强制液热槽

阅读:350发布:2021-01-10

专利汇可以提供强制液热槽专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种冷却发热装置的热转换装置,包括多个面板,每个面板确定至少一个通孔。所述面板层叠设置在一起组成一组群,以便多个封闭仓由一列所述通孔的第一部分形成于所述组群内,多个通道由一列所述通孔的第二部分形成于所述组群内,这样可以使至少一个所述通道与至少两个所述仓液态连通。在所述组群的一部分内有一阻板,从而形成一个仓边界,由此确定一个穿过至少一个所述通道在所述仓之间的迂回液体流路。一个液体入口,确定在所述面板的第一外部板上,并设置与一个所述仓液态连通,和一个液体出口,在所述面板的第二外部板上,设置与另一个所述仓液态连通。,下面是强制液热槽专利的具体信息内容。

1、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个面板,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层叠设置在一起组 成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的第一部分形成于所述组群内, 以及多个通道由一列所述通孔的第二部分形成于所述组群内,这样至少一个 所述通道设置成与至少两个所述仓液态连通;
确定通过所述第二多个通道的所述仓之间的迂回液体流路的装置;以及
使液体流入设置成与一个所述的仓液态连通的所述组群的装置和液体流 出设置成与另一个所述的仓液态连通的所述组群的装置。
2、根据权利要求1所述的热转换装置,其中所述的多个面板包括多个隔 板,每个隔板确定彼此相关且隔开设置的一第一通孔和一第二通孔。
3、根据权利要求2所述的热转换装置,其中所述的多个面板包括多个引 板,每个引板确定一大于所述隔板第一通孔和第二通孔的中孔,其中所述多 个隔板和所述多个引板被层叠设置在一起形成所述组群。
4、根据权利要求3所述的热转换装置,其中由一列相邻的所述第一通孔 形成一第一封闭仓,且由一列相邻的所述第二通孔形成至少一其它的封闭仓。
5、根据权利要求4所述的热转换装置,其中多个通道在所述组群内由所 述中孔与所述第一封闭仓和所述至少一个其它的封闭仓之间的交叉处形成, 以便至少一个通道在所述仓之间设置成液态连通。
6、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个面板,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层叠设置在一起组 成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的一第一部分形成于所述组群内, 以及多个通道由一列所述通孔的一第二部分形成于所述组群内,这样可以使 至少一个所述通道设置成与至少两个所述仓液态连通;以及
一阻板,确定一与一横向边缘相邻接的阻隔通孔,其置于所述组群的一 部分内,从而形成一仓边界,该边界与所述的横向边缘相隔开,由此确定一 穿过所述阻隔通孔和所述多个通道在所述仓之间的迂回液体流路。
7、根据权利要求6所述的热转换装置,其中所述多个面板包括多个隔板, 每个隔板确定彼此相关且隔开设置的一第一通孔和一第二通孔。
8、根据权利要求7所述的热转换装置,其中所述的多个面板包括多个引 板,每个引板确定一中通孔,其中所述多个隔板和所述多个引板被层叠设置 在一起组成所述组群。
9、根据权利要求8所述的热转换装置,其中由一列相邻的所述第一通孔 形成至少一第一封闭仓,以及由一列相邻的所述第二通孔形成至少一第二封 闭仓。
10、根据权利要求9所述的热转换装置,其中由所述堆叠的引板的所述 中通孔与所述的至少一第一封闭仓和所述至少一第二封闭仓之间的交叉处形 成多个通道,这样在所述仓之间液态连通地设置至少一个所述通道。
