專利名稱：熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管，特別是指一種熱傳效率高的熱管。
背景技術(shù)：
熱管具有超靜音、快速傳熱、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，且熱管可在溫度幾乎保持不變的狀況下扮演快速傳輸大量熱能的超導(dǎo)體角色而被廣泛應(yīng)用。
熱管的基本構(gòu)造系在密閉管材內(nèi)壁襯以易吸收作動流體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，而其中央的空間則為空胴狀態(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的作動流體。熱管依吸收與散出熱量的相關(guān)位置可分為蒸發(fā)段、冷凝段以及其間的絕熱段；其操作原理是藉由工作流體之液、汽兩相變化的潛熱來傳遞熱量包括在蒸發(fā)段藉蒸發(fā)潛熱自熱源帶走大量熱量，使工作流體蒸發(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，上述工作液體則藉由貼于熱管內(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，達(dá)到持續(xù)相變化的熱能循環(huán)來傳輸熱量。
現(xiàn)有熱管受限于蒸汽與回流液體于同一管中以相反方向流動，阻礙液體藉毛細(xì)力的回流，進(jìn)而導(dǎo)致蒸發(fā)段干化，熱管急速升溫，限制其最大傳熱能力。另外，由于熱管過高的長度/直徑比，導(dǎo)致蒸汽傳輸過程中熱量的散失，使部分流過熱管中央的蒸汽提前冷凝為液體，從而阻塞或限制蒸汽的流動，使熱管的熱阻增加并降低熱管的最大傳熱量。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種熱傳效率高的熱管。
一種熱管，包括一密封殼體，殼體內(nèi)腔內(nèi)裝入適量工作流體，該殼體內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該熱管包括冷凝段、蒸發(fā)段及位于二者之間的絕熱段，該密封殼體內(nèi)設(shè)有朝向冷凝段的噴嘴。
所述熱管與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)由于在熱管密封殼體內(nèi)設(shè)有朝向冷凝段的噴嘴，當(dāng)蒸發(fā)段將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體內(nèi)的工作流體使其蒸發(fā)，并通過該噴嘴的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)嚼淠卫鋮s并釋出熱量，且可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)界面的交互干擾，達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
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1是本發(fā)明熱管的第一實(shí)施例的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明熱管的第二實(shí)施例的剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明熱管的第三實(shí)施例的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式以下參照圖1至圖3，就本發(fā)明熱管的較佳實(shí)施例詳加說明，俾利完全了解。本發(fā)明僅以圓管為例對主要技術(shù)特征進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明熱管的第一實(shí)施例的剖面示意圖。該熱管為直型熱管，包括一密封殼體100、一層毛細(xì)結(jié)構(gòu)200、以及一噴嘴300。該密封殼體100內(nèi)裝入適量工作流體(圖未示)，該工作流體可遇熱蒸發(fā)為蒸汽，遇冷冷凝為液體。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)200設(shè)置于該密封殼體100內(nèi)壁供冷凝液體回流，而在毛細(xì)結(jié)構(gòu)200中央的空間則為蒸汽通道。該毛細(xì)結(jié)構(gòu)200可以為燒結(jié)粉末、溝槽式、絲網(wǎng)式、蜂巢式以及上述不同單一型式毛細(xì)結(jié)構(gòu)的組合。該熱管依次區(qū)分有蒸發(fā)段400、絕熱段500、冷凝段600三個部分。其中，蒸發(fā)段400和冷凝段600分別位于兩端，絕熱段500位于蒸發(fā)段400和冷凝段600之間。噴嘴300設(shè)置于蒸汽通道中接近蒸發(fā)段400與絕熱段500的邊界并朝向冷凝段600，但該噴嘴300的位置不限于此，亦可設(shè)置于絕熱段500上。噴嘴300朝向冷凝段600的一端直徑較小，相應(yīng)地，噴嘴300在此處截面面積最小，噴嘴300為一漸縮管。根據(jù)流體連續(xù)性原理——同一流管中任一橫截面處的截面面積和該處流體流速的乘積為一恒量，以及流體連續(xù)性流動方程Q＝S×V(其中，Q代表單位時間內(nèi)流過流管某一截面的流體體積；S代表流管的截面面積；V代表流體在該截面處的流速)可知流管的截面面積大處流速小，截面面積小處流速大。因此，蒸汽在噴嘴300直徑較小處的速度加大，噴嘴300具有加速蒸汽向冷凝段600方向流動的作用。當(dāng)蒸發(fā)段400將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體100內(nèi)的工作液體使其蒸發(fā)，使蒸發(fā)段400內(nèi)的蒸汽體積增加，同時蒸發(fā)段400內(nèi)的壓強(qiáng)增大，驅(qū)動蒸汽向冷凝段600的方向流動。當(dāng)蒸汽流動到噴嘴300的較小端時，通過該噴嘴300的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)嚼淠?00冷卻并釋出熱量。另外，由于蒸汽被噴嘴300加速，其流動速度較未設(shè)置噴嘴300時快，加之噴嘴300的漸縮效應(yīng)，從而蒸汽而向周圍擴(kuò)散的機(jī)會減小，大量蒸汽通過蒸汽通道徑直地流向冷凝段600，因此，噴嘴300的設(shè)置還可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)200界面的交互干擾，防止蒸汽傳輸過程中因熱量的散失而提早發(fā)生冷凝現(xiàn)象所造成對傳輸中的蒸汽流阻加大之負(fù)面效應(yīng)，并使加速的蒸汽提早到達(dá)冷凝段。由于蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)200界面的交互干擾降低，冷凝液回流到蒸發(fā)段400更為順暢，達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
