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。工作液体通常选用汽化热高、流动性好、化学性质稳定、沸点较低的液态物质，如水、乙醇、丙酮等。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，通常在壳体内壁上还设置有毛细结构，在毛细结构的毛细吸附力作用下，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，因此传热效率高，目前热管在散热领域得到广泛而大量的应用。
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，业界采用内外管的热导管结构提高热管的传热能力。该热导管结构包括一外管、若干内管，其中该外管两端分别为第一蒸发端及第一冷凝端，且其内部注有工作流体；上述内管为真空密封管，装设在外管内，其具有第二蒸发端及第二冷凝端，且当内管装设在外管内时，其第二蒸发端位于该外管的第一蒸发端，其第二冷凝端位于该外管的第一冷凝端，内管内部也注有工作流体；将该热导管结构装设在发热电子元件表面，通过该外管及内管中的工作流体在受热及冷却时可在汽相及液相间往复循环，从而对发热电子元件进行散热。由于该热导管的结构使用内外管相结合，较传统热管可盛装较多的工作流体，能有效提高热管的热传效率；但由于此种结构的内、外管中通常注入相同的工作流体，在发热电子元件发热量较高时，热管的传热能力受到极大限制。
因此，随着发热电子元件发热量越来越多，如何满足不同程度发热电子元件的发热量，增加热管传热效率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可应用于不同程度发热电子元件的散热，且具有良好传热效率的热管。
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外管，该外管内设有一装有工作流体的内管，且内管中工作流体的沸点温度高于外管中工作流体的沸点温度。
本发明内管中工作流体的沸点温度高于外管中工作流体的温度，当发热电子元件发热量较小时，仅靠外管的工作流体发生作用，而当发热电子元件发热量较高时，内管中的工作流体才开始工作，满足不同程度发热电子元件的发热量，增加热管的传热效率。
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方向的剖面示意图。
具体实施方式请参阅图1，本发明热管1包括一装有工作流体18的外管10及一位于外管10内且装有工作流体28的内管20。该外管10包括一蒸发端12及一冷凝端14，其内壁设有毛细结构16，该内管20也包括一蒸发端22及一冷凝端24，其内壁设有毛细结构26。内管20中工作流体28的沸点温度高于外管10中工作流体18的沸点温度。
外管10的蒸发端12与发热电子元件接触，吸收发热电子元件产生的热量并传送至工作流体18，工作流体18吸热蒸发转化为汽体，汽体将热量传送至外管10的冷凝端14冷却凝结为液体再通过毛细结构16作用回流到蒸发端12，如此反复循环。当发热电子元件发热量较小时，仅利用外管10中的工作流体18在汽、液两相间的转变完成对发热电子元件的散热。由于内管20中工作流体28的沸点温度高于外管10中工作流体18的沸点温度，当发热电子元件发热量较大时，内管20中的工作流体28开始工作，此时内、外管20、10一起工作，最大限度满足发热电子元件热量大的情况，有效提高热管1的传热效率。
本发明一种较佳实施例是在内管20内注入纳米流体作为工作流体28，外管10中注入普通工作流体(如水、酒精、乙醇等沸点较低的液态物质)为工作流体18。纳米流体即在液体中(如水或油)中加入悬浮的结晶纳米粒子形成的流体，加入的极小纳米粒子改变原本液体的热传性质与热传效率。纳米流体具有比普通流体优越的热传性质，原因有以下几点(1)悬浮的纳米微粒增加流体的表面积和热容量；(2)增加流体有效的热传；(3)加强悬浮的纳米微粒、流体与流体接触的面积三者之间的反应及碰撞；(4)增加混合流体的波动及扰动；(5)分散在流体中的纳米微粒使流体轴向的温度梯度变平坦。因此，使用纳米流体可在一定程度上提高热管1的热传能力。
本发明较佳实施例中一方面由于内管20中的工作流体28为纳米流体，纳米流体较普通工作流体可增加流体的表面积和热容量，增加热管1整体工作流体的吸热量，有效提高整体工作流体的热传能力；另一方面，内管20中纳米流体的沸点温度高于外管10中普通工作流体的温度，当发热电子元件发热量较小时，仅靠外管10中的普通工作流体18发生作用，而当发热电子元件发热量较大时，内管20中的纳米流体才开始工作，可满足不同程度发热电子元件的发热量，增加热管1的传热效率。
本发明中可利用传统热管制作方法分别制作外管10及内管20，先分别将外管10、内管20的蒸发端封闭，另一端分别注入工作流体18、28，然后将内管20压入到外管10中，最后二者一起封管即可。另一种方法则是外管10及内管20的两端均未封管，先将内管20插入外管10中，接着将二者蒸发端12、22一起封管，分别向外管10、内管20中注入工作流体18、28，最后将内管20、外管10分别封管。
另外，本发明内管20的数量可根据发热电子元件实际发热量来决定，可设有二根以上的内管20。
权利要求
1.一种热管，包括一装有工作流体的外管，该外管内设有一装有工作流体的内管，其特征在于内管中的工作流体的沸点温度高于外管中的工作流体的沸点温度。
2.如权利要求1所述的热管，其特征在于所述内管中的工作流体为纳米流体。
3.如权利要求1所述的热管，其特征在于所述外管中的工作流体为水、酒精或乙醇。
4.如权利要求1所述的热管，其特征在于所述外管内壁设有毛细结构。
5.如权利要求1或4所述的热管，其特征在于所述内管内壁设有毛细结构。
全文摘要
一种热管，包括一装有工作流体的外管，该外管内设有一装有工作流体的内管，且内管中的工作流体的沸点温度高于外管中工作流体的沸点温度，当发热电子元件发热量较小时，仅靠外管的工作流体发生作用，而当发热电子元件发热量较高时，内管中的工作流体才开始工作，使热管满足不同程度发热电子元件的发热量，增加热管传热效率。
文档编号H01L23/427GK1707784SQ20041002765
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者颜士杰 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