专利名称:冷凝器箱体化热管的制作方法
技术领域：
本发明是一种使用机器的箱体或外壳作为冷凝器的热管。
发明背景随着计算机技术的发展，计算机上CPU的计算速度越来越快，与此同时CPU上产生的热量也越来越大，这对计算机的散热设备提出了更高的要求。若采用现在普遍使用的风扇加散热片，无疑要将风扇的功率进一步加大。这对计算机的寿命极为不利，因为当风扇使用一段时间后，许多风扇在转动过程会产生较强的振动，影响主板上各配件与插槽之间的接触，导致出现接触问题，另一方面风扇易将灰尘吹进配件与插槽之间缝隙，致使计算机在气候潮湿时难以启动，并且风扇发出的噪声，令使用者精神分散，降低了工作效率；若采用热管加风扇这种技术，仍可能存在上述弊病，并且价格较贵；若采用微型水泵驱动的水冷机箱，因耗材较多，价格过于昂贵。本发明的目的是为了将热管和机器机箱或外壳(以下统称为机箱)两者融合为一个整体，以便提供一种不需要风扇或微型水泵也能实现高效散热功能并兼作机箱的热管，为尽量延长电脑寿命，使机箱内的散热装置不发出噪音提供可能。所谓热管是在其内封闭有工作物质并当蒸发器受热工作时，处在蒸发器中的液态工作物质吸热蒸发变为气体，在饱和气压差的作用下进入冷凝管，而在冷凝管中散热冷凝变成液体并在毛细力或重力作用下流回到蒸发器继续循环工作的容器。热管通常要求在其封闭腔内除了工作物质外没有其它阻碍工作物质发生相变和流动的物质，为了达到这种要求一方面要将其内的空气抽掉及易挥发和因受热而发生变化的非工作物质清除掉，另一方面要将其密封、使其内腔中的物质与外部环境完全不接触。根据工作液体回流的主要动力来源，热管可分为重力热管和毛细力热管。本发明中的热管是一种重力热管。
发明内容在本发明中，机器机箱的骨架用导热性能良好且相互连通的金属管制成，这些金属管就充当热管的冷凝管。在本发明的热管中，可能有一部分冷凝管处在工作液面以下。热管工作时只有处在工作液面以上的这部分才能对工作气体产生冷凝的作用，而处在工作液面以下这部分管道能够给工作液体散热降温，但不能发挥冷凝作用，为便于表述本文将这两部分统称为冷凝管。机箱上与冷凝管相连的各面板采用导热性能良好的金属板。金属板充当散热片，这种冷凝管和散热片共同构成了冷凝器。在机箱里面设置一个用导热性能良好的金属制作的蒸发器。该蒸发器的受热壁的外表面与机器中发热部件的散热面能紧密地贴在一块。蒸发器受热壁内表面上可铺设管芯或开设沟槽，也可两者兼用。用一根排气管将蒸发器上部的排气嘴与冷凝管上的进气嘴相连，用一根进液管将蒸发器底部的进液嘴与冷凝管下部的排液嘴相连。在将蒸发器、排气管、冷凝管、进液管连接成一个相互连通的空腔，并确保已清洗干净后，在其空腔中注入一定量的工作液体如水、酒精等，然后将其中的空气抽掉、密封好。这就是一个使用整个机箱作为冷凝器的热管，即本文所称的冷凝器箱体化热管。
图1为本发明中热管实施例的结构示意图。
图2为将本发明中热管应用于计算机的机箱后视图。
图3为从左前方观察将本发明中热管应用于计算机的机箱立体图。
图4为从右前方观察将本发明中热管应用于计算机的机箱立体图。
具体实施方式参见图1，该图中示出了本发明应用于台式计算机CPU散热的热管除去机箱面板后的结构示意图。在该项实施例中，使用铝管作为计算机机箱的骨架，在骨架上的各铝管是相互连通的，这些相互连通的铝管就是该实施例热管的冷凝管2，用铜或铝做一个蒸发器1。蒸发器1的受热壁为平面状且比CPU上的接触面略大，蒸发器1的空腔在工作液面处的横截面应为最大。在蒸发器1的上部有一个排气嘴，该管嘴可外移并朝外倾斜45度，蒸发器的底部有一个进液嘴，该管嘴垂直于机箱底部，两管嘴如此设置以便机箱放平维修时，热管仍有一个管嘴在液面上，一个管嘴在液面下确保热管仍能正常工作。本发明是一种重力热管，由于在重力热管中，处在液面以下的冷凝管不能发挥冷凝的作用，因此其散热效能不及处在液面以上的冷凝管。为此，我们可将机箱内的主板倒过来安装，降低CPU的位置，降低热管的工作液面，提高热管的散热效率。参见图2、图3、图4，机箱上除了一块面板为活动面板16可拆卸外，其余各面板均固定在机箱上，以便减小各面板与冷凝管之间的热阻。在各机箱面板上贴近冷凝管处可设置一些半圆形小孔及一些垂直于最近处冷凝管的窄缝。
