專利名稱:電子設(shè)備的模塊化冷卻系統(tǒng)及其冷卻組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備的冷卻，更具體地說(shuō)是涉及包含大功率密度電子器件的電子設(shè)備機(jī)殼的冷卻。
背景技術(shù)：
將電子器件安裝在一個(gè)電子設(shè)備機(jī)殼例如電子設(shè)備機(jī)柜中已經(jīng)是公知的了。通常，所述的電子器件包括多個(gè)大功率密度組件，例如放大器、RF模塊等等，它們都產(chǎn)生明顯的熱量，這些熱量必須被消散以確保所述機(jī)殼內(nèi)電子器件的最佳工況。使用強(qiáng)制空氣冷卻和/或?qū)⑺鲭娮悠骷惭b在冷卻板上來(lái)消散所述機(jī)殼的熱量已經(jīng)是公知的技術(shù)，其中所述冷卻板能夠?qū)⑺鲭娮悠骷臒崃糠懦龅揭环N冷卻介質(zhì)中。在許多應(yīng)用場(chǎng)合，例如通信和企業(yè)服務(wù)器應(yīng)用中，由于組件和電路板層次不斷增加的功率密度，在電子設(shè)備機(jī)殼內(nèi)的空氣冷卻已經(jīng)達(dá)到了它的極限。因此，使用冷卻板的大功率機(jī)殼的冷卻正在增加。
在一種典型的冷卻板系統(tǒng)中，所述電子器件位于一個(gè)冷卻板上，一種工作流體，例如冷凍劑或其它冷卻劑通過所述的冷卻板。熱量從所述電子器件放出進(jìn)入到所述流過冷卻板的工作流體中。典型情況下，然后所使用的工作流體貫穿一個(gè)空氣冷卻換熱器，在這里熱量從工作流體放出到一個(gè)氣流中，該氣流將熱量帶走遠(yuǎn)離所述系統(tǒng)。雖然這種系統(tǒng)可以正常工作用于它們的預(yù)定目的，但是還存在著改進(jìn)的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是提供一種改進(jìn)的用于電子設(shè)備機(jī)殼的冷卻系統(tǒng)，所述的電子設(shè)備機(jī)殼例如大功率電子設(shè)備機(jī)柜。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種用于電子設(shè)備機(jī)殼的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)能容許該電子設(shè)備機(jī)殼的使用者在將電子器件增加到所述電子設(shè)備機(jī)殼中時(shí)擴(kuò)展其熱冷卻解決方案。
根據(jù)本發(fā)明的一種形式，為一個(gè)電子設(shè)備機(jī)殼提供了一種模塊化的冷卻系統(tǒng)，該機(jī)殼中安裝有多個(gè)產(chǎn)生熱量的電子器件。所述冷卻系統(tǒng)包括多個(gè)冷卻組件，它們可選擇地安裝到所述電子設(shè)備機(jī)殼中；一個(gè)冷卻流體供給集管；和一個(gè)冷卻流體返回集管。每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，一個(gè)冷凝器，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，和一個(gè)液體導(dǎo)管。所述蒸發(fā)冷卻板包括一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道將工作流體以與所述冷卻板相連的電子器件熱交換關(guān)系的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷卻板，從而將熱量從電子器件放出到所述工作流體，所述冷凝器包括一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將所述工作流體以與冷卻液熱交換的關(guān)系導(dǎo)引穿過所述冷凝器，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻液中；還包括一個(gè)冷卻液進(jìn)口接頭；一個(gè)冷卻液出口接頭；和一個(gè)冷卻液流動(dòng)道，將所述冷卻液以與位于所述冷凝流動(dòng)道中的工作流體熱交換的關(guān)系從所述冷卻液入口導(dǎo)引穿過所述冷凝器到達(dá)所述冷卻液出口、將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻液中。所述蒸氣導(dǎo)管將所述冷卻板連接到所述冷凝器，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)流動(dòng)道導(dǎo)引到所述冷凝流動(dòng)道。所述液體導(dǎo)管將所述冷卻板連接到所述冷凝器，將液相工作流體從所述冷凝流動(dòng)道導(dǎo)引到所述蒸發(fā)流動(dòng)道。所述冷卻液體供給集管包括多個(gè)冷卻液體供給接頭，每一供給接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的所述冷卻液體進(jìn)口接頭相連接而將所述冷卻液體提供給它。所述冷卻液體返回集管包括多個(gè)冷卻液體返回接頭，每一返回接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的所述冷卻液體出口接頭連接，從其中接收所述冷卻液體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述冷卻系統(tǒng)還包括一個(gè)壁，位于所述機(jī)殼中，將電子器件和蒸發(fā)冷卻板與每一冷卻組件冷卻流體供給和返回集管以及冷凝器隔開，在冷卻流體從所述系統(tǒng)中泄漏時(shí)可以保護(hù)電子器件不受冷卻流體的傷害。所述壁包括多個(gè)開口，所述蒸氣和液體導(dǎo)管可以穿過該開口。
在另外一方面，每個(gè)所述開口都是一個(gè)形成在所述壁一側(cè)上的凹口，該凹口允許所述冷卻組件之一的蒸氣和液體導(dǎo)管插入到所述電子設(shè)備機(jī)殼中，而不需要將所述蒸氣和液體導(dǎo)管從所述冷卻組件之一的冷凝器和蒸發(fā)冷卻板斷開連接。
