[发明专利]回路式热管

说明书

技术领域

本发明是有关于一种热管，且特别是有关于一种回路式热管。

背景技术

近年来计算机、通讯与信息等相关产业迅速发展，电子产品与组件愈趋向于轻薄短小，因而促使其中发热量与发热密度逐渐增加，为解决这方面的问题，一种利用相变化的热管装置已逐渐被广泛地应用。

图1为传统的一种热管的结构示意图。请参考图1，热管100包括一封闭的金属管110、一配置于金属管110内壁的毛细结构(capillary structures)120以及一配置于金属管110以及毛细结构120的孔隙内的工作流体。其中，毛细结构120可利用金属粉末烧结(sintered body made of metal powder)而成。

当金属管110的一受热端接触一发热源时，发热源的热量会经由金属管110传递至毛细结构120中，以蒸发位于毛细结构120的孔隙内的液态工作流体。此时，位于毛细结构120孔隙内的液态工作流体会通过毛细作用(capillarity)持续由金属管110的一冷却端流动至金属管110的受热端，而气态工作流体则会经由金属管110的中空部份持续朝向金属管110的冷却端流动。

同时，位于冷却端的气态工作流体的热量会再经由金属管110的管壁而散逸至金属管110外。因此，位于冷却端的气态工作流体会逐渐在毛细结构120的孔隙中冷凝。如此一来，热管100即可通过工作流体的相变化与流动持续对发热源进行散热。

值得注意的是，热管100在对发热源进行散热时，气态工作流体和液态工作流体的流向正好相反。因此，工作流体在金属管110内流动时会承受较大的阻力。另一方面，配置于电子装置内部的热管100通常会被折弯或打扁，以配合电子装置的内部空间。如此一来，毛细结构120容易被破坏，造成液态工作流体不易通过毛细作用在毛细结构120的孔隙内流动。

图2为传统的一种回路式热管的结构示意图。请参考图2，回路式热管200包含一蒸发器210、一与蒸发器210共同形成一封闭回路的连接管220、一配置于连接管220上的冷凝器230以及一适于在蒸发器210与连接管220中流动的工作流体。蒸发器210包括一外管212、一配置于外管中并具有多个毛细结构的内管214、一形成于内管中的液体信道216以及一形成于外管212与内管214之间的蒸气信道218。

位于液体信道216中的液态工作流体会经由内管214的多个毛细结构渗透至这些蒸气信道218中，并会通过吸收发热源的热能而转换成气态。然后，气态工作流体会再经由这些蒸气信道218而流动至连接管220中。接着，流动于连接管220中的气态工作流体会被冷凝器230冷却而转换成液态，并继续回流至蒸发器210。如此一来，工作流体即可持续对发热源进行散热。

在回路式热管200中，气态工作流体和液态工作流体的流向大致上相同。因此，连接管220中的液态工作流体不仅可通过毛细作用朝向蒸发器210流动，气态工作流体通过压力差流动时还可推动液态工作流体流动。也因此，相较于热管100，回路式热管200的工作流体在流动时会承受较小的阻力。

值得注意的是，虽然回路式热管200的工作流体在流动时会承受较小的阻力，但气态工作流体通过冷凝器230后必须完全冷凝成液态工作流体才能通过毛细作用再回流至蒸发器210。如此一来，回路式热管200才可通过工作流体的相变化与流动持续对发热源进行散热。然而，相较于热管100，回路式热管200的热平衡及工作温度较不容易控制。

发明内容

本发明提供一种回路式热管，其可具有较佳的传热效率，且其使用时的稳定度较高。

本发明提出一种回路式热管，适于对一发热源进行散热。此回路式热管包括一第一导管、一第一毛细结构、一第二毛细结构、一第二导管以及一工作流体。第一导管具有一蒸发部以及一冷凝部，其中蒸发部邻近于发热源。第一毛细结构配置于第一导管的一内表面上，并由蒸发部延伸至冷凝部。第二毛细结构配置于内表面上，并位于蒸发部中。第二导管连接于蒸发部与冷凝部之间。工作流体配置于第一导管与第二导管中，其中工作流体适于由蒸发部通过第二导管而传递至冷凝部，并适于在第一导管中由冷凝部传递至蒸发部。

在本发明的一实施例中，上述的第一毛细结构为多个形成于内表面上的沟槽，而上述的第二毛细结构为一烧结结构。

在本发明的一实施例中，上述的第一毛细结构与上述的第二毛细结构为一体成型的烧结结构。

在本发明的一实施例中，上述的第二毛细结构具有一排出端以及一回流端，且发热源与第二导管邻近于排出端。