熱虹吸回路散熱裝置制造方法
【專利摘要】一種熱虹吸回路散熱裝置，包括氣管組件、液管組件、至少兩個(gè)蒸發(fā)器和至少一冷凝器；各蒸發(fā)器并排布置，各蒸發(fā)器同一朝向的用以吸收熱流量的主面平齊，以使得所有蒸發(fā)器能夠一同與一平面熱源接觸而吸收平面熱源的熱流量；氣管組件連通所述冷凝器的進(jìn)口和各蒸發(fā)器的出口；液管組件連通所述冷凝器的出口和各蒸發(fā)器的進(jìn)口；所述至少兩個(gè)蒸發(fā)器相互并聯(lián)，并經(jīng)氣管組件和液管組件連接冷凝器而共同構(gòu)成可供工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的熱虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸發(fā)器的位置，以使液態(tài)工質(zhì)能夠在重力作用下由冷凝器經(jīng)所述液管進(jìn)入各蒸發(fā)器。本實(shí)用新型可與大面積平面熱源保持良好的平面接觸，增加傳熱效果，提高傳熱效率。
【專利說明】
熱虹吸回路散熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及散熱裝置，尤其涉及一種熱虹吸回路散熱裝置，適用于電子或電氣元器件或系統(tǒng)的散熱。

【背景技術(shù)】
[0002]電子或電氣設(shè)備運(yùn)行中，其內(nèi)部的電子或電氣元器件，尤其是如CPU、網(wǎng)絡(luò)芯片、IGBT模塊、功放等高熱流密度元器件，需要進(jìn)行有效的散熱得以保持在正常的工作溫度范圍內(nèi)，熱虹吸回路散熱裝置是其中高效散熱手段之一。
[0003]圖1示意了通常的熱虹吸回路系統(tǒng)，其由蒸發(fā)器I’、氣管2’、冷凝器3’和液管4’組成回路，回路內(nèi)部充填工質(zhì)，發(fā)熱元器件或者發(fā)熱模塊(統(tǒng)稱“熱源”)5’與蒸發(fā)器3’接觸。蒸發(fā)器I’吸收熱源熱量后系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)汽化，氣態(tài)工質(zhì)從氣管2’輸送到冷凝器3’后放熱液化，液化的工質(zhì)在重力作用下通過液管4’回到蒸發(fā)器I’，這個(gè)過程不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱元器件或者發(fā)熱模塊(熱源)5’的散熱，達(dá)到控制發(fā)熱元器件或者發(fā)熱模塊(熱源)5’的目的。
[0004]按圖1所示，傳統(tǒng)的熱虹吸回路系統(tǒng)中，均采用單一蒸發(fā)器和單一冷凝器配合構(gòu)成回路，熱源與蒸發(fā)器接觸而散熱。然而對(duì)于具有較大面積的熱源而言，如果采用具有相應(yīng)大面積的蒸發(fā)器來吸收熱源的熱流量很難工程實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)較大平面很難加工出傳熱接觸所要求的平面度，導(dǎo)致散熱需求較大的熱源難以通過這種傳統(tǒng)的熱虹吸回路散熱裝置進(jìn)行有效散熱。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提出一種可供具有大平面?zhèn)鳠崦娴臒嵩催M(jìn)行有效散熱的熱虹吸回路散熱裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種熱虹吸回路散熱裝置，包括氣管組件、液管組件、至少兩個(gè)蒸發(fā)器和至少一冷凝器；各蒸發(fā)器并排布置，各蒸發(fā)器同一朝向的用以吸收熱流量的主面平齊，以使得所有蒸發(fā)器能夠一同與一平面熱源接觸而吸收平面熱源的熱流量；氣管組件連通所述冷凝器的進(jìn)口和各蒸發(fā)器的出口 ；液管組件連通所述冷凝器的出口和各蒸發(fā)器的進(jìn)口 ；所述至少兩個(gè)蒸發(fā)器相互并聯(lián)，并經(jīng)氣管組件和液管組件連接冷凝器而共同構(gòu)成可供工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的熱虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸發(fā)器的位置，以使液態(tài)工質(zhì)能夠在重力作用下由冷凝器經(jīng)所述液管進(jìn)入各蒸發(fā)器。