用一根能弯曲的排气管3将蒸发器1上部的排气嘴与冷凝管2上处在工作液面之上的进气嘴相连，用一根能弯曲的进液管4将蒸发器1底部的进液嘴与冷凝管2下部处在工作液面之下的排液嘴相连。这两根能弯曲的管道要求能长期承受管内为真空的条件。若使用塑料管，要满足这种条件，应将螺旋形的金属丝或细弹簧设置在塑料管的塑料中，以增强其耐压的性能，另外要求所采用的塑料管材料物理、化学性能非常稳定，即使长期处在工作温度下，不会因挥发作用或化学反应而产生某种气体、也不会在连接处出现漏气的现象。在排气管3、进液管4将蒸发器1和冷凝管2连接好所构成的空腔中封闭有水或其它工作液体，工作液体的高度应使热管在工作时蒸发器中的液面与CPU顶端相平或略高于CPU顶端。
参见图1(图中虚线箭头表示气体流动方向，实线箭头表示液体流动方向)，当计算机工作时，CPU上的热量通过蒸发器1的受热壁传到蒸发器1中的工作液体上，使液体气化，产生的气体从排气嘴进入排气管3中，顺着排气管3进入冷凝管2，冷凝管2通过连接在其上的机箱面板将热量散出去，气体在冷凝管2中散失热量后冷凝成液体，在重力作用下这些液体流回蒸发器1继续循环工作。
这种热管应用于计算机时，就可以取消CPU上的风扇。对于一些发热量不是很大的电脑，我们甚至可将机箱电源移到计算机的底部，在该实施例热管的冷凝管2上另外连接一个蒸发器，并将这个蒸发器设置在电源的发热件或散热片上，将电源上发出的热量通过蒸发器里产生的气体传输到机箱上再传到外部环境中，这样就可取消电源上的风扇，从而真正实现台式计算机无风扇化工作。
权利要求
1.一种在密闭的真空腔内封闭有工作物质的重力热管，所述热管包括与机器外壳或机箱融合为一体的冷凝器，即用互相连通的金属管作为作为机器外壳或机箱的骨架，用该骨架作为冷凝管，用连接在骨架上的金属面板作为散热片；固定在机器中需要散热或传热的部件上，适于使工作物质气化的蒸发器；蒸发器中工作液体受热变成气体后，该气体从蒸发器流到冷凝管所流过的通道即排气管；工作气体在冷凝管中冷凝变成液体后，该液体在重力作用下从冷凝管流回蒸发器所经过的通道即进液管。
2.如权利要求
1所述的热管，其特征在于，利用冷凝器向外部环境中的辐射、及其周围气体或液体的对流使冷凝器冷却。
3.如权利要求
1所述的热管，其特征在于，冷凝器是被强制冷却的。
4.如权利要求
2、3所述的热管，其特征在于，蒸发器与机器上热源部件的接触面为平面状。
5.如权利要求
2、3所述的热管，其特征在于，蒸发器是圆柱形的。
6.如权利要求
2、3所述的热管，其特征在于，蒸发器是圆筒形的，并且机器上热源部件处在圆筒中央。
7.如权利要求
4、5、6所述的热管，其特征在于，冷凝器的金属面板上开有条形或矩形或半圆形或圆形的小孔。
8.如权利要求
7所述的热管，其特征在于，连接蒸发器和冷凝器的排气管、进液管是可弯曲的。
9.如权利要求
8所述的热管，其特征在于，蒸发器上的排气嘴倾斜45度。
专利摘要
本发明的名称为冷凝器箱体化热管。该热管是一种将冷凝器和机器外壳或机箱融合为一体的重力热管。该热管由蒸发器、冷凝器、工作物质及两者之间管道共同构成。本热管特征是利用机器的外壳或机箱作为热管的冷凝器，用互相连通的金属管作为机器外壳或机箱的骨架，用该骨架作为冷凝管，用连接在前述骨架上的金属板作为散热片，热管的蒸发器连接在壳中或机箱内的机器上需要散热或传热的部件上。在该热管中封闭有一定的工作物质，热管中不利于工作物质在工作温度范围内蒸发和冷凝的空气等非工作物质已被抽出或清除掉。
文档编号H05K7/20GK1995897SQ200710000057
公开日2007年7月11日 申请日期2007年1月8日
发明者刘海云 申请人:刘海云导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan