JP2024500429A - Heat exchanger and heat exchanger manufacturing method - Google Patents
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Abstract
本願の実施例は、熱交換器に関する。熱交換器は、蒸発器または凝縮器であってもよい。熱交換器は、隣接する構造体が少なくとも第1距離で離隔され、基板から延在する複数の構造体を含んでもよい。熱交換器は、少なくとも1つの蓋板が複数の構造体の端部から第2距離で離隔され、第2距離が第1距離よりも小さくなるように、複数の構造体の端部上に配置された少なくとも1つの蓋板をさらに含んでもよい。少なくとも1つの蓋板は、複数の構造体の端部と少なくとも1つの蓋板との間に設けられたろう付け材によって複数の構造体にろう付けされる。ろう付け接合部が、少なくとも1つの蓋板と複数の構造体の端部との間の間隔に流れ込むろう付け材料から形成されるように、ろう付け材料の部分間に隙間が設けられるように、ろう付け材料は不連続な構成で設けられる。
Embodiments of the present application relate to heat exchangers. The heat exchanger may be an evaporator or a condenser. The heat exchanger may include a plurality of structures extending from the substrate with adjacent structures spaced apart by at least a first distance. The heat exchanger is disposed on the ends of the plurality of structures such that the at least one lid plate is spaced a second distance from the ends of the plurality of structures, the second distance being less than the first distance. The device may further include at least one lid plate having a cylindrical shape. At least one lid plate is brazed to the plurality of structures by a brazing material provided between an end of the plurality of structures and the at least one lid plate. gaps are provided between the portions of braze material such that the braze joint is formed from braze material flowing into the spacing between the at least one lid plate and the ends of the plurality of structures; The brazing material is provided in a discontinuous configuration.
Description
本願の実施例は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。一部の実施例は、二相冷却システムのために用いられた熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。 Embodiments of the present application relate to a heat exchanger and a method of manufacturing the heat exchanger. Some embodiments relate to heat exchangers used for two-phase cooling systems and methods of manufacturing heat exchangers.
蒸発器や凝縮器などの熱交換器は、冷却システム内での熱伝達を可能にするように構成される。冷却システムの全体的な効率は、熱交換器で発生する熱伝達の効率に依存する。 Heat exchangers, such as evaporators and condensers, are configured to enable heat transfer within the cooling system. The overall efficiency of a cooling system depends on the efficiency of the heat transfer that occurs in the heat exchanger.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、熱交換器を提供し、前記熱交換器は、基板から延在し、隣接する構造体同士が少なくとも第1距離で離隔された複数の構造体と、前記複数の構造体の端部から前記第1距離よりも小さい第2距離で離隔されるように、前記複数の構造体の端部に配置された少なくとも1つの蓋板と、を含み、前記少なくとも1つの蓋板は、前記複数の構造体の端部と前記少なくとも1つの蓋板との間に設けられたろう材料(brazable material)によって前記複数の構造体にろう付け(brazing)され、ろう付け材料は、前記ろう付け材料の部分間に隙間が設けられるように、不連続な構成で設けられることによって、前記少なくとも1つの蓋板と前記複数の構造体の端部との間の間隔に流れ込むろう付け材料からろう付け接合部が形成される。 In accordance with various (but not necessarily all) embodiments of the present application, a heat exchanger is provided, the heat exchanger comprising a plurality of structures extending from a substrate and having adjacent structures spaced apart by at least a first distance. at least one lid plate disposed at an end of the plurality of structures so as to be separated from the end of the plurality of structures by a second distance smaller than the first distance; and the at least one lid plate is brazed to the plurality of structures by a brazable material provided between an end of the plurality of structures and the at least one lid plate. and brazing material is provided in a discontinuous configuration such that gaps are provided between portions of the brazing material between the at least one lid plate and the ends of the plurality of structures. A brazed joint is formed from brazing material flowing into the spacing.
前記ろう付け材料は、前記第1距離よりも小さい厚さで設けられてもよい。 The brazing material may be provided with a thickness less than the first distance.
前記第1距離及び前記第2距離は、ラプラス圧力(Laplace pressure)によって前記ろう付け材料が前記複数の構造体の端部と前記少なくとも1つの蓋板との間の隙間に流れ込むように選択されてもよい。 The first distance and the second distance are selected such that Laplace pressure causes the brazing material to flow into the gap between the ends of the plurality of structures and the at least one lid plate. Good too.
前記複数の構造体は、前記基板から実質的に垂直に延在してもよい。 The plurality of structures may extend substantially perpendicularly from the substrate.
前記複数の構造体は、前記基板に同一の間隔で配置されてもよい。 The plurality of structures may be arranged at equal intervals on the substrate.
前記複数の構造体は、前記基板の中央部よりも前記基板の縁部において接近して配置されてもよい。 The plurality of structures may be arranged closer to each other at an edge of the substrate than at a center of the substrate.
前記基板は、前記熱交換器が熱的に結合された熱源よりも大きな表面積を有してもよい。 The substrate may have a larger surface area than the heat source to which the heat exchanger is thermally coupled.
前記熱交換器は、前記複数の構造体の屈曲を制限するように、前記複数の構造体の間に延在するように構成された複数の突出部を含む補強材を含んでもよい。 The heat exchanger may include a reinforcement including a plurality of protrusions configured to extend between the plurality of structures to limit flexing of the plurality of structures.
少なくとも一部の前記複数の構造体は、前記少なくとも1つの蓋板を貫通して延び、前記少なくとも1つの蓋板を貫通して延在する前記複数の構造体の端部には、さらなる結合手段が配置されてもよい。 At least some of the plurality of structures extend through the at least one lid plate, and further coupling means are provided at the ends of the plurality of structures extending through the at least one lid plate. may be placed.
前記複数の構造体はフィンを含んでもよい。 The plurality of structures may include fins.
前記熱交換器は、蒸発器又は凝縮器を含んでもよい。 The heat exchanger may include an evaporator or a condenser.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、熱交換器の製造方法を提供し、前記方法は、前記基板から延在する複数の構造体を設け、前記複数の構造体は少なくとも第1距離で離隔されることと、少なくとも一部の前記複数の構造体に重なるろう付け材料を設け、前記ろう付け材料は、前記ろう付け材料の部分間に隙間が設けられるように不連続な構成で設けられることと、前記複数の構造体の端部から前記第1距離よりも小さい第2距離で離隔されるように、前記複数の構造体の端部に配置された少なくとも1つの蓋板を設けることと、及び前記ろう付け材料が前記少なくとも1つの蓋板と前記複数の構造体の端部との間隔に流れ込むように、前記ろう付け材料を加熱することと、を含む。 In accordance with various (but not necessarily all) embodiments of the present application, a method of manufacturing a heat exchanger is provided, the method comprising a plurality of structures extending from the substrate, the plurality of structures being at least providing a brazing material spaced apart by a first distance and overlapping at least some of the plurality of structures, the brazing material being discontinuous such that gaps are provided between portions of the brazing material. and at least one lid plate disposed at an end of the plurality of structures such that the lid plate is spaced apart from the end of the plurality of structures by a second distance that is less than the first distance. and heating the brazing material such that the brazing material flows into a space between the at least one lid plate and an end of the plurality of structures.
前記ろう付け材料は、前記第1距離よりも小さい厚さで設けられてもよい。 The brazing material may be provided with a thickness less than the first distance.
