两相流热虹吸散热装置的制作方法

1.本发明涉及一种两相流热虹吸散热装置，属于散热装置技术领域。


背景技术：

2.相关技术中的散热装置通常包括蒸发器以及冷凝器，然而蒸发器与冷凝器如何布置以及相互之间如何连接以提高散热效率是所属技术领域的技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种散热效率较高的两相流热虹吸散热装置。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种两相流热虹吸散热装置，其包括：
5.蒸发器，所述蒸发器设有至少一个第一进口、第一出口、至少一个第二进口、第二出口以及若干内部流道，部分所述内部流道流体连通所述第一进口和所述第一出口，部分所述内部流道流体连通所述第二进口和所述第二出口，所述蒸发器用以安装待散热器件；
6.第一冷凝器，所述第一冷凝器包括第一集流管、第二集流管以及流体连通所述第一集流管和所述第二集流管的第一连通管；所述第一冷凝器还包括与所述第一集流管流体连通的第一入口端以及与所述第二集流管流体连通的第一出口端；
7.第二冷凝器，所述第二冷凝器包括第一流通管、第二流通管以及流体连通所述第一流通管和所述第二流通管的第二连通管；所述第二冷凝器还包括与所述第一流通管流体连通的第二入口端以及与所述第二流通管流体连通的第二出口端；
8.第一进口管，所述第一进口管流体连通所述蒸发器的第一进口与所述第一冷凝器的第一入口端，以流通第一冷媒；
9.第二进口管，所述第二进口管流体连通所述蒸发器的第二进口与所述第二冷凝器的第二入口端，以流通第二冷媒；
10.第一出口管，所述第一出口管流体连通所述蒸发器的第一出口与所述第一冷凝器的第一出口端；
11.第二出口管，所述第二出口管流体连通所述蒸发器的第二出口与所述第二冷凝器的第二出口端；
12.所述第一冷凝器和所述第二冷凝器布置在所述蒸发器的上端，所述第一冷凝器与所述第二冷凝器呈x形。
13.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一冷凝器倾斜布置，所述第一冷凝器与水平面之间具有第一夹角；所述第二冷凝器倾斜布置，所述第二冷凝器与水平面之间具有第二夹角；所述第一冷凝器与所述第二冷凝器的倾斜方向相反。
14.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一集流管高于所述第二集流管，所述第一流通管高于所述第二流通管，所述第一集流管以及所述第一流通管位于所述两相流热
虹吸散热装置相对的两侧。
15.作为本发明进一步改进的技术方案，所述蒸发器呈平板状，所述第一冷凝器与所述第二冷凝器分别位于所述蒸发器相对的两侧。
16.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一进口以及所述第二进口位于所述蒸发器的上部，所述第一出口以及所述第二出口位于所述蒸发器的下部，其中第一进口以及所述第二进口分别位于所述蒸发器相对的两侧，所述第一出口以及所述第二出口分别位于所述蒸发器相对的两侧。
17.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一进口以及所述第一进口管均为两个，所述第一冷凝器包括固定于所述第一集流管的第一凸块，所述第一入口端设于所述第一凸块；所述第二进口以及所述第二进口管均为两个，所述第二冷凝器包括固定于所述第一流通管的第二凸块，所述第二入口端设于所述第二凸块。
18.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一出口管包括与所述第一冷凝器的第一出口端流通连通的第一管体、与所述蒸发器的第一出口流通连通的第二管体以及位于所述第一管体与所述第二管体之间的第一膨胀管，其中所述第二管体的直径小于所述第一管体的直径，所述第一膨胀管的直径大于所述第一出口管的其它部分的直径。
19.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二出口管包括与所述第二冷凝器的第二出口端流通连通的第一管体部、与所述蒸发器的第二出口流通连通的第二管体部以及位于所述第一管体部与所述第二管体部之间的第二膨胀管，其中所述第二管体部的直径小于所述第一管体部的直径，所述第二膨胀管的直径大于所述第二出口管的其它部分的直径。
20.作为本发明进一步改进的技术方案，所述两相流热虹吸散热装置用以充注两相态冷媒，其中所述两相态冷媒的充注量满足：
21.在所述第一膨胀管中所充注的两相态冷媒的气液界面在所述第一膨胀管的中线以上的位置；以及
22.在所述第二膨胀管中所充注的两相态冷媒的气液界面在所述第二膨胀管的中线以上的位置。
23.作为本发明进一步改进的技术方案，所述蒸发器包括位于底部的集液区以及位于顶部的集气区，所述第一进口以及所述第二进口与所述集气区流体连通，所述第一出口以及所述第二出口与所述集液区流体连通，所述若干内部流道流体连通所述集液区以及所述集气区；所述若干内部流道相互平行且与所述待散热器件的位置重叠，所述待散热器件为芯片。
24.相较于现有技术，本发明的所述第一冷凝器和所述第二冷凝器布置在所述蒸发器的上端，所述第一冷凝器与所述第二冷凝器呈x形；如此设置，所述第一冷凝器与所述第二冷凝器中的冷媒流向相反，有利于提高换热效率。
附图说明
25.图1是本发明两相流热虹吸散热装置的立体示意图。
26.图2是图1另一角度的立体示意图。
27.图3是图2另一角度的立体示意图。
28.图4是本发明两相流热虹吸散热装置的部分立体分解图。
29.图5是图4另一角度的部分立体分解图。
30.图6是图5中蒸发器的剖面示意图。
31.图7是本发明两相流热虹吸散热装置另一角度的部分立体分解图。
32.图8是图7进一步的立体分解图。
33.图9是图8另一角度的立体分解图。
34.图10是图1的主视图。
35.图11是图1的后视图。
36.图12是图1的左视图。
37.图13是图1的右视图。
38.图14是图1的俯视图。
39.图15是图1的仰视图。
具体实施方式
40.下面将结合附图详细地对本发明示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本发明相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。
41.在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
42.应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本发明中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本发明中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。
43.请参照图1至图15所示，本发明图示的实施方式中揭示了一种两相流热虹吸散热装置100，其包括第一冷凝器1、第二冷凝器2、蒸发器3、第一进口管41、第二进口管42、第一出口管51、第二出口管52以及安装支架6。
44.所述第一冷凝器1包括第一集流管11、第二集流管12、流体连通所述第一集流管11和所述第二集流管12的第一连通管15以及焊接固定于所述第一连通管15的第一散热翅片16。所述第一冷凝器1还包括与所述第一集流管11流体连通的第一入口端110以及与所述第二集流管12流体连通的第一出口端120。需要说明的是，为了便于理解本发明，在本发明的具体实施方式中，以所述第一冷凝器1作为参考基准，即第一冷媒流入所述第一冷凝器1的位置为第一入口端110，第一冷媒流出所述第一冷凝器1的位置为第一出口端120。
45.在本发明图示的实施方式中，所述第一冷凝器1为双层结构，其还包括第三集流管
13、第四集流管14、流体连通所述第三集流管13和所述第四集流管14的第一连接管17以及焊接固定于所述第一连接管17的第二散热翅片18。在本发明图示的实施方式中，所述第一集流管11与所述第三集流管13位于所述第一冷凝器1的一侧(例如右侧)，所述第二集流管12与所述第四集流管14位于所述第一冷凝器1的另一侧(例如左侧)。所述第一冷凝器1还包括焊接(例如钎焊)固定在所述第一集流管11与所述第三集流管13之间的第一连接块101，所述第一连接块101设有流体连通所述第一集流管11与所述第三集流管13的若干第一通孔1011。所述第一冷凝器1还包括焊接(例如钎焊)固定在所述第二集流管12与所述第四集流管14之间的第二连接块102，所述第二连接块102设有流体连通所述第二集流管12与所述第四集流管14的若干第二通孔1021。
