專利名稱:冷凝器箱體化熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種使用機(jī)器的箱體或外殼作為冷凝器的熱管。
發(fā)明背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)上CPU的計(jì)算速度越來越快，與此同時CPU上產(chǎn)生的熱量也越來越大，這對計(jì)算機(jī)的散熱設(shè)備提出了更高的要求。若采用現(xiàn)在普遍使用的風(fēng)扇加散熱片，無疑要將風(fēng)扇的功率進(jìn)一步加大。這對計(jì)算機(jī)的壽命極為不利，因?yàn)楫?dāng)風(fēng)扇使用一段時間后，許多風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動過程會產(chǎn)生較強(qiáng)的振動，影響主板上各配件與插槽之間的接觸，導(dǎo)致出現(xiàn)接觸問題，另一方面風(fēng)扇易將灰塵吹進(jìn)配件與插槽之間縫隙，致使計(jì)算機(jī)在氣候潮濕時難以啟動，并且風(fēng)扇發(fā)出的噪聲，令使用者精神分散，降低了工作效率；若采用熱管加風(fēng)扇這種技術(shù)，仍可能存在上述弊病，并且價(jià)格較貴；若采用微型水泵驅(qū)動的水冷機(jī)箱，因耗材較多，價(jià)格過于昂貴。本發(fā)明的目的是為了將熱管和機(jī)器機(jī)箱或外殼(以下統(tǒng)稱為機(jī)箱)兩者融合為一個整體，以便提供一種不需要風(fēng)扇或微型水泵也能實(shí)現(xiàn)高效散熱功能并兼作機(jī)箱的熱管，為盡量延長電腦壽命，使機(jī)箱內(nèi)的散熱裝置不發(fā)出噪音提供可能。所謂熱管是在其內(nèi)封閉有工作物質(zhì)并當(dāng)蒸發(fā)器受熱工作時，處在蒸發(fā)器中的液態(tài)工作物質(zhì)吸熱蒸發(fā)變?yōu)闅怏w，在飽和氣壓差的作用下進(jìn)入冷凝管，而在冷凝管中散熱冷凝變成液體并在毛細(xì)力或重力作用下流回到蒸發(fā)器繼續(xù)循環(huán)工作的容器。熱管通常要求在其封閉腔內(nèi)除了工作物質(zhì)外沒有其它阻礙工作物質(zhì)發(fā)生相變和流動的物質(zhì)，為了達(dá)到這種要求一方面要將其內(nèi)的空氣抽掉及易揮發(fā)和因受熱而發(fā)生變化的非工作物質(zhì)清除掉，另一方面要將其密封、使其內(nèi)腔中的物質(zhì)與外部環(huán)境完全不接觸。根據(jù)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(xì)力熱管。本發(fā)明中的熱管是一種重力熱管。

發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明中，機(jī)器機(jī)箱的骨架用導(dǎo)熱性能良好且相互連通的金屬管制成，這些金屬管就充當(dāng)熱管的冷凝管。在本發(fā)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(chǎn)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(fā)揮冷凝作用，為便于表述本文將這兩部分統(tǒng)稱為冷凝管。機(jī)箱上與冷凝管相連的各面板采用導(dǎo)熱性能良好的金屬板。金屬板充當(dāng)散熱片，這種冷凝管和散熱片共同構(gòu)成了冷凝器。在機(jī)箱里面設(shè)置一個用導(dǎo)熱性能良好的金屬制作的蒸發(fā)器。該蒸發(fā)器的受熱壁的外表面與機(jī)器中發(fā)熱部件的散熱面能緊密地貼在一塊。蒸發(fā)器受熱壁內(nèi)表面上可鋪設(shè)管芯或開設(shè)溝槽，也可兩者兼用。用一根排氣管將蒸發(fā)器上部的排氣嘴與冷凝管上的進(jìn)氣嘴相連，用一根進(jìn)液管將蒸發(fā)器底部的進(jìn)液嘴與冷凝管下部的排液嘴相連。在將蒸發(fā)器、排氣管、冷凝管、進(jìn)液管連接成一個相互連通的空腔，并確保已清洗干凈后，在其空腔中注入一定量的工作液體如水、酒精等，然后將其中的空氣抽掉、密封好。這就是一個使用整個機(jī)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(fā)明中熱管實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為將本發(fā)明中熱管應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的機(jī)箱后視圖。
圖3為從左前方觀察將本發(fā)明中熱管應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的機(jī)箱立體圖。
圖4為從右前方觀察將本發(fā)明中熱管應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的機(jī)箱立體圖。
具體實(shí)施方式參見圖1，該圖中示出了本發(fā)明應(yīng)用于臺式計(jì)算機(jī)CPU散熱的熱管除去機(jī)箱面板后的結(jié)構(gòu)示意圖。在該項(xiàng)實(shí)施例中，使用鋁管作為計(jì)算機(jī)機(jī)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(shí)施例熱管的冷凝管2，用銅或鋁做一個蒸發(fā)器1。蒸發(fā)器1的受熱壁為平面狀且比CPU上的接觸面略大，蒸發(fā)器1的空腔在工作液面處的橫截面應(yīng)為最大。在蒸發(fā)器1的上部有一個排氣嘴，該管嘴可外移并朝外傾斜45度，蒸發(fā)器的底部有一個進(jìn)液嘴，該管嘴垂直于機(jī)箱底部，兩管嘴如此設(shè)置以便機(jī)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(fā)明是一種重力熱管，由于在重力熱管中，處在液面以下的冷凝管不能發(fā)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(jī)箱內(nèi)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(jī)箱上除了一塊面板為活動面板16可拆卸外，其余各面板均固定在機(jī)箱上，以便減小各面板與冷凝管之間的熱阻。在各機(jī)箱面板上貼近冷凝管處可設(shè)置一些半圓形小孔及一些垂直于最近處冷凝管的窄縫。
