CN1942089A - 冷却装置和具有冷却装置的电子设备 - Google Patents

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radiator
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heated
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富冈健太郎
西林浩士
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • 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
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
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Abstract

根据一个实施例,冷却设备包括:配置为与所述第一发热元件热连接的第一受热部分;配置为与所述第二发热元件热连接的第二受热部分;散发第一和第二发热元件的热量的散热部分;以及使液态致冷剂在所述第一受热部分,所述第二受热部分和所述散热部分之间循环流动的循环通道,其中第二受热部分在液态致冷剂的流动方向上关于所述第一受热部分位于其上游位置,关于所述散热部分位于其下游位置。

Description

冷却装置和具有冷却装置的电子设备
                             相关申请的交互引用
本申请基于并要求2005年9月28日提交的申请号为No.2005-281717的日本专利申请的优先权,其所有内容结合于此作为参考。
                             技术领域
本发明的一个实施例涉及对产生热量的多个电子部件进行冷却的液冷型冷却装置以及安装该冷却装置的电子设备。
                            背景技术
诸如用于电子设备的CPU和VGA控制器的电子部件,随着封装密度增加或者功能的增多其散发的热量会迅速增加。最近已经提出采用诸如流体防冻剂等液态致冷剂对多种电子部件进行集中冷却的冷却模块作为应对发热的方法。
传统的冷却模块具有与一个电子元件有热连接的第一受热部分,以及与另一电子元件有热连接的第二受热部分。第一受热部分和第二受热部分整体形成于单个金属盒中使得两者相互邻接。
第一受热部分包括用于加压并送出液态致冷剂的泵。第二受热部分具有用以液态致冷剂通过其中流动的流动通道,该流动通道的下游端被连接到泵的(液体)吸入端。
在该冷却模块中,液态致冷剂首先流入第二受热部分的流动通道,并且在流经该流动通道的过程中使电子元件上可传导到第二受热部分上的热量散失。接着,液态致冷剂流入第一受热部分,在泵压缩(致冷剂)的同时使电子元件上可传导到第一受热部分上的热量散失,之后从第一受热部分排出。
因此,冷却模块能够吸收多种电子元件散发的热量,同时对多种元件进行冷却。
在JP-A-2004-253435中揭示的冷却模块中,包括泵的第一受热部分的尺寸比仅具有流动通道的第二受热部分大。因此,如JP-A-2004-253435的0062段中所述,为了充分实现受热和冷却效果,理想地诸如CPU等相对大型的具有较高温度的电子元件与第一受热部分热连接,而具有较小热量值的相对小型的电子元件与第二受热部分热连接。
然而,由于液态致冷剂从第二受热部分流向第一受热部分,在液态致冷剂到达第一受热部分时,液态致冷剂的温度已经由于与第二受热部分的热交换而升高。
换句话说,低温液态致冷剂无法导向高温电子元件,导致液态致冷剂和电子元件之间的温差较小。因此,尤其是具有高温的电子元件不能有效地被冷却。
