TW202028674A - 流動沸騰之兩相冷卻系統 - Google Patents

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法蘭西斯科 羅馬尼洛
盧卡 薩瑞西諾
安東尼歐 史高提尼
古瑟佩 朱莫
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法蘭西斯科 羅馬尼洛
盧卡 薩瑞西諾
安東尼歐 史高提尼
古瑟佩 朱莫
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Abstract

一種流動沸騰之兩相冷卻系統，其特徵在於：提供一熱傳遞冷凍流體的一封閉式液壓回路設備，其包含：
一構件，其用於泵送至少在該回路之一些延伸部中為兩相液汽或多相的一冷凍流體，
一散熱器-蒸發器，其經組配為藉由傳導可從一待冷卻組件傳遞熱至該冷凍流體，
一冷凝器，其能夠冷凝在該蒸發器上生成的蒸汽，同時藉由傳導、對流及輻射且藉由冷凝兩者將該冷凍流體所給出的熱耗散於環境中，
一槽體，其也用作一膨脹罐，或不相同且互相連接的一槽體及一膨脹罐，
複數個感測器，其包含流率、壓力及溫度感測器，與該泵浦的一電子控制系統。

Description

流動沸騰之兩相冷卻系統
本發明係有關於一種用於冷卻設備之散熱器/交換器，其適合從產生熱能的組件(主要用於電子裝置，例如CPU、GPU或處於各種可能組態之較大裝置)傳遞熱至熱傳遞流體(冷凍流體)，以及整個冷卻系統的運作方法。
熱源可為產生高熱功率密度的裝置，且因此不限於微晶片(CPU、GPU、LED等)、積體電路或電池、或產生達1000W/cm2及更多之高熱功率密度的任何組件。
因此，本發明適用於各式各樣從電子冷卻裝置、電氣裝置、機械冷卻裝置到化學冷卻反應及/或相關裝置及製程的應用。
A-B:與帶鰭表面有關的周邊通道，彼等依照流體流動方向用作入口、出口或輸送器
AL:冷卻鰭片
BA:帶鰭基底散熱器-蒸發器
C:散熱器-蒸發器蓋體
D:在蓋體、基底之間的視需要間隔體
I:冷凍流體入口管/歧管
U:冷凍流體出口管/歧管
藉助於以下用非限制性實施例及其若干變體舉例說明本發明之較佳具體實施例的詳細描述及附圖可達成本發明的更佳理解。
圖式中：
第1圖呈現已知類型的兩相流動冷卻系統；
第2圖係根據本發明蒸發器的基底板的平面圖；
第3圖係本發明交換器-蒸發器的平面圖，以及各自沿著繪圖平面A-A及B-B繪出的剖面；
第4圖係蒸發器之帶鰭表面的幾何參數圖；
第5圖呈現蒸發器的第一變體，其具有與最長側邊平行之數個通道的細長板；
第6圖係沿著第5圖細長板之繪圖平面A-A繪出的剖面；
第7圖呈現蒸發器的第二變體，其具有與較短側邊平行之數個通道的細長板；
第8圖係沿著第7圖細長板之繪圖平面A-A繪出的剖面。
以下，為了簡要起見，參考有兩相流體(亦即，有液相及氣相)之具體實施例的實施例，但是本發明底下的發明概念不用修改也可應用於多相流體，其中，除了蒸發流體之液相及氣相以外，也可存在不冷凝氣體及/或固體，例如(但不限於)奈米粒子。
根據本發明，流動沸騰之兩相冷卻系統利用對流、傳導、蒸發及輻射的物理現象且實質由熱傳遞冷凍流體的封閉式液壓回路設備組成，其包含：
一構件，其用於泵送至少在該回路之一些延伸部中為兩相的一冷凍流體；
一散熱器-蒸發器，其能夠藉由傳導從一待冷卻組件傳遞熱至該冷凍流體，
一冷凝器-輻射器，其能夠冷凝在該蒸發器上生成的蒸汽，同時藉由傳導、對流及輻射且藉由冷凝兩者將該冷凍流體所給出的熱耗散於環境中或於冷水槽或於另一流體中；
一視需要熱交換器(回流換熱器(recuperator))，其從流出該蒸發器的流體傳遞熱至進入該蒸發器本身的流體；
一槽體，其用作膨脹罐一槽體，或互相連接的槽體及膨脹罐；
至該冷凝器之氣流及其壓力的數個感測器與該泵浦的一電子控制系統。
根據本發明的一特別特徵，液壓回路為該冷凍流體在兩相或多相狀態下藉由一泵浦在其中循環的一閉環。根據本發明，此冷凍流體初始從泵浦以全為液相開始，當它到達待冷卻元件時，它可以由系統參數界定且可由電子系統控制的最佳百分比部份從液態轉化為氣態，為了控制元件的蒸發及溫度維持在所欲位準控制，該電子系統調節泵浦流率、冷卻冷凝器之風扇的速度，以及系統壓力。
蒸發現象因此在散熱器上發生，基於此，散熱器也被標示為蒸發器，其中熱藉助一系列的物理現象從熱源傳遞至流體：對流、熱傳導、蒸發、輻射。
根據本發明的另一特別特徵，如果蒸氣含量(蒸氣品質)被控制，熱耗散被最大化，因為它也提取汽化的潛熱，因此得到當前技術不允許的結果。然而，為了達到此目的，不僅用配置於回路中之適當位置送出其訊號給控制泵浦流率、冷凝器風扇速度及壓力調節系統之電子控制板的數個感測器來管理蒸發控制及連續冷凝很重要，提供能夠儘可能多地從待冷卻組件減去熱的蒸發器也很重要。
為此目的，必須管理待冷卻的蒸發器/組件介面，但是也要使用最佳材料來製造蒸發器以及它在流體側的幾何。
典型兩相冷卻系統圖示於第1圖，其中提供帶有泵浦以使工作流體循環的閉環系統。在泵浦的下游，流體流向蒸發器，它是液體在其中蒸發藉此吸收待冷卻組件(電子裝置：CPU、GPU、IGBT、反相器等)之熱的熱交換器。
根據本發明，從蒸發器出來的兩相或多相流體混合物可通過熱交換器(液體-液體，如在第1圖中以“回流換熱器”標示者)且給予累積於進入蒸發器之流體的部份或者是所有的熱，藉此實現某種預熱。此一回流換熱器可出現在某些應用。在回流換熱器的出口處，兩相或多相流體因此流到冷凝器，蒸汽在其中再度冷凝為液相且熱從流體傳遞至環境或散熱器。所述回路包含，如上所述的，保證膨脹以允許流體密度變動從而允許容積由於蒸發及冷凝而改變的儲存槽-累積器。此儲存槽控制系統壓力從 而流體飽和溫度。此溫度可設定以使電子組件維持在工作溫度。在電腦中，例如，CPU及GPU應在25℃至60℃的溫度中運作且不應超過85至100℃。
有利的是，例如描述於本文之創新的熱控制系統可用低質流率(low mass flow rate)的冷凍流體移除高熱密度且使電子組件的表面保持等溫。除了提供上述效益以外，相較於習知冷卻技術，本發明系統的特徵在於有較小的容積及質量：因此，它的運作需要較少能量。除了這些優點以外，也有減少的系統噪音。
相較於示意圖示於第1圖的先前技術解決方案，本發明包含以蒸發器為代表的原始及創新要素，以及冷凝器上之流率、壓力及氣流的控制及調節系統。
以下，將特別參考與參考第2圖至第7圖所述之散熱器有關之創新熱傳遞方法，更詳細地描述本發明，第2圖至第7圖只舉例圖示無約束力之較佳具體實施例(及其之一些變體)。
該散熱器-蒸發器包含一殼體，其包含：
- 一基底(第2圖及第3圖)，及/或
- 一蓋體
其一起界定冷凍流體的必經通路。
藉由附加元件的存在也可界定這些必經通路，例如擋板、輸送器或減速器。
該基底為導熱材料板，其下表面與待冷卻裝置接觸而上表面上有界定對應複數個通道的複數個互相平行為較佳(但不限於)鰭片。根據 本發明，該等通道中之各者以兩個毗鄰鰭片和存在於其間之基底本身的表面為界。各通道的上表面可被蓋體的底面封閉，或被開放，在這種情形下，蓋體與鰭片上半部的自由端有給定距離。在圖示實施例中，蓋體為可包含歧管(主要為入口及出口)及其他可能通道的板子。
在基底、蓋體之間有密封系統以保證系統的液壓緊密度。
在蓋體、基底之間也有可能提供間隔體元件，其可包含密封系統或不保證散熱器各自與基底及蓋體的液壓密封。