11、根据权利要求6所述的热转换装置,其中包括在所述组群的第一末 端层叠设置一第一端板和在所述组群的第二末端层叠设置一第二端板,每个 端板有一通孔设置成与一仓液态连通。
12、根据权利要求11所述的热转换装置,其中所述第一端板和所述第二 端板都包括一喷嘴口。
13、根据权利要求7所述的热转换装置,其中每个所述隔板确定一中心 热传导面,而且其中所述第一通孔和第二通孔是设置在与所述面的横向边缘 相邻的位置
14、根据权利要求13所述的热转换装置,其中每个所述隔板的内边缘部 分,其确定所述第一通孔和所述第二通孔,包括从矩形、椭圆形和多边形的 集合中选择出的形状。
15、根据权利要求14所述的热转换装置,其中所述第一通孔和第二通孔 包括下列至少其中之一:(i)实质相同的大小和形状,以及(ii)实质不同的 大小和形状,从而在所述组群中流动的制冷液涡流的形式产生湍流
16、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个隔板,每个隔板确定彼此相关且隔开设置的一第一通孔和一第二通 孔;
多个引板,每个引板确定一中孔,其中所述的多个隔板和所述的多个引 板被层叠设置在一起形成一组群,由此在所述组群内由一列相邻的所述第一 通孔组成多个封闭仓,并且由一列相邻的所述第二通孔形成多个封闭仓,而 且其中多个通道在所述组群内由所述中孔与所述仓的交叉处形成,以便至少 一个所述通道设置成与至少两个所述仓液态连通;
一阻板,确定一与一横向边缘相邻接的阻隔通孔,并且置于所述组群的 一部分内,从而形成一仓边界,该边界与所述的横向边缘相隔开,由此确定 一穿过所述阻隔通孔和选定的一些所述多个通道的在所述仓之间的迂回液体 流路;以及
一液体入口,由所述面板的第一外部板所确定,且设置成与一个所述仓 液态连通,一液体出口,由所述面板的第二外部板所确定,设置成与另一所 述仓液态连通。
17、根据权利要求16所述的热转换装置,其中所述组群确定至少一外表 面,并设置一冷板与所述至少一个外表面热交换接合。
18、根据权利要求17所述的热转换装置,其中所述冷板包括一热管
19、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个面板,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层叠设置在一起组 成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的一第一部分形成于所述组群内, 以及多个通道由一列所述通孔的一第二部分形成于所述组群内,这样与至少 两个所述仓液态连通地设置至少一个所述通道;
至少两个阻板,每个阻板确定一与一横向边缘相邻接的阻隔通孔,并且 彼此相关且隔开设置在所述组群内,从而形成至少两个仓边界,由此确定一 在所述仓之间的迂回液体流路。
20、根据权利要求19所述的热转换装置,其中所有所述阻板都设置在所 述组群内,以便所述横向边缘各自相互横向和纵向隔开。
21、根据权利要求19所述的热转换装置,其中所述多个面板包括多个隔 板,每个隔板确定彼此相关且隔开设置的一第一通孔和一第二通孔。
22、根据权利要求19所述的热转换装置,其中所述多个面板包括多个引 板,每个引板确定一中孔,其中所述的多个隔板和多个引板被层叠设置在一 起组成所述组群。
23、根据权利要求20所述的热转换装置,其中由一列相邻的所述第一通 孔形成至少一第一封闭仓,以及由一列相邻的所述第二通孔形成至少一第二 封闭仓。
24、根据权利要求21所述的热转换装置,其中由所述堆叠的引板的所述 中孔与所述至少一第一封闭仓和所述至少一第二封闭仓的交叉处形成多个通 道,这样在所述仓之间液态连通地设置至少一个通道。
25、根据权利要求20所述的热转换装置,其中包括在所述组群一第一末 端层叠设置的一第一端板和在所述组群一第二末端层叠设置的一第二端板, 每个端板有一通孔设置成与一仓液态连通。
