CN209326436U - 蒸发器结构 - Google Patents

Abstract

一种蒸发器结构，包括一热交换组件、一导热外壳及一上盖，其中该热交换组件设置于该导热外壳中，该上盖系覆盖于导热外壳上，以将热交换组件封闭，该热交换组件上包括多条的横向通道，并于下方两侧分别开设一第一纵向冷却流体通道，接近中央区设置有多条长度较短的一第二纵向冷却流体通道，当导热外壳接受热源时，该冷却流体会通过横向通道朝二侧的第一纵向冷却流体通道流动，通过该纵向第一冷却流体通道及横向通道导引，使冷却流体可朝第二纵向冷却流体通道流动，将冷却流体均匀带入热源区，达到全面积散热的目的。

Description

蒸发器结构

技术领域

本实用新型是有关一种蒸发器结构，得让冷却流体于内部进行液、气转换，并通过特殊水通道设计，达到全面性散热的目的。

背景技术

近年来热源产生装置的发热量随着半导体工艺的精进而不断的快速升高；如何提升热源产生装置的散热能力，维护组件的正常运作，遂成为一项非常重要的工程课题。目前大量使用的直接空气冷却技术已经无法满足许多具有高热通量热源产生装置散热的需求，而必须寻求其他的解决方案。

现有技术中，除了通过空气冷却技术之外，具有利用冷却流体的液、气转换达到散热效果，此一技术提供两组均热器及两组连通的管体，一组均热器用以蒸发来带走所吸收的热量，另一组均热器用以冷凝以降温来返回输出冷却冷却流体进行散热循环的回路，而两组均热器内的压力不同，故可让冷却流体自动进行往返输送，但所述均热器其内部大多只是简单的鳍片或通道设计以供冷却流体于其中流通，容易造成热源集中于特定位置，故在特定位置则会产生因过盛的蒸发水位过低、局部位置高温的状态，不仅致使散热效果不稳定、不均匀，更快速减少使用寿命。

实用新型内容

一种蒸发器结构，至少包括：一热交换组件，该热交换组件可区分成一蒸汽区及一进水区，且该蒸汽区及该进水区之间处包括一阻隔墙，该热交换组件内部形成有多条相互平行且上下贯穿的横向通道，并于该进水区上方接近中央处开设有一纵向进水上通道，该蒸汽区上方接近中央处开设多个纵向蒸汽通道，通过该阻隔墙的设置，使该纵向进水上通道及该纵向蒸汽通道之间彼此互不相通，且该纵向进水上通道及该纵向蒸汽通道与该横向通道相互垂直设置，该热交换组件下方接近两侧边缘分别开设一第一纵向冷却流体通道，该第一纵向冷却流体通道贯穿该蒸汽区、该进水区及该阻隔墙下方，使该第一纵向冷却流体信道贯穿该热交换组件的两端缘，而该蒸汽区下方接近中央处设置有多条第二纵向冷却流体通道，该第二纵向冷却流体通道的长度由一侧至阻隔墙，使第二纵向冷却流体通道的长度与该纵向蒸汽通道相同，与该纵向进水上通道也通过阻隔墙的阻挡，而与该进水区彼此不相连通，该第二纵向冷却流体通道长度短于第一纵向冷却流体通道，且该第二纵向冷却流体通道与该纵向蒸汽通道的设置位置错开；一导热外壳，该导热外壳内部用于置放该热交换组件；一上盖，用于遮盖在该导热外壳上方，该上盖上分别开设有一蒸汽出口与一入水口，且该蒸汽出口对应于该蒸汽通道位置上方，该入水口则对应于其中一个该纵向进水上通道位置上方。

于一较佳实施例中，其中该热交换组件为一体成型。

于一较佳实施例中，该蒸汽区的面积大于进水区，该纵向进水上通道长度由一侧至该阻隔墙，该纵向蒸汽通道的长度由一侧至该阻隔墙，使该纵向蒸汽通道长度大于该纵向进水上通道。

如于一较佳实施例中，其中该热交换组件的该纵向蒸汽通道与该第二冷却流体通道的长度相同。

于一较佳实施例中，其中该纵向蒸汽通道位于该蒸汽区接近中央处，且长度由一侧边缘至阻隔墙，且该纵向进水上通道长度由一侧边缘至阻隔墙，使该热交换组件的该纵向蒸汽通道与第二冷却流体通道通过阻隔墙的阻挡，彼此不相连通。

于一较佳实施例中，其中该第二纵向冷却流体通道位于该蒸汽区接近中央处，且长度由一侧边缘至阻隔墙，且该纵向进水上通道长度由一侧边缘至阻隔墙，使该热交换组件的蒸汽通道与第二纵向冷却流体通道通过阻隔墙的阻挡，彼此不相连通。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型蒸发器结构的分解结构立体示意图。