进一步,在JP-A-2004-253435的冷却模块中,第一受热部分和第二受热部分为整体结构。因此,第一受热部分和第二受热部分之间位置关系被固定设置,导致第一和第二发热元件的布局没有自由度。
                             发明内容
总体而言,根据本发明的一个实施例,冷却装置包括:配置为与第一发热元件热连接的第一受热部分;配置为与发热量大于第一发热元件的第二发热元件热连接的第二受热部分,第二受热部分具有对液态致冷剂加压并将其送出的泵;散发第一和第二发热元件接受的热量的散热部分;以及使液态致冷剂在第一受热部分、第二受热部分和散热部分之间循环流动的环流通道,其中第二受热部分位于在液态致冷剂的流动方向上相对于第一受热部分的上游,且相对于散热部分的下游的位置。根据本发明的另一实施例,电子设备包括:配置为包括第一发热元件和发热量大于第一发热元件的第二发热元件,具有给液态致冷剂加压并将其送出的泵的第二受热部分的框体,包括在上述框体中,采用液态致冷剂对第一发热元件和第二发热元件进行冷却的冷却装置;其中冷却装置包括:配置为与第一发热元件热连接的第一受热部分;配置为与第二发热元件热连接的第二受热部分;散发第一和第二发热元件接受的热量的散热部分;以及使液态致冷剂在第一受热部分、第二受热部分和散热部分之间循环流动的环流通道,其中,第二受热部分位于在液态致冷剂的流动方向上相对于第一受热部分的上游,且相对于散热部分的下游的位置。
                            附图说明
结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图将对本发明的实施例进行图解,结合上面给出的概要描述和下面给出对实施例的详尽描述一起用以对本发明的原理进行说明。
图1是根据本发明的第一实施例的电子设备的示例性立体图;
图2是根据本发明的第一实施例的电子设备的示例性剖视图;
图3是与第一发热元件热连接的第一受热部分的示例性剖视图;
图4是显示根据本发明的第一实施例,热交换型泵和第二发热元件热连接的状态的示例性剖视图;
图5是显示其中机壳主体和受热盖两者之间分离状态的散热泵的示例性立体图;
图6是显示其中叶轮被装配到本发明的第一实施例的泵室中的状态的机壳主体的示例性平面图;
图7是根据本发明的第一实施例的机壳主体的示例性立体图;
图8是组成本发明的第一实施例中的构成散热部分的散热器的示例性正视图;
图9是显示本发明的第一实施例中的散热器核和贮槽的位置关系的散热器的示例性剖视图;
图10是根据本发明的第二实施例的电子设备的示例性立体图;
图11是根据本发明所述的第二实施例的电子设备的示例性立体图;
图12是显示本发明的第二实施例中的两个散热器之间的位置关系的示例性正视图;
图13是显示本发明的第三实施例中的散热器核和贮槽的位置关系的散热器的示例性剖视图;
图14是根据本发明的第四实施例的散热部分的示例性正视图;
图15是根据本发明的第四实施例所述的散热部分的示例性侧视图。
                            具体实施方式
接下来将参考附图对本发明的各实施例进行描述。
图1显示作为电子设备实例的固定型计算机1。计算机1具有例如,放置于桌面上的框体2。框体2类似于具有底壁3,顶壁4,前壁5,左和右侧壁6a,6b和后壁7的中空盒。
框体2具有印刷电路板8。印刷电路板8沿框体2的深度方向垂直竖立平行于侧壁6a和6b。
印刷电路板8具有第一表面8a和处于第一表面8a相反侧的第二表面8b。第一发热元件10和第二发热元件11被装置于印刷电路板8的第一表面8a上。
第一发热元件10是例如,组成VGA控制器的半导体封装元件。第二发热元件11是例如,组成CPU的BGA类型半导体封装元件。第一和第二发热元件10和11在印刷电路板8的中心位置相互邻接。
如图4所示,第二发热元件11具有基底12和IC芯片13。基底12被焊接于印刷电路板8的第一表面8a上。IC芯片13封装于基底12的中心部分。第二发热元件11由于较高的处理速度和IC芯片13的多重功能,其工作时的发热量比第一发热元件10大。需要对第一和第二发热元件10和11进行冷却使其保持稳定工作。
如图1和2所示,计算机1的框体2装有液冷类型的冷却装置15,利用诸如水或防冻剂等液态致冷剂,对第一和第二发热元件10和11进行冷却。冷却装置15包括第一受热部分16,第二受热部分17,散热部分18和循环通道19。
如图3所示,第一受热部分16具有受热壳20。受热壳20是尺寸大于第一发热元件10的扁平矩形盒,并且由诸如铝合金等具有高热导率的金属材料组成。
多个导引壁21被形成于受热壳20的内部。导引壁21确定通过其使液态致冷剂在受热壳20内部流动的致冷剂流动通道22。致冷剂流动通道22被弯曲成蜿蜒形态。
受热壳20具有处于致冷剂流动通道22的上游端的流入口23和处于致冷剂流动通道22的下游端的流出口24。流入口23和流出口24从受热壳20的侧面的相同方向突出。
进一步,受热壳20具有四个舌片25。舌片25从围绕受热壳20的受热壳20的四个拐角部分突起,并且用螺钉26固定于印刷电路板8上。因此,受热壳20以覆盖第一发热元件10的方式保持于印刷电路板8上并且与第一发热元件10热连接。
如图4到7所示,第二受热部分17与第一受热部分16分离而独立,并且包括热交换型泵30。热交换型泵30包括作为受热壳使用的泵壳31。
泵壳31具有壳主体32和受热盖33。壳主体32是尺寸大于第二发热元件11的扁平矩形盒,并且由例如耐热的合成树脂制成。
壳主体32具有第一凹部34和第二凹部35。第一凹部34和第二凹部35沿机壳主体32的厚度方向相互对立打开。第二凹部35具有圆筒形外周壁36和位于外周壁一端的圆形端壁37。外周壁36和端壁37位于第一凹部34的内部。
受热盖33由诸如铜或铝等具有高热导率的金属材料组成。受热盖33被固定于机壳主体32上以闭合第一凹部34的开口端。受热盖33具有延伸到泵壳31之外的平坦的受热表面38(第一发热元件10)。舌片39在受热盖33的四个转角部分形成。舌片39从机壳主体32上伸出。
如图4到7所示,机壳主体32具有圆筒形的外周壁41。外周壁41同轴地环绕第二凹部35的周侧壁36,并且其下底端被连接至受热盖33上。周侧壁41将第一凹部34的内部分隔为泵室42和贮槽43。
叶轮44容纳在泵室42中。叶轮44支持为在第二凹部35的端壁37和受热盖33之间自由旋转。贮槽43储存液态致冷剂,并围绕泵室42。
用于旋转叶轮44的扁平马达46被配置于壳主体32中。扁平马达46具有转子47和定子48。转子47被固定为轴向环绕叶轮44的外围。磁铁49被装入转子47内部。磁铁49与转子47和叶轮44一体旋转。
定子48容纳在壳主体32的第二凹部35中。定子48同轴位于转子47的磁铁49中。第二凹部35的外周36插入定子48和磁铁49之间。第二凹部35的开口端通过覆盖定子48的后板50被闭合。
定子48在计算机1被开启的同时被供给能量。借助于供给的能量,旋转磁场出现在定子48的圆周方向。从而,沿转子47的圆周方向的扭矩出现在定子48和磁铁49之间,叶轮44旋转。
如图5到7所示,机壳主体32包括抽取液态致冷剂的吸取口52和排出液态致冷剂的排出口53。吸取口52和排出口53从机壳主体32的侧面的相同方向突出。
吸取口52经由第一连接通道54被导向泵室42。排出口53经由第二连接通道55被导向泵室42。第一和第二连接通道54和55在贮槽43的内部贯穿。第一连接通道54具有用于气-液分离的通气孔56。通气孔56向贮槽43打开,并且总是处于被贮存在贮槽43中的液态致冷剂的液面位置以下。
如图4所示,第二受热部分17以热交换型泵30的受热盖33面朝第二发热元件11的方式被附接于印刷电路板8之上。金属增强板58重叠在印刷电路板8的第二表面8b上。增强板58越过印刷电路板8正对热交换型泵30并且在对应于泵壳31的四个舌片39的位置具有螺母59。
