[发明专利]电气元件组合件的散热装置

说明书

本发明涉及至少排出一个电气元件组合件的损耗热的装置。

本发明的任务是，提供一种既简单又便宜的用于排走具有不同损耗功率的各种电气元件组合件损耗热的装置，特别是可用于上下分层排列的电气元件组合件。它还可以把多个组合件的大量损耗热可靠地排走。

按本发明完成此任务的办法如下：损耗热由导热体导向处于一个蒸发器内的液体中，通过液体在形成汽泡时吸收并沿第一条基本为向上的途径引入冷凝器，通过冷凝器向载热体释放损耗热，接着，在冷凝器中冷凝了的液体沿第二条基本为向下的途径流回蒸发器，因此形成和维持着一个连续的蒸汽一液体循环过程，因为吸收和排走损耗热的过程分别在蒸发器和冷凝器中进行，因此第一条途径中的平均密度较第二条途径中的低些。实现上述方法的设备包括：一个冷凝器，它带有一个与第一根导管连通的入口，和与第二根导管连通的出口;至少有一个蒸发器，它的位置低于冷凝器，通过其接口与第一根导管在其上部相接，通过其另一个接口与第二根导管相接，因此，冷凝器、一个或多个蒸发器以及导管构成了一个气密的闭合单元，并在其中注入液体，使蒸发器或最上部的蒸发器完全或至少部分地充满，而冷凝器中不注入液体或最多只有一部分液体。

本发明的优点主要为：

在与电子元件组合件有导热联系的每个蒸发器壁，具有与其它蒸发器的损耗功率和热负荷无关的几乎为恒定的温度，亦即为在调整好的工作压力下液体的沸点。

所获得的是一种非常可靠的冷却循环过程，这种循环过程只需要利用损耗热和重力便能进行和维持，而无需任何运动机械（如压缩机、泵等），这时，通过第一根导管使在蒸发器中蒸发了的液体以汽泡的形式在液体中上升（当沸腾激烈时会同时带走一些液体），而在冷凝器中凝结了的液体在重力作用下落入第二根导管内。

由于所有的蒸发器均互相平行地与冷凝器连接，因此可根据各蒸发器的热负荷，并进而根据蒸发了的液体量，通过冷却循环将各自所需的已凝结了的液体量引回蒸发器，从而始终确保有足够的供蒸发的液体，以及由此使各蒸发器中的温度保持恒定。

下面借助于附图较详细地说明一种现有的冷却装置和本发明的几个实施例。

图1    装设现有冷却装置的电子仪器局部透视图，

图2a    本发明设备的正视图，它形成了分层电子设备机架的后壁，

图2b    图2a所示设备并带有机架的侧视图，

图3a    与图2a相当的设备改型方案的正视图，它同样作为电子设备的后壁，

图3b    带电子设备机架的与图2b相当的改型方案侧视图，

图4    设备改型方案的放大剖视图，

图5    本发明设备另一种改型方案的垂直剖面放大图，剖面通过一个蒸发器和与此蒸发器相联的电子元件组合件的一部分。

图1所示为市场上可买到的本申请人提供的一种电子仪器。图中可见，电子组件10装在底板11上，底板由氧化铝制成，它装在例如由铝制成的载板9上。底板11的导热性较好，它通过载板9各与一块导热板12紧密地热接触，导热板12最好也由铝制成。因此导热板12吸收组件10的损耗热，并通过热传导将损耗热传给散热片8。导热板直立地与散热片彼此垂直和可导热地连接。为了能看得清楚，图1中只表示了底板11、载板9以及导热板12中的各一块。散热片8由较厚的金属板，例如铝板制成，它将所吸收的热量通过散热片16进行分配，并导入周围的空气中。这种冷却片起换热器的作用，它将热量散发给从它那里流过的空气中。图中用箭头表示了从电子组件10经由底板11，直到周围冷却空气中去的热流途径。

图2表示了本发明设备的实施例，它有一个形成电子设备机架14后壁的板状单元13。机架共分八层，可安装在较大的有导热能力的板上的底板11从前面插入其中。从图2b中可见与图1中相应的导热板12，它平行于插入的底板11和必要时还有它们的载板9，并从它们那里吸收热量。

导热板12与单元13的蒸发器15有良好的热接触，机架14的每一层都有一个蒸发器。蒸发器15均由形成热阻的孔口17隔开。从这些孔口17中可穿过例如电气导线和与每层电子元件相连的插头。

在各层中均为相同的蒸发器15基本上设计成矩形板状的中空体，并各通过两个接口18和19与单元13的两根竖导管22和23相连通。