柔性热管.pdf

本发明涉及热管散热，提供一种柔性热管，包括散热外管以及位于所述散热外管内的散热内管，所述散热内管内具有沿长度方向设置的通孔，于所述通孔内设置有热传递部件，所述散热外管与所述散热内管均由高分子柔性材料制成，所述散热外管与所述散热内管之间具有间隙，且于所述间隙内填充有相变材料。本发明的柔性热管中，散热外管与散热内管均采用高分子柔性材料制成，对此在将柔性热管应用时，其可以根据需要进行弯折布置，可适用于安装环境较复杂的散热装置中，另外由于散热外管与散热内管之间的间隙内填充有相变材料，对此热传递部件传递或产生的热量可经由相变材料相变吸收，散热性能非常强。

权利要求书
1.  一种柔性热管，其特征在于：包括散热外管以及位于所述散热外管内的散热内管，所述散热内管内具有沿长度方向设置的通孔，于所述通孔内设置有热传递部件，所述散热外管与所述散热内管均由高分子柔性材料制成，所述散热外管与所述散热内管之间具有间隙，且于所述间隙内填充有相变材料。

2.  如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于：于所述间隙内设置有连接所述散热外管与所述散热内管的若干支撑壁，各所述支撑壁将所述间隙分隔为若干空腔，所述相变材料填充于各所述空腔内。

3.  如权利要求2所述的柔性热管，其特征在于：各所述支撑壁均沿所述散热内管与所述散热外管的长度方向延伸，且各所述支撑壁均匀间隔设置。

4.  如权利要求2所述的柔性热管，其特征在于：每一所述空腔沿所述散热外管至所述散热内管的方向呈渐缩状。

5.  如权利要求2所述的柔性热管，其特征在于：所述散热外管、所述散热内管以及各所述支撑壁均一体成型制成。

6.  如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于：所述散热外管与所述散热内管的高分子材料中均添加有石墨烯或者氮化硼。

7.  如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于：相邻两个所述空腔之间依次连通，所述散热外管上设置有排气口以及相变材料浇注口，且所述排气口与所述浇注口均与其中一所述空腔连通。