螺钉60被插入到泵壳31的舌片39中。螺钉60穿过印刷电路板8与螺母59固定。借助螺丝,与热交换型泵30一体的第二受热部分17以覆盖第二发热元件11的方式保持在印刷电路板8上。从而,受热盖33的受热表面38与第二发热元件11的IC芯片13热连接。
如图1和2所示,冷却装置15的散热部分18在框体2的前端被安装在底部。散热部分18散发第一和第二发热元件10和11的热量,并且具有散热器65和轴流式风扇66。如图8所示,散热器65包括散热器核67,流入槽68,流出槽69和贮槽70。
散热器核67具有多个液态致冷剂流过其中的第一水管71,多个液态致冷剂流过其中的第二水管72,多个翼片73。第一和第二水管71和72相隔一定距离排成一列,并且沿框体2的高度方向竖立。翼片73被插入到第一水管71和第二水管72之间,并且与第一水管71和第二水管72之间热连接。第一和第二水管71和72的下端通过下平板74相连。类似的,第一和第二水管71和72的上端通过上平板75相连。
流入槽68和流出槽69被焊接到下平板74的下表面,并且排列在第一和第二水管71和72的排列方向。流入槽68的大小与第一水管71的排列区域相对应,并且在流入槽68的中央部分形成致冷剂入口76。第一水管71的下端在流入槽68内开口。
流出槽69的大小与第二水管72的排列面积相对应,并且在该流出槽69的中央部分形成致冷剂排出口77。第二水管72的下端开口在流出槽69内。
如图9所示,贮槽70被焊接于上平板75的上表面。贮槽70具有遍布第一和第二水管71和72的排列区域的尺寸,并沿散热器核67的宽度方向延伸。第一水管71的上端和第二水管72的上端开口于贮槽70内。
液态致冷剂经过致冷剂入口76被导入到流入槽68并且流入第一水管71的下端。液态致冷剂从下到上经过第一水管71,并且排放到贮槽70中。被排放到贮槽70中的液态致冷剂被暂时存储在贮槽70中,并且流向第二水管72的上端。液态致冷剂从上到下流经第二水管72,并且排放到流出槽69中。
如图9所示,第一和第二水管71和72上端低于存储在贮槽70中的液态致冷剂的液面L1。空气留存空间78在贮槽70的上表面和液态致冷剂的液面L1之间形成。
因此,当从第一水管71被排放到贮槽70中的液态致冷剂包含诸如气泡等气体成份时,气体成份在流向第二水管72的过程中从液态致冷剂中分离出来,并且释放到空气留存空间78中。
相应的,第一实施例的贮槽70同样作为用于将气体成份从导入到散热器65中的液态致冷剂中分离的气-液分离手段使用。
在框体2的内部布局中,散热器65可以设置为横置从而第一和第二水管71和72可以水平放置。在这种情况下,散热器65被定向以使第二水管72位于低于第一水管71的位置。从而,按照图9中的双点划线的指示,开口于贮槽70的第二水管72的端部处于比液态致冷剂的液面L2下方。
因此,即使从第一水管71向贮槽70排出的液态致冷剂包含气泡,气泡在贮槽70中与液态致冷剂分离。
具有上述组成结构的散热器65沿框体2的前壁5竖立,并且面对前壁5中的多个吸入口79,换句话说,吸入口79被框体2的内部的散热器65覆盖。
散热部分18的轴流式风扇66具有矩形风扇壳81,包括在风扇壳81中的叶轮82,以及用于旋转叶轮82的马达83。叶轮82的旋转轴线O1沿着框体2的深度方向,且其被横置于风扇壳81中。轴流式风扇66安装于散热器65的后面,并且叶轮82越过散热器65与吸入口79相对。
如果叶轮82被旋转,在框体2的吸入口79上出现负压,从而框体2的外部空气被吸入吸入口79中。吸入的空气变为冷却风穿过散热器核67,并且排放入框体2的内部。随着与散热器核67热交换而变暖的冷却风对印刷电路板8以及第一和第二受热部分16和17进行冷却并通过多个在框体2的后壁7上打开的排出孔84被排出到框体2的外部。
如图1和2所示,冷却装置15的循环通道19循环液态致冷剂,并且顺序连接第一受热部分16,第二受热部分17,散热器65。
循环通道19具有第一到第三管道91,92和93。第一到第三管道91,92和93由诸如橡胶或合成树脂的柔性材料做成。
