專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，該熱量輸送結(jié)構(gòu)用于當(dāng)多個(gè)電子裝置安裝在支架上并使用時(shí)將由電子裝置使用的LSI或IC生成的熱量輸送到電子裝置的外部以進(jìn)行冷卻。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，諸如計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)裝置的電子裝置使用多個(gè)裝置來(lái)提高其處理能力。并行操作多個(gè)裝置以執(zhí)行分配信息處理或分布式算法運(yùn)算的方法是主流。由于對(duì)用于安裝電子裝置的占地面積存在限制，因此已經(jīng)采用了將多個(gè)電子裝置一起安裝在一些支架上的方法。為了盡可能多地將電子裝置安裝在支架上，需要降低每一個(gè)電子裝置的高度。因此，高的散熱裝置不能安裝在LSI或IC正上方。因此，采用通過(guò)使用熱管或類(lèi)似裝置將熱量傳輸?shù)竭h(yuǎn)離LSI或IC的位置以通過(guò)設(shè)置在目標(biāo)處的熱管的端部處的冷凝部分中的散熱片或類(lèi)似裝置將熱量消散到大氣中的方法。然而，當(dāng)表現(xiàn)為IU服務(wù)器或刀片服務(wù)器的電子裝置是具有大約40mm或更小高度的矮類(lèi)型裝置時(shí)，用于相應(yīng)裝置之間的連接的電路板(被稱(chēng)作為背板)與用于執(zhí)行信號(hào)傳輸或供電并沿裝置的風(fēng)向設(shè)置的中間平面之間的面積比變得相對(duì)較大。因此，用于將冷風(fēng)發(fā)送到裝置中的開(kāi)口(通常所說(shuō)的空氣孔)僅最小地設(shè)置在電子裝置中。因此，通過(guò)具有高靜壓的風(fēng)扇強(qiáng)制供給風(fēng)，以便使風(fēng)循環(huán)到小開(kāi)口，因此沒(méi)有必要增加風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)力和噪聲。因此，已經(jīng)提出了一種將熱量輸送到電子裝置的外部并集中冷卻設(shè)置在目標(biāo)處的散熱器的方法。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖8中，雖然沒(méi)有公開(kāi)一種裝置單元，但是公開(kāi)了一種用于將由每一個(gè)卡生成的熱量輸送到設(shè)置在卡上方的冷凝部分并連接到預(yù)先布置在殼體中的冷水管以消散熱量的結(jié)構(gòu)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖4中，公開(kāi)了一種使用熱管并能夠使其冷凝部分與用作散熱器的散熱裝置之間連接和斷開(kāi)的結(jié)構(gòu)。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)第一公開(kāi)出版物第2003-179375號(hào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)第一公開(kāi)出版物第2007_08擬82號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題然而，在這些專(zhuān)利文獻(xiàn)中公開(kāi)的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)中，在冷卻具有大發(fā)熱量的LSI或IC中存在問(wèn)題。第一問(wèn)題在于在僅使用諸如熱管中的蒸汽的熱傳遞中，熱傳遞的量受到限制。熱管具有為金屬的導(dǎo)熱率的兩倍到三倍的等效導(dǎo)熱率。然而，與液體相比，蒸汽每單位體積具有非常小的潛熱。因此，在熱管中，當(dāng)發(fā)熱量變大時(shí)，工作流體在蒸發(fā)部分中變干，從而造成通常所說(shuō)的干涸現(xiàn)象，并且可以傳遞的發(fā)熱量減小。