前記第1距離及び前記第2距離は、ラプラス圧力によって前記ろう付け材料が前記複数の構造体の端部と前記少なくとも1つの蓋板との間の隙間に流れ込むように選択されてもよい。 The first distance and the second distance may be selected such that Laplace pressure causes the brazing material to flow into a gap between an end of the plurality of structures and the at least one lid plate.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、基板と、前記基板から延在する複数の構造体と、前記複数の構造体の屈曲を低減するように前記複数の構造体の間に延在するように構成された複数の突出部を含む少なくとも1つの補強材と、を含む熱交換器を提供することができる。 According to various (but not necessarily all) embodiments of the present application, a substrate, a plurality of structures extending from the substrate, and a structure between the plurality of structures to reduce bending of the plurality of structures. and at least one stiffener including a plurality of protrusions configured to extend into the heat exchanger.
前記熱交換器は、前記少なくとも1つの補強材が前記蓋板の一部として設けられた蓋板を含んでもよい。 The heat exchanger may include a lid plate, with the at least one reinforcement provided as part of the lid plate.
前記基板は前記複数の構造体の第1端部と接続され、前記少なくとも1つの補強材は前記複数の構造体の第2端部と接続されてもよい。 The substrate may be connected to a first end of the plurality of structures, and the at least one stiffener may be connected to a second end of the plurality of structures.
前記補強材の複数の突出部の側面は、前記複数の構造体の側面にろう付けされてもよい。 Side surfaces of the plurality of protrusions of the reinforcing material may be brazed to side surfaces of the plurality of structures.
前記補強材の前記突出部は、前記複数の構造体の全てに結合されてもよい。 The protrusion of the reinforcement may be coupled to all of the plurality of structures.
前記補強材の前記突出部は、前記複数の構造体の一部に結合されてもよい。 The protrusion of the reinforcement may be coupled to a portion of the plurality of structures.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、基板と、前記基板から延在する複数の構造体とを含み、前記基板の縁部よりも前記基板の中央部に向かう作動流体の流れに対してより大きな流路を設けるように構成された熱交換器を提供することができる。 Various (but not necessarily all) embodiments of the present application include a substrate and a plurality of structures extending from the substrate, the flow of a working fluid being directed toward a center of the substrate rather than an edge of the substrate. A heat exchanger can be provided that is configured to provide a larger flow path for flow.
前記複数の構造体は、前記基板の中央部よりも前記基板の縁部において接近して配置されてもよい。 The plurality of structures may be arranged closer to each other at an edge of the substrate than at a center of the substrate.
前記熱交換器は、前記基板の縁部よりも前記基板の中央部において大きな流路幅が設けられた入口部を含んでもよい。 The heat exchanger may include an inlet portion having a larger passage width at the center of the substrate than at the edges of the substrate.
前記基板は、前記熱交換器が熱的に結合された熱源よりも大きな表面積を有してもよい。 The substrate may have a larger surface area than the heat source to which the heat exchanger is thermally coupled.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、基板と、前記基板から延在する複数の構造体と、蓋板とを含み、少なくとも一部の前記複数の構造体は、前記蓋板を貫通して延在し、前記結合手段は、前記蓋板を貫通して延在する構造の端部に設けられた熱交換器を提供することができる。 According to various (but not necessarily all) embodiments of the present application, the structure includes a substrate, a plurality of structures extending from the substrate, and a lid plate, and at least some of the plurality of structures extend from the lid. Extending through the plate, the coupling means may provide a heat exchanger provided at the end of the structure extending through the lid plate.
本願の様々な実施例(必ずしも全てではない)によれば、本明細書に記載された1つ以上の熱交換器を含む二相冷却システムを提供することができる。 According to various (but not necessarily all) embodiments of the present application, a two-phase cooling system can be provided that includes one or more heat exchangers as described herein.
以下、一部の実施例を添付の図面を参照して説明する。
図1は、本願の実施例に係る蒸発器103及び凝縮器105などの熱交換器を含む二相冷却システム101を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a two-
図1の実施例では、前記二相冷却システム101は、ポンプではなく重力によって駆動する受動的な二相冷却システムを含み、流れを駆動するために、外部からの作業入力が必要である。図1の実施例では、前記受動的な二相冷却システム101は熱サイフォンループを含む。前記熱交換器は、熱管又は蒸気室などの他のタイプの二相冷却システム内に設けられてもよい。
In the embodiment of FIG. 1, the two-
図1に示す前記熱サイフォンループは、蒸発器103、凝縮器105、下降管107、上昇管109を含む。前記熱サイフォンループ内には作動流体113が設けられる。前記熱サイフォンループの使用中には、前記作動流体113が前記熱サイフォンループの構成要素内を循環する。
The thermosyphon loop shown in FIG. 1 includes an
前記蒸発器103は、前記作動流体が矢印115で示すように重力の力によって前記下降管107を流れて前記蒸発器103に入るように、前記熱サイフォンループの底部に設けられる。前記下降管107の高さと内径は、前記下降管107内の流体の静的な端部が流体を蒸発器103、前記上昇管109及び前記凝縮器105を通って流れるように、選択可能である。前記作動流体113は、前記下降管107内にある時、通常液相117にある。特に、液相117である前記作動流体113によって満たされる前記下降管107の容積は、熱サイフォンの運転条件と形状に基づく。
The
