CN110986639B - 一种热虹吸管热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热虹吸管热交换器，包括：蒸发器、升流管、冷凝器、回流管；所述蒸发器的出口与所述升流管的入口连接，所述升流管的出口与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述回流管的顶部连接，所述回流管的液体向下输送到所述冷凝管的入口；所述升流管和所述回流管是矩形管；所述蒸发器是微通道蒸发器，所述微通道蒸发器的底板设置翅片；所述冷凝器包括至少一个扁平微通道管。降低功耗；最大化冷凝器的有效面积，减少风阻，提高散热效率。

Description

一种热虹吸管热交换器

技术领域

本发明涉及热虹吸技术领域，尤其涉及一种热虹吸管热交换器。

背景技术

用于数据中心服务器的微处理器CPU的现有冷却元件实质上是(i)风冷单元或(ii)由热管单元辅助的风冷。这两种类型的冷却单元都只能处理来自 CPU的中低热通量负载，而不能处理高热通量。它们受工作所需的极高的压降和高空气流量的限制，这两者都使它们消耗了大量的风扇功率，并且高风扇速度会产生大量噪音。现有的热虹吸管热交换器容易遭受热虹吸管热交换器流体回路的热液压设计不良的困扰，该设计会产生较大的流阻，导致流速较低，并造成不必要的流动不稳定性；这意味着它们无法承受高的热通量，并且容易过早干烧，使得电子器件过热以及启动不稳定。

此外，由于现有的热虹吸管热交换器的升流管、回流管和分配器管道的普遍采用圆形管路导致前部横截面较大，从而阻碍了空气流通的许多可用表面积，从而造成较大的压降，较少的热传递且冷凝器的面积更大，因此限制了较低的热负荷，同等热负荷状况下，需要的风扇功耗也更大。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种新型的热虹吸管热交换器。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种热虹吸管热交换器，包括：蒸发器、升流管、冷凝器、回流管；所述蒸发器的出口与所述升流管的入口连接，所述升流管的出口与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述回流管的顶部连接，所述回流管的液体向下输送到所述冷凝管的入口；所述升流管和所述回流管是矩形管；所述蒸发器是微通道蒸发器，所述微通道蒸发器的底板设置翅片；所述冷凝器包括至少一个扁平微通道管。

优选地，包括两个热虹吸回路：两个所述热虹吸回路共用一个所述回流管，所述蒸发器与所述升流管之间通过微通道扁管连接；所述升流管的另一端与所述冷凝器的所述扁平微通道管连接；或，两个所述热虹吸回路共用一个所述升流管，所述蒸发器与所述回流管之间通过微通道扁管连接；所述回流管的另一端与所述冷凝器的所述扁平微通道管连接。

优选地，所述微通道扁管包括至少两条通道且所述微通道扁管内部设置至少一条肋条。

优选地，两个所述热虹吸回路的冷凝器的大小相同或不同。

优选地，所述回流管的侧壁和/或后壁、所述回流管的侧壁和/或后壁的内表面或外表面设置加强筋。

优选地，所述微通道蒸发器的基板和盖板形成入口狭缝；所述入口狭缝通过的几何形状通过所述升流管或所述回流管的底板两侧上设置微脊形成。

优选地，所述蒸发器的基板和盖板之间形成微通道，且所述基板和所述盖板上设置支撑肋；所述微通道的高度比宽的比例至少是5:1。

优选地，所述冷凝器与所述蒸发器是相互平行、相互垂直或呈角度设置。

优选地，所述升流管和所述回流管的顶板是平的，并且与所述冷凝器的翅片区域的顶部成一直线。

优选地，还包括通过微通道扁管连接在一起的至少两个平流模式的微通道蒸发器、至少两个串联流式微通道蒸发器、至少四个并联和串联组合的微通道蒸发器阵列或至少两个分流模式的微通道蒸发器。

本发明的有益效果为：提供一种热虹吸管热交换器，通过设置矩形的升流管和回流管，微通道蒸发器的底板设置翅片以及冷凝器内设置扁平微通道管，比传统的圆形管的正面面积小，使得气流的表面积更大，冷凝器只需要较低的空气流量和较低的压降交换热量，从而降低风扇功耗；最大化冷凝器的有效面积，减少风阻，提高散热效率。

