CN114245687A - 蒸发器、冷凝器及环路热管 - Google Patents

蒸发器、冷凝器及环路热管 Download PDF

Info

Publication number
CN114245687A
CN114245687A CN202111622990.9A CN202111622990A CN114245687A CN 114245687 A CN114245687 A CN 114245687A CN 202111622990 A CN202111622990 A CN 202111622990A CN 114245687 A CN114245687 A CN 114245687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
cavity
heat
condensation
condenser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111622990.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114245687B (zh
Inventor
李想
刘新生
张晓屿
叶青松
倪杨
连红奎
孙萌
徐亮
范春波
杨宏辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Weihan Thermal Control Technology Co ltd
Beijing Weihan Technology Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Weihan Thermal Control Technology Co ltd
Beijing Weihan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Weihan Thermal Control Technology Co ltd, Beijing Weihan Technology Co Ltd filed Critical Changzhou Weihan Thermal Control Technology Co ltd
Priority to CN202111622990.9A priority Critical patent/CN114245687B/zh
Publication of CN114245687A publication Critical patent/CN114245687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114245687B publication Critical patent/CN114245687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208Liquid cooling with phase change
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0266Heat-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 separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/04Heat-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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20309Evaporators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20318Condensers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps

Abstract

本申请涉及散热设备技术领域,尤其是涉及一种蒸发器、冷凝器及环路热管。蒸发器包括壳体和换热蒸发层;壳体的内部形成有补液腔、蒸发腔和安装腔,壳体上开设有与补液腔相连通的进液口以及与蒸发腔相连通的出气口;换热蒸发层设置于安装腔内,补液腔与蒸发腔通过换热蒸发层隔开。冷凝器包括冷凝本体,冷凝本体形成有冷凝腔,冷凝本体有与冷凝腔相对应的散热侧壁;冷凝本体设有进气通道和出液通道,进气通道的入口和出液通道的出口贯通冷凝本体的外壁,进气通道的出口和出液通道的入口均连通冷凝腔。环路热管包括该蒸发器和冷凝器。该蒸发器、冷凝器和环路热管,实现气液分离,有效减小向补液腔补充液体工质的阻力,确保对热源持续且稳定地降温。

Description

蒸发器、冷凝器及环路热管
技术领域
本申请涉及散热设备技术领域,尤其是涉及一种蒸发器、冷凝器及环路热管。
背景技术