前記蒸発器103は、熱源111からの熱を前記作動流体113に伝達するための任意の手段を含む。前記蒸発器103は、前記熱源111に熱的に結合されている。前記蒸発器103が前記熱源111に熱的に結合されることを可能にするために、熱界面材料が用いられてもよい。前記熱源111は、運転中に不要な熱を発生する電子機器を含んでもよい。前記電子機器は、サーバ、ルータ、ネットワークスイッチ、記憶機器、または任意の他の適切なタイプの機器であってもよい。一部の実施例では、これらの熱源は、データセンタ、通信機器室、またはネットワーク、通信室、コンピュータ室、ネットワーク室、または他の任意の適切な配置を提供し得る複数の電子機器を含んでもよい。
The
他の実施例では、前記熱源111は中間流体とすることができ、従って、熱は2つの作動流体(中間流体と作動流体113)の間で交換される。これらの実施例では、前記蒸発器103は、2つの流れを分離する金属壁を有する熱交換器である。前記壁は、セラミック又は他の材料で製造されてもよい。
In other embodiments, the
矢印119で示すように、熱は前記熱源111から前記蒸発器103内の前記作動流体113に伝達される。この熱伝達により、前記蒸発器103内で前記作動流体113の一部の蒸発が起こり、前記作動流体113が液相117から液相と蒸気相の混合物に変換される。特に、前記蒸発器103は、前記作動流体113の一部を蒸気相121に変換させる一方、一部を液相117に残留させて、前記蒸発器103の出口から排出される流体を蒸気乾き度が決定された二相混合物とする。前記二相混合物は、前記熱サイフォンループの設計、熱負荷、熱除去条件、充填率、及び他の適切なパラメータに応じて、液体または他の流動状態内に巻き込まれた蒸気の液滴を含んでもよい。
As shown by arrow 119, heat is transferred from the
前記蒸発器103は、前記蒸発器103から排出された前記作動流体が前記上昇管109に流入するように前記上昇管109に結合される。矢印123で示すように、この作動流体は、蒸気相121が液相117よりも密度が低い二相混合物を含む。前記熱サイフォンループ内の受動的な流れは、前記下降管107内の液体相の前記作動流体113と前記上昇管109内の二相混合物の前記作動流体113との密度差によって駆動される。
The
前記蒸発器103は、前記蒸発器103から前記作動流体113への効率的な熱伝達を可能にする構造を含んでもよい。例えば、前記蒸発器103は、ウィック構造、微小流路、フィンのアレイ、マクロ/マイクロ流路の蛇行配置、またはこれらの特徴の任意の適切な組み合わせを含んでもよい。図2、図3、及び図6~図8には、このような構造を含む前記蒸発器103の実施例を示す。
The
前記凝縮器105は、前記熱サイフォンループの頂部に設けられる。前記凝縮器105は、前記作動流体113が(重力115によって)前記凝縮器105から前記蒸発器103に下向きに流れ、前記蒸発器103から前記凝縮器105に上向きに流れるように、前記蒸発器103の上に配置される。
The
前記凝縮器105は、前記二相混合物(蒸気相121及び液相117)中の前記作動流体113が上昇管109から凝縮器105に流入するように上昇管109に結合される。前記凝縮器105は、前記作動流体113を冷却するための任意の手段を含んでもよい。例えば、前記凝縮器105は、空冷式または液冷式であってもよい。液冷式凝縮器105は、チューブ・イン・チューブ構成、シェル・アンド・チューブ構成、板熱交換器、または他の任意の適切な構成または配置を含んでもよい。空冷式凝縮器は105、ルーバーフィン扁平管式の熱交換器、チューブ・アンド・フィン熱交換器、または任意の他の適切なタイプの熱交換器の構成または配置を含んでもよい。
The
前記凝縮器105は、冷却剤125に熱的に結合される。前記凝縮器105が冷却剤125に熱的に結合されることを可能にするために、熱界面材料が用いられてもよい。他の実施例において、前記冷却剤125は、作動流体113の流れを前記冷却剤125の流れから分離する壁界面を有する前記凝縮器105に直接統合されてもよい。前記壁界面は、銅、アルミニウム、真鍮、または任意の他の適切な金属等の高導電性金属または金属合金を含んでもよい。一部の実施例では、前記壁界面は、窒化アルミニウム(AlN)等の高導電性セラミック、または充填ポリマー複合体等のポリマーを含んでもよい。
The
矢印127で示すように、前記凝縮器105は、前記作動流体113から前記冷却剤125への熱伝達を可能にする。この熱伝達により、前記作動流体113は少なくとも一部が凝縮し、前記液相117に戻る。前記凝縮器105の出口における前記作動流体113は、液相117又は二相混合物(蒸気相121と液相117)であってもよい。
As shown by
前記凝縮器105は、前記作動流体113が重力によって前記下降管107を流れ落ち、前記蒸発器103の前記入口に戻されるように、前記下降管107に結合される。
The
図2A及び図2Bは、図1の前記二相冷却システム101又は他の任意の適切な冷却システムに用いられることができる熱交換器200の一部を示す。前記熱交換器200は、前記蒸発器103又は前記凝縮器105、又は他の任意の適切なタイプの熱交換器であってもよい。前記熱交換器200は、マクロスケール又はマイクロスケールの二相熱交換器であってもよい。前記熱交換器200は、単相熱交換器又は二相熱交換器200、又は任意の他の適切なタイプの熱交換器200であってもよい。
2A and 2B illustrate a portion of a
前記例示の熱交換器200は、基板201と、複数の構造体203と、少なくとも1つの蓋板205とを含む。より堅牢な設計を達成するために、前記熱交換器200は、前記構造体203の頂部と前記蓋板205との間の機械的な接着を含む。図2A及び図2Bには、前記熱交換器200の構成要素が縮尺通りに示されていない。図2Aは、前記ろう付け材料207が溶融する前の前記熱交換器200を示し、図2Bは、前記ろう付け材料207が溶融した後の前記熱交換器200を示す。図2A及び図2Bは、前記熱交換器200の一部のみを示すので、2つの構造体203のみを示す。前記複数の構造体203は、前記熱交換器200を通る作動流体のための複数の流路を設けるように構成されることを理解されるべきである。
The
前記基板201は、平坦又は実質的に平坦な表面を含む。前記基板201は、熱伝導性材料を含んでもよい。前記熱交換器200が前記蒸発器103として使用されるとき、前記基板201は、熱源から前記蒸発器103内の作動流体への熱伝達を可能にするために、熱源に熱的に結合されてもよい。
The
前記複数の構造体203は、前記基板201の表面から延在する。前記構造体203は、機械加工、ろう付け、押し出し、付加製造、又は他の適切な製造技術もしくは製造技術の組み合わせによって得ることができる。少なくとも一部の前記構造体203は、前記熱交換器200を通る作動流体の流路を画定する。他の実施例では、前記熱交換器200は、フィン、板、又は任意の他の適切な構造などの複数の異なるタイプの前記構造体203を含んでもよい。
The plurality of
図2A及び図2Bの実施例では、前記構造体203は、前記基板201から垂直に、又は実質的に垂直に延在する細長い構造体を含む。図2A及び図2Bの実施例では、前記構造体203は矩形の断面を有する。前記構造体203の他の形状は、本願の他の実施例によって提供される。
In the embodiment of FIGS. 2A and 2B, the
図2A及び図2Bの実施例では、2つの隣接する前記構造体203同士は、第1距離wで離される。前記第1距離は、前記構造体203間のチャネル幅を決定する。一部の実施例では、前記熱交換器200は、前記複数の構造体203が前記基板201にわたって同一の間隔に配置されるように構成されてもよい。このような例では、異なる隣接する構造体203間の異なるチャネルは同じ幅を有する。他の実施例では、前記熱交換器200は、前記複数の構造体203が基板201にわたって同一の間隔に配置されるように構成されてもよい。例えば、前記構造体203は、熱源に近い前記基板201の領域で、より間隔をあけて配置されてもよい。これにより、前記熱交換器200の熱負荷が高い領域において、より大きな流路及びより多くの流体の流れを設けることができる。例えば、前記複数の構造体203は、前記基板201の中央部よりも前記基板201の端部において近い間隔で配置されてもよい。
In the embodiment of FIGS. 2A and 2B, two
一部の実施例では、熱拡散を改善するために、前記基板201の設置面積は、熱源の面積よりも大きくしてもよい。このような実施例では、不均一な流路幅を有する前記蒸発器103は、前記蒸発器103の全ての流路において均一な、又は実質的に均一な流れ分布を設けることに有利であり、これにより、熱性能を向上させる。
In some embodiments, the footprint of the
前記構造体203は、任意の適切な熱伝導性材料を含んでもよい。前記構造体203は、前記基板201及び前記蓋板205と同じ材料を含んでもよい。他の実施例では、前記基板201及び前記構造体203は、前記蓋板205に使用されるものとは異なる材料を含んでもよい。
The
前記蓋板205は、前記複数の構造体203の端部を覆って配置される。前記蓋板205は、前記作動流体113の循環のための閉鎖容積を形成するために、前記基板201に対して前記構造体203の反対側の端部に設けられる。
The
前記蓋板205は、平坦又は実質的に平坦な表面を含む。図2A及び図2Bの実施例では、前記蓋板205の一部のみが示される。前記蓋板205は、前記複数の構造体203又は他の構造の全てを覆いてもよいことを理解されるべきである。
The