本發明的另一特別特徵是出現在交換器之上表面上的通道(也稱微通道)可全部有相同的長度或不均勻的長度。
此外，界定通道之鰭片的高度也可均勻或不均。在高度不均的情形下，鰭片的高度可以線性、二次、三次的方式從入口或出口側遞減到對側。替換地，它們的高度可從中央朝向末端遞減，或反之亦然。
此外，該等鰭片可具有不連續表面，亦即，有連接通道與至少一毗鄰通道的開孔或洞。鰭片的上自由端或邊緣也可呈不連續。
最後，鰭片的主體可與基底的表面正交或對其有給定的傾斜度。
第4圖呈現界定通道(以下會也被稱為“微通道”)的鰭片幾何參數“a”、“b”及“c”。
在以非限定性實施例描述的較佳具體實施例中，這3個參數的數值為：
a：鰭片的厚度：0.1毫米至1.0毫米
b：兩個鰭片之間的距離：0.1毫米至2.0毫米
c：鰭片的高度：0.1毫米至5.0毫米
本發明的另一特別特徵是冷凍流體流動可與通道的軸線平行或者是橫切，或與其傾斜，如果通道根據相對於流動軸線有一角度地配置。
打濕表面可包含與帶鰭表面有關的一對周邊通道A及B(第2圖)，彼等用作依照流體流動方向的入口/出口氣室(歧管)或輸送器。也可在蓋體中得到的這些通道主要用作允許輕易地移除來自熱傳遞表面之蒸氣的通道。
可研磨或噴砂微通道的表面或可粗糙化為有在以下範圍內為較佳的Ra粗糙參數：0.01微米至500微米。
此表面可具有由例如但不限於之下列各物組成的微結構：
- 粒徑在以下範圍內的燒結粉末：0.05微米至1000微米；
- 特殊塗料或塗層：3M©塗層系統；
- 塗料或塗層：
- 化學最後加工(chemical finish)或化學表面處理。
基底的下表面可為平面或有凹或凸的曲率。
曲率半徑可在下列範圍內：3000至7000毫米
下表面最後加工可粗糙化或平滑化為有以Ra參數描述在下列範圍內的粗糙度：0.05微米至500微米。
基底可具有任何計畫形狀，例如(但不限於)：方形、圓形、矩形、六角形、八角形等。
四邊形基底的尺寸可在10毫米x10毫米至120毫米x120毫米及更多。
圓形對稱基底的直徑可在10毫米至120毫米及更多。
根據應用，基底也可內切於有數毫米的圓中，直徑可達120毫米及更多。
至於矩形形狀，最長側邊與最短側邊的比率最好為1至7及更多。
應注意，除了有這些幾何組態的單一蒸發器構造解決方案以外，可提供兩個或多個蒸發器的模組化解決方案以冷卻大表面及/或有複雜幾何的表面，或同時冷卻更多表面。在此類模組化組態中，單一蒸發器可根據各種形狀(例如，1x2、4x4、3x5等)的矩陣配置於待冷卻表面上，且在相同蒸發器之間的液壓連接可串聯或並聯或串聯/並聯的組合。
以鰭片為界的通道可具有與該等側邊中之一者平行或傾斜的縱軸。
此外，不同的幾何有可能：例如，V形通道、波浪形、帶有皺紋(fretted)等。
以下值得一提的是關於上述散熱器的熱及液壓交換的運作。
流動方向可平行於微通道的縱軸(第2圖的向上垂直箭頭)或橫切微通道的縱軸(第2圖的向左水平箭頭)。
流體流率可在寬廣的範圍改變，達1000kg/h及更多。
流體在熱交換器之中央區段的平均速度可在0至30m/s及更多之間改變。
從基底到冷凍流體的熱傳遞至少根據以下以非窮盡方式描述的熱交換方法發生。
冷凍流體通過入口歧管輸送到散熱器外殼中，它係從入口歧管沿著有微型多通道之基底板側流動且流向出口，或流向基底板中央且分成朝向兩端的兩道流動繼續到出口。
在一些較佳組態中，如圖示於第2圖、第5圖及第7圖者，流體被推通過從蓋體厚度得到的入口管。流動方向與從上到下(或，反之亦然)的板子本身正交。在其他組態中，歧管可在平行或正交於板子基底的方向與帶鰭板整合。在此情況下，板子最好有伸長組態以容納歧管。
