CN102486355A - 冷却设备和电子设备 - Google Patents

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CN102486355A CN2011103511895A CN201110351189A CN102486355A CN 102486355 A CN102486355 A CN 102486355A CN 2011103511895 A CN2011103511895 A CN 2011103511895A CN 201110351189 A CN201110351189 A CN 201110351189A CN 102486355 A CN102486355 A CN 102486355A
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尾形晋
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
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    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
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Abstract

一种冷却设备，包括：蒸发器(1)，其包括多孔体(12)、蒸汽通道(10)和液体通道(11)，蒸汽通道(10)和液体通道(11)借助于多孔体分离开，该蒸发器(1)蒸发液相工作流体；冷凝器(2)，其冷凝汽相工作流体；储液罐(3)，其储存处于液相的工作流体；蒸汽管路(4)，其连接蒸发器中的蒸汽通道的出口与冷凝器的入口；液体管路(5)，其连接冷凝器的出口和储液罐的第一入口(3A)；供液管路(6)，其连接储液罐的出口与蒸发器中的液体通道的入口；回液管路(7)，其连接蒸发器中的液体通道的出口与储液罐的第二入口(3B)；和输液单元(8)，其置于供液管路内。

Description

冷却设备和电子设备
技术领域
本文讨论的实施方式涉及冷却设备和电子设备。
背景技术
冷却诸如设置在例如计算机的电子设备内的电子部件的发热部件的一种类型的冷却设备是基于汽-液两相流的冷却设备。这种冷却设备利用当处于液相的工作流体(液相工作流体)蒸发为处于汽相的工作流体(汽相工作流体)时产生的蒸发潜热获得更高的冷却性能。
示例包括环路热管(LHP)，该环路热管(LHP)包括蒸发器，而该蒸发器包括芯部和冷凝器，其中蒸发器的出口和冷凝器的入口与蒸汽管路连接，同时冷凝器的出口和蒸发器的入口与液体管路连接，环路热管填充有工作流体。
例如，这种环路热管能够借助于芯部的毛细管力循环工作流体，由此传输热，而无需输液泵。一些冷却设备设置有液体管路上的输液泵，以保证循环工作流体。
发明内容
例如如图14中显示的，设置在如上文描述的环路热管内的蒸发器包括壳体101和芯部102，壳体101热连接至发热元件100，而芯部102与壳体101的内壁紧密接触。
芯部102具有管状形状，其具有芯部102内的腔103。芯部102具有壳体101的入口侧(图14中的右侧)上的开口端，同时具有壳体101的出口侧(图14中的左侧)上的封闭端。芯部102内的腔103与连接至壳体101的入口的液体管路104连通，限定液相工作流体经由其流动的液体通道。凹槽105限定在壳体101的内壁与芯部102之间。此凹槽105与连接至壳体101的出口的蒸汽管路106连通，限定汽相工作流体经由其流动的蒸汽通道。具体地，芯部102的端部、即芯部102的在壳体101的出口侧上的端部被封闭，限定芯部102内的腔103的盲端。换言之，蒸发器中的液体通道是盲端式的。
在如上文描述而构造的环路热管中，来自发热元件100的热借助于芯部102传送至液相工作流体，由此加热该液相工作流体，这可能造成在液相工作流体中产生蒸汽泡。这可能引起烧干(dryout)，使得难以保持冷却性能。
具体地，芯部102的端部接触蒸汽通道。因此，芯部102的端部附近的液体通道内的液相工作流体被加热至大致近似汽相工作流体的温度，这可能加速蒸汽泡的形成。此外，例如，在适合于有效地冷却诸如电子部件和印刷板的产生相当大量的热的平面发热元件的薄-平面蒸发器中，来自发热元件100的热更容易地经由芯部102传送至液相工作流体。因此，液相工作流体的温度增加，这加速了液相工作流体中蒸汽泡的产生。这往往引起烧干，使得难以保持冷却性能。
此外，对于具有带盲端的液体通道的蒸发器，即使在液体管路中设置输液泵而液相工作流体借助于输液泵传输至蒸发器，也不能去除液相工作流体中产生的蒸汽泡。
因此，需要即使在液相工作流体中产生蒸汽泡也能容易地去除这些蒸汽泡，由此获得提供稳定冷却性能的冷却设备。
本公开的冷却设备包括：蒸发器，蒸发器包括多孔体以及由多孔体分离开的蒸汽通道和液体通道，以蒸发处于液相的工作流体；冷凝器，冷凝器冷凝处于汽相的工作流体；储液罐，储液罐储存处于液相的工作流体；蒸汽管路，蒸汽管路连接蒸发器中的蒸汽通道的出口与冷凝器的入口；液体管路，液体管路连接冷凝器的出口与储液罐的第一入口；供液管路，供液管路连接储液罐的出口与蒸发器中的液体通道的入口；回液管路，回液管路连接蒸发器中的液体通道的出口与储液罐的第二入口；和输液单元，输液单元置于供液管路内。
本公开的电子设备包括：电子部件，该电子部件设置在电路板上；和冷却设备，该冷却设备冷却电子部件，冷却设备如上文描述的构造，其中电子部件热连接至蒸发器。
附图说明
图1是图示了根据本实施方式的冷却设备的构造的示意图；
图2是图示了根据本实施方式的冷却设备的操作和效果的示意性横截面图；
图3是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的储液罐和输液泵的构造的示意性立体图；
图4是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造以及包括该冷却设备的电子设备的示例性构造的示意性立体图；
图5是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的示意性立体图；
图6是图示了根据本实施方式的冷却设备的变型的示意图；
图7是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的变型以及包括该冷却设备的电子设备的示例性构造的示意性立体图；
图8是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的变型的示意性立体图；
图9是设置在根据本实施方式的冷却设备内的输液泵的变型的示意性立体图；