服务器或者伺服器这种大型设备通常是设置在专用机房内的,且属于热耗较大的设备,因而机房的散热要求随着其规模增大及其内部的机柜功率密度增大而增大,目前热管技术在机房设备的散热方面起到了重要作用。
其中,热管的一端穿设于取热端,取热端设置于服务器或伺服器的CPU/GPU等发热芯片处,热管的另一端穿设于散热端,热管的内壁形成有毛细芯层,从而热管的内部因吸热而升温的冷却介质在散热端被冷却降温,通过毛细芯层抽吸回取热端,在取热端吸热升温,如此循环,达到对于服务器或伺服器的CPU/GPU等发热芯片处进行散热降温的效果。
但是,随着服务器技术的发展,CPU/GPU等发热芯片的功率密度越来越大,而机柜的内部空间却越来越小,从而导致热管的布置受到约束。
此外,热管在正常工作中,热管的内部存在很明显的气液共存现象,所以单位体积的热管的散热上限较低,在布置空间上又受到约束,所以无法满足目前越来越高的功率密度的散热需求。
此外,机柜内的电气设备以及线缆电路较为复杂,如果散热端采用液冷方式进行散热,那么需要将液冷结构设置在机柜内。但是,液冷结构存在容易发生液冷介质泄漏的缺点,为了避免发生液漏以确保机柜内的电气设备以及线缆电路等均能够可靠运行,需要确保液冷结构具有较高的可靠性,导致液冷结构的成本较高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种蒸发器、散热器及环路热管,以在一定程度上解决现有技术中存在的热管散热器及液冷结构均无法满足服务器、伺服器等热耗较高的设备的散热需求的技术问题。
本申请提供了一种蒸发器,包括壳体和换热蒸发层;
所述壳体的内部形成有补液腔、蒸发腔和安装腔,所述壳体上开设有与所述补液腔相连通的进液口以及与所述蒸发腔相连通的出气口;
所述换热蒸发层设置于所述安装腔内,所述补液腔与所述蒸发腔通过所述换热蒸发层分隔开来。
在上述技术方案中,进一步地,所述壳体包括导热基板、配液构件和上盖;
所述换热蒸发层设置于所述导热基板;
所述配液构件设置于所述换热蒸发层的背离于所述导热基板的一侧,所述配液构件的内部形成所述补液腔;
所述上盖扣设于所述配液构件与所述导热基板,所述上盖的内壁与所述配液构件的外壁、所述导热基板和所述换热蒸发层围设出所述蒸发腔;
所述进液口和所述出气口均开设于所述上盖,所述补液腔形成有与所述进液口连通的第一开口和朝向所述换热蒸发层的第二开口。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述配液构件包括进液总管和配液支管;
所述进液总管沿直线或曲线延伸,所述进液总管的一端呈开口状且所述开口与所述进液口相连通;
多个所述配液支管沿所述进液总管的长度方向顺次间隔排布,所述配液支管的一端与所述进液总管相连接,以使所述配液支管的内部与所述进液总管的内部相连通并形成所述补液腔;
所述进液总管的另一端与所述换热蒸发层相抵接,以使所述换热蒸发层的表面与所述进液总管的内部相连通。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述配液构件的数量为至少一个;
在所述配液构件的数量为一个的情况下,所述配液构件的延伸轨迹平分所述换热蒸发层;
在所述配液构件的数量为多个的情况下,多个所述配液构件的延伸轨迹均分所述换热蒸发层。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述上盖包括与所述换热蒸发层相面对地设置的上盖本体,所述上盖本体形成有尖顶,所述出气口对应于所述尖顶设置。
本申请还提供了一种冷凝器,包括冷凝本体,所述冷凝本体的内部形成有冷凝腔,所述冷凝本体形成有与所述冷凝腔相对应的散热侧壁;
所述冷凝本体开设有进气通道和出液通道,所述进气通道的入口和所述出液通道的出口贯通所述冷凝本体的外壁,所述进气通道的出口和所述出液通道的入口均连通所述冷凝腔。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述冷凝腔的腔壁形成有引流表面,所述出液通道的入口位于所述引流表面,所述引流表面朝向所述出液通道的入口逐渐凹陷。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述冷凝腔的内部设置有多个并排间隔设置的导热凸起,以将所述冷凝腔分隔成多个并排间隔设置的冷凝子腔;
每个所述冷凝子腔均与所述进气通道的出口相连通,每个所述冷凝子腔内的引流表面均开设有与所述出液通道的入口相连通的排液孔。
本申请还提供了一种环路热管,包括散热器、上述任一技术方案所述的蒸发器以及上述任一技术方案所述的冷凝器;
所述蒸发器的出气口与所述冷凝器的进气通道相连通,所述冷凝器的出液通道与所述蒸发器的进液口相连通;
所述散热器设置于所述冷凝器的散热侧壁。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述散热器为风冷式散热器或者液冷式散热器;
和/或,所述环路热管还包括蒸汽管和回液管;