根據應用或可用來或能夠優化流率在個別通道中之分佈的整體尺寸，歧管的幾何可呈三角形、矩形或可具有其他形狀，甚至複雜的形狀。歧管的內表面可被優化以減少壓力損失，改善微通道中的流動分佈，或有尖銳的邊緣以促進蒸氣的形成(例如，藉由產生空隙現象或擾流運動)。此外，在歧管入口可能有斷面收縮(section shrinkage)以減少或者是排除兩相流體在熱交換器中的不穩定性。
最後，關於流動形狀及方向，從散熱器外殼通過出口歧管出來的冷凍流體流動適用在說明入口歧管時提及的相同考量。
流體在流體平均溫度低於飽和溫度的過冷狀態(subcooled conditions)下可進入熱交換器，或其可進入平均溫度約等於飽和溫度的飽和狀態(其也可有稍低或稍高的溫度)。入口流體大體處於液態，但是它也可處於由於空氣或其他不冷凝氣體而存在蒸氣或氣相的兩相狀態。
在流動到熱交換器出口期間，流體在微通道中從液相轉化為氣相。在有些情形下，流體在側邊歧管(A或B)及/或入口歧管中可改變相。
因此，主要熱傳遞出現在熱交換器的基底與在交換器本身內流動的冷凍流體之間。此外，如果待冷卻組件的表面小於蒸發器的基底表面，在流體與熱交換器未耦合至待冷卻組件的表面之間有額外的熱傳遞。只要流體溫度高於交換器浸在其中的周遭溫度，此一熱交換就會發生。
在這點上，值得一提的是蓋體和在蓋體、帶鰭基底之間的任何間隔體可由透明材料(耐火玻璃(Pyrex)、玻璃、藍寶石、聚碳酸酯、壓克力或其他)或塑膠、金屬、陶瓷、碳纖維或玻璃或其他材料製成。作為彼等的導熱性功能，此類材料可貢獻或者是不貢獻熱傳遞至外部環境。
不同的熱交換方法在流體在兩相或多相狀態(液體-蒸氣混合物及/或不冷凝氣體及/或奈米粒子及/或彼等之組合)下流動期間發生：
- 對流，
- 熱傳導，
- 相變，
- 輻射。
對流可為強制的或自然的。不過，相較於其他的熱傳遞方法，後一機制有最小的影響。對流是由蒸氣或氣泡的液汽混合物的運動以及個別液體、蒸氣及氣相的運動引起，或由流體(例如，在奈米粒子存在的情形下)中之任何其他相的運動引起。這些運動產生增加熱在不同相中傳遞的亂流，主要是液相。
當主要處於液相的流體的不同部份之間有溫差時存在熱傳導。此類溫差是可藉由混合而產生，此混合係因流體粒子方向突然改變及亂流以及由於氣相或其他相(氣態及/或固態)之存在所誘發的亂流現象產生。
沸騰(相變)為熱傳遞的主要機構。
蒸發的發生係透過成核(亦即，形成蒸氣泡泡於通道表面上)以及透過陷在氣相與通道壁間之液體薄膜的蒸發。
帶鰭板的取向由在板底的法線軸方向界定。相對於重力，可能有各種取向：鰭片向上的水平，流體從下到上的垂直，鰭片向下的水平，流體從上到下的垂直。
除了這些主要取向以外，也可提供其他可能取向。
除了相對於重力的這些取向以外，也有相對於板子所經受之加速度的取向，例如在冷卻系統裝在移動中車輛時。此類加速度產生附加於重力的慣性力。
用語“冷凍流體”用來表明由在各種應用之冷卻系統的工作條件(溫度及壓力)下能夠蒸發及冷凝之任何流體組成的熱傳遞流體。
選擇各種冷卻系統流體可基於成本、所欲優化類型、工作壓力、沸騰點、安全法規、熱源的目標溫度範圍(通常，電子裝置在30至85℃之間，或軍用裝置或其他特殊應用甚至更高，但是其周遭溫度也低到-273℃)，材料相容性、環境相容性、穩定性等。
可用作冷卻系統之冷凍流體的典型純流體為：水、電介質流體、酒精(乙醇、甲醇、2-丙醇等)、冷凍流體(R245fa、R136a等)、天然冷 凍流體，例如氨、二氧化碳(CO2)、3MTM NovecTM(7000、7100、649等等)、3M的其他流體(例如，FC 72)或其他品牌的其他流體，以及例如丙酮、處於液態形式之金屬、低溫流體(例如，液態氦)等的流體。
