一种用于冷却来自外部热源的热的混合冷却装置，包括： 相变冷却器，能够相变的制冷剂的循环回路在其中被形成，所述相变冷却器包括在其一侧上的分支部分；以及 扇，所述扇设置在所述相比冷却器的分支部分中； 其中所述相变冷却器包括： 蒸发部分，所述蒸发部分形成在所述相变冷却器的一端上，所述液态制冷剂通过毛细作用在所述至少蒸发部分的一部分上所聚集，并且所聚集的液态制冷剂通过来自外部热源所传输的热所蒸发； 气态制冷剂传输部分，其形成相邻于所述蒸发部分，所述被蒸发的制冷剂朝向所述分支部分被传输； 冷凝部分，所述冷凝部分被形成相邻于作为至少所述分支部分的一部分的气态制冷剂传输部分并分为至少两个分支，所述气态制冷剂被冷凝为液态； 液态制冷剂传输部分，所述液态制冷剂传输部分形成相邻于所述冷凝部分作为所述分支部分的至少一部分并从所述蒸发部分热绝缘，所述液化制冷剂朝向所述蒸发部分传输；以及 热绝缘部分，用于从所述液态制冷剂传输部分热绝缘至少一部分所述蒸发部分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冷却半导体集成电路等的冷却装置，具体而言，涉及采用基于移动流体的相变和散热片(fin)和/或者风扇的冷却系统的混合(或者复合)冷却装置。
技术介绍
由于朝向半导体装置的大规模集成的趋势，设计规则的减小，并且由此构成半导体装置的电子装置的线宽变窄、尺寸较小和较高性能的电子装置由于每单位面积的晶体管的较大数目而被实现，但是这导致每单位面积的半导体装置的散热比增加。散热比的增加恶化了半导体装置的性能并缩短了其寿命周期，并最终减小了采用半导体装置的系统的可靠性。特别在半导体装置中，参数很容易通过操作温度所影响，并且由此进一步恶化了集成电路的属性。响应于散热比的增加，诸如散热片—扇、珀耳帖效应(peltier)、喷水口、浸没、热管类型的冷却器等的冷却技术被研发，这是公知的。使用散热片和/或者扇强制冷却装置的散热片—扇类型的冷却器已经用了几十年了，但是由于其较大的体积，而具有诸如噪音、振动和较低的冷却效率的一些缺陷。尽管珀耳帖效应类型冷却器不产生噪音或者振动，但是它的问题在于它在热节点上根据能量守恒原理需要太多的散热装置，这需要较大的驱动功率。喷水口类型的冷却器在冷却装置中由于其效率而是主流的研究，但是其结构由于使用通过外部电源所驱动的薄薄膜泵而较为复杂，并且其被重力显著地所影响，以及问题在于当应用到个人移动电子装置时难于实现健壮设计。由于上述问题，热管类型的冷却器最近广泛应用于不同的形状，与散热片—扇类型冷却器一起作为紧凑类型的冷却装置，因为其优点在于其结构简单并且很容易制造。即，如图1所示，传统的组合热管和散热器—扇的冷却装置10包括在一端接触热源20的热管12、多个设置在热管12的另外一端上的散热片14，和设置靠近散热片14的扇16，由此从热源20所吸收的热通过散热片14所散发。在使用这样的热管的冷却装置10中，由于气体和液体的流动方向彼此相反，当较大量的热被施加到热管时其蒸干，因为从冷凝部分回到蒸发部分的液体由于所产生的气体的速度被再次抽吸到气体传输部分，这样其最终不能回到蒸发部分。此外，还有个问题在于由于蒸发制冷剂依赖于热管中的浮力和压力之间的差异而被传输其安装位置显著受限，并且热管中的液化的制冷剂由于返回部分的介质的尺寸和结构而依赖于重力。此外，由于通过诸如最新的CPU的较高集成半导体装置所产生的热量很大，以至于传统的冷却装置不能处理热，即使组合热管和散热片—扇的冷却装置可以只在设有三个或者四个热管12和两个或者多个扇16时可以进行冷却。如果元件如上所述增加，所述装置的尺寸变得太大，除了噪音和功率消耗由于大量的扇16而显著地增加，这样其不再有用。传统的热管类型的冷却器的缺点如上所述在于它们本身的热传输损耗与在相变介质上的热传输相比迅速降低，因为其通过较大面积的散热片传输热，即使利用流体的相变。
技术实现思路