所述蒸汽管的两端分别与所述冷凝器的进气通道的入口和所述蒸发器的出气口相连通;
所述回液管的两端分别与所述冷凝器的出液通道的出口和所述蒸发器的进液口相连通。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
本申请提供的蒸发器包括壳体和换热蒸发层。
一方面,壳体的内部形成有补液腔、蒸发腔和安装腔,换热蒸发层设置于安装腔内,通过补液腔向安装腔内的换热蒸发层补充液体工质,换热蒸发层作为液体工质与热源之间的换热媒介,提高了液体工质的换热面积,使得液体工质吸热后向蒸发腔蒸发气态工质,从而提高了液体工质的蒸发效率,进而提高了该蒸发器的热量外排效率。
另一方面,补液腔与蒸发腔通过换热蒸发层分隔开来,通过换热蒸发层将补液腔和蒸发腔分隔开来,能够使得该蒸发器的壳体内部实现气液分离,补液腔不会被蒸发出的高温饱和气体工质挤占,从而能够有效减小向补液腔补充液体工质的阻力,提高液体工质的补充效率,不会由于补液腔内的阻力过大而导致液体工质补充不及时的情况,进而确保该蒸发器能够持续且稳定地运行。
此外,基于补液腔不会被蒸发出的高温饱和气体工质挤占,还能够避免液体工质在补液腔内发生升温甚至蒸发,从而有利于确保换热蒸发层用来吸热蒸发的液体工质保持在低温状态,进而提高蒸发器对于热源的冷却效率。
本申请提供的冷凝器,包括冷凝本体,冷凝本体的内部形成有冷凝腔,冷凝本体开设有进气通道和出液通道,进气通道的入口和出液通道的出口贯通冷凝本体的外壁,进气通道的出口和出液通道的入口均连通冷凝腔,高温气体工质经由进气通道进入到冷凝本体内部的冷凝腔,冷凝本体形成有与冷凝腔相对应的散热侧壁,散热侧壁用于安装环路热管的散热器,散热侧壁从高温气体工质吸收的热量经过散热器扩散外排,以使高温气体工质降温冷却恢复为低温的液体工质,液体工质在冷凝腔内流动至出液通道内,以便于再利用。
该冷凝器结构简单紧凑,散热面积大,能够对高温气体工质进行高效冷却,高效地得到液体工质以供再利用。
本申请提供的环路热管,包括散热器、上述的蒸发器以及上述的冷凝器。蒸发器的出气口与冷凝器的进气通道相连通,以使蒸发器内的高温气体工质经由冷凝器的进气通道流入到冷凝器的冷凝腔中,散热器设置于冷凝器的散热侧壁,以使高温气体工质在冷凝器的内部被冷却为低温的液体工质,冷凝器的出液通道与蒸发器的进液口相连通,以使液体工质经由冷凝器的出液通道和蒸发器的进液口流入到蒸发器的补液腔中,从而通过液体工质在蒸发器内部吸收热源的热量并蒸发为高温气体工质,进而实现对于热源的冷却。
由于环路热管包括上述的蒸发器和冷凝器,因而能够实现该蒸发器和冷凝器的所有有益效果。
此外,由于散热器设置于冷凝器的散热侧壁,所以可以将散热器和冷凝器设置于机柜的外部,通过远距离传输将蒸发器中的高温气体工质传输至机柜的外部的冷凝器中,对于散热器的空间和结构均没有过多限制。
从而在通过散热器将冷凝器中的高温气体工质冷却至液体工质的情况下,如果采用风冷式散热器可以根据需求设置风冷强度,使得散热上限得以有效提高,如果采用液冷式散热器,不仅散热能力强,而且将水冷结构相对于机柜外置,能够有效避免水冷结构的漏水风险对机柜内的电气设备及线缆电路的用电安全造成威胁,进而降低对于水冷结构的可靠性要求,也即降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一提供的蒸发器的第一结构示意图;
图2为本申请实施例一提供的蒸发器的第二结构示意图;
图3为本申请实施例二提供的冷凝器的第一结构示意图;
图4为本申请实施例二提供的冷凝器的第二结构示意图;
图5为本申请实施例三提供的包括风冷式散热器的环路热管的第一结构示意图;
图6为本申请实施例三提供的包括风冷式散热器的环路热管的第二结构示意图;
图7为本申请实施例三提供的包括风冷式散热器的环路热管的第三结构示意图;
图8为本申请实施例三提供的包括水冷式散热器的环路热管的第一结构示意图;
图9为本申请实施例三提供的包括水冷式散热器的环路热管的第二结构示意图;
图10为本申请实施例三提供的包括水冷式散热器的环路热管的第三结构示意图;
图11为本申请实施例三提供的环流热管的工作原理示意图。
附图标记:
1-蒸发器;10-导热基板;11-换热蒸发层;12-上盖;120-围板;121-上盖本体;1210-导流部;122-进液口;123-出气口;13-配液构件;130-进液总管;131-配液支管;14-补液腔;15-蒸发腔;2-冷凝器;20-冷凝本体;200-板状座体;201-盖板;21-冷凝子腔;210-第一冷凝子腔;211-第二冷凝子腔;22-散热侧壁;23-进气通道;24-出液通道;25-引流表面;26-导热凸起;27-排液孔;28-隔断部;290-止挡部;291-引流斜面;3-环路热管;30-风冷式散热器;31-液冷式散热器;32-蒸汽管;33-回液管;34-接头;4-热源。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1、图2并参见图3至图11所示,本申请的实施例提供了一种蒸发器1包括壳体和换热蒸发层11。