此外，由除了上述以外之各種流體組成的混合物也可使用於冷卻系統。此類混合物可具有隨著特定應用及所欲優化類型(例如，待冷卻組件的目標溫度)而有所不同的相對濃度。它也意指，混合物有不冷凝氣體(例如，空氣)及/或有奈米粒子，亦即，存在濃度不同的固體或膠體粒子。
也值得一提的是，根據本發明，散熱器/蒸發器的基底板最好根據預期應用由高度導熱材料製成，例如銅、鋁、石墨、銀等，但是也可由碳纖維、陶瓷、石墨等的合成材料以及金屬合金製成。如上述，透明材料(耐火玻璃、玻璃、藍寶石、聚碳酸酯、壓克力等)或這些材料與金屬粒子的塑膠或混合物也可用來改善導熱性。
例如描述用於基底板的各種材料也可使用於蓋體。
散熱器/蒸發器的基底板也可使用金屬燒結技術製造(例如：銅與鉬、銅與石墨、鋁與石墨等，以及其他材料；或用電腦數控工具機的切屑形成技術(chip forming technique)，積層製造類型(SLS，選擇性層燒結或DMLS，直接金屬雷射燒結)的3D列印技術，或其他機械製程，例如，削片、硬焊、擠製輥壓、沖壓等。
為了最大化朝向冷凍流體的熱交換，可化學及/或機械處理製造這些鰭片於其上的蒸發器/液體介面表面。
在上述較佳具體實施例中，上述兩相流體冷卻系統進一步包含：低流量泵浦，適當的膨脹槽，在流出蒸發器的兩相或多相流體與進入 蒸發器本身的流體之間的視需要熱交換器(回流換熱器)，具有用於熱耗散之附加換氣扇的冷凝器(液體/空氣熱交換器)，包括連接至一電子控制單元之數個感測器及數個致動器的電子控制系統，它們全部用長度及直徑經組配為可實現最大化熱耗散之結果的管子連接。
根據本發明，也有可能提供一種變體(未圖示)，其中該冷凍流體的入口：
- 與該等鰭片之該上表面或該基底正切或者是傾斜，
或
- 在該基底的中心或沿著在該散熱器/蒸發器之頂面上的直線或表面，與該帶鰭基底垂直地從上面進入。

Claims (27)

  1. 一種兩相強制對流冷卻系統，其特徵在於：提供一熱傳遞冷凍流體的一封閉式液壓回路設備，其包含：
    - 一構件，其用於泵送至少在該回路之一些延伸部中為兩相液汽或多相的一冷凍流體，
    - 一散熱器-蒸發器，其經組配為藉由傳導從一待冷卻組件傳遞熱至該冷凍流體，
    - 一冷凝器，其能夠冷凝在該蒸發器上生成的蒸汽，同時藉由傳導、對流及輻射且藉由冷凝兩者將該冷凍流體所給出的熱耗散於環境中，
    - 一槽體，其也用作一膨脹罐，或不相同且互相連接的一槽體及一膨脹罐，
    - 複數個感測器，其包含流率、壓力及溫度感測器，與該泵浦的一電子控制系統；
    其中該散熱器-蒸發器有由以導熱材料製成之一板子構成的一基底，其下表面與待冷卻元件接觸且上表面上有互相平行或稍微收歛或發散的複數個鰭片，該等鰭片界定對應的複數個通道；其中該等通道中之各者以兩個毗鄰鰭片和存在於其間之基底本身的表面為界。
  2. 如以上申請專利範圍所述之冷卻系統，其特徵在於：其進一步包含一熱交換器，其用作在從該蒸發器流出的兩相或多相流體與進入該蒸發器本身的流體之間的一回流換熱器。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻系統，其特徵在於：該液壓回路為該冷凍流體在兩相液汽狀態下或在有其他液體及/或固體 及/或不冷凝氣體及/或奈米粒子時處於多相狀態下藉由該泵送構件之一泵浦在其中循環的一閉環。
  4. 如以上申請專利範圍所述之冷卻系統，其特徵在於：來自該泵浦的該冷凍流體全為液相，在該蒸發器中有可由該系統之參數界定且可由一電子系統控制的一百分比部份從液態切換到氣態，該電子系統用於調整泵浦流率、系統壓力以及到該冷凝器的氣流速度，以便使待冷卻表面的蒸發及溫度保持在所欲位準。
