[发明专利]用于电子器件的热虹吸系统

说明书

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。

技术领域

本发明涉及从电子器件去除热的热虹吸系统。

背景技术

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。

发明内容

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。