26、根据权利要求25所述的热转换装置,其中所述第一端板和第二端板 都包括一喷嘴口。
27、根据权利要求21所述的热转换装置,其中每个所述隔板确定一中心 热传导面,而且其中所述第一通孔和第二通孔设置在与所述面横向边缘相邻 的位置。
28、根据权利要求27所述的热转换装置,其中所述第一通孔和第二通孔 包括下列至少其中之一:(i)实质相同的大小和形状,以及(ii)实质不同的 大小和形状,从而在所述组群中流动的制冷液以涡流的形式产生湍流。
29、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个面板,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层叠设置在一起组 成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的一第一部分形成于所述组群内, 以及多个通道由一列所述通孔的一第二部分形成于所述组群内,这样与至少 两个所述仓液态连通地设置至少一个所述通道;
一阻板,确定一与一横向边缘相邻接的阻隔通孔,并且置于所述组群的 一部分内,从而形成一仓边界,该边界与所述的横向边缘相隔开,由此确定 一穿过所述阻隔通孔在所述仓之间的迂回液体流路;
至少一个鳍芯,设置在所述至少一个通道中。
30、据权利要求29所述的热转换装置,包括多个阻板,每个阻板确定一 与一横向边缘相邻接的阻隔通孔,并且彼此相关且隔开设置在所述组群内, 从而形成至少两个仓边界,由此确定一穿过所述阻隔通孔在所述仓之间的迂 回液体流路。
31、根据权利要求30所述的热转换装置,其中所有所述阻板都设置在所 述组群内,以便所述横向边缘彼此横向和纵向隔开。
32、根据权利要求29所述的热转换装置,其中所述鳍芯包括多个实质平 行的鳍壁,该鳍壁通过交替的脊和沟槽相互分隔。
33、根据权利要求32所述的热转换装置,其中所述鳍壁通过一平脊相互 隔开以形成各个沟槽。
34、根据权利要求32所述的热转换装置,其中所述鳍芯包括一折叠成交 替的脊和沟槽的连续的热传导材料片,确定成隔开的鳍壁。
35、根据权利要求32所述的热转换装置,其中所述各个脊提供有一至少 适合硬钎焊接、低温焊接定位焊接中一种的平顶面。
36、根据权利要求29所述的热转换装置,其中所述鳍芯的大小按要求设 定以减小所述通道的液压横截面,由此增加冷却液流过所施加的液压。
37、根据权利要求29所述的热转换装置,其中所述鳍芯包括多个鳍壁, 所述鳍壁通过交替的尖脊和尖形沟槽相互隔开。
38、根据权利要求29所述的热转换装置,其中所述鳍芯包括多个鳍壁, 所述鳍壁通过交替的圆脊和圆形沟槽相互隔开。
39、一种冷却发热装置的热转换装置,包括:
多个隔开设置的平行面板,在各个所述面板之间确定一间隔;以及
至少一个位于各个所述面板之间的鳍芯。
40、根据权利要求39所述的热转换装置,还包括一有一外壁和一底壁的 腔体,其中所述的多个隔开设置的平行面板从所述底壁向外凸出。
41、根据权利要求40所述的热转换装置,其中所述的外壁确定一对相互 隔开的开孔,以形成一从所述腔体进出的入口和出口。
42、根据权利要求40所述的热转换装置,其中包括确定在所述平行面板 的端缘部分和所述外壁的内部之间的一入口歧管和一出口歧管。
43、根据权利要求42所述的热转换装置,其中所述外壁确定一对相互隔 开的开口,以形成到入口歧管的一入口和从出口歧管的一出口。
44、一种抽吸式热处理系统,包括:
一包括多个面板的蒸发器,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层 叠设置在一起组成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的一第一部分形 成于所述组群内,以及多个通道由一列所述通孔的一第二部分形成于所述组 群内,这样可以使至少一个所述通道设置成与至少两个所述仓液态连通;
