[发明专利]具有带可变渗透率的管芯结构的热管

说明书

提供一种热管，其具有限定内部蒸气空间、蒸发器区域和冷凝器区域的中空本体、形成为中空本体的内壁的衬里的管芯结构、以及设置在中空本体中的工作流体，其中处于液体状态的工作流体的路径从冷凝器区域朝向蒸发器区域延伸，或者其中管芯结构沿着从中空本体的第一端朝向第二端的方向延伸，并且其中管芯结构包括第一和第二区域，第一和第二区域沿着所述路径或方向延伸并且每者均具有限定不同于彼此的相应孔隙尺寸的管芯颗粒。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月16日提交的PCT申请No.PCT/US2019/ 041921以及2018年7月18日提交的美国临时申请No.62/699,948的优先权，上述申请中的每者的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体涉及依赖于毛细管作用作为输送机构的传热装置，并且更具体地涉及具有管芯结构的热管，该管芯结构有助于热管内的工作流体的毛细管作用。

背景技术

热管通常用于冷却电子装置。热管使用工作流体的蒸发和冷凝循环，以将热量从电子装置上的热源移动到远离热源而间隔开的位置，并快速冷却电子装置。热管通常包括设置在热管内的管芯结构，以有助于热管内的工作流体的运动（例如，毛细管作用）、特别是工作流体从热管的冷凝器端到热管的蒸发器端的运动。目前的管芯结构本质上通常是均匀的，这意味着管芯结构中的颗粒和/或孔隙的尺寸在管芯结构内不会变化。

发明内容

在一些实施例中，提供了一种热管，并且其包括：第一端和第二相对端，其中第一端限定蒸发器区域，并且第二端限定冷凝器区域，其中热管包括从第一端延伸到第二端的内壁；和管芯结构，其邻近内壁设置并沿着从第一端朝向第二端的方向延伸，管芯结构包括沿着该方向延伸的第一区域，第一管芯结构区域具有限定第一孔隙尺寸的管芯颗粒，管芯结构包括从所述第一管芯结构区域沿着所述方向延伸的第二区域，第二管芯结构区域具有限定不同于所述第一孔隙尺寸的第二孔隙尺寸的管芯颗粒。

本发明的一些实施例提供了一种热管，其包括：限定内部蒸气空间的中空本体，该中空本体具有蒸发器区域、冷凝器区域、以及沿着中空本体的长度设置在蒸发器区域和冷凝器区域之间的中间区域；联接到中空本体的内壁的管芯结构；以及设置在中空本体内的工作流体，其中当向在蒸发器区域处的工作流体施加热量时，工作流体被构造成蒸发成蒸气状态，以蒸气状态通过内部蒸气空间，在冷凝器区域处从蒸气状态冷凝回到液体状态，并且以液体状态通过管芯结构从冷凝器区域返回到蒸发器区域，使得沿着中间区域，冷凝的液态工作流体沿方向移动通过管芯结构；其中管芯结构包括第一区域，所述第一区域具有沿第一方向的长度并且具有限定第一孔隙尺寸的管芯颗粒，并且其中管芯结构包括具有沿着所述第一方向的长度的第二区域，第二管芯结构区域从第一管芯结构区域沿着第一方向延伸，第二管芯结构区域具有管芯颗粒，所述管芯颗粒限定不同于第一孔隙尺寸的第二孔隙尺寸。

在一些实施例中，提供一种热管，并且其包括：细长中空管，该细长中空管在其中限定蒸气空间，细长中空管具有限定蒸发器区域的第一端、限定冷凝器区域的第二相对端、以及从第一端延伸到第二端的内壁；以及邻近所述内壁设置的管芯结构，所述管芯结构包括多个区域，其中多个管芯结构区域中的每个管芯结构区域具有管芯颗粒，所述管芯颗粒限定与由其他管芯结构区域中的每者中的管芯颗粒限定的孔隙尺寸不同的孔隙尺寸，所述多个管芯结构区域中的第一管芯结构区域适于在蒸发器区域处的热量输入，所述多个管芯结构区域中的第二管芯结构区域适于在冷凝器区域处的热量排放，并且第一管芯结构区域具有第一孔隙尺寸的孔隙，并且第二管芯结构区域具有大于第一颗粒尺寸的第二孔隙尺寸的孔隙。

本发明的一些实施例提供了一种热管，其包括：第一端和第二相对端，其中第一端限定蒸发器区域，并且第二端限定冷凝器区域，其中热管包括从第一端延伸到第二端的内壁；以及管芯结构，其邻近所述内壁设置并沿着从所述第一端朝向所述第二端的方向延伸，所述管芯结构包括沿所述方向延伸的第一区域，第一管芯结构区域具有第一渗透率，所述管芯结构包括从第一管芯结构区域沿着所述方向延伸的第二区域，第二管芯结构区域具有不同于第一渗透率的第二渗透率。