图10是图示了设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的另一变型以及包括该冷却设备的电子设备的示例性构造的示意性立体图；
图11是图示了其中具体示例性构造的另一变型的蒸发器用在根据本实施方式的冷却设备中的构造的示意图；
图12A和图12B是图示包括设置在根据本实施方式的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的另一变型的电子设备的效果的示意性横截面图；
图13是图示了设置在根据本实施方式内的冷却设备内的蒸发器的具体示例性构造的变型以及包括该冷却设备的电子设备的示例性构造的示意性立体图；和
图14是图示了设置在常规冷却设备内的蒸发器的问题的示意性横截面图。
具体实施方式
下面将参照图1至图5描述根据各实施方式的冷却设备和电子设备。
例如，根据本实施方式的冷却设备是冷却包括在诸如计算机(例如服务器和个人计算机)的电子设备内的诸如电子部件的发热元件的冷却设备。电子设备有时被称为电器。例如，电子部件的示例包括中央处理单元(CPU)和LSI(大规模集成电路)芯片。
此冷却设备是基于气-液两相流动的冷却设备，其通过利用当处于液相的工作流体(液相工作流体)蒸发为处于汽相的工作流体(汽相工作流体)时产生的蒸发潜热获得更高的冷却性能。
此处，将在如下示例性冷却设备的背景下描述实施方式：该示例性冷却设备包括适合于有效地冷却诸如电子部件和印刷板(电路板)的产生相当大量的热的平面发热元件的薄-平面蒸发器。注意，该薄-平面蒸发器有时称为薄蒸发器或平面蒸发器。
如图1中显示的，此冷却设备包括蒸发液相工作流体的蒸发器1、冷凝汽相工作流体的冷凝器2、储存液相工作流体的储液罐3、汽相工作流体经由其流动的蒸汽管路4、液相工作流体经由其流动的液体管路5、供液管路6、回液管路7和输液泵8。注意，由于供液管路6和回液管路7是液相工作流体在其中流动的液体管路，故而其简称为“液体管路”。尽管在本实施方式中使用了输液泵8，但这并非限制性的并且可以使用可以传输液相工作流体的任意输液单元(输液装置)。
蒸发器1内的蒸汽通道(蒸汽通路)10的出口用蒸汽管路4连接至冷凝器2的入口。冷凝器2的出口用液体管路5连接至储液罐3的第一入口3A。储液罐3的出口3C用供液管路6连接至蒸发器1内的液体通道11的入口。蒸发器1中的液体通道11的出口用回液管路7连接至储液罐3的第二入口3B。此外，输液泵8居于供液管路6内。更具体地，通过供液管路6，储液罐3的出口3C连接至输液泵8的引入开口8A，而输液泵8的排出开口8B连接至蒸发器1中的液体通道(液体通路)11的入口。
在此实施方式中，蒸发器1包括芯部12，而蒸汽通道10和液体通道11借助于芯部12分离开，发热元件9(热源)热连接至蒸发器1。在此实施方式中，蒸汽通道10设置为更靠近蒸发器1中的发热元件9，而液体通道11设置为更远离蒸发器1中的发热元件9。这种构造防止来自发热元件9的热由芯部12传送至液相工作流体，由此减少或消除液相工作流体中蒸汽泡的产生。芯部12是多孔体。在此实施方式中，芯部12是具有较小导热性的多孔体。更具体地，芯部12是由树脂制成的多孔体。该多孔体优选地具有约10μm或更小(优选为约6μm或更小)的平均孔径。该平均孔径可以用水银注射法确定。
在此实施方式中，如图2中显示的，例如，蒸发器1包括热连接至发热元件9的壳体13以及与壳体13的内壁紧密接触的芯部12。
芯部12具有管状形状，芯部12内具有腔14。芯部12在壳体13的入口侧(图2中的右侧)和出口侧(图2中的左侧)上具有开口端。芯部12的内腔14与连接至壳体13的入口的液体管路6以及连接至壳体13的出口的液体管路7连通，限定了液相工作流体经由其流动的液体通道11。
在此方式中，芯部12即芯部12的内腔14的出口侧上的芯部12的端部并非盲端，而是与连接至壳体13的出口的液体管路7连通。换言之，蒸发器1中的液体通道11并非盲端，而是与连接至蒸发器1的入口侧和出口侧的液体管路6和7连通。
凹槽15限定在壳体13的内壁与芯部12之间。此凹槽15与连接至蒸发器1的出口的蒸汽管路4连通，限定汽相工作流体经由其流动的蒸汽通道10。
以此方式，蒸发器1内的液体通道11与连接至蒸发器1的入口侧和出口侧的液体管路6和7连通。换言之，蒸发器1中的液体通道11包括出口以及入口，该液体通道11从入口延伸至出口，并且连接至蒸发器1的入口侧和出口侧上的液体管路6和7。
如图1中显示的，连接至蒸发器1的入口侧和出口侧的液体管路6和7连接至储液罐3，限定允许液相工作流体循环的循环路径(环路)。
这便利了经由蒸发器1中的液体通道11流动的液相工作流体经由蒸发器1循环，而非存留在蒸发器1内。
结果，如图2中显示的，即使由于从发热元件9经由芯部12传送的热(即热泄漏)在芯部12内侧的液体通道11中的液相工作流体内产生蒸汽泡，也能通过便利液相工作流体的流动而从芯部12内侧的液体通道11容易地去除这些蒸汽泡。这防止了烧干，由此保持制冷性能，并获得稳定的制冷性能。
具体地，芯部12的端部接触蒸汽通道10。因此，芯部12的端部附近的液体通道11内的液相工作流体被加热至大致与汽相工作流体的温度相似的温度，这可能加速蒸汽泡的形成。此外，例如在适合于有效地冷却诸如电子部件和印刷板的产生相当大量的热的平面发热元件的薄-平面蒸发器中，来自发热元件9的热更容易地经由芯部12传送至液相工作流体。因此，液相工作流体的温度增加，这加速了蒸汽泡的产生。具体地，例如，在更薄更宽(更长)的蒸发器1中，由于芯部12内的液体通道11的高度减小，故而通常防止液相工作流体进入蒸汽泡下方，这可能造成芯部12的端部附近烧干。在这种情况下，这些蒸汽泡从芯部12内的液体通道11容易地去除，由此防止烧干并获得稳定的制冷性能。
在如上文所述构造的制冷设备中，供给至蒸发器1内的液体通道1的一部分液相工作流体从芯部12面对蒸发器1内的蒸汽通道10的表面泄漏。换言之，流经蒸发器1内的液体通道11的入口的该部分液相工作流体经由芯部12泄漏至蒸发器1内的蒸汽通道10侧。
由于芯部12的一部分与蒸发器1的壳体13的一部分热接触，故而从芯部12的表面泄漏的液相工作流体被从发热元件9经由壳体13传送的热而蒸发(汽化)为汽相工作流体。
如图1中显示的，泄漏的和蒸发的汽相工作流体经由蒸发器1内的蒸汽通道10和蒸汽管路4流动至冷凝器2内。此后，在冷凝器2内去除汽相工作流体内的热，并冷却汽相工作流体以冷凝(液化)为液相工作流体。
冷凝的液相工作流体经由液体管路5流动至储液罐3内。换言之，来自冷凝器2的液相工作流体从储液罐3的第一入口3A流动至储液罐3。
储液罐3中储存的液相工作流体借助于输液泵8经由供液管路6供给至蒸发器1内的液体通道11。
因此，工作流体在由储液罐3、供液管路6、蒸发器1、蒸汽管路4、冷凝器2和液体管路5限定的循环路径内逆流。