第二個(gè)問(wèn)題在于熱阻在管狀冷凝部分中降低。熱傳遞中的熱阻可以在以下公式中被描述為熱阻=1/(蒸發(fā)傳熱系數(shù)X蒸發(fā)部分的面積)+1/(冷凝傳熱系數(shù)X冷凝部分的面積)。管狀蒸發(fā)部分的面積和管狀冷凝部分的面積由π X管的內(nèi)徑X蒸發(fā)部分或沸騰部分的接觸長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算。因此，當(dāng)通過(guò)管執(zhí)行熱傳遞時(shí)，為了減小熱阻，需要增加管的直徑， 或需要增加管的數(shù)量以增加接觸長(zhǎng)度。因此，管相對(duì)于矮電子裝置的封裝占據(jù)的體積增加， 由此封裝密度不會(huì)增加。此外，由用于輸送熱量的管本身的熱阻所占的主要比例意味著結(jié)果難以冷卻具有大發(fā)熱量的LSI或IC。此外，通過(guò)本發(fā)明人進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)工作流體除了水之外例如是氫氟醚時(shí)，與蒸發(fā)傳熱值相比，冷凝傳熱值下降一個(gè)數(shù)位?？梢酝ㄟ^(guò)這些專(zhuān)利文獻(xiàn)中公開(kāi)的其中冷凝部分的面積較小的熱量輸送結(jié)構(gòu)傳遞的熱量的量基本上被減小。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中由電子裝置中的LSI或IC產(chǎn)生的大發(fā)熱量通過(guò)使用包括蒸發(fā)和冷凝的熱傳遞循環(huán)被傳遞到電子裝置外的散熱器，而不需要使用諸如泵的特定驅(qū)動(dòng)源。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中連接到LSI 或IC的冷凝部分熱連接到設(shè)置在裝置外的散熱器以與所述散熱器分離，從而有助于裝置的擴(kuò)展和維修/替換。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為了解決以上問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)包括蒸發(fā)部分， 所述蒸發(fā)部分具有腔室結(jié)構(gòu)，并且第一散熱片豎立在所述腔室結(jié)構(gòu)中，蒸發(fā)部分熱連接到電子裝置，蒸發(fā)第一散熱片的表面上的液體冷卻劑從而將液體冷卻劑變成蒸汽冷卻劑，并將存在于第一散熱片附近的液體冷卻劑與蒸汽冷卻劑作為氣液兩相流冷卻劑一起送出；冷凝部分，所述冷凝部分具有腔室結(jié)構(gòu)，并且第二散熱片豎立在所述腔室結(jié)構(gòu)中，冷凝部分熱連接到設(shè)置在電子裝置外部的散熱器，并將與第二散熱片接觸的氣液兩相流冷卻劑變成液體冷卻劑；蒸汽管，所述蒸汽管連接蒸發(fā)部分和冷凝部分，并使從蒸發(fā)部分發(fā)送出來(lái)的氣液兩相流冷卻劑移動(dòng)到冷凝部分；和液體管，所述液體管連接蒸發(fā)部分和冷凝部分，并將液體冷卻劑從冷凝部分移動(dòng)到蒸發(fā)部分。優(yōu)選的是冷凝部分經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)連接到散熱器，并且冷凝部分可與散熱器分離。優(yōu)選的是第一散熱片和第二散熱片是板狀散熱片，并且第一散熱片與第二散熱片之間的間隙在Imm至2mm且包括Imm和2mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是在腔室中，蒸汽口沿與重力方向相反的方向設(shè)置，并且液體口設(shè)置在與蒸汽口相對(duì)的位置處，第一散熱片或第二散熱片在所述蒸汽口與所述液體口之間。優(yōu)選的是冷凝部分被拉出到電子裝置的外部，并經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)連接到散熱器。優(yōu)選的是電子裝置安裝在支架上，設(shè)置使冷水流入到支架中以及從支架流出的冷水管，通過(guò)使冷水循環(huán)進(jìn)行冷卻的水套(jacket)和冷水管通過(guò)管子連接，并且冷凝部分連接到用于每一個(gè)電子裝置的水套。
優(yōu)選的是用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)設(shè)置在電子裝置與設(shè)置在電子裝置外部的冷卻器之間。優(yōu)選的是電子裝置安裝在支架上，并且用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)設(shè)置在電子裝置與設(shè)置在電子裝置外部的冷卻器之間，并且冷凝部分熱連接到設(shè)置在支架外部的冷卻器。本發(fā)明的技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，例如，即使當(dāng)具有大發(fā)熱量的LSI 或IC安裝在矮電子裝置上，熱量也可以傳遞到設(shè)置在裝置外部的散熱器并被冷卻。因此， 風(fēng)扇或類(lèi)似裝置無(wú)須過(guò)多地旋轉(zhuǎn)，并且可以減小風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)力和噪聲。