确定通过所述第二多个通道的所述仓之间的一迂回液体流路的装置;
使液体流入设置成与一个所述的仓液态连通的所述组群的装置和液体流 出设置成与另一个所述的仓液态连通的所述组群的装置;
至少一个冷凝器;以及
至少一个,该泵沿一连通所述蒸发器和所述冷凝器的液体管道设置。
45、一种抽吸式热处理系统,包括:
一包括多个面板的蒸发器,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层 叠设置在一起组成一组群,其中多个封闭仓由一列所述通孔的一第一部分形 成在所述组群内,和多个通道由一列所述通孔的一第二部分形成于所述组群 内,这样至少一个所述的通道设置成与至少两个所述仓液态连通;
确定通过所述第二多个通道的所述仓之间的一迂回液体流路的装置;
使液体流入设置成与一个所述的仓液态连通的所述组群的装置和液体流 出设置成与另一个所述的仓液态连通的所述组群的装置;以及
至少一个鳍芯位于所述至少一个通道中;
至少一个冷凝器;以及
至少一个泵,该泵沿一连通所述蒸发器和所述冷凝器的液体管道设置。
46、一种抽吸式热处理系统,包括:
一个蒸发器,该蒸发器包括多个隔开设置的平行面板,所述面板确定各 个所述面板之间的一间隔,且有至少一个位于各个所述面板之间的鳍芯;
至少一个冷凝器;以及
至少一个泵,该泵沿一连通所述蒸发器和所述冷凝器的液体管道设置。

说明书全文

技术领域

发明涉及热交换装置,特别是涉及适合于将电子电路、系统和类似设 备中的热量转移出去的装置。

背景技术

曾有人建议使用计算机作为热引擎,获取出数据中的熵,将其转换为 热量再将热量排入环境中。现有的热处理技术能够从半导体电路中获得废热 并将其排入环境中,其代价是限制了电子系统的密度和计时速率。
电子系统热转换装置的一个典型的特征是大气为最终的热槽。在当今的 电子器件的热转换装置中,通常会设有一个半导体芯片以热接于一个中性热 扩张板,该板将芯片中的热量传导至多种散热器中的一个。接下来散热器再 通过自然或强制空气对流将热量传导至大气中。随着时间的增长被半导体装 置消耗的能量也越来越多,从而产生一个问题,那就是现有材料的热传导率 变得极低而不能将半导体装置中的热量传至散热器而使温度下降。现在从半 导体装置中产生的热能密度非常之高,以至于坚硬的的扩张板都不够 用了。
热能有时能够通过再循环液流的中间回路进行传输。来自热的物体的热 量被传导进热转换液中,该液体通过某些方法被至其它的位置,在这里热 量被从液体中导出至一个对流散热器最终进入大气。譬如:授予修斯的美 国专利号为5,125,451和5,274,920的专利,提供了一种冷却发热装置, 如半导体集成电路的微观层流热转换器。该热转换器包括多个薄的面板,它 们被层叠设置在一起组成一组群。面板包括薄的铜箔片,每个箔片有一个蚀 刻入面板一面的微观凹入部。在层叠设置前,该凹入部被化学蚀刻成一个约 50微米深的浅浅的空隙。面板层叠设置在一起之前或之后,在凹入部相对的 面穿过面板开孔以便当该组群被层叠设置时,孔排列形成一对冷却剂分流歧 管。每个歧管实质是穿入该组群的一支管。该管通过在层叠设置阶段从凹入 部形成的多个微观管道相连接。选择性地调整管道的厚度和冷却剂的流速允 许该组群作为一个热转换器进行工作。在该组群表面简单设置或绑定一个半 导体管芯以实现除热。
如马修斯所述的结构的一个致命的缺点是能够提供给冷却剂接触和导热 转换的表面非常有限。如果能够增加可用表面或冷却剂流动通道有更多迂回, 则可大大提高此类装置的热转换性能。然而,马修斯装置的微观大小和制造 该装置所使用的蚀刻技术并不能使内表面面积得到任何有意义的增加或使冷 却剂流动通道更复杂,因而限制了可从一个单一的装置中除去热能的量。而 且,该结构不易被用于当冷却剂流过该装置时产生湍流的内部结构。