另一方面，供给至蒸发器1内的液体通道11的液相工作流体的其余部分流经蒸发器1内的液体通道11的出口，经由回液管路7返回储液罐3。更具体地，流经蒸发器1内的液体通道11的入口的液相工作流体的其余部分保持为液相，或者一部分液相工作流体被来自芯部12的热汽化为汽相工作流体，由此形成混合相工作流体，该混合相工作流体流经蒸发器1内的液体通道11的出口，经由回液管路7返回储液罐3。
以此方式，工作流体在由储液罐3、供液管路6、蒸发器1和回液管路7限定的循环路径内逆流。
由于其可以借助于蒸发潜热和显热两者从发热元件9有效地传输热，故而此冷却设备获得了明显更好的冷却性能(热辐射特性)。
更具体地，当泄漏至芯部12以外的蒸汽通道10的液相工作流体汽化时，从发热元件9传送至蒸发器1的一部分热作为蒸发潜热(汽化热)存储在汽相工作流体中，随后经由蒸汽管路4传输至冷凝器2，经受热辐射。
此外，从发热元件9传送至蒸发器1的一部分热经由芯部12传输至液体通道11，并且作为显热存储在液体通道11内的液相工作流体内。如果液相工作流体的温度超过其饱和温度，则一部分液相工作流体相变为汽相。
在此冷却设备中，由于流经液体通道11的工作流体由输液泵8循环，提高温度的液相工作流体经由回液管路7传输至储液罐3。例如，经由回液管路7，热从回液管路7的表面辐射。以此方式，除了汽相工作流体以外，提高温度的液相工作流体从蒸发器1排出，而非存留在蒸发器1内。换言之，从发热元件9传送至蒸发器1的全部热传输至蒸发器1以外，由此大致完全地辐射热。因此，有可能使蒸发器1保持在较低温度，由此获得明显更高的冷却性能。
如前文所阐述的，此冷却设备是包括蒸发器1的环路热管(LHP)，蒸发器1包括芯部12和冷凝器2，其中蒸发器1的出口和冷凝器2的入口用蒸汽管路4连接，而冷凝器2的出口与蒸发器1的入口用液体管路5和6连接，环路热管由工作流体充满。
这种环路热管能够借助于设置在蒸发器1内的芯部12的毛细管力由循环工作流体传输热，由此进行热传输。换言之，可以借助于蒸发器1内的蒸汽压力将热传输至冷凝器2。
在此实施方式中，如上文所述构造的环路热管还设置有储液罐3、回液管路7和输液泵8。
在此实施方式中，回液管路7的一端连接至蒸发器1内的液体通道11的出口，而回液管路7的另一端连接至储液罐3。更具体地，蒸发器11内的液体通道11的出口用回液管路7连接至储液罐3的第二入口3B。此外，储液罐3和输液泵8居于连接冷凝器2的出口与蒸发器1的入口的液体管路5和6之间。更具体地，液体管路5和供液管路6设置为连接冷凝器2的出口与蒸发器1的入口的液体管路，其中冷凝器2的出口和储液罐3的第一入口3A用液体管路5连接，而储液罐3的出口3C与蒸发器1内的液体通道11的入口用供液管路6连接。此外，输液泵8置于供液管路6内。
此回路热管具有用于循环工作流体的路径：经由储液罐3、供液管路6、蒸发器1、蒸汽管路4、冷凝器2和液体管路5循环的第一路径(第一回路)；经由储液罐3、供液管路6、蒸发器1、回液管路7循环的第二路径(第二回路)。在这种构造中，流经第一路径的工作流体主要借助于细部12的毛细管力循环，而流经第二路径的工作流体则主要借助输液泵8循环。
当作为受热单元的蒸发器和作为散热器单元的冷凝器远离开时，限定更长的传输距离，而当在薄蒸发器中的液体通道狭窄、例如在微通道中时，会增加循环路径中的压力损失。在这种构造中，需要更大的输液泵(或者需要多个输液泵)。
相反，在此实施方式中，借助于输液泵8的动力循环液相工作流体的第二路径更短。此外，由于此冷却设备利用了蒸发潜热，故而与使用单相下的显热的冷却设备相比，减小了借助于输液泵8供给至蒸发器1的液相工作流体(较小量的流体)的量。
因此，由于只需要较小量的工作流体经由较短的循环路径循环，故而减小了循环路径中的压力损失，因此可以使用较小的输液泵8(或者较少数量的输液泵8)。换言之，即使使用较小的输液泵8也可以循环足量的工作流体，而不需要更大的输液泵(或者不需要增加输液泵的数量)。
此外，对于更薄更宽的薄-平面蒸发器的蒸发器1，难以借助于将液相工作流体均匀地注入较大面积的芯部12来蒸发液相工作流体。在这种蒸发器中，例如由于芯部12部分烧干，故而工作流体的循环是不稳定的。设置输液泵8可以消除这种问题，由此获得稳定的冷却性能。因此，在较小的输液泵8的帮助下，有可能使用薄-平面蒸发器有效地冷却诸如电子部件和印刷板的产生相当大量的热的平面发热元件。这意味着可以借助于减小蒸发器1的厚度(高度)(减小高度，同时增加面积)以及减小输液泵8的尺寸(或使用较少数量的输液泵8；尺寸减小和节能)来获得平面发热元件的有效冷却。注意，输液泵8的尺寸和/或数量减小转化为输液泵8容量的减小。
此外，即使当作为受热单元的蒸发器1与作为散热器单元的冷凝器2远离开继而热传输距离增加时，也可以使用较小的输液泵8。更具体地，即使当蒸发器1与冷凝器2远离开继而输液距离增加时，也可以在设置在蒸发器1内的芯部12的毛细管力以及蒸发器1内的蒸汽压力的帮助下将热传输至远离开的冷凝器2。因此，可以获得具有高效和更高性能的薄-平面蒸发器1的冷却设备。
在此实施方式中，如图3中显示的，储液罐3具有足以在液相工作流体与汽相工作流体之间分离的高度。换言之，储液罐3具有足以限定液相工作流体上方的空间的高度，同时在储液罐3中储存液相工作流体。
具体地，储液罐3的第二入口3B优选地设置为距离储液罐3的出口3C比第一入口3A更远。更具体地，储液罐3优选地包括出口3C、第一入口3A和第二入口3B，出口3C连接有供液管路6，第一入口3A设置在出口3C附近并且连接有液体管路5，第二入口3B设置为更远离出口3C并且连接有回液管路7。
在此实施方式中，储液罐3的出口3C设置在储液罐3的一个壁3X即工作流体的循环方向下游的壁上的较低位置。此外，储液罐3的第二入口3B设置在与储液罐3的一个壁3X相对的另一壁3Y即工作流体的循环方向的上游的壁上。此外，储液罐3的第一入口3A设置在与储液罐3的一个壁3X和另一壁3Y垂直的壁3Z上。在此实施方式中，连接至储液罐3的第一入口3A的液体管路5在储液罐3内延伸，使其一端位于储液罐3的出口3C附近。
以此方式，未在蒸发器1内蒸发、流经蒸发器1内的液体通道11、通过回液管路7返回储液罐3的液相工作流体在尽可能远离储液罐3的出口3C的位置引入储液罐3。由此，保证了如果存在蒸汽泡，则将蒸汽泡从液相工作流体中去除。
另一方面，冷凝器2中液化并经由液体管路5返回储液罐3的液相工作流体在尽可能靠近储液罐3的出口3C的位置引入储液罐3。由此，在冷凝器中冷却而没有蒸汽泡的液相工作流体从储液罐3的出口3C快速地排出，随后借助于输液泵8供给至蒸发器1。
此外，即使当包含蒸汽泡的液相工作流体流入储液罐3时，也通过将储液罐3的出口3C布置在较低位置，而使蒸汽泡浮出至罐3的上部位置，并防止其引入流经储液罐3的出口的工作流体。
如上文描述而构造的冷却设备例如用于冷却包括在诸如计算机的电子设备20中的电子部件21(见图4)。在此情况下，电子设备20包括电子部件21和如上文描述而构造(见图1)以冷却这些电子部件21的冷却设备22，其中电子部件21热连接至包括在冷却设备22中的蒸发器1。
