微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng),該冷卻系統(tǒng)利用了百微米量級(jí)尺寸的微槽道所具有的高強(qiáng)度取熱能力,并結(jié)合了冷卻盤管的高效冷卻能力,具有效率高、耗能低、成本低、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),可用于芯片、光電子器件、電力器件的散熱,有極高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力、電子、光電子器件的熱管理【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種適用于CPU芯片冷卻的微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]服務(wù)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的終端,其重要性不言而喻。刀片服務(wù)器能夠最大限度地節(jié)約服務(wù)器的使用空間和費(fèi)用,但也同時(shí)造成了單個(gè)機(jī)架或機(jī)架局部單位面積發(fā)熱量的急劇上升,從而導(dǎo)致了機(jī)房局部“發(fā)熱”的高熱流密度現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0003]為了解決上述發(fā)熱問(wèn)題,傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱器已經(jīng)被熱管散熱器取代。圖1為傳統(tǒng)的熱管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,熱管散熱器2從CPU芯片I中取出熱量,通過(guò)散熱片3和風(fēng)扇4,將熱量釋放到服務(wù)器所在的機(jī)房中。在機(jī)房中則安裝大功率空調(diào)來(lái)保證機(jī)房的溫度和濕度。
[0004]據(jù)統(tǒng)計(jì),在機(jī)房的能耗組成當(dāng)中,空調(diào)占據(jù)了能耗的40%左右,是能耗的主要設(shè)備。在IT行業(yè)最發(fā)達(dá)的美國(guó),IT行業(yè)每年消耗電能的數(shù)量相當(dāng)巨大,根據(jù)2011年美國(guó)環(huán)境保護(hù)部(EPA)發(fā)出的報(bào)告指出,IT行業(yè)能源預(yù)計(jì)使用量的上升速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他工業(yè),預(yù)計(jì)在5年后的用電量將是現(xiàn)在的兩倍。而我國(guó)IT行業(yè)每年的耗電量為200多億度,其中用于冷卻的電量為70億度左右,且這個(gè)數(shù)量還會(huì)以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),因此IT行業(yè)節(jié)能已刻不容緩。
[0005]隨著刀片服務(wù)器CPU芯片發(fā)熱熱流密度的提高,一方面熱管式散熱器取熱能力已經(jīng)達(dá)到了極限;另一方面,熱管散熱器將CPU芯片的巨大熱量直接釋放到機(jī)房中,這些熱量都是通過(guò)大功率空調(diào)排到室外的環(huán)境中,如此巨大的熱量使空調(diào)消耗了巨大的電能,如何能迅速而且有效的將刀片服務(wù)器產(chǎn)生的巨大熱量轉(zhuǎn)移走,保證服務(wù)器的穩(wěn)定、安全運(yùn)行就成了機(jī)房設(shè)計(jì)人員的一個(gè)艱巨的任務(wù)。此外,熱管散熱器表面安裝有風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱,在機(jī)房中,數(shù)量眾多的風(fēng)扇將會(huì)帶來(lái)巨大的噪聲。
[0006]另外,隨著大型數(shù)據(jù)中心高密度服務(wù)器與低密度混合模式的出現(xiàn),由于服務(wù)器的密度不均衡,因而產(chǎn)生的熱量也不均衡,為了保證機(jī)房運(yùn)行的穩(wěn)定性,需要以高密度服務(wù)器的熱流密度調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷量,由此造成了能源的巨大浪費(fèi),更重要的是低密度服務(wù)器表面溫度過(guò)低,在夏季濕度較高時(shí)散熱器的表面會(huì)產(chǎn)生結(jié)露,嚴(yán)重影響了服務(wù)器的穩(wěn)定性與安全性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]鑒于上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng),以解決現(xiàn)有刀片式服務(wù)器所采用的熱管散熱器取熱能力有限,機(jī)房空調(diào)耗電量過(guò)大,風(fēng)扇噪聲過(guò)大,散熱器表面存在結(jié)露的技術(shù)缺陷。
[0009]( 二 )技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)包括:微槽道取熱元件本體,其具有一與待冷卻部件相貼合的取熱面及一密閉空腔,所述取熱面與所述密閉空腔的底面相對(duì),在該底面內(nèi)壁上形成微槽道,該微槽道向上開(kāi)口,其寬度和深度的尺寸均介于ΙΟΟμπι?1000 μm之間;冷卻盤管設(shè)置于密閉空腔中,其入口和出口均連通至密閉空腔的外部;其中,微槽道內(nèi)具有液體工質(zhì),冷卻盤管內(nèi)注入有冷卻液。
[0011]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,微槽道的橫截面呈矩形、向上開(kāi)口的半圓形或向上開(kāi)口的橢圓形。
