热虹吸回路散热装置制造方法
【专利摘要】一种热虹吸回路散热装置，包括气管组件、液管组件、至少两个蒸发器和至少一冷凝器；各蒸发器并排布置，各蒸发器同一朝向的用以吸收热流量的主面平齐，以使得所有蒸发器能够一同与一平面热源接触而吸收平面热源的热流量；气管组件连通所述冷凝器的进口和各蒸发器的出口；液管组件连通所述冷凝器的出口和各蒸发器的进口；所述至少两个蒸发器相互并联，并经气管组件和液管组件连接冷凝器而共同构成可供工质循环流动的热虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸发器的位置，以使液态工质能够在重力作用下由冷凝器经所述液管进入各蒸发器。本实用新型可与大面积平面热源保持良好的平面接触，增加传热效果，提高传热效率。
【专利说明】
热虹吸回路散热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及散热装置，尤其涉及一种热虹吸回路散热装置，适用于电子或电气元器件或系统的散热。
【背景技术】
[0002]电子或电气设备运行中，其内部的电子或电气元器件，尤其是如CPU、网络芯片、IGBT模块、功放等高热流密度元器件，需要进行有效的散热得以保持在正常的工作温度范围内，热虹吸回路散热装置是其中高效散热手段之一。
[0003]图1示意了通常的热虹吸回路系统，其由蒸发器I’、气管2’、冷凝器3’和液管4’组成回路，回路内部充填工质，发热元器件或者发热模块(统称“热源”)5’与蒸发器3’接触。蒸发器I’吸收热源热量后系统内工质汽化，气态工质从气管2’输送到冷凝器3’后放热液化，液化的工质在重力作用下通过液管4’回到蒸发器I’，这个过程不断循环，实现对发热元器件或者发热模块(热源)5’的散热，达到控制发热元器件或者发热模块(热源)5’的目的。
[0004]按图1所示，传统的热虹吸回路系统中，均采用单一蒸发器和单一冷凝器配合构成回路，热源与蒸发器接触而散热。然而对于具有较大面积的热源而言，如果采用具有相应大面积的蒸发器来吸收热源的热流量很难工程实现，两个较大平面很难加工出传热接触所要求的平面度，导致散热需求较大的热源难以通过这种传统的热虹吸回路散热装置进行有效散热。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于提出一种可供具有大平面传热面的热源进行有效散热的热虹吸回路散热装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种热虹吸回路散热装置，包括气管组件、液管组件、至少两个蒸发器和至少一冷凝器；各蒸发器并排布置，各蒸发器同一朝向的用以吸收热流量的主面平齐，以使得所有蒸发器能够一同与一平面热源接触而吸收平面热源的热流量；气管组件连通所述冷凝器的进口和各蒸发器的出口 ；液管组件连通所述冷凝器的出口和各蒸发器的进口 ；所述至少两个蒸发器相互并联，并经气管组件和液管组件连接冷凝器而共同构成可供工质循环流动的热虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸发器的位置，以使液态工质能够在重力作用下由冷凝器经所述液管进入各蒸发器。
[0007]优选地，所述冷凝器包括换热区域、设置于换热区域进口端的第一集流管和设置于换热区域出口端的第二集流管，所述第一集流管连接所述气管组件，所述第二集流管连接所述液管组件。
[0008]优选地，所述冷凝器数量为两个以上，各冷凝器的所述第一集流管之间通过管路连通，各冷凝器的所述第二集流管之间通过管路连通。
[0009]优选地，所述冷凝器数量为一个，所述第一集流管由所述气管组件延伸折弯而成，所述第二集流管由所述液管组件延伸折弯而成。
[0010]优选地，所述蒸发器包括一供工质流动的换热腔体以及分别连接换热腔体两端的气管支管和液管支管，所述气管支管连接所述气管组件，所述液管支管连接所述液管组件。
[0011]优选地，所述气管组件包括一蒸发器集气管和连接蒸发器集气管的至少一气管，所述气管连接所述冷凝器的进口，所述蒸发器集气管分别连接各所述蒸发器的出口。
[0012]优选地，所述气管数量为一个，所述气管和所述蒸发器集气管由同一根管路折弯--? 。
[0013]优选地，所述液管组件包括一蒸发器分液管和连接蒸发器分液管的至少一液管，所述液管连接所述冷凝器的出口，所述蒸发器分液管分别连接各所述蒸发器的进口。
[0014]优选地，所述液管数量为一个，所述液管和所述蒸发器分液管由同一根管路折弯--? 。
[0015]优选地，所述热虹吸回路通过一与热虹吸回路连通的工质充注管而充注工质，所述工质充注管末端在工质充注完毕后通过机械或焊接方式密封。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的热虹吸回路散热装置中采用了多个并联设置的蒸发器来形成热虹吸回路，各蒸发器并排布置且各蒸发器的主面平齐，各蒸发器可组合起来为一个大面积的平面热源散热，相比大平面之间直接接触传热的情形，本实用新型采用多个蒸发器与具有面积的平面传热面接触，相互接触面平面度易于实现，保证传热效率。且各蒸发器可各自独立与平面传热面实施固持，各蒸发器相互间能够允许适度移位和错位调节，使得蒸发器的每个主面都能与平面传热面良好接触，增加传热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为热虹吸回路系统工作原理示意图。