进一步的，热虹吸管热交换器可大大降低热虹吸管热交换器内部的流阻，并大大提高工作流体的流量，从而大大增加了热虹吸管热交换器可从电子设备上去除的热负荷和热通量。

更进一步的，使用具有低流动阻力的入口狭缝来稳定工作流体在蒸发器入口处的流动，以防止发生流动不稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例中现有技术的环路热虹吸管的结构示意图。

图2(a)是本发明实施例中一种热虹吸管热交换器的部分结构示意图。

图2(b)是本发明实施例中一种微通道扁管的结构示意图。

图3(a)-图3(i)是本发明实施例中矩形升流管的结构示意图。

图4(a)是本发明实施例中两个升流管和一个回流管的双回路的热虹吸管热交换器的结构示意图。

图4(b)是本发明实施例中两个回流管和一个升流管的双回路的热虹吸管热交换器。

图4(c)是本发明实施例中一种狭缝开口的结构示意图。

图4(d)是本发明实施例中又一种狭缝开口的结构示意图。

图4(e)是本发明实施例中单回路热虹吸管热交换器的结构示意图。

图5是本发明实施例中一种热虹吸管热交换器的结构示意图。

图6(a)是本发明实施例中又一种热虹吸管热交换器的部分结构示意图。

图6(b)是本发明实施例中又一种热虹吸管热交换器的部分放大示意图。

图6(c)是本发明实施例中又一种微通道扁管的结构示意图。

图7是本发明实施例中是双回路热虹吸管热交换器的一个侧边的示意图。

图8(a)-图8(c)是本发明实施例中翅片的结构示意图。

图9(a)是本发明实施例中再一种热虹吸管热交换器的部分结构示意图。

图9(b)是本发明实施例中又一种热虹吸管热交换器的结构示意图。

图10是本发明实施例中微通道的结构示意图。

图11(a)-图11(b)是本发明实施例中再一种热虹吸管热交换器的结构示意图。

图12(a)-图12(f)是本发明实施例中待冷却的电子元件和与其对应的微通道蒸发器的示意图。

其中，1-矩形升流管，2-冷凝器，3-矩形回流管，4-微通道蒸发器，5-水平微通道扁管升流管段，6-水平微通道扁管回流管部分，7-蒸发器中微通道的入口狭缝，8-微通道扁管，9-冷凝器的扁平微通道管，10-升流管或回流管的底板，11-升流管或回流管的顶板，12-升流管的后壁，13-升流管的侧壁，14-回流管侧壁，15-回流管底部的出口，16-回流管后壁，17-升流管或回流管的内部加强筋，18-升流管或回流管的外部加强筋，19-蒸发器盖板，20-蒸发器基板， 21-微脊，22-蒸发器的入口或出口区域，23-蒸发器底板中的微通道，24-蒸发器底板上的翅片，25-蒸发器盖板的截止盖，26-平翅片，27-百叶窗的翅片，28-条状翅片，

29-空隙阻隔材料，30-顶部直线，31-蒸发器基板的支撑肋，32-固定蒸发器的翅片的蒸发器盖板的支撑肋，33-冷凝器矩形入口集管，34-冷凝器矩形出口集管，35-立式微通道扁管升流管，36.立式微通道扁管回流管，37-宽度较短的冷凝器，38-宽度较长的冷凝器，39-带有微通道的短水平扁管升流管段，40-带有微通道的长水平扁管升流管段，41-蒸发器冷却面，42-待冷却的电气元件，43- 平行流模式的微通道蒸发器，44-串联流式微通道蒸发器，45-并联和串联组合的4个微通道蒸发器阵列，46-处于分流模式两个微通道蒸发器，47-处于分流模式的两个微通道蒸发器。

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、

“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、

“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，现有技术中的环路热虹吸管热交换器的示意图。热虹吸管热交换器由蒸发器、升流管、冷凝器、回流管等组成，内部的液态工作流体在蒸发器受热后部分蒸发成蒸汽，以将热量从电子设备中带走，蒸发器的出口连接到升流管，升流管是采用微通道管道，蒸气向上流到冷凝器的入口。冷凝器通过将蒸气冷凝回到液相而从两相流中释放热量，冷凝器的出口连接到回流管的顶部，回流管是将液体向下输送回冷凝器入口的管。图中的流动环流是逆时针方向，重力方向是向下的。与回流管中的液体流相比，升流管的液体和蒸汽两相流的密度较低，如此导致压力不平衡，使两相工作流体被动向上流动，加上热交换器内的重力影响，液体向下流动，从而在热虹吸管热交换器内部形成连续的流动循环。