第一管道91将散热器65的致冷剂排出口77和热交换型泵30的吸入口52相连接。第二管道92将热交换型泵30的排出口53和第一受热部分16的流入口23相连接。第三管道93将第一受热部分16的流出口24和散热器65的致冷剂进入口76相连接。
由散热器65的致冷剂排出口77流出的液态致冷剂经由第二受热部分17被引入第一受热部分16,然后返回到散热器65的致冷剂进入口76。因此,第二受热部分17位于第一受热部分16沿液态致冷剂流动的方向的上游位置,并位于散热器65沿液态致冷剂流动的方向的下游位置。
以下将对冷却装置15的运行进行描述。
第一发热元件10和第二发热元件11在计算机被使用的过程中发热。第一发热元件10产生的热量传导到第一受热部分16的受热壳20。由于受热壳20中的致冷剂流动通道22充满液态致冷剂,该液态致冷剂吸收第一发热元件10传导到受热壳20上的热量。
另一方面,第二发热元件11产生的热量通过受热表面38传导到热交换型泵30的泵壳31上。由于泵壳31中的泵室42以及贮槽43充满液态致冷剂,该液态致冷剂吸收第二发热元件11传导到泵壳31上的热量。
如果热交换型泵30的叶轮44被旋转,动能被施加到泵室42中填充的液态致冷剂上,从而由于该动能在泵室42中液态致冷剂的压力升高。该受到压力的液态致冷剂经由第二连接通道55从泵室42推出并推入排出口53。
换句话说,泵室42中的液态致冷剂通过叶轮44被加压,同时带走第二发热元件11的热量。因此,流经泵室42的液态致冷剂的流动速率变快,从泵壳31向液态致冷剂的热传导效率提高。
通过泵室42被压缩的液态致冷剂流经排出口53经由第二管道92流向第一受热部分16的致冷剂流动通道22。液态致冷剂在致冷剂流动通道22流动的过程中经由第二管道92吸收第一发热元件10传导到受热壳20上的热量。
在液态致冷剂流入第一受热部分16的致冷剂流动通道22中时,由于第二受热部分17中的受热动作,液态致冷剂的温度上升。然而,在第一实施例中,液态致冷剂的单位时间内的流动率确定为使导入第一受热部分16中的液态致冷剂的温度比传导到受热壳20的第一发热元件10的温度低。
从而,液态致冷剂和受热壳20之间的温差保持一定,并且当液态致冷剂在致冷剂流动通道22流动时,液态致冷剂能够将传导到受热壳20上的第一发热元件10的热量吸收。
流经致冷剂流动通道22的液态致冷剂从流出口24经由第三管道93注入到散热器65的流入槽68中。返回到流入槽68的液态致冷剂经过第一水管71被导入贮槽70中,然后经过第二水管72被注入到流出槽69中。在流动过程中,被液态致冷剂吸收的第一和第二发热元件和11的热量传导到第一和第二水管71和72,以及翼片73上。
散热部分18的轴流式风扇66在温度达到预定值时开始运转。因而,叶轮82被旋转,框体2外部的空气经过吸入口79被吸入框体2中。该空气变为冷却风在第一和第二水管71和72之间通过,同时强制冷却第一和第二水管71和72,以及翼片73。结果,传导给第一和第二水管71和72,以及翼片73上的大部分热量通过冷却风的流动带走。
通过与散热器65进行热交换被冷却的液态致冷剂从流出槽69经由第一管道91被导入到热交换型泵30的泵室42中。液态致冷剂在带走泵壳31的热量的同时通过叶轮44的旋转被压缩,并且被注入到第一受热部分16的致冷剂流动通道22中。
因此,液态致冷剂从散热器65到第二受热部分17再到第一受热部分16被重复循环,从而在循环过程中第一和第二发热元件10和11的热量被传递到散热器65上。
根据第一实施例,通过散热器65冷却的液态致冷剂首先被导入至包括热交换型泵30的第二受热部分17中以吸收第二发热元件11的热量,并且之后导入第一受热部分16。
因此,导向比第一发热元件10具有更高热量值的第二发热元件11的液态致冷剂不受第一发热元件10的热影响。因此,比第一发热元件10对冷却要求更多的第二发热元件11和液态致冷剂之间的温差被充分维持,从而第二发热元件11能够被有效冷却。
