本實用新型涉及電子產品散熱領域,尤其涉及一種用于電子產品散熱的熱管。
背景技術:
電子技術飛速發(fā)展,電子產品集成度愈來愈高,隨之而來的熱效應也越來越嚴重,對電子產品的可靠性造成嚴重的影響,例如:影響機械的可靠性(焊點失效,DIE斷裂,加速腐蝕);影響電可靠性(導致電負荷超載,電子遷移,門氧化故障,離子擴散造成參數(shù)偏移);影響設備的工作性能(信號變差)。
為了加強電子產品的散熱,及時實現(xiàn)熱量傳遞,消除熱點,高效利用能源,減少能量在傳輸過程中的損失,使電子產品更穩(wěn)定有效、長久的工作,利用相變實現(xiàn)高效傳熱的熱管技術應運而生。熱管按運行工況分為蒸發(fā)段、絕熱段及冷凝段,其運行機理是利用工質在冷熱兩端蒸發(fā)冷凝的相變傳遞過程實現(xiàn)熱量傳遞,另外由于熱管內部處于真空狀態(tài),使得工質的蒸發(fā)冷凝可以發(fā)生在低于工質常規(guī)沸點的溫度下,此外熱管內壁附有毛細結構,其作用可以加速工質蒸發(fā)冷凝的循環(huán)速度。
在相關技術中,熱管由毛細結構、管體及工作液體組成,毛細結構是將工作液體在毛細力的作用下從冷凝段吸回蒸發(fā)段,所以毛細結構一般均為多孔金屬粉末或金屬絲線。
然而,毛細結構結構過于單一,蒸發(fā)段與冷凝段結構一致,蒸發(fā)段開口處,氣體因沸騰蒸發(fā)急劇噴出,因蒸發(fā)面積遠大于蒸汽流動截面積,此處有噴嘴效應,流速大,普通毛細結構中的工作液體在此段產生逆向的蒸汽壓力作用下,外層會失液,回液能力變差,影響熱管的整體性能。
因此,實有必要提供一種新的熱管解決上述問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種不受逆向蒸汽作用的影響、回液能力良好的熱管。
本實用新型提供一種熱管,所述熱管包括管體及設于所述管體內的毛細結構,所述管體包括蒸發(fā)段與冷凝段,所述毛細結構包括設于所述蒸發(fā)段的第一結構單元及設于所述冷凝段且與所述第一結構單元相連通的第二結構單元,所述第一結構單元包括第一內側層及圍繞所述第一內側層設置且呈螺旋狀的第一外側層。
優(yōu)選的,所述第一內側層結構疏松,所述第一外側層結構緊密。
優(yōu)選的,所述第二結構單元包括第二內側層、環(huán)繞所述第二內側層設置的第二外側層,所述第二外側層具有若干個沿所述蒸發(fā)段至所述冷凝段方向貫穿所述第二外側層設置的孔狀結構。
優(yōu)選的,所述熱管還包括所述管體與所述毛細結構圍設形成的蒸汽通道。
優(yōu)選的,所述蒸汽通道包括位于所述毛細結構的兩側的第一蒸汽通道與第二蒸汽通道。
與相關技術相比,本實用新型提供的熱管具有如下有益效果:
一、所述熱管包括管體及設于所述管體內的毛細結構,所述管體包括蒸發(fā)段與冷凝段,所述毛細結構包括設于所述蒸發(fā)段的第一結構單元及設于所述冷凝段且與所述第一結構單元相連通的第二結構單元,所述第一結構單元包括第一內側層及圍繞所述第一內側層設置且呈螺旋狀的第一外側層。所述毛細結構用于存儲且運送液態(tài)的工質,所述液態(tài)的工質受熱蒸發(fā)成氣態(tài)的工質,在高速的蒸汽壓力下,所述第一外側層中工質的流速比所述第一內側層的工質的流速大,使得熱氣流出端溫度更高,易于熱向所述熱管的散熱端傳遞,同時小部分低溫回流氣體,冷卻所述熱管的受熱端或回流的液態(tài)的工質。
二、第一結構單元的所述第一內側層呈疏松的管狀,所述第一外側層呈緊密的螺旋狀,這有利于回流的液態(tài)的工質避開逆向的蒸汽壓力,順利達到所述熱管的受熱端,提升性能。
三、所述第二結構單元包括第二內側層、環(huán)繞所述第二內側層設置的第二外側層,所述第二外側層具有若干個沿所述蒸發(fā)段至所述冷凝段方向貫穿所述第二外側層設置的孔狀結構,所述熱管的散熱端因蒸汽壓力逐步減少,對液態(tài)的工質的阻力減少,所述第二結構單元的構造有利于減少液態(tài)的工質流動阻力,同時提升孔隙空間,提升了此段液態(tài)工質的回流量。
【附圖說明】
圖1為本實用新型提供的熱管的結構示意圖;
圖2為圖1所示熱管的一截面圖;
圖3為圖1所示熱管的另一截面圖。
【具體實施方式】
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部份實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請結合參閱圖1、圖2及圖3,其中,圖1為本實用新型提供的熱管的結構示意圖,圖2為圖1所示熱管的一截面圖,圖3為圖1所示熱管的另一截面圖。所述熱管1包括管體11、工質(圖未示)、毛細結構13、蒸汽通道15,所述毛細結構13設于所述管體11內并與所述管體11圍設形成所述蒸汽通道15。
