专利名称：热管的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种热管，尤其是指一种应用于发热电子元件散热的热管。
背景技术：
热管作为一种传热装置，其是在密封低压导热性能良好的金属壳体内盛装适量工作液体，并利用工作液体在壳体内作汽液两相间转化时而吸收或放出大量热的原理进行工作的。当热管一端与热源接触吸收热量时，其内的工作液体受热蒸发并吸收大量的汽化热，形成的汽体快速扩散至热管的另一端进行冷却而放出热量，冷却后再次形成液体并沿壳体内壁回流，如此往复循环即可将热源产生的热量从热管一端传递至另一端而散发出去。为加速冷却后液体的回流速度，通常在壳体内壁设置毛细结构。在毛细吸附力作用下，大大加速液体的回流速度。由于热管内的工作液体循环速度快，传热效率高，目前热管在散热领域得到广泛应用。
传统热管虽然具有较好的导热性及等温性，但热管内工作液体有限且热管与发热电子元件接触面积较小，仅有蒸发段毛细结构内与管体接触的少量工作液体吸收热量，使热管的最大传热量受到限制，已不能满足发热量不断提高的发热电子元件散热要求。
于是，业界人士利用改变热管内部毛细结构来提高热管的传热效率。但目前常用的热管加工方法使毛细结构产生缺陷，如粉末烧结方法制成的毛细结构较脆，内插丝网结构与热管的管壁接触不够紧密，沟槽型毛细结构受工具限制而使加工出的沟槽形状及密度受到限制。此外，毛细结构加工难度大，成本高。
此外，随着电子元件体积越来越小，分布越来越密集，热管的布置在很大程度上受到电子元件周围空间的限制。热管在对某一电子元件进行散热的同时，很容易将热量传给周围的电子元件，从而增加周围电子元件的温度，影响其正常的工作温度，更严重的将损坏到电子元件。
因此，随着发热电子元件发热量越来越多，如何有效增加热管传热效率、保护传热路径中热管周围的电子元件成为业界解决此类问题的关键。
发明内容本发明的目的在于提供一种增加热管传热效率、保护传热路径中热管周围的电子元件的热管。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的本发明热管包括一装有工作流体的管体，该管体包括吸热段、中间段与放热段，管体设有毛细结构，管体外壁上设有绝缘的包覆层。
本发明中热管外壁上的包覆层由绝缘材料制成，当包覆层厚度满足一定条件时，热管吸热段的传热效率增加，放热段散热效果提高，同时中间段热量散失减少。采用本发明的热管可保证热量由吸热段有效传至放热段，提高热管的传热效率，快速冷却电子元件；此外可保护传热路径中热管周围的电子元件。
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明热管沿轴线的剖面示意图。
具体实施方式请参阅图1，本发明热管包括一装有工作流体12的管体10及一包覆在管体10外壁的包覆层20。该管体10包括吸热段16、放热段18及位于吸热段16与放热段18之间的中间段(图未标号)，其内壁设有毛细结构14。该包覆层20是由绝缘材料制成的绝缘层。
管径为R1的管体10外壁设置包覆层20后的热管的管径为R2，其热传量的计算公式如下所示Q=2πl(T1-T0)ln(R2-R1)+k/R2h0---(1)]]>其中Q为热管的传热量π＝3.1415926；l＝管长；T1＝管体10管壁温度；T0＝接触管体10内流体的周围温度；R1＝管体10的管径；R2＝管体10外壁包覆一绝缘层之后的热管管径；k＝包覆材料的热传导系数；
h0＝流体热传导系数；又因，当dQ/d R2＝0时，Q有最大值(2)因此，由(1)、(2)式可得如下结论R2c＝k/h0，即热管最大的传热量出现在R2c＝k/h0处；其中R2c为热管有最大传热量时的热管的管径。
为减小总管径，k宜小而h0宜大，故包覆材料应为绝缘材料。
