CN108801012A - 具有一体式部件的热虹吸装置 - Google Patents

Abstract

一种热虹吸装置，该热虹吸装置包括蒸发器部段和/或包括冷凝器部段，该蒸发器部段形成为包括液体返回路径和一个或更多个蒸发通道的单个一体式部件，该冷凝器部段形成为包括蒸汽供给路径和一个或更多个冷凝通道的单个一体式部件。单个歧管可以包括彼此分隔开的蒸汽室和液体室，并且该单个歧管分别将蒸发通道与蒸汽供给路径流体地连接以及将冷凝通道与液体返回路径流体地连接。蒸发器部段的限定液体返回路径的部分或冷凝器部段的限定蒸汽供给路径的部分分别可以不具有任何散热片或其他热传递结构。

Description

具有一体式部件的热虹吸装置

本发明是申请日为2014年8月28日、申请号为201480041426.X、发明名称为“具有一体式部件的热虹吸装置”的发明专利申请的分案申请。

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冷却的其他热传递装置。

背景技术

热虹吸装置广泛地用于冷却***，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

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泵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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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邻的部分导热接触或者仅同冷凝器部段的与至少一个冷凝通道相邻的部分导热接触，并且使得蒸发器部段的与液体返回路径相邻的部分不具有任何导热传递结构，并且冷凝器部段的与蒸汽供给路径相邻的部分不具有任何导热传递结构。

导热传递结构可以包括同蒸发器部段的与至少一个蒸发通道相邻的部分导热接触和/或同冷凝器部段的与至少一个冷凝通道相邻的部分导热接触的多个散热片。

本发明的这些和其他方面将从以下描述中变得明显。

附图说明

包含在说明书中并且形成了说明书的一部分的附图图示了本发明的选定的实施方式，并且附图连同说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是结合本发明的各方面的说明性实施方式中的热虹吸装置的立体图；

图2示出了与说明性实施方式中的蒸发器部段和冷凝器部段接合的歧管和分隔壁的截面图；

图3示出了沿着图2中的线3-3截取的截面图；

图4示出了图1的实施方式的冷凝器部段的上端的近视图；

图5示出了具有图1的实施方式的冷凝器部段的上端的局部截面的近视图；

图6示出了包括位于冷凝器部段和蒸发器部段的转向端处的歧管的另一说明性实施方式的立体图；

图7示出了包括三个热虹吸装置的冷却装置的侧视图；

图8示出了图7的热虹吸装置的歧管的近视图；

图9示出了具有形成为包层片的凸缘的替代性歧管布置的近视图；

图10示出了图9的实施方式的包层片凸缘；

图11示出了形成为扁平片的另一凸缘布置；

图12示出了用于提供在包层片中接纳开口的蒸发器部段或冷凝器部段的实施方式；

图13示出了用于提供在歧管中接纳开口的蒸发器部段或冷凝器部段的替代布置的近视图；

图14示出了歧管的实施方式，其中，歧管的外壁由两部分形成；

图15示出了歧管的实施方式，其中，外壁和分隔壁由单个弯曲片材形成；

图16示出了图15的与说明性实施方式中的蒸发器部段和冷凝器部段接合的歧管；

图17示出了包括多个歧管的热虹吸装置的另一说明性实施方式；

图18示出了图17的实施方式的歧管的放大截面图；

图19示出了包括热传递结构的热虹吸装置的另一实施方式，该热传递结构设置为具有用以接纳相应的蒸发器部段的狭槽的平板；

图20示出了图19的热传递结构的立体图；

图21示出了图19的热传递结构的侧视图；以及

图22示出了图19的装置的改变构型，其中，蒸发器部段和冷凝器部段彼此成90度角设置。

具体实施方式

本发明的各方面在应用中不限于以下描述中所阐述的或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。可以采用其他实施方式并且可以以多种方式实施或实现本发明的各方面。此外，本发明的各方面能够单独使用或彼此以任何适当的组合使用。因而，本文中所使用的措辞和术语是出于描述的目的而不应当被认为是限制性的。

