[发明专利]热管

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种热传导装置，特别是指一种热管。

【背景技术】

热管具有超静音、快速传热、高热传导率、重量轻、尺寸小、无可动件、结构简单及多用途等特性，且热管可在温度几乎保持不变的状况下扮演快速传输大量热能的超导体角色而被广泛的应用；其基本构造是在密闭管材内壁衬以易吸收作动流体的毛细结构层，而其中央的空间则为空洞状态，并在抽真空的密闭管材内注入相当于毛细结构层孔隙总容积的作动流体，依吸收与散出热量的相关位置可分为蒸发段、冷凝段以及其间的绝热段；其工作原理是通过工作流体的液、汽两相变化的潜热来传递热量：包括在蒸发段藉蒸发潜热自热源带走大量热量，使工作流体蒸发并使蒸汽快速通过管内空间，到达冷凝段冷却凝结成液体且释放出热能，上述工作流体则通过贴于管内壁的毛细结构层所提供的毛细力回流至蒸发段，达到持续相变化的热能循环来传输热量。

但是，现有热管受限于冷凝段散热面积过小，以及冷凝段的散热效率不佳，阻碍冷凝液体藉毛细力的回流，进而提早发生干化导致急速升温，限制其最大传热量(Qmax)；且由于热管过高的“长度/内径”比，导致蒸汽传输过程中热量的散失，而使部分流过热管中央的蒸汽提前冷凝为液滴而混合于蒸汽流中，从而阻塞或限制蒸汽向冷凝段的扩散，使热管的热阻增加并降低热管的最大传热量；再由于传统热管具有均匀的毛细结构层厚度及蒸汽流道管径，以致由蒸发段吸热汽化的蒸汽沿蒸汽流道传输到冷凝段的速度降低，助长热量的散失致使蒸发段至冷凝段的温度差(ΔT)加大。现有技术的热管对于提升最大传热量的方法是加大整支热管毛细结构层的厚度使其中的含水量增加，但相对地，却也使热管的反应时间变长及两端温度差加大；反之，对于缩小温度差的方法是薄化整支热管毛细结构层的厚度使其中的含水量降低，但相对地，却也使热管的最大传热量降低。如此形成了较难克服的矛盾。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种提升最大传热量及缩小温度差的热管。

一种热管，包括一由金属壳体围设形成的密封的输热腔体，该壳体内表面设有毛细结构，并在输热腔体内封入有适量工作流体，该输热腔体沿腔体长度方向分为蒸发段、冷凝段及位于两者之间的绝热段，该热管还包括一密封的储热腔体，其套设于该输热腔体的冷凝段的壳体外壁的外侧，该储热腔体具有一外壁，该储热腔体的外壁与输热腔体的冷凝段的壳体外壁组合形成环状密封腔，该密封腔内表面均设有毛细结构，在该密封腔中封入适量工作流体。

与现有技术相比，上述储热腔体内表面设置有毛细结构，使储热腔体内因吸收热管冷凝段的热量而发生相变化的工作液体快速回流，保障了储热腔体良好的传热性能，增强储热腔体热量传输能力，达到提升热管的最大传热量及缩小温度差的功效。

下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步的描述。

【附图说明】

图1是本发明一较佳实施例的热管纵向截面图。

图2至图6分别是本发明热管不同外形的输热腔体与储热腔体组合的各实施方式的横向截面图。

图7是本发明另一较佳实施例的热管纵向截面图。

【具体实施方式】

请参阅图1，是为本发明热管一实施例的纵向截面图；所示热管包括一由金属壳体围设形成的密封输热腔体10，该壳体内表面设有供冷凝液回流的毛细结构12，而在毛细结构12内侧中央的空间则为蒸汽通道14，并在输热腔体10内部封入有适量工作流体且可适度抽至一定的真空度；该输热腔体10沿腔体长度方向依据其各段的使用功能可分为蒸发段C、冷凝段A及位于二者之间的绝热段B；该输热腔体10的对应冷凝段A外壁上密封套设一储热腔体20。其中，该输热腔体10是由导热性能较好的铝、铜或其合金制成的金属管体，该储热腔体20是由导热性能较好的铝、铜或其合金制成的环状金属壳体。