前記蓋板205は、前記ろう付け材料207によって前記複数の構造体203にろう付けされる。前記ろう付け材料207は、前記複数の構造体203の端部と前記蓋板205との間に設けられる。前記ろう付け材料207は、前記構造体203の端部と蓋板205との間に剛性接続部を形成するために溶融及び硬化され得る任意の適切な材料を含んでもよい。一部の実施例では、前記蓋板205の4つの外表面を前記基板201の頂部にろう付けすることによって、前記熱交換器200をさらに強化することができる。
The
図2Aは、前記ろう付け材料207が溶融する前、且つ剛性接続部が形成される前の前記熱交換器200を示す。前記蓋板205は、前記複数の構造体203の端部から第2距離dで離隔される。前記第2距離dは、隣接する構造体203同士の間の間隙を決定する前記第1距離wよりも小さい。
FIG. 2A shows the
この場合、前記ろう付け材料は、前記構造体203の端部と前記蓋板205との間の間隔に等しい厚さdも有する。従って、前記ろう付け材料の厚さも、隣接する構造体203間の間隔よりも小さい。
In this case, the brazing material also has a thickness d equal to the distance between the end of the
前記ろう付け材料207は、不連続な構成で設けられてもよい。前記ろう付け材料207は、連続シートで設けられる代わりに、前記ろう付け材料207の部分間に設けられた間隙があるように、不連続である。例えば、前記ろう付け材料207は、複数の線又は交差した線のネットワークとして、又は任意の他の適切な構成で設けられてもよい。図2Aに示す実施例では、その不連続はページ内まで延在する。
The
図2Bは、前記ろう付け材料207が溶融して前記構造体203の端部と前記蓋板205との間に剛性接合部に形成された後の前記熱交換器200を示す。前記ろう付け材料207が溶融すると、前記構造体203の端部と前記蓋板205との間に流れ込むので、前記熱交換器200が再び冷却され、剛性接合部が凝固した前記ろう付け材料207から形成される。
FIG. 2B shows the
本願の一部の実施例では、前記ろう付け材料207の不連続な構成により、溶融した前記ろう付け材料207は、前記蓋板205と前記複数の構造体203の端部との間の間隔に流れ込む。ろう付け材料207は、隣接する構造体203の間のチャネルに下向きに流れるのではなく、前記複数の構造体203の端部にわたって水平に流れる。図2A及び図2Bに示す例では、溶融したろう付け材料207は、図2Bに示すように、ろう付け接合部を形成するためにページ内に流入する。
In some embodiments of the present application, the discontinuous configuration of the
本願の一部の実施例では、前記ろう付け材料207は、前記隣接する構造体203間の流路に下向きに流れるのではなく、前記複数の構造体203の端部にわたって水平に流れる。これは、前記作動流体113の流れのための流路の容積が維持され、流路に流れ込む不要な前記ろう付け材料207によって減少しないことを意味する。これは、前記熱交換器200が効率的に機能することに有利である。
In some embodiments of the present application, the
前記構造体203の端部と前記蓋板205との間の間隔d及び前記隣接する流路間の流路の幅wは、ラプラス圧力を制御するように選択されてもよい。前記ラプラス圧力により、前記ろう付け材料207は、前記隣接する構造体203同士の間の流路に下向きに流れ込まなく、前記複数の構造体203の端部と少なくとも1つの前記蓋板205との間の隙間に水平に流れ込む。前記ろう付け材料207は、前記構造体203の端部と前記蓋板205との間の間隔をウィッキングして流れてもよい。前記流路の幅wは、前記構造体203の端部と前記蓋板との間の間隔d及び未溶融の前記ろう付け材料207に対応する厚さよりも大きい。前記ラプラス圧力は前記ろう付け材料207の厚さに反比例するため、前記ろう付け材料207が溶融すると、水平方向に流れるように、下方向よりも水平方向に大きな圧力差が生じる。
The spacing d between the end of the
図3A~図3Bは、製造された熱交換器200の実施例を示す。本実施例では、前記熱交換器200は前記蒸発器103であり、前記複数の構造体203は前記複数の蒸発器フィン305を含む。他のタイプの構造体203を含む他のタイプの熱交換器200は、本願の変形例における類似の工程を用いて製造されてもよい。
3A-3B illustrate an example of a manufactured
図3Aは、前記複数の蒸発器フィン305の端部に設けられた前記ろう付け材料207を示す。図3Bは、前記ろう付け材料207が溶融する前の前記蒸発器103の一部の断面を示す。
FIG. 3A shows the
図3Aは、前記基板201と、前記基板201から延在する複数の蒸発器フィン305とを示す。図3Aは前記蓋板205を示されていない。
FIG. 3A shows the
図3Aの実施例では、前記基板201は正方形、又は実質的に正方形の板である。本願の一部の実施例では、他の形状の基板201が用いられてもよい。
In the embodiment of FIG. 3A, the
前記複数の蒸発器フィン305は、前記基板201から垂直に、又は実質的に垂直に延在する。図3Aの実施例では、前記蒸発器フィン305はいずれも薄い板を含む。この板の厚さは、(流れ方向に沿う)板の最長の長さよりも数桁小さい。前記蒸発器フィン305の板は、前記基板201の表面にわたって平行又は実質的に平行な配置で設けられる。流路を画定する前記蒸発器フィン305の板の他の寸法及び形状は、用途及び動作条件に応じて用いられてもよい。
The plurality of
隣接する蒸発器フィン305同士は、互いに第1距離wで離隔される。図3Aの実施例では、前記蒸発器フィン305のそれぞれが隣接する蒸発器フィン305から同じ第1距離wで離隔されるように、前記蒸発器フィン305は前記基板201の表面にわたって同一の間隔に配置される。これにより、前記基板201の表面にわたって複数の平行な、又は実質的に平行なチャネルが形成され、チャネルは幅wを有する。
Adjacent
前記ろう付け材料207は前記蒸発器フィン305の端部上に設けられる。図3Aの実施例では、前記ろう付け材料207は複数の配線301において設けられる。前記配線301は前記蒸発器フィン305の端部にわたって延在する。図3Aの実施例では、前記配線301は、前記蒸発器フィン305によって形成された流路の方向に対して垂直な方向、又は実質的に垂直な方向に延在する。
The
前記ろう付け材料207の前記配線301は、前記配線301同士の間に隙間が設けられるように不連続な構成で設けられる。前記蒸発器フィン305の頂部の隙間は、前記ろう付け材料207が溶融した時に前記ろう付け材料207が流れるための空間を提供し、前記蒸発器フィン305と前記蓋板205との効果的な接着を保証する。図3Aに示す実施例では、前記ろう付け材料207の前記配線301は前記蒸発器フィン305の端部に同一の間隔で配置される。本願の他の実施例では、他の配置の前記配線301が用いられてもよい。
The
前記ろう付け材料207の前記配線301は、隣接する蒸発器フィン305同士の間の幅よりも小さい厚さdを有する。
The
図3Bは、前記ろう付け材料207が溶融する前の前記蒸発器103の一部の断面を示す。図3Bは、前記蒸発器フィン305の一方の端部と、前記蒸発器フィン305の端部と前記蓋板205との間に設けられた前記ろう付け材料207の前記配線301を示す。
FIG. 3B shows a cross section of a portion of the
前記蓋板205は、前記ろう付け材料207の前記配線301上に設けられる。前記ろう付け材料207の前記配線301の厚さに起因して、前記蓋板205は、蒸発器フィン305の端部から距離dで離隔される。図3Bに示す実施例では、前記配線301は円形、又は実質的に円形の断面を有する。本願の他の実施例では、他の形状の配線が用いられてもよい。
The
前記ろう付け材料207が溶融すると、ラプラス圧力により、前記ろう付け材料は、図3Bの矢印303で示すように、前記蓋板205と前記蒸発器フィン305の端部との間を水平方向に流れる。この流れ方向により、強固なろう付け接合部を形成することができ、余分なろう付け材料が前記蒸発器フィン305によって形成された流路に流れ込むことを防止することができる。
When the
図4は、本願の一部の実施例にかかる熱交換器200を製造するために用いられる方法の一例を示す。前記熱交換器200は、マクロスケール又はマイクロスケールの二相熱交換器であてもよい。前記熱交換器200は、二相冷却システム101のために用いられてもよい。前記熱交換器200は、前記蒸発器103又は前記凝縮器105、又は任意の他の適切なタイプの熱交換器200であてもよい。
FIG. 4 shows an example of a method used to manufacture a
ブロック401において、本方法は、構造体203が少なくとも第1距離wで離隔される基板201から延在する複数の構造体203を設けることを含む。前記構造体203は、前記熱交換器200を通る作動流体113の流路を画定するための任意の手段を含んでもよい。一部の実施例では、複数の構造体203は、図3Aに示すような複数の蒸発器フィン305を含んでもよいし、他の適切なタイプまたは構成の構造体203であってもよい。
At block 401, the method includes providing a plurality of
