CN210004837U

CN210004837U - 一种能提高强度的热管

Info

Publication number: CN210004837U
Application number: CN201920673771.5U
Authority: CN
Inventors: 周志勇
Original assignee: Shenzhen Shangyi Industrial Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Shangyi Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-04-29

Abstract

本实用新型涉及传热元件技术领域，公开了一种能提高强度的热管，包括顶板、底板、多孔毛细结构、支撑部、蒸发区及冷凝区，所述能提高强度的热管封闭且内部具有空腔，所述蒸发区与所述冷凝区分别位于所述能提高强度的热管的两端，所述顶板固定于所述底板的顶部，所述多孔毛细结构包括位于所述空腔的内壁的若干孔洞，所述支撑部与所述顶板、所述底板固定连接。本实用新型中的热管能在厚度较薄时仍具有较高的强度，不易产生变形，且其具有良好的毛细吸力与较小的径向热阻。

Description

一种能提高强度的热管

技术领域

本实用新型涉及传热元件技术领域，尤其涉及一种能提高强度的热管。

背景技术

目前，在许多电子产品内部通常设置热管来对易发热处进行散热。热管一般由外壳、吸液芯及端盖组成，热管内部被抽成负压状态，充入适量沸点较低的液体，其容易挥发。吸液芯位于管壁处，其具有毛细结构。热管的一端为蒸发端，另一端为冷凝端。当热管的蒸发端受热时，管中的液体迅速蒸发，蒸气流向冷凝端并在冷凝端遇冷释放出热量重新凝结成液体，液体再沿吸液芯流回蒸发段，如此循环往复，使热量被源源不断地传导开来。在此过程中，液体借助吸液芯毛细结构的毛细吸力进行回流。然而，随着消费者对各类电子产品的要求越来越高，电子产品逐渐朝着小型便携的趋势发展。产品体积缩小后，其内部空间也受到了限制，能够容纳热管的空间范围也不断缩小。因此，热管厚度也逐渐被减小，但当热管的厚度过小时，会导致其强度降低，在承受外界较大压力的情况下容易产生变形。此外，传统热管的吸液芯的毛细结构通常有编织网毛细结构、烧结层毛细结构及沟槽毛细结构。但编织网毛细结构与烧结层毛细结构均存在沿径向传热阻碍大的缺陷，沟槽毛细结构的毛细吸力比较有限。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种能提高强度的热管，该热管能在厚度较薄时仍具有较高的强度，不易产生变形，且其具有良好的毛细吸力与较小的径向热阻。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种能提高强度的热管，包括顶板、底板、多孔毛细结构、支撑部、蒸发区及冷凝区，所述能提高强度的热管封闭且内部具有空腔，所述蒸发区与所述冷凝区分别位于所述能提高强度的热管的两端，所述顶板固定于所述底板的顶部，所述多孔毛细结构包括位于所述空腔的内壁的若干孔洞，所述支撑部与所述顶板、所述底板固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述多孔毛细结构还包括设于所述支撑部的外侧壁的若干孔洞。

作为上述技术方案的进一步改进，所述顶板及/或所述底板上设有凹陷部，以形成所述空腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多孔毛细结构的孔隙率范围为20％-60％，所述孔洞的孔径范围为0.01mm-0.2mm，所述孔洞的深度范围为0.05mm-0.8mm。

作为上述技术方案的进一步改进，从所述蒸发区至所述冷凝区的所述多孔毛细结构的所述孔洞的孔径逐渐增大，所述孔洞的深度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑部包括若干相互独立的支撑块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑部包括支撑板，所述支撑板能够封闭所述空腔的横截面，且所述支撑板上设有若干通孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑部包括呈“波浪形”的镂空板及支撑柱，所述镂空板上设有若干镂空孔，所述支撑柱穿过部分所述镂空孔，且所述支撑柱的两端分别抵于所述顶板及所述底板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑部包括呈“网状”的网状板及支撑柱，所述网状板上设有若干网孔，所述支撑柱穿过部分所述网孔，且所述支撑柱的两端分别抵于所述顶板及所述底板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发区与所述冷凝区之间设有绝热区，所述蒸发区与热源接触，所述冷凝区处设有散热鳍片与风扇。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的热管能在厚度较薄时仍具有较高的强度，不易产生变形，且其具有良好的毛细吸力与较小的径向热阻。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型第一实施例中热管的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例中顶板的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例中底板的结构示意图；

图4是本实用新型第一实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图；

图5是本实用新型第二实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图；

图6是本实用新型第三实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图；

图7是本实用新型第四实施例中支撑部的结构示意图；

图8是本实用新型第五实施例中支撑部的结构示意图；

图9是本实用新型第六实施例中支撑部的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1至3，分别示出了本实用新型第一实施例中热管、顶板及底板的结构示意图。热管包括顶板1与底板2。顶板1固定于底板2的顶部，从而使热管的外部封闭。顶板1上设有第一凹陷部11，底板2上设有第二凹陷部21，第一凹陷部11与第二凹陷部21形成了热管内的空腔。或者，也可以仅在顶板1上设置凹陷部，或者，也可以仅在底板2上设置凹陷部。空腔内放置有适量的低熔点的工作液体，如水、乙醇或丙酮等。在第一凹陷部11与第二凹陷部21的表面均设有许多孔洞，以形成热管的多孔毛细结构。

热管设有蒸发区3与冷凝区4，蒸发区3与冷凝区4分别位于热管的两端区域，蒸发区3与冷凝区4之间的区域为绝热区。蒸发区3与热源接触，热源使得蒸发区3处内部的工作液体蒸发成气体。气体在空腔内流动至冷凝区4，在冷凝区4处设有散热鳍片(图中未示出)，并配合设置风扇，以加快该区域的热量传递。气体在该区域内将遇冷液化成液体，液体在多孔毛细结构的毛细吸力作用下回流至蒸发区3。

