[发明专利]传热设备以及制造这种设备的方法

说明书

一种传热设备(100)，包括具有至少一层(120)的双多孔芯(102)，该至少一层(120)包括微孔主体(122)和管状大孔(124)，以及包围该芯(102)的致密壳体(104)，其中该主体(122)和大孔(124)在流体上互联并且在该层(120)内侧至少部分重叠。

技术领域

本发明涉及一种传热设备以及制造这种设备的方法。

背景技术

传热设备可以是相变设备。例如，传热设备可以是热管。该传热设备可以将流体保持在受控气氛(atmosphere)中。在受控气氛中，定义了流体的相变温度。例如，流体的蒸发温度由气氛限定。在传热设备的温暖区域蒸发期间，蒸发能量被流体吸收，同时不超过蒸发温度。蒸发能量由蒸汽传输至冷凝温度以下的传热设备较冷区域，蒸汽在此冷凝，冷凝能量在冷凝温度下被传输至较冷区域。冷凝后的流体返回到温暖的区域，蒸发重新开始。

传热设备内的芯促进冷凝后的流体的回流。例如，芯可以由纤维芯材料制成。

US 9 546 826B1描述了一种散热结构，其包括两个具有特定长度尺寸的不同微桁架。紧密间隔的第一微桁架用作横向流体传输的芯，并且还可以用作冷凝器和蒸发器。表面之间的距离由第二微桁架桥接，该第二微桁架在面板之间提供结构支撑和流体流动。大间距结构支撑第二微桁架可以由空心管制成。

US 2015/090428 A1描述了一种热管，包括壳体和芯。芯包括第一烧结层、第二烧结层和第三烧结层。第一烧结层具有多个第一气孔和第一孔隙率，第二烧结层具有多个第二孔和第二孔隙率，第三烧结层具有多个第三孔和第三孔隙率。

KR 2019 0091679A描述了一种用于热管系统的蒸发器，其中用于热管系统的蒸发器通过工作流体的循环来冷却加热部件，并且包括：主体，包括液相工作流体流入的流入部分和气相工作流体排出的排出部分；多孔烧结芯层，其被储存在所述本体内侧，用于将流经流入部分的液相工作流体相变为气相；以及，在烧结芯内侧形成的内部流动路径，该相变后气相工作流体在其中流动。

US 3 681 843A描述了一种热管芯组件，包括缠绕在中心芯轴上的数圈细网筛。在热管芯组件的制造过程中，细丝沿着芯轴轴向铺设在细网筛上，然后芯轴和细丝溶解在合适的蚀刻溶液中，使得在芯轴和细丝原所在位置形成管状凹槽。

US 6 460 612B1描述了多层SMA热管。热管包括蒸发器部分、冷凝器部分以及包括多个毛细管的多层芯结构。多层芯结构包括内层和外层，其中外层的孔径为40μm，内层的孔径为60μm。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的传热设备。这一目标是通过独立权利要求的主题实现的。从从属权利要求和以下描述中可以明显看出其他示例性实施例。

本发明涉及一种传热设备，包括：双多孔芯，其具有至少一层，该至少一层包括微孔主体和管状大孔(macro-pores)，以及用于包围该芯的致密壳体，其中该主体和大孔在流体上互联，并且在该层内侧至少部分重叠。

传热设备可以使用封闭在传热设备中的流体的两个连续相变以通过该设备传递热能。第一相变可以是流体从液体蒸发为蒸汽。第二相变可以是流体从蒸汽冷凝成液体。

热源可以限定传热设备的暖侧。热源可以热连接到暖侧。热源可以提供热能。散热器可以限定传热设备的冷侧。散热器可以热连接到冷侧。散热器可以吸收热能。例如，热源可以是微处理器。例如，散热器可以是散热片。

蒸发发生在暖侧。理想情况下，来自热源的热能被蒸发焓等温吸收，以导致从液体到蒸汽的第一相变。蒸汽通过传热设备将热能传输到冷侧。

蒸汽的冷凝发生在冷侧。理想情况下，冷凝焓以等温方式释放到散热器中，导致从蒸汽变回液体的第二相变。液体通过传热设备流回暖侧。

液体不同相的运动由传热设备内侧的浓度梯度来驱动。蒸汽在暖侧产生，在冷侧消失。液体在冷侧产生，在暖侧消失。