CN201897577U - 热导管测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为有关一种热导管测试装置，属于机电类，于热导管两端分别设有一对该热导管加热的加热装置及一对该热导管降低温度的散热装置，利用加热装置及散热装置能对热导管内部的工作流体通过蒸发与冷凝来传递热量，其中在散热装置上设有一致冷芯片，而该致冷芯片组设有一贴覆于该热导管表面的基座以及一截取该热导管预定位置处的温度并控制该致冷芯片进行温度控制的热电模块控制器，因此，利用该热电模块控制器控制该致冷芯片能达到精准控制热平衡的测试效果。

Description

热导管测试装置

技术领域

本实用新型涉及机电类，为提供一种热导管测试装置，尤指一种利用致冷芯片主动式温控结构，使热导管温度反应快速且精确的热导管测试装置。

背景技术

一般笔记型计算机(NB)的散热模块中，包括风扇、散热片与热导管等，另外热导管也普遍应用在不适合使用风扇的地方。热导管的运作原理在于，其为一个密闭管状容器，容器内有少许液体，而管的内壁经过特殊处理后，将产生毛细作用。当热导管的一端受热时，其中液体会汽化，往较冷的一端传输流动，接触到冷的一端时，因热能散失，因此气体会回到液体状态。经由这样的循环过程，整条热导管可以形成一个散热系统，将计算机处理器、内存产生的热能导走。

随着NB体积愈做愈轻薄，因此热导管也必须往薄型化发展，对各家散热模块厂商而言，其技术难度也跟着增高。热导管主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量，热导管工作流体涵盖从低温应用的氦、氮、到高温应用的钠、钾等液态金属；较为常见的热导管工作流体则有氨、水、丙酬及甲醇等。

由于热导管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部份组成，将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热导管有两端，分别为蒸发端（加热端）和冷凝端（散热端），两端之间根据需要采取绝热措施。当热导管的一端受热时（即两端出现温差时），毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差的下流向另一端发出热并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发到冷凝的传热过程中，管内工作流体处于饱和状态，因此热导管几乎是在等温下传递热量。

而目前市面上一般进行温度散热的方式有以下两种，如附图1所示，为已有运用水冷座测试的热导管装置，于热导管1一端设有一装设加热器2的加热区段10，另一端则设有一装设水冷座3的冷却区段12，而热导管1位于加热区段10及冷却区段12中间则设有绝热区段14，而水冷座3则结合一水槽30，当进行温度控制时，须先控制水冷座3内的水温，并藉由水槽30来维持水的温度以达到对热导管1内达到热平衡，由于此种测试方式所运用的水温改变缓慢，由于热导管1内的测试值必须等到热平衡时才能读取，因此测试耗时甚久，另外，因绝热区段14无法精确控制，所以当加热器2功率改变时，绝热区段14的温度亦随之改变，若水温须调整回复至绝热区段14时则耗时更久，由于上述水槽30内的水温与驱动水流循环在运作时不仅耗能，且水流设备易发生管路故障及维修耗时使得维运成本增加，再者，因整体设备体积庞大，因此必须要有较大的腹地方可置放测试设备。

如附图2所示，为已有运用散热风扇测试的热导管装置，于热导管1a一端设有一装设加热器2a的加热区段10a，另一端则设有一装设散热风扇3a的的冷却区段12a，而热导管1a位于加热区段10a及冷却区段12a中间则设有绝热区段14a，当进行温度控制时，须先控制散热风扇3a，并藉由外部的空气温度以达到对热导管1a内达到热平衡，由于散热风扇3a利用空器温度进行散热因此会随着环境温度而改变其温度，由于风扇转速控制不易，因此很难保持加热区段10a、冷却区段12a及绝热区段14a的稳定，因此测量误差大进而影响其散热效果，此外，因绝热区段14a无法控制因此变异极大，缺乏测试数据比较基准。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种热导管测试装置，以利用该热电模块控制器控制该致冷芯片能达到精准控制热平衡的测试效果。

为达上述目的运用以下结构，本实用新型一种热导管测试装置，于热导管两端分别设有加热区段及冷却区段，且于加热区段及冷却区段间设有绝热区段，而位于加热区段则设有一对该热导管加热的加热装置，另冷却区段则设有一对该热导管降低温度的散热装置，利用加热装置及散热装置能对热导管内部的工作流体通过蒸发与冷凝来传递热量，其中在散热装置上设有一致冷芯片，而该致冷芯片组设有一贴覆于该热导管表面的基座以及一截取该热导管上绝热区段处的温度并控制该致冷芯片进行温度控制的热电模块控制器,因此，利用该热电模块控制器控制该致冷芯片能达到精准控制热平衡的测试效果。