在此情况下，电子部件21可以通过诸如印刷板(见图4)的电路板23接触包括在冷却设备22内的蒸发器1的前表面(顶部侧)和后表面(底部侧)中的至少一个，或者电子部件21可以直接接触包括在冷却设备22内的蒸发器1的前表面和后表面中的至少一个。
例如，包括安装在其上的电子部件21的诸如印刷板的电路板23可以设置在包括在冷却设备22的蒸发器1的前表面和后表面中的至少一个(见图4)。替代性地，包括在冷却设备2内的蒸发器1可以布置在设置在诸如印刷板的电路板上的电子部件的前表面上。替代性地，设置在诸如印刷板的电路板上的电子部件可以布置为使电子部件直接接触包括在冷却设备2内的蒸发器1的前表面。其上安装有电子部件的电路板经受来自作为发热元件的电子部件的热。由于整个电路板发热并且其具有平板形状，故而这种电路板被称为板式发热元件或平面(平板)发热元件。
下面将参照图4和图5在包括平面蒸发器1的示例性电子设备20的背景下进行描述，该平面蒸发器1设置在平面蒸发器1的前后表面两表面上，有效地冷却平面发热元件24。
如图5中显示的，蒸发器1包括壳体13(在此实施方式中为金属壳体)、芯部12、液体入口侧多支管25和液体出口侧多支管26，该壳体13包括液体入口13A、液体出口13B和蒸汽出口13C，芯部12是由树脂制成的多孔体，液体入口侧多支管25由树脂制成，并且液体出口侧多支管26由树脂制成。
在此实施方式中，芯部12包括平面部12A、多个伸出部12B和多个通孔12C，多个伸出部12B设置在平面部12A的前后表面两表面上，沿着第一方向延伸，并且设置为相互平行，而多个通孔12C形成在平面部12A内侧，沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，并且设置为相互平行。
在此实施方式中，如图4中显示的，将两个树脂多孔板12AX的后表面粘结在一起以形成包括平面部12A、伸出部12B和通孔12C的芯部12，该两个树脂多孔板12AX在前表面侧具有多个伸出部12B，每个伸出部12B均具有矩形横截面，而在后表面侧具有多个凹入部12CX，每个凹入部12CX均具有半圆形横截面。
因此，一旦将芯部12包装在壳体13内，则设置在前表面上的多个伸出部12B的前表面与壳体13的顶部壁接触，而设置在后表面上的多个伸出部12B的前表面与壳体13的底部壁接触。
因此，由壳体13的顶部壁、芯部12的平面部12A和伸出部12B围住的多个区域限定多个通孔，该多个通孔沿着第一方向延伸并且设置为相互平行，限定汽相工作流体经由其流动的蒸汽通道10。更具体地，设置在芯部12的前表面上的多个伸出部12B之间的空间限定凹槽15，而多个凹槽15的顶部由壳体13的顶部壁封闭，限定蒸汽通道10。
类似地，由壳体13的底部壁、芯部12的平面部12A和伸出部12B围住的多个区域限定多个通孔，该多个通孔沿着第一方向延伸并且设置为相互平行，限定汽相工作流体经由其流动的蒸汽通道10。更具体地，设置在芯部12的后表面上的多个伸出部12B之间的空间限定凹槽15，而多个凹槽15的顶部由壳体13的底部壁封闭，限定蒸汽通道10。
因此，在此实施方式中，蒸发器1在其相对两侧上包括多个蒸汽通道10，将芯部12的平面部12A夹在中间。
此外，芯部12的平面部12A内形成的多个通孔12C限定了液相工作流体经由其流动的液体通道11。换言之，在芯部12的平面部12A的前后表面上方设置的蒸汽通道10与芯部12的平面部12A内形成的液体通道11由芯部12的平面部12A分离开。由芯部12的毛细管力供给至液体通道11的液相工作流体通过芯部12内的孔隙泄漏至蒸汽通道10侧。
此外，在此实施方式中，多个液体通道11沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，并设置为相互平行。换言之，在此实施方式中，液体通道11和蒸汽通道10沿着相互垂直的方向延伸。因此，如将在下文描述的，液体出口13B和蒸汽出口13C可以设置在蒸发器1的相互垂直的壁上。换言之，回液管路7和蒸汽管路4可以连接至蒸发器1的相互垂直的壁上。因此，保证了流经液体通道11的液相工作流体和流经蒸汽通道10的汽相工作流体用更简单的构造分离开，由此将液相工作流体引导至回液管路7，并将汽相工作流体引导至蒸汽管路4。
因此，在此实施方式中，蒸发器1具有三层结构，其中包括多个蒸汽通道10的蒸汽通道层、包括多个液体通道11的液体通道层和包括多个蒸汽通道10的蒸汽通道层堆叠起来。换言之，两个外层限定蒸汽通道层，而夹在两个蒸汽通道层之间的一个内层限定液体通道层。因此，蒸发器1包括设置在芯部12顶部的蒸汽通道10(第一蒸汽通道)、设置在芯部12的底部的蒸汽通道10(第二蒸汽通道)和芯部12内的液体通道11。在此实施方式中，对于平面蒸发器1，外蒸汽通道层优选地具有约1mm或以下的高度，而内流体通道层优选地具有约2mm或以下的高度。
具体地，在此实施方式中，芯部12是具有约40％的孔隙率和约5μm的平均孔径的由聚四氟乙烯(PTFE)树脂制成的多孔体。此外，芯部12具有约4mm的厚度以及约110mm×约110mm的平面尺寸，其中该厚度是从前表面上的伸出部12B的端部至后表面上的伸出部12B的端部的厚度。此外，蒸汽通道10具有约1mm×约1mm的横截面，而多个蒸汽通道10设置成以约2mm的间隔(间距)相互平行。此外，液体通道11具有约1mm的横截面直径，而且多个液体通道11设置为以约2mm的间隔(间距)相互平行。此外，在蒸汽通道10与液体通道11之间进行分离的芯部12的平面部12A的最小厚度约为0.5mm。
此外，如图5中显示的，如上文描述而构造的芯部12包括附连至液体通道11的一侧的液体入口侧多支管25，以及附连至另一侧而且包装在壳体13内的液体出口侧多支管26。更具体地，壳体13包括一个壁上的液体入口13A、与该一个壁相对的壁上的液体出口13B以及垂直于该一个壁的壁上的蒸汽出口13C。附连有液体入口侧多支管25和液体出口侧多支管26的芯部12包装在壳体13内，使得其液体通道11从壳体13的一个壁向与该一个壁相对的壁延伸。结果，芯部12的蒸汽通道10从垂直于该一个壁的壁延伸至该相对的壁。此外，液体入口侧多支管25的开口和供液管路6连接至壳体13的液体入口13A，同时液体开口侧多支管26的开口和回液管路7连接至液体出口13B，而蒸汽管路4连接至蒸汽出口13C。以此方式，芯部12之类包装在壳体13内，而供液管路6之类则附连至壳体13，使得供液管路6、液体入口侧多支管25、芯部12的液体通道11、液体出口侧多支管26和回液管路7相互连通，同时芯部12的蒸汽通道10和蒸汽管路4相互连通。