如图2(a)-图2(b)所示，本发明提供一种热虹吸管热交换器的部分示意图，包括升流管1、冷凝器2、回流管3，蒸发器的二重循环热虹吸管热交换器的左侧部分，其中分流流向分离器的左、右环路；还包括微通道蒸发器4、水平微通道扁管升流管段5、微通道扁管8的截面图。与现有技术中的圆形管相比，水平微通道扁管升流管段5减小了的正面面积，同样的空间条件下，允许增加冷凝器2的正面面积，微通道扁管8被制造得尽可能大以减小流阻并因此增加热虹吸循环流量。水平微通道扁管升流管段5中的微通道的内部肋条用于加固微通道扁管8，以防止微通道扁管8因工作流体而变形，如果内部压力高于或低于外部大气压，如果不存在肋条，微通道扁管8就会发生变形。

如图3(a)-图3(i)所示，是矩形升流管的结构示意图。在图3(a)和图3(b)分别是矩形升流管的俯视图和侧视图，矩形升流管1一端连接到冷凝器2的一个或多个扁平微通道管9，另一端与水平微通道扁管升流管段5连接。矩形升流管1包括底板10、顶板11、后壁12和侧壁13。在图3(c)-图3(f)中分别是矩形回流管的俯视图和侧视图，矩形回流管3一端连接到冷凝器9的一个或多个扁平微通道管9，另一端与水平的扁平管回流管段6连接。矩形回流管3由底板 10、顶板11、后壁16和侧壁14组成，并在底部或下部有一个用于流体出入的开口15。图3(c)和图3(e)的为双回路热虹吸管热交换器，图3(d)和图3(f)为单回路热虹吸管热交换器流动。如图3(g)和图3(h)所示，可以在一个或多个管壁, 比如升流管的后壁12、升流管的侧壁13、回流管的侧壁14、回流管的后壁16 的内表面或外表面上设置内部加强筋17、外部加强筋18，内部加强筋17、外部加强筋18的高度小于1毫米，以增强其强度，抵抗中高压工作流体或真空的内部压力。

如图4(a)和图4(b)所示，分别是两个升流管和一个回流管的双回路的热虹吸管热交换器、两个回流管和一个升流管的双回路的热虹吸管热交换器。升流管1和回流管3的矩形形状允许流体通过水平微通道扁管升流管段5、水平微通道扁管回流管6进入到管壁中，而不会涌入其内部，升流管和回流管中没有任何突出，这些突起会干扰升流管和回流管内的流体流动，并扰乱流体进出的冷凝器扁平微通道管顺畅流动。热虹吸管热交换器中工作流体的循环流量将增加25％或更多。矩形升流管1和回流管3在空气流方向上的前部面积比圆形升流管小25％以上，因此，图2和图4(a)-图4(b)中冷凝器2的前部宽度更大，这会增加可用的传热表面积，降低风速以减少空气流的压降，从而使风扇功率消耗降低25％或更多，并使设备非常紧凑。

图4(b)所示，在两个回流管和一个升流管的双回路的热虹吸管热交换器中，流体从顶部或侧面进入微通道蒸发器4中由蒸发器基板20和蒸发器盖板19形成的用于进入的入口狭缝7。

如图4(c)从微通道蒸发器4的一端到另一端具有单个循环流，或具有双循环流；其中来自回流管3的流体进入顶部盖板19的中部并通过两端的升流管1 分流，或，来自两个回流管3的流体从两端进入微通道蒸发器4，并从顶部盖板19的中间留到升流管1底部。进入蒸发器的入口流通过入口狭缝7得以稳定，入口狭缝7还可以实现向多个微通道管的流量分配，并防止蒸汽回流到回流管 3中。

如图4(d)所示，入口狭缝7的几何形状可通在底板10两侧上设置微脊21，以防止在制造过程中钎焊或钎焊材料流入狭缝并阻塞狭窄的狭缝。

如图4(e)所示，对于单回路热虹吸管热交换器，水平微通道扁管升流管段、水平微通道扁管回流管部分6的长度根据要冷却的电子设备的位置和尺寸而变短或变长。

如图5所示，虽然回流管3或升流管1的位置通常在中心，但可以将其移动到偏心位置，具体情况根据待冷却的电子元件在电子封装中的位置确定。在这种情况下，蒸发器的位置移动到与待冷却的电子设备一致，宽度较短的冷凝器37，与带有微通道的短水平扁管升流管段39对应，宽度较长的冷凝器38与带有微通道的长水平扁管升流管段40对应。