图1示出了例如用于使封闭的机柜或其他机壳6中的电子装置冷却的热虹吸装置10的说明性实施方式。即，如本领域技术人员所理解的，装置10的一个或更多个蒸发器部段2可以连同待被冷却的电子装置或其他发热装置一起定位在密封机壳6中。一个或更多个冷凝部段1可以定位在密封机壳6外侧并且使从蒸发器部段(多个蒸发器部段)2接收到的热量例如消散至密封机壳6的外部环境中的空气。位于装置10的歧管3上的凸缘33可以与密封机壳的开口接合，从而使机壳6密封并且在机壳6的内侧部分与机壳的外侧环境之间限定分界点。通过将蒸发器部段(多个蒸发器部段)2设置在密封机壳6内侧并且将冷凝器部段(多个冷凝器部段)1设置在机壳6的外侧，机壳6中的装置可以被冷却同时被包含在免受外部条件例如免受污垢、灰尘、污染物、水分等影响的环境中。当然，不需要热虹吸装置与密封机壳一起使用，例如，该装置可以使用在完全开放的***中，在该完全开放的***中，待冷却的发热装置热联接至装置10的一个或更多个蒸发器部段(多个蒸发器部段)2。

在简化的形式中，热虹吸装置10操作成通过在蒸发器部段(多个蒸发器部段)2处接收热量使得蒸发通道22中的液体沸腾或者以其他方式蒸发来使发热装置冷却。可以通过流过热联接至蒸发通道22的热传递结构23的暖空气(由发热装置加热)、或者以其他方式比如通过直接的传导路径、一个或更多个热管道、液体热交换器等而在蒸发通道22处接收热量。蒸汽从蒸发通道22向上流动进入歧管3的蒸汽室32中，并且接着进入冷凝器部段1的蒸汽供给路径11中。蒸汽在蒸汽供给路径11中继续向上流动直到到达冷凝器部段1的转向部14为止。在该点处，蒸汽向下流动到冷凝器部段1的一个或更多个冷凝通道12中，其中，蒸汽冷凝成液体并且向下流动到歧管的液体室31中。在冷凝期间从蒸汽中带走的热量可以被传递至联接至冷凝通道12的热传递结构13，例如以传导方式联接至冷凝器部段1且与冷凝通道12相邻的一个或更多个散热片。反过来，热量可以通过流过结构13的冷空气，通过液体浴、液体热交换器、制冷线圈或其他布置而从热传递结构13被带走。冷凝的液体从冷凝通道12向下流动进入液体室31中并且接着进入蒸发器部段2的液体返回路径21中直到到达蒸发器部段2的转向部24为止。接着，液体进入蒸发器通道22中并且重复该过程。

根据本发明的方面，冷凝器部段1和/或蒸发器部段2可以设置为单个一体式部件。即，冷凝器部段1可以包括呈单个部件例如具有两个或更多个通道的挤压管的一个或更多个冷凝通道12和蒸汽供给路径11。类似地，蒸发器部段2可以包括一起形成为单个部件的一个或更多个蒸发通道22和液体返回路径21。这样的布置可以例如通过省略单独地组装蒸汽供给导管和液体返回导管以与冷凝通道和蒸发通道连通的任何需要来简化装置构造和组装。

根据本发明的另一方面，单个歧管可以用于流体地联接蒸发器的蒸发器通道与冷凝器部段的蒸汽供给路径，以及冷凝器的冷凝通道与蒸发器部段的液体返回路径这两者。例如，在图1的实施方式中，歧管3包括限定了内部空间的外壁34。在本实施方式中，外壁34呈筒形形状，但是任何其他合适的形状也是可能的。分隔壁35设置在歧管3中以将内部空间分隔成液体室31和蒸汽室32。这种布置提供了用以流体地联接热虹吸装置10的各部分的简单且有效的方式。此外，如下面更详细地说明的，分隔壁35可以与冷凝器部段1和蒸发器部段2接合以便通过液体室31将冷凝器通道12与液体返回路径21流体地联接并且通过蒸汽室32将蒸发器通道22与蒸汽供给路径11流体地联接。因此，可以简化组装并且可以将用以制作所需流体连接的部件和/或组装步骤的数目降至最低。