具体地，在此实施方式中，液体入口侧多支管25和液体出口侧多支管26是由例如MC尼龙制成的树脂多支管。此外，壳体13是具有约0.3mm的厚度的壁的铜壳体。此处，壳体13通过制作容器和盖而制造，该容器由铜制成并具有顶部开口，而该盖由铜制成以覆盖该顶部开口；将芯部12等包装在容器内；并将容器和盖焊接在一起以密封壳体13。
随后，如图4中显示的，具有安装在其上的多个电子部件21(发热部件)即平面发热元件24的印刷板23布置在如上文描述而构造的蒸发器1的平面壳体13的两个表面上即顶部和底部表面上。换言之，平面发热元件24热连接在平面蒸发器1的壳体13的两个表面上即在顶部和底部表面上。
具体地，平面蒸发器1的壳体13的顶部表面和平面发热元件24的后表面即其上安装有多个电子部件21的印刷板23的后表面与热油脂紧密接触，从而将来自平面发热元件24的热传导至平面蒸发器1。类似地，平面蒸发器1的壳体13的底部表面和平面发热元件24的后表面即其上安装有多个电子部件21的印刷板23的后表面与热油脂紧密接触，从而将来自平面发热元件24的热传导至平面蒸发器1。在此实施方式中，由发热元件24产生的热量例如约为150W。在这种情况下，约150W的热从顶部表面和底部表面中的每一个传导至平面蒸发器1，总共约300W的热。
其上安装有多个电子部件21的上文描述的印刷板23设置在电子设备20内。因此，热连接至其上安装有多个电子部件21上文描述的印刷板23的平面蒸发器1设置在包括在电子设备20内的冷却设备22内，以便冷却包括在电子设备20内的电子部件21。因此，平面蒸发器1连接至包括在如上文描述而构造的冷却设备22内的冷凝器2、储液罐3和输液泵8(见图1)。
具体地，冷凝器2布置在离蒸发器1约300mm远的位置。冷凝器2的入口用蒸汽管路4连接至上文描述的平面蒸发器1的蒸汽出口13C。此外，冷凝器2借助于例如四次折弯具有约300mm的长度、约6mm的外径和约5mm的内径的铜管，并且围绕铜管型锻出未图示的铝散热器片(散热器)来制作。此外，可以设置包括冷凝器2和未图示的鼓风风扇(冷却单元、冷却装置)的冷凝装置，以便通过向散热器片鼓风来增强冷却能力，由此提供强制空气冷却。蒸汽管路4是具有约6mm的外径和约5mm的内径的铜管。可以设置诸如散热器板的其他类型的散热器以代替散热器片。替代性地，可以通过直接向管鼓风来制冷，而非设置散热器。尽管此实施方式中使用了借助于自然空气对流或吹风的空冷冷却单元，但这非限制性的，还可以使用利用水冷却的水冷冷却单元。换言之，冷凝装置可以包括水冷冷却单元。
储液罐3布置为与上文描述的平面蒸发器1相邻。储液罐3的第一入口3A用液体管路5连接至冷凝器2的出口；储液罐3的第二入口3B用回液管路7连接至上文描述的平面蒸发器1的液体出口13B；而储液罐3的出口用供液管路6和输液泵8连接至上文描述的平面蒸发器1的液体入口13A。储液罐3是有不锈钢制成的罐，该罐具有约0.3mm的厚度的壁，约50mm×约35mm的底部外径，以及约25mm的高度。液体管路5是具有约4mm的外径和约3mm的内径的铜管。供液管路6是具有约4mm的外径和约3mm的内径的不锈钢管，同时回液管路7是具有约4mm的外径和约3mm的内径的铜管道。对于输液泵8，例如使用电磁活塞性微型泵(可通过商业途径从Shinano Kenshi公司获得，型号PPLP-03060-001)。此处，例如将乙醇用作工作流体，由于乙醇具有约855kJ/kg的蒸发潜热量和约785kg/m3的密度，故而可以传导约671J(焦耳)每1cc(立方厘米)的热量。假设从平面发热元件24向平面蒸发器1传导约300W(＝300J/s)的热量，则需要约0.45cc/秒或更大的流动速率。因此，将由输液泵8循环的液体的量调整至约0.5cc/s(＝约30cc/分钟)。注意，输液泵8可以是压电驱动膜片式泵或离心式涡轮泵。
因此，根据本实施方式的冷却设备和电子设备的有利之处在于，即使液相工作流体中产生蒸汽泡，也容易地去除这些蒸汽泡，由此获得稳定的冷却性能。
具体地，用包括上文描述的实施方式中的薄-平面式蒸发器1的冷却设备，可以有效地冷却诸如电子部件和印刷板(电路板)的产生相当大量的热的平面发热型元件。此外，由于利用蒸发潜热和蒸汽压力两者获得热传输，故而可以使用较小的输液泵8。这可以增强诸如计算机的电子设备的性能。
其上安装有操作电子部件21的印刷板23(总发热量约300W)实际使用已经描述为上文描述的具体示例性构造的冷却设备22冷却(见图4和图5)，并且测量电子部件21的温度。结果指示所有电子部件21保持为约80℃或以下的温度，由此提供令人满意的冷却。
只要由包括电子部件21的印刷板23产生的热量保持在最多约300W以内，则还确认蒸发器1中的芯部12未烧干并且防止电子部件21的反常的较高温度，而提供稳定的冷却性能。
注意，本公开内容不局限于上文阐述的实施方式的构造，而是可以在不脱离本公开内容的精神的情况下，以各种方式修改。
例如，散热器可以设置在回液管路7内进行主动散热，以便进一步增强上文描述的实施方式中的冷却设备的性能。例如，可以在回液管路7的一部分内设置作为散热器的散热器片或散热器板。此外，可以设置鼓风风扇(冷却单元，冷却装置)以便向设置在回液管路7内的散热器吹送空气，提供强制空气来提供制冷。替代性地，可以直接向回液管路7吹送空气来提供冷却，而非设置散热器。尽管在此实施方式中使用了借助于自然空气对流或吹风的空冷冷却单元，但这并非限制性的，也可以使用利用水冷却装置的水冷冷却单元。在这种情况下，回液管路7内的冷却单元与冷凝装置中的冷却单元分离开地设置。
此外，如图6中示出的，回液管路7的一部分可以设置在包括冷凝器2和未图示的鼓风风扇(冷却单元，冷却装置)的冷凝装置内进行主动热辐射而冷却。例如，如果在回液管路7内设置散热器，回液管路7布置散热器的部分可以设置在冷凝装置内。在这种情况下，冷凝装置中的冷却单元也可以用作诸如鼓风风扇的冷却单元以冷却回液管路7。由此，可以利用冷凝装置的冷却能力来冷却流经回液管路7的工作流体。替代性地，例如，如果不在回液管路7内设置散热器，则回液管路7借助于冷凝装置内的冷却单元直接冷却。
这使得能够主动地去除流经回液管路7的液相工作流体中的蒸汽泡。此外，例如如果更大量的热传导至蒸发器1，则经由芯部12流动至液相通道11的液相工作流体的温度倾向于增加。即使在这种情况下，也可以借助于主动地冷却流经回液管路7的液相工作流体而改进冷却性能。
尽管已经在平面发热元件24布置在平面蒸发器1的两个表面上的背景下描述了上文描述的实施方式，但这并非限制性的。
例如，如图7中图示的，平面发热元件24设置在平面蒸发器1的一个表面上，使得平面蒸发器1和平面发热元件24相互热连接。
在这种情况下，芯部12可以形成为包括多个伸出部12B和多个凹入部12CX的树脂多孔板，该多个伸出部12B为矩形横截面，设置在前表面侧上，沿着第一方向延伸，并且设置为相互平行，该多个凹入部12CX为半圆形横截面，设置在后表面侧上，沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，并且设置为相互平行。