[0007]優(yōu)選地，所述冷凝器包括換熱區(qū)域、設(shè)置于換熱區(qū)域進(jìn)口端的第一集流管和設(shè)置于換熱區(qū)域出口端的第二集流管，所述第一集流管連接所述氣管組件，所述第二集流管連接所述液管組件。
[0008]優(yōu)選地，所述冷凝器數(shù)量為兩個(gè)以上，各冷凝器的所述第一集流管之間通過管路連通，各冷凝器的所述第二集流管之間通過管路連通。
[0009]優(yōu)選地，所述冷凝器數(shù)量為一個(gè)，所述第一集流管由所述氣管組件延伸折彎而成，所述第二集流管由所述液管組件延伸折彎而成。
[0010]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器包括一供工質(zhì)流動(dòng)的換熱腔體以及分別連接換熱腔體兩端的氣管支管和液管支管，所述氣管支管連接所述氣管組件，所述液管支管連接所述液管組件。
[0011]優(yōu)選地，所述氣管組件包括一蒸發(fā)器集氣管和連接蒸發(fā)器集氣管的至少一氣管，所述氣管連接所述冷凝器的進(jìn)口，所述蒸發(fā)器集氣管分別連接各所述蒸發(fā)器的出口。
[0012]優(yōu)選地，所述氣管數(shù)量為一個(gè)，所述氣管和所述蒸發(fā)器集氣管由同一根管路折彎--? 。
[0013]優(yōu)選地，所述液管組件包括一蒸發(fā)器分液管和連接蒸發(fā)器分液管的至少一液管，所述液管連接所述冷凝器的出口，所述蒸發(fā)器分液管分別連接各所述蒸發(fā)器的進(jìn)口。
[0014]優(yōu)選地，所述液管數(shù)量為一個(gè)，所述液管和所述蒸發(fā)器分液管由同一根管路折彎--? 。
[0015]優(yōu)選地，所述熱虹吸回路通過一與熱虹吸回路連通的工質(zhì)充注管而充注工質(zhì)，所述工質(zhì)充注管末端在工質(zhì)充注完畢后通過機(jī)械或焊接方式密封。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型的熱虹吸回路散熱裝置中采用了多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的蒸發(fā)器來形成熱虹吸回路，各蒸發(fā)器并排布置且各蒸發(fā)器的主面平齊，各蒸發(fā)器可組合起來為一個(gè)大面積的平面熱源散熱，相比大平面之間直接接觸傳熱的情形，本實(shí)用新型采用多個(gè)蒸發(fā)器與具有面積的平面?zhèn)鳠崦娼佑|，相互接觸面平面度易于實(shí)現(xiàn)，保證傳熱效率。且各蒸發(fā)器可各自獨(dú)立與平面?zhèn)鳠崦鎸?shí)施固持，各蒸發(fā)器相互間能夠允許適度移位和錯(cuò)位調(diào)節(jié)，使得蒸發(fā)器的每個(gè)主面都能與平面?zhèn)鳠崦媪己媒佑|，增加傳熱效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為熱虹吸回路系統(tǒng)工作原理示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型熱虹吸回路散熱裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型熱虹吸回路散熱裝置實(shí)施例與熱源安裝的分解示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型熱虹吸回路散熱裝置實(shí)施例與熱源接觸安裝的示意圖。