图2示出了歧管3和分隔壁35的截面图，歧管3和分隔壁35与冷凝器部段1和蒸发器部段2接合以便将冷凝通道12和蒸汽供给路径11放置在分隔壁35的相反两侧，并且以便将蒸发器通道22和液体返回路径21放置在分隔壁35的相反两侧。在本说明性实施方式中，冷凝器部段1和蒸发器部段2形成为具有多个平行通道的扁平管，并且每个冷凝器部段1和蒸发器部段2的歧管端可以例如通过外壁34中的开口而***到歧管3的内部空间中。分隔壁35可以包括狭槽或其他开口，狭槽或其他开口用以接纳冷凝器部段1和蒸发器部段2的歧管端的一部分，从而给冷凝器部段1和蒸发器部段2的不同部分与蒸汽室32和液体室31提供了期望的连通。例如，分隔壁35可以包括液体室狭槽或开口，该液体室狭槽或开口接纳蒸发器部段2的限定液体返回路径21的部分(图2中的右侧)。然而，蒸发器部段2的限定蒸发通道22的各部分(图2中的左侧)未接纳在分隔壁35的液体室狭槽或开口中。结果是，液体返回路径21放置成与液体室31连通并且蒸发通道22放置成与蒸汽室32连通。类似地，分隔壁35可以包括蒸汽室狭槽或开口，该蒸汽室狭槽或开口用以接纳冷凝器部段1的限定蒸汽供给路径11的部分(图2中的左侧)，但是未接纳限定冷凝器通道12的部分(图2中的右侧)。因而，蒸汽供给路径11放置成与蒸汽室32流体连通并且冷凝通道12放置成与液体室31流体连通。尽管在本实施方式中，分隔壁35形成为接纳到形成于外壁34的内侧中的相应的凹槽中的扁平板，但是其他布置也是可能的。例如，分隔壁35不需要是扁平的，而可以是弯曲的或者是呈任何合适的方式的其他形状。如果使用的话，外壁34的内侧中的凹槽可以通过刻痕、拉削、铸造、挤压或其他技术而形成。

图3示出了图2中的沿着线3-3截取的冷凝器部段1的截面图并且图示了结合本发明的另一方面的实施方式。即，在本实施方式中，热传递结构13(在这种情况下，为散热片)设置成同冷凝器部段1的本体的与冷凝通道12相邻的部分直接热传导连通。例如，散热片可以被钎焊、焊接或者以其他方式放置成与冷凝器部段1的本体直接导热接触。然而，冷凝器部段1的本体的与蒸汽供给路径11相邻的部分不具有热传递结构13。事实上，冷凝器部段1的本体的与蒸汽供给路径11相邻的这部分可以由热绝缘材料制成和/或由热绝缘材料涂覆或者以其他方式覆盖以使热传递降至最低。通过使冷凝器部段1的与蒸汽供给路径11相邻的部分不具有热传递结构13，蒸汽供给路径11中的蒸汽在冷却或以其他方式散失热方面可能会比其他方式慢得多，从而允许蒸汽以蒸汽的形式保持直到提供到冷凝通道12中为止。这可有助于维持热虹吸装置10中所需的循环流动。在其他布置中，热传递结构13可以延伸超过与蒸汽供给路径11相邻的区域，例如以增加结构13的表面区域，但结构13不可以同与蒸汽供给路径11相邻的部分直接导热接触。例如，在图3中，散热片可以向左延伸超过蒸汽供给路径11，但是不能同与路径11相邻的冷凝器部段1直接导热接触。这会增加散热片的表面区域，并且因而改善其热传递特性，但是减小了对蒸汽供给路径11进行的热传递。