根據(jù)本發(fā)明的一種形式，為一個(gè)電子設(shè)備機(jī)殼提供了一種模塊化的冷卻系統(tǒng)，該機(jī)殼中安裝有多個(gè)產(chǎn)生熱量的電子器件。所述冷卻系統(tǒng)包括多個(gè)冷卻組件，它們可選擇地安裝到所述電子設(shè)備機(jī)殼中；一個(gè)冷卻流體供給集管；一個(gè)冷卻流體返回集管和一個(gè)壁。每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，一個(gè)冷凝器，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，和一個(gè)液體導(dǎo)管。所述蒸發(fā)冷卻板包括一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道將工作流體以與所述冷卻板相連的電子器件熱交換關(guān)系的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷卻板，從而將熱量從電子器件放出到所述工作流體，一個(gè)冷凝器，包括一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將工作流體以與一個(gè)冷卻流體熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷凝器，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻流體。所述蒸氣導(dǎo)管將所述蒸發(fā)冷卻板連接到所述冷凝器，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)流動(dòng)道導(dǎo)引到所述冷凝流動(dòng)道。所述液體導(dǎo)管將所述冷凝器連接到所述蒸發(fā)冷卻板，將液相工作流體從所述冷凝流動(dòng)道導(dǎo)引到所述蒸發(fā)流動(dòng)道。所述冷卻流體供給集管將所述冷卻流體導(dǎo)引到每一冷凝器。所述冷卻流體返回集管從每一個(gè)冷凝器導(dǎo)引所述冷卻流體到每一冷凝器。所述壁固定在所述電子設(shè)備機(jī)殼中，將所述電子器件和蒸發(fā)冷卻板與每一所述冷卻組件的冷卻流體供給和返回集管以及冷凝器隔開，在所述冷卻流體從所述系統(tǒng)中泄漏時(shí)可以保護(hù)所述電子器件不受所述冷卻流體的傷害。所述壁包括多個(gè)凹口，每一蒸氣和液體導(dǎo)管可以從每一凹口中穿過，每個(gè)凹口形成在所述壁的一側(cè)，能允許所述冷卻組件之一的蒸氣和流體導(dǎo)管插入到所述電子設(shè)備機(jī)殼中而無(wú)需將所述蒸氣和液體導(dǎo)管與所述冷卻組件的冷凝器和蒸發(fā)冷卻板拆開連接。
根據(jù)本發(fā)明的一種形式，為一個(gè)電子設(shè)備機(jī)殼提供了一種模塊化的冷卻系統(tǒng)，該機(jī)殼中安裝有多個(gè)產(chǎn)生熱量的電子器件。所述冷卻系統(tǒng)包括多個(gè)冷卻組件，它們可選擇地安裝到所述電子設(shè)備機(jī)殼中；一個(gè)冷卻液體供給集管；一個(gè)冷卻液體返回集管和一個(gè)壁。每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，一個(gè)冷凝器，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，和一個(gè)液體導(dǎo)管。所述蒸發(fā)冷卻板包括一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道將工作流體以與所述冷卻板相連的電子器件熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷卻板，從而將熱量從電子器件放出到所述工作流體。所述冷凝器包括一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將工作流體以與一個(gè)冷卻液體熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷凝器，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻流體。所述蒸氣導(dǎo)管將所述蒸發(fā)冷卻板連接到所述冷凝器，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)流動(dòng)道導(dǎo)引到所述冷凝流動(dòng)道。所述液體導(dǎo)管將所述冷凝器連接到所述蒸發(fā)冷卻板，將液相工作流體從所述冷凝流動(dòng)道導(dǎo)引到所述蒸發(fā)流動(dòng)道。所述冷卻流體供給集管將所述冷卻液體導(dǎo)引到每一冷凝器。所述冷卻液體返回集管從每一個(gè)冷凝器導(dǎo)引所述冷卻流體。所述壁固定在所述電子設(shè)備機(jī)殼中，將所述電子器件和蒸發(fā)冷卻板與每一所述冷卻組件的冷卻液體供給和返回集管以及冷凝器隔開，在所述冷卻液體從所述系統(tǒng)中泄漏時(shí)可以保護(hù)所述電子器件不受所述冷卻液體的傷害。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，每一冷卻組件還包括一個(gè)安裝在所述冷卻組件上的擋板，將穿過所述冷卻組件的蒸氣和液體導(dǎo)管的所述壁上的開口之一閉合。在另外一方面，每一擋板被安裝在相關(guān)冷卻組件的蒸氣和液體導(dǎo)管上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種冷卻組件用在一個(gè)用于電子設(shè)備機(jī)殼的模塊化冷卻系統(tǒng)中，所述機(jī)殼中安裝有多個(gè)產(chǎn)生熱量的電子器件。所述冷卻系統(tǒng)包括一個(gè)冷卻液體供給集管和一個(gè)冷卻液體返回集管。每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，一個(gè)冷凝器，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，和一個(gè)液體導(dǎo)管。所述冷卻板包括一個(gè)冷卻板入口；一個(gè)冷卻板出口；和一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道，將工作流體以與所述冷卻板相連的電子器件呈熱交換的關(guān)系從所述冷卻板入口導(dǎo)引到所述冷卻板出口，將熱量從所述電子器件放出到所述工作流體。所述冷凝器，包括一個(gè)工作流體入口；一個(gè)工作流體出口；一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將所述工作流體從所述工作流體入口穿過所述冷凝器導(dǎo)引到所述工作流體出口；一個(gè)冷卻液體進(jìn)口接頭，被構(gòu)造成可拆卸地連接到所述冷卻液體供給集管從其中接收冷卻液體；一個(gè)冷卻液體出口接頭，被構(gòu)造成可拆卸地連接到所述冷卻液體返回集管往那里傳遞冷卻液體；一個(gè)冷卻液體流動(dòng)道，將冷卻液體以與所述冷凝流動(dòng)道中流動(dòng)的工作流體流熱交換的關(guān)系從所述冷卻液體入口導(dǎo)引穿過所述冷凝器到達(dá)所述冷卻液體出口，將熱量從所述工作流體流放出到所述冷卻液體。所述蒸氣導(dǎo)管將所述冷卻板出口連接到所述工作流體入口，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)冷卻板導(dǎo)引到所述冷凝器。所述液體導(dǎo)管將工作流體出口連接到冷卻板入口，將液相工作流體從所述冷凝器導(dǎo)引到所述蒸發(fā)冷卻板。在一個(gè)方面，所述接頭包括快速拆接接頭。
作為一個(gè)特征，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)溫差環(huán)流系統(tǒng)使所述工作流體流通過所述冷卻組件。
作為另一個(gè)特征，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述冷卻組件。