在这种情况下，可以构造为一旦将芯部12包装在壳体13内，则其上形成有多个伸出部12B的表面与壳体13的顶部壁接触，而其上形成多个凹入部12CX的表面接触壳体13的底部壁。
由此，由壳体13的顶部壁、伸出部12B的侧表面和多个伸出部12B之间的底部壁围住的多个区域限定多个通孔，该多个通孔沿着第一方向延伸并且设置为相互平行，限定汽相工作流体经由其流动的蒸汽通道10。更具体地，设置在芯部12的前表面上的多个伸出部12B之间的空间限定凹槽15，而多个凹槽15的顶部由壳体13的顶部壁封闭，限定蒸汽通道10。此外，由壳体13的底部壁和凹入部12CX围住的多个区域限定多个通孔，该多个通孔沿着第一方向延伸并且设置为相互平行，限定液相工作流体经由其流动的液体通道11。在此情况下，平面发热元件24热连接至其上设置有平面蒸发器1中的蒸汽通道10的前表面。换言之，电子部件21热连接至其上设置有平面蒸发器1内的蒸汽通道10的一侧。
在此情况下，平面蒸发器1包括蒸汽通道10和液体通道11，该蒸汽通道10在芯部12的上侧即接触平面发热元件24的一侧上，而该液体通道11在芯部12的底部侧即与接触平面发热元件24相对的一侧上。换言之，平面蒸发器1具有堆叠有蒸汽通道层和液体通道层的两层式结构，蒸汽通道层包括多个蒸汽通道10，而液体通道层包括多个液体通道11。因此，蒸发器1包括蒸汽通道10和液体通道11，该蒸汽通道10设置在芯部12的顶部侧和底部侧中的一个上，该液体通道11设置在芯部12的顶部侧和底部侧中的另一个上。在此实施方式中，对于平面蒸发器1，上蒸汽通道层优选地具有约1mm或以下的高度，同时下液体通道层优选地具有约1mm或以下的高度。与上文描述的实施方式相比，如上文所述构造的这种平面蒸发器1可以具有进一步减小的高度(厚度)。
具体地，芯部12的厚度即从前表面上伸出部12B的端部至后表面上伸出部12B的端部的厚度约为2mm。此外，液体通道11的横截面高度约0.5mm。注意，其他尺寸与上文描述的实施方式的具体示例性构造中的类似。
此外，如图8中显示的，如上文描述而构造的芯部12包括附连至液体通道11的一侧的液体入口侧多支管25，和附连至另一侧并且被包装在壳体13内的液体出口侧多支管26。更具体地，壳体13包括一个壁上的液体入口13A、与该一个壁相对的壁上的液体出口13B以及垂直于该一个壁的壁上的蒸汽出口13C。附连有液体入口侧多支管25和液体出口侧多支管26的芯部12被包装在壳体13内，使得其液体通道11从壳体13的一个壁向与该一个壁相对的壁延伸。结果，芯部12的蒸汽通道10从垂直于该一个壁延伸至该相对的壁。此外，液体入口侧多支管25的开口和供液管路6连接至壳体13的液体入口13A，同时液体出口侧多支管26的开口和回液管路7连接至液体出口13B，蒸汽管路4连接至蒸汽出口13C。以此方式，芯部12之类被包装在壳体13内，而供液管路6之类则附连至壳体13，使得供液管路6、液体入口侧多支管25、芯部12的液体通道11、液体出口侧多支管26和回液管路7相互连通，同时芯部12的蒸汽通道10和蒸汽管路4相互连通。注意，多支管25和26以及壳体13的诸如材料和尺寸的具体构造与上文描述的实施方式的具体示例性构造中的相类似。
此外，如图7中显示的，平面蒸发器1的壳体13的顶部表面和平面发热元件24的后表面即其上安装有多个电子部件21的印刷板23的后表面与热油脂紧密接触，从而将来自平面发热元件24的热传导至平面蒸发器1。例如，在此实施方式中，由平面发热元件24产生的热量约为100W。即由包括在平面发热元件24内的多个电子部件21产生的热的总量约为100W。因此，此热量被传导至平面蒸发器1。
此外，与上文描述的实施方式类似，平面蒸发器1连接至包括在冷却设备22内的冷凝器2、储液罐3和输液泵8(见图1)。
具体地，冷凝器2借助于例如四次折弯具有约300mm的长度、约4mm的外径和约3mm的内径的铜管，并且围绕铜管型锻出未图示的铝散热器片(散热器)来制作。蒸汽管路4是具有约4mm的外径和约3mm的内径的铜管。液体管路5具有约3mm的外径和约2mm的内径的铜管。供液管路6是具有约3mm的外径和约2mm的内径的不锈钢管，而回液管路7是具有约3mm的外径和约2mm的内径的铜管道。如图9中显示的，例如，可以将压电式微型泵(可从Takasago Electric Industry公司获得的型号SDMP320；其具有20ml/分钟的正常流动速率，35kPa的最大泵压力，和33mm×33mm×5.5mm的外尺寸)用于输液泵8。此处，例如将乙醇用作工作流体，由于乙醇具有约855kJ/kg的蒸发潜热量和约785kg/m3的密度，故而可以传导约671J每1cc的热量。假设从平面发热元件24向平面蒸发器1传导约100W(＝100J/s)的热量，则需要约0.15cc/sec或更大的流动速率。因此，将由输液泵8循环的液体的量调整至约0.166cc/s(＝约10cc/分钟)。注意，输液泵8可以是电磁活塞式微型泵或离心式涡轮泵。注意，诸如尺寸的其他构造与上文描述的实施方式的具体示例性构造中的相类似。
其上安装有操作电子部件21的印刷板23(总发热量约100W)实际使用这种冷却设备22冷却，并且测量电子部件21的温度。结果指示所有电子部件21保持为约80℃或以下的温度，由此提供令人满意的冷却。只要由包括电子部件21的印刷板23产生的热量保持在最多约100W以内，则还确认蒸发器1中的芯部12未烧干并且防止电子部件21的反常的较高温度，而提供稳定的冷却性能。
此外，例如如图10中显示的，可以分别在平面发热元件24的两个表面即顶部表面和底部表面上设置第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y，使得第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y和平面发热元件24相互热连接。换言之，如上文描述的图7中显示的，平面发热元件24可以热连接在平面蒸发器1上，而另一平面蒸发器1可以热连接在平面发热元件24上。
在这种情况下，第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y包括接触平面发热元件24的侧面上的蒸汽通道10，和与接触平面发热元件24的侧面相对的侧面上的液体通道11。因此，第一平面蒸发器1X包括设置在芯部12(第一多孔体)的顶部侧和底部侧中的一个上的蒸汽通道10(第一蒸汽通道)，和设置在芯部12的顶部侧和底部侧中的另一个上的液体通道11(第一液体通道)。此外，第二平面蒸发器1Y包括设置在芯部12(第二多孔体)的顶部侧和底部侧中的一个上的蒸汽通道10(第二蒸汽通道)，和设置在芯部12的顶部侧和底部侧中的另一个上的液体通道11(第二液体通道)。其上设置有第一平面蒸发器1X内的蒸汽通道10的侧面热连接至电子部件21的后表面侧，而其上设置有第二平面蒸发器1Y内的蒸汽通道10的侧面热连接至电子部件21的前表面侧。注意，第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y的构造和具体示例性构造与上文描述的图7和图8中显示的平面蒸发器1中的类似。