图6(a)-图6(c)所示，水平微通道扁管升流管段5、水平微通道扁管回流管部分6连接到微通道蒸发器4的出口和入口区域22，且内部设置有微通道扁管 8。微通道蒸发器4中包括微通道23，蒸发器的底板上设置翅片24以及蒸发器盖板设置截止盖25。与传统的圆形管段相比，水平微通道扁管升流管段5、水平微通道扁管回流管部分6用于改善工作流体从微通道蒸发器4的出口到升流管1底部入口的传输。通过在微通道蒸发器4内的多个微通道出口处以及在升流管1入口处设置形状、宽度和高度相同的横截面，从而减少压降，增加热虹吸循环流量。类似地，可以在图2所示的回流管)的出口和微通道蒸发器4的入口之间应用相同的布置。这样设置减少至少20％的流阻，增加了流循环热虹吸管热交换器的热效率，可以消散至少20％的热通量。

如图7所示，是双回路热虹吸管热交换器的一个侧边，显示了冷凝器2，微通道蒸发器4，升流管1，回流管3和水平微通道扁管升流管段5。冷凝器2 的高度、宽度和深度是可变的(未显示)，因此可以更改其大小以适合不同待冷却电子产品的需求。微通道蒸发器4高度、宽度和长度可变(未示出)以适应待冷却的电子元件的尺寸。为了适应冷凝器2和微通道蒸发器4的尺寸变化，水平微通道扁管升流管段5的尺寸也是可变的，水平微通道扁管回流管部分6 的尺寸也可以适应性改变。

如图8(a)-图8(c)所示，冷凝器2中使用的三种不同类型的翅片：具有或不具有锯齿的平板状翅片26，百叶窗翅片27和条状翅片28。这三种翅片中的一种或任意两种的组合或三种都可以进入同一冷凝器2中。翅片类型为翅片被铜焊在冷凝器中的扁平微通道管9之间。翅片及其在冷凝器中的组合的选择最合适的解决方案，以满足体积空气流量，空气压降和风扇能耗的需求。

冷凝器中扁平微通道管9的宽度及条状翅片26、百叶窗的翅片27、平翅片 28的宽度可以从25mm更改为100mm以上，以提供额外的传热表面积给冷凝器 2进行冷却。本发明的设计可以使用多种不同尺寸的冷凝器，以及与冷凝器尺寸适应的微通道蒸发器4，不受尺寸限制。本发明的热虹吸管热交换器具有非常通用的基本形状，可以轻松更改以适应众多应用，降低制造成本。

如图9(a)-图9(b)所示，升流管1和回流管3的顶板是平坦的，并且与冷凝器2的翅片区域的顶部成一直线30，从而阻止了任何旁路上的空气。如有必要，将空气阻挡材料放置在冷凝器2的顶部以建立管道边界。在冷凝器2下方，水平微通道扁管升流管段5、水平微通道扁管回流管部分6上方和下方(未显示) 以及在微通道蒸发器4旁边均设置空气阻挡材料29防止空气进入。

如图10所示，在蒸发器盖板19和蒸发器基板20之间形成微通道23，为了使微通道蒸发器4用于高压工作流体并防止其蒸发器盖板19和蒸发器基板 20承受翅片区域的工作流体的较大的内部压力时产生不利的变形，设置固定在蒸发器盖板19上的支撑肋31、固定在蒸发器基板20的蒸发器盖板的支撑肋32，支撑肋31、支撑肋32通过钎焊形成。蒸发器底板上的翅片24用于形成微通道 23，而蒸发器盖板19是微通道的顶部。微通道的高度比宽的比例至少是5：1，从而使蒸发器基板20底面上的热传递表面积与加加热底面积的比率至少为5:1，与相同通道宽度的方形通道或低纵横比通道相比，流动阻力大大降低了50％以上，并允许热虹吸管热交换器实现更高的热虹吸循环流量，从而使得至少25％的热通量被冷却。在本发明的一种实施例中，内部散热片的数量和尺寸是可变的，以适应应用需求和不同工作流体的选择。

如图11(a)所示，当待冷却的电子器件与热虹吸管热交换器垂直时的示意图。在这种情况下，冷凝器2放置在微通道蒸发器4的上方，并如图11的所示垂直定向，冷凝器矩形入口集管33在顶部，冷凝器矩形出口集管34在底部和呈水平方向，立式微通道扁管升流管35将微通道蒸发器4的出口连接到矩形入口集管33，立式微通道扁管回流管36将出口集管34连接到微通道蒸发器4的入口。扁平微通道管9在冷凝器2内垂直定向。根据可用空间，矩形出口集管 34可以在微通道蒸发器4顶部的上方或下方。