图2为本实用新型蒸发器结构的热交换组件另一视角立体示意图。

图3为本实用新型蒸发器结构的结构剖面示意图。

图4为本实用新型蒸发器结构的实施冷却流体气态流动剖面示意图。

图5为本实用新型蒸发器结构结合冷凝器使用的立体外观示意图。

图6为本实用新型蒸发器结构的实施冷却流体液态流动剖面示意图。

图7为本实用新型蒸发器结构的实施冷却流体液态流动平面示意图。

附图标记说明

1 热交换组件

11 蒸汽区

12 进水区

13 阻挡墙

14 横向通道

15 纵向进水上通道

16 纵向蒸汽通道

17 第二纵向冷却流体通道

18 第一纵向冷却流体通道

2 导热外壳

3 上盖

31 蒸汽出口

32 入水口

4 热源产生装置

5 散热鳍片

6 蒸汽通管

7 冷却流体通管

8 冷凝器

A 冷却流体

B 蒸汽体。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

有关于本实用新型其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

请参阅第1~3图，为本实用新型蒸发器结构的分解结构示意图及另一视角的立体示意图，其中该蒸发器结构包括一热交换组件1、一导热外壳2、一上盖3。

其中该热交换组件1可为一体成型或组装而成，该热交换组件1可区分成一蒸汽区11及一进水区12，该蒸汽区11的面积大于进水区12，且该蒸汽区11及该进水区12之间包括一阻隔墙13，该热交换组件1内部形成有多条相互平行且上下贯穿的横向通道14，并于该进水区12上方接近中央处开设有一纵向进水上通道15，该纵向进水上通道15长度由一侧至该阻隔墙13，该蒸汽区11上方接近中央处开设多个纵向蒸汽通道16（在本实施例中该纵向进水上通道15设有一道、该纵向蒸汽通道16设有三道），该纵向蒸汽通道16的长度由一侧至该阻隔墙13，使该纵向蒸汽通道16长度大于该纵向进水上通道15，通过该阻隔墙13的设置，使该纵向进水上通道15及该纵向蒸汽通道16之间彼此互不相通，且该纵向进水上通道15及该纵向蒸汽通道16与该横向通道14相互垂直设置。

该热交换组件1下方接近两侧边缘分别开设一第一纵向冷却流体通道17，该第一纵向冷却流体通道17贯穿该蒸汽区11、该进水区12及该阻隔墙13下方，使该第一纵向冷却流体通道17贯穿该热交换组件1的两端缘，而该蒸汽区11下方接近中央处设置有多条第二纵向冷却流体通道18，该第二纵向冷却流体通道18的长度由一侧至阻隔墙13，使第二纵向冷却流体通道18的长度与该纵向蒸汽通道16相同，与该纵向进水上通道15也通过阻隔墙13的阻挡，而与该进水区12彼此不相连通（在本实施例中该第二纵向冷却流体通道18设有四道、该第一纵向冷却流体通道17设有两道），且该第二纵向冷却流体通道18与该纵向蒸汽通道16的设置位置错开。

其中该导热外壳2内部用于置放该热交换组件1。

其中该上盖3用于遮盖在该导热外壳2上方，该上盖3上分别开设有一蒸汽出口31与一入水口32，且该蒸汽出口31对应于其中一个该纵向蒸汽通道16位置上方，该入水口32则对应于其中该纵向进水上通道15位置上方。

在一般情况下，各该导热外壳2中包括一预定量的冷却流体A以及蒸汽体B，如第4、5图所示，而实施使用时，该导热外壳2底面固定于一热源产生装置4上，该热源产生装置4会与该热交换组件1的蒸汽区相对应，并可于该上盖3上一并装设有一散热鳍片5、一蒸汽通管6及一冷却流体通管7，该蒸汽通管6及一冷却流体通管又连结一冷凝器8，当该热源产生装置4产生热源时，该热源产生装置4所产生的热能能够导入该导热外壳2内部产生热源区至该热交换组件1的蒸汽区11，当该导热外壳2接收到的热源达到一预定的蒸发温度时，该位于热交换组件1的横向通道14及第二纵向冷却流体通道18内的冷却流体A即会因高温而蒸发成蒸汽体B，该蒸汽体B会通过该横向通道14导引并上升汇流至该数条纵向蒸汽通道16，通过数条纵向蒸汽通道16泄压，避免该导热外壳2内部压力过于集中，而该蒸汽体B会通过该蒸汽出口31及该蒸汽通管6传送至该冷凝器8，通过该冷凝器8降温后会将该蒸汽体B转换成该冷却流体A，而由于该冷却流体A蒸发成气态进入该冷凝器8后，该热交换组件1内压力变小，使得进入该冷凝器8变成的冷却流体A，得再经由该冷却流体通管7回流回蒸发器的该热交换组件1。

