[发明专利]用于热虹吸的蒸发器部段结构和冷凝器部段结构

说明书

技术领域

本发明总体上涉及热虹吸装置以及采用两相流体来进行冷却的其 他的热传递装置。

背景技术

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，美国专利公报2013/0104592公开了一种用于冷却位于机 柜或其他机壳中的电子部件的热虹吸冷却器。

发明内容

根据本发明的一个方面，热虹吸装置可以具有与逆流型冷凝器部 段结合的闭环蒸发器部段。通常，热虹吸装置制成使得蒸发器部段和 冷凝器部段两者以逆流型模式操作，或者具有闭环流。逆流型装置倾 向于比闭环系统的效率低，但适合于某些应用以及倾向于较低成本的 系统。另一方面，闭环系统例如因专用的流动路径和其他部件而可能 具有大的整体尺寸。通过使闭环蒸发器部段与逆流冷凝器部段结合， 发明人已经发现其可以提供与标准的逆流装置相比提高热性能并且 具有低的设备成本和小的系统总体尺寸。

例如，热虹吸冷却装置可以包括具有至少一个蒸发通道的闭环蒸 发器部段，所述至少一个蒸发通道具有入口和出口。蒸发器部段可以 设置成接收热并使至少一个蒸发通道中的液体蒸发以将蒸汽输送至 蒸发通道出口。液体返回路径——该液体返回路径具有入口和出口 ——可以将冷凝的液体输送至至少一个蒸发通道入口，并且该液体返 回路径可以设置成使得冷凝液体的从液体返回路径入口至液体返回 路径出口的向下流动与蒸汽的至蒸发通道出口的向上流动分开。因 此，蒸发器部段与闭环流一起操作。该装置的冷凝器部段可以包括至 少一个冷凝通道，该冷凝器部段设置成接收来自至少一个蒸发通道的 在冷凝通道中向上流动的蒸汽，并且设置成将热从蒸汽传递至周围环 境以使蒸汽冷凝成液体，该液体在冷凝通道中向下流动至液体返回路 径入口。也就是说，冷凝器部段可以以逆流布置操作，在该逆流布置 中蒸汽和冷凝的液体在相同的通道中流动。

在一些实施方式中，歧管可以将至少一个蒸发通道和液体返回路 径与至少一个冷凝通道流体连接。因此，歧管可以用作蒸汽/液体分 隔件，使得进入歧管中的蒸汽与歧管中的任何液体中分开并且流动进 入冷凝通道中。另一方面，歧管中的液体可以流动至液体返回路径。 在一些情况下，在歧管中，液体返回路径入口定位在至少一个蒸发通 道出口的下方，所以液体优先地流动进入液体返回路径。

在一个实施方式中，蒸发器部段形成为扁平管，该扁平管在液体 返回出口与至少一个蒸发通道入口连通的位置处被弯曲。例如，扁平 管可以在液体返回出口与至少一个蒸发通道入口连通的位置处被弯 曲以形成180度或其他角度的弯曲部。此外或替代地，扁平管的位于 蒸发器通道出口处的出口端可以在出口端处绕沿着扁平管的长度的 轴线被扭转，并且/或者扁平管的位于液体返回路径入口处的入口端 可以在入口端处绕沿着扁平管的长度的轴线被扭转。例如，扁平管的 入口端和/或出口端可以绕轴线被扭转90度。这种类型的布置可以允 许简化热虹吸装置的蒸发器部段与其他部段之间的连接，例如，在系 统流动路径中所需要的设置弯曲部的连接器被弯曲/扭转的管部段省 略和代替。