[0018]图2为本实用新型热虹吸回路散热装置实施例的结构示意图。
[0019]图3为本实用新型热虹吸回路散热装置实施例与热源安装的分解示意图。
[0020]图4为本实用新型热虹吸回路散热装置实施例与热源接触安装的示意图。
[0021]其中，附图标记说明如下:1、蒸发器；2、气管；3、冷凝器；4、液管；6、第一集流管；7、第二集流管；8、工质充注管；9、蒸发器分液管；10、蒸发器集气管；11、支管；12、换热区域；13、热源；14、扁管；15、空气流；101、主面；102、主面；103、主面；104、主面。
【具体实施方式】
[0022]为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
[0023]图2示意了本实用新型的热虹吸回路散热装置采用四个蒸发器I和一个冷凝器3情形的实例，该热虹吸回路散热装置的主要组成为:并联布置的四个蒸发器1、一蒸发器集气管10、一蒸发器分液管9、一气管2、一冷凝器3和一液管4，通过上述结构形成供工质循环流动的热虹吸回路，其中，冷凝器3位置高于四个蒸发器I的位置。
[0024]图2中，四个蒸发器I自左向右并排排布，每个蒸发器I朝上的用来吸收热源热流量的主面101、102、103和104保持基本共面。各蒸发器I从外部看是一密闭腔体结构，均具有供工质流动而吸收热源热流量的换热腔体，换热腔体的两端分别通过支管11与蒸发器分液管9和蒸发器集气管10连通，连通位置在蒸发器分液管9和蒸发器集气管10的管壁上。以图2中视图方向为参照，位于上侧的支管11即为液管支管，其对应蒸发器I的进口，位于下侧的支管11为气管支管，其对应蒸发器I的出口。即:蒸发器I的进口与蒸发器分液管9相连通，蒸发器I的出口与蒸发器集气管10相连通。
[0025]图2所示实例中冷凝器3的类型是一种平行流换热器，它主要由第一集流管6、换热区域12和第二集流管7组成，换热区域12大致由一组相互平行的上下贯通的多孔扁管14和焊连于扁管14之间的翅片组成，扁管14上端在管壁处与第一集流管6连通，扁管14下端在管壁处与第二集流管7连通。第一集流管6对应冷凝器3的进口，第二集流管7对应冷凝器3的出口。
[0026]气管2连通冷凝器3的第一集流管6和蒸发器集气管10。气管2与蒸发器集气管10共同构成气管组件，以给气态工质提供从各蒸发器出口到冷凝器进口的流动通道。本实施例中，气管2的数量为一个，其与蒸发器集气管10由同一根管路折弯而成。在其他实施例中，还可根据工质流量需求设置两根或以上的气管2。
[0027]液管4连通冷凝器3的第二集流管7和蒸发器分液管9。液管4与蒸发器分液管9共同构成液管组件，以给液态工质提供从冷凝器出口到各蒸发器进口的流动通道。本实施例中，液管4的数量为一个，其与蒸发器分液管9由同一根管路折弯而成。在其他实施例中，还可根据工质流量需求设置两根或以上的液管4。
[0028]该热虹吸回路散热装置的工作原理为:液态工质在各蒸发器I中吸收热源的热流量而汽化，气态工质经支管11进入蒸发器集气管10汇合，经气管2进入冷凝器3，气态工质在冷凝器3的第一集流管6汇集再进入换热区域12内部腔体，即所有扁管14的内空，气态工质在换热区域12放热后液化，液态工质在第二集流管7汇集后流出冷凝器3，经液管4进入蒸发器分液管9，而后一一进入每个蒸发器1，形成一个循环。由于冷凝器3的位置高于四个蒸发器I的位置，液态工质能够依靠重力经液管4回流到蒸发器I。
[0029]工质在冷凝器3的换热区域12放热是通过换热区域12与外部空气对流换热来实现的，为了增强对流换热效果，通常会设置空气驱动装置来驱动空气流15通过换热区域12。
[0030]在该热虹吸回路中，通过工质充注管8进行工质的充注，工质充注管8可设置在热虹吸回路的任何位置。图2所示的结构中，工质充注管8设置在冷凝器3的第一集流管6的管壁上，通过工质充注管8可实现对热虹吸回路抽真空操作，然后工质通过工质充注管8充入热虹吸回路内，工质充注完毕后工质充注管8末端通过机械(如通过夹钳夹紧封闭等)或焊接方式密封。
[0031]图3和图4示意了本实施例的热虹吸回路散热装置的使用状态。图3示意了一个尚未与热虹吸回路散热装置接触安装的热源13，为了便于示意说明将热源13作透明显示，热源13的热流量主要通过底部平面ABCD移出，这种平面通常称作平面传热面，本实例的热源13将在图3位置向下安装，使平面传热面AB⑶同时与各蒸发器I主面101、102、103和104接触，接触后的情形如图4所示。热源13和各蒸发器I可再通过螺钉或其它机械方式固持接触面，必要时在固持接触面之前在两者之间增设导热界面材料，如导热硅脂、导热垫等，使得各蒸发器I能够更有效地从平面传热面ABCD吸收热源13的热流量。
[0032]图3和图4中的平面传热面AB⑶是一面积能覆盖住主面101、102、103和104的较大的平面，相比于采用与该平面传热面相当大小的一个大面积蒸发器进行散热的情形，本实施例中采用多个较小主面的蒸发器组合后与具有较大面积的平面传热面接触，相互接触面平面度易于实现，保证传热效率。本实用新型的另外的优点是:各蒸发器I的主面101、102、103和104是各自独立与一个平面传热面实施固持，各蒸发器I相互间能够允许适度移位和错位调节，使得蒸发器I的每个主面都能与平面传热面ABCD良好接触。
[0033]上述实施例中蒸发器I的数量为四个，但基于本实用新型的发明构思，蒸发器I的数量为两个以上，在实际设计时可以灵活增加或减少蒸发器I的数量，来实现不同热流量的吸收要求。
[0034]上述实施例中，冷凝器3的数量仅为一个，第一集流管6和气管2为独立的管路相连接而连通，在某些情况下，还可将气管2延伸折弯而形成第一集流管6，即:第一集流管6、气管2加上蒸发器集气管10可以是由同一根管路折弯而成。同样地，第二集流管7也可由液管4延伸折弯而成，即:第二集流管7、液管4和蒸发器分液管9也可由同一根管路折弯--? 。
[0035]在一些散热需求较大的情况下，冷凝器3的数量还可以设置为多个，当设置多个冷凝器3时，各冷凝器3的第一集流管6之间通过管路连通，各冷凝器3的第二集流管7之间通过管路连通。
[0036]以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种热虹吸回路散热装置，其特征在于，包括: 至少两个蒸发器，各蒸发器并排布置，各蒸发器同一朝向的用以吸收热流量的主面平齐，以使得所有蒸发器能够一同与一平面热源接触而吸收平面热源的热流量； 至少一冷凝器； 气管组件，连通所述冷凝器的进口和各蒸发器的出口； 液管组件，连通所述冷凝器的出口和各蒸发器的进口 ； 所述至少两个蒸发器相互并联，并经气管组件和液管组件连接冷凝器而共同构成可供工质循环流动的热虹吸回路；所述冷凝器的位置高于所述蒸发器的位置，以使液态工质能够在重力作用下由冷凝器经所述液管进入各蒸发器。
2.根据权利要求1所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述冷凝器包括换热区域、设置于换热区域进口端的第一集流管和设置于换热区域出口端的第二集流管，所述第一集流管连接所述气管组件，所述第二集流管连接所述液管组件。
3.根据权利要求2所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述冷凝器数量为两个以上，各冷凝器的所述第一集流管之间通过管路连通，各冷凝器的所述第二集流管之间通过管路连通。
4.根据权利要求2所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述冷凝器数量为一个，所述第一集流管由所述气管组件延伸折弯而成，所述第二集流管由所述液管组件延伸折弯--? 。
5.根据权利要求1所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述蒸发器包括一供工质流动的换热腔体以及分别连接换热腔体两端的气管支管和液管支管，所述气管支管连接所述气管组件，所述液管支管连接所述液管组件。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述气管组件包括一蒸发器集气管和连接蒸发器集气管的至少一气管，所述气管连接所述冷凝器的进口，所述蒸发器集气管分别连接各所述蒸发器的出口。
7.根据权利要求6所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述气管数量为一个，所述气管和所述蒸发器集气管由同一根管路折弯而成。
8.根据权利要求1-5任一项所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述液管组件包括一蒸发器分液管和连接蒸发器分液管的至少一液管，所述液管连接所述冷凝器的出口，所述蒸发器分液管分别连接各所述蒸发器的进口。
9.根据权利要求8所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述液管数量为一个，所述液管和所述蒸发器分液管由同一根管路折弯而成。
10.根据权利要求1-5任一项所述的热虹吸回路散热装置，其特征在于，所述热虹吸回路通过一与热虹吸回路连通的工质充注管而充注工质，所述工质充注管末端在工质充注完毕后通过机械或焊接方式密封。
【文档编号】F28D15/02GK203964739SQ201420436223
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】董陈 申请人:董陈