为了解决这个问题，本专利技术用于提供一种用于执行在相变的过程中通过潜热和通过通风以及对流执行冷却的紧凑类型混合冷却装置。此外，本专利技术的另外的目的是提供一种紧凑类型的混合冷却装置，其能够通过最小化通过散热片的热传输的损耗而能够在混合冷却装置被设置在散热片之间时而改良冷却性能。此外，本专利技术的另外的目的是提供一种紧凑类型的混合冷却装置，其能够不管重力效应而执行冷却。此外，本专利技术的另外的目的是提供一种紧凑类型的冷却装置，其没有安装位置的限制。为了实现上述目的，用于从外部热源冷却热的混合冷却装置包括相变冷却器，其中能够相变的制冷剂的循环回路被形成，相变冷却器，其包括在一侧上的分支部分，以及设置在相变冷却器的分支部分中的扇，其中相变冷却器包括形成在相变冷却器的一端上的蒸发部分，液态的制冷剂通过毛细作用被聚集在至少蒸发部分的一部分中，以及被聚集的液体制冷剂通过来自外部热源所传输的热所蒸发，气体制冷剂传输部分，形成相邻于蒸发部分，被蒸发的制冷剂朝向分支部分传输，形成相邻于其它制冷剂传输部分的冷凝部分，作为分支部分的至少一部分并分为至少两个分支，气态制冷剂被冷凝为液态，液态制冷剂传输部分被形成相邻于冷凝部分作为分支部分的至少一部分并从蒸发部分热绝缘，液化的制冷剂朝向蒸发部分传输，以及热绝缘部分，所述热绝缘部分用于热绝缘至少来自液态制冷剂传输部分的蒸发部分的一部分。附图说明图1示意显示了传统的热管类型冷却装置的示例；图2显示了根据本专利技术的第一实施例的混合冷却装置的分解透视图；图3显示了图2中混合冷却装置200的透视图；图4a是显示了根据本专利技术的第二实施例的混合冷却装置200的透视图；图4b显示了图4a中的混合冷却装置200的冷凝部分的放大透视图；图5a显示了根据本专利技术的第三实施例的混合冷却装置220的透视图；图5b是图5a中的混合冷却装置220的侧视图；图6a显示了根据本专利技术的第四实施例的混合冷却装置230的透视图；图6b是图6a中的混合冷却装置230中的侧视图；图7显示了根据本专利技术的第五实施例的混合冷却装置的水平横截面视图；图8显示了根据本专利技术的第六实施例的混合冷却装置的水平横截面视图；图9显示了根据本专利技术的第七实施例的混合冷却装置的水平横截面视图；图10显示了根据本专利技术的第八实施例的混合冷却装置的水平横截面视图； 图11显示了根据本专利技术的第九实施例的混合冷却装置的水平横截面视图；图12a、12b显示了根据本专利技术的第十、第十一实施例的混合冷却装置的水平横截面视图；图13a、13b显示了根据本专利技术的另外的实施例的混合冷却装置。具体实施例方式此后，将参照附图详细说明本专利技术的实施例。图2显示了根据本专利技术的第一实施例的混合冷却装置的分解透视图。如图2所示，此实施例的混合冷却装置100包括相变冷却器112，其中在包括中空环形的形状的部分(此后，“分支部分”)的循环回路的至少一部分上形成能够相变的循环回路，以及扇120，扇120被设置在相变冷却器的分支部分的中空中。相变冷却器112的壳体可以由诸如Si、Ga等的半导体材料、诸如自组装单层(SAM)的新物质层压材料、诸如Cu、Al等的具有较高传导的金属和/或者合金、陶瓷、诸如塑料的高分子物质、诸如金刚石的晶体材料所制造。特别地，在作为外部热源类型的半导体芯片的情况下，壳体可以由于外源的表面相同的材料所形成以最小化热接触阻抗。在相变冷却器112由半导体所制造的情况下，壳体可以作为具有在制造半导体芯片的工艺的过程中与外源的表面一体作为单件形成。接着，将被注入到相变冷却器112的制冷剂由于外部的热可以从能够在液体和气体状态之间相变的物质所选择。在此实施例中，优选地使用潜热和表面张力与制冷剂一样高的水，因为不使用任何CFC作为制冷剂在考虑到环境污染中是理想的。此外，由于制冷剂和相变冷却器112之间的表面张力依赖于壳体的材料改变，必须选择适当的制冷剂。例如，诸如甲醇、乙醇等的一系列酒精之一可以用作制冷剂，除了水之外。在水或者酒精作为制冷剂的情况下，优点在于较大量的热可以由于其热容比较大而被传输，并且通过与半导体的内壁的表面张力的接触角较小，这样制冷剂的流速变得较高。此外，水或者酒精作为制冷剂，与CFC不同，不导致任何的环境污染，即使其从相变冷却器112由于任何原因被泄漏。制冷剂的选择只是用于实施本专利技术的一种选项，但是不是为了限制本专利技术。如图2所示，相变冷却器112本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔在濬，朴志煌，李廷贤，
申请(专利权)人：伊库瑞莱伯控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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