[發(fā)明專利]具有多端口管和流動布置的熱虹吸裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680023579.0
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107548447A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫滕·瑟高·埃斯珀森;瑪麗亞·路易莎·安格里薩尼;馬爾科·拉福雷斯塔;蘇克溫德·S·康
• 申請（專利權(quán)）人: 阿威德熱合金有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D1/053
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 魏金霞,王艷江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及熱虹吸裝置以及采用兩相流體來冷卻的其他熱傳遞裝置。

背景技術(shù)

熱虹吸裝置廣泛地用于冷卻系統(tǒng)，比如集成電路和其他計算機電路。例如，美國專利公開2013/0104592公開了一種用于使位于機柜或其他機殼中的電子部件冷卻的熱虹吸冷卻器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面提供了一種熱虹吸裝置，該熱虹吸裝置包括蒸發(fā)器部段和冷凝器部段，該蒸發(fā)器部段布置成接收熱量并使液體蒸發(fā)，該冷凝器部段布置成將來自蒸發(fā)的液體的熱量傳遞至周圍環(huán)境以使蒸發(fā)的液體冷凝。該裝置中可以采用至少一個扁平多端口管結(jié)構(gòu)，所述至少一個扁平多端口管結(jié)構(gòu)包括該裝置的一個或多個功能部段，比如蒸發(fā)器通道和冷凝器通道。例如，扁平多端口管結(jié)構(gòu)可以具有限定一個或多個流動通道的第一部段、限定一個或多個流動通道的第二部段以及在多端口管結(jié)構(gòu)的平面中在第一部段與第二部段之間延伸的腹板。因此，腹板可以將第一部段和第二部段連接在一起，同時在第一部段與第二部段兩者之間提供至少一定程度的熱隔離。例如，腹板可以包括一個或多個缺口(例如，腹板被移除的區(qū)域)，以有助于限制第一部段與第二部段之間的熱傳遞，從而有助于減輕重量或降低成本等。

由腹板提供的第一部段與第二部段的熱隔離和/或物理隔離可以允許這些部段在熱虹吸裝置中執(zhí)行不同或相同的功能。在一些實施方式中，第一部段可以限定一個或多個蒸發(fā)通道，并且第二部段可以限定一個或多個蒸發(fā)通道、一個或多個冷凝通道或蒸發(fā)器部段的液體返回路徑。替代性地或另外地，第一部段可以限定一個或多個冷凝通道，并且第二部段可以限定一個或多個蒸發(fā)通道、一個或多個冷凝通道或冷凝器部段的蒸氣供給路徑。因此，熱虹吸裝置的不同功能部分可以形成為單個多端口管結(jié)構(gòu)的一部分，從而有助于易于組裝、簡化裝置設(shè)計和/或增強裝置操作。在使用多個管結(jié)構(gòu)的情況下，這些管結(jié)構(gòu)可以提供多種不同的功能。因此，多端口管結(jié)構(gòu)可以允許設(shè)計方面的更大的靈活性，因為可以將各種功能特征結(jié)合到裝置中所使用的管結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)中。

在一些裝置中，蒸發(fā)器部段可以包括液體返回路徑和至少一個蒸發(fā)通道，該至少一個蒸發(fā)通道布置成接收熱量并使該至少一個蒸發(fā)通道中的液體蒸發(fā)，液體返回路徑用于將冷凝的液體輸送至至少一個蒸發(fā)通道。在一個實施方式中，蒸發(fā)通道和液體返回路徑可以組合到多端口管結(jié)構(gòu)中，例如，所述至少一個蒸發(fā)通道和所述一液體返回路徑可以是扁平多端口管結(jié)構(gòu)的一部分，在該扁平多端口管結(jié)構(gòu)中，第一部段限定至少一個蒸發(fā)通道，并且第二部段限定液體返回路徑。類似地，冷凝器部段可以包括蒸氣供給路徑和至少一個冷凝通道，該至少一個冷凝通道布置成將來自蒸發(fā)的液體的熱量傳遞至周圍環(huán)境以使蒸發(fā)的液體冷凝，蒸氣供給路徑用于將蒸發(fā)的液體輸送至所述至少一個冷凝通道。該至少一個冷凝通道和該蒸氣供給路徑可以是扁平多端口管結(jié)構(gòu)的一部分，在該扁平多端口管結(jié)構(gòu)中，第二部段限定至少一個冷凝通道，第一部段限定蒸氣供給路徑。至少一個歧管可以將至少一個蒸發(fā)通道與蒸氣供給路徑流體連接并將所述至少一個冷凝通道與液體返回路徑流體連接。例如，歧管可以包括限定內(nèi)腔的外壁和定位在該內(nèi)腔中的用于將該內(nèi)腔分隔成蒸氣室和液體室分隔壁。分隔壁可以在歧管中定位成使得該至少一個蒸發(fā)通道和該蒸氣供給路徑與蒸氣室流體連通，并且該至少一個冷凝通道和該液體返回路徑與液體室流體連通。可以將兩個或更多個多端口管結(jié)構(gòu)設(shè)置成蒸發(fā)器部段或冷凝器部段的一部分，例如用以增加系統(tǒng)的熱容量。

在另一實施方式中，單個多端口管結(jié)構(gòu)可以限定冷凝器部段和蒸發(fā)器部段兩者的一部分。例如，單個扁平多端口管結(jié)構(gòu)可以具有限定蒸氣供給路徑和至少一個蒸發(fā)通道的第一部段以及限定液體返回路徑和至少一個冷凝通道的第二部段。因此，單個管結(jié)構(gòu)可以形成完整的熱虹吸裝置，并且如果需要，可以在熱虹吸裝置中設(shè)置多個這種扁平多端口管結(jié)構(gòu)。

在一些實施方式中，扁平多端口管結(jié)構(gòu)可以包括在該扁平多端口管結(jié)構(gòu)的平面中從第一部段或第二部段向外延伸的一個或多個橫向腹板。橫向腹板可以提供熱傳遞結(jié)構(gòu)(例如，與周圍環(huán)境的熱交換)或為熱虹吸裝置的各部分提供保護。另外地或替代性地，扁平多端口管結(jié)構(gòu)可以包括限定流動通道的三個或更多個部段，并且這些部段可以連接成使得相鄰部段具有在所述相鄰部段之間延伸的腹板。這可以允許多端口管結(jié)構(gòu)包括若干個不同的功能元件。例如，多端口管結(jié)構(gòu)的第一部段可以限定多個冷凝器通道，第二部段可以限定蒸氣供給路徑，并且第三部段可以限定多個冷凝器通道。