此外，如图10中显示的，第一平面蒸发器1X的壳体13的顶部表面即蒸汽通道10侧上的壳体13的前表面与平面发热元件24的底部表面即其上安装有多个电子部件21的印刷板23的后表面通过热油脂紧密接触。此外，第二平面蒸发器1Y的壳体13的底部表面即蒸汽通道10侧上的壳体13的前表面与平面发热元件24的顶部表面即其上安装有多个电子部件21的印刷板23的前表面通过热油脂紧密接触。由此，来自平面发热元件24的热传导至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y。例如，在此实施方式中，由平面发热元件24产生的热量为约200W。即由包括在平面发热元件24内的多个电子部件21产生的总热量约为200W。因此，此热量被传导至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y。
此外，如图11中显示的，第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y连接至包括在冷却设备22内的冷凝器2、储液罐3和输液泵8。
在此实施方式中，连接至冷凝器2的蒸汽管路4分支为分别连接至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y的两个管道。更具体地，连接至第二平面蒸发器1Y的蒸汽管路4Y连接至蒸汽管路4X，该蒸汽管路4X连接冷凝器2与第一平面蒸发器1X。
此外，连接至储液罐3的回液管路7分支为分别连接至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y的两个管道。更具体地，连接至第二平面蒸发器1Y的回液管路7Y连接至回液管路7X，该回液管路7X连接储液罐3与第一平面蒸发器1X。
此外，通过输液泵8连接至储液罐3的供液管路6分支为分别连接至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y的两个管道。更具体地，连接至第二平面蒸发器1Y的供液管路6Y连接至供液管路6X，该供液管路6X通过输液泵8连接储液罐3与第一平面蒸发器1X。
因此，第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y彼此平行相互连接。换言之，由供液管路6Y、第二平面蒸发器1Y和蒸汽管路4Y限定的路径并联连接至由储液罐3、供液管路6X、第一平面蒸发器1X、蒸汽管路4X、冷凝器2和液体管路5限定的路径。此外，由储液罐3、供液管路6X、第一平面蒸发器1X和回液管路7X限定的路径并联连接至由供液管路6Y、第二平面蒸发器1Y和回液管路7Y限定的路径。
注意，上述构造并非限制性的，第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y也可以串联连接。更具体地，连接至第一平面蒸发器1X内的液体通道11的出口的回液管路7X可以连接至第二平面蒸发器1Y内的液体通道11的出口，代替供液管路6Y，同时连接至第二平面蒸发器1Y内的液体通道11的出口的回液管路7Y可以连接至储液罐3，代替回液管路7Y。在此情况下，连接至冷凝器2的蒸汽管路4(4X和4Y)分别连接至第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y。此外，通过输液泵8连接至储液罐3的供液管路6(6X)连接至第一平面蒸发器1X内的液体通道11的入口。此外，连接至第二平面蒸发器1Y内的液体通道11的入口的供液管路6(6Y)连接至第一平面蒸发器1X内的液体通道11的出口。此外，连接至第二平面蒸发器1Y内的液体通道11的出口的供液管路7(7Y)连接至储液罐3。由此，液相工作流体在从储液罐3经由供液管路6X供给至第一平面蒸发器1X之后，经由作为供液管路的回液管路7X供给至第二平面蒸发器1Y，并经由回液管路7Y返回储液罐3。
对于输液泵8，例如使用电磁活塞式微型泵(可通过商业途径从Shinano Kenshi公司获得，型号PPLP-03060-001)(见图3)。此处，例如将乙醇用作工作流体，由于乙醇具有约855kJ/kg的蒸发潜热量和约785kg/m3的密度，故而可以传导约671J每1cc的热量。假设从平面发热元件24向第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y传导约200W(＝200J/s)的热量，则需要约0.3cc/sec或更大的流动速率。因此，将由输液泵8循环的液体的量调整至约0.333cc/s(＝约20cc/min)。注意，输液泵8可以是压电驱动膜片式泵或离心式涡轮泵。
注意，诸如尺寸的其他具体构造类似于上文描述的图7和图8中显示的平面蒸发器1的情况。
此外，尽管将一部分回液管路7设置在包括冷凝器2和未图示的鼓风风扇(冷却单元，冷却装置)的冷凝装置内，由此提供图11中的主动热辐射而冷却，但这不是限制性的，并且可以使用于上文描述的实施方式(图11)类似的构造。
其上安装有操作电子部件21的印刷板23(总发热量约200W)实际使用这种冷却设备22冷却，并且测量电子部件21的温度。结果指示所有电子部件21保持为约80℃或以下的温度，由此提供令人满意的冷却。只要由包括电子部件21的印刷板23产生的热量保持在最多约200W以内，则还确认蒸发器1X和1Y中的芯部12未烧干并且防止电子部件21的反常的较高温度，而提供稳定的冷却性能。
具体地，由于与上文描述的实施方式相比，如上文所述的第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y高度(厚度)可以更进一步减小，故而第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y可以设置在发热元件24的顶部和底部两者上方。因此，可以有效地冷却例如用来获得更高密度封装的3D堆叠封装的产生大量的热的发热元件24。
例如，如图12A和12B中显示的，3D堆叠封装30是包括以三维方式堆叠的多个半导体芯片31和31X(LSI芯片)的三维堆叠封装(LSI封装)。因此，如图12A中图示的，即使在上文描述的实施方式的平面蒸发器1设置在3D堆叠封装30上、随后将3D堆叠封装30安装在印刷板(电路板)23上的情况下，也难以充分地辐射由位于底侧上即印刷板23侧上的半导体芯片31X产生的热。为了解决此问题，如图12B中显示的，通过将第一平面蒸发器1X设置在印刷板23的后表面侧上，以及将第二平面蒸发器1Y设置在3D堆叠封装30的前表面侧上，可以有效地辐射包括在3D堆叠封装30内的半导体芯片31和31X所产生的热。在这种情况下，如上文描述的，与图12A中显示的结构相比，通过使用更薄的第一平面蒸发器1X和第二平面蒸发器1Y，可以更有效地辐射包括在3D堆叠封装30内的半导体芯片31和31X产生的热，而不增加封装安装后的高度。