作為另一個(gè)特征，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述冷卻組件。
作為一個(gè)特征，所述冷卻組件還包括一個(gè)泵，該泵與所述液體導(dǎo)管相連，用于幫助所述工作流體流過所述冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道、所述蒸氣導(dǎo)管、所述冷凝流動(dòng)道、所述泵和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)泵送的二相冷卻循環(huán)，用于所述工作流體流過所述冷卻組件。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖所寫的說(shuō)明書和權(quán)利要求
書而獲得很好的理解。



圖1是一個(gè)示意圖，所示的是實(shí)施本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)；圖2是一個(gè)示意剖面圖，取自圖1中的線2-2；圖3A和3B為兩個(gè)示意圖，取自圖2的線3-3，示出了用于本發(fā)明的電子設(shè)備機(jī)柜的兩種選擇實(shí)施例；圖4A和4B相應(yīng)地為正視圖和側(cè)視圖，所示的是本發(fā)明中使用的擋板；圖5是一個(gè)示意圖，所示的是用于圖1系統(tǒng)中的換熱器；圖6是一個(gè)取自圖5中線6-6的視圖；圖7是一個(gè)透視的局部分解圖，所示的是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例；和圖8是一個(gè)透視的局部分解圖，所示的是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的再一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和2，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)模塊化的冷卻系統(tǒng)10被展現(xiàn)在一個(gè)電子設(shè)備機(jī)殼12中，該電子設(shè)備機(jī)殼12安裝有多個(gè)熱量產(chǎn)生電子器件14，這些熱量產(chǎn)生電子器件一般以成組的形式被安裝在所謂的“卡”15上。所述冷卻系統(tǒng)10包括一個(gè)冷卻液供給集管16，一個(gè)冷卻液返回集管18，多個(gè)冷卻組件20，所述多個(gè)冷卻組件20可選擇安裝在所述電子設(shè)備機(jī)殼12中。
每一冷卻組件20包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板22，一個(gè)冷凝器24，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管26，和一個(gè)液體導(dǎo)管28。雖然所述的卡15可以被其它結(jié)構(gòu)支撐在所述機(jī)殼12內(nèi)，但是比較好的是所述的卡15被安裝在所述的冷卻板22上并由該冷卻板22承載。另外，雖然所述的卡15可以用螺釘安裝在每個(gè)冷卻板22上，但是比較好的是所述的卡15被粘接到所述冷卻板22上以便提高從所述卡15到所述冷卻板22的導(dǎo)熱性。應(yīng)當(dāng)理解，所述冷卻系統(tǒng)10的模塊化設(shè)計(jì)允許這種粘接，因?yàn)槊恳唤M件20，包括它的冷卻板22，都可以有選擇地從所述機(jī)殼12中拆除，以便一個(gè)卡可以被粘接到所述冷卻板22上。在一個(gè)優(yōu)選形式中，所述的卡15用冶金的方法粘接到所述冷卻板22上，例如通過銅焊或釬焊。
所述蒸發(fā)冷卻板22包括一個(gè)冷卻板入口30，一個(gè)冷卻板出口32，和一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道34，以與所述電子器件14熱交換的關(guān)系將一種工作流體36從所述冷卻板入口30導(dǎo)引到所述冷卻板出口32，所述的電子器件14與所述冷卻板22相連，將熱量從所述電子器件14放出到所述工作流體36中。所述冷凝器24包括一個(gè)工作流體入口40，一個(gè)工作流體出口42，一個(gè)冷凝流動(dòng)道44，該冷凝流動(dòng)道將所述工作流體36從所述工作流體入口40導(dǎo)引穿過所述冷凝器到達(dá)所述工作流體出口42，所述冷凝器24還包括一個(gè)冷卻液進(jìn)口接頭46，一個(gè)冷卻液出口接頭48和一個(gè)冷卻液流動(dòng)道50，后者將一種冷卻液52，例如水，以與位于冷凝流動(dòng)道44中的工作流體36處于熱交換的關(guān)系而從所述冷卻液進(jìn)口接頭46導(dǎo)引穿過所述冷凝器24到達(dá)所述冷卻液出口接頭48，將熱量從所述工作流體36放出到所述冷卻液52中。所述蒸氣導(dǎo)管26將所述冷卻板出口32連接到所述工作流體入口40，將汽相的工作流體54從所述蒸發(fā)冷卻板22導(dǎo)引到所述冷凝器24。所述液體導(dǎo)管28將所述工作流體出口42連接到所述冷卻板入口30，將液相的工作流體56從所述冷凝器24導(dǎo)引到所述蒸發(fā)冷卻板22。
在所述組件20的優(yōu)選實(shí)施例中，所述蒸發(fā)流動(dòng)道34，所述蒸氣導(dǎo)管26，所述冷凝流動(dòng)道44和所述液體導(dǎo)管28形成一個(gè)環(huán)形的溫差環(huán)流系統(tǒng)、用于工作流體36流動(dòng)穿過所述冷卻組件20，所述冷凝流動(dòng)道44設(shè)置在所述蒸發(fā)流動(dòng)道34上面用于將所述液相工作流體56通過重力進(jìn)給穿過所述液體導(dǎo)管28。作為一個(gè)溫差環(huán)流系統(tǒng)，所述工作流體36在蒸發(fā)流動(dòng)道34和冷凝流動(dòng)道44中的蒸氣壓和密度的差別充當(dāng)主要因素來(lái)將所述工作流體36移動(dòng)穿過組件20。
在所述組件20的另一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)流動(dòng)道34，所述蒸氣導(dǎo)管26，所述冷凝流動(dòng)道44和所述液體導(dǎo)管28被設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)管形溫差環(huán)流系統(tǒng)的形式，使所述蒸發(fā)流動(dòng)道34位于所述管狀溫差環(huán)流系統(tǒng)的一端，所述冷凝流動(dòng)道44位于所述管狀溫差環(huán)流系統(tǒng)的另外一端，所述蒸氣導(dǎo)管26由位于所述溫差環(huán)流系統(tǒng)的管狀外殼內(nèi)的開放空間限定，所述液體導(dǎo)管28被限定或包含在所述溫差環(huán)流系統(tǒng)的管狀外殼的開放空間內(nèi)。