之后，如图4、图6和图7所示，该冷却流体A回流会依序通过入水口32、纵向进水上通道15而进入各横向通道14，由于该第二纵向冷却流体通道18未与该纵向进水上通道15相连通，因此，当冷却流体A通过纵向进水上通道15流入时，该冷却流体A会经由横向通道14分别往两侧方向流动，再通过该第一纵向冷却流体通道17导引而做纵向流动，然后，在通过该横向通道14往第二纵向冷却流体通道18流动，通过第二纵向冷却流体通道18的设置，使冷却流体A可朝该热源产生装置4所产生的热源区的横向位置及纵向位置流动，以将大量冷却流体A传送热源区，避免冷却流体A因入量太少，而发生冷却不及，造成温度及压力大幅提升，因此，通过该第一纵向冷却流体通道17及该第二纵向冷却流体通道18的设置，可将冷却流体A由最外侧带入中央的热源区，使热交换组件的每个位置都会与该冷却流体A接触，达到散热的目的，而冷却流体A进入热源区时，会再次受热蒸发成蒸汽体B，并得向上通过蒸汽通道13以及蒸汽出口31依序进入通管6至冷凝器8，以此不断循环，以达到循环散热之目的。

经此，可知冷却流体A于该热交换组件1的蒸汽区11受热蒸发成蒸汽体B，进而将热带离传送至该冷凝器8，通过冷凝结成冷却流体A则又回流至该热交换组件1的进水区12，由于该进水区12与该蒸汽区11之间包括一阻隔墙13，因此可让冷却流体A与蒸汽体B于该热交换组件1中分别作用，达到气液分离、冷热交替与自动循环的功效。

另外，如图5所示，由于该第二纵向冷却流体通道18与该蒸汽通道13的设置位置错开，因此，可增加冷却流体A在各该横向通道14内流窜的面积，进而提升散热的效益。

本实用新型所提供的蒸发器结构，特别改良了热交换组件内冷却流体通道的配置进而改善冷却流体于内部流通的路径，以提升整体散热效益，其优点如下：

1. 本实用新型提供的热交换组件，特别分设进水区及蒸汽区，并只有第一纵向冷却流体通道可连通进水区及蒸汽区，因此，在冷却流体进入纵向进水上通道后必须强制的被导往两侧方向流动，再通过横向通道将冷却流体导引至第二纵向冷却流体通道回流至该热交换组件的蒸汽区，使冷却流体会均匀的流遍整个热交换组件的进水区及蒸汽区，让冷却流体以最大的接触面积于热交换组件内流动循环，因此具有提升整体散热效益的全面积散热优点。

2. 本实用新型提供的热交换组件，特别将该蒸汽区下方位置处设置有多条的第二纵向冷却流体通道，各通道之间因为数量增多而减短间距，因此，可均衡冷却流体在各第二纵向冷却流体通道之间的水位，避免有特定位置水位过低而造成局部位置高温的状态，此外，也可平均热交换组件内的压力。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种蒸发器结构，其特征在于，包括：

一热交换组件，该热交换组件可区分成一蒸汽区及一进水区，且该蒸汽区及该进水区之间包括一阻隔墙，该热交换组件内部形成有多条相互平行且上下贯穿的横向通道，并于该进水区上方接近中央处开设有一纵向进水上通道，该蒸汽区上方接近中央处开设多个纵向蒸汽通道，通过该阻隔墙的设置，使该纵向进水上通道及该纵向蒸汽通道之间彼此互不相通，且该纵向进水上通道及该纵向蒸汽通道与该横向通道相互垂直设置，该热交换组件下方接近两侧边缘分别开设一第一纵向冷却流体通道，该第一纵向冷却流体通道贯穿该蒸汽区、该进水区及该阻隔墙下方，而该蒸汽区下方接近中央处设置有多条第二纵向冷却流体通道，该第二纵向冷却流体通道长度短于第一纵向冷却流体通道，且该第二纵向冷却流体通道与该纵向蒸汽通道的设置位置错开；

一导热外壳，该导热外壳内部用于置放该热交换组件；

一上盖，用于遮盖在该导热外壳上方，该上盖上分别开设有一蒸汽出口与一入水口，且该蒸汽出口对应于该蒸汽通道位置上方，该入水口则对应于其中一个该纵向进水上通道位置上方。

2.如权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于，该热交换组件为一体成型。

3.如权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于，该热交换组件的该纵向蒸汽通道与该第二纵向冷却流体通道的长度相同。

4.如权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于，该蒸汽区的面积大于进水区。

5.如权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于，该纵向蒸汽通道位于该蒸汽区接近中央处，且长度由一侧边缘至该阻隔墙，且该纵向进水上通道长度由一侧边缘至该阻隔墙，使该热交换组件的该纵向蒸汽通道与该第二纵向冷却流体通道通过阻隔墙的阻挡，彼此不相连通。

6.如权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于，该第二纵向冷却流体通道位于该蒸汽区接近中央处，且长度由一侧边缘至该阻隔墙，且该纵向进水上通道长度由一侧边缘至该阻隔墙，使该热交换组件的该纵向蒸汽通道与该第二纵向冷却流体通道通过该阻隔墙的阻挡，彼此不相连通。