壳体的内部形成有补液腔14、蒸发腔15和安装腔,壳体上开设有与补液腔14相连通的进液口122以及与蒸发腔15相连通的出气口123,其中,换热蒸发层11设置于安装腔内,补液腔14与蒸发腔15通过换热蒸发层11分隔开来。
其中,蒸发器1用于设置在热源4上,液体工质在蒸发器1内吸热温度升高,当温度达到其沸点时相变成高温饱和气体工质,此时蒸发器1压力增大,在压力作用下,饱和气体工质排出蒸发器1,从而将吸收的热量带走,以通过液体工质相变为气体工质,对热源4进行冷却。
具体而言,液体工质通过进液口122进入到壳体内部的补液腔14中,再经由补液腔14流动至安装腔内,安装腔内的换热蒸发层11吸收热源4的热量并将吸收的热量传递至与其接触的液体工质,液体工质升温至沸点后,即发生相变成为高温饱和气体工质,并通过与蒸发腔15相连通的出气口123排出壳体,从而将从热源4获取的热量排出壳体。
可选地,换热蒸发层11为毛细芯蒸发层。
本实施例中,壳体包括导热基板10、配液构件13和上盖12。其中,导热基板10用于与热源4相接触或者相邻接,从而以热传导或者热辐射的方式从热源4吸热,为了提高导热基板10的吸热效率,导热基板10可以由具有高导热系数的材料制成。
可选地,为了进一步提高导热基板10的吸热效率,导热基板10的形状与热源4的形状相适配,例如热源4的发热表面为平面,那么可以将导热基板10设置为平面,再例如热源4的发热表面为弧面,那么可以将导热基板10设置为与发热表面相同的弧面。
换热蒸发层11设置于导热基板10,从而导热基板10能够将吸收的热量传导至换热蒸发层11。
可选地,导热基板10开设有槽体,安装腔由槽体形成,毛细芯蒸发层烧结于导热基板10上的槽体内。
配液构件13设置于换热蒸发层11的背离于导热基板10的一侧,配液构件13的内部形成补液腔14,从而使得配液构件13的设置位置远离于热源4,避免液体工质在配液构件13的内部发生相变,进而确保配液构件13向补液腔14补充液体工质的阻力,不会由于热源4的影响而增大。
上盖12扣设于配液构件13与导热基板10,其中,上盖12一端开口且内部形成空腔,上盖12与开口相对应的边缘与导热基板10相连接,并将配液构件13、导热基板10和换热蒸发层11容纳在空腔内,以使上盖12的内壁与配液构件13的外壁、导热基板10和换热蒸发层11围设出蒸发腔15,也就是说,上盖12的内部空腔除了配液构件13以外的部分均可作为蒸发腔15使用。
进液口122和出气口123均开设于上盖12,补液腔14形成有与进液口122连通的第一开口和朝向换热蒸发层11的第二开口。
可选地,配液构件13由于高温饱和气体工质在蒸发腔15内会持续上行,也就是朝向背离于导热基板10的方向运行,所以蒸发腔15内远离于导热基板10的局部的高温饱和气体工质的密度,一般不小于甚至会明显大于靠近导热基板10的局部的高温饱和气体工质的密度,所以可以将出气口123开设于上盖12的远离导热基板10的一端,进而能够使得高温饱和气体工质在蒸发腔15内部的高压作用下从出气口123更加顺畅地排出。
值得解释的是,为了使得液体工质在重力和毛细芯蒸发层的毛细力双重作用下朝向毛细芯蒸发层流动并补液,并使得高温气体工质能够通过上浮与液体工质相分离,可以将蒸发器1以上盖12在上且导热基座在下的姿态使用。
本实施例中,配液构件13包括进液总管130和配液支管131。
进液总管130沿直线或曲线延伸,进液总管130的一端呈开口状且开口与进液口122相连通,以使液体工质通过进液口122流动至进液总管130的内部。其中,当进液总管130沿直线延伸,可以有效减小液体工质在进液总管130流动的液阻,并简化配液构件13的结构;当进液总管130沿曲线延伸,能够使得进液总管130依据换热蒸发层11的形状进行蜿蜒,例如,换热蒸发层11的形状为圆形,那么可以将进液总管130设置为类圆弧形状。
具体而言,在进液总管130沿直线延伸的情况下,进液总管130以沿第一方向遍布换热蒸发层11的方式延伸,其中,第一方向可以为换热蒸发层11的厚度以外的任一维度所在方向。可选地,在第一方向为换热蒸发层11的长度方向,也就是说,沿换热蒸发层11的长度方向观察,进液总管130遍及换热蒸发层11。
多个配液支管131沿进液总管130的长度方向顺次间隔排布,配液支管131的一端与进液总管130相连接,以使配液支管131的内部与进液总管130的内部相连通并形成补液腔14,也就是说,配液支管131的内部流道和进液总管130的内部流道共同组成补液腔14,液体工质沿进液总管130流动再向多个配液支管131分配液体工质,进液总管130的长度方向遍及的换热蒸发层11的范围决定了补液点所覆盖的范围。
进液总管的另一端与换热蒸发层11相抵接,以使换热蒸发层11的表面与进液总管的内部相连通,二者之间的抵接点为补液点,从而通过配液支管131将进液总管130内的液体工质向换热蒸发层11分配,实现多点配液。相较于单点配液的技术方案,该多点配液的技术方案,能够有效减小液体工质在毛细芯蒸发层内扩散的阻力,并减小液体工质分布不均匀的风险,不仅提高了液体工质在毛细芯蒸发层内扩散的效率,而且提高了补液效率和补液均匀性。