  5. 如以上申請專利範圍所述之冷卻系統，其特徵在於：其包括一構件，其經組配為可控制蒸氣含量(蒸氣品質)，以便最大化熱耗散，因為也提取蒸發潛熱；為此目的，構件經裝設成可用配置在該回路中之適當位置的數個感測器來管理蒸發控制及連續冷凝，該等感測器送出訊號給控制泵浦流率及冷凝器風扇速度兩者的一電子控制板。
  6. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該散熱器-蒸發器包含由一起界定該冷卻流體之必經通路的一基底與一蓋體組成的一外殼。
  7. 如以上申請專利範圍之冷卻系統，其特徵在於：界定該等必經通路係藉由裝設附加元件，例如擋板、輸送器或減速器。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之冷卻系統，其特徵在於：各通道的上表面係被該蓋體的下表面封閉，或開放，且在此情況下，該蓋體的下表面放置成與該等鰭片的自由端有一給定距離，或該蓋體有經組配為可封閉該等通道中之一些上表面的下表面。
  9. 如申請專利範圍第6項至第8項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：在該基底與該蓋體之間提供一密封系統以保證該系統的流體緊密度，或在該蓋體與該基底之間提供一間隔體元件，該間隔體元件可包含或不包含該密封系統以保證該散熱器各自與該基底及該蓋體的流體緊密度。
  10. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：出現在該熱交換器之該基底上表面上也被稱為微通道的該等通道：
    - 全部都有相同的長度或者是互相不均勻的長度；
    - 界定該等通道之該等鰭片的高度係均勻或不均勻，且在高度不均勻的情形下：
    - 該等鰭片的高度以線性、二次、三次等方式從入口或出口側遞減到對側；
    - 或有從中央朝向末端遞減的高度，或反之亦然。
  11. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該等鰭片有不連續表面，其具有使一通道連接至至少一毗鄰通道的數個開孔或洞。
  12. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該等鰭片的主體與該基底的表面正交或者是傾斜。
  13. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該冷凍流體流動與該等通道的軸線平行或者是橫切，或與其傾斜，如果該等通道根據相對於流動軸線呈一角度地配置。
  14. 如申請專利範圍第6項至第13項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：被該冷凍流體打濕的表面包含與該帶鰭表面相對的一對周邊通道(A及B)，彼等用作依照流體流動方向的入口、出口或輸送器；其中，在該基底中或者是在該蓋體中或者是在可介於其間的一間隔體中可得到該等通道(A，B)；該等通道經組配為允許輕易移除來自該熱傳遞表面的蒸氣。
  15. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：將該等微通道的表面研磨或者是噴砂或者是粗糙化為有在以下範圍內的粗糙參數Ra：0.01微米至500微米。
  16. 如以上申請專利範圍之冷卻系統，其特徵在於：該等微通道的該表面包括由下列各物組成的微結構：
    - 粒徑在以下範圍內的燒結粉末：0.05微米至1000微米；