制造時可以將套設(shè)于芯棒一定位置的噴嘴300插入底部120已縮小管徑且上部140未封口的密封殼體100中，并維持與腔體壁面同心的位置，然后進(jìn)行填粉或?qū)⒔z網(wǎng)、蜂巢送入密封殼體100，再送入燒結(jié)爐中燒結(jié)，最后將芯棒抽出再進(jìn)行注液、抽真空、定長、切斷、封口的熱管制程即可完成。
圖2為本發(fā)明熱管的第二實(shí)施例的剖面示意圖。該熱管與第一實(shí)施例的區(qū)別在于本實(shí)施例的直型熱管，其蒸發(fā)段400在中間冷凝段600在兩端，絕熱段500位于蒸發(fā)段400和冷凝段600之間。在蒸汽通道中接近蒸發(fā)段400與絕熱段500的邊界分別設(shè)置一朝向冷凝段600的噴嘴300，但該噴嘴300的位置不限于此，亦可設(shè)置于絕熱段500上。與第一實(shí)施例同理，當(dāng)蒸發(fā)段400將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體100內(nèi)的工作液體使其蒸發(fā)，并分別通過該噴嘴300的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)絻啥说睦淠?00冷卻并釋出熱量，且可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)200界面的交互干擾，使冷凝液回流到蒸發(fā)段400更為順暢，達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
圖3為本發(fā)明熱管的第三實(shí)施例之剖面示意圖；該熱管與第二實(shí)施例的區(qū)別在于本實(shí)施例將第二實(shí)施例的直型熱管折彎使其呈U型，其蒸發(fā)段400在中間冷凝段600在兩端，連接蒸發(fā)段400與冷凝段600的彎折區(qū)為絕熱段500。在蒸汽通道中接近蒸發(fā)段400與絕熱段500的邊界分別設(shè)置一朝向冷凝段600的噴嘴300，但該噴嘴300的位置不限于此，亦可設(shè)置于絕熱段500上。與第一實(shí)施例同理，當(dāng)蒸發(fā)段400將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體100內(nèi)的工作液體使其蒸發(fā)，并分別通過該噴嘴300的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)絻啥说睦淠?00冷卻并釋出熱量，且可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)200界面的交互干擾，使冷凝液回流到蒸發(fā)段400更為順暢，同樣可達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
綜上所述，在熱管的蒸汽通道中接近蒸發(fā)段400與絕熱段500的邊界至少設(shè)置一朝向冷凝段600的噴嘴300，該噴嘴300亦可設(shè)置于絕熱段500上。當(dāng)蒸發(fā)段400將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體100內(nèi)的工作液體使其蒸發(fā)，并通過該噴嘴300的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)嚼淠?00冷卻并釋出熱量，且可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)200界面的交互干擾，使冷凝液回流到蒸發(fā)段400更為順暢，從而達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
權(quán)利要求
1.一種熱管，包括一密封殼體，殼體內(nèi)腔內(nèi)裝入適量工作流體，該殼體內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該熱管包括冷凝段、蒸發(fā)段及位于二者之間的絕熱段，其特征在于該密封殼體內(nèi)還設(shè)有朝向冷凝段的噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管，其特征在于所述噴嘴設(shè)置于蒸汽通道中接近蒸發(fā)段與絕熱段的邊界。
3.如權(quán)利要求2所述的熱管，其特征在于所述噴嘴設(shè)置于絕熱段上。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為燒結(jié)粉末、溝槽式、絲網(wǎng)式、蜂巢式或上述不同單一型式毛細(xì)結(jié)構(gòu)的組合。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于所述熱管為直型熱管，其蒸發(fā)段和冷凝段分別位于兩端，絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于所述熱管為直型熱管，其蒸發(fā)段在中間冷凝段在兩端，絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于所述熱管為U型熱管，其蒸發(fā)段在中間冷凝段在兩端，連接蒸發(fā)段與冷凝段的彎折區(qū)為絕熱段。
8.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱管，其特征在于所述噴嘴朝向冷凝段的一端直徑較小。
全文摘要
一種熱管，包括一密封殼體，殼體內(nèi)腔內(nèi)裝入適量工作流體，該殼體內(nèi)壁設(shè)有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該熱管包括冷凝段、蒸發(fā)段及位于二者之間的絕熱段，該密封殼體內(nèi)設(shè)有朝向冷凝段的噴嘴。當(dāng)蒸發(fā)段將吸收外界熱源的熱量傳給密封殼體內(nèi)的工作流體使其蒸發(fā)，并通過該噴嘴的加速作用，可使蒸汽流更快速傳輸?shù)嚼淠卫鋮s并釋出熱量，且可降低蒸汽流與毛細(xì)結(jié)構(gòu)界面的交互干擾，達(dá)到降低熱阻及提升熱管最大傳熱能力的功效。
文檔編號F28D15/04GK101029805SQ20061003417
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者劉泰健, 童兆年, 侯春樹, 孫至賢 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