在所述組件20的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述蒸發(fā)流動(dòng)道34，所述蒸氣導(dǎo)管26，所述冷凝流動(dòng)道44，和所述液體導(dǎo)管28形成一個(gè)環(huán)形的熱導(dǎo)管用于所述工作流體36流動(dòng)穿過所述冷卻組件20，所述液體導(dǎo)管28為一個(gè)毛細(xì)管元件或包括一個(gè)毛細(xì)管元件例如一個(gè)毛細(xì)管或芯，用來(lái)將所述液相工作流體56從所述冷凝流動(dòng)道44拉到所述蒸發(fā)流動(dòng)道34。作為一個(gè)熱導(dǎo)管，所述工作流體36在蒸發(fā)流動(dòng)道34和冷凝流動(dòng)道44的蒸氣壓的差和位于液體導(dǎo)管28中的毛細(xì)管作用充當(dāng)主要因素來(lái)將所述工作流體36移動(dòng)穿過組件20。
在所述組件20的還有另一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)流動(dòng)道34，所述蒸氣導(dǎo)管26，所述冷凝流動(dòng)道44和所述液體導(dǎo)管28被設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)管形熱導(dǎo)管的形式，使所述蒸發(fā)流動(dòng)道34位于所述管狀熱導(dǎo)管一端，所述冷凝流動(dòng)道44位于所述管狀熱導(dǎo)管另外一端，所述液體導(dǎo)管28為所述兩端之間延伸的熱導(dǎo)管的毛細(xì)管元件，所述蒸氣導(dǎo)管25由位于所述熱導(dǎo)管管狀外殼內(nèi)的開放空間限定。
在所述組件20的另一個(gè)實(shí)施例中，所述組件20包括一個(gè)泵58(示意地示出在圖1中底部組件20中)，該泵用來(lái)泵送所述液相工作流體56從而增強(qiáng)所述工作流體36穿過所述組件20的流動(dòng)，使得所述蒸發(fā)流動(dòng)道34，所述蒸氣導(dǎo)管26，所述冷凝流動(dòng)道44，和所述液體導(dǎo)管28形成一個(gè)泵送的二相冷卻循環(huán)，使所述工作流體36通過冷卻組件20流動(dòng)。通過泵送的二相冷卻循環(huán)，在所述蒸發(fā)流動(dòng)道34和所述冷凝流動(dòng)道44中的蒸氣壓差別和所述泵58充當(dāng)將所述工作流體36移動(dòng)穿過所述組件20的主要因素。
優(yōu)選地，當(dāng)所述組件20被設(shè)置成溫差環(huán)流系統(tǒng)的形式，環(huán)形熱導(dǎo)管的形式，或者泵送的二相冷卻循環(huán)的形式，所述蒸氣導(dǎo)管26都永久地連接到所述冷卻板出口32和所述工作流體入口40，所述液體導(dǎo)管28永久地連接到所述工作流體出口42和所述冷卻板入口30，這可以使用適當(dāng)?shù)挠谰门浜匣蚪雍希玢~焊配合。然而，雖然永久連接是優(yōu)選的，但是對(duì)于某些應(yīng)用可拆連接使用在位于所述蒸氣導(dǎo)管26、所述冷卻板出口32、工作流體入口40、和所述液體導(dǎo)管28、所述工作流體出口42以及冷卻板入口30之間的連接之一或多個(gè)是有利的。
所述冷卻液供給集管16包括多個(gè)冷卻液供給接頭60。優(yōu)選地，每一供給接頭60是一種適合拆除的配合結(jié)構(gòu)，這種配合被構(gòu)造成可拆卸地與所述冷卻組件20之一的冷卻液進(jìn)口接頭46連接，將冷卻液52供給給它。
所述冷卻液返回集管18包括多個(gè)冷卻液返回接頭62。優(yōu)選地，每一返回接頭62是一種適合拆除的配合結(jié)構(gòu)，這種配合被構(gòu)造成可拆卸地與所述冷卻組件20之一的冷卻液出口接頭48連接，從其接受冷卻液52。
優(yōu)選地，每一接頭46，48，60和62以適合快速裝卸接頭63的形式設(shè)置。
所述系統(tǒng)10進(jìn)一步包括一個(gè)壁64，該壁64固定在機(jī)殼內(nèi)并將所述電子器件14和蒸發(fā)冷卻板22與所述冷卻液供給和返回集管16，18和冷凝器24隔開，從而在冷卻液52從系統(tǒng)10中泄漏特別是從接頭46，48，60和62泄漏時(shí)保護(hù)所述電子器件14不受所述冷卻液52的傷害。在圖1和2中可以看出，所述壁64將所述電子設(shè)備機(jī)殼12的內(nèi)部分成一個(gè)電子設(shè)備室65和一個(gè)熱總線室66，在電子設(shè)備室65中包含所述電子器件14和蒸發(fā)冷卻板22，而在熱總線室中包含所述冷凝器24和集管16，18。所述壁64包括多個(gè)開口67，穿過該開口67所述蒸氣和液體導(dǎo)管26和28可以到達(dá)安裝在機(jī)殼12中的組件20。從圖3A和3B中很好地看出，較好的是所述開口67以凹口68形式設(shè)置，所述凹口68形成在壁64的側(cè)邊70。每一凹口68允許所述冷卻組件20之一的蒸氣和液體導(dǎo)管26，28被插入到所述電子設(shè)備機(jī)殼12而不將所述蒸氣和液體導(dǎo)管26，28從所述冷卻組件20的所述冷凝器24和蒸發(fā)冷卻板22拆開。這能夠使得所述蒸氣導(dǎo)管26被永久地連接到所述冷卻板出口32和所述工作流體入口40，使得所述液體導(dǎo)管28被永久地連接到所述工作流體出口42和所述冷卻板入口30上。
在一些應(yīng)用中，所述壁64同時(shí)充當(dāng)一種用于機(jī)殼12的所謂的“防火墻”是比較好的。
如圖3A，3B，4A和4B中很好的示出，也建議設(shè)置一個(gè)擋板72用來(lái)將穿過所述蒸氣和液體導(dǎo)管26和28的每個(gè)開口67閉合。如圖4中很好的示出，最好每一擋板72被安裝在所述冷卻組件上，優(yōu)選地由所述蒸氣和液體導(dǎo)管26和28承載。雖然并不一定在所有的應(yīng)用中都需要，但是還是建議每一擋板72圍繞每一導(dǎo)管26和28都具有大體上液密的密封，這種密封通過任何適合裝置來(lái)提供，例如采用位于所述板72和所述導(dǎo)管26和28之間的墊圈、填塞或銅焊接頭。從圖3A中可以很好的看出，也建議設(shè)置空白擋板73來(lái)閉合所有所述蒸氣和液體導(dǎo)管26和28沒有通過的開口67。如圖4A和4B中很好的示出，建議每一板72，73具有一個(gè)唇部74，該唇部將延續(xù)到位于所述唇部下面的板72，73上緣上以便遮蔽所述上緣防止冷卻液52的泄漏，從而為板72，73提供了一個(gè)“蓋板”裝置。優(yōu)選地，所述板72，73被容納在一個(gè)垂直延伸的支架75上，該支架具有一個(gè)從所述壁64伸出的唇部用來(lái)接收所述板72，73，當(dāng)所述板72，73被安裝將開口67閉合的時(shí)候，被墊圈或填塞密封到所述壁64上?；蛘撸鐖D3B中很好的示出，將設(shè)置L形凸緣76以便所述板72和73可以嵌套在凸緣76下面，所述凸緣76開口向下以使任何位于機(jī)殼12的冷凝器一側(cè)66上的冷卻液52將被向下流出到凸緣76上，該凸緣76的作用就象蓋板，防止?jié)B漏進(jìn)入到機(jī)殼12的器件側(cè)65中。