ブロック403において、本方法は、前記構造体203の少なくとも一部に重なるろう付け材料207を設けることを含む。前記ろう付け材料207は、ろう付け材料207の部分間に隙間が設けられるように、不連続な構成で設けられてもよい。前記ろう付け材料207は、図3Aに示すように複数のワイヤ301において設けられてもよく、他の適切な構成で設けられてもよい。前記ろう付け材料207は、隣接する前記構造体203同士の間の前記第1距離wよりも小さい厚さdで設けられる。
At block 403, the method includes providing
ブロック405において、本方法は、前記複数の構造体203の端部上に少なくとも1つの蓋板205を設けることを含む。前記少なくとも1つの蓋板205は、前記ろう付け材料207が前記構造体203の端部と前記蓋板205との間に位置するように、前記ろう付け材料207上にも設けられる。前記蓋板は、前記複数の構造体203の端部から第2距離dで離隔され、前記第2距離は前記第1距離wよりも小さい。
At block 405, the method includes providing at least one
ブロック407において、本方法は、前記ろう付け材料207を加熱することをさらに含む。前記ろう付け材料207は、前記溶融したろう付け材料207が前記蓋板205と前記複数の構造体203の端部との間の間隔に流れ込むように、融点を超える温度に加熱される。
At block 407, the method further includes heating the
前記隣接する構造体203同士の間の距離w及び前記ろう付け材料207の厚さdは、前記ろう付け材料207が溶融した時に、ラプラス圧力によって前記ろう付け材料207が前記複数の構造体203の端部と前記少なくとも1つの蓋板205との間の隙間に流れ込むように選択される。これにより、前記ろう付け材料207が前記構造体203によって形成された流路に流れ込むことを防止することができる。これは、有効熱伝達面積を最大化、又は実質的に最大化し、前記熱交換器200内の総圧力降下を低減させることに有利である。
The distance w between the
上記の実施例では、前記ろう付け材料207は、前記隣接する構造体203同士の間の前記第1距離wよりも小さい厚さdで設けられる。他の実施例では、前記ろう付け材料207は、前記隣接する構造体203同士の間の前記第1距離wよりも最初に大きい厚さdで設けられてもよい。このような実施例では、ろう付け材料207が加熱されると、初期の前記ラプラス圧力によって、溶融した前記ろう付け材料207が、隣接する前記構造体203同士の間の隙間に最初に流れ込むことになる。しかし、一旦前記ろう付け材料207が、厚さが隣接する構造体203同士の間の前記第1距離wよりも小さくなる位置まで流れ込むと、前記ラプラス圧力によって、前記ろう付け材料207の流れは、前記構造体203の端部と前記蓋板205との間の隙間へと向かう。隣接する構造体203同士の間の隙間への流れは、有効熱伝達面積を最大化、又は実質的に最大化し、前記熱交換器200内の総圧力降下を低減するために、停止及び逆転される。このような場合、隣接する構造体203間の隙間内のメニスカスと、構造体203及び蓋板205の端部との間のラプラス圧力差が、前記ろう付け材料207の流れを駆動する。
In the above embodiment, the
図5A~図5Dは、本願の実施例において用いられてもよいろう付け材料207の変形例を示す。これらの実施例では、前記ろう付け材料207は、連続シートではなく、不連続な構成で設けられる。前記不連続な構成は、前記ろう付け材料207の部分間に隙間があることを保証する。これらの隙間は、前記蓋板205と、溶融したろう付け材料207が流れ込むことができる前記構造体203の端部との間の間隔を提供する。
5A-5D illustrate variations of
前記ろう付け材料207の厚さは、前記ろう付け材料207の前記ラプラス圧力によって前記構造体203の端部にわたって水平方向に前記ろう付け材料207の流れを引き起こすように選択されてもよい。前記ろう付け材料207によって覆われる領域及び前記ろう付け材料207に用いられる前記不連続な構成は、確実で剛性接合部が形成されるように、十分な体積の前記ろう付け材料207を提供できるように選択されてもよい。
The thickness of the
図5Aの実施例では、前記ろう付け材料207は前記複数の配線301において設けられる。前記複数の配線301は、円形、又は実質的に円形の断面を有してもよい。前記複数の配線301は、前記複数の構造体203によって形成されたチャネルに対して垂直に延在してもよい。図5Aの実施例では、前記配線301は、前記構造体203の頂部にわたって同一の間隔に配置される。前記配線301の数と間隔は、用いられた前記ろう付け材料207の量を制御するように選択されてもよい。
In the embodiment of FIG. 5A, the
図5Bの実施例では、前記ろう付け材料207は複数のドット501において設けられる。前記ドット501は、相互接続網503において設けられる。前記相互接続網503は、前記ドット501間に隙間505を有し、そこに溶融した前記ろう付け材料207が流れ込むことができる。前記ドット501の数とサイズは、用いられたろう付け材料207の量を制御するように選択されてもよい。
In the embodiment of FIG. 5B, the
図5Cに示す前記ろう付け材料207は、前記相互接続網503においても設けられる。本実施例では、前記相互接続網503は複数の円形隙間505を含む。前記円形隙間505は、溶融した前記ろう付け材料207が流れ込むことができる間隔を設ける。本願の他の実施例では、前記隙間505に他の形状が用いられてもよい。前記隙間505の数及び隙間505のサイズは、用いられたろう付け材料207の量を制御するように選択されてもよい。
The
図5Dは、ろう付け材料207の相互接続網503の他の実施例を示す。本実施例では、前記相互接続網503は、複数の交差した配線301から形成されてもよい。本実施例では、前記相互接続網503は、溶融した前記ろう付け材料207が流れ込むための複数の矩形の隙間505を設ける。前記相互接続網503内の前記配線301の数は、用いられたろう付け材料207の量を制御するように選択されてもよい。
FIG. 5D shows another embodiment of an
図4から図5Dに示す実施例では、前記基板201は実質的に正方形の形状を有する。他の実施例では他の形状が用いられてもよい。一部の実施例では、前記基板201は、前記基板201と前記蒸発器103とが熱的に結合された熱源よりも大きい表面積を有してもよい。これは、前記基板201全体に熱を分配することに有利であり、より良好な熱性能を提供することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 4-5D, the
一部の実施例では、前記熱交換器200は、図2~図5Dに示されていない追加の構成要素を含んでもよい。一部の実施例では、前記熱交換器200は、前記構造体203の屈曲を制限するように構成された補強材を含んでもよい。前記補強材は、前記構造体203を所定の位置に保持するために前記複数の構造体203の間に延在する複数の突出部を含んでもよい。
In some embodiments, the
一部の実施例では、前記熱交換器200は、前記構造体203の少なくとも一部が蓋板205を貫通して延在するように構成されてもよい。これにより、前記構造体203と前記蓋板205との間の前記ろう付けのために、より大きな表面を設けてもよい。前記蓋板205を貫通して延在する前記構造体203の端部には、さらなる結合手段を設けてもよい。さらなる結合手段は、前記ろう付け結合に加えて、前記構造体203の前記蓋板205への他の結合を設けてもよい。これにより、より剛性の高い熱交換器200を提供することができ、前記熱交換器200が高い内部動作圧力に耐えることを可能にすることができる。
In some embodiments, the
図6は、製造されている補強材601を含む熱交換器200の実施例を示す。本実施例では、前記熱交換器200は、複数の構造体203を有する蒸発器103である。前記補強材601は、前記熱交換器200を強化し、使用中の熱交換器200の変形を低減するように構成される。前記補強材601は、図2~図5D及び図7A~図8に示すような熱交換器200、又は他の任意の適切なタイプの熱交換器200に設けられてもよい。
FIG. 6 shows an example of a
図6に示す前記熱交換器200は、基板201と、上述された複数の構造体203とを含む。
The
前記補強構造601は、前記蓋板205の一部として、又は前記構造体203の端部と前記蓋板205との間の追加構成要素として設けられてもよい。図6に示す実施例では、前記基板201は前記複数の構造体203の第1端部と接続され、前記補強構造601は前記複数の構造体203の第2端部と接続される。
The reinforcing
前記補強構造601は、前記構造体203を所定の位置に保持するために前記複数の構造体203の間に延在する複数の突出部603を含む。前記突出部603は、前記構造体203の端部を所定の位置に穴あけするように構成されてもよい。前記突出部603は、隣接する構造体203同士によって形成されたチャネル内に突出部603が突出し過ぎないように、前記構造体203に比べてはるかに短い長さを有する。これは、熱交換器200の使用時に前記流路を十分な作動流体113が流れるように流路のサイズを維持することに有利である。
The reinforcing