通过化学蚀刻或电化学蚀刻的方法在热管内空腔的内壁上蚀刻出许多孔洞，以形成多孔毛细结构。若是孔洞的孔径过大，深度过小，孔隙率过小，对液体的毛细吸力可能不够，若是孔洞的孔径过小，深度过大，孔隙率过大，虽然其毛细吸力较大，但是液体的流动阻力也因此而增大，因此，孔隙率与孔洞尺寸需要处于一个相对平衡的数值范围内。通常的，多孔毛细结构的孔隙率范围为20％-60％，孔洞的孔径范围为0.01mm-0.2mm，孔洞的深度范围为0.05mm-0.8mm。

热管的材质可根据蚀刻液或蚀刻电源参数进行调整，通常，可选用铜、铝、不锈钢、钛及钛合金等材质。根据使用需要选择多孔毛细结构的孔洞尺寸及孔隙率等参数，再根据上述参数选择合适的蚀刻液浓度及电源参数即可。通过蚀刻法在金属表面制得孔洞属于现有技术，在此不再赘述。

为了实现工作液体尽快回流，可以使从蒸发区3至冷凝区4的多孔毛细结构的参数发生变化。从蒸发区3至冷凝区4的多孔毛细结构的孔洞的孔径逐渐增大，孔洞深度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。如此设计可以使得毛细结构对液体的毛细吸力从蒸发区3到冷凝区4逐渐减小。因此，有利于冷凝区4的液体尽快回流至蒸发区3。

为了增强对热管的支撑，避免其在受压时产生变形，在热管的空腔内还设有支撑部，支撑部的两端分别与顶板1及底板2固定连接，可通过焊接或粘接等方式实现其固定连接。

参照图4，示出了本实用新型第一实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。在本实施例中，支撑部包括设置于空腔内的若干个相互独立的支撑块51，支撑块51呈长方体状，且阵列分布。当然，支撑块的排列方式不限于此，其他放置位置亦可。支撑块51的上下两个面分别与顶板1及底板2的内壁抵持，以实现对热管的支撑。为了避免支撑块51阻挡热管内的流动通道，不可将支撑块51设置的过于密集。此外，在支撑块51的外侧壁上也设有若干孔洞，这些孔洞也是多孔毛细结构的一部分。

参照图5，示出了本实用新型第二实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别仅在于支撑部的形状不同。在本实施例中，支撑块52呈圆柱体状。

参照图6，示出了本实用新型第三实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别仅在于支撑部放置的位置及形状不同。在本实施例中，在一个圆柱状支撑块的周围摆放有一圈长方体状的支撑块53。

参照图7，示出了本实用新型第四实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别仅在于支撑部的形状不同。在本实施例中，支撑部6包括支撑板61及支撑柱62。支撑板61呈“波浪形”，且在支撑板61上设有若干镂空孔，支撑柱62穿过部分镂空孔。支撑柱62的顶面及底面分别抵于顶板1及底板2的内壁上。

参照图8，示出了本实用新型第五实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别仅在于支撑部的形状不同。在本实施例中，支撑部7包括网状板71及支撑柱72。网状板71呈“网状”，在网状板71上设有若干网孔，支撑柱72穿过部分网孔。支撑柱72的顶面及底面分别抵于顶板1及底板2的内壁上。

参照图9，示出了本实用新型第六实施例中在底板上放置支撑部后的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别仅在于支撑部的形状不同。在本实施例中，支撑部包括支撑板8，支撑板8上设有若干通孔81。支撑板8的形状及尺寸与空腔的横截面匹配，支撑板8能将空腔的横截面封闭起来，通孔81即成为热管内的气体流动通道。支撑板8的顶面82抵于顶板内壁，底面83抵于底板内壁上。

以上是对本实用新型的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种能提高强度的热管，其特征在于，包括顶板、底板、多孔毛细结构、支撑部、蒸发区及冷凝区，所述能提高强度的热管封闭且内部具有空腔，所述蒸发区与所述冷凝区分别位于所述能提高强度的热管的两端，所述顶板固定于所述底板的顶部，所述多孔毛细结构包括位于所述空腔的内壁的若干孔洞，所述支撑部与所述顶板、所述底板固定连接。

2.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述多孔毛细结构还包括设于所述支撑部的外侧壁的若干孔洞。

3.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述顶板及/或所述底板上设有凹陷部，以形成所述空腔。

4.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述多孔毛细结构的孔隙率范围为20％-60％，所述孔洞的孔径范围为0.01mm-0.2mm，所述孔洞的深度范围为0.05mm-0.8mm。

5.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，从所述蒸发区至所述冷凝区的所述多孔毛细结构的所述孔洞的孔径逐渐增大，所述孔洞的深度逐渐减小，孔隙率逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述支撑部包括若干相互独立的支撑块。

7.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述支撑部包括支撑板，所述支撑板能够封闭所述空腔的横截面，且所述支撑板上设有若干通孔。

8.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述支撑部包括呈“波浪形”的镂空板及支撑柱，所述镂空板上设有若干镂空孔，所述支撑柱穿过部分所述镂空孔，且所述支撑柱的两端分别抵于所述顶板及所述底板上。

9.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述支撑部包括呈“网状”的网状板及支撑柱，所述网状板上设有若干网孔，所述支撑柱穿过部分所述网孔，且所述支撑柱的两端分别抵于所述顶板及所述底板上。

10.根据权利要求1所述的能提高强度的热管，其特征在于，所述蒸发区与所述冷凝区之间设有绝热区，所述蒸发区与热源接触，所述冷凝区处设有散热鳍片与风扇。