在操作中，在每一組件20中的工作流體36在所述蒸發(fā)冷卻板22中，由與所述冷卻組件20相連的電子器件14排放出來(lái)的熱量所述電子器件14蒸發(fā)。然后所述汽相工作流體54經(jīng)過所述蒸氣導(dǎo)管26從所述冷卻板出口32流到所述工作流體入口40。然后所述汽相工作流體54在它流過所述冷凝流動(dòng)道44時(shí)通過將它的熱量放出給所述冷卻液52被冷凝，而所述冷卻液52流過所述冷凝器24的冷卻液流動(dòng)道50。然后所述液相工作流體56經(jīng)所述液體導(dǎo)管28從所述工作流體出口42流到所述冷卻板入口40使得它可以在所述蒸發(fā)冷卻板22中被蒸發(fā)，因此完成所述冷卻循環(huán)。所述冷卻液52被所述冷卻液供給集管16提供給每一冷凝器24，所述加熱冷卻液52從所述冷凝器24通過所述冷卻液返回集管18被接收，然后所述冷卻液返回集管18將所述冷卻液52導(dǎo)引出所述機(jī)殼12，在那里冷卻液52可以被遠(yuǎn)距離地冷卻。例如所述冷卻液供給和返回集管16和18可以被連接到一個(gè)現(xiàn)有或?qū)Ｓ玫姆课菟芈?，將熱量最后放射到環(huán)境中，這可以通過任何合適的裝置，例如冷卻塔或一個(gè)使用冷凍劑系統(tǒng)調(diào)節(jié)的中央機(jī)械房間(centralmechanical room)。優(yōu)選地，所述冷卻液52在它通過所述供給集管16，所述冷凝器24和所述返回集管18時(shí)保持在單相，以便緩和在新的冷卻組件20被增加到所述機(jī)殼12時(shí)產(chǎn)生的平衡問題。在所述系統(tǒng)的所有冷卻組件20被安裝時(shí)，即，當(dāng)所述機(jī)殼12被完全裝滿時(shí)，提供給所述冷卻液供給集管16的冷卻液52的流量和壓力應(yīng)該足夠提供足夠的流動(dòng)和冷卻給所述系統(tǒng)10。
優(yōu)選地，所述工作流體36在每一組件20中的壓力使得工作流體36在機(jī)殼12的工作環(huán)境的露點(diǎn)之上工作，以保證沒有冷凝物形成在所述系統(tǒng)10的任何組件的外部和/或包含在所述機(jī)殼12內(nèi)的電子器件14上。還建議在所述冷卻液52通過所述供給集管16，冷凝器24和返回集管18時(shí)，也被維持在一個(gè)總是高于所述露點(diǎn)之上的溫度。
雖然所述冷凝器24可以是任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，但是最好每一冷凝器24具有一種交叉對(duì)流結(jié)構(gòu)。但是，所述冷凝器24以及冷卻板22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)將高度依賴于各種參數(shù)，例如每一特定應(yīng)用的熱負(fù)荷，各種類型電子器件，可用的機(jī)殼、環(huán)境、壽命周期等等。
舉例來(lái)說(shuō)，圖5和6示出一個(gè)用于每個(gè)冷凝器24的冷凝器80的實(shí)施例。在工作流體一側(cè)，所述冷凝器80包括一個(gè)蒸氣入口集管82、一個(gè)冷凝物集管84和一系列扁平管86，所述蒸氣入口集管82從所述工作流體入口40接收汽相工作流體54，所述冷凝物集管84將所述液相工作流體56導(dǎo)引給所述工作流體出口42，所述一系列扁平管86彼此平行地從所述蒸氣集管82向下延伸到所述冷凝物集管84。管86被夾在其它扁平管88之間，所述扁平管88總體水平地從一個(gè)冷卻液入口集管90延伸到一個(gè)冷卻液出口集管92。應(yīng)當(dāng)理解為了說(shuō)明，圖6示出了三個(gè)管88的橫截面，但是較好的是對(duì)于每個(gè)具體的應(yīng)用，所述冷凝器80的每個(gè)管88被選擇和使用一個(gè)單個(gè)的橫截面。也應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖5和6中示出的所述冷凝器80在工作流體側(cè)是兩次通過，在冷卻液側(cè)是三次通過，但是在每一側(cè)的實(shí)際通過數(shù)量可以根據(jù)冷凝器80的需要容量和給定管幾何尺寸增加或者減小。在一種形式中，所述管86是輥軋成型的銅管，所述管88是銅-黃銅管，該銅黃銅管可以根據(jù)選定的具體橫截面采用微擠出(micro-extrusions)，大量擠出(macro-extrusions)或者輥軋成型的管。在另外一種形式中，所述冷凝器80是一個(gè)全鋁的銅焊結(jié)構(gòu)，在所述工作流體側(cè)用微擠出(micro-extrusions)而在冷卻液側(cè)用大量擠出(macro-extrusions)。
作為另一個(gè)例子，所述冷凝器24可以被構(gòu)造成采用一種堆積式承載板類型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有交替對(duì)的成型板，其中一套板對(duì)限定用于所述工作流體流動(dòng)道50的平行流動(dòng)通道，另一套板對(duì)限定形成用于所述冷凝流動(dòng)道44的平行流動(dòng)通道。
應(yīng)當(dāng)理解，圖1和2中所示的接頭46，48，60和62的位置是為了說(shuō)明的目的，這些接頭相對(duì)于它們相關(guān)的冷凝器24和集管16和18的精確位置將高度依賴于特定應(yīng)用的要求。對(duì)于所述集管16和18在機(jī)殼12中的位置也是同樣的道理。另外，應(yīng)當(dāng)理解，為了安裝每一組件20，可能需要在所述導(dǎo)管26，28和所述接頭46，48，60和62至少之一提供一定量的可彎曲性，以便允許在系統(tǒng)10和所述機(jī)殼12的裝配中存在的不精確性。還應(yīng)當(dāng)理解，任何接頭46，48，60和62也可以包括一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管連接到一個(gè)相關(guān)的冷凝器24或集管16，18。
還應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖1和2中示出所述蒸發(fā)冷卻板22位于大體上水平的平面中，但是在某些應(yīng)用中，所述冷卻板22垂直地延伸而不是水平地延伸，或者延伸在一個(gè)位于垂直和水平之間的方向是比較有利的。在這方面，無(wú)論所述冷卻板22的方向如何，在其從所述入口30延伸到所述出口32時(shí)，在工作流體通路34中有適當(dāng)量的上升通常是比較有利的。圖1示出的方向的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是從所述電子器件14而來(lái)的熱量上升進(jìn)入所述蒸發(fā)冷卻板22并被引入到與從所述工作流體入口30延伸過來(lái)的流動(dòng)道34局部相鄰的蒸發(fā)冷卻板22中，從而增強(qiáng)了給工作流體36的傳熱效率。