図6の実施例では、前記補強構造601の前記突出部603は、前記構造体203の端部との絡合構造に形成される。前記突出部603は、前記構造体203の端部間の隙間にしっかりと嵌まるようなサイズ及び形状を有する。前記突出部603は前記構造体203の側面を把持して構造体203を所定の位置に保持する。一部の実施例では、前記補強構造601の前記複数の突出部603は、前記複数の構造体203の側面にろう付けされてもよい。これは、前記補強構造601に対する構造体203の移動を防止することに有利であり、ひいては前記熱交換器200の変形を回避できる。
In the embodiment of FIG. 6, the
図6の実施例では、前記構造体203はいずれも前記補強材601の前記突出部603に結合される。他の実施例では、前記補強構造601の前記突出部603は、前記複数の構造体203の一部に結合してもよい。前記突出部603が前記複数の構造体203の一部だけに結合される場合、前記一部は、前記熱交換器200の変形を低減するように選択されてもよい。例えば、前記熱交換器200の中心にある前記構造体203は、使用中に変形する可能性が最も高いものであるため、前記突出部603は、前記熱交換器200の中心にある前記構造体203に結合されるように構成されてもよい。
In the embodiment of FIG. 6, both of the
図6の実施例では、前記補強材601は、全ての前記構造体203に結合される単一の構成要素として提供される。前記補強材601のための異なる配置が、他の実施例において提供される。例えば、複数の異なる補強材601が、前記構造体203の異なる一部に結合されてもよい。
In the embodiment of FIG. 6, the
図7A及び図7Bは、前記熱交換器200に用いられる様々な形状の実施例を示す。図7A及び図7Bは、製造済みの熱交換器200を示す。これらの実施例では、前記熱交換器200は、複数の構造体203を有する蒸発器103である。前記熱交換器200は、上述された方法のいずれかを用いて製造されてもよい。これらの熱交換器200は、熱性能を向上させるために、前記熱交換器200にわたって作動流体113の均一な流れ、又は実質的に均一な流れを提供するように構成される。図7A及び図7Bに示す特徴は、図2~図6又は図8のいずれかの熱交換器200の他の特徴と組み合わせて提供されてもよい。
7A and 7B show examples of various shapes that may be used for the
図7A及び図7Bの実施例では、前記熱交換器200は、前記基板201と、前記基板201から延在する複数の構造体203とを含む。前記構造体203上には蓋板205が設けられる。図7A及び図7Bの実施例では、前記熱交換器200は、前記基板201の縁部よりも前記基板201の中央部に向かう作動流体113の流れに対して大きな流路を設けるように構成される。これは、作動流体の均一な流れ分布を設けることに有利である。
In the embodiment of FIGS. 7A and 7B, the
前記基板201は熱源701に熱的に結合される。前記熱源701と前記基板201との間には、熱的に結合のために熱界面材料を設けてもよい。図7A及び図7Bの実施例では、前記基板201は前記熱源701よりも大きい。前記基板201を大きくすることで、熱拡散を改善し、有効熱伝達面積を増加させ、前記熱交換器200の熱抵抗を低減することに有利となる。
The
図7A及び図7Bの実施例では、前記熱源701は前記基板201の中央部に配置される。前記構造体203によって画定された流路は、前記熱交換器200全体にわたって均一な、又は実質的に均一な流れ分布を設けるために、異なる幅を有する。前記熱源701に近い流路は、遠い流路よりも大きなサイズを有する。用いられた流路の幅は、前記熱交換器200の機械的な完全性を維持しながら、均一または実質的に均一な流量分布を達成するように設計されてもよい。
In the embodiment of FIGS. 7A and 7B, the
図7Aの実施例では、前記構造体203同士の間の間隔を異ならせることにより、異なる流路サイズが得られる。前記基板201の縁部においてよりも前記基板201の中央部において隣接する構造体203同士の間の間隔がより大きくなる。前記構造体203は、前記基板201の中央部よりも前記基板201の縁部において接近して配置される。これにより、前記基板201の中央部ではより大きな幅を有するチャネルが形成され、前記基板201の縁部ではより狭い幅を有するチャネルが形成される。
In the embodiment of FIG. 7A, different channel sizes are obtained by varying the spacing between the
図7Bの実施例では、異なる流路サイズは、前記基板201の縁部に比べて前記基板201の中央部に大きな流路幅を設ける入口部703を設置することによって得られる。前記入口部703は、前記蓋板205で直接的に機械加工されてもよい。
In the embodiment of FIG. 7B, different channel sizes are obtained by installing an
本実施例では、前記入口部703は前記熱交換器200の入口を画定する。図7Bに示す前記入口部703は、2つの異なる長さを有する。第1長さは前記基板201の中心に向かって設けられ、第2長さは前記基板201の縁部に設けられる。前記第1長さは前記第2長さよりも短いので、この入口は前記基板201の中央部では端部よりも大きくなる。前記入口部703の他の構成が、本願の他の実施例において用いられてもよいことを理解されるべきである。
In this embodiment, the
図7A及び図7Bに示す実施例のいずれにおいても、熱交換器200は2つの部分に分かれて設けられる。これらの実施例では、前記蓋板205は、前記熱交換器200を異なる部分に分割する中央部705を含む。
In both of the embodiments shown in FIGS. 7A and 7B, the
前記蓋板205は、ろう付け接合部707によって前記基板201及び前記構造体203に接着してもよい。図7A及び図7Bに示す実施例では、前記ろう付け接合部707は、前記基板201の縁部にある構造体203の縁部に沿って形成されてもよい。前記ろう付け接合部707は、前記蓋板205の中央部705と、前記中央部705に隣接する構造体203との間にも形成される。前記ろう付け接合部707のこのような配置は、前記基板201と前記蓋板205との間のより良い接着を設けることに有利であり、使用中の前記熱交換器200の変形を低減することに有利である。
The
図8は、他の実施例の熱交換器200を示す。本実施例では、前記熱交換器200は、複数の構造体203を有する蒸発器103である。図8に示す特徴は、図2から図7Bのいずれかの熱交換器200の他の特徴と組み合わせて設けられてもよい。
FIG. 8 shows another embodiment of a
前記熱交換器200は、前記基板201と、前記基板201から延出する複数の構造体203と、蓋板205とを含む。前記複数の構造体203の少なくとも一部は、前記蓋板205を貫通して延在する。前記基板201は熱源701に熱的に結合される。前記蓋板205は、ろう付け接合部707によって前記基板201及び前記構造体203に接合される。
The
結合手段801は、前記蓋板205を貫通して延在する前記構造体203の端部に設けられる。前記結合手段801は、前記ろう付け材料又は他の任意の適切な手段を含んでもよい。
A coupling means 801 is provided at an end of the
前記結合手段801は、前記蓋板205と前記構造体203及び/又は前記基板201との間の前記ろう付け接合部707に加えて、付加的な強度を提供することができる。追加の結合手段801は、使用中の熱交換器200の変形を回避できる。
The coupling means 801 may provide additional strength in addition to the brazed
図9は、前記蒸発器103及び前記凝縮器105を含む例示的な二相冷却システム101の製造を示す。前記蒸発器103及び前記凝縮器105は、図2~図8のいずれかに示され、又は図2~図8に示す特徴の任意の組み合わせを含んでもよい熱交換器200である。
FIG. 9 shows the fabrication of an exemplary two-
前記蒸発器103は、サーバ等のシステムに取り付けて使用する前に、追加フレーム内に設けてもよい。前記追加フレームは、プラスチックまたは任意の他の適切な材料から製造された剛性フレームとしてもよい。前記剛性フレームは、前記蒸発器103が損傷することを防止するように、人が前記蒸発器103に直接に触れるのを防止することができる。前記追加フレームは、前記蒸発器103に影響を与える不要な気流を避けるための断熱材としても機能してもよい。
The
前記二相冷却システム101を形成するために、前記蒸発器103と前記凝縮器105を真空ろう付けしてもよい。前記蒸発器103の真空ろう付けは、前記蓋板205を前記基板201及び前記蒸発器フィン305に機械的に結合する。前記凝縮器105の真空ろう付けは、2枚の前記蓋板205を前記基板201又は他の適切な構成要素に機械的に結合する。前記凝縮器105の前記基板201は、両面フィン板又は他の適切なタイプの板で構成されてもよい。
To form the two-
前記蒸発器103及び前記凝縮器105は、矢印で示すように、接合部901を介して上昇管109及び下降管107と接続される。前記接合部901は、二相冷却システム101の閉ループに形成される。前記接合部901は、前記下降管107及び前記上昇管109と同じ入口直径を有してもよい。これは、前記二相冷却システム101内の圧力降下を防止し、受動的な流れの循環を最大化、または実質的に最大化することに有利である。
The