虽然当冷却剂流过一个热转换装置时产生湍流是一个提高热转换的公知 技术,但是有人已经发现通过配置一个液态冷却装置来支持层液流可以取得 热性能的提升。如:在授予奥格尼本等人的美国专利号为6,634,421的专 利中披露了一种液态冷却装置,该装置包括多个冷却面板单元,每个面板有 多个无孔面板部分和有孔部分,它们通过至少一个在一端部将面板部分连接 在一起的连接件排成一行。冷板设在一组群中,每个冷板各自的面板部分对 应于形成在该组群中与之相邻的冷面板的有孔部分。该液态冷却装置看来似 乎是通过封闭的间隙层显流提供热转换,可提高液态冷却装置在保持低压下 降时的热性能。
现有技术中未见有可广泛适用于能够对电子系统进行有效热转换的技 术。

发明内容

本发明提供了一种冷却发热装置的热转换装置,包括:多个面板,每个 面板确定至少一个通孔。所述面板被层叠设置在一起组成一组群,其中(i) 多个封闭仓由一列所述通孔的第一部分形成于所述组群内,和(ii)多个通 道由一列所述通孔的第二部分形成于所述组群内,这样可以使至少一个所述 通道与至少两个所述仓液态连通。确定一个迂回冷却剂液态流通道,如:一 个阻板的方法,置于所述组群的一部分内,从而形成一个仓边界,由此确定 一个穿过至少一个通道在所述仓之间的迂回液体流路。使液体流入该组群的 方法通常确定于一个所述面板的第一外部板内,且与一个所述仓液态连通。 使液体流出该组群的方法确定于一个所述面板的第二外部板内,与另一个所 述仓液态连通。
在本发明的一个实施例中,一种冷却发热装置的热转换装置,包括多个 隔板,每个隔板确定相互隔开设置的第一通孔和第二通孔。还提供有多个引 板,每个引板确定一个中孔,以便所述多个隔板和多个引板可层叠设置在一 起组成一组群,该组群中的多个封闭仓由一列中孔和相邻的第一通孔形成于 该组群内,另外的多个封闭仓由一列第二通孔的邻接孔形成于该组群内。多 个通道由该组群中的中孔与封闭仓之间的交叉处形成,以便至少一个通道与 至少两个所述仓液态连通。一个阻板,确定一个阻隔通孔与一横向边缘相邻 接,其露于所述组群的一部分内,从而形成一个仓边界,该边界与所述的横 向边缘相互隔开,由此确定一个穿过选定的多个通道在所述仓之间的迂回液 体流路。
在本发明的另一个实施例中,一种冷却发热装置的热转换装置,包括多 个面板,每个面板确定至少一个通孔,所述面板被层叠设置在一起组成一组 群,以便多个封闭仓由一列通孔的第一部分形成于该组群内,多个通道由一 列通孔的第二部分形成于该组群内。至少一个所述通道与至少两个所述仓相 液态连通。一个阻板,确定一个阻隔通孔与一横向边缘相邻接,其置于所述 组群的一部分内,从而形成一个仓边界,该边界与所述的横向边缘相隔开, 由此确定一个穿过所述通路在所述仓之间的迂回液体流路。至少一个鳍芯, 设于所述至少一个通道中,以提高该结构和在该组群中流动的冷却液之间的 热传导。
在本发明进一步的实施例中,一种冷却发热装置的热转换装置,包括多 个面板,每个面板确定至少一个通孔。所述面板被层叠设置在一起组成一组 群,以便多个封闭仓由一列通孔的第一部分形成于所述组群内,多个通道由 一列通孔的第二部分形成于所述组群内。至少一个所述通道与至少两个所述 仓相液态连通。至少两个阻板相互隔开置于所述组群中。每个阻板确定一个 阻隔通孔与一横向边缘相邻接。所述阻板设于所述组群内以形成至少两个仓 边界,该边界与所述的横向边缘相隔开,由此确定一个穿过通道在所述仓之 间的迂回液体流路。一个液体入口,由一个所述面板的第一外部板所确定, 并与一个所述仓液态连通,一个液体出口,由一个所述面板的第二外部板所 确定,与另一个所述仓液态连通。
附图说明
本发明的上述和其它特点及优点将在对本发明的较佳实施例的以下具体 说明中得到更完整的说明或更清楚的描述,其与附图中相同的数字代表相同 的部件,此外,其中
图1是根据本发明组成的强制液热槽的透视图;
图2是根据本发明排列的一组隔板、引板、阻板的部分投影透视图;