雖然比較好的是，所述集管16，18給所述冷凝器24提供冷卻液，但是比較有利的是為所述集管16和18提供一種冷卻液，該冷卻液在它通過所述冷凝器24的時(shí)候至少部分地轉(zhuǎn)變成它的汽相，或者一種如調(diào)節(jié)空氣的冷卻液，也就是說(shuō)在它通過所述集管16，18和所述冷凝器24時(shí)總是為蒸氣或氣體。
圖7和8示出用于所述冷卻系統(tǒng)10的另外兩個(gè)實(shí)施例。這些實(shí)施例不同于圖1，2，5和6中所示的實(shí)施例之處在于所述冷卻液流動(dòng)道50被形成在多個(gè)換熱器100中而不是在所述冷卻組件20的冷凝器24中。更具體地說(shuō)，每一換熱器100延伸在冷卻液供給集管16和冷卻液返回集管18之間，包括一個(gè)冷卻液流動(dòng)道50，該冷卻液流動(dòng)道50用來(lái)以與流動(dòng)在所述冷凝器24之一的所述冷凝流動(dòng)道44中的工作流體36熱交換的關(guān)系導(dǎo)引所述冷卻液，所述冷凝器24嚙合在所述換熱器100中。雖然這種結(jié)構(gòu)的熱效率可能不如圖1，2，5和6中示出的結(jié)構(gòu)提供的熱效率，但是所述換熱器100的使用能使得所述接頭46，48，60和62被省去，從而減少了冷卻液52從系統(tǒng)10泄漏的可能性。在示出的實(shí)施例中，每一換熱器100具有一個(gè)圓筒形的內(nèi)表面102，該內(nèi)表面適合于可滑動(dòng)地容納相應(yīng)的一個(gè)冷凝器24的圓柱形外表面104。但是，應(yīng)當(dāng)理解在某些應(yīng)用中，表面102和104具有非圓柱面適應(yīng)形狀，例如平面。在某些應(yīng)用中，在表面102和104之間利用熱油脂來(lái)改進(jìn)導(dǎo)熱性。圖7示出所述系統(tǒng)10，帶有水平方向的冷卻板22，雖然圖8示出的系統(tǒng)10帶有垂直方向的冷卻板22，還具有換熱器100，該換熱器100通過集管16和18的水平延伸元件106供給。應(yīng)當(dāng)指出所述蒸氣和液體導(dǎo)管26，28在這些實(shí)施例中的布線與圖3A，3B，4A和4B中示出的所述壁64，凹口68和擋板72相適合。如上所述除了所述冷卻液流動(dòng)道50的不同布置之外，在這些實(shí)施例中冷卻組件20提供了與圖1，2，5，和6中的冷卻組件20相同的情況和操作。
應(yīng)該理解，通過提供一種模塊化構(gòu)造，所述系統(tǒng)10可以在不具有完全滿意的冷卻組件20的情況下就交付給使用者，從而允許使用者預(yù)先決定購(gòu)買一個(gè)完全滿意的冷卻組件20的成本，直到該使用者的使用需要所述機(jī)殼12被完全地用電子器件14完全裝滿。換句話說(shuō)，當(dāng)一個(gè)用戶需要增加更多的電子器件14時(shí)，另外的冷卻組件20可以被購(gòu)買，從而用于所述電子設(shè)備機(jī)殼12的熱解決方案根據(jù)使用者的需要而增加。
應(yīng)當(dāng)理解，所述模塊化構(gòu)造允許在所述蒸發(fā)冷卻板22和與它相關(guān)的電子器件14例如一個(gè)攜帶組件14的卡15之間的粘接為冶金方法獲得，或者至少比傳統(tǒng)應(yīng)用中的電子設(shè)備卡塞進(jìn)和用螺釘擰在使用熱油脂的冷卻板上更持久。這具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即減小了與非銅焊/釬焊粘接相聯(lián)系的熱阻。
另外，還應(yīng)該理解，通過提供所述壁64，使得任何小的泄漏，例如緩慢的滴落，簡(jiǎn)單地落到所述機(jī)殼12的底部，以及任何較大的泄漏，例如噴射，都被包含在墻64內(nèi)，這樣所述冷卻液52不會(huì)接觸到所述電子器件14。雖然最好所述系統(tǒng)10包括壁64，但是在某些應(yīng)用中所述系統(tǒng)10沒有所述壁64是比較有利的。
優(yōu)選地，每一組件20具有相同的結(jié)構(gòu)，從而允許減小生產(chǎn)所需的不同部件的數(shù)目。但是，在某些應(yīng)用中，具有一個(gè)或者多個(gè)不同于其它組件20的組件20是比較有利的。
權(quán)利要求
1.一種模塊化的冷卻系統(tǒng)，用于一個(gè)安裝有多個(gè)熱量產(chǎn)生電子器件的電子設(shè)備機(jī)殼；所述冷卻系統(tǒng)包括多個(gè)冷卻組件，有選擇地可安裝到所述電子設(shè)備機(jī)殼中，每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，包括一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸發(fā)流動(dòng)道將工作流體以和與所述冷卻板相連的電子器件熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷卻板，從而將熱量從電子器件放出到所述工作流體，一個(gè)冷凝器，包括一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將所述工作流體以與冷卻液熱交換的關(guān)系導(dǎo)引穿過所述冷凝器，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻液中；還包括一個(gè)冷卻液進(jìn)口接頭；一個(gè)冷卻液出口接頭；和一個(gè)冷卻液流動(dòng)道，將所述冷卻液以與位于所述冷凝流動(dòng)道中的工作流體熱交換的關(guān)系從所述冷卻液進(jìn)口導(dǎo)引穿過所述冷凝器到達(dá)所述冷卻液出口，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻液中，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，將所述蒸發(fā)冷卻板連接到所述冷凝器，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)流動(dòng)道導(dǎo)引到所述冷凝流動(dòng)道，和一個(gè)液體導(dǎo)管，將所述冷凝器連接到所述蒸發(fā)冷卻板，將液相工作流體從所述冷凝流動(dòng)道導(dǎo)引到所述蒸發(fā)流動(dòng)道；所述系統(tǒng)還包括一個(gè)冷卻液供給集管，包括多個(gè)冷卻液供給接頭，每一供給接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的冷卻液進(jìn)口接頭相連接而將冷卻液提供給它；和一個(gè)冷卻液返回集管，包括多個(gè)冷卻液返回接頭，每一返回接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的冷卻液出口接頭連接從其中接收所述冷卻液。
2.如權(quán)利要求
1所述的模塊化冷卻系統(tǒng)，還包括一個(gè)壁，該壁固定在所述機(jī)殼中，將所述電子器件和蒸發(fā)冷卻板與每個(gè)所述冷卻組件的冷卻液供給和返回集管和冷凝器隔開，從而如果所述冷卻液從所述系統(tǒng)泄漏時(shí)將所述電子器件保護(hù)起來(lái)不受所述冷卻液傷害，所述壁包括多個(gè)開口，所述蒸氣和液體導(dǎo)管可以穿過所述的開口。