[0012]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,微槽道的橫截面呈矩形,其寬度和高度均介于ΙΟΟμπι?ΙΟΟΟμπι之間;微槽道的長(zhǎng)度與密閉空腔的長(zhǎng)度相當(dāng),相鄰兩微槽道的間距介于100 μ m?500 μ m之間。
[0013]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,微槽道在微槽道取熱元件本體底面的內(nèi)壁上呈以下形狀中的其中一種:螺旋線;漸開(kāi)線;若干個(gè)同心圓;或相互平行的若干條。
[0014]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,液體工質(zhì)為氟利昂、水、乙醇或丙酮。
[0015]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,液體工質(zhì)在密閉空腔中的充液量占整個(gè)密閉空腔體積的20% -90%。
[0016]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,冷卻盤管(300)在密閉空腔內(nèi)呈蛇形排布,其中注入的冷卻液為水。
[0017]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,微槽道取熱元件本體及冷卻盤管均由銅或鋁制備。
[0018]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,微槽道取熱元件本體的取熱面與待冷卻部件通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。
[0019]優(yōu)選地,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)中,待冷卻部件為芯片或光電子器件。
[0020](三)有益效果
[0021]從上述技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0022](I)利用微槽道結(jié)構(gòu)所具有的微尺度高強(qiáng)度取熱能力,能夠?qū)⒌镀?wù)器中CPU芯片所產(chǎn)生的熱量高效取出,該方法中微槽道所具有的高強(qiáng)度取熱能力能夠達(dá)到lOOW/cm2的量級(jí),遠(yuǎn)高于目前CPU芯片的發(fā)熱熱流密度,能夠滿足當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的CPU芯片散熱需求;
[0023](2)微槽道內(nèi)的工質(zhì)受熱蒸發(fā)后變成蒸汽,在冷卻盤管外表面冷凝后,將熱量釋放給冷卻盤管內(nèi)的冷卻水,通過(guò)冷卻盤管內(nèi)的冷卻水將熱量帶走。因此,CPU芯片產(chǎn)生的熱量最終釋放給冷卻盤管中的冷卻水,而不是機(jī)房?jī)?nèi)的空氣,有效降低了機(jī)房?jī)?nèi)空氣的溫度。因此,采用本冷卻系統(tǒng)可極大地減少甚至替代空調(diào)的使用,大幅度的減少空調(diào)的能耗;
[0024](3)散熱過(guò)程不需要風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱,有效控制了機(jī)房噪聲的產(chǎn)生;
[0025](4)密閉空腔中始終充滿著微槽道內(nèi)工質(zhì)相變產(chǎn)生的蒸汽,使密閉空腔的外壁面具有相對(duì)較高的溫度,保證了外壁面的溫度始終維持在空氣的露點(diǎn)溫度以上,避免了原有熱管式散熱器表面局部溫度過(guò)低而產(chǎn)生的結(jié)露問(wèn)題。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為傳統(tǒng)的熱管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]【主要元件】
[0029]100-密閉空腔的底面; 101-密閉空腔的側(cè)壁面;
[0030]102-密閉空腔的頂面; 200-微槽道;
[0031]300-冷卻盤管。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體實(shí)施例,并參照附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,在附圖或說(shuō)明書描述中,相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式,為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外,雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范,但應(yīng)了解,參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值,而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。實(shí)施例中提到的方向用語(yǔ),例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,僅是參考附圖的方向。因此,使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種全新的微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng),其將微尺度結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度取熱能力與高效水冷技術(shù)相結(jié)合,從而既能有效地提高取熱端的取熱能力,又能有效地減少空調(diào)的使用,降低能源的消耗。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中,提供了一為刀片服務(wù)器CPU芯片散熱的微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本實(shí)施例微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)包括:微槽道取熱元件本體以及冷卻盤管300。其中,微槽道取熱元件本體具有一與待散熱的CPU芯片外表面相貼合的取熱面以及一密閉空腔。其中,該密閉空腔的底面100與取熱面相對(duì),S卩密閉空腔底面的下表面為取熱面。在底面內(nèi)壁上形成有微槽道200,在該微槽道200向上開(kāi)口且橫截面尺寸為百微米量級(jí),其內(nèi)注入有液體工質(zhì)。冷卻盤管300設(shè)置于密閉空腔中。該冷卻盤管300通入冷卻液,其入口和出口均連通至密閉空腔的外部。