图3是图2中所述面板组群的透视分解图;
图4是图1至图3所示强制液热槽沿图2中4-4线的俯视剖面图,示出 一种可能的迂回液流设置;
图4A是与图4所示相同的俯视剖面图,示出有不同形状和大小的第一、 第二通孔的多个隔板;
图4B是与图4A所示相同的俯视剖面图,示出根据本发明的隔板设置方 式;
图5是一个具有热接于一顶面的热扩散器和半导体装置的强制液热槽的 局部断面透视图;
图6是一个具有热接于一顶面的热扩散器和半导体装置的强制液热槽的 正视局部剖面图;
图7为爆炸图,是强制液热槽的另一可选实施例的分解透视图,示出插 在所选成对引板之间的多个阻板,以提供一个更迂回的通过热槽的迂回液体 流路;
图8是与图4、4A、4B的透视实质相同的,示出如图7所示的由一列面 板所形成的一个强制液热槽的剖面俯视图,还示出通过该热槽的另一可能的 迂回液体流路;
图9为部分爆炸图,是根据本发明形成的强制液热槽的进一步的可选实 施例,组成一个或多个鳍芯的局部分解透视图;
图10为部分爆炸图,是如图9中所示的一个包括多个鳍芯的强制液热槽 的局部分解局部断面透视图;
图11-13包括可用于连接本发明的另一可选实施例的多种折叠鳍芯的端 点视图;
图14为部分爆炸图,是一个根据本发明的另一实施例组成的强制液热槽 的局部分解透视图;
图15是图14中所示的强制液热槽的断面局部分解部分;和
图16是一个根据本发明的另一实施例组成的强制液热槽形成一抽吸式热 交换系统一部分的透视图。

具体实施方式

本发明较佳实施例的说明应结合附图一起阅读,该附图被视为本发明的 整体书面说明书的一部分。附图并不一定是按比例的,且为清楚简明起见, 本发明的某些部分在比例上或某些示意形式上可能有所夸大。在说明书中, 相关用语如“平的”、“垂直的”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”和由此派 生出的词汇(如:“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应参照说明书或附图 中所述的方位进行解释。这些相关用语仅为描述方便所使用,并不代表精确 的方位。相关的用语包括“内部地”相对“外部地”,“纵向的”相对“横向 的”及类似的用语需要根据其相对应的另一方位或参照轴的延伸方向,或轴 或旋转中心来确定其正确的位置。有关接合、耦合及类似关系的用语,如“连 接”和“内部连接”,指的是相互间直接或通过居间结构而间接地紧固或接合 的结构关系,以及移动或固定的接合或关系,除非用其它的方式表述。用语 “运行连接”是允许相关结构根据部件关系运行的接合、耦合或连接。权利 要求中的方法加功能从句包括为实施所根据的功能而在说明书或附图中明白 地描述、建议或表现的结构,不仅包括结构上的等同而且还包括相同的结构。
参见图1-图5,根据本发明的一个实施例组成的强制液热槽5,包括一个 第一端板8,一个第二端板10,多个隔板12,多个引板14和一个或更多的阻 板16,它们组合或层叠设置在一起而形成一个单组群(图2)。尤其是,第 一端板8,第二端板10,多个隔板12,多个引板14和阻板16,都各包含一 片平面多的热传导材料,如不锈、铜或其合金,或或其合金,而且形 状和大小实质相同。通常情况下,所有这些面板都包括一个矩形剖面。
第一端板8和第二端板10确定至少一个通孔19,其形状和大小能够分别 接入喷管口21和22。可以知道,喷管口21和22也可设置在强制液热槽5上 的某处,如:在单块组群(图2)的顶面或侧面中或如图14中所示。各隔板 12通过与热传导表面23相邻的一对隔开设置的通孔确定中心热传导表面23。 确定通孔24,25的隔板12的内部边缘部分可有多种形状,如:矩形,椭圆 形或多边形,也可以是相同或不同的通常形状和大小。因此,通孔24,25可 包含多种形状和大小,且不必在形状和大小上相配,如:一个通孔可比另一 个通孔大且形状不同。通过改变通孔24,25的形状,有可能会在流动的制冷 液中产生涡流形式的湍流(图4A和4B)。每个引板14包含一广口中孔28, 其由一对隔开设置的纵向延伸梁30和一对隔开设置的横向延伸梁31构成。 每一引板14的广口中孔28通常比隔板12的通孔24,25大得多。一个或更 多的有一个单独通孔35的阻板16,该通孔被确定与一横向边缘36相邻。
