用于电子器件的热虹吸系统技术方案

一种热虹吸系统包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线。冷凝物管线可以是具有平行通路的管道，可用于将液体冷凝物从冷凝器输送至蒸发器并且将蒸汽从蒸发器输送至冷凝器。所述蒸发器可被集成到所述管道中。所述冷凝器可利用成角度的芯来构造。整个组件可利用单一材料(例如，铝)来构造，并且可在单个钎焊操作中被钎焊在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从电子器件去除热的热虹吸系统。
技术介绍
计算机用户常常关注于计算机微处理器的速度(例如，兆赫和千兆赫)。许多人忘记了这种速度常常伴随着成本—更高的功耗。这种功耗还生成热。这是因为按照简单的物理定律，所有功率不得不去往某处，并且该某处最终是转化为热。安装在单个主板上的一对微处理器可汲取几百瓦特或更多的功率。对于大型数据中心中的许多计算机，需要将这一数字乘以几千(或几万)，由此可以容易地理解可生成的热的量。当并入支持关键负载所需的所有辅助设备时，数据中心中的关键负载所消耗的功率的影响常常被加剧。可使用许多技术来冷却位于服务器机架托盘上的电子器件(例如，处理器、存储器以及其它生成热的器件)。例如，可通过在器件上方提供冷却气流来创建强制对流。位于器件附近的风扇、位于计算机服务器机房中的风扇和/或位于与电子器件周围的空气流体连通的管道系统中的风扇可强制冷却气流经过容纳器件的托盘上方。在一些情况下，服务器托盘上的一个或多个部件或器件可能位于托盘的难以冷却的区域中；例如，强制对流不太有效或者不可用的区域。不充分和/或不足的冷却的结果可能是托盘上的一个或多个电子器件由于器件的温度超过最大额定温度而发生的故障。尽管某些冗余可能被内置于计算机数据中心、服务器机架、甚至各个托盘中，但器件由于过热而发生的故障仍可能带来速度、效率和花费方面的极大成本。热虹吸管是利用经受相变的流体来操作的热交换器。液体形式的流体在蒸发器中被蒸发，并且通过来自蒸发器的蒸汽形式的流体将热携带到冷凝器。在冷凝器中，蒸汽冷凝，然后液体形式的流体经由重力返回到蒸发器。因此，流体在蒸发器与冷凝器之间循环，而无需机械泵。
技术实现思路
如上所述，电子器件(例如，诸如处理器和存储器的计算机部件)生成热。可使用热虹吸系统来从这样的电子器件去除热。尽管已提出了一些系统来从计算机部件去除热，但服务器机架环境中的有限可用空间给热虹吸系统设计带来附加挑战。另外，为了商业适用性，热虹吸管需要高效地操作。描述若干方法，这些方法可单独使用或组合使用以便提高效率。可使用具有平行通路的管道来将液体冷凝物从冷凝器输送至蒸发器并且将蒸汽从蒸发器输送至冷凝器。蒸发器可被集成到管道中。所述冷凝器可利用成角度的芯来构造。整个组件可利用单一材料(例如，铝)来构造，并且可在单个钎焊操作中被钎焊在一起。蒸发器承载板可沿着中心轴线施加压力。在一个方面，一种热虹吸系统包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线。所述冷凝物管线包括管道，该管道具有中心通路以及定位在所述中心通路的相对横侧并且平行于所述中心通路延伸的一对外侧通路。所述中心通路被定位成将汽相的工作流体从所述蒸发器输送至所述冷凝器。所述一对外侧通路被定位成将液相的所述工作流体从所述冷凝器输送至所述蒸发器。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述管道可以是扁平的矩形主体，所述主体的宽度大于其高度。所述外侧通路可与所述矩形管道的侧壁相邻地定位。所述中心通路可从所述矩形管道的顶壁延伸至底壁。所述管道可包括被定位在所述中心通路中并沿着所述管道的长度延伸的支柱。所述一对外侧通路可具有所述中心通路的约5-25％的横截面积。所述管道可以是统一钎焊主体。所述蒸发器可包括蒸发器盘，该蒸发器盘具有相对于所述中心通路的底部凹陷的表面。所述一对外侧通路中的每一个可具有定位在所述蒸发器盘上方或者与所述蒸发器盘相邻定位的孔。所述蒸发器可包括从蒸发器盘向上伸出的多个翅片。在另一方面，一种热虹吸系统包括冷凝器、蒸发器以及将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线。所述蒸发器包括蒸发器盘以及从所述蒸发器盘向上延伸的多个突起，所述蒸发器盘具有相对于所述冷凝物管线的底板凹陷的表面，所述突起的顶部被定位于所述冷凝物管线的所述底板以上。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述多个突起可包括多个翅片。所述多个翅片可基本上平行布置。所述翅片具有沿着其长度的起伏。所述起伏可具有介于1和2mm之间的间距以及介于0.1和0.5mm之间的幅度。所述蒸发器的顶板可与所述中心通路的顶部齐平。所述蒸发器和冷凝物管线可以是统一钎焊主体。所述蒸发器盘和突起可以是铜。