尽管热传递结构13示出为包括位于冷凝器部段1的一侧的一个或更多个散热片，但是其他布置也是可能的，比如，具有位于冷凝器部段1的两侧的散热片、提供与冷凝器部段接触的冷却板或其他液体热交换器部分、提供与冷凝器部段接触的冰或其他相对冷的液体或固体相变材料等。此外，应当理解的是，蒸发器部段1可以类似地或替代性地设置成使热传递结构23仅同蒸发器部段2的本体的与蒸发通道22相邻的部分直接导热接触，而不与液体返回路径21接触。还如以上所描述的，蒸发器部段2的本体的同液体返回路径21相邻的各部分可以是绝缘的或者以其他方式设置成使热传递降至最低。如将要理解的，这能够有助于减少至位于液体返回路径21中的液体的热传递，由此有助于维持液体形式直到液体到达蒸发通道22为止。该布置可以在图1看到，图1示出了不存在于液体返回路径21的区域上的热传递结构23，并且示出了不存在于蒸汽供给路径11的区域上的热传递结构13。

在本发明的另一方面中，可以以有助于减小与蒸汽供给路径11和/或液体返回路径21的热传递或者以其他方式提供与用于蒸汽供给路径11或液体返回路径21相比的更高的用于冷凝通道12或蒸发通道22的传热速率的其他方式来将热量从冷凝器部段1带走或者传递至蒸发器部段2。例如，如在图3中示出的，冷凝通道12(或蒸发通道22)可以例如通过弯曲或其他表面而不是蒸汽供给路径11来提供有呈现于通道内部的较大的表面区域。这可以有助于增加从通道12中的蒸汽至冷凝器部段1的本体的热传递。该技术同样可以用于蒸发器部段(多个蒸发器部段)2。作为另一示例，在图1的实施方式中，冷却空气流可以沿从右至左的方向被导向经过冷凝器部段1，并且暖空气流可以沿从左至右的方向被导向经过蒸发器部段2。以该方式，冷却空气流首先流过热传递结构13并且在其到达蒸汽供给路径11时较热，并且暖空气流首先流过热传递结构23并且在其到达液体返回路径21时较冷。总之，使与蒸汽供给路径11和/或液体返回路径21的热传递降至最低的任何热传递构型特别是在实现一体式冷凝器部段和/或蒸发器部段时会是有用的。

在至少一些实施方式中，可以以相对简单的方式来完成蒸汽供给路径11与冷凝通道12在冷凝器部段(多个冷凝器部段)1的转向端处的流体联接，以及液体返回路径21与蒸发器通道22在冷凝器部段(多个冷凝器部段)2的转向端处的流体联接。例如，图4示出了图1的实施方式的冷凝器部段1的转向部14的近视图，转向部14在这种布置中形成为盖部。注意到的是，最前面的转向盖14和冷凝器部段1以横截面的方式示出，使得可以看到由流体地连接蒸汽供给路径11和冷凝器通道12的转向部14限定的腔141。转向部14各自具有位于下侧的用于接纳冷凝器部段1的转向端的开口。此外，在本实施方式中，转向部14包括允许相邻的转向部14的腔141之间的流体连通的连通口142。这可以允许冷凝器部段1之间压力相等。图5示出了转向部14的局部截面图并且更好地图示了连通口142可以如何连接在一起(例如，通过钎焊、粘合剂等连接)以便在相邻的腔141之间限定通道143。注意到的是，尽管未示出，但是蒸发器部段(多个蒸发器部段)2的转向部24可以以与转向部14相同的方式例如设置为覆盖相应的蒸发器部段2的端部并且提供液体返回路径21与蒸发通道(多个蒸发通道)22之间的流体连通的盖部。转向部24可以包括如图4和图5中的转向部14的连通口142，但是当然，连通口142不是必需的或者可以以其他方式构造。例如，图6示出了另一说明性实施方式，在该另一说明性实施方式中，冷凝器部段1的转向端和蒸发器部段2的转向端连接至在多个冷凝器部段1与蒸发器部段2之间延伸的管状歧管5。因而，歧管5将每个冷凝器部段1的蒸汽返回路径11和冷凝器通道12彼此连接，或者将每个蒸发器部段2的液体返回路径21和蒸发通道22彼此连接，并且将蒸汽返回路径11和冷凝器通道12或液体返回路径21和蒸发通道22与其他冷凝器部段1和蒸发器部段2的路径和通道连接。在其他实施方式中，盖型转向部14、24不需要与相邻的转向部14、24连通，而是相反，可以仅与其相应的冷凝器部段1/蒸发器部段2连通。