在此过程中,由于配液支管131的另一端与换热蒸发层11相抵接,也即配液支管131的另一端被换热蒸发层11所封盖,值得解释的是,配液支管131的口径能够被配置为较小,所以高温饱和气体向配液支管131逃逸的流量较小,几乎可以忽略,从而能够有效防止高温饱和气体工质流入到配液支管131中,进而避免高温饱和气体工质削弱液体工质在进液总管130内的行进效率。
本实施例中,配液构件13的数量为至少一个,也就是说,配液构件13的数量为一个或多个,多个是指两个、三个或更多个。
在配液构件13的数量为一个的情况下,配液构件13的延伸轨迹平分换热蒸发层11;在配液构件13的数量为多个的情况下,多个配液构件13的延伸轨迹均分换热蒸发层11。从而通过如此设置配液构件13能够进一步提高补液效率和补液均匀性。
值得解释的是,所谓“均分”并不是面积上的绝对均分,而是每个配液构件13所辐射的有效面积相等。
例如,配液构件13为多个且多个配液构件13条件相同,如果换热蒸发层11呈矩形,且多个配液构件13平行地沿换热蒸发层11的长度方向延伸,那么在配液构件13的数量为两个的情况下,一个配液构件13设置于换热蒸发层11的宽度方向的四分之一的位置,另一个配液构件13设置于换热蒸发层11的宽度方向的四分之三的位置。
在配液构件13的数量为三个的情况下,第一个配液构件13设置于换热蒸发层11的宽度方向的六分之一的位置,第二个配液构件13设置于换热蒸发层11的宽度方向的二分之一的位置,第三个配液构件13设置于换热蒸发层11的宽度方向的六分之五的位置。
本实施例的可选方案中,上盖12包括与换热蒸发层11相面对地设置的上盖本体121,上盖本体121形成有尖顶,出气口123对应于尖顶设置,从而通过尖顶对高温蒸汽进行汇聚,进一步提高了高温蒸汽排出出气口123的顺畅性。
其中,上盖本体121包括两个呈角度连接的导流部1210,导流部1210可以为弧形面或者平面,两个导流部1210的远离彼此的端部为边缘端,两个导流部1210的相连接的端部为连接端,导流部1210均呈从边缘端向连接端逐渐向上倾斜的形状,也就是连接端与换热蒸发层11之间的距离大于边缘端与换热蒸发层11之间的距离。可以理解的是,上盖本体121还可以包括三个或更多个导流部1210,每个导流部1210对应于棱锥的多个侧壁,并按照棱锥的多个侧壁的连接方式顺次围接。
可选地,上盖12还包括侧部围板120,侧部围板120围设于换热蒸发层11的外周,且侧部围板120支撑于导热基板10和上盖本体121之间。出气口123可以正对尖顶开设于侧部围板120,或者出气口123直接开设于尖顶。
可选地,为了提高高温饱和气体工质向尖顶流动的行程的均匀性,将尖顶的最高点设置在上盖本体121的中部。其中,上盖本体121的中部是指沿长度方向的中部、沿宽度方向的中部、或者整体的中部。
实施例二
结合图1、图2、图5至图11并参见图3和图4所示,本实施例提供的冷凝器2,冷凝本体20的内部形成有冷凝腔,冷凝本体20形成有与冷凝腔相对应的散热侧壁22。
可选地,冷凝本体20包括板状座体200和盖板201,板状座体200上开设有凹槽,盖板201盖设于凹槽上,冷凝腔由凹槽形成。
冷凝本体20开设有进气通道23和出液通道24,进气通道23的入口和出液通道24的出口贯通冷凝本体20的外壁,进气通道23的出口和出液通道24的入口均连通冷凝腔。
为了使得液体工质能够在重力作用下流出冷凝本体20,将冷凝本体20以出液通道24的出口位于其入口的下方的姿态使用,与此同时,为了使高温气体工质能够通过上浮进入到冷凝腔中,将冷凝本体20以进气通道23的入口位于其出口的下方的姿态使用。
也就是说,冷凝本体20上的出液通道24的出口和进气通道23的入口位于同一侧,冷凝本体20上的出液通道24的入口和进气通道23的出口位于同一侧。
可选地,为了节约空间,减小冷凝本体20的体积,冷凝本体20还包括与板状座体200相连接的块状连接部,块状连接部连接于板状座体200的端部,进气通道23和出液通道24均开设于块状连接部的内部并贯通块状连接部的外壁。
本实施例的可选方案中,冷凝腔的腔壁形成有引流表面25,出液通道24的入口位于引流表面25,引流表面25朝向出液通道24的入口逐渐凹陷,具体而言,在使用状态下,引流表面25所在的冷凝腔的腔壁为冷凝腔的底壁,引流表面25由冷凝腔的底壁的部分或全部形成,引流表面25朝向出液通道24的入口逐渐下倾,从而能够对蒸发腔15内的液体工质起到引流的作用,使得液体工质沿着引流表面流动至出液通道24的入口,再经过出液通道24流动至出液通道24的出口,进而提高液体工质的外排效率,避免液体工质在冷凝腔中滞留堆积。
止挡部290止挡部290本实施例的可选方案中,冷凝腔的内部设置有多个并排间隔设置的导热凸起26,以将冷凝腔分隔成多个并排间隔设置的冷凝子腔21。