3.如權(quán)利要求
2的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述開口都是一個(gè)形成在所述壁一側(cè)上的凹口，該凹口允許所述冷卻組件之一的蒸氣和液體導(dǎo)管插入到所述電子設(shè)備機(jī)殼中，而不需要將所述蒸氣和液體導(dǎo)管從所述冷卻組件之一的冷凝器和蒸發(fā)冷卻板斷開連接。
4.如權(quán)利要求
3的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述冷卻組件還包括一個(gè)安裝在所述冷卻組件上的擋板，將所述穿過所述冷卻組件的蒸氣和液體導(dǎo)管的開口之一閉合。
5.如權(quán)利要求
4的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述擋板被安裝在相關(guān)冷卻組件的所述蒸氣和液體冷卻導(dǎo)管至少之一上。
6.如權(quán)利要求
3所述的模塊化冷卻系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)空白擋板，將沒有穿過所述蒸氣和液體導(dǎo)管的所述凹口至少之一關(guān)閉。
7.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的所有那些接頭被構(gòu)造成可拆卸地連接，使得每一冷卻組件可拆卸地連接到所述冷卻液供給和返回集管。
8.如權(quán)利要求
7的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的所有那些接頭包括快速的拆接接頭。
9.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，每一冷卻組件的蒸氣和液體導(dǎo)管永久地連接到所述冷卻板和所述冷凝器。
10.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流過所述組件。
11.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流過所述組件。
12.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述組件。
13.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述組件。
14.如權(quán)利要求
1的模塊化冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻組件的至少一個(gè)還包括一個(gè)泵，該泵與所述液體導(dǎo)管相連，促進(jìn)所述工作流體流過所述冷卻組件；所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，所述泵和所述液體導(dǎo)管，形成一個(gè)泵送的二相冷卻循環(huán)，用于所述工作流體流過所述冷卻組件。
15.一種冷卻組件，用在安裝有多個(gè)熱量產(chǎn)生電子器件的電子設(shè)備機(jī)殼的模塊化冷卻系統(tǒng)中，所述冷卻系統(tǒng)包括一個(gè)冷卻液供給集管和一個(gè)冷卻液返回集管；所述冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，包括一個(gè)冷卻板入口，一個(gè)冷卻板出口，和一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸發(fā)流動(dòng)道將從所述冷卻板入口而來(lái)的工作流體以和與所述冷卻板相連的電子器件熱交換的關(guān)系引導(dǎo)到所述冷卻板出口，從而將熱量從所述電子器件放出到所述工作流體流，一個(gè)冷凝器，包括一個(gè)工作流體入口；一個(gè)工作流體出口；一個(gè)冷凝流動(dòng)道，所述冷凝流動(dòng)道將所述工作流體從所述工作流體入口穿過所述冷凝器導(dǎo)引到所述工作流體出口；一個(gè)冷卻液進(jìn)口接頭，被構(gòu)造成可拆卸地連接到所述冷卻液供給集管從其中接收冷卻液；一個(gè)冷卻液出口接頭，被構(gòu)造成可拆卸地連接到所述冷卻液返回集管往那里傳遞冷卻液；一個(gè)冷卻液流動(dòng)道，將冷卻液以與所述冷凝流動(dòng)道中流動(dòng)的工作流體流熱交換的關(guān)系從所述冷卻液入口導(dǎo)引穿過所述冷凝器到達(dá)所述冷卻液出口，將熱量從所述工作流體流傳遞到所述冷卻液，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，將所述冷卻板出口連接到所述工作流體入口，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)冷卻板導(dǎo)引到所述冷凝器，和一個(gè)液體導(dǎo)管，將所述工作流體出口連接到所述冷卻板入口，將液相工作流體從所述冷凝器導(dǎo)引到所述蒸發(fā)冷卻板。
16.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，每個(gè)所述接頭是快速拆接接頭。
17.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，所述蒸氣導(dǎo)管永久地連接到所述冷卻板出口和所述工作流體入口，所述液體導(dǎo)管永久地連接到所述液相工作流體出口和所述冷卻板入口。
18.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流通過所述組件。
19.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流通過所述組件。
20.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)熱導(dǎo)管用于所述工作流體流通過所述組件。
21.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，其特征在于，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形熱導(dǎo)管用于所述工作流體流通過所述組件。
22.如權(quán)利要求
15的冷卻組件，還包括一個(gè)泵，與所述液體導(dǎo)管相連，用來(lái)促進(jìn)所述工作流體流通過所述冷卻組件；所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，所述泵和所述液體導(dǎo)管，形成一個(gè)泵送的二相冷卻循環(huán)，用于所述工作流體流通過所述冷卻組件。
