁表面上還開設(shè)有螺旋形的溝槽。
7. 如權(quán)利要求6所述的熱管，其特征在于所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋在溝槽的表面上，且毛細(xì)結(jié)構(gòu)層厚度的最大值大于溝槽的深度。
全文摘要
一種熱管，包括一殼體，其內(nèi)具有一密封腔室，該密封腔室內(nèi)封入適量工作流體，該殼體的內(nèi)壁上設(shè)有一毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)層僅覆蓋于殼體的部分內(nèi)壁上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明熱管的殼體僅其部分內(nèi)壁上覆蓋有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，而其他部分的內(nèi)壁上無毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋，熱管內(nèi)凝結(jié)工作液體的回流需經(jīng)過該無毛細(xì)結(jié)構(gòu)層覆蓋的部分內(nèi)壁，能減小凝結(jié)液體的回流阻力，從而加速凝結(jié)液體的回流，因而大大增強(qiáng)熱管的傳熱能力。
文檔編號F28D15/04GK101464107SQ20071012529
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者丁巧利, 周志勇, 賴振田 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司