其中,导热凸起26的底部与冷凝腔的底壁相连接,导热凸起26的顶部与冷凝腔的顶壁相连接;或者,导热凸起26的底部与冷凝腔的底壁相连接,导热凸起26的顶部与冷凝腔的顶壁间隔设置。
导热凸起26的长度方向的两端均与冷凝腔的长度方向的两侧壁形成间隔,从而使得冷凝腔被分隔成多个端部彼此连通的冷凝子腔21。
本实施例中,每个冷凝子腔21均与进气通道23的出口相连通,以使高温气体工质能够流动至每个冷凝子腔21中,充分利用每个冷凝子腔21的散热性能。值得解释的是,并不必须是每个冷凝子腔21与进气通道23的出口直接连通,也可以是进气通道23通过一个过渡腔室与部分冷凝子腔21相连通,该部分冷凝子腔21再与其余冷凝子腔相连通,从而使得每个冷凝子腔21均能够参与到对于高温气体工质的散热冷凝中。
本实施例中,至少一个冷凝子腔21内的引流表面25均开设有与出液通道24的入口相连通的排液孔27,由于每个冷凝子腔21之间均相连通,所以高温气体工质在每个冷凝子腔21中冷凝为液体工质后,液体工质能够流动至开设有排液孔27的冷凝子腔21中,并经由排液孔27流入到出液通道24内。
可选地,将每两个相邻的导热凸起26分为一组,每组导热凸起26的靠近进气通道23的一端通过隔断部28相连接,以形成导热凸起组件,定义相邻的导热凸起组件之间的冷凝子腔为第一冷凝子腔210,每个导热凸起组件的内部的冷凝子腔为第二冷凝子腔211。
从而第一冷凝子腔210的靠近进气通道23的一端朝向进气通道23的出口敞开,所以从进气通道23的出口流出的高温气体工质能够直接流到第一冷凝子腔210中,并在第一冷凝子腔210中沿导热凸起26的长度方向流动,在此过程中,一边流动一边冷凝为液体工质,为了避免液体工质倒流至进气通道23,冷凝子腔的内部设置有止挡部290,止挡部290设置于进气通道23的出口与引流表面25之间。进一步地,止挡部290的高度朝向远离进气通道23的方向逐渐降低,从而在阻止液体工质向进气通道23流动的基础上,还能够为高温气体工质向进气通道23流动提供一定的导流作用。
第二冷凝子腔211的靠近进气通道23的一端通过隔断部28与进气通道23分隔开来,将排液孔27设置于第二冷凝子腔211的靠近隔断部28的一端,使得第一冷凝子腔210内的液体工质和高温气体工质流动至第二冷凝子腔211中,高温气体工质在第二冷凝子腔211中继续冷凝为液体工质,最终通过排液孔27流动至出液通道24中。可选地,第二冷凝子腔211内的引流表面25的远离隔断部28的一端形成引流斜面291,引流斜面291朝向背离隔断部28的方向高度逐渐升高,以对第一冷凝子腔210向第二冷凝子腔211流动的液体工质起到导流作用。
实施例三
实施例三提供了一种环路热管3,结合图1至图4并参见图5至图11所示,该实施例包括散热器、实施例一中的蒸发器1和实施例二中的冷凝器2,实施例一所公开的蒸发器1和实施例二中的冷凝器2的技术特征也适用于该实施例,实施例一已公开的蒸发器1和实施例二已公开的冷凝器2的技术特征不再重复描述。
本实施例的可选方案中,散热器设置于冷凝器2的散热侧壁22,从而通过散热器对冷凝器2的散热侧壁22进行冷却,也即对冷凝器2内部的高温气体工质进行冷却。
其中,散热器为风冷式散热器30或者液冷式散热器31。可选地,风冷式散热器30包括多个设置于散热侧壁22的翅片,通过风吹翅片,对冷凝器2进行冷却。
进一步地,可选地,液冷式散热器31的内部包括用于通入冷水的流道,流道的两端连接有进水用的接头34和排水用的接头34。其中,流道可以由盘管或者沟槽形成。
本实施例的可选方案中,环路热管3还包括蒸汽管32和回液管33。
蒸汽管32的两端分别与冷凝器2的进气通道23的入口和蒸发器1的出气口123相连通,回液管33的两端分别与冷凝器2的出液通道24的出口和蒸发器1的进液口122相连通。
通过设置蒸汽管32和回液管33,可以实现气体流路和液体流路的分离,从而使得液体工质的补充和高温气体工质的冷凝能够同步进行且互不干扰,通过冷却工质的相变循环对热源4进行持续且稳定地冷却。
可选地,冷凝器2的进气通道23的入口和蒸发器的出气口123均设置有与蒸汽管32的端部相匹配的连接孔,冷凝器2的出液通道24的出口和蒸发器1的进液口均设置有与回液管33相匹配的连接孔,以实现稳固连接。
本实施例中的环路热管具有实施例一中的蒸发器和实施例二中的冷凝器的优点,实施例一所公开的蒸发器和实施例二所公开的冷凝器的优点在此不再重复描述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种蒸发器,其特征在于,包括壳体和换热蒸发层;
所述壳体的内部形成有补液腔、蒸发腔和安装腔,所述壳体上开设有与所述补液腔相连通的进液口以及与所述蒸发腔相连通的出气口;
所述换热蒸发层设置于所述安装腔内,所述补液腔与所述蒸发腔通过所述换热蒸发层分隔开来。
2.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述壳体包括导热基板、配液构件和上盖;
所述换热蒸发层设置于所述导热基板;
