[發(fā)明專利]環(huán)路型熱管熱交換組件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01118855.3
• 申請日: 2001-06-22
• 公開（公告）號: CN1393678A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李嘉豪
• 申請（專利權(quán)）人: 李嘉豪
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉領(lǐng)弟

本發(fā)明屬于散熱器部件，特別是一種環(huán)路型熱管熱交換組件。

習(xí)知的熱管熱交換組件，由于具有相當(dāng)好的熱傳遞性，已被廣泛地應(yīng)用于電子組件的散熱組件。熱管式散熱組件包括熱管1及與熱管1連接并設(shè)于電子組件端的導(dǎo)熱塊11。熱管1的另一端經(jīng)另一導(dǎo)熱塊與散熱器相接。亦可如圖1所示，熱管1的另一端直接夾設(shè)有數(shù)散鰭片12的散熱鰭片式熱管。

熱管制造過程中，有相當(dāng)高的一部分成本是用于管路的清潔及除氣步驟，也就是管路的潔凈及抽真空的制造步驟中，潔凈度與真空度越高，所能達(dá)到的熱傳運(yùn)作效果越好，越能確保熱傳導(dǎo)的穩(wěn)定性。但是管路中仍存在微量的非凝結(jié)性氣體(non-cndensing?gas)，非凝結(jié)性氣體在熱管回路中會產(chǎn)生積聚，其積聚的區(qū)域與受熱端的蒸發(fā)部溫差很大，便影響到回路運(yùn)作的順暢性。其中非凝結(jié)性氣體易于累積在冷凝器管路處末端，從而使其均溫性及熱傳功能大幅下降。

由于熱管1的直徑不大，其于導(dǎo)熱塊11的熱區(qū)蒸發(fā)端提供蒸氣流產(chǎn)生，使蒸氣流順著管路朝另一端的冷區(qū)冷凝端流動，然后在冷區(qū)的管路處使蒸氣流冷凝形成冷凝液體流，再藉設(shè)于管路內(nèi)的毛細(xì)組織13快速地將冷凝液體流由冷區(qū)朝熱區(qū)導(dǎo)引流動，用以補(bǔ)充蒸發(fā)端液體蒸發(fā)成氣體的部分，以構(gòu)成循環(huán)流動。

當(dāng)熱管1一端受熱而使熱管內(nèi)的液體蒸發(fā)，蒸氣朝冷凝端流動，并冷凝成液體，經(jīng)毛細(xì)組織使液體回流至蒸發(fā)部。由于此熱管熱交換組件的回路為設(shè)置在同一管路內(nèi)，會使蒸氣流與液體液的流動方向在管路中相互沖突，從而使熱傳量降低，且管路中殘存的非凝結(jié)性氣體積存于冷凝端，形成溫差大的區(qū)域，從而降低了均溫性，熱傳性因而也大幅降低，故傳統(tǒng)上對熱管的制造條件及保存皆嚴(yán)格要求，因此使成本大幅提高，售價(jià)上升，極不符合經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的目的是提供一種熱傳性佳、均溫性好、制造成本低、使用壽命長的環(huán)路型熱管熱交換組件。

本發(fā)明包括兩端為蒸發(fā)部及冷凝部的回路；回路為依序串聯(lián)蒸發(fā)部、蒸氣信道、冷凝部、流體返回信道的封閉回路；回路中充填有液體；流體返回信道與蒸氣信道為各自獨(dú)立的管路；流體于流體返回信道內(nèi)的流阻大于流體于蒸氣信道內(nèi)的流阻。

其中：

蒸發(fā)部及/或冷凝部為管路。

蒸發(fā)部組接設(shè)有信道的熱傳塊；熱傳塊以連接信道接通蒸氣信道及流體返回信道。

蒸發(fā)部與欲散熱的熱交換裝置相接，欲散熱的熱交換裝置可為熱源的傳熱塊、受熱鰭片組、受熱水套或另一組回路的冷凝部。

蒸氣信道為兩管路以上形成并聯(lián)的蒸氣信道。

冷凝部組接設(shè)有連接信道的連接塊；連接塊以連接信道接通蒸氣信道及流體返回信道。

冷凝部與熱交換裝置相接，熱交換裝置為散熱鰭片組、散熱器、冷卻水塔或另一組回路的蒸發(fā)部。

流體返回信道以液體形成液封。

流體返回信道為兩管路以上形成并聯(lián)的流體返回信道。

流體返回信道的流阻大于蒸氣信道的流阻是流體返回信道截面積小于或長度大于蒸氣信道截面積或長度；亦可為流體返回信道截面積小于及長度大于蒸氣信道截面積及長度。

流體返回信道內(nèi)設(shè)有形成較大流阻及導(dǎo)引冷凝液體返回蒸發(fā)部的毛細(xì)組織。

液體充填量系指由填滿毛細(xì)組織至填滿回路90％的體積。

毛細(xì)組織單獨(dú)擴(kuò)及蒸發(fā)部或單獨(dú)擴(kuò)及冷凝部或同時(shí)擴(kuò)及蒸發(fā)部及冷凝部；毛細(xì)組織為陶瓷、燒結(jié)粉末、發(fā)泡金屬、編織網(wǎng)、燒結(jié)網(wǎng)、溝槽狀板、纖維束或螺旋線。

由于本發(fā)明包括兩端為蒸發(fā)部及冷凝部的回路；回路為依序串聯(lián)蒸發(fā)部、蒸氣信道、冷凝部、流體返回信道的封閉回路；回路中充填有液體；流體返回信道與蒸氣信道為各自獨(dú)立的管路；流體于流體返回信道內(nèi)的流阻大于流體于蒸氣信道內(nèi)的流阻。本發(fā)明運(yùn)用構(gòu)成蒸氣信道與流體返回信道間流阻不相等的分管式結(jié)構(gòu)，形成回路內(nèi)流動的不對稱結(jié)構(gòu)，所以能產(chǎn)生壓力差現(xiàn)象，使蒸發(fā)部形成的蒸氣很容易且自然穩(wěn)定地單方向朝冷凝部流動，并在冷凝部冷凝形成冷凝液體流，令冷凝的液體流、非凝結(jié)性氣體連同未冷凝的蒸氣流，于回路壓差及導(dǎo)引結(jié)構(gòu)作用下，一齊朝向流體返回信道穩(wěn)定地單方向流動，且經(jīng)流體返回信道回流至蒸發(fā)部，構(gòu)成快速地單方向循環(huán)流動。使回路內(nèi)所有的流體皆朝向同一方向流動，不相沖突，且所有流體任何時(shí)間都能通過系統(tǒng)內(nèi)任何管路，故熱傳性佳，熱傳量大，且溫差小，于制作過程中，即使不經(jīng)過除氣程序，亦能操作傳熱，使其制程簡單、成本低，即不僅熱傳性佳、均溫性好，而且制造成本低、使用壽命長，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。

圖1、為習(xí)知熱管結(jié)構(gòu)示意剖視圖。

圖2、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意剖視圖。

圖3、為圖2中A部局部放大圖。