本发明即利用此现象运用于热管上，在曝露于环境中的热管部分包覆低K值的绝缘材料(1)当R2小于R2c时可增加热管吸热段的吸热量、放热段的放热量，并以等于R2c为最佳。此时可增加热管整体对外的传热量；(2)当R2大于R2c时可减小热量向外散发，以保护传热路径中热管的电子元件。
当电子元件发热量较大，需要增加热管的传热效率时，管体10外壁设置一包覆层20，包覆之后热管的管径R2应取小于R2c的情况，且以管径R2等于R2c为最佳情况。此时将管体10裸露于环境的部分设置该包覆层20，可分别增强吸热段、放热段传热的能力，提高热管整体向外的散热效果。
当电子元件分布较密集时，热管的布置受到周围电子元件空间限制。为使热管在对其中一电子元件散热的同时不会损坏到传热路径中热管周围的电子元件，在管体10外壁上设置一包覆层20，包覆之后的热管管径R2应取大于R2c。此时将管体10中间段设置该包覆层20，减少热管中间段向外散热，保护传热路径中热管周围的电子元件。同时由于热管向外散热量减少，吸热段吸收的热量最大限度地传送至放热段。
第三种情况当既要对发热量大的电子元件进行散热，又要保护热管传热路径中热管周围电子元件时，可结合采用上述两种方案。具体做法为在管体10的吸热段与放热段裸露于环境的部分分别设置该包覆层20，并使设置包覆层20后热管的管径R2小于R2c，增加热管吸热及放热的能力；同时在管体10的中间段设置该包覆层20，并使设置包覆层20后的热管的管径R2大于R2c，达到保护热管传热路径中周围的电子元件的目的。
权利要求
1.一种热管，包括一装有工作流体的管体，该管体包括吸热段、中间段与放热段，管体设有毛细结构，其特征在于管体外壁上设有绝缘的包覆层。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于包覆层包覆于管体裸露在环境中的部分。
3.如权利要求2所述的热管，其特征在于所述热管的管径满足以下关系式R2小于R2c；其中R2c＝k/h0，R2为热管的管径；h0为流体热传导系数；k为包覆材料的热传导系数；R2c为热管有最大传热量时的管径。
4.如权利要求1所述的热管，其特征在于包覆层包覆在管体的中间段。
5.如权利要求4所述的热管，其特征在于所述热管的管径满足以下关系式R2大于R2c；其中R2c＝k/h0，R2为热管的管径；h0为流体热传导系数；k为包覆材料的热传导系数；R2c为热管有最大传热量时的管径。
6.如权利要求1所述的热管，其特征在于所述包覆层包覆在管体的吸热段与放热段。
7.如权利要求6所述的热管，其特征在于所述热管吸热段与放热段的管径满足以下关系式R2小于R2c；其中R2c＝k/h0，R2为热管的管径；h0为流体热传导系数；k为包覆材料的热传导系数；R2c为热管有最大传热量时的管径。
8.如权利要求7所述的热管，其特征在于所述包覆层还包覆在管体的中间段。
9.如权利要求8所述的热管，其特征在于热管中间段的管径满足以下关系式R2大于R2c；R2c＝k/h0，R2为热管的管径；h0为流体热传导系数；k为包覆材料的热传导系数；R2c为热管有最大传热量时的管径。
全文摘要
一种热管，包括一装有工作流体的管体，该管体包括吸热段、中间段与放热段，管体设有毛细结构，管体外壁上设有绝缘的包覆层。当包覆层厚度满足一定条件时，热管吸热段传热效率增加，放热段散热效果提高，中间段热量散失减少。采用本发明的热管可保证热量由吸热段有效传至放热段，提高热管的传热效率，快速冷却电子元件；此外可保护传热路径中热管周围的电子元件。
文档编号G12B15/00GK1780543SQ20041005236
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者黄文正, 黄全德 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司