這是因?yàn)檎舭l(fā)部分和冷凝部分具有腔室結(jié)構(gòu)(散熱片豎立在該腔室結(jié)構(gòu)中)，以產(chǎn)生氣液兩相流，從而增加熱傳遞量，并且由于冷凝部分的面積的增加而減小熱阻。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，可以有助于電子裝置的維修和更換。這是因?yàn)榫哂腥缦滤龅慕Y(jié)構(gòu)其中大散熱器沒(méi)有設(shè)置在連接到LSI或IC的冷凝部分上，該冷凝部分熱連接到電子裝置外部的散熱器，并且冷凝部分和散熱器可以分離，大散熱器無(wú)須穿過(guò)電子裝置側(cè)部上的小開(kāi)口。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的安裝有用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的刀片卡(blade card)的一個(gè)示例的示意圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3是圖2中所示的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)部分和冷凝部分的腔室結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4是圖2中所示的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的整體視圖；圖5是圖2中所示的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的立體圖；圖6是顯示根據(jù)第二示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖7是顯示根據(jù)第三示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖8是顯示根據(jù)第四示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖；以及圖9是顯示根據(jù)第五示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)。這些示例性實(shí)施例用于具體地進(jìn)行說(shuō)明以便更好地理解本發(fā)明的目的，而本發(fā)明不限于這些示例性實(shí)施例，除非具體地規(guī)定。此外，為了方便更好地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征， 以下說(shuō)明中使用的附圖可以表示放大比例的相關(guān)部分，并且相應(yīng)部件的尺寸和比例可以不必與實(shí)際尺寸和比例相同。(第一示例性實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的安裝有用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的刀片卡的一個(gè)示例的示意圖。電子裝置的功能合并在一個(gè)卡11上。多個(gè)卡11通過(guò)連接器或類(lèi)似裝置連接到背板17。具有大發(fā)熱量的諸如CPU的LSI或IC安裝在卡11上。蒸發(fā)部分21直接安裝在LSI 上方。冷凝部分22安裝在開(kāi)口部分18中，該開(kāi)口部分18是沒(méi)有連接到卡11的背板17的空閑區(qū)域，并且所述冷凝部分熱連接到散熱部件25。散熱部件25熱連接到多個(gè)卡11，并通過(guò)安裝在支架上的風(fēng)扇被充分冷卻。圖2顯示了用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)的剖視圖。通過(guò)具有大發(fā)熱量的LSI 14 安裝在電路板13上的多個(gè)電子裝置12 —起安裝在支架15上。蒸發(fā)部分21直接設(shè)置在 LSI 14上方。蒸發(fā)部分21通過(guò)諸如硅潤(rùn)脂或散熱片的導(dǎo)熱構(gòu)件連接到LSI 14。冷凝部分 22固定到電子裝置12的底架開(kāi)口部分18。冷凝部分22經(jīng)由諸如硅潤(rùn)脂或散熱片的導(dǎo)熱構(gòu)件沈通過(guò)螺釘或彈簧機(jī)構(gòu)熱連接到散熱部件25。蒸發(fā)部分21和冷凝部分22每一個(gè)都包括圖3中所示的腔室結(jié)構(gòu)。蒸發(fā)部分21的基部205熱連接到LSI 14。