所述冷凝物管线可以是管道，该管道具有中心通路以及定位在所述中心通路的相对横侧并且平行于所述中心通路延伸的一对外侧通路，所述中心通路可被定位成将汽相的工作流体从所述蒸发器输送至所述冷凝器，所述一对外侧通路可被定位成将液相的所述工作流体从所述冷凝器输送至所述蒸发器。所述一对外侧通路中的每一个可具有定位在所述蒸发器盘上方或者与所述蒸发器盘相邻定位的孔。在另一方面，一种热虹吸系统包括蒸发器、冷凝器和冷凝物管线。所述冷凝器包括主体，该主体具有带有开口的第一侧面、在所述主体的与所述第一侧面相反的一侧的第二侧面、从所述开口朝着所述第二侧面延伸的中心通道以及从所述中心通道横向延伸的多个平行腔室。所述中心通道和所述多个平行腔室的底板倾斜，使得所述中心通道的更靠近所述第二侧面的末端高于所述中心通道在所述开口处的末端。所述冷凝物管线将所述冷凝器的所述开口流体耦合到所述蒸发器。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述冷凝物管线可包括管道，该管道具有中心通路以及定位在所述中心通路的相对横侧并且平行于所述中心通路延伸的一对外侧通路，所述中心通路可被定位成将汽相的工作流体从所述蒸发器输送至所述冷凝器，并且所述一对外侧通路可被定位成将液相的所述工作流体从所述冷凝器输送至所述蒸发器。所述主体可包括腔以及将所述腔分割成所述多个平行腔室的多个壁。多个导热翅片可从所述主体向外伸出。多个导热翅片可从所述主体垂直伸出。所述多个导热翅片的顶部可位于水平面上。所述中心通道和所述多个平行腔室的所述底板可相对于水平面按照l°-30°(约7.5°)的角度倾斜。在另一方面，一种组装热虹吸系统的方法包括：提供冷凝器、蒸发器和冷凝物管线；以及在单个钎焊工艺中同时对所述冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝物管进行钎焊以形成统一主体。实现方式可包括以下特征中的一个或多个。所述冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝物管线可由铝构成。所述冷凝器和所述冷凝物管线可由铝构成，并且所述蒸发器可包括铜蒸发器盘。所述单个钎焊工艺可以是将所述冷凝器、所述蒸发器和所述冷凝物管线同时加热至介于约580和620℃之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热虹吸系统，所述热虹吸系统包括：冷凝器；蒸发器；以及将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线，所述冷凝物管线包括管道，所述管道具有中心通路以及定位在所述中心通路的相对横侧并且平行于所述中心通路延伸的一对外侧通路，所述中心通路被定位成将汽相的工作流体从所述蒸发器输送至所述冷凝器，所述一对外侧通路被定位成将液相的工作流体从所述冷凝器输送至所述蒸发器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.12 US 13/548,0461.一种热虹吸系统，所述热虹吸系统包括：
冷凝器；
蒸发器；以及
将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线，所述冷凝物
管线包括管道，所述管道具有中心通路以及定位在所述中心通路的相
对横侧并且平行于所述中心通路延伸的一对外侧通路，所述中心通路
被定位成将汽相的工作流体从所述蒸发器输送至所述冷凝器，所述一
对外侧通路被定位成将液相的工作流体从所述冷凝器输送至所述蒸发
器。
2.根据权利要求1所述的热虹吸系统，其中，所述管道包括扁平
的矩形主体，所述主体的宽度大于其高度。
3.根据权利要求2所述的热虹吸系统，其中，所述外侧通路与所
述矩形管道的各侧壁相邻地定位。
4.根据权利要求1所述的热虹吸系统，其中，所述一对外侧通路
具有所述中心通路的约5-25％的横截面积。
5.根据权利要求1所述的热虹吸系统，其中，所述蒸发器包括蒸
发器盘，所述蒸发器盘具有相对于所述中心通路的底部凹陷的表面。
6.根据权利要求5所述的热虹吸系统，其中，所述一对外侧通路
中的每一个具有定位在所述蒸发器盘上方或者与所述蒸发器盘相邻定
位的孔。
7.一种热虹吸系统，所述热虹吸系统包括：
冷凝器；
蒸发器；以及
将所述冷凝器流体耦合到所述蒸发器的冷凝物管线，
其中，所述蒸发器包括蒸发器盘以及从所述蒸发器盘向上延伸的
多个突起，所述蒸发器盘具有相对于所述冷凝物管线的底板凹陷的表
面，所述多个突起的顶部被定位于所述冷凝物管线的所述底板以上。
8.根据权利要求7所述的热虹吸系统，其中，所述多个突起包括
多个翅片。
9.根据权利要求8所述的热虹吸系统，其中，所述翅片具有沿着
其长度的起伏。
10.根据权利要求12所述的热虹吸系统，其中，所述起伏具有介
于1和2mm之间的间距以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米·赖斯，杰弗里·S·斯伯丁，胡安·D·恩古彦，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US