46.在本发明图示的实施方式中，所述第一冷凝器1还包括焊接(例如钎焊)固定于所述第一集流管11的第一凸块191以及焊接(例如钎焊)固定于所述第二集流管12的第一凸出块192，其中所述第一入口端110设于所述第一凸块191，所述第一出口端120设于所述第一凸出块192。
47.类似地，所述第二冷凝器2包括第一流通管21、第二流通管22、流体连通所述第一流通管21和所述第二流通管22的第二连通管25以及焊接固定于所述第二连通管25的第三散热翅片26。所述第二冷凝器2还包括与所述第一流通管21流体连通的第二入口端210以及与所述第二流通管12流体连通的第二出口端220。需要说明的是，为了便于理解本发明，在本发明的具体实施方式中，以所述第二冷凝器2作为参考基准，即第二冷媒流入所述第二冷凝器2的位置为第二入口端210，第二冷媒流出所述第二冷凝器2的位置为第二出口端220。
48.在本发明图示的实施方式中，所述第二冷凝器2为双层结构，其还包括第三流通管23、第四流通管24、流体连通所述第三流通管23和所述第四流通管24的第二连接管27以及焊接固定于所述第二连接管27的第四散热翅片28。在本发明图示的实施方式中，所述第一流通管21与所述第三流通管23位于所述第二冷凝器2的一侧(例如左侧)，所述第二流通管22与所述第四流通管24位于所述第二冷凝器2的另一侧(例如右侧)。所述第二冷凝器2还包括焊接(例如钎焊)固定在所述第一流通管21与所述第三流通管23之间的第三连接块201，所述第三连接块201设有流体连通所述第一流通管21与所述第三流通管23的若干第三通孔2011。所述第二冷凝器2还包括焊接(例如钎焊)固定在所述第二流通管22与所述第四流通管24之间的第四连接块202，所述第四连接块202设有流体连通所述第二流通管22与所述第四流通管24的若干第四通孔2021。
49.在本发明图示的实施方式中，所述第二冷凝器2还包括焊接(例如钎焊)固定于所述第一流通管21的第二凸块291以及焊接(例如钎焊)固定于所述第二流通管22的第二凸出块292，其中所述第二入口端210设于所述第二凸块291，所述第二出口端220设于所述第二凸出块292。
50.在本发明图示的实施方式中，所述第一冷凝器1和所述第二冷凝器2布置在所述蒸发器3的上端，所述第一冷凝器1与所述第二冷凝器2呈x形。所述第一冷凝器1倾斜布置，所述第一冷凝器1与水平面h之间具有第一夹角a1，0
°
＜a1＜90
°
；所述第二冷凝器2倾斜布置，所述第二冷凝器2与水平面h之间具有第二夹角a2，0
°
＜a2＜90
°
；所述第一冷凝器1与所述第二冷凝器2的倾斜方向相反。在本发明图示的实施方式中，所述第一集流管11高于所述第二集流管12，所述第三集流管13高于所述第四集流管14；所述第一流通管21高于所述第二
流通管22，所述第三流通管23高于所述第四流通管24；所述第一集流管11以及所述第一流通管21位于所述两相流热虹吸散热装置100相对的两侧(例如右侧和左侧)。
51.在本发明图示的实施方式中，所述蒸发器3呈平板状，且用以安装待散热器件7。在本发明图示的实施方式中，所述待散热器件7为若干芯片。所述第一冷凝器1与所述第二冷凝器2分别位于所述蒸发器3相对的两侧(例如前后两侧)。
52.所述蒸发器3包括至少一个第一进口31、第一出口32、至少一个第二进口33、第二出口34以及若干内部流道35。在本发明图示的实施方式中，所述第一进口31为两个，所述第二进口33也为两个。部分所述内部流道35流体连通所述第一进口31和所述第一出口32，部分所述内部流道35流体连通所述第二进口33和所述第二出口34。需要说明的是，为了便于理解本发明，在本发明的具体实施方式中，以所述第一冷凝器1作为参考基准，即第一冷媒从所述蒸发器3上流向所述第一冷凝器1的位置为所述第一进口31，流出所述第一冷凝器1的第一冷媒流入所述蒸发器3的位置为所述第一出口32。类似地，以所述第二冷凝器2作为参考基准，即第二冷媒从所述蒸发器3上流向所述第二冷凝器2的位置为所述第二进口33，流出所述第二冷凝器2的第二冷媒流入所述蒸发器3的位置为所述第二出口34。
53.请参照图6所示，所述蒸发器3还包括位于底部的集液区36以及位于顶部的集气区37。所述第一进口31以及所述第二进口33与所述集气区37流体连通，所述第一出口32以及所述第二出口34与所述集液区36流体连通。所述若干内部流道35流体连通所述集液区36以及所述集气区37。在本发明图示的实施方式中，所述若干内部流道35相互平行且与所述待散热器件7的位置重叠，以提高散热效率。
54.所述第一进口管41流体连通所述蒸发器3的第一进口31与所述第一冷凝器1的第一入口端110，以流通第一冷媒。在本发明图示的实施方式中，所述第一进口管41为两个，且均汇流于所述第一凸块191内部的第一汇流槽(未图示)。
55.所述第一出口管51流体连通所述蒸发器3的第一出口32与所述第一冷凝器1的第一出口端120。所述第一出口管51包括与所述第一冷凝器1的第一出口端120流通连通的第一管体511、与所述蒸发器3的第一出口32流通连通的第二管体512以及位于所述第一管体511与所述第二管体512之间的第一膨胀管513。所述第一管体511、所述第一膨胀管513以及所述第二管体512的内腔流体连通。在本发明图示的实施方式中，所述第二管体512的直径小于所述第一管体511的直径，所述第一膨胀管513的直径大于所述第一出口管51的其它部分的直径。
56.所述第二进口管42流体连通所述蒸发器3的第二进口33与所述第二冷凝器2的第二入口端210，以流通第二冷媒。在本发明图示的实施方式中，所述第二进口管42为两个，且均汇流于所述第二凸块291内部的第二汇流槽(未图示)。
57.所述第二出口管52流体连通所述蒸发器3的第二出口34与所述第二冷凝器2的第二出口端220。所述第二出口管52包括与所述第二冷凝器2的第二出口端220流通连通的第一管体部521、与所述蒸发器3的第二出口34流通连通的第二管体部522以及位于所述第一管体部521与所述第二管体部522之间的第二膨胀管523。所述第一管体部521、所述第二膨胀管523以及所述第二管体部522的内腔流体连通。在本发明图示的实施方式中，所述第二管体部522的直径小于所述第一管体部521的直径，所述第二膨胀管523的直径大于所述第二出口管52的其它部分的直径。
58.所述第一进口31以及所述第二进口33位于所述蒸发器3的上部，所述第一出口32以及所述第二出口34位于所述蒸发器3的下部，其中第一进口31以及所述第二进口33分别位于所述蒸发器3相对的两侧，所述第一出口32以及所述第二出口34分别位于所述蒸发器3相对的两侧。
59.所述两相流热虹吸散热装置100用以充注两相态冷媒，其中所述两相态冷媒的充注量满足：
60.在所述第一膨胀管513中所充注的两相态冷媒的气液界面在所述第一膨胀管513的中线m1以上的位置；以及
61.在所述第二膨胀管523中所充注的两相态冷媒的气液界面在所述第二膨胀管523的中线m2以上的位置。
62.所述第一冷媒以及所述第二冷媒在充注状态时均为所述两相态冷媒。所述第一冷媒以及所述第二冷媒可以是相同或者不同的冷媒。
63.本发明的工作原理如下：当所述待散热器件7(例如若干芯片)产生热量时，热量传递给位于所述集液区36中的第一冷媒以及第二冷媒；当热量到达一定程度时，所述第一冷媒以及所述第二冷媒被气化，此时所述述第一冷媒以及所述第二冷媒延伸所述内部流道35向所述集气区37移动；然后，所述第一冷媒以及所述第二冷媒分别通过所述第一进口管41以及所述第二进口管42进入所述第一冷凝器1以及所述第二冷凝器2，并通过翅片与外界进行换热，以将热量散发到外界环境中，此时所述第一冷媒以及所述第二冷媒的温度降低，变成液态或者气液两相的冷媒；在此过程中，由于所述第一冷凝器1与所述第二冷凝器2呈x形布置，所述第一冷凝器1的第一连通管15和第一连接管17中第一冷媒的流动方向与所述第二冷凝器2的第二连通管25和第二连接管27中第二冷媒的流动方向相反。其中第一冷媒的流动方向为从右上到左下，第二冷媒的流动方向为从左上到右下；或者示意性地理解为，所述第一冷媒的流动方向为逆时针方向，所述第二冷媒的流动方向为顺时针方向。最后，所述第一冷媒以及所述第二冷媒分别通过所述第一出口管51以及所述第二出口管52流回所述蒸发器3，以实现一个循环。如此多个循环，可以不断地将所述待散热器件7(例如若干芯片)产生热量向外界散发，从而实现散热目的。
64.以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本发明的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。