虽然在以上实施方式中，热虹吸装置10设置为平面结构，但是这样的布置不是必需的，并且冷凝器部段1和蒸发器部段2可以相对于彼此以任何合适的角度设置。例如，图7示出了说明性实施方式，在该说明性实施方式中，冷却装置包括使冷凝器部段1和蒸发器部段2彼此成90度角设置的三个热虹吸装置10。在本实施方式中，装置10与机壳6相关联，机壳6包括由壁61分隔开的上机壳6a和下机壳6b。装置10的蒸发器部段2设置在与外部环境密封开的下机壳6b中，并且冷凝器部段1设置在上机壳6a中，该上机壳6a通过壁61——歧管3的凸缘33可以连接至该壁61——与下机壳6b隔开。上机壳6a可以或者不可以与外部环境隔开。例如，冷却空气流可以例如通过将空气吹入上机壳6a中的风扇而从上机壳6a外侧进入并且经过冷凝器部段1。当然，这仅是一个说明性实施方式并且其他实施方式也是可能的。

图8示出了图7的实施方式的热虹吸装置10中的一个热虹吸装置的歧管3的近视图。这种布置在某种程度上与图1中的布置类似，但是略微地修改了冷凝器部段1和蒸发器部段2与歧管3和分隔壁35的接合以容纳装置10的成角度构型。如在图1的实施方式中，凸缘33与外壁34形成单个部件，但是这不是必需的，例如，可以省略或者以其他方式修改凸缘33。例如，图9示出了凸缘33构造为附接至歧管3的外壁34的外部侧的弯曲板或者包层的实施方式。图10示出了与歧管33分隔开的凸缘33的立体图并且图示了形成于凸缘33中的一系列开口331，蒸发器部段2可以***穿过一系列开口331。然而，用于每个蒸发器部段2的多个开口331中的一个开口不是必需的，并且图11示出了凸缘33形成为具有接纳歧管3的单个开口的扁平板的实施方式。即，凸缘33可以将歧管3接纳在其中央开口中，使得凸缘33的部分在位于冷凝器部段1与蒸发器部段2之间的区域中远离歧管3延伸。如在其他实施方式中，凸缘33可以例如通过钎焊、粘合剂等紧固至歧管3和/或蒸发器部段2或冷凝器部段1。

虽然在以上实施方式中，歧管3的外壁34制成为单个部件，但是其他布置也是可能的。例如，图12示出了下述实施方式：在该实施方式中，歧管3由包括外壁34和弯曲板341的两个部分组成，外壁34具有C形横截面，弯曲板341包括用以接纳冷凝器部段1或蒸发器部段2的多个开口342。这样的布置可以允许在一些情况下——例如通过允许弯曲板341在与外壁34组装之前组装在冷凝器部段1或蒸发器部段2上——更易于组装。在另一实施方式中，弯曲板341可以结合凸缘33，例如，以如在图9和图10中示出的方式形成。替代性地，歧管3可以包括如在图12中示出的两个弯曲板341，即，一个弯曲板341用于冷凝器部段1，而另一个弯曲板341用于蒸发器部段2，这两个弯曲板341连接在一起以形成歧管3。虽然在图12中示出的简单的狭槽型开口342可以用于在歧管3处接纳冷凝器部段1或蒸发器部段2，但是其他布置也是可能的，比如在图13中示出的布置。图13中的开口342可以有助于将冷凝器部段1或蒸发器部段2与歧管3合适地对准，开口342可以以任何合适的方式比如通过拉伸、机械加工、铸造等形成，并且开口342可以设置在单件歧管3或者如在图12中示出的类似布置中。如果凸缘33和/或歧管部件(比如板341)以包层型的形式提供，那么这些部件可以连接在一起并且在单个操作——例如，同时将歧管3、凸缘33和蒸发器部段2/冷凝器部段1连接的钎焊操作——中连接至冷凝器部段1/蒸发器部段2。热传递结构13、23和/或转向部14、24可以连接至冷凝器部段1/蒸发器部段2，这个过程可以作为上述相同的单个操作的一部分。因而，热虹吸装置10的部件中的所有部件或者若干部件可以组装在一起并且接着以单个操作比如钎焊、焊接、或其他技术进行固定。

图14示出了歧管3的又一说明性实施方式。在该布置中，歧管3包括两个壁部段34a和34b，所述两个壁部段34a和34b可以被冲压、模制、拉伸、机械加工或者以其他方式形成。第一壁部段34a接纳到第二壁部段34b的相应的凹槽中，但是其他布置也是可能的，比如在对接接头处焊接或粘合以及其他布置。图14中的构型的一个优点是，用以接纳冷凝器部段1和蒸发器部段2所需的开口可以在与第二壁部分34b组装之前和/或在第一壁部分34a的弯曲或其他形成之前形成在第一壁部段34a中。这种构型还允许在将第一壁部分34a和第二壁部分34b附接在一起之前将分隔壁35相对容易地放置在歧管3的内部空间中。本实施方式还示出了分隔壁35可以以任何合适的方式弯曲，并且在本实施方式中构造成使得可以在分隔壁35的端部中形成开放端狭槽以接纳冷凝器部段1和蒸发器部段2的歧管端而不是形成如在图2的实施方式中的封闭开口。图14还示出了凸缘33可以形成为第一壁部分34a的弯曲部分。

图15和16示出了另一说明性实施方式：在该另一说明性实施方式中，歧管外壁34和分隔壁35可以由单个弯曲片材形成。如可以在图15看到的，单个片材可以形成为具有用于冷凝器部段1和蒸发器部段2的开口342(在外壁34部分中)以及用于接纳和接合冷凝器部段1和蒸发器部段2的歧管端的开口351(在分隔壁35部分中)并且单个片材将蒸发通道/冷凝通道和蒸汽供给路径/液体返回路径放置成与蒸汽通道31和液体通道32流体连通。弯曲片材的一个端部可以例如通过如在图16中示出的一个或更多个铆钉36、焊接、钎焊或其他技术在连接点37处连接至片材的另一部分。冷凝器部段1和蒸发器部段2可以根据需要并且如与以上所描述的其他实施方式一致的那样被钎焊或以其他方式附接至外壁34和分隔壁35部分。

虽然以上实施方式示出了其中歧管3连接至多个冷凝器部段1和蒸发器部段2的构型，但这不是必需的。例如，图17示出了其中单个歧管3与相应的冷凝器部段1和蒸发器部段2相互连接的实施方式。虽然单独的歧管3可以包括与图4中的转向部14类似的连通口，但是这样的连接不是必需的。图18示出了图17的实施方式中的歧管3的截面图并且图示了冷凝器部段1和蒸发器部段2的歧管端是如何接纳到歧管3的相应的上开口和下开口中的。部段1、2的端部***到开口中直到抵接分隔壁35为止，使得蒸发器通道22和蒸汽供给管线11与蒸汽室32流体连通，并且冷凝器通道12和液体返回路径21与液体室31流体连通。即，分隔壁35与部段1、2的端部接合使得蒸发器通道22和液体返回路径21位于分隔壁35的相反两侧并且蒸汽供给管线11和冷凝器通道12位于分隔壁35的相反两侧。这种布置允许冷凝器部段1和蒸发器部段2与歧管3的相对简单和有效的组装，由此不仅产生了物理安装连接而且产生了必要的流体连接。本实施方式还示出了歧管3具有位于下端处的一体式凸缘33，该凸缘33可以与位于其他歧管3上的凸缘33相配合以例如与围绕蒸发器部段1、2的机壳组合来在冷凝器部段1与蒸发器部段2之间形成气密阻挡件。

如以上提到的，热传递结构13、23不限于如在说明性实施方式中示出的散热片。图19至图21示出了另一实施方式，在该另一实施方式中，用于蒸发器部段2的热传递结构23形成为具有凹槽231的大致扁平板，凹槽231设置成接纳相应的蒸发器部段2并且与相应的蒸发器部段2热联接。热传递结构23可以例如通过钎焊、粘合剂等附接至蒸发器部段2，这可以增强部段2与热传递结构23之间的热联接。发热装置可以例如在图19中示出的其扁平表面19上热联接至热传递结构23，例如，装置可以直接地安装至结构23。还将理解的是，本实施方式中的热传递结构23可以并入本发明的方面中，其中，蒸发器部段2的与液体返回路径21(或者，如果与冷凝器部段1一起使用则为蒸汽供给路径11)相邻的部分可以不具有任何热传递结构23，例如，以有助于减少至液体返回路径21中的液体的热传递。例如，蒸发器部段2可以接纳到凹槽231中使得形成液体返回路径21的部分未接纳在凹槽231中，而是从凹槽231突出。通过给凹槽231适当地定尺寸，可以避免热传递结构23与蒸发器部段2的与液体返回路径21相邻的部分的直接热接触。

如同其他实施方式，图19的实施方式可以具有以任何合适的角度、比如如在图22中示出的大约90度设置的蒸发器部段2和冷凝器部段1。这种构型对于例如允许热传递结构23放置在发热装置或其他部件的顶部上——热传递结构23从该发热装置或其他部件吸收热量——可以是有用的。热传递结构23可以被按压(例如，夹紧)成与热源接触或者以其他方式设置成接收由热虹吸装置10带走通向冷凝器部段1的热量。

本文中所提供的各实施方式无意于穷举或者将本发明限制于公开的具体形式，并且鉴于以上教示许多改型和变型是可能的。选择和描述各实施方式以最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够在各种实施方式中并以适于所预期的特定用途的各种改型来最佳地利用本发明。尽管以上描述包含了许多详细说明，但这些不应当被解释为对本发明的范围的限制，而是作为本发明的替代性实施方式的例证。

除非另有相反的明确指示，否则如本文的说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”应当理解为表示“至少一个”。

如本文的说明书和权利要求中所使用的措辞“和/或”应当理解为表示如此结合的元件——即，在一些情况下以结合的方式存在而在其他情况下以分离的方式存在的元件——中的“任一者或两者”。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式来解释，即，如此结合的元件中的“一者或更多者”。除了通过“和/或”语句特别指出的元件之外，其他元件可以可选地存在，而不管与特别指出的这些元件相关或不相关。

本文中使用的“包含(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“含有(containing)”、“涉及(involving)”和/或其变型是指包含其后列出的项目及其等同物以及额外的项目。

还应当理解的是，除非相反地明确指示，否则在本文中所要求保护的任何方法中包含不止一个步骤或动作，方法的步骤或动作的顺序不一定限于所列举的方法的步骤或动作的顺序。

尽管已参照各种说明性实施方式对本发明的各方面进行了描述，但是这些方面不限于所描述的各实施方式。因而，显而易见的是，所描述的各实施方式的许多替代方案、改型和变型对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，本文中所阐述的各实施方式旨在为说明性的而非限制性的。在不背离本发明的各方面的精神的情况下能够做出各种改变。