另外,以上述的结构中,第一受热部分10和第二受热部分17相互分开,通过第二管道92连接,因此第一受热部分10和第二受热部分17的相对位置可以根据需要设定。从而第一发热元件10和第二发热元件11能够在印刷电路板8的任何位置被排放,从而可增加确定印刷电路板8的形式时的自由度。
进一步,在第一实施例中,热交换型泵30和散热器65分别配置具有气-液分离功能的贮槽43和贮槽70。因此,从第一到第三管道91到93渗透并且混合到液态致冷剂中的诸如气泡的气体成份能够在液态致冷剂流经的通道的两个位置被分离并消除。
具体地,贮槽43和贮槽70在热交换型泵30的泵室42的上游以串连位置关系被排放。相应的,有可能确保从流向泵室42的液态致冷剂去除阻碍热量传递的气泡,从而增强达到最高温度的第二发热元件11的冷却效率。
该发明不局限于以上所述的第一实施例。图10至图12显示本发明的第二实施例。
在第二实施例中,第三发热元件100和比第三发热元件100发热量大的第四发热元件101被安装于印刷电路板8上第一表面8a。进一步框体2容纳另一个液冷型冷却装置102用于对第三和第四发热元件100和101冷却。
第三和第四发热元件100和101是诸如半导体封装的电子元件,并且位于第一和第二发热元件10和11的前方。比第三发热元件100发热量大的第四发热元件101位于第三发热元件100的下方。
另一冷却装置102包括第一受热部分103,第二受热部分104,散热部分105以及循环通道106。第一受热部分103,第二受热部分104,散热部分105和循环通道106分别对应第一实施例中的第一受热部分16,第二受热部分17,散热部分18和循环通道19。其结构基本与第一实施例相同。
相应的,第一受热部分103,第二受热部分104,散热部分105和循环通道106通过第一实施例中相同的标号被指定,这里不再给以描述。
如图11所示,第一受热部分103被保持在印刷电路板8上以覆盖第三发热元件100,并且与第三发热元件100之间热连接。相似的,具有热交换型泵30的第二受热部分104被保持在印刷电路板8上以覆盖第四发热元件101,并且与第四发热元件101之间热连接。
散热部分105配置于框体2的前端的底部。如图12所示,在第二实施例中,两个散热部分18和105设置于框体2的宽度方向,并且印刷电路板8的前端部分固定于散热部分18和105之间。
通过散热部分105的散热器65冷却的液态致冷剂首先被导入第二受热部分104的热交换型泵30中以吸收第四发热元件101的热量,之后导入第一受热部分103中。导入第一受热部分103的液态致冷剂吸收第三发热元件100的热量,并且返回到散热器65通过与冷却风的热交换进行冷却。
因此,在另一冷却装置102中,导入达到比第三发热元件100更高温度的第四发热元件101的液态致冷剂不受第三发热元件100的热影响。相应的,发热量更大的第四发热元件101和液态致冷剂之间的温差被充分维持,从而第四发热元件101能够被有效冷却。
图13显示本发明的第三实施例。
该第三实施例的散热器65中的贮槽70的内部结构与第一实施例不同。散热器65的其它组成与第一实施例相同。
如图13所示,贮槽70的内部通过挡板200被分隔为第一腔室201和第二腔室202。挡板200和贮槽70一起被焊接在散热器65的上平板75上。
上平板75与挡板200一起限定第一腔室201。作为气-液分离部分的分隔板203被固定于上平板75。分隔板203将第一腔室201分隔为致冷剂流入区域204和致冷剂流出区域205。
散热器65的第一水管71的上端向致冷剂流入区域204开口。第一水管71的上端比贮存在致冷剂流入区域204中的液态致冷剂的液面低。散热器65的第二水管72的上端向致冷剂流出区域205开口。第二水管72的上端比贮存在致冷剂流出区域205中的液态致冷剂液面的位置低。