23.模塊化的冷卻系統(tǒng)和安裝有多個(gè)熱量產(chǎn)生電子器件的電子設(shè)備機(jī)殼；所述冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼包括多個(gè)冷卻組件，有選擇地可安裝到所述電子設(shè)備機(jī)殼中，每一冷卻組件包括一個(gè)蒸發(fā)冷卻板，包括一個(gè)蒸發(fā)流動(dòng)道將工作流體以和與所述冷卻板相連的電子器件熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷卻板，從而將熱量從電子器件放出到所述工作流體，一個(gè)冷凝器，包括一個(gè)冷凝流動(dòng)道，將工作流體流以與冷卻液體熱交換的關(guān)系導(dǎo)引通過所述冷凝器，將熱量從所述工作流體放出到所述冷卻液體，一個(gè)蒸氣導(dǎo)管，將所述蒸發(fā)冷卻板連接到所述冷凝器，將汽相工作流體從所述蒸發(fā)流動(dòng)道導(dǎo)引到所述冷凝流動(dòng)道，和一個(gè)液體導(dǎo)管，將所述冷凝器連接到所述蒸發(fā)冷卻板，將液相工作流體從所述冷凝流動(dòng)道導(dǎo)引到所述蒸發(fā)流動(dòng)道；一個(gè)冷卻液體供給集管，將所述冷卻液體導(dǎo)引到每一冷凝器；一個(gè)冷卻液體返回集管，將所述冷卻液體從每一冷凝器導(dǎo)引出來(lái)；和一個(gè)壁，固定在所述電子設(shè)備機(jī)殼中，將所述電子器件和蒸發(fā)冷卻板與每一所述冷卻組件的所述冷卻液體供給和返回集管以及冷凝器隔開，在所述冷卻液體從所述系統(tǒng)中泄漏時(shí)可以保護(hù)所述電子器件不受所述冷卻液體的傷害。
24.如權(quán)利要求
23的冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，所述壁包括多個(gè)凹口，所述蒸氣和液體導(dǎo)管可以從所述凹口中穿過，每個(gè)凹口形成在所述壁的一側(cè)，能允許所述冷卻組件之一的蒸氣和液體導(dǎo)管插入到所述電子設(shè)備機(jī)殼中而無(wú)需將所述蒸氣和液體導(dǎo)管與所述冷卻組件之一的冷凝器和冷卻板拆開連接。
25.如權(quán)利要求
24的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，每個(gè)所述冷卻組件還包括一個(gè)安裝在所述冷卻組件上的擋板，將所述穿過所述冷卻組件的蒸氣和液體導(dǎo)管的凹口之一閉合。
26.如權(quán)利要求
25的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，每個(gè)所述擋板被安裝在相關(guān)冷卻組件的所述蒸氣和液體冷卻導(dǎo)管至少之一上。
27.如權(quán)利要求
24所述的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，還包括至少一個(gè)空白擋板，將沒有穿過所述蒸氣和液體導(dǎo)管的所述凹口至少之一關(guān)閉。
28.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流過所述組件。
29.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)溫差環(huán)流系統(tǒng)用于所述工作流體流過所述組件。
30.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述組件。
31.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，對(duì)于每個(gè)冷卻組件，所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道，和所述液體導(dǎo)管形成一個(gè)環(huán)形的熱導(dǎo)管用于所述工作流體流過所述組件。
32.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，所述冷卻組件的至少一個(gè)還包括一個(gè)泵，該泵與所述液體導(dǎo)管相連，促進(jìn)所述工作流體流過所述冷卻組件；所述蒸發(fā)流動(dòng)道，所述蒸氣導(dǎo)管，所述冷凝流動(dòng)道、所述泵和所述液體導(dǎo)管，形成一個(gè)泵送的二相冷卻循環(huán)，用于所述工作流體流通過所述冷卻組件。
33.如權(quán)利要求
23的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，其特征在于，所述冷凝器的每一個(gè)還包括一個(gè)冷卻液體進(jìn)口接頭；一個(gè)冷卻液體出口接頭；一個(gè)冷卻液體流動(dòng)道，將所述冷卻液體以與在所述冷凝流動(dòng)道中的工作流體流熱交換的關(guān)系從所述冷卻液體入口穿過所述冷凝器導(dǎo)引到所述冷卻液體出口，將熱量從所述工作流體排出到所述冷卻液體；所述冷卻液體供給集管，包括多個(gè)所述冷卻液體供給接頭，每一供給接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的所述冷卻液體進(jìn)口接頭相連接而將所述冷卻液體提供給它；和所述冷卻液體返回集管包括多個(gè)冷卻液體返回接頭，每一返回接頭被構(gòu)造成與所述冷卻組件之一的所述冷卻液體出口接頭連接，從其中接收所述冷卻液體。
34.如權(quán)利要求
23所述的模塊化冷卻系統(tǒng)和電子設(shè)備機(jī)殼，還包括多個(gè)換熱器，延伸在所述冷卻液體供給集管和所述冷卻液體返回集管之間，每一換熱器包括一個(gè)冷卻液體流動(dòng)道，將所述冷卻液體從所述冷卻液體供給集管導(dǎo)引到所述冷卻液體返回集管；其中每一冷凝器可以與所述換熱器之一嚙合，以與所述冷卻液體流動(dòng)道中的冷卻液體熱交換的關(guān)系放置所述冷凝器的冷凝流動(dòng)道中的所述工作流體流，從而將熱量從所述工作流體排出到所述冷卻液體。
專利摘要
提供了一種模塊化的冷卻系統(tǒng)(10)用于電子設(shè)備機(jī)殼(12)中，該電子設(shè)備機(jī)殼安裝有多個(gè)產(chǎn)生熱量的電子器件(14)。所述冷卻系統(tǒng)(10)包括一個(gè)冷卻流體供給集管(16)，一個(gè)冷卻流體返回集管(18)，和多個(gè)冷卻組件(20)，所述多個(gè)冷卻組件可有選擇地安裝到所述電子機(jī)殼(12)中。所述冷卻系統(tǒng)(10)還包括一個(gè)壁(64)，該壁(64)固定在所述機(jī)殼中將所述電子器件(14)與所述集管(16，18)分開，從而在冷卻流體(52)從所述系統(tǒng)(10)泄漏出來(lái)的時(shí)候不會(huì)傷害到所述電子器件(14)。
文檔編號(hào)H05K7/20GKCN1314306SQ02143329
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2002年9月25日
發(fā)明者斯蒂芬·B·梅默里, 弗雷德里克·E·加納韋, C·詹姆斯·羅杰斯, 安東尼·C·德沃諾, 艾爾弗雷德·菲利普斯, 左智俊 申請(qǐng)人:穆丹制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),