Claims (15)

1.一种热虹吸冷却装置，包括：

蒸发器部段，所述蒸发器部段包括液体返回路径和至少一个蒸发通道，所述至少一个蒸发通道设置成接收热量并且蒸发位于所述至少一个蒸发通道中的液体，所述液体返回路径用于将冷凝的液体输送至所述至少一个蒸发通道；

冷凝器部段，所述冷凝器部段包括蒸汽供给路径和至少一个冷凝通道，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所述蒸发的液体冷凝，所述蒸汽供给路径用于将蒸发的液体输送至所述至少一个冷凝通道；以及

单个歧管，所述单个歧管具有蒸汽室和液体室，所述蒸汽室将所述至少一个蒸发通道与所述蒸汽供给路径流体地连接，所述液体室将所述至少一个冷凝通道与所述液体返回路径流体地连接，所述蒸汽室和所述液体室由位于所述歧管中的分隔壁分隔开。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述单个歧管包括外壁和所述分隔壁，所述外壁限定内部腔，所述分隔壁定位在所述内部腔中以将所述内部腔分隔成所述蒸汽室和所述液体室。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述外壁包括多个开口，所述多个开口各自接纳对应的蒸发器部段或对应的冷凝器部段。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述蒸发器部段被接纳在所述多个开口中的对应的开口处并且接合所述分隔壁使得所述至少一个蒸发通道与所述蒸汽室流体连通并且所述液体返回路径与所述液体室流体连通。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述冷凝器部段被接纳在所述多个开口中的对应的开口处并且接合所述分隔壁使得所述至少一个冷凝通道与所述液体室流体连通并且所述蒸汽供给路径与所述蒸汽室流体连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置包括多个蒸发器部段和多个冷凝器部段，所述多个蒸发器部段和所述多个冷凝器部段各自被接纳在所述多个开口中的对应的开口处并且与所述分隔壁接合。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，每个蒸发器部段形成为包括所述液体返回路径和多个蒸发通道的单个一体式部件，并且每个冷凝器部段形成为包括所述蒸汽供给路径和多个冷凝通道的单个一体式部件。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述多个蒸发通道和所述液体返回路径平行设置，其中，所述液体返回路径位于所述蒸发器部段的一个边缘处，并且其中，所述多个冷凝通道和所述蒸汽供给路径平行设置，其中，所述蒸汽供给路径位于所述冷凝器部段的一个边缘处。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述分隔壁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所述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所述液体返回路径的对应部分。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述蒸发器部段形成为包括所述液体返回路径和多个蒸发通道的单个一体式部件，并且所述冷凝器部段形成为包括所述蒸汽供给路径和多个冷凝通道的单个一体式部件，并且其中，所述分隔壁接合所述蒸发器部段和所述冷凝器部段使得所述蒸发通道和所述液体返回路径位于所述分隔壁的相反两侧，并且所述冷凝通道和所述蒸汽供给路径位于所述分隔壁的相反两侧。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外壁和所述分隔壁由单个弯曲片材形成。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述蒸发器部段形成为包括所述液体返回路径和多个蒸发通道的单个一体式部件，并且所述冷凝器部段形成为包括所述蒸汽供给路径和多个冷凝通道的单个一体式部件。

13.根据权利要求12所述的装置，包括蒸发器热传递结构和冷凝器热传递结构，所述蒸发器热传递结构与所述蒸发器部段的部分直接热接触，所述冷凝器热传递结构与所述冷凝器部段的部分直接热接触。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述蒸发器部段的与所述液体返回路径相邻的部分不与所述蒸发器热传递结构相接触。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述冷凝器部段的与所述蒸汽供给路径相邻的部分不与所述冷凝器热传递结构相接触。