所述配液构件设置于所述换热蒸发层的背离于所述导热基板的一侧,所述配液构件的内部形成所述补液腔;
所述上盖扣设于所述配液构件与所述导热基板,所述上盖的内壁与所述配液构件的外壁、所述导热基板和所述换热蒸发层围设出所述蒸发腔;
所述进液口和所述出气口均开设于所述上盖,所述补液腔形成有与所述进液口连通的第一开口和朝向所述换热蒸发层的第二开口。
3.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,所述配液构件包括进液总管和配液支管;
所述进液总管沿直线或曲线延伸,所述进液总管的一端呈开口状且所述开口与所述进液口相连通;
多个所述配液支管沿所述进液总管的长度方向顺次间隔排布,所述配液支管的一端与所述进液总管相连接,以使所述配液支管的内部与所述进液总管的内部相连通并形成所述补液腔;
所述配液支管的另一端与所述换热蒸发层相抵接,以使所述换热蒸发层的表面与所述配液支管的内部相连通。
4.根据权利要求3所述的蒸发器,其特征在于,所述配液构件的数量为至少一个;
在所述配液构件的数量为一个的情况下,所述配液构件的延伸轨迹平分所述换热蒸发层;
在所述配液构件的数量为多个的情况下,多个所述配液构件的延伸轨迹均分所述换热蒸发层。
5.根据权利要求2所述的蒸发器,其特征在于,所述上盖包括与所述换热蒸发层相面对地设置的上盖本体,所述上盖本体形成有尖顶,所述出气口对应于所述尖顶设置。
6.一种冷凝器,其特征在于,包括冷凝本体,所述冷凝本体的内部形成有冷凝腔,所述冷凝本体形成有与所述冷凝腔相对应的散热侧壁;
所述冷凝本体开设有进气通道和出液通道,所述进气通道的入口和所述出液通道的出口贯通所述冷凝本体的外壁,所述进气通道的出口和所述出液通道的入口均连通所述冷凝腔。
7.根据权利要求6所述的冷凝器,其特征在于,所述冷凝腔的腔壁形成有引流表面,所述出液通道的入口位于所述引流表面,所述引流表面朝向所述出液通道的入口逐渐凹陷。
8.根据权利要求6所述的冷凝器,其特征在于,所述冷凝腔的内部设置有多个并排间隔设置的导热凸起,以将所述冷凝腔分隔成多个并排间隔设置的冷凝子腔;
每个所述冷凝子腔均与所述进气通道的出口相连通,至少一个所述冷凝子腔内的引流表面开设有与所述出液通道的入口相连通的排液孔。
9.一种环路热管,其特征在于,包括散热器、如权利要求1至5中任一项所述的蒸发器以及如权利要求6至8中任一项所述的冷凝器;
所述蒸发器的出气口与所述冷凝器的进气通道相连通,所述冷凝器的出液通道与所述蒸发器的进液口相连通;
所述散热器设置于所述冷凝器的散热侧壁。
10.根据权利要求9所述的环路热管,其特征在于,所述散热器为风冷式散热器或者液冷式散热器;
和/或,所述环路热管还包括蒸汽管和回液管;
所述蒸汽管的两端分别与所述冷凝器的进气通道的入口和所述蒸发器的出气口相连通;
所述回液管的两端分别与所述冷凝器的出液通道的出口和所述蒸发器的进液口相连通。
CN202111622990.9A 2021-12-28 2021-12-28 蒸发器、冷凝器及环路热管 Active CN114245687B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111622990.9A CN114245687B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 蒸发器、冷凝器及环路热管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111622990.9A CN114245687B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 蒸发器、冷凝器及环路热管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114245687A true CN114245687A (zh) 2022-03-25
CN114245687B CN114245687B (zh) 2022-11-29

Family

ID=80763868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111622990.9A Active CN114245687B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 蒸发器、冷凝器及环路热管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114245687B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808796B (zh) * 2022-06-16 2023-07-11 英業達股份有限公司 冷卻系統及伺服器