所述管體11包括蒸發(fā)段111、冷凝段113及絕熱段115,所述蒸發(fā)段111與所述冷凝段113相對設于所述管體11的兩端,且所述蒸發(fā)段111位于所述管體11的受熱端,所述冷凝段113位于所述管體11的散熱端,所述絕熱段115用于連接所述蒸發(fā)段111與所述冷凝段113。
所述工質以液態(tài)形式存儲于所述毛細結構13內,并在所述蒸發(fā)段111受熱蒸發(fā)進入所述蒸汽通道15,氣態(tài)的所述工質在壓力差作用下經過所述絕熱段115流向所述冷凝段113放熱冷凝,冷凝后的液態(tài)的所述工質在所述毛細結構13的毛細力的作用下從所述冷凝段113吸回所述蒸發(fā)段111,以此實現(xiàn)熱量的傳導。
所述毛細結構13與所述管體11的中心軸共線,所述毛細結構13包括設于所述蒸發(fā)段111的第一結構單元131及設于所述冷凝段113且與所述第一結構單元131相連通的第二結構單元133。
具體的,所述第一結構單元131起始于所述蒸發(fā)段111且終止與所述絕熱段115的中部,所述第一結構單元131包括第一內側層1311、圍繞所述第一內側層1311設置的第一外側層1313,其中,所述第一內側層1311呈疏松的管狀結構,所述第一外側層1313呈緊密的螺旋狀結構。通過將所述第一外側層1313呈設置成螺旋狀結構,使得所述工質在所述蒸發(fā)段111受熱蒸發(fā)進入所述蒸汽通道15時產生局部的渦流效應,且氣態(tài)的所述工質在所述第一外側層1313中的流速比所述第一內側層1311中的流速大,使得熱氣流出端溫度更高,易于熱向所述熱管1的散熱端傳遞,同時小部分低溫回流氣體,冷卻所述熱管1的受熱端或回流的液態(tài)的工質,所述第一結構單元131的所述第一內側層1311呈疏松的管狀,所述第一外側層1313呈緊密的螺旋狀,這有利于回流的液態(tài)的工質避開逆向的蒸汽壓力,順利達到所述熱管1的受熱端,提升性能。
所述第二結構單元133起始于所述冷凝段113且終止于所述絕熱段115的中部,所述第二結構單元133包括第二內側層1331及第二外側層1335,所述第二內側層1331呈管狀,所述第二外側層1335具有多個沿所述蒸發(fā)段111至所述冷凝段113貫穿所述第二外側層1335的孔狀結構13351。所述熱管1的散熱端因蒸汽壓力逐步減少,對液態(tài)的工質的阻力減少,所述第二結構單元133的構造有利于減少液態(tài)的工質流動阻力,同時提升孔隙空間,提升了此段液態(tài)工質的回流量。
本實施例中,所述孔狀結構13351的數(shù)量為6個。
所述蒸汽通道15用于運送液態(tài)的所述工質,所述蒸汽通道15包括第一蒸汽通道151與第二蒸汽通道153,所述第一蒸汽通道151與所述第二蒸汽通道153相對設于所述毛細結構13的兩側。
與相關技術相比,本實用新型提供的熱管1具有如下有益效果:
一、所述熱管1包括管體11及設于所述管體11內的毛細結構13,所述管體11包括蒸發(fā)段111與冷凝段113,所述毛細結構13包括設于所述蒸發(fā)段111的第一結構單元131及設于所述冷凝段113且與所述第一結構單元131相連通的第二結構單元133,所述第一結構單元131包括第一內側層1311及圍繞所述第一內側層1311設置且呈螺旋狀的第一外側層1313。所述毛細結構13用于存儲且運送液態(tài)的工質,所述液態(tài)的工質受熱蒸發(fā)成氣態(tài)的工質,所述第一外側層1313呈螺旋狀,在高速的蒸汽壓力下,所述第一外側層1313中工質的流速比所述第一內側層1311的工質的流速大,使得熱氣流出端溫度更高,易于熱向所述熱管1的散熱端傳遞,同時小部分低溫回流氣體,冷卻所述熱管1的受熱端或回流的液態(tài)的工質。
二、所述第一結構單元131的所述第一內側層1311呈疏松的管狀,所述第一外側層1313呈緊密的螺旋狀,這有利于回流的液態(tài)的工質避開逆向的蒸汽壓力,順利達到所述熱管1的受熱端,提升性能。
三、所述第二結構單元133包括第二內側層1331、環(huán)繞所述第二內側層1331設置的第二外側層1335,所述第二外側層1335具有若干個沿所述蒸發(fā)段111至所述冷凝段113方向貫穿所述第二外側層1335設置的孔狀結構13351,所述熱管1的散熱端因蒸汽壓力逐步減少,對液態(tài)的工質的阻力減少,所述第二結構單元133的構造有利于減少液態(tài)的工質流動阻力,同時提升孔隙空間,提升了此段液態(tài)工質的回流量。
以上所述的僅是本實用新型的實施方式,在此應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下,還可以做出改進,但這些均屬于本實用新型的保護范圍。