挡板200在对应于分隔板203的位置具有开口部分206。分隔板203的上端穿过开口部分206并且轻微地向第二腔室202突出。因此,第一腔室201的致冷剂流入区域204经由开口部分206以及第二腔室202导向致冷剂流出区域205。
从第一受热部分16返回到散热器65的液态致冷剂从流入槽68经由第一水管71被排出到贮槽70的致冷剂流入区域204中。如图13的箭头A指示,致冷剂流入区域204中的液态致冷剂进入开口部分206,并从分隔板203溢出从而流入致冷剂流出区域205中。
采用这种结构,当存储在致冷剂流入区域204中的液态致冷剂从分隔板203溢出,包含在液态致冷剂中的诸如气泡的气体成份从液态致冷剂中分离,并且释放到第二腔室202中。因此,散热器65的第二腔室202具有空气储存器207的功能。
在散热器65为使第一和第二水管71和72为水平以横置的方式设置的情况下,散热器65的空间方位被确定为使第二水管72位于第一水管71的下方。从而,如双点划线指示,第二水管72的端部位于贮槽70中的液态致冷剂的液面水平L3以下,分隔板203位于L3以上。
因此,从第一水管71向致冷剂流入区域204排出的液态致冷剂,借助分隔板203作为向导,经由第二腔室202从开口部分206流向致冷剂流出区域205。
因此,无论散热器65是纵向还是横向被安装,可以确保从返回到贮槽70的液态致冷剂去除阻碍热量传递的气体成份,从而能够增强达到最高温度的第二发热元件11的冷却效率。
图14和15显示本发明的第四实施例。
在第四实施例中,专用贮槽300被安装于冷却装置15的散热部分18中。散热部分18的其它组成基本与第一实施例相同。因此,在第四实施例中,相同元件通过第一实施例中相同的索引号被指定,这里不再给以描述。
如图14和15所示,散热部分18具有连接散热器65和轴流式风扇66的框架301。框架301具有在散热器65下方突出的槽支撑部分302。贮槽300被保持在槽支撑部分302的下端。
贮槽300具有比与散热器65连接的贮槽70容量更大的类似长方形盒子。贮槽300具有致冷剂流入口303和致冷剂流出口304。
致冷剂流入口303被配置于贮槽300的上表面的近似中心部分。致冷剂流入口303经由热交换型泵305被连接到散热器65的致冷剂排出口77上,并且位于贮存在贮槽300中的液态致冷剂的液面L4以上。
致冷剂流出口304被配置于贮槽300的侧面的近似中心部分从而位于致冷剂流入口303下方。致冷剂流出口304经由第一管道91被连接到热交换型泵30的吸取口52上。
进一步的,致冷剂流出口304位于存储在贮槽300中的液态致冷剂的液面L4以下。因此气体贮槽306在贮槽300和液态致冷剂的液面L4之间形成。
以所述结构,通过散热器65冷却的液态致冷剂经由致冷剂流入口303流向位于沿液态致冷剂流动方向热交换型泵30上游的贮槽300。贮槽300的致冷剂流出口304位于存储在贮槽300中的液态致冷剂的液面L4以下。
因此,即使没有在散热器65的贮槽70中被分离的气体成份被包含在液态致冷剂中,气体成份可在液态致冷剂流入贮槽300的过程中从液态致冷剂中分离并移除,并且向气体贮槽306释放。
相应的,第四实施例的贮槽300同样作为气-液分离部分使用,使气体成份与从散热器65流向热交换型泵30的液态致冷剂分离。
进一步,根据第四实施例,三个具有气-液分离功能的贮槽70,300和43被串连插入到从散热器65引向热交换型泵30的泵室42的流动通道上。因此,可以确保从泵室42中的吸收第二发热元件11的热量的液态致冷剂去除阻碍热量传递的气泡,从而增强达到最高温度的第二发热元件11的冷却效率。
即使当散热器65横置安装,贮槽300的致冷剂流出口304位于如图14中的双点划线指示的液态致冷剂的液面L5和致冷剂流入口303以下。相应的,包括在液态致冷剂中的气体成份在液态致冷剂流入贮槽300的过程中从液态致冷剂中分离并去除。
所以,无论散热器65是纵向还是横向被安装,可以确保从液态致冷剂中去除阻碍热量传递的气体成份。