    - 特殊塗料或塗層：3M©塗層系統；
    - 塗料或塗層：
    - 化學最後加工。
  17. 如申請專利範圍第6項至第16項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該基底的下表面為平面或有凹或凸的曲率。
  18. 如申請專利範圍第6項至第17項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：將該基底之下表面的最後加工粗糙化或者是平滑化為有以參數Ra描述在下列範圍內的粗糙度：0.05微米至500微米。
  19. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：以該等鰭片為界之該等通道的縱軸相對於該等側邊中之一者呈平行或傾斜。
  20. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該等通道配置成“V”形或者是波浪形或帶有皺紋。
  21. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該冷凍流體流動方向與該等微通道的縱軸平行或者是與該等微通道的縱軸橫切。
  22. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：其經組配為，在朝向該熱交換器出口流動期間，該冷凍流體在該等微通道中從液相變為氣相。
  23. 如申請專利範圍第6項至第22項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該散熱器/蒸發器的基底板由高導熱體的材料製成，例如銅、鋁、石墨、銀等，或由包含碳纖維、陶瓷、石墨等合成材料以及金屬合金製成，或甚至由例如耐火玻璃、玻璃、藍寶石、聚碳酸酯、壓克力等透明材料製成，或由這些材料與金屬粒子或纖維的塑膠材料或混合物製成，以改善彼等的導熱係數。
  24. 如申請專利範圍第6項至第22項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該散熱器/蒸發器的基底板係用燒結金屬的技術製造，包括：銅與鉬、銅與石墨、鋁與石墨等及其他材料；或用電腦數控工具機的切屑形成技術，積層製造類型(SLS，DMLS)的3D列印技術或例如削片、硬焊、擠製輥壓、沖壓等其他機械製程製造。
  25. 如申請專利範圍第7項至第24項中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：為了最大化朝向該冷凍流體的熱交換，化學及/或機械處理形成該等鰭片其上的該蒸發器/液體介面表面。
  26. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：它包含下列各物的組合：一低流量泵浦，用作膨脹罐的一適當槽體，經組配為可用作一液體/液體熱交換器或設有用於熱耗散之換氣扇的液體/空氣熱交換器的一冷凝器，包含連接至一電子控制單元之數個感測器及數個致動器的一電子控制系統，以及在該等不同部件之間的複數個連接管，該等管子有經組配為可最大化熱耗散的長度及直徑。
  27. 如以上申請專利範圍中之任一項所述的冷卻系統，其特徵在於：該冷凍流體在該散熱器-蒸發器中的入口：
    - 與該等鰭片之該上表面或該基底正切或者是傾斜，
    或
    - 在該基底的中央或沿著在該散熱器-蒸發器之頂面上的直線或表面，與該帶鰭基底垂直地從上面進入。
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