[发明专利]具有动力传导装置的热管

说明书

技术领域

本发明是涉及一种热管，特别是涉及一种具有动力传导装置的热管。

背景技术

「热管」，是于1970年代所发明，其原始研发目的是为了要传导因机器本身运作时所产生的高温废热，并使机器可以维持在正常工作温度中顺利运转。

在了解热管的作用原理之前，必须先了解「热传递」的基本概念。「热传递」是热能由一高温物体传递到一低温物体的现象，该热能传递的方式可分为「传导」、「对流」及「辐射」三种：「传导」是为两物体以接触的方式将热能由热源元件传递至散热装置；「对流」是为不同相的物体或不同温度的流体相接触时，热能因为流体的流动而传递；「辐射」是为两物体以不相接触的方式，热能以电磁波的形式传递。

此外，同一种物质发生相变化时，亦会产生「热传递」的现象，此意即物体在固相与液相、或液相与气相间的相变化时，所发生的吸热与放热现象；而当物质处于液相与气相间的相变化时，即称为「蒸发」或「凝结」。而热管的作用原理，即包含了「传导」、「对流」、「蒸发」及「凝结」等现象的组合，且由于其是利用物质于相变化时可吸收或散发极高的热能，故使得热管成为一种热传导效率极高的装置。

请参阅图1及图2，是显示热管100的纵断面图及横断面图。如图所示，该热管100的结构是于一细长、中空且两端封闭的热管本体1中，加入一工作流体2，且该工作流体2是吸附于该热管本体1的内壁11上的毛细构造3内。该热管100的材料选用包含了该热管本体1及该工作流体2的选择：该热管本体1的材料最常见的有黄铜、镍、不锈钢、钨及其它合金等；该工作流体2的种类则相当繁多，可包括锂、钠、水银、水、乙醇、丙酮、氮及其它等等。该热管本体1的材料与该工作流体2种类的选择必须配合实际的工作温度需求而定。

当该热管100的一端接触一热源元件4(高温物体)，而另一端接触一散热装置5(低温物体)，即该热管100的一端高温而另一端低温时，则热传现象开始进行。该热传导的方式为热能首先由该热源元件4以传导、对流及辐射等方式，通过该热管本体1的中空腔12进入该毛细构造3中，此时该毛细构造3内的该工作流体2因为受热则开始产生「蒸发」的现象，即由液相蒸发成为气相。

该热管100吸收该热源元件4热能的该部份是称作一蒸发段13，而该工作流体2于该蒸发段13蒸发后产生的气相工作流体2a，除聚集在该热管本体1中空腔12的蒸发段13内，同时亦会向该热管100的另一端流动。而由于该热管100的另一端是接触该散热装置5，故当该气相工作流体2a到达较冷的另一端时，便开始发生「凝结」作用。此时，热能就是由气相的该工作流体2所携带而传到该热管100的较低温部份，因此该热管100对该散热装置5放出热能的部份即称为一凝结段14。

在该凝结段14内，原先于该蒸发段13内、由该工作流体2所蒸发成的该气相工作流体2a，会凝结回成液相的该工作流体2，而这些因凝结后所产生的该液相工作流体2，则又因该毛细构造3的「毛细现象」作用，自该凝结段14再流回该蒸发段13。而这般的流体现象(蒸发→气体扩散流动→凝结→液体毛细流动)将循环不息，此即为基本的热管传热的原理。而该气体扩散流动及液体毛细流动发生的区段是称作一传导段15。

查热管的热能传导效率极高，可以极佳的效率传导因机器本身运作时所产生的高温废热，并使机器可以维持在正常工作温度中顺利运转。然而，热管仅能将此一热能传导至一低温热槽而逸散，未能将该热能做有效的利用，于此一能源无价的时代，是白白浪费该能源。

发明内容

因此，本发明的主要目的是在提供一种具有动力传导装置的热管，以将热管中因热能产生的流体动力转换为机械动力并传导至该热管外。

本发明的另一目的是在提供一种具有动力传导装置的热管，以将热管产生的机械动力转换为电能等可利用的能量。

本发明的又一目的是在提供一种具有动力传导装置的热管，以将热能由热源元件传导至散热装置。

本发明的又一目的是在提供一种具有动力传导装置的热管，以利用热管所产生的机械动力加强散热装置的散热能力。

本发明解决问题的技术手段：

本发明为解决习知技术的问题所采用的技术手段是在提供一种具有动力传导装置的热管，该具有动力传导装置的热管是装置有旋动单元及传动杆，当该热管内部的工作流体受热时，会因气化现象产生流体动力，该流体动力可推动该旋动单元使的旋转，进而带动该传动杆的旋转，以将该流体动力转换为机械动力。