本发明不局限于上述实施例,可以进行各种改进而不背离本发明的范围或精神。
例如,只提供单个的第一发热元件和第一受热部分,可以有两个或三个第一受热部分与两个或三个第一发热元件进行热连接,并且第一受热部分的致冷剂流动通道可以被连接为串连或并联形式。
已经对本发明的一定实施例进行描述,这些实施例仅作为实例呈现,并不旨在限定本发明的范围。实际上,这里描述的新方法和系统可以以各种其它形式实施。进一步,可以对这里描述的方法和系统进行各种省略,替换和改变而不背离本发明的精神。附后的权利要求和其等效体旨在涵盖本发明的精神和范围以内的该种形式或修改。

Claims (10)

1.一种冷却装置,其特征在于,包括:
配置为与第一发热元件热连接的第一受热部分;
配置为与发热量大于所述第一发热元件的第二发热元件热连接的第二受热部分,所述第二受热部分具有对液态致冷剂加压并将其送出的泵;
散发所述第一和第二发热元件接受的热量的散热部分;
以及使所述液态致冷剂在所述第一受热部分、所述第二受热部分和所述散热部分之间循环流动的循环通道,
其中所述第二受热部分位于在所述液态致冷剂的流动方向上相对于所述第一受热部分的上游,且相对于所述散热部分下游的位置。
2.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述第一受热部分、所述第二受热部分以及所述散热部分通过所述循环通道被串联连接。
3.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述循环通道具有配置为热连接所述第一受热部分和所述第二受热部分的管道。
4.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述第二受热部分和所述散热部分中的每一个都具有存储所述液态致冷剂的贮槽。
5.根据权利要求4所述的冷却装置,其特征在于,所述贮槽具有分离包含在所述液态致冷剂中的气体成份的气—液分离部。
6.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述循环通道在所述散热部分和所述第二受热部分之间的部分具有贮存所述液态致冷剂的第一贮槽,并且所述第一贮槽具有分离包含在所述液态致冷剂中的气体成份的气—液分离部。
7.根据权利要求6所述的冷却装置,其特征在于,所述第二受热部分具有第二贮槽,所述散热部分具有第三贮槽,所述第一第二和第三贮槽具有分离包含在所述液态致冷剂中的气体成份的气—液分离部。
8.根据权利要求6所述的冷却装置,其特征在于,所述散热部分具有:用于冷却所述液态致冷剂的散热器,用于向所述散热器吹冷却气流的风扇,以及用于整体支持所述散热器、所述风扇和第三贮槽的框架。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
框体,配置为容纳第一发热元件和发热量大于所述第一发热元件的第二发热元件,所述第二发热元件具有对所述液态致冷剂加压并送出的泵;
容纳在所述框体中的用于采用液态致冷剂对所述第一发热元件和所述第二发热元件进行冷却的冷却装置;
其中所述冷却装置包括:
配置为与所述第一发热元件热连接的第一受热部分;
配置为与所述第二发热元件热连接的第二受热部分;
散发第一和第二发热元件接受的热量的散热部分;以及
使所述液态致冷剂在所述第一受热部分、所述第二受热部分和所述散热部分之间循环流动的循环通道,
其中所述第二受热部分位于在所述液态致冷剂的流动方向上相对于所述第一受热部分的上游,且相对于所述散热部分的下游的位置。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述框体被配置为容纳其上安装所述第一和第二发热元件的电路板,并且所述第一和第二受热部分单独地连接至所述电路板。
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