冷凝部分22的基部205熱連接到散熱部件25。散熱片202 (第一散熱片和第二散熱片)豎立在基部205上。基部205和散熱片 202具有一體結(jié)構(gòu)，并由具有高導(dǎo)熱性的諸如銅或鋁的金屬制成。蒸發(fā)部分21的散熱片202 是板狀散熱片，并且優(yōu)選的是散熱片之間的間隙被設(shè)定為大約Imm至2mm，使得冷卻劑變成蒸汽和液體的氣液兩相流。在冷凝部分22中，如果散熱片之間的間隙太窄，則蒸汽不會(huì)進(jìn)入到散熱片之間，而如果該間隙太寬，則散熱片的面積減小。因此，在冷凝部分22中，散熱片202也是板狀散熱片，并且優(yōu)選的是與蒸發(fā)部分21中一樣，散熱片之間的間隙被設(shè)定為大約Imm至2mm。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以在冷凝部分中最大地減少熱阻?；?05和腔室201 可以通過(guò)螺釘經(jīng)由諸如0形環(huán)的密封材料固定，或者可以粘接在一起或通過(guò)釬焊粘接。然而，因?yàn)榛?05和腔室201在其內(nèi)的壓力被減小以產(chǎn)生真空的狀態(tài)下被使用，因此需要一種不會(huì)在基部205和腔室201之間產(chǎn)生壓力差漏損的粘接方法。在所述腔室中，蒸汽口 203沿與重力方向相反的方向設(shè)置(即，設(shè)置在垂直方向上的上側(cè))。在所述腔室中，液體口 204設(shè)置在與蒸汽口 203相對(duì)的位置處，且散熱片202 在液體口 204與蒸汽口 203之間。蒸汽管23連接到蒸汽口 203。液體管M連接到液體口 204。對(duì)于蒸汽管23和液體管M的材料，選擇所述管內(nèi)的冷卻劑不能穿過(guò)并且不與所述管內(nèi)的冷卻劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定材料，例如，具有使管由于減壓而不會(huì)破裂的剛度的金屬或諸如塑料的樹(shù)脂材料。因?yàn)轶w積膨脹蒸汽在蒸汽管23中流動(dòng)，因此蒸汽管23中的冷卻劑的流量大于液體管M中的冷卻劑的流量。因此，在蒸汽管23中，在冷卻劑從腔室流入管中和冷卻劑從管流出到腔室時(shí)的管摩擦力或壓力損失增加。壓力損失增加系統(tǒng)的飽和蒸氣壓力，并提高冷卻劑的沸點(diǎn)以增加熱阻。因此，優(yōu)選的是蒸汽管的內(nèi)徑比液體管M的內(nèi)徑大兩倍至三倍。散熱構(gòu)件25是里面豎立有散熱片或類(lèi)似裝置的散熱裝置。散熱構(gòu)件25保持在支架15中并設(shè)置在電子裝置12的外部。用于冷卻散熱構(gòu)件25的風(fēng)扇16安裝在支架15上。 與其中散熱構(gòu)件25安裝在電子裝置12內(nèi)部的情況相比，散熱構(gòu)件25的散熱面積可以增加。因此，通過(guò)散熱構(gòu)件25時(shí)的風(fēng)速可以比散熱構(gòu)件25安裝在電子裝置12內(nèi)部的情況降低得更多。也就是說(shuō)，與散熱器安裝在電子裝置12內(nèi)部的情況相比，可以減小風(fēng)扇16的轉(zhuǎn)速，從而能夠減小風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)力和噪聲。
接下來(lái)參照?qǐng)D4和圖5詳細(xì)地說(shuō)明本示例性實(shí)施例的整體操作。圖4顯示根據(jù)第一示例性實(shí)施例的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)。圖5是圖4的立體圖。具有低沸點(diǎn)的冷卻劑被填充到系統(tǒng)中，在所述系統(tǒng)中分別通過(guò)蒸汽管23和液體管M連接蒸發(fā)部分21和冷凝部分22。對(duì)于冷卻劑，例如，選擇諸如碳氟化合物或氫氟醚的絕緣惰性冷卻劑。為了實(shí)現(xiàn)降低沸點(diǎn)(即，冷卻劑的飽和蒸汽壓力)的狀態(tài)，在將冷卻劑填充在系統(tǒng)中之后，系統(tǒng)在壓力被減小以產(chǎn)生真空的狀態(tài)下被密封。因此，冷卻劑的沸點(diǎn)變得小于正常溫度環(huán)境的沸點(diǎn)，并且當(dāng)熱連接到蒸發(fā)部分21的LSI或IC產(chǎn)生熱量時(shí)，設(shè)置在該蒸發(fā)部分中的散熱片202的表面上的冷卻劑立即超過(guò)沸點(diǎn)，并且冷卻劑的狀態(tài)從液體變化到蒸汽。此時(shí)，對(duì)于用于將冷卻劑從液體改變到蒸汽的能量，由LSI產(chǎn)生的熱量用作潛熱。