TWI808795B (zh) * 2022-06-16 2023-07-11 英業達股份有限公司 冷卻系統及伺服器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101013011A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 中山大学 一种多通道自调节回路热管装置
JP2011094822A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Fujitsu Ltd ループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器
US20180209745A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Asia Vital Components Co., Ltd. Loop heat pipe structure
CN109327161A (zh) * 2018-10-11 2019-02-12 重庆三峡学院 水面漂浮式热管散热温差发电装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101013011A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 中山大学 一种多通道自调节回路热管装置
JP2011094822A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Fujitsu Ltd ループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器
US20180209745A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Asia Vital Components Co., Ltd. Loop heat pipe structure
CN109327161A (zh) * 2018-10-11 2019-02-12 重庆三峡学院 水面漂浮式热管散热温差发电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808796B (zh) * 2022-06-16 2023-07-11 英業達股份有限公司 冷卻系統及伺服器
TWI808795B (zh) * 2022-06-16 2023-07-11 英業達股份有限公司 冷卻系統及伺服器

Also Published As

Publication number Publication date
CN114245687B (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114245687B (zh) 蒸发器、冷凝器及环路热管
US8792240B2 (en) Heat dissipation device and radio frequency module with the same
CN108471693B (zh) 一种蒸发式散热系统
CN212115993U (zh) 一种应用热管作为导热元件的热管式温度控制机柜
CN114945259A (zh) 整合式冷却模块及具有该整合式冷却模块的电子装置
CN210533131U (zh) 一种用于cpu散热的重力环路热管散热器
CN112689446A (zh) 一种组合式高导热冷板及其应用方法
CN214852491U (zh) 一种电子设备的散热装置
CN218154524U (zh) 均温散热装置、散热器和空调室外机
CN113347856B (zh) 一种电子设备的散热装置
WO2011114616A1 (ja) 沸騰冷却装置
CN115551301A (zh) 散热系统及电子设备
CN115857644A (zh) 一种服务器用冷板式散热装置
CN216873651U (zh) 散热翅片和热虹吸散热器
TWM576339U (zh) Evaporator structure
CN215647897U (zh) 热虹吸散热器
TW202334598A (zh) 液冷散熱裝置及具有該液冷散熱裝置的液冷散熱系統
CN211457823U (zh) 空调器及其翅片式相变散热控制盒
CN114126332A (zh) 空调系统
CN110582189A (zh) 一种应用热管作为导热元件的热管式温度控制机柜
CN113260237B (zh) 一种光模块散热系统、光模块
CN111366018A (zh) 半导体制冷用散热组件及半导体制冷设备
CN218244247U (zh) 一种水冷散热射频设备
KR20080019390A (ko) 열전모듈을 이용한 열교환기
CN217685176U (zh) 电磁灶

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant