回路熱管以及包括回路熱管的電子設備制造技術

提供了一種回路熱管以及包括回路熱管的電子設備，該回路熱管包括：內部包括至少一個所構建的芯的蒸發器、凝結器、將蒸發器與凝結器彼此連接的液體管和蒸氣管、以及形成在蒸發器內部并分散蒸氣的熱分散腔，其中，芯包括：多孔的第一芯；多孔的第二芯，第二芯從液體管側插入第一芯并且第二芯的孔徑大于第一芯的孔徑；以及蒸氣通道，其被限定在第一芯與第二芯之間。蒸氣通道在液體管側的端部處連接至熱分散腔。

【技術實現步驟摘要】

文中討論的實施例涉及一種回路熱管以及一種包括該回路熱管的電子設備。
技術介紹
在相關技術中，存在通過流體(工作流體或操作流體)的潛熱來傳輸熱的熱管。在這些熱管中，回路熱管具有蒸發器和凝結器，蒸發器和凝結器通過蒸氣管和液體管彼此連接，以形成回路。當被從外部加熱時，蒸發器使得工作液體蒸發。凝結器通過將熱消散到外部來使得蒸氣凝結。在日本專利No. 4，459，783中參照其圖I討論了回路熱管的這種構造(也稱為循環回路熱管)。 回路熱管是一種通過利用由工作流體的蒸發/凝結所產生的潛熱來有效地傳輸熱的裝置。回路熱管的一個特性特征是在呈液相的工作流體與呈氣相的工作流體(蒸氣)之間的壓力差，并且芯的毛細力用作驅動力，因此不使用外部電力來傳輸熱。回路熱管通常包括內置有芯以蒸發工作流體的蒸發器、暫時存儲工作流體的補償室、將工作流體的蒸氣轉變為液體的凝結器、以及將蒸發器和凝結器彼此連接的傳輸管。取決于在傳輸管內流動的工作流體的物態，傳輸管的將液體從凝結器傳送到蒸發器的部分稱為液體管，傳輸管的將蒸氣從蒸發器傳送到凝結器的部分稱為蒸氣管。具有構建在單個蒸發器部分中的多個蒸發器的回路熱管可以通過將輸入的熱量分散到每個蒸發器中來傳輸熱，由此使得能夠冷卻高發熱元件。這種回路熱管用于冷卻電子設備，如計算機。例如，該回路熱管附接至作為高發熱元件的電子部件(例如安裝在構建到計算機中的電路板上的集成電路)，并冷卻該電子部件。圖IA和IB示出了蒸發器中構建有多個芯的回路熱管。圖IA和IB所示的回路熱管30具有構建在蒸發器I中的多個芯5 (本示例中有3個芯)。例如，芯5由使用陶瓷或鎳、或金屬(諸如銅)、氧化銅、或不銹鋼作為原材料的多孔材料制成，或者由使用高聚合材料(諸如聚乙烯樹脂)作為原材料的多孔材料制成。蒸發器I設置有液體側歧管11和蒸氣側歧管12。液體側歧管11將從補償室8返回的工作流體6提供給每個芯5。蒸氣側歧管12使得從每個芯5產生的蒸氣7流入蒸氣管3。在每個芯5與蒸發器I的殼體之間的界面處，熱從殼體傳播到芯5的表面,使得滲入芯5的表面的工作流體6蒸發并轉變為蒸氣7。如圖IC和圖ID所示，芯5呈圓柱狀并且具有洞5H，洞5H在液體管4側開口。洞5H限定液體通道，該液體通道有助于將工作流體6提供給芯5的外圍。在芯5的外圍上，多個槽5G從液體管4側延伸至蒸氣管3側，使得蒸發出的蒸氣迅速移動至蒸氣管3。每個槽5G限定蒸氣通道。首先將回路熱管30的內部完全排空，然后填充作為工作流體6的液體，諸如氨水或者基于水的、基于酒精的、基于碳氫化合物的或基于氟烴化合物的液體。在蒸發器I的被施加熱的芯5中，液相的工作流體6轉變為蒸氣7，然后流經蒸氣管3。在凝結器2中，蒸氣7轉變為液相的工作流體6，然后返回到蒸發器I。芯5的毛細壓力用作泵送壓力以使工作流體6在蒸發器I與凝結器2之間循環。圖2以分解圖示出了圖IA和圖IB所示的蒸發器I的構造。在液體側歧管11與蒸氣側歧管12之間的殼體部分中設置有芯容納部分1W。每個芯5被容納在芯容納部分IW中，以形成蒸發器I。蒸發器I的底部IB經由熱散布器23附接在集成電路22上，集成電路22是安裝在電路板21上的發熱電路部件。盡管可以通過沿豎直方向分割如圖2所示的蒸發器I來制造上述構造的蒸發器1，但是也可以通過如圖3所示沿工作流體6的流動方向分割蒸發器I來制造蒸發器I。在如圖3所示的制造方法中，首先單獨地制造連接至液體管4的液體側歧管11、容納芯5的芯容納部分IW以及連接至蒸氣管3的蒸氣側歧管12，然后將它們接合到一起。通過如圖3所示沿工作流體6的流動分割蒸發器I來制造蒸發器I的方法可以實現向芯5的高效熱傳遞，這是因為在芯5與芯容納部分IW之間不太可能產生間隙。