當(dāng)液體變成蒸汽泡并且體積膨脹時(shí)，該蒸汽泡通過(guò)浮力在與重力方向相反的方向上向上移動(dòng)。此時(shí)，如果散熱片之間的間隙被設(shè)定到Imm到2mm，則氣泡卷入在其附近仍然處于液態(tài)的冷卻劑并一起向上移動(dòng)，并且在蒸汽和液體的氣液兩相流的狀態(tài)下通過(guò)蒸汽管 23朝向具有低溫(即，低壓力)的冷凝部分22移動(dòng)。通過(guò)使冷卻劑成為氣液兩相流，與僅有蒸汽的情況相比，每單位體積的潛熱增加，并且可以將具有大發(fā)熱量的熱量量傳遞到冷凝部分。冷凝部分22的基部表面熱連接到散熱構(gòu)件并被冷卻。因此，氣液兩相流中移動(dòng)到冷凝部分22中的冷卻劑與冷凝部分中的散熱片202接觸，并且蒸汽被冷卻、凝結(jié)和液化。通過(guò)在重力方向上將冷凝部分22的安裝位置定位在蒸發(fā)部分21的安裝位置上方，已經(jīng)變成液體的冷卻劑通過(guò)液體管M并通過(guò)重力回流。然而，當(dāng)使用具有大表面張力的諸如水的冷卻劑時(shí)，通過(guò)將產(chǎn)生毛細(xì)管作用的稱(chēng)為吸液芯(wick)的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)用到液體管M的內(nèi)部， 無(wú)須指定蒸發(fā)部分21以及冷凝部分22的安裝位置。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的用于電子裝置12的熱量輸送結(jié)構(gòu) (熱傳遞裝置)包括蒸發(fā)部分21、冷凝部分22、蒸汽管23以及液體管M。蒸發(fā)部分21具有腔室結(jié)構(gòu)，且散熱片202豎立在該腔室結(jié)構(gòu)中，并且蒸發(fā)部分21 熱連接到電子裝置12，蒸發(fā)第一散熱片202的表面上的液體冷卻劑，從而將該冷卻劑變化成蒸汽冷卻劑，并將存在于散熱片202附近的液體冷卻劑與蒸汽冷卻劑一起作為氣液兩相流冷卻劑送出。冷凝部分22具有腔室結(jié)構(gòu)，且散熱片202豎立在該腔室結(jié)構(gòu)中，并且所述冷凝部分熱連接到設(shè)置在電子裝置12的外部的散熱部件25，并將與散熱片202接觸的氣液兩相流冷卻劑變成液體冷卻劑。蒸汽管23連接蒸發(fā)部分23和冷凝部分22，并使從蒸發(fā)部分23發(fā)送出來(lái)的氣液兩相流冷卻劑移動(dòng)到冷凝部分22。液體管M連接蒸發(fā)部分23和冷凝部分22，并使液體冷卻劑從冷凝部分22移動(dòng)到蒸發(fā)部分23。接下來(lái)說(shuō)明本示例性實(shí)施例的操作和效果。在本示例性實(shí)施例中，即使當(dāng)LSI或IC的發(fā)熱量大，通過(guò)安裝蒸發(fā)部分21也可以在不將諸如吸熱裝置的大散熱器安裝在LSI或IC正上方的情況下來(lái)執(zhí)行熱傳遞。因此，由冷卻部件占據(jù)的印跡(foot print)可以減小。因此，可以縮短例如CPU與存儲(chǔ)器之間的配線(xiàn)長(zhǎng)度，從而能夠使得計(jì)算機(jī)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在本示例性實(shí)施例中，使用與由循環(huán)液體相比可以獲得較大熱傳遞的潛熱， 而不需要使用諸如泵的外部驅(qū)動(dòng)源。另外，具有擴(kuò)大的散熱面積的散熱部件25安裝在電子裝置的外部。因此，可以減小風(fēng)扇本身的驅(qū)動(dòng)力，并且可以減小冷卻電子裝置所需的冷卻動(dòng)力。(第二示例性實(shí)施例)圖6中顯示了本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。在冷凝部分22被從設(shè)置在電子裝置12中的開(kāi)口部分18拉出來(lái)的狀態(tài)下，冷凝部分22熱連接到設(shè)置在支架15內(nèi)部的諸如冷板的散熱器31。諸如冷板的散熱器31可以例如通過(guò)在其內(nèi)提供流動(dòng)通道并且使諸如水的液體在流動(dòng)通道中流動(dòng)來(lái)液體冷卻冷凝部分 22，或者散熱器31可以通過(guò)設(shè)有散熱片的吸熱裝置來(lái)空氣冷卻冷凝部分22。如在第二示例性實(shí)施例中，通過(guò)將冷凝部分22設(shè)置在開(kāi)口部分18的外部，冷風(fēng)可以流入開(kāi)口部分18中，并且例如，可以冷卻除了電子裝置的CPU之外的芯片設(shè)備。此時(shí)，因?yàn)榫哂写蟀l(fā)熱量的CPU通過(guò)諸如冷板的散熱器31被單獨(dú)冷卻，因此可以減小冷卻電子裝置 12的內(nèi)部所需的風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)力。(第三示例性實(shí)施例)圖7中顯示了本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例。內(nèi)側(cè)冷水管41和外側(cè)冷水管42設(shè)置在支架15中，其中冷卻水通過(guò)該內(nèi)側(cè)冷水管 41流入到支架中，冷卻水通過(guò)該外側(cè)冷水管42流出來(lái)。具有流動(dòng)通道的水冷卻水套43通過(guò)管子或類(lèi)似裝置單獨(dú)地連接到相應(yīng)的冷水管41和42。水冷卻水套43分別連接到多個(gè)電子裝置12的冷凝部分22。如在第三示例性實(shí)施例中，通過(guò)一對(duì)一地將水冷卻水套43熱連接到冷凝部分22， 在擴(kuò)展或維修/更換電子裝置12時(shí)，不需要在支架15中準(zhǔn)備與電子裝置12的規(guī)格相匹配的散熱器，從而能夠簡(jiǎn)化操作。(第四示例性實(shí)施例)圖8中顯示了本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例。包括外部蒸發(fā)部分51和外部冷凝部分52的蒸發(fā)-冷凝熱傳遞循環(huán)的系統(tǒng)在電子裝置12與諸如冷板的散熱器31之間構(gòu)造而成。在這種情況下，另一個(gè)蒸發(fā)-冷凝熱傳遞循環(huán)的系統(tǒng)可以設(shè)置在電子裝置12中，或者熱量可以通過(guò)電子裝置12中的另一個(gè)裝置傳遞。當(dāng)在電子裝置12中存在另一個(gè)蒸發(fā)-冷凝循環(huán)的系統(tǒng)時(shí)，內(nèi)部冷凝部分和外部蒸發(fā)部分熱連接，從而形成多級(jí)蒸發(fā)-冷凝循環(huán)。通過(guò)實(shí)施電子裝置12外部的蒸發(fā)-冷凝循環(huán)的系統(tǒng)，即使電子裝置12與諸如冷板的散熱器31之間的安裝距離遠(yuǎn)離彼此，也可以傳遞熱量。(第五示例性實(shí)施例)圖9中顯示了本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例。外部蒸發(fā)-冷凝熱傳遞循環(huán)的外部冷凝部分52熱連接到設(shè)置在支架15的外部的外部冷卻器61，例如，里面安裝該支架的空間的空調(diào)設(shè)備。通過(guò)熱連接并且直接連接外部冷凝部分52和支架外部的冷卻器61，支架15中的風(fēng)扇可以被省略，或者可以進(jìn)一步減小驅(qū)動(dòng)力。
已經(jīng)參照示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不局限于上述示例性實(shí)施例。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)以不同方式改變本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。本申請(qǐng)基于并主張2009年9月四日提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2009-2M082號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用在此全文并入。工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，安裝在支架上的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)裝置可以應(yīng)用于用于實(shí)現(xiàn)高密度封裝而不會(huì)增加安裝面積的冷卻結(jié)構(gòu)。此外，因?yàn)榭梢詼p小冷卻所需的動(dòng)力，因此可以將空調(diào)設(shè)備應(yīng)用到服務(wù)器室或數(shù)據(jù)中心中。附圖標(biāo)記列表
11卡
12電子裝置
13基板
14LSI
15支架
16風(fēng)扇
17背板
18開(kāi)口部分
21蒸發(fā)部分
22冷凝部分
23蒸汽管
24液體管
25散熱部件
26導(dǎo)熱構(gòu)件
31冷板
41內(nèi)側(cè)冷水管
42外側(cè)冷水管
43水冷卻水套
51外部蒸發(fā)部分
52外部冷凝部分
61外部冷卻器
201腔室
202散熱片
203蒸汽口
204液體口
205基部
權(quán)利要求
1.一種用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，所述熱量輸送結(jié)構(gòu)包括蒸發(fā)部分，所述蒸發(fā)部分具有腔室結(jié)構(gòu)，并且第一散熱片豎立在所述腔室結(jié)構(gòu)中，所述蒸發(fā)部分熱連接到所述電子裝置，蒸發(fā)所述第一散熱片的表面上的液體冷卻劑從而將所述液體冷卻劑變成蒸汽冷卻劑，并將存在于所述第一散熱片附近的液體冷卻劑與所述蒸汽冷卻劑一起作為氣液兩相流冷卻劑送出；冷凝部分，所述冷凝部分具有腔室結(jié)構(gòu)，并且第二散熱片豎立在所述腔室結(jié)構(gòu)中，所述冷凝部分熱連接到設(shè)置在所述電子裝置外部的散熱器，并將與所述第二散熱片接觸的氣液兩相流冷卻劑變成液體冷卻劑；蒸汽管，所述蒸汽管連接所述蒸發(fā)部分和所述冷凝部分，并使從所述蒸發(fā)部分發(fā)送出來(lái)的氣液兩相流冷卻劑移動(dòng)到所述冷凝部分；和液體管，所述液體管連接所述蒸發(fā)部分和所述冷凝部分，并使所述液體冷卻劑從所述冷凝部分移動(dòng)到所述蒸發(fā)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述冷凝部分經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)連接到所述散熱器，并且所述冷凝部分能夠與所述散熱器分1 O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述第一散熱片和所述第二散熱片是板狀散熱片，并且所述第一散熱片與所述第二散熱片之間的間隙在Imm至 2mm且包括和2_的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，在所述腔室中，蒸汽口沿與重力方向相反的方向設(shè)置，并且液體口設(shè)置在與所述蒸汽口相對(duì)的位置處，并且所述第一散熱片或所述第二散熱片在所述蒸汽口與所述液體口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述冷凝部分被拉出到所述電子裝置的外部，并經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)連接到所述散熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述電子裝置安裝在支架上，設(shè)置使冷水流入到所述支架中和從所述支架流出的冷水管，通過(guò)使所述冷水循環(huán)進(jìn)行冷卻的水套和所述冷水管通過(guò)管子連接，并且所述冷凝部分連接到用于每一個(gè)所述電子裝置的水套。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述電子裝置與設(shè)置在所述電子裝置外部的冷卻器之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，其中，所述電子裝置安裝在支架上，并且所述用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述電子裝置與設(shè)置在所述電子裝置外部的冷卻器之間，并且所述冷凝部分熱連接到設(shè)置在所述支架外部的冷卻器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電子裝置的熱量輸送結(jié)構(gòu)，包括具有腔室結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)部分，第一散熱片豎立在所述腔室結(jié)構(gòu)中，蒸發(fā)部分熱連接到電子裝置，蒸發(fā)第一散熱片的表面上的液體冷卻劑從而將液體冷卻劑變成蒸汽冷卻劑，并將存在于第一散熱片附近的液體冷卻劑與蒸汽冷卻劑作為氣液兩相流冷卻劑送出；具有腔室結(jié)構(gòu)的冷凝部分，第二散熱片豎立在該腔室結(jié)構(gòu)中，冷凝部分熱連接到設(shè)置在電子裝置外部的散熱器，并將與第二散熱片接觸的氣液兩相流冷卻劑變成液體冷卻劑；蒸汽管，所述蒸汽管連接蒸發(fā)部分和冷凝部分，并使從蒸發(fā)部分發(fā)送出來(lái)的氣液兩相流冷卻劑移動(dòng)到冷凝部分；和液體管，所述液體管連接蒸發(fā)部分和冷凝部分，并使液體冷卻劑從冷凝部分移動(dòng)到蒸發(fā)部分。
文檔編號(hào)H01L23/427GK102577654SQ20108004270
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者吉川實(shí) 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社