本实用新型具体包括：

该热导管于一端装设有一对该热导管加热的加热装置，而另一端则设有一对该热导管降低温度的散热装置，其中于该散热装置上设有一致冷芯片，而该致冷芯片设有一贴覆于该热导管表面的基座及一截取该热导管预定位置处的温度并控制该致冷芯片进行温度控制的热电模块控制器。

其中该热电模块控制器设有：

一供连接于该热导管预定位置处、且进行温度控制回馈的热电偶；

一将经该热电偶线取得的温度讯号输出至该致冷芯片的热电模块驱动电源线。

其中该散热装置为散热风扇或水冷式散热器其中之一者。

其中该基座为铜材。

本实用新型的优点在于：

利用致命芯片主动式温控架构，温度反应快速精准。

利用于热导管测试，加热区段、冷却区段及绝热区段可快速达到热平衡，大幅缩短测试时间。

绝热区段的温度可被精准控制，不受加热装置功率及室温影响，测试数据有精确比较基准。

大幅提升测试的精确度与重复性，较已有方式皆快速且精准。

耗能精简，省电环保，系统体积小，节省空间，系统运作可靠度高，节省维运成本。

附图说明

图1为已有运用水冷座测试的热导管装置。

图2为已有运用散热风扇测试的热导管装置。

图3为本实用新型较佳实施例的立体示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的结构示意图。

图5为本实用新型较佳实施例的运动流体示意图。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及构造，兹绘图就本实用新型较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。

如附图3与附图4所示，为本实用新型较佳实施例的立体示意图及结构示意图，由图中可清楚看出本实用新型为一种热导管测试装置，于热导管4两端分别设有加热区段40及冷却区段42，且于加热区段40及冷却区段42间则设有绝热区段44，而位于加热区段40则设有一对该热导管4加热的加热装置5，另冷却区段42则设有一对该热导管4降低温度的散热装置6，利用加热装置5及散热装置6能对热导管4内部的工作流体通过蒸发与冷凝来传递热量，其中在散热装置6上设有一致冷芯片60，而该致冷芯片60组设有一贴覆于该热导管4表面的基座62以及一截取该热导管4上绝热区段44处的温度并控制该致冷芯片60进行温度控制的热电模块控制器64，而此热电模块控制器64设有一供连接于热导管4预定位置处（为绝热区段44）、且进行温度控制回馈的热电偶线640；及一将经该热电偶线640取得的温度讯号经控制原理计算输出至该致冷芯片60的热电模块驱动电源线642。

藉由上述的结构、组成设计，兹就本实用新型的使用情形说明如下：

如附图5所示，为本实用新型较佳实施例的运动流体示意图，由图中可清楚看出，当热导管4一端的加热区段40受到加热装置5加热时，此时热导管4两端即出现温差，热导管4中的液体则会蒸发汽化，蒸汽在压差的下流向另一端冷却区段42并藉由散热装置6达到发出热并凝结成液体，而液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回加热区段40。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。

散热装置6上设有一致冷芯片60，由于致冷芯片60由若干块N型热电材料和同等数量P型热电材料联成若干热电偶对，在此电路中接通直流电流后，就能发生能量的转移，当电流由N型组件流向P型组件的接头吸收热量，成为冷端，反之，电流由P型组件流向N型组件的接头释放热量，成为热端，因此，吸收热量和放出热量的大小由电流大小来决定。

利用热电模块控制器64所设的热电偶线640连接于热导管4的绝热区段44，而热电模块驱动电源线642则将热电偶线640取得的温度讯号输出至该致冷芯片60，藉此能通过热电模块控制器64随时感测绝热区段44的温度并随即调整致冷芯片60所输出的电流，而后通过基座62将温度变化传导至热导管4表面，此时因致冷芯片60产生的温度低于热导管4温度，因此会将其内部的热能带走，以维持绝热区段44的温度精准性，且不受加热装置5功率的影响，进而达到利用致冷芯片60主动式控温架构，使温度反应更加快速及精确。

Claims (4)

1.一种热导管测试装置，其特征在于：该热导管于一端装设有一对该热导管加热的加热装置，而另一端则设有一对该热导管降低温度的散热装置，其中于该散热装置上设有一致冷芯片，而该致冷芯片设有一贴覆于该热导管表面的基座及一截取该热导管预定位置处的温度并控制该致冷芯片进行温度控制的热电模块控制器。

2.根据权利要求1所述的热导管测试装置，其特征在于：其中该热电模块控制器设有：

一供连接于该热导管预定位置处、且进行温度控制回馈的热电偶；

一将经该热电偶线取得的温度讯号输出至该致冷芯片的热电模块驱动电源线。

3.根据权利要求1所述的热导管测试装置，其特征在于：其中该散热装置为散热风扇或水冷式散热器其中之一。

4.根据权利要求1所述的热导管测试装置，其特征在于：其中该基座为铜材。

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