8.  如权利要求1-7任一项所述的柔性热管，其特征在于：密封所述散热内管的所述通孔，所述热传递部件为填充于所述通孔内的相变材料。

9.  如权利要求1-7任一项所述的柔性热管，其特征在于：密封所述散热管内管的所述通孔，所述热传递部件为灌注于所述通孔内流动的冷却空气。

10.  如权利要求1所述的柔性热管，其特征在于：所述散热外管沿蛇形管 的方式弯折延伸。

说明书柔性热管
技术领域
本发明涉及热管散热，尤其涉及一种柔性热管。
背景技术
热管(heat pipe)技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。但是目前市场上热管的管壳大多为金属无缝钢管，此种热管为刚性物体，正常工作时不能进行较大程度的变形。但在众多领域需要具有柔性的热管进行散热，比如内部装置复杂，内部空间狭小，不便于布置刚性热管的装置。
目前关于热管已有CN204268937U《一种筒状热管散热器》、CN104482794A《内外翅片换热管》、CN104534908A《换热管》、CN104482792A《一种轴对称型交叉内翅片强化换热管》、CN104457363A《一种缠绕管式换热器管束的换热管缠绕工艺》等专利。这些专利都是通过增加刚性结构以增大热管自身与空气的接触面积来加大散热效率，或采用一次成型技术解决热管的各种安装形式。只通过增加热管与空气的接触面积并不是最理想的增大散热能力解决方案，而通过一次成型的安装工艺也没有办法使热管能够改变安装形式进行二次使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性热管，旨在用于解决现有热管的安装与散 热难以兼容的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种柔性热管，包括散热外管以及位于所述散热外管内的散热内管，所述散热内管内具有沿长度方向设置的通孔，于所述通孔内设置有热传递部件，所述散热外管与所述散热内管均由高分子柔性材料制成，所述散热外管与所述散热内管之间具有间隙，且于所述间隙内填充有相变材料。
进一步地，于所述间隙内设置有连接所述散热外管与所述散热内管的若干支撑壁，各所述支撑壁将所述间隙分隔为若干空腔，所述相变材料填充于各所述空腔内。
进一步地，各所述支撑壁均沿所述散热内管与所述散热外管的长度方向延伸，且各所述支撑壁均匀间隔设置。
具体地，每一所述空腔沿所述散热外管至所述散热内管的方向呈渐缩状。
进一步地，所述散热外管、所述散热内管以及各所述支撑壁均一体成型制成。
进一步地，所述散热外管与所述散热内管的高分子材料中均添加有石墨烯或者氮化硼。
进一步地，相邻两个所述空腔之间依次连通，所述散热外管上设置有排气口以及相变材料浇注口，且所述排气口与所述浇注口均与其中一所述空腔连通。
具体地，密封所述散热内管的所述通孔，所述热传递部件为填充于所述通孔内的相变材料。
具体地，密封所述散热管内管的所述通孔，所述热传递部件为灌注于所述通孔内流动的冷却空气。
具体地，所述散热外管沿蛇形管的方式弯折延伸。
本发明具有以下有益效果：
本发明的柔性热管中，散热外管与散热内管均采用高分子柔性材料制成，从而使得柔性热管具有较好的弯折性能，进而方便柔性热管在应用时可以根据需要变形安装，非常方便，另外在散热外管与散热内管之间具有间隙，在该间隙空间内填充有相变材料，而在散热内管的通孔内设置有热传递部件，即该热传递部件可将其产生或吸收的热量快速传递至散热内管，而散热内管则可以将热量传递至相变材料，而相变材料通过相变吸收热量，进而可以起到散热的作用，当然还有部分热量可经相变材料传递至散热外管，由散热外管散发至外界，散热效果非常明显，对此采用这种结构的柔性热管不但方便安装，适应各种安装场合，而且散热性能非常好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的柔性热管的结构示意图；
图2为图1的柔性热管以蛇形管的结构延伸的结构示意图；
图3为图1的柔性热管应用于光缆上的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图3，本发明实施例提供一种柔性热管1，包括散热外管11以及散热内管12，散热内管12设置于散热外管11内，而散热内管12内具有沿长度方向设置的通孔121，于该通孔121内设置有热传递部件13，热传递部件13可将产生或吸收的热量传递至散热内管12，散热外管11与散热内管12均由高分子柔性材料制成，且在两者之间具有间隙14，向该间隙14空间填充有相变材料。本实施例中，散热外管11与散热内管12均为高分子柔性材料制成，不但具有一定的导热散热性能，而且柔性非常高，能够进行弯折，比如散热外管11与散热内管12均可以蛇形管的方式延伸，对此这种结构的柔性热管1可以布置于结构比较复杂的工作部件，保证散热效率，另外由于散热外管11与散热内管12之间的间隙14内填充有相变材料，则热传递部件13可以将其吸收或者产生的热量经散热内管12传递至间隙14内的相变材料，通过相变材料的相变吸热保证柔性热管1的散热性能。
参见图1以及图3，优化上述实施例，在散热外管11与散热内管12之间的间隙14内设置有若干支撑壁141，各支撑壁141的两个相对端部分别与散热外管11的内壁以及散热内管12的外壁连接，通过各支撑壁141将该间隙14空间分隔为若干空腔142，相变材料则填充于各空腔142内。本实施例中，由于散热外管11与散热内管12之间具有间隙14，通过各支撑壁141可以使得两者形成为一个整体，起到支撑散热外管11的作用，当柔性热管1受到外部冲击时，通过各支撑壁141的变形可以起到吸收冲击能量的作用，从而保证柔性热管1内部结构的稳定性。另外通过各支撑壁141分隔间隙14，分隔后的各空腔142内均填充有相变材料，且相变材料可以与支撑壁141、散热外管11内壁以及散热内管12内壁接触，对此通过设置各支撑壁141可以有效增大相变材料与柔性热管1内部结构之间的接触面积，提高柔性热管1的热传递效率。一般地，散热 外管11、散热内管12以及各支撑壁141之间均为一体成型制成，即三者为一整体，对此各支撑壁141也为高分子材料，具有较好的柔性以及热传递性能，在能够满足柔性热管1结构稳定性的前提下，保证其散热性能以及柔软性。具体在制作时，通过一次挤压或拉伸形成有散热内管12，然后采用特殊模具通过二次挤压或者拉伸形成有散热外管11，对于特殊模具主要与成型后的散热外管11与散热内管12之间的间隙14相关，比如在间隙14内具有若干支撑壁141，对此采用特殊模具使得在二次挤压或者拉伸时形成有各支撑壁141结构，另外由于各支撑壁141均沿光缆1的轴向延伸，从而可以由一次成型后的散热内管12端部处挤压或拉伸成型散热外管11与各支撑壁141，比较方便，散热内管12与散热外管11的成型可以采用胶管成型机连续两次胶管成型实现。当然在二次挤压或拉伸成型散热外管11后，应向散热外管11与散热内管12的间隙14内填充相变材料，保证散热外管11与散热内管12的散热性能。
优化上述支撑壁141的结构，各支撑壁141均沿散热内管12与散热外管11的长度方向延伸，且各支撑壁141均匀间隔设置。本实施例中，各支撑壁141绕散热外管11与散热内管12的径向分布，每相邻的两个支撑壁141之间夹设的空腔142均沿散热外管11与散热内管12的长度方向延伸，对于这种结构的支撑壁141在加工时比较方便，而且在向每一空腔142内添加相变材料时也比较简单，相邻两个空腔142之间导通，且在散热外管11上设置有与其中一空腔142连通的浇注口以及排气口，只需由该浇注口处添加相变材料，即可使得每一空腔142内均填充有相变材料。另外由于各支撑壁141绕散热外管11与散热内管12的径向均匀分布，则使得柔性热管1沿径向方向上各处的散热比较均衡，避免柔性热管1内部部分区域温度过高的问题。进一步地，每一空腔142沿散热外管11至散热内管12的方向呈渐缩状。由于散热内管12位于散热外管11 的内侧，对此散热外管11的内壁面积大于散热内管12的外壁面积，采用这种渐缩结构可以有利于增大各空腔142的体积，保证柔性热管1的散热性能。
参见图3，进一步地，在散热外管11与散热内管12的高分子材料中添加有石墨烯与氮化硼。本实施例中用于制作散热外管11与散热内管12的高分子材料为复合材料，可以向其内添加石墨烯或者氮化硼，从而可以使得散热外管11与散热内管12均具有较强的导热性能，利于柔性热管1散热。对于这种结构的柔性热管1可以将其应用于光缆中，散热内管12的通孔121内设置有内包层131以及纤芯132，且内包层131包裹纤芯132，则通孔121内的热传递部件13为内包层131与纤芯132，当然内包层131与纤芯132应采用柔性的玻璃材料制成，从而保证整体结构的柔性，方便安装使用，另外由于现代高功率光纤激光器的效率一般在75％-85％之间，一台1千瓦的光纤激光器，在掺杂光线内部有200-350瓦的热量存在，而采用这种结构的柔性热管1包裹内包层131与纤芯132时，其产生的热量可经由散热内管12、相变材料以及散热外管11的作用进行散发，可以有效避免热量对纤芯132以及内包层131的损伤。一般激光束只在纤芯132内进行传递，而泵浦光则在纤芯132与内包层131内进行传递，对此将上述柔性热管1应用于光缆上时，需要对纤芯132、内包层131以及散热内管12的内壁的折射率均作出限制，具体为沿上述顺序依次减小，即当激光束反射至内包层131与纤芯132的接触处时，内包层131的内壁可将激光束全反射至纤芯132内，同理当泵浦光反射至内包层131与散热内管12的接触处时，散热内管12的内壁可将该泵浦光全反射至内包层131内，且可穿过纤芯132。具体为纤芯132的折射率为1.93左右，内包层131的折射率为1.5左右，散热内管12的内壁折射率为1.1左右。
参见图1，在另外的实施方式中，热传递部件13还可以为其它的结构形式， 比如将散热内管12的通孔121密封，在该密封的通孔121内填充相变材料，即热传递部件13为相变材料。在本实施例中，柔性热管1可以应用于精密的电子器件中，由于柔性热管1的柔软性能非常好，则可以在电子器件的有限空间内进行弯折安装，非常方便，另外散热内管12与散热外管11之间的间隙14内填充有相变材料，同时散热内管12的通孔121内也填充有相变材料，而散热内管12与散热外管11均具有较强的导热性能，对此这种结构的柔性热管1具有超强的散热性能，电子器件应工作产生的热量可在柔性热管1的作用下快速散发，保证电子器件的正常工作。当散热内管12的通孔121密封后，其还可以在密封的通孔121内充入流动的冷却空气，即热传递部件13可为流动的冷却空气，通过流动的冷却空气可以与吸收的热量进行快速的热交换，使得这种结构的柔性热管1也具有极高的散热性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。