[0021]其中，附圖標(biāo)記說明如下:1、蒸發(fā)器；2、氣管；3、冷凝器；4、液管；6、第一集流管；7、第二集流管；8、工質(zhì)充注管；9、蒸發(fā)器分液管；10、蒸發(fā)器集氣管；11、支管；12、換熱區(qū)域；13、熱源；14、扁管；15、空氣流；101、主面；102、主面；103、主面；104、主面。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]圖2示意了本實(shí)用新型的熱虹吸回路散熱裝置采用四個(gè)蒸發(fā)器I和一個(gè)冷凝器3情形的實(shí)例，該熱虹吸回路散熱裝置的主要組成為:并聯(lián)布置的四個(gè)蒸發(fā)器1、一蒸發(fā)器集氣管10、一蒸發(fā)器分液管9、一氣管2、一冷凝器3和一液管4，通過上述結(jié)構(gòu)形成供工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的熱虹吸回路，其中，冷凝器3位置高于四個(gè)蒸發(fā)器I的位置。
[0024]圖2中，四個(gè)蒸發(fā)器I自左向右并排排布，每個(gè)蒸發(fā)器I朝上的用來吸收熱源熱流量的主面101、102、103和104保持基本共面。各蒸發(fā)器I從外部看是一密閉腔體結(jié)構(gòu)，均具有供工質(zhì)流動(dòng)而吸收熱源熱流量的換熱腔體，換熱腔體的兩端分別通過支管11與蒸發(fā)器分液管9和蒸發(fā)器集氣管10連通，連通位置在蒸發(fā)器分液管9和蒸發(fā)器集氣管10的管壁上。以圖2中視圖方向?yàn)閰⒄?，位于上?cè)的支管11即為液管支管，其對(duì)應(yīng)蒸發(fā)器I的進(jìn)口，位于下側(cè)的支管11為氣管支管，其對(duì)應(yīng)蒸發(fā)器I的出口。即:蒸發(fā)器I的進(jìn)口與蒸發(fā)器分液管9相連通，蒸發(fā)器I的出口與蒸發(fā)器集氣管10相連通。
[0025]圖2所示實(shí)例中冷凝器3的類型是一種平行流換熱器，它主要由第一集流管6、換熱區(qū)域12和第二集流管7組成，換熱區(qū)域12大致由一組相互平行的上下貫通的多孔扁管14和焊連于扁管14之間的翅片組成，扁管14上端在管壁處與第一集流管6連通，扁管14下端在管壁處與第二集流管7連通。第一集流管6對(duì)應(yīng)冷凝器3的進(jìn)口，第二集流管7對(duì)應(yīng)冷凝器3的出口。
[0026]氣管2連通冷凝器3的第一集流管6和蒸發(fā)器集氣管10。氣管2與蒸發(fā)器集氣管10共同構(gòu)成氣管組件，以給氣態(tài)工質(zhì)提供從各蒸發(fā)器出口到冷凝器進(jìn)口的流動(dòng)通道。本實(shí)施例中，氣管2的數(shù)量為一個(gè)，其與蒸發(fā)器集氣管10由同一根管路折彎而成。在其他實(shí)施例中，還可根據(jù)工質(zhì)流量需求設(shè)置兩根或以上的氣管2。
[0027]液管4連通冷凝器3的第二集流管7和蒸發(fā)器分液管9。液管4與蒸發(fā)器分液管9共同構(gòu)成液管組件，以給液態(tài)工質(zhì)提供從冷凝器出口到各蒸發(fā)器進(jìn)口的流動(dòng)通道。本實(shí)施例中，液管4的數(shù)量為一個(gè)，其與蒸發(fā)器分液管9由同一根管路折彎而成。在其他實(shí)施例中，還可根據(jù)工質(zhì)流量需求設(shè)置兩根或以上的液管4。
[0028]該熱虹吸回路散熱裝置的工作原理為:液態(tài)工質(zhì)在各蒸發(fā)器I中吸收熱源的熱流量而汽化，氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)支管11進(jìn)入蒸發(fā)器集氣管10匯合，經(jīng)氣管2進(jìn)入冷凝器3，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝器3的第一集流管6匯集再進(jìn)入換熱區(qū)域12內(nèi)部腔體，即所有扁管14的內(nèi)空，氣態(tài)工質(zhì)在換熱區(qū)域12放熱后液化，液態(tài)工質(zhì)在第二集流管7匯集后流出冷凝器3，經(jīng)液管4進(jìn)入蒸發(fā)器分液管9，而后一一進(jìn)入每個(gè)蒸發(fā)器1，形成一個(gè)循環(huán)。由于冷凝器3的位置高于四個(gè)蒸發(fā)器I的位置，液態(tài)工質(zhì)能夠依靠重力經(jīng)液管4回流到蒸發(fā)器I。
