冷凝器箱體化熱管的製作方法
2023-10-21 05:29:02 2
專利名稱：冷凝器箱體化熱管的製作方法
技術領域：
本發明是一種使用機器的箱體或外殼作為冷凝器的熱管。
背景技術：
隨著計算機技術的發展，計算機上CPU的計算速度越來越快，與此同時CPU上產生的熱量也越來越大，這對計算機的散熱設備提出了更高的要求。若採用現在普遍使用的風扇加散熱片，無疑要將風扇的功率進一步加大。這對計算機的壽命極為不利，因為當風扇使用一段時間後，許多風扇在轉動過程會產生較強的振動，影響主板上各配件與插槽之間的接觸，導致出現接觸問題，另一方面風扇易將灰塵吹進配件與插槽之間縫隙，致使計算機在氣候潮溼時難以啟動，並且風扇發出的噪聲，令使用者精神分散，降低了工作效率；若採用熱管加風扇這種技術，仍可能存在上述弊病，並且價格較貴；若採用微型水泵驅動的水冷機箱，因耗材較多，價格過於昂貴。本發明的目的是為了將熱管和機器機箱或外殼(以下統稱為機箱)兩者融合為一個整體，以便提供一種不需要風扇或微型水泵也能實現高效散熱功能併兼作機箱的熱管，為儘量延長電腦壽命，使機箱內的散熱裝置不發出噪音提供可能。所謂熱管是在其內封閉有工作物質並當蒸發器受熱工作時，處在蒸發器中的液態工作物質吸熱蒸發變為氣體，在飽和氣壓差的作用下進入冷凝管，而在冷凝管中散熱冷凝變成液體並在毛細力或重力作用下流回到蒸發器繼續循環工作的容器。熱管通常要求在其封閉腔內除了工作物質外沒有其它阻礙工作物質發生相變和流動的物質，為了達到這種要求一方面要將其內的空氣抽掉及易揮發和因受熱而發生變化的非工作物質清除掉，另一方面要將其密封、使其內腔中的物質與外部環境完全不接觸。根據工作液體回流的主要動力來源，熱管可分為重力熱管和毛細力熱管。本發明中的熱管是一種重力熱管。
發明內容
在本發明中，機器機箱的骨架用導熱性能良好且相互連通的金屬管制成，這些金屬管就充當熱管的冷凝管。在本發明的熱管中，可能有一部分冷凝管處在工作液面以下。熱管工作時只有處在工作液面以上的這部分才能對工作氣體產生冷凝的作用，而處在工作液面以下這部分管道能夠給工作液體散熱降溫，但不能發揮冷凝作用，為便於表述本文將這兩部分統稱為冷凝管。機箱上與冷凝管相連的各面板採用導熱性能良好的金屬板。金屬板充當散熱片，這種冷凝管和散熱片共同構成了冷凝器。在機箱裡面設置一個用導熱性能良好的金屬製作的蒸發器。該蒸發器的受熱壁的外表面與機器中發熱部件的散熱面能緊密地貼在一塊。蒸發器受熱壁內表面上可鋪設管芯或開設溝槽，也可兩者兼用。用一根排氣管將蒸發器上部的排氣嘴與冷凝管上的進氣嘴相連，用一根進液管將蒸發器底部的進液嘴與冷凝管下部的排液嘴相連。在將蒸發器、排氣管、冷凝管、進液管連接成一個相互連通的空腔，並確保已清洗乾淨後，在其空腔中注入一定量的工作液體如水、酒精等，然後將其中的空氣抽掉、密封好。這就是一個使用整個機箱作為冷凝器的熱管，即本文所稱的冷凝器箱體化熱管。
圖1為本發明中熱管實施例的結構示意圖。
圖2為將本發明中熱管應用於計算機的機箱後視圖。
圖3為從左前方觀察將本發明中熱管應用於計算機的機箱立體圖。
圖4為從右前方觀察將本發明中熱管應用於計算機的機箱立體圖。
具體實施例方式
參見圖1，該圖中示出了本發明應用於臺式計算機CPU散熱的熱管除去機箱面板後的結構示意圖。在該項實施例中，使用鋁管作為計算機機箱的骨架，在骨架上的各鋁管是相互連通的，這些相互連通的鋁管就是該實施例熱管的冷凝管2，用銅或鋁做一個蒸發器1。蒸發器1的受熱壁為平面狀且比CPU上的接觸面略大，蒸發器1的空腔在工作液面處的橫截面應為最大。在蒸發器1的上部有一個排氣嘴，該管嘴可外移並朝外傾斜45度，蒸發器的底部有一個進液嘴，該管嘴垂直於機箱底部，兩管嘴如此設置以便機箱放平維修時，熱管仍有一個管嘴在液面上，一個管嘴在液面下確保熱管仍能正常工作。本發明是一種重力熱管，由於在重力熱管中，處在液面以下的冷凝管不能發揮冷凝的作用，因此其散熱效能不及處在液面以上的冷凝管。為此，我們可將機箱內的主板倒過來安裝，降低CPU的位置，降低熱管的工作液面，提高熱管的散熱效率。參見圖2、圖3、圖4，機箱上除了一塊面板為活動面板16可拆卸外，其餘各面板均固定在機箱上，以便減小各面板與冷凝管之間的熱阻。在各機箱面板上貼近冷凝管處可設置一些半圓形小孔及一些垂直於最近處冷凝管的窄縫。