前記二相冷却システム101の様々な構成要素は、任意の適切な手段によって互いに接続してもよい。図9の実施例では、前記蒸発器103及び前記凝縮器105は、前記接合部901の内周をレーザースポット溶接することにより、前記上昇管109及び前記下降管107と接続される。
The various components of the two-
図9に示す実施例では、前記二相冷却システム101は、充填ポート903をさらに含む。前記充填ポート903は、作動流体113を前記二相冷却システム101に提供することが可能である。前記充填ポート903は、前記下降管107に設けられる。本実施例では、前記充填ポート903は、前記凝縮器105に近い前記下降管107の頂部に設けられる。
In the embodiment shown in FIG. 9, the two-
本願に言及された「含む」とは、排他的な意味ではなく包括的な意味を持つことである。つまり、XにYを含む全ての参照は、Xが1つのYのみを含んでもよいし、2つ以上のYを含んでもよいことを示す。 The term "comprising" as used herein has an inclusive rather than an exclusive meaning. That is, all references that include Y in X indicate that X may include only one Y, or may include two or more Y's.
本明細書によれば、様々な実施例を参照してもよい。実施例に関する特徴または機能の説明は、その実施例にそれらの特徴または機能があることを示す。本願に言及された「実施例」、「例えば」、「…てもよい」、または「…可能」とは、明示的に記載されているか否かにかかわらず、そのような特徴や機能は、例として記載されているか否かにかかわらず、少なくとも記載されている例に存在し、他の例の一部又は全ての例に存在し得るが、必ずしも存在する必要はないことを示す。従って、本願に言及された「実施例」、「例えば」、「…てもよい」、または「…可能」は、例のクラスにおける特定の例を示す。例のプロパティは、該例にのみ属するプロパティ、該クラスのプロパティ、または該クラスのサブクラス(該クラスの一部を含むが、全ての例ではない)のプロパティであってもよい。従って、ある実施例を参照して説明され、他の実施例を参照して説明されない特徴は、可能な限り、作業上の組み合わせの一部としてその他の実施例で使用されてもよいが、必ずしもその他の実施例で使用される必要はないことを暗黙的に示される。 According to this specification, reference may be made to various embodiments. A description of a feature or functionality in connection with an embodiment indicates that the feature or functionality is present in that embodiment. References in this application to "an embodiment," "for example," "may," or "could" refer to such feature or functionality, whether or not explicitly stated otherwise. Whether or not it is mentioned as an example, indicates that it is present in at least the described example, and may be present in some or all of the other examples, but does not necessarily have to be present. Thus, references in this application to "an example," "for example," "may," or "could" refer to a particular example within a class of examples. A property of an example may be a property belonging only to the example, a property of the class, or a property of a subclass of the class (including some of the class, but not all examples). Accordingly, features described with reference to one embodiment and not described with reference to another embodiment may, to the extent possible, be used in other embodiments as part of a working combination, but not necessarily. It is implied that it need not be used in other embodiments.
上記の段落のように、本願の実施形態について詳細に説明したが、本願は上記の実施形態に限られない。本願の思想と原則下でなされた修正、均等な代替、改良等はいずれも本願の保護範囲に含まれることを理解すべきである。 Although the embodiments of the present application have been described in detail as in the above paragraph, the present application is not limited to the above embodiments. It should be understood that any modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made based on the ideas and principles of this application are included in the protection scope of this application.
上記の説明で説明された特徴は、上記で明示的に説明された組み合わせ以外の組み合わせで使用されてもよい。 The features described in the above description may be used in combinations other than those explicitly described above.
特定の機能を参照して機能を説明したが、それらの機能は、説明されているか否かにかかわらず、他の機能によって実行可能であってもよい。 Although features are described with reference to particular features, those features may be performable by other features, whether or not described.
特定の実施例を参照して特徴を説明したが、それらの特徴は、説明されているか否かにかかわらず、他の実施例にもあってもよい。 Although features are described with reference to particular embodiments, those features may also be present in other embodiments, whether or not described.
本願に言及された「a」または「the」とは、排他的な意味ではなく包含的な意味を持つことである。つまり、本願に言及された「XがY/前記Yを含む」は、文脈が明確に反対のことを示さない限り、Xが1つのYのみを備えてもよいし、2つ以上のYを備えてもよいことを示す。排他的な意味を持つ「a」または「the」を使用しようとする場合、文脈上明示する必要がある。場合によっては、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を使用して包含的な意味を強調してもよいが、これらの用語の欠落を排他的な意味を推定するものと見なすべきではない。 References to "a" or "the" in this application are intended to have an inclusive rather than an exclusive meaning. In other words, "X includes Y/said Y" mentioned in this application may mean that X includes only one Y or two or more Y, unless the context clearly indicates otherwise. Indicates that you may prepare. When using "a" or "the" with an exclusive meaning, the context needs to be clear. In some cases, "at least one" or "one or more" may be used to emphasize an inclusive meaning, but the omission of these terms should not be considered as inferring an exclusive meaning. .
