[发明专利]用于冷却电子部件的蒸汽腔室、电子装置和用于制造蒸汽腔室的方法

说明书

本公开的各实施例涉及用于冷却电子部件的蒸汽腔室、电子装置和用于制造蒸汽腔室的制造方法。蒸汽腔室包括：底盖，用于接收来自电子部件的废热；顶盖，被布置在底盖上，其中底盖和顶盖被形成为使得在底盖与顶盖之间形成用于容纳液体的蒸汽空腔；板条箱元件，用于向蒸汽腔室提供机械强度，其中板条箱元件具有至少一个隔室，该至少一个隔室由相互连接并且从底盖延伸到顶盖的至少三个侧面板以及面向顶盖的顶部凹部和面向底盖的底部凹部形成；以及至少一个多孔柱，用于将液体从顶盖传递到底盖，其中多孔柱被布置在隔室中并且从底盖经过底部凹部及顶部凹部延伸到顶盖。

技术领域

本发明涉及传热设备领域。具体地，本发明涉及一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室。

背景技术

本领域中已知在电子部件上布置容纳液体的蒸汽腔室，使得在电子部件的操作期间生成的热量从电子部件消散到蒸汽腔室。与热量相对应的热能使得蒸汽腔室中的液体变得汽化，其中被“储存”在对应蒸汽中的能量从蒸汽腔室的连接到电子部件的热侧被传递到蒸汽腔室的冷侧。在冷侧处，蒸汽冷凝并且将所储存的能量作为热能传递到冷侧，使得冷侧被加热，同时所冷凝的液体被传递回蒸汽腔室的热侧。热量消散到蒸汽腔室的冷侧的外部处的周围环境中，从而非常有效地冷却电子部件。

传统二维蒸汽腔室由实心顶盖、实心底盖、多孔顶芯结构、多孔底芯结构、实心柱和环形多孔柱组成。顶盖和底盖形成蒸汽空腔，其中布置有多孔顶芯结构、多孔底芯结构和实心柱。多孔顶芯结构被布置在顶盖处，而多孔底芯结构被布置在底盖处。实心柱被嵌入在环形多孔柱中并且被其包围，并且这些组合柱被布置在芯结构的凹部中，使得组合柱从底盖通过凹部延伸到顶盖。实心柱被布置为用于向蒸汽腔室提供机械强度。环状多孔柱和多孔芯结构被提供用于分布蒸汽空腔中的液体。

蒸汽腔室的标准制造方法是例如粉末烧结或扩散结合。为了具有经济价值，这些制造方法仅允许使用柱形柱和环形柱。这种约束的缺点是柱形实心柱提供的结构强度仅局限于与实心盖的接触面积，而环形多孔柱由于对应多孔结构的高流动阻力而提供的液体从冷侧到热侧的流速有限。因此，蒸汽腔室的结构强度和冷却效率受到限制。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室，该蒸汽腔室具有改进的结构强度和改进的冷却效率。

本发明的另一目的是提供一种可以非常有效地操作的电子装置。

本发明的另一目的是提供一种用于制造用于冷却电子部件的蒸汽腔室的方法，该方法有助于蒸汽腔室具有改进的结构强度和改进的冷却效率，并且蒸汽腔室可以以相对较低的成本制造。

这些目的通过独立权利要求的主题实现。其他示例性实施例根据从属权利要求和以下描述中显而易见。

根据一方面，提供了一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室。该蒸汽腔室包括底盖，用于接收来自电子部件的废热；顶盖，该顶盖被布置在底盖上，底盖和顶盖被形成为使得底盖与顶盖之间形成用于容纳液体的蒸汽空腔；板条箱元件，用于为蒸汽腔室提供机械强度，其中板条箱元件具有至少一个隔室，该至少一个隔室由相互连接并且从底盖延伸到顶盖的至少三个侧面板以及面向顶盖的顶部凹部和面向底盖的底部凹部形成；以及至少一个多孔柱，用于将液体从顶盖传递到底盖，其中多孔柱被布置在隔室内并且自底盖经底部凹部及顶部凹部延伸到顶盖。

板条箱元件和多孔柱形成蒸汽腔室的支撑结构。板条箱元件(具体地，围合隔室的板条箱元件的侧面板)有助于与现有技术相比较，其中盖由支撑结构支撑的支撑区域可以制作得相对较大，使得蒸汽腔室的结构强度得以改进。另外，与形成现有技术的实心柱相比较，形成板条箱元件所需的材料更少，使得板条箱元件实现了更优化的材料利用。

在蒸汽腔室的正常使用期间，液体被布置在蒸汽腔室的蒸汽空腔中。蒸汽空腔可以被密封，使得固定量的液体留在蒸汽空腔中。备选地，蒸汽腔室可以包括与蒸汽空腔连通用于交换液体的进口和/或出口。