根据本发明一个实施例的强制液热槽5通过下述方法装配而成。多个隔 板12和引板14以便一个隔板12位于每一对相邻的引板14之间。如此,一 组隔板12和引板14被设于第一端板8和第二端板10之间(图2,3,4,7 和8)。这种设置的结果是,多个通孔24相互同轴排列,且以每个中间引板 14的厚度相互隔开。与此相同,多个通孔25也与其它通孔相互同轴排列,且 以每个中间引板14的厚度相互隔开。成列的通孔24,25和中孔28一起在该 组面板内形成两个或更多的仓41(a-e)和多个横向通道39。然后通过如低 温焊、铜焊、焊接和本发明的一些变通形式如粘结的方式将该组群结构层叠 设置在一起,从而形成一个密封的层叠或组合结构。
可以知道,作为广口中孔28的一个结果,引板14没有任何一个部分稍 稍挡住空隙空间,该空间通过通孔24和25(图3和4)的同轴关系确定于热 槽5中。还可以知道,沿如图4A和图4B中仓41a-d的长度方向改变通孔24 和25的孔径大小,能够在冷却液穿过该组群内部时提高涡流和湍流形式的水 平。为方便制造和组装,另一产生多种大小和型号的仓的可选方式就是非常 简单地倒转每一其它隔板的方位,以使通孔25跟在通孔24之后,如图4B所 示。这种湍流是众所周知的提高热转换速率和效率的方式。另外,多个平行 通道39(图4,4A,4B和图8)由每个引板14的纵向延伸梁30和横向延伸梁 31确定于每对隔板12之间。作为隔板12端部通孔24,25排列的结果和一个 阻板16的引入,四个或更多的封闭仓41a,41b,41c和41d(和图8中的41e) 被确定在热槽5内。该组群内一个或更多的阻板16的存在可选择地细分这些 空隙空间或仓41a-d。阻板16实质上可居中位于该组隔板12和引板14内, 且其方位如此设置以便通孔35置于封闭仓41b和41c(图3)之间。引入两个 或更多的阻板16(图7和8)通过通孔24和25之间的同轴关系,进一步将 确定于热槽5内的空隙空间细分成仓41a-e,从而提供一个穿过热槽5的更迂 回的液流通路(图8)。此处所用的“迂回”一词指的是一弯曲的或振荡的通 路,常见特征为穿过该组面板沿流路的一个或更多的180°流向变化。当然, 多个阻板16可被用于所提供的热槽5中以产生多种迂回冷却液流通路。在该 结构中,阻板16被设在该组群内以便其横向边缘36(a-c)相互间横向和纵 向隔开从而形成一个通过该组群的弯曲液流通路(图7和8)。
在实施当中,一个或更多的半导体装置43(图5和6)直接或通过一个 中间层,如一个印刷电路板热管或冷板44与热槽5的一部分热转换连通。 通常情况下,装置43被设于顶面45或封闭该组群的腔体46之上,顶面45 由隔板12,引板14和阻板16的层叠设置组群确定。一个常规热管热扩散器 48也可以被置于半导体装置43和顶面45之间的热传送啮合中,以满足特定 的应用(图6)。
当仅有一个阻板1 6被引入该组层叠设置的结构当中时,第一冷却液如: 水或水/乙二醇混合液(乙烯或丙烯)通过第一喷嘴口21以每分钟0.35-7.5 公升(0.10-2加仑每分钟)泵出。当然,使用其它冷却液,如氟化物和类似 物质也可以产生足够的效果。冷却液进入热槽5并充入仓41a(图4)。可以 知道,与单孔通孔35和横向边缘36相隔开的阻板16的一部分,阻挡从仓41a 直接进入仓41d的冷却液。当压力形成于仓41a中时,冷却液通过第一多个 通道39横向流过该组群(液体流向如图4,4A,4B和图8中的流向箭头49所 示)并充入仓41b,冷却液流过阻板16的通孔35并充入仓41c。当压力形成 于仓41c中时,冷却液横流过第二多个通道39以充入仓41d。冷却液穿过第 二喷嘴口22流出热槽5。