[0029]工質(zhì)在冷凝器3的換熱區(qū)域12放熱是通過換熱區(qū)域12與外部空氣對(duì)流換熱來實(shí)現(xiàn)的，為了增強(qiáng)對(duì)流換熱效果，通常會(huì)設(shè)置空氣驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)空氣流15通過換熱區(qū)域12。
[0030]在該熱虹吸回路中，通過工質(zhì)充注管8進(jìn)行工質(zhì)的充注，工質(zhì)充注管8可設(shè)置在熱虹吸回路的任何位置。圖2所示的結(jié)構(gòu)中，工質(zhì)充注管8設(shè)置在冷凝器3的第一集流管6的管壁上，通過工質(zhì)充注管8可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱虹吸回路抽真空操作，然后工質(zhì)通過工質(zhì)充注管8充入熱虹吸回路內(nèi)，工質(zhì)充注完畢后工質(zhì)充注管8末端通過機(jī)械(如通過夾鉗夾緊封閉等)或焊接方式密封。
[0031]圖3和圖4示意了本實(shí)施例的熱虹吸回路散熱裝置的使用狀態(tài)。圖3示意了一個(gè)尚未與熱虹吸回路散熱裝置接觸安裝的熱源13，為了便于示意說明將熱源13作透明顯示，熱源13的熱流量主要通過底部平面ABCD移出，這種平面通常稱作平面?zhèn)鳠崦?，本?shí)例的熱源13將在圖3位置向下安裝，使平面?zhèn)鳠崦鍭B⑶同時(shí)與各蒸發(fā)器I主面101、102、103和104接觸，接觸后的情形如圖4所示。熱源13和各蒸發(fā)器I可再通過螺釘或其它機(jī)械方式固持接觸面，必要時(shí)在固持接觸面之前在兩者之間增設(shè)導(dǎo)熱界面材料，如導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱墊等，使得各蒸發(fā)器I能夠更有效地從平面?zhèn)鳠崦鍭BCD吸收熱源13的熱流量。
[0032]圖3和圖4中的平面?zhèn)鳠崦鍭B⑶是一面積能覆蓋住主面101、102、103和104的較大的平面，相比于采用與該平面?zhèn)鳠崦嫦喈?dāng)大小的一個(gè)大面積蒸發(fā)器進(jìn)行散熱的情形，本實(shí)施例中采用多個(gè)較小主面的蒸發(fā)器組合后與具有較大面積的平面?zhèn)鳠崦娼佑|，相互接觸面平面度易于實(shí)現(xiàn)，保證傳熱效率。本實(shí)用新型的另外的優(yōu)點(diǎn)是:各蒸發(fā)器I的主面101、102、103和104是各自獨(dú)立與一個(gè)平面?zhèn)鳠崦鎸?shí)施固持，各蒸發(fā)器I相互間能夠允許適度移位和錯(cuò)位調(diào)節(jié)，使得蒸發(fā)器I的每個(gè)主面都能與平面?zhèn)鳠崦鍭BCD良好接觸。
[0033]上述實(shí)施例中蒸發(fā)器I的數(shù)量為四個(gè)，但基于本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思，蒸發(fā)器I的數(shù)量為兩個(gè)以上，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以靈活增加或減少蒸發(fā)器I的數(shù)量，來實(shí)現(xiàn)不同熱流量的吸收要求。
[0034]上述實(shí)施例中，冷凝器3的數(shù)量僅為一個(gè)，第一集流管6和氣管2為獨(dú)立的管路相連接而連通，在某些情況下，還可將氣管2延伸折彎而形成第一集流管6，即:第一集流管6、氣管2加上蒸發(fā)器集氣管10可以是由同一根管路折彎而成。同樣地，第二集流管7也可由液管4延伸折彎而成，即:第二集流管7、液管4和蒸發(fā)器分液管9也可由同一根管路折彎--? 。