請求項における特徴(または特徴の組み合わせ)は、その特徴または(特徴の組み合わせ)自体、および実質的に同じ技術効果を実現できる特徴(等価特徴)である。等価特徴は、例えば、実質的に同じ結果を実質的に同じ方法で実現する変形特徴を含む。等価特徴は、例えば、実質的に同じ結果を実現するために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を実行する特徴を含む。 A feature (or combination of features) in a claim is the feature or (combination of features) itself and a feature (equivalent feature) that can achieve substantially the same technical effect. Equivalent features include, for example, variant features that achieve substantially the same result in substantially the same way. Equivalent features include, for example, features that perform substantially the same function in substantially the same way to achieve substantially the same result.
本願の明細書では、実施例の特徴を説明するために形容詞または形容詞的なフレーズを使用して、様々な実施例が参照されてもよい。実施例に関するその特性の記載は、その特性が、ある実施例では明確に記載されるとおりに存在し、他の実施例では記載されるとおりに実質的に存在することを示す。 In this specification, various embodiments may be referred to using adjectives or adjective phrases to describe features of the embodiments. A description of a property in connection with an embodiment indicates that the property is present in some embodiments as expressly described and in other embodiments substantially as described.
上記の明細書では、重要な特徴と考えられるものに注意を払うよう努力しているが、出願人は、強調されているかどうかにかかわらず、上記の図面および/または図面に示される任意の特許可能な特徴または特徴の組み合わせを保護するために、特許請求の範囲を通じて保護を求めてもよいことを理解すべきである。 Although the above specification has endeavored to draw attention to what are considered to be important features, Applicants hereby acknowledge that the above drawings and/or any patents illustrated in the drawings, whether highlighted or not, It is to be understood that protection may be sought through the claims to protect any possible feature or combination of features.
101 二相冷却システム
103 蒸発器
105 凝縮器
105 液冷式凝縮器
107 下降管
109 上昇管
111 熱源
113 作動流体
117 液相
121 蒸気相
125 冷却剤
200 熱交換器
200 二相熱交換器
201 基板
203 構造体
205 蓋板
301 配線
301 ワイヤ
305 蒸発器フィン
401、403、405、407 ブロック
501 ドット
503 相互接続網
505 隙間、円形隙間
601 補強材
601 補強構造
603 突出部
701 熱源
703 入口部
705 中央部
707 接合部
801 結合手段
901 接合部
903 充填ポート
101 Two-
Claims (15)
前記複数の構造体の端部から前記第1距離よりも小さい第2距離で離隔されるように、前記複数の構造体の端部に配置された少なくとも1つの蓋板と、を含み、
前記少なくとも1つの蓋板は、前記複数の構造体の端部と前記少なくとも1つの蓋板との間に設けられたろう材料によって前記複数の構造体にろう付けされ、ろう付け材料は、前記ろう付け材料の部分間に隙間が設けられるように、不連続な構成で設けられることによって、前記少なくとも1つの蓋板と前記複数の構造体の端部との間の間隔に流れ込むろう付け材料からろう付け接合部が形成される、
熱交換器。 a plurality of structures extending from the substrate and having adjacent structures separated by at least a first distance;
at least one lid plate disposed at an end of the plurality of structures so as to be separated from the end of the plurality of structures by a second distance smaller than the first distance,
The at least one lid plate is brazed to the plurality of structures by a brazing material provided between an end of the plurality of structures and the at least one lid plate, and the brazing material is brazing from a brazing material flowing into the spacing between the at least one lid plate and the ends of the plurality of structures by being provided in a discontinuous configuration such that gaps are provided between sections of material; a joint is formed;
Heat exchanger.
請求項1に記載の熱交換器。 the brazing material is provided with a thickness less than the first distance;
The heat exchanger according to claim 1.
請求項1又は2に記載の熱交換器。 the first distance and the second distance are selected such that Laplace pressure causes the brazing material to flow into the gap between the ends of the plurality of structures and the at least one lid plate;
The heat exchanger according to claim 1 or 2.
請求項1~3のいずれか1項に記載の熱交換器。 the plurality of structures extending substantially perpendicularly from the substrate;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか1項に記載の熱交換器。 The plurality of structures are arranged closer to each other at an edge of the substrate than at a center of the substrate,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~5のいずれか1項に記載の熱交換器。 a reinforcement including a plurality of protrusions configured to extend between the plurality of structures to limit bending of the plurality of structures;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 5.
請求項1~6のいずれか1項に記載の熱交換器。 At least some of the plurality of structures extend through the at least one lid plate, and an end of the plurality of structures extending through the at least one lid plate includes a further a coupling means is arranged;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6.
請求項1~7のいずれか1項に記載の熱交換器。 the plurality of structures include fins,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 7.
請求項1~8のいずれか1項に記載の熱交換器。 The heat exchanger includes an evaporator or a condenser.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8.
少なくとも一部の前記複数の構造体に重なる付け材料を設け、ろう付け材料は、前記ろう付け材料の部分間に隙間が設けられるように不連続な構成で設けられることと、
前記複数の構造体の端部から前記第1距離よりも小さい第2距離で離隔されるように、前記複数の構造体の端部に配置された少なくとも1つの蓋板を設けることと、及び
前記ろう付け材料が前記少なくとも1つの蓋板と前記複数の構造体の端部との間隔に流れ込むように、前記ろう付け材料を加熱することと、を含む、
方法。 providing a plurality of structures extending from the substrate, the plurality of structures being separated by at least a first distance;
providing a brazing material that overlaps at least some of the plurality of structures, the brazing material being provided in a discontinuous configuration such that gaps are provided between portions of the brazing material;
providing at least one lid plate disposed at an end of the plurality of structures so as to be spaced apart from an end of the plurality of structures by a second distance smaller than the first distance; heating the brazing material such that the brazing material flows into a space between the at least one lid plate and an end of the plurality of structures;
Method.
請求項10に記載の方法。 the brazing material is provided with a thickness less than the first distance;
The method according to claim 10.
請求項10又は11に記載の方法。 the first distance and the second distance are selected such that Laplace pressure causes the brazing material to flow into the gap between the ends of the plurality of structures and the at least one lid plate;
The method according to claim 10 or 11.
前記基板から延在する複数の構造体と、及び
前記複数の構造体の屈曲を低減するように、前記複数の構造体の間に延在するように構成された複数の突出部を含む少なくとも1つの補強材と、を含む、
熱交換器。 A substrate and
a plurality of structures extending from the substrate; and at least one protrusion configured to extend between the plurality of structures to reduce bending of the plurality of structures. one reinforcement;
Heat exchanger.
請求項13に記載の熱交換器。 The heat exchanger includes a lid plate with the at least one reinforcement provided as part of the lid plate.
The heat exchanger according to claim 13.
前記基板から延在する複数の構造体と、を含み、
前記基板の縁部よりも前記基板の中央部に向かう作動流体の流れに対して大きな流路を設けるように構成される、
熱交換器。 A substrate and
a plurality of structures extending from the substrate;
configured to provide a larger flow path for the flow of working fluid toward the center of the substrate than the edges of the substrate;
Heat exchanger.
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