如果制造一更弯曲、更多通路的热槽5,即:在此处,冷却液跟在一个比 刚才描述的迂回通路更迂回的通路之后,所有要做的事就是引入更多的阻板 16a-c以便进一步将该组群细分成如仓41a-e,如图7,8所示。在此实施例 中,可以知道,热槽5内通孔35a-c的位置是从一侧到另一侧交替设置的, 以便每个阻板16(a-c)产生的仓边界与其各自的横向边缘36(a-c)相隔开。这 种结构的排列进一步确定液流通路49为穿过热槽5的一个更迂回的通路。
在另一可选实施例中,通过向一个或更多的通道39(图9和10)引入一 鳍芯50,提供了相邻隔板12之间的更多的热传导面。每个鳍芯50包括多个 实质平行的鳍壁53,通过变换平脊55和槽57(图11),鳍壁53之间相互隔 开。每一对鳍壁53通过平脊55相互隔开,从而形成它们之间的槽57。因此, 每个鳍芯50包括一块连续的热传导材料,该热传导材料被折叠成交替的平脊 55和槽57,确定相互隔开的鳍壁53有外部端缘59。每个平脊55提供一个更 适合铜焊、低温焊或焊接或其它将平脊55热接于相对面23的平的顶面。有 利的是,将鳍芯50引入通道39减小了每个通道39的液压横截面,由此增加 了冷却液施加给面23的液压。这种排列有助于提高从热槽5到流动冷却液的 传热转换。当然,鳍芯50也可包括尖脊或圆脊61(图12和13),鳍壁63的 方位可分散也可集中,比相互平行更好。还有,鳍芯50中的切口和偏移结构 将有助于提高冷却液中涡流的形成,并提升该装置的性能。此类切口和偏移 结构的一个例子被披露于美国专利号为6,546,774的专利中,该专利在此 被收录为参考资料。
参见图14和15,根据本发明组成的热槽69的一个可选的实施例,包括 一个腔体70,多个隔开的平行板72和多个鳍芯50。更详细地,腔体70包括 一竖直的外壁75,一个底壁77和一个盖子79。一对相互隔开的开孔80,81 被确定于穿过外壁75,从而形成进出腔体70的入口和出口。通常情况下,入 口歧管85和出口歧管86被确定于平行板72的端缘部分和外壁75的中间部 分之间。彼此相互隔开的开孔80和81设于外壁75中从而与入口歧管85和 出口歧管86液态连通。平行板72从底壁77向上凸出且相互隔开从而在其之 间确定多个同延管道90。平行板72打磨自底壁77的一部分以使其与底壁77 保持完整,或可分散形成,然后通过焊接、铜焊或合适的热粘合方式予以固 定。操作中,冷却液通过在入口80内的一个合适的固定装置(图中未示出) 进入热槽69,并充入入口歧管85。当压力形成于入口歧管85中时,冷却液 横流过管道90内的鳍芯50并充入出口歧管86。然后,冷却液通过一个在出 口81内的合适的固定装置(图中未示出)流出热槽69。
管道90的形状和大小都是根据要求设置的,以便每个管道90都可以接 入一个鳍芯50。再一次,将鳍芯50引入管道90减小了每个管道90的液压横 截面,由此增加了冷却液施加给平行板72的液压。这种排列有助于提高到流 动冷却液的传热转换。又一次,尖脊或圆脊61(图12和13)也可被并入鳍 芯50内,鳍壁63的方位可分散也可集中,比相互平行更好。
参见图16,热槽5和热槽69也可形成一单段或双段抽吸式热处理系统 100的蒸发器部分。该系统通常包括沿液体管道104设置的一个或更多的泵 102,和一个封闭回路系统中的冷凝器107。热槽5和热槽69形成该系统的变 化相域。
应当理解,本发明并非仅限于在此披露的具体的实施方案和附图中的描 述,任何对本发明进行的修改或者等同替换均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
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