[发明专利]用于低压驱动器的回路式热管

说明书

本发明涉及一种回路式热管(100)，该回路式热管包括带有包封件(101)的蒸发器(101)、蒸发器腔(102)、主毛细管结构(104)以及位于主毛细管结构(104)中的多个槽(114)。回路式热管(100)的包封件(101)具有热接受侧和具有形成蒸发器腔(102)的开口(112)的侧壁(111)。蒸发器腔(102)包括主毛细管结构(104)，主毛细管结构邻近包封件(101)的热接受侧并且延伸到蒸发器腔(102)的侧壁(101)。主毛细管结构(104)中的多个槽(114)中的每个从侧壁(111)之一中的开口(112)延伸到相反的侧壁(111)中的开口(112)，并且构造成将蒸汽从主毛细管结构(104)运输到开口(112)。

技术领域

本发明涉及一种回路式热管、回路式热管的使用以及包括回路式热管的电功率装置。

背景技术

热管理是如今的尺寸优化和成本优化的电功率装置的重要方面。使得功率电子设备更紧凑或增大其电流额定值典型地提高对冷却的需求。在用于例如使电功率装置冷却的可用的先进冷却技术中，两相毛细管热控制装置(诸如，热管、蒸汽腔、毛细管泵送回路以及回路式热管(LHP))尤其有前途。两相回路在抵抗重力的操作、最大热传输能力以及光滑壁式柔性运输管路的方面提供优于热管和蒸汽腔的优点。

作为两相装置的热管和蒸汽腔大幅度地改进散热，但这样的事实(即在这样的装置中，蒸汽和液体在同一体积中沿相反方向循环并且因此妨碍彼此)对在冷却性能的方面的限制之一施加影响。回路式热管系统不受该限制，因为，回路式热管系统具有用于蒸汽和液体的专用管路。在常规CLHP中，所产生的蒸汽典型地在将蒸汽运载到冷凝器区的单个蒸汽管路中被收集。这与相当小的摩擦压力损失相关联，所述摩擦压力损失在总压力损失中占主要地位，并且因此在很大程度上确定最大流体流动速率并且限制冷却性能。

发明内容

期望提供具有改进的冷却性能的冷却单元。

该问题通过独立权利要求的主题而解决。实施例通过从属权利要求、下文的描述以及附图而提供。

所描述的实施例类似地相关于回路式热管、用于确定介质的液体性质的方法、测量系统的使用、回路式热管的使用以及电功率装置。协同效应可能起因于实施例的不同组合，但是它们可能未被详细地描述。

技术用语以其常识使用。如果向某些用语传达具体含义，则将在下文中在使用用语的情境下赋予用语的定义。

根据第一方面，提供了一种回路式热管，该回路式热管包括带有包封件的蒸发器、蒸发器腔、主毛细管结构、位于主毛细管结构中的多个槽以及冷凝器。回路式热管的包封件具有热接受侧和形成蒸发器腔的带有开口的侧壁。蒸发器腔包括邻近包封件的热接受侧并且延伸到蒸发器腔的侧壁的主毛细管结构、诸如芯。主毛细管结构中的多个槽中的每个从侧壁之一中的开口延伸到相反的侧壁中的开口，并且构造成将蒸汽从主毛细管结构运输到开口。即，槽中的每个可将在槽中产生的蒸汽传导至位于蒸发器腔的两个侧壁处的与该槽对应的开口。因而，提出了如下的回路式热管冷却单元的设计：在其中，主毛细管结构的每个槽具有以最小流动阻力将蒸汽运载到冷区的专用蒸汽管路。

根据实施例，冷凝器带有多个路径、每个路径具有入口且回路式热管进一步包括连接到蒸发器和冷凝器的多个蒸汽导管。多个蒸汽导管构造成将蒸汽从开口传导至冷凝器路径的入口，并且，冷凝器路径构造成在入口处接收蒸汽以使蒸汽冷凝，并且构造成将经冷凝的蒸汽作为过冷的液体传导至蒸发器。

换而言之，冷凝器包括也充当补偿腔的多个冷凝区段。即，路径中的每个形成针对在主毛细管结构中蒸发的液体而补偿液体的一个或多个补偿腔。以此方式，冷凝和补偿例如以某种3D-矩阵遍及冷凝器的可扩展的体积分布。即，例如，主芯槽、蒸汽导管以及冷凝腔的数量可根据使用和系统的要求而变化。通过提供多个蒸汽导管，流体流阻力减小，由此扩大流体流的操作范围并且因此增大冷却容量。