用一根能彎曲的排氣管3將蒸發(fā)器1上部的排氣嘴與冷凝管2上處在工作液面之上的進(jìn)氣嘴相連，用一根能彎曲的進(jìn)液管4將蒸發(fā)器1底部的進(jìn)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(nèi)為真空的條件。若使用塑料管，要滿足這種條件，應(yīng)將螺旋形的金屬絲或細(xì)彈簧設(shè)置在塑料管的塑料中，以增強(qiáng)其耐壓的性能，另外要求所采用的塑料管材料物理、化學(xué)性能非常穩(wěn)定，即使長期處在工作溫度下，不會因揮發(fā)作用或化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生某種氣體、也不會在連接處出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象。在排氣管3、進(jìn)液管4將蒸發(fā)器1和冷凝管2連接好所構(gòu)成的空腔中封閉有水或其它工作液體，工作液體的高度應(yīng)使熱管在工作時蒸發(fā)器中的液面與CPU頂端相平或略高于CPU頂端。
參見圖1(圖中虛線箭頭表示氣體流動方向，實(shí)線箭頭表示液體流動方向)，當(dāng)計(jì)算機(jī)工作時，CPU上的熱量通過蒸發(fā)器1的受熱壁傳到蒸發(fā)器1中的工作液體上，使液體氣化，產(chǎn)生的氣體從排氣嘴進(jìn)入排氣管3中，順著排氣管3進(jìn)入冷凝管2，冷凝管2通過連接在其上的機(jī)箱面板將熱量散出去，氣體在冷凝管2中散失熱量后冷凝成液體，在重力作用下這些液體流回蒸發(fā)器1繼續(xù)循環(huán)工作。
這種熱管應(yīng)用于計(jì)算機(jī)時，就可以取消CPU上的風(fēng)扇。對于一些發(fā)熱量不是很大的電腦，我們甚至可將機(jī)箱電源移到計(jì)算機(jī)的底部，在該實(shí)施例熱管的冷凝管2上另外連接一個蒸發(fā)器，并將這個蒸發(fā)器設(shè)置在電源的發(fā)熱件或散熱片上，將電源上發(fā)出的熱量通過蒸發(fā)器里產(chǎn)生的氣體傳輸?shù)綑C(jī)箱上再傳到外部環(huán)境中，這樣就可取消電源上的風(fēng)扇，從而真正實(shí)現(xiàn)臺式計(jì)算機(jī)無風(fēng)扇化工作。
權(quán)利要求
1.一種在密閉的真空腔內(nèi)封閉有工作物質(zhì)的重力熱管，所述熱管包括與機(jī)器外殼或機(jī)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(jī)器外殼或機(jī)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(jī)器中需要散熱或傳熱的部件上，適于使工作物質(zhì)氣化的蒸發(fā)器；蒸發(fā)器中工作液體受熱變成氣體后，該氣體從蒸發(fā)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后，該液體在重力作用下從冷凝管流回蒸發(fā)器所經(jīng)過的通道即進(jìn)液管。
2.如權(quán)利要求
1所述的熱管，其特征在于，利用冷凝器向外部環(huán)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(quán)利要求
1所述的熱管，其特征在于，冷凝器是被強(qiáng)制冷卻的。
4.如權(quán)利要求
2、3所述的熱管，其特征在于，蒸發(fā)器與機(jī)器上熱源部件的接觸面為平面狀。
5.如權(quán)利要求
2、3所述的熱管，其特征在于，蒸發(fā)器是圓柱形的。
6.如權(quán)利要求
2、3所述的熱管，其特征在于，蒸發(fā)器是圓筒形的，并且機(jī)器上熱源部件處在圓筒中央。
7.如權(quán)利要求
4、5、6所述的熱管，其特征在于，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(quán)利要求
7所述的熱管，其特征在于，連接蒸發(fā)器和冷凝器的排氣管、進(jìn)液管是可彎曲的。
9.如權(quán)利要求
8所述的熱管，其特征在于，蒸發(fā)器上的排氣嘴傾斜45度。
專利摘要
本發(fā)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(jī)器外殼或機(jī)箱融合為一體的重力熱管。該熱管由蒸發(fā)器、冷凝器、工作物質(zhì)及兩者之間管道共同構(gòu)成。本熱管特征是利用機(jī)器的外殼或機(jī)箱作為熱管的冷凝器，用互相連通的金屬管作為機(jī)器外殼或機(jī)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(fā)器連接在殼中或機(jī)箱內(nèi)的機(jī)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(zhì)，熱管中不利于工作物質(zhì)在工作溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)和冷凝的空氣等非工作物質(zhì)已被抽出或清除掉。
文檔編號H05K7/20GK1995897SQ200710000057
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月8日
發(fā)明者劉海云 申請人:劉海云導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan