具有一体式部件的热虹吸装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及热虹吸装置以及采用两相流体来冷却的其他热传递装置。
【背景技术】
[0002]热虹吸装置广泛地用于冷却系统，比如集成电路和其他计算机电路。例如，美国专利公开2013/0104592公开了一种用于使位于机柜或其他机壳中的电子部件冷却的热虹吸冷却器。
【发明内容】
[0003]在本发明的一个方面中，热虹吸装置的液体返回路径可以与装置的一个或更多个蒸发通道一体地形成为单个一体式部件。另外或者替代性地，热虹吸装置的蒸汽供给路径可以与装置的一个或更多个冷凝通道一体地形成为单个一体式部件。这与下述装置相反:在该装置中，液体返回路径(其将冷凝的冷却液体从冷凝器部段引导至蒸发器部段)和蒸汽供给路径(其将蒸发的液体从蒸发器部段引导至冷凝器部段)设置为与蒸发通道和冷凝通道相关的单独的部件。例如，这样的装置设置有专有的液体返回导管和蒸汽供给导管以将液体/蒸汽运送至热虹吸装置的期望的部段。采用该方法至少在一些情况下用以确保装置中的循环流动不会例如因为使液体返回导管中的液体过早蒸发或者通过使蒸汽供给导管中的蒸汽过早冷凝而中断。如本领域技术人员所理解的，这样的过早蒸发/冷凝可能会中断热虹吸装置中的循环流动，该循环流动在不使用栗或者其他流体移动器的情况下由重力单独产生。然而，本发明的各方面使得能够在不中断热虹吸装置中的流动的情况下将液体返回路径与一个或更多个蒸发通道和/或将蒸汽供给路径与一个或更多个冷凝通道成功地一体化。
[0004]例如，在一些实施方式中，导热传递结构比如多个散热片可以同蒸发器部段的与一个或更多个蒸发通道相邻的部分直接导热接触，但是不直接传导接触与液体返回路径相邻的部分。结果是，散热片或其他结构将不会将热量传递至液体返回路径，从而允许液体返回路径中的液体保持液体状态直到提供到蒸发通道(多个蒸发通道)中为止。类似地，导热传递结构比如多个散热片可以同冷凝器部段的与一个或更多个冷凝通道相邻的部分直接导热接触，但是不直接传导接触与蒸汽供给路径相邻的部分。结果是，散热片或其他结构将不会从蒸汽供给路径接收热，从而允许蒸汽供给路径中的蒸汽保持蒸汽状态直到提供到冷凝通道(多个冷凝通道)中为止。
[0005]在本发明的另一方面中，具有单独的蒸汽室和液体室的单个歧管可以用于将蒸发器部段的蒸发通道与冷凝器部段的蒸汽供给路径流体地连接，并且将冷凝器部段的冷凝通道与蒸发器部段的液体返回路径流体地连接。在一些实施方式中，位于歧管的内部空间中的分隔壁可以将内部空间分隔成液体室和蒸汽室。另外，分隔壁可以接合装置的蒸发器部段和冷凝器部段，以便有效地将冷凝通道和蒸汽供给路径放置在壁的相反两侧，并且将蒸发通道和液体返回路径放置在壁的相反两侧，即，将冷凝通道和液体返回路径放置成与液体室连通，并且将蒸汽供给路径和蒸发通道放置成与蒸汽室连通。这与下述的其他热虹吸布置相反:其他热虹吸布置使用单独的导管布置和/或歧管布置以将冷凝通道与液体返回路径联接并且将蒸发通道与蒸汽供给路径联接。单个歧管的使用可以简化装置以及简化其组装。
[0006]在一个方面中，热虹吸冷却装置包括蒸发器部段，该蒸发器部段包括至少一个蒸发通道和液体返回路径，所述至少一个蒸发通道设置成接收热量并且蒸发位于至少一个蒸发通道中的液体，该液体返回路径将冷凝的液体输送至至少一个蒸发通道。冷凝器部段包括至少一个冷凝通道和蒸汽供给路径，所述至少一个冷凝通道设置成将热量从蒸发的液体传递至周围环境以使蒸发的液体冷凝，该蒸汽供给路径用于将蒸发的液体输送至至少一个冷凝通道。歧管可以将至少一个蒸发通道与蒸汽供给路径流体地连接，并且将至少一个冷凝通道与液体返回路径流体地连接。在一些实施方式中，液体返回路径和至少一个蒸发通道可以一体地形成为单个整体式部件和/或蒸汽供给路径和至少一个冷凝通道可以一体地形成为单个整体式部件。
[0007]在一些实施方式中，歧管包括外壁和分隔壁，该外壁限定了内部腔，该分隔壁定位在内部腔中以将内部腔分隔成蒸汽室和液体室。外壁可以具有多个开口，所述多个开口各自用以接纳对应的蒸发器部段或冷凝器部段的歧管端，例如，一个或更多个蒸发器部段可以被接纳在多个开口中的对应开口处并且接合分隔壁，使得至少一个蒸发通道与蒸汽室流体连通并且液体返回路径与液体室流体连通。此外，一个或更多个冷凝器部段可以被接纳在多个开口中的对应开口处并且接合分隔壁，使得至少一个冷凝通道与液体室流体连通并且蒸汽供给路径与蒸汽室流体连通。
[0008]在一些实施方式中，每个蒸发器部段的液体返回路径和多个蒸发通道平行设置，其中，液体返回路径位于蒸发器部段的一个边缘处，并且每个冷凝器部段的蒸汽供给路径和多个冷凝通道平行设置，其中，蒸汽供给路径位于冷凝器部段的一个边缘处。例如，蒸发器部段和冷凝器部段可以形成为具有多个通道的扁平管，所述多个通道限定了液体返回路径和多个蒸发器通道、或者蒸汽供给路径和多个冷凝器通道。每个蒸发器部段和每个冷凝段可以具有与歧管接合并与部段的转向部相反的相应的歧管端。歧管的分隔壁可以接合蒸发器部段和冷凝器部段，使得蒸发通道和液体返回路径位于分隔壁的相反两侧，并且冷凝通道和蒸汽供给路径位于分隔壁的相反两侧。每个部段的转向部可以由盖部封闭并且所述盖部将相应的蒸发通道或冷凝通道与对应的液体返回路径或蒸汽供给路径流体地联接。盖部还可以包括下述导管:该导管用于与相邻盖部流体连通，例如使得蒸发器部段或冷凝器部段在转向部处流体地连接。
[0009]在一些实施方式中，蒸发器热传递结构可以与蒸发器部段的部分直接热接触，并且冷凝器热传递结构可以与冷凝器段的部分直接热接触。在一些情况下，蒸发器部段的与液体返回路径相邻的部分不与蒸发器热传递结构相接触，并且冷凝器部段的与蒸汽供给路径相邻的部分不与冷凝器热传递结构相接触。这可以减少部段的这些部分中的热传递。
[0010]在另一方面中，热虹吸冷却装置包括蒸发器部段和冷凝器部段，其中，该蒸发器部段包括至少一个蒸发通道和液体返回路径，所述至少一个蒸发通道设置成接收热量并且蒸发位于至少一个蒸发通道中的液体，该液体返回路径将冷凝的液体输送至至少一个蒸发通道;冷凝器部段包括至少一个冷凝通道和蒸汽供给路径，所述至少一个冷凝通道设置成将热量从蒸发的液体传递至周围环境以使蒸发的液体冷凝，该蒸汽供给路径用于将蒸发的液体输送至至少一个冷凝通道。单个歧管可以具有蒸汽室和液体室，该蒸汽室将至少一个蒸发通道与蒸汽供给路径流体地连接，该液体室将至少一个冷凝通道与液体返回路径流体地连接，使得蒸汽室和液体室被位于歧管中的分隔壁分隔开。
[0011 ]在一些实施方式中，单个歧管包括外壁和分隔壁，该外壁限定了内部腔，该分隔壁定位在内部腔中以将内部腔分隔成蒸汽室和液体室。外壁可以具有多个开口，所述多个开口各自用以接纳对应的蒸发器部段或冷凝器部段，例如，一个或更多个蒸发器部段可以被接纳在多个开口中的对应开口处并且接合分隔壁，使得至少一个蒸发通道与蒸汽室流体连通并且液体返回路径与液体室流体连通。类似地，一个或更多个冷凝器部段可以被接纳在多个开口中的对应开口处并且接合分隔壁，使得至少一个冷凝通道与液体室流体连通并且蒸汽供给路径与蒸汽室流体连通。分隔壁可以包括多个蒸汽室开口和多个液体室开口，所述多个蒸汽室开口各自接纳冷凝器部段的包括蒸汽供给路径的对应部分，所述多个液体室开口各自接纳蒸发器部段的包括液体返回路径的对应部分，例如使得蒸发通道和液体返回路径位于分隔壁的相反两侧，并且冷凝通道和蒸汽供给路径位于分隔壁的相反两侧。
[0012]如上所述，蒸发器和冷凝器部段可以形成为例如包括液体返回路径和多个蒸发通道、或者蒸汽供给路径和多个冷凝通道的单个一体式部件，液体返回路径和多个蒸发通道或者蒸汽供给路径和多个冷凝通道平行设置，其中，液体返回路径或者蒸汽供给路径位于部段的一个边缘处。此外，蒸发器热传递结构可以与蒸发器部段的部分直接热接触，并且冷凝器热传递结构可以与冷凝器段的部分直接热接触。蒸发器部段的与液体返回路径相邻的部分可以不与蒸发器热传递结构相接触，并且冷凝器部段的与蒸汽供给路径相邻的部分可以不与冷凝器热传递结构相接触。
[0013]在另一方面中，热虹吸冷却装置包括蒸发器部段和冷凝器部段，其中，该蒸发器部段包括至少一个蒸发通道和液体返回路径，所述至少一个蒸发通道设置成接收热量并且蒸发位于至少一个蒸发通道中的液体，该液体返回路径将冷凝的液体输送至至少一个蒸发通道;该冷凝器部段包括至少一个冷凝通道和蒸汽供给路径，所述至少一个冷凝通道设置成将热量从蒸发的液体传递至周围环境以使蒸发的液体冷凝，该蒸汽供给路径用于将蒸发的液体输送至至少一个冷凝通道。歧管可以将至少一个蒸发通道与蒸汽供给路径流体地连接并且将至少一个冷凝通道与液体返回路径流体地连接。导热传递结构可以设置成对至少一个蒸发通道和/或至少一个冷凝通道以传导的方式进行传热使得导热传递结构仅同蒸发器部段的与至少一个蒸发通道相