圖4A示出在從集成電路22輸入至圖1A、圖2和圖3所示的蒸發器I的熱均勻的情況下蒸發器I和補償室5的操作。圖4B示出沿圖4A中的線IVB-IVB的局部截面。現在， 令Tl為蒸發器I的集成電路22側的溫度，而令T2為與集成電路22相反的一側的溫度(令T2a、T2b和T2c為蒸發器I的位于三個芯5上方的相應區域的溫度)。在從集成電路22輸入的熱均勻并且輸入到蒸發器I中的熱被分散在各個芯5中的情況下，蒸發器I的位于芯5上方的相應區域的溫度T2a、T2b和T2c基本上相等。在這種情況下，在各個芯5中產生的蒸氣的量的差異很小，另外，根據蒸氣的量來供給已返回的工作流體6。由此，蒸發器I適當地工作。在例如JP 4459783中公開了回路熱管的示例，其中圖I示出了該回路熱管的整體構造。
技術實現思路
因此，本專利技術的一個方面的目的是提供一種回路熱管和一種包括該回路熱管的電子設備，其中，當蒸發器內部產生不均勻的熱輸入時，該回路熱管通過根據熱輸入的量或熱的分布來分散蒸發器內的熱，來保持具有芯的蒸發器的功能。根據本專利技術的一個方面，回路熱管包括內部包括至少一個所構建的芯的蒸發器；凝結器；將蒸發器與凝結器彼此連接的液體管和蒸氣管；以及形成在蒸發器內部的用于分散蒸氣的熱分散腔，其中，所述芯包括多孔的第一芯；多孔的第二芯，第二芯從液體管側插入第一芯中，并且第二芯包括比第一芯的孔徑大的孔徑；以及在第一芯與第二芯之間限定的蒸氣通道，其中該蒸氣通道在液體管道側的端部處連接至熱分散腔。借助于所附權利要求中特別指出的元件和組合，將會實現和獲得本專利技術的目的和優點。要理解的是，上述總體描述和下述詳細描述都是示例性和說明性的，并非用于如所附權利要求一樣來限制本專利技術。附圖說明圖IA示出根據相關技術的蒸發器中構建有三個芯的回路熱管的構造；圖IB是沿圖IA中的線IB-IB的截面圖；圖IC是從工作流體的入口側觀察的、圖IA所示的構建在蒸發器中的芯之一的立體圖；圖ID是從工作流體的出口側觀察的、圖IA所示的構建在蒸發器中的芯之一的立體圖；圖2是示出以豎直分割的方式呈現的如圖IA所示的蒸發器的構造以及設置在蒸發器所附接到的電路板上的發熱電路部件的分解立體圖；圖3是沿工作流體的流動方向分割的如圖IA所示的蒸發器的分解立體圖；圖4A示出在輸入到圖IA所示的蒸發器的熱均勻的情況下蒸發器和補償室的操作； 圖4B示出沿圖4A中的線IVB-IVB的局部截面以及從發熱電路部件輸入的均勻的執.圖4C示出在輸入到圖IA所示的蒸發器的熱不均勻的情況下蒸發器和補償室的操作；圖4D示出沿圖4C中的線IVD-IVD的局部截面以及從發熱電路部件輸入的不均勻的熱；圖5是蒸發器的透視立體圖，其示出根據本公開的設置在回路熱管的蒸發器中的熱分散腔的位置；圖6A是示出如何將包括第一芯和第二芯的芯附接到根據本公開的蒸發器的主要部分立體裝配圖；圖6B是示出圖6A所示的芯的構造的立體裝配圖；圖6C是從第二芯側觀察的如圖6B所示進行裝配的芯的立體圖；圖7A是根據本公開的蒸發器的實施例的截面圖；圖7B是沿圖7A中的線VIIB-VIIB的主要部分截面圖；圖7C是示出如圖7A所示的根據本公開的蒸發器的操作的截面圖；圖7D是沿圖7C中的線VIID-VIID的主要部分截面圖；圖8A是根據本公開的蒸發器的變型實施例的截面圖；圖8B是沿圖8A中的線VIIIB-VIIIB的主要部分截面圖；圖SC是示出如圖8A所示的根據本公開的蒸發器的操作的截面圖；圖8D是沿圖8C中的線VIII本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回路熱管，包括：蒸發器，其內部包括至少一個所構建的芯；凝結器；將所述蒸發器和所述凝結器彼此連接的液體管和蒸氣管；以及形成在所述蒸發器內部并且分散蒸氣的熱分散腔，其中，所述芯包括：多孔的第一芯；多孔的第二芯，所述第二芯從所述液體管側插入所述第一芯，并且所述第二芯的孔徑大于所述第一芯的孔徑；以及蒸氣通道，其被限定在所述第一芯與所述第二芯之間，其中，所述蒸氣通道在所述液體管側的端部處連接至所述熱分散腔。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尾形晉，內田浩基，日比野圣二，鹽賀健司，木村孝浩，
申請(專利權)人：富士通株式會社，
類型：發明
國別省市：