用一根能彎曲的排氣管3將蒸發器1上部的排氣嘴與冷凝管2上處在工作液面之上的進氣嘴相連，用一根能彎曲的進液管4將蒸發器1底部的進液嘴與冷凝管2下部處在工作液面之下的排液嘴相連。這兩根能彎曲的管道要求能長期承受管內為真空的條件。若使用塑料管，要滿足這種條件，應將螺旋形的金屬絲或細彈簧設置在塑料管的塑料中，以增強其耐壓的性能，另外要求所採用的塑料管材料物理、化學性能非常穩定，即使長期處在工作溫度下，不會因揮發作用或化學反應而產生某種氣體、也不會在連接處出現漏氣的現象。在排氣管3、進液管4將蒸發器1和冷凝管2連接好所構成的空腔中封閉有水或其它工作液體，工作液體的高度應使熱管在工作時蒸發器中的液面與CPU頂端相平或略高於CPU頂端。
參見圖1(圖中虛線箭頭表示氣體流動方向，實線箭頭表示液體流動方向)，當計算機工作時，CPU上的熱量通過蒸發器1的受熱壁傳到蒸發器1中的工作液體上，使液體氣化，產生的氣體從排氣嘴進入排氣管3中，順著排氣管3進入冷凝管2，冷凝管2通過連接在其上的機箱面板將熱量散出去，氣體在冷凝管2中散失熱量後冷凝成液體，在重力作用下這些液體流回蒸發器1繼續循環工作。
這種熱管應用於計算機時，就可以取消CPU上的風扇。對於一些發熱量不是很大的電腦，我們甚至可將機箱電源移到計算機的底部，在該實施例熱管的冷凝管2上另外連接一個蒸發器，並將這個蒸發器設置在電源的發熱件或散熱片上，將電源上發出的熱量通過蒸發器裡產生的氣體傳輸到機箱上再傳到外部環境中，這樣就可取消電源上的風扇，從而真正實現臺式計算機無風扇化工作。
權利要求
1.一種在密閉的真空腔內封閉有工作物質的重力熱管，所述熱管包括與機器外殼或機箱融合為一體的冷凝器，即用互相連通的金屬管作為作為機器外殼或機箱的骨架，用該骨架作為冷凝管，用連接在骨架上的金屬面板作為散熱片；固定在機器中需要散熱或傳熱的部件上，適於使工作物質氣化的蒸發器；蒸發器中工作液體受熱變成氣體後，該氣體從蒸發器流到冷凝管所流過的通道即排氣管；工作氣體在冷凝管中冷凝變成液體後，該液體在重力作用下從冷凝管流回蒸發器所經過的通道即進液管。
2.如權利要求1所述的熱管，其特徵在於，利用冷凝器向外部環境中的輻射、及其周圍氣體或液體的對流使冷凝器冷卻。
3.如權利要求1所述的熱管，其特徵在於，冷凝器是被強制冷卻的。
4.如權利要求2、3所述的熱管，其特徵在於，蒸發器與機器上熱源部件的接觸面為平面狀。
5.如權利要求2、3所述的熱管，其特徵在於，蒸發器是圓柱形的。
6.如權利要求2、3所述的熱管，其特徵在於，蒸發器是圓筒形的，並且機器上熱源部件處在圓筒中央。
7.如權利要求4、5、6所述的熱管，其特徵在於，冷凝器的金屬面板上開有條形或矩形或半圓形或圓形的小孔。
8.如權利要求7所述的熱管，其特徵在於，連接蒸發器和冷凝器的排氣管、進液管是可彎曲的。
9.如權利要求8所述的熱管，其特徵在於，蒸發器上的排氣嘴傾斜45度。
全文摘要
本發明的名稱為冷凝器箱體化熱管。該熱管是一種將冷凝器和機器外殼或機箱融合為一體的重力熱管。該熱管由蒸發器、冷凝器、工作物質及兩者之間管道共同構成。本熱管特徵是利用機器的外殼或機箱作為熱管的冷凝器，用互相連通的金屬管作為機器外殼或機箱的骨架，用該骨架作為冷凝管，用連接在前述骨架上的金屬板作為散熱片，熱管的蒸發器連接在殼中或機箱內的機器上需要散熱或傳熱的部件上。在該熱管中封閉有一定的工作物質，熱管中不利於工作物質在工作溫度範圍內蒸發和冷凝的空氣等非工作物質已被抽出或清除掉。
文檔編號H05K7/20GK1995897SQ20071000005
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月8日 優先權日2007年1月8日
發明者劉海雲 申請人:劉海雲