[0035]以下對(duì)本實(shí)施例微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]微槽道取熱元件本體在整體上呈長(zhǎng)方體形狀,由紫銅等具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的材料制成。密閉空腔的形狀也呈長(zhǎng)方體形狀,具有一底面100、四個(gè)側(cè)壁面101和頂面102。該微槽道取熱元件本體的底面100的外表面與CPU芯片的外表面相貼合的取熱面為長(zhǎng)方形,但本發(fā)明并不以此為限。
[0037]本發(fā)明中,該微槽道取熱元件本體的整體形狀需要視CPU芯片的形狀以及整個(gè)機(jī)柜的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì),并且與CPU芯片相貼合的取熱面需要根據(jù)CPU芯片的相應(yīng)面的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì),如果CPU芯片的相應(yīng)面為曲面的話,該取熱面就需要設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的曲面。例如,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,微槽道取熱元件本體及密閉空腔的形狀還可以是圓柱體形狀等。
[0038]如圖2所示,在密閉空腔底面100的內(nèi)壁上,形成有相互平行的若干條微槽道200。該微槽道100的長(zhǎng)度與密閉空腔的長(zhǎng)度相同,其橫截面呈矩形,該矩形的高度和寬度均介于100 μπι?1000 μm之間。相鄰兩條微槽道之間的間距介于100 μπι?500 μm之間。
[0039]由于本實(shí)施例中密閉空腔呈長(zhǎng)方體形狀,該微槽道設(shè)計(jì)為相互平行的若干條。而在本發(fā)明其他實(shí)施例中,該微槽道可以到延伸到整個(gè)內(nèi)壁長(zhǎng)度方向,或者只延伸到該內(nèi)壁長(zhǎng)度的一部分,或者在內(nèi)壁長(zhǎng)度方向分為若干段,或者該微槽道還可以是若干個(gè)的同心圓形狀或者以密閉空腔底面內(nèi)壁中心為始端的螺旋線或漸開(kāi)線形狀,均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0040]為了加工的方便,該微槽道的橫截面呈矩形,但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,該微槽道的橫截面還可以為向上開(kāi)口的半圓形、向上開(kāi)口的半橢圓形等形狀,只要具有朝向上方的蒸發(fā)面即可,并且該橫截面在各個(gè)維度上的尺寸只要介于10ym- 1000 μ m 之間即可。
[0041]本實(shí)施例中,微槽道200內(nèi)分布有液體工質(zhì)氟利昂,但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明其他實(shí)施例中,該液體工質(zhì)還可以是水、乙醇、丙酮等具有較高汽化潛熱、并具有較好潤(rùn)濕特性的液體工質(zhì)。該液體工質(zhì)充液量占整個(gè)密閉空腔體積的20% -90%。
[0042]眾多學(xué)者的研宄證明,百微米量級(jí)尺寸的微槽道能夠在槽道內(nèi)形成較大的毛細(xì)力,驅(qū)動(dòng)具有較高汽化潛熱的液體工質(zhì)均勻的分布在槽道內(nèi),形成薄液膜區(qū)域和彎月面區(qū)域,這種結(jié)構(gòu)的取熱熱流密度能夠達(dá)到lOOW/cm2的量級(jí),高于目前廣泛使用的熱管換熱器的取熱熱流密度,能夠滿足目前及今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的刀片服務(wù)器CPU芯片的取熱要求。
[0043]在密閉空腔內(nèi)安裝有一定直徑和長(zhǎng)度的具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的銅管,作為冷卻盤管300,在冷卻盤管300內(nèi)通冷卻水。其中,冷卻盤管300在密閉空腔內(nèi)的長(zhǎng)度和形狀可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì),而不局限于本實(shí)施例中的蛇形排布。
[0044]本實(shí)施例中,刀片服務(wù)器的CPU芯片與密閉空腔底面100的外壁面通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密接觸,CPU芯片所產(chǎn)生的熱量通過(guò)底面100進(jìn)入到微槽道內(nèi),加熱微槽道內(nèi)的液體工質(zhì),工質(zhì)在微槽道內(nèi)產(chǎn)生高強(qiáng)度的相變,從而高效的帶走CPU芯片所產(chǎn)生的熱量。
[0045]本實(shí)施例微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)工作前需對(duì)密閉空腔進(jìn)行抽真空,排出內(nèi)部的不凝性氣體,然后灌注液體工質(zhì)氟利昂。工作過(guò)程中,微槽道200內(nèi)氟利昂高強(qiáng)度微細(xì)尺度蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽在密閉空腔內(nèi)的冷卻盤管300的外表面冷凝,將蒸汽攜帶的CPU芯片熱量釋放給冷卻盤管內(nèi)的冷卻水,蒸汽冷凝后的冷凝液滴重新流回到密閉空腔底面100的微槽道200內(nèi),最終CPU芯片所產(chǎn)生的熱量由冷卻水釋放到環(huán)境中。
[0046]至此,已經(jīng)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)本發(fā)明微槽道與水冷聯(lián)合冷卻系統(tǒng)有了清楚的認(rèn)識(shí)。
[0047]此外,上述對(duì)各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單地更改或替換,例如:
[0048](I)微槽道的形狀和尺寸可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整;
[0049](2)液體工質(zhì)和冷卻液的材料可以根據(jù)需要合理選擇;
[0050](3)微槽道取熱元件本體的材料除了是紫銅以外,還可以是鋁等其他具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的材料;
[0051](4)冷卻盤管的材料除了是銅管以外,還可以是鋁管等其他具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的材料;
[0052](5)微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng)還可以應(yīng)用于光電子器件、電力器件等多個(gè)領(lǐng)域,而不局限于上述實(shí)施例中的芯片冷卻。
[0053]此外,需要說(shuō)明的是,所附的附圖是簡(jiǎn)化過(guò)且作為示例用。附圖中所示的元件數(shù)量、形狀及尺寸可依據(jù)實(shí)際情況而進(jìn)行修改,且元件的配置可能更為復(fù)雜。上述實(shí)施例可基于設(shè)計(jì)及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用。
[0054]綜上所述,本發(fā)明利用百微米量級(jí)尺寸的微槽道所具有的高強(qiáng)度取熱能力,結(jié)合冷卻盤管的高效冷卻能力,制備出一種微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng),具有效率高、耗能低、成本低、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),可用于芯片、光電子器件、電力器件的散熱,有極高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0055]以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微槽道與水冷聯(lián)合的冷卻系統(tǒng),其特征在于,包括: 微槽道取熱元件本體,其具有一與待冷卻部件相貼合的取熱面及一密閉空腔,所述取熱面與所述密閉空腔的底面相對(duì),在該底面內(nèi)壁上形成微槽道(200),該微槽道向上開(kāi)口,其寬度和深度的尺寸介于100 μ m?1000 μ m之間; 冷卻盤管(300),設(shè)置于所述密閉空腔中,其入口和出口均連通至所述密閉空腔的外部; 其中,所述微槽道(200)內(nèi)具有液體工質(zhì),所述冷卻盤管(300)內(nèi)注入有冷卻液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述微槽道(200)的橫截面呈矩形、向上開(kāi)口的半圓形或向上開(kāi)口的橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述微槽道(200)的橫截面呈矩形,其寬度和高度均介于100 μ m?1000 μ m之間; 所述微槽道(200)的長(zhǎng)度與所述密閉空腔的長(zhǎng)度相當(dāng),相鄰兩微槽道的間距介于100 μ m ?500 μ m 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述微槽道(200)在微槽道取熱元件本體底面的內(nèi)壁上呈以下形狀中的其中一種: 螺旋線; 漸開(kāi)線; 若干個(gè)同心圓;或 相互平行的若干條。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述液體工質(zhì)為氟利昂、水、乙醇或丙酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述液體工質(zhì)在密閉空腔中的充液量占整個(gè)密閉空腔體積的20% -90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻盤管(300)在密閉空腔內(nèi)呈蛇形排布,其中注入的冷卻液為水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述微槽道取熱元件本體及冷卻盤管(300)均由銅或鋁制備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述微槽道取熱元件本體的取熱面與所述待冷卻部件通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述待冷卻部件為CPU芯片或光電子器件。
【文檔編號(hào)】H01L23/473GK104465561SQ201410727215
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】王濤, 姜玉雁, 郭朝紅, 王志成, 唐大偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所