[0035]在一些散熱需求較大的情況下，冷凝器3的數(shù)量還可以設(shè)置為多個(gè)，當(dāng)設(shè)置多個(gè)冷凝器3時(shí)，各冷凝器3的第一集流管6之間通過管路連通，各冷凝器3的第二集流管7之間通過管路連通。
[0036]以上僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，包括: 至少兩個(gè)蒸發(fā)器，各蒸發(fā)器并排布置，各蒸發(fā)器同一朝向的用以吸收熱流量的主面平齊，以使得所有蒸發(fā)器能夠一同與一平面熱源接觸而吸收平面熱源的熱流量； 至少一冷凝器； 氣管組件，連通所述冷凝器的進(jìn)口和各蒸發(fā)器的出口； 液管組件，連通所述冷凝器的出口和各蒸發(fā)器的進(jìn)口 ； 所述至少兩個(gè)蒸發(fā)器相互并聯(lián)，并經(jīng)氣管組件和液管組件連接冷凝器而共同構(gòu)成可供工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的熱虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸發(fā)器的位置，以使液態(tài)工質(zhì)能夠在重力作用下由冷凝器經(jīng)所述液管進(jìn)入各蒸發(fā)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述冷凝器包括換熱區(qū)域、設(shè)置于換熱區(qū)域進(jìn)口端的第一集流管和設(shè)置于換熱區(qū)域出口端的第二集流管，所述第一集流管連接所述氣管組件，所述第二集流管連接所述液管組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述冷凝器數(shù)量為兩個(gè)以上，各冷凝器的所述第一集流管之間通過管路連通，各冷凝器的所述第二集流管之間通過管路連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述冷凝器數(shù)量為一個(gè)，所述第一集流管由所述氣管組件延伸折彎而成，所述第二集流管由所述液管組件延伸折彎--? 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)器包括一供工質(zhì)流動(dòng)的換熱腔體以及分別連接換熱腔體兩端的氣管支管和液管支管，所述氣管支管連接所述氣管組件，所述液管支管連接所述液管組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述氣管組件包括一蒸發(fā)器集氣管和連接蒸發(fā)器集氣管的至少一氣管，所述氣管連接所述冷凝器的進(jìn)口，所述蒸發(fā)器集氣管分別連接各所述蒸發(fā)器的出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述氣管數(shù)量為一個(gè)，所述氣管和所述蒸發(fā)器集氣管由同一根管路折彎而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述液管組件包括一蒸發(fā)器分液管和連接蒸發(fā)器分液管的至少一液管，所述液管連接所述冷凝器的出口，所述蒸發(fā)器分液管分別連接各所述蒸發(fā)器的進(jìn)口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述液管數(shù)量為一個(gè)，所述液管和所述蒸發(fā)器分液管由同一根管路折彎而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的熱虹吸回路散熱裝置，其特征在于，所述熱虹吸回路通過一與熱虹吸回路連通的工質(zhì)充注管而充注工質(zhì)，所述工質(zhì)充注管末端在工質(zhì)充注完畢后通過機(jī)械或焊接方式密封。
【文檔編號(hào)】F28D15/02GK203964739SQ201420436223
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】董陳 申請(qǐng)人:董陳