尽管蒸发器1内的蒸汽通道10和液体通道11沿着上文描述的实施方式中相互垂直的方向延伸，但这并非限制性的。例如，如图13中显示的，蒸发器1内的蒸汽通道10和液体通道11可以设置为沿着相同的方向延伸。
本文列举的所有示例和条件式语言意于教导的目的，以帮助读者理解发明人贡献推进本技术领域的本发明和概念，并且应解释为不局限于例如所列举的示例，而本说明书内的这种示例的组织也不涉及示例本发明的优越性和劣势。尽管已经详细描述了实施方式，但应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替换和替代。

Claims (20)

1.一种冷却设备，包括：
蒸发器，所述蒸发器包括多孔体以及由所述多孔体分离开的蒸汽通道和液体通道，用以蒸发处于液相的工作流体；
冷凝器，所述冷凝器用以冷凝处于汽相的工作流体；
储液罐，所述储液罐用以储存所述处于液相的工作流体；
蒸汽管路，所述蒸汽管路连接所述蒸发器中的所述蒸汽通道的出口与所述冷凝器的入口；
液体管路，所述液体管路连接所述冷凝器的出口与所述储液罐的第一入口；
供液管路，所述供液管路连接所述储液罐的出口与所述蒸发器中的所述液体通道的入口；
回液管路，所述回液管路连接所述蒸发器中的所述液体通道的出口与所述储液罐的第二入口；和
输液单元，所述输液单元置于所述供液管路内。
2.如权利要求1所述的冷却设备，其中，所述多孔体是由树脂形成的多孔体。
3.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述回液管路包括散热器。
4.如权利要求1或2所述的冷却设备，还包括冷凝装置，所述冷凝装置包括冷却单元和所述冷凝器，
其中，所述回液管路的一部分设置在所述冷凝装置内。
5.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述储液罐的所述第二入口设置为比所述第一入口远离所述储液罐的所述出口。
6.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述蒸汽通道和所述液体通道相互垂直地延伸。
7.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述蒸汽通道包括设置在所述多孔体的顶部侧上的第一蒸汽通道、和设置在所述多孔体的底部侧上的第二蒸汽通道，而所述液体通道是设置在所述多孔体内的液体通道。
8.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述蒸汽通道是设置在所述多孔体的顶部侧和底部侧中的一个上的蒸汽通道，而所述液体通道是设置在所述多孔体的顶部侧和底部侧中的另一个上的液体通道。
9.如权利要求1或2所述的冷却设备，其中，所述多孔体具有10μm或更小的平均孔径。
10.一种电子设备，包括：
电子部件，所述电子部件设置在电路板上；和
冷却设备，所述冷却设备冷却所述电子部件，所述冷却设备包括：
蒸发器，所述蒸发器包括多孔体以及由所述多孔体分离开的蒸
汽通道和液体通道，用以蒸发处于液相的工作流体；
冷凝器，所述冷凝器用以冷凝处于汽相的工作流体；
储液罐，所述储液罐用以储存所述处于液相的工作流体；
蒸汽管路，所述蒸汽管路连接所述蒸发器中的所述蒸汽通道的出口与所述冷凝器的入口；
液体管路，所述液体管路连接所述冷凝器的出口与所述储液罐的第一入口；
供液管路，所述供液管路连接所述储液罐的出口与所述蒸发器中的所述液体通道的入口；
回液管路，所述回液管路连接所述蒸发器中的所述液体通道的出口与所述储液罐的第二入口；和
输液单元，所述输液单元置于所述供液管路内，其中，所述电子部件热连接至所述蒸发器。
11.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述多孔体是由树脂形成的多孔体。
12.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述回液管路包括散热器。
13.如权利要求10或11所述的电子设备，还包括冷凝装置，所述冷凝装置包括冷却单元和所述冷凝器，
其中，所述回液管路的一部分设置在所述冷凝装置内。
14.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述储液罐的所述第二入口设置为比所述第一入口远离所述储液罐的所述出口。
15.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述蒸汽通道包括设置在所述多孔体的顶部侧上的第一蒸汽通道、和设置在所述多孔体的底部侧上的第二蒸汽通道，而所述液体通道是设置在所述多孔体内的液体通道。
16.如权利要求15所述的电子设备，其中，所述电子部件包括热连接至所述蒸发器的顶部侧的第一电子部件、和热连接至所述蒸发器的底部侧的第二电子部件。
17.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述蒸汽通道设置在所述多孔体的顶部侧和底部侧中的一个上，而所述液体通道是设置在所述多孔体的顶部侧和底部侧中的另一个上。
18.如权利要求17所述的电子设备，其中，所述电子部件热连接至设置有所述蒸发器中的所述蒸汽通道的一侧。
19.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述蒸发器包括：
第一蒸发器，所述第一蒸发器包括第一多孔体、第一蒸汽通道和第一液体通道，所述第一蒸发通道设置在所述第一多孔体的顶部侧和底部侧中的一个上，而所述第一液体通道设置在所述第一多孔体的顶部侧和底部侧中的另一个上；和
第二蒸发器，所述第二蒸发器包括第二多孔体、第二蒸汽通道和第二液体通道，所述第二蒸发通道设置在所述第二多孔体的顶部侧和底部侧中的一个上，而所述第二液体通道设置在所述第二多孔体的顶部侧和底部侧中的另一个上，
其中，设置有所述第一蒸发器中的所述蒸汽通道的一侧热连接至所述电子部件的后面侧，而设置有所述第二蒸发器中的所述蒸汽通道的一侧热连接至所述电子部件的前面侧。
20.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述多孔体具有10μm或更小的平均孔径。
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