如图11(b)所示，冷凝器2水平放置，一侧设置冷凝器矩形入口集管33的，另一侧设置冷凝器矩形出口集管34，且两者均垂直放置。立式微通道扁管升流管35将微通道蒸发器4的出口连接到矩形入口集管33，立式微通道扁管回流管36将矩形出口集管34连接到微通道蒸发器4的入口。在这种情况下，扁平微通道管9在冷凝器2内内水平定向。

可选地，冷凝器2以垂直和水平之间的角度定向，冷凝器矩形出口集管34 在冷凝器矩形入口集管33的下方。图4(b)或图4(d)中的双回路热虹吸管热交换器可用于冷却图11(a)中的垂直电子表面，只需简单调整升流管1、回流管3、立式微通道扁管升流管35和立式微通道扁管回流管36、冷凝器矩形入口集管 33矩形出口集管34的位置。

如图12(a)-图12(f)所示，两个或更多个电子元件42并排，前后和附近在蒸发器冷却面41上冷却的情况。电子元件42可以具有相同的尺寸或不同的尺寸。如图10所示，热虹吸管热交换器通过一个带有微通道23的蒸发器冷却面 41冷却这些元件，其中热虹吸管热交换器可以是图4(a)-图4(d)所示的单回路或双回路配置。在图12中，为了冷却多个电子元件，热虹吸管热交换器还可利用两个或多个通过圆形管或微通道扁管8连接在一起的两个(或更多个)平行流模式的微通道蒸发器43、两台(或更多台)串联流式微通道蒸发器44、并联和串联组合的4个(或更多)微通道蒸发器阵列45、处于分流模式两个微通道蒸发器46、处于分流模式两个微通道蒸发器47。这些微通道蒸发器中的每一个或多个用于冷却待冷却的电子元件42。多个蒸发器可以以串联流式微通道蒸发器44连接到热虹吸流回路中，也可以采用平行流模式的微通道蒸发器43连接接到热虹吸流回路中。

本发明提出了一种新型的更紧凑型的热虹吸管热交换器，该热虹吸管热交换器显着地减少了热虹吸管热交换器内部流体流动回路的流动阻力，并增加了空气流入冷凝器的前部有效热交换翅片面积，因此在给定冷凝器和蒸发器之间给定有限高度时(通常小于90mm)可极大提高可去除的热负荷和热通量。特别是，正面矩形升流管和回流管只有传统圆形升流管的正面面积的一半左右，这使气流的表面积更大(增加20-40％)，冷凝器表面积更大可以通过较低的空气流量和较低的压降来交换热量，从而显着降低风扇功耗(降低20-90％)。从蒸发器出口到升流管底部的分配管也从圆形(具有较大的前表面积)变为具有内部微通道(具有较高的机械强度)和较大前部面积的扁平管。另外，此新型热虹吸管热交换器中可以从单个循环流动回路变化成一个公共的中央回流管并联运行的两个循环回路，或者具有一个公共的中央升流管和两个并联的回流管；使用两个并联的流动回路可大大减小热虹吸管热交换器内部的流阻，并大大提高工作流体的流量，从而大大增加了热虹吸管热交换器可从电子设备上去除的热负荷和热通量。此外，使用具有低流动阻力的窄缝来稳定工作流体在蒸发器入口处的流动，以防止发生流动不稳定性。

本发明提出的热虹吸管热交换器通过改进性能以处理更高的热通量并减少冷却其冷凝器的能量消耗。首先，已经开发了矩形的升流管和回流管，相对于现有技术中圆形的前管减小其前部面积，从而增加用于冷却空气流的冷凝器的前部面积；其次，提出一种带有内部肋的微通道扁管，用于将蒸发器连接到升流管和回流管；第三，提出一种新型的蒸发器中微通道的入口狭缝位于微通道蒸发器内的每个微通道的入口处，以稳定流量并防止蒸气气泡回流；第四，提出了一种双回路热虹吸管热交换器，其中两个热虹吸回路通过共用一个回流管或一个升流管而连接在一起形成一个流体系统。所有这些都有两个共同的目标：

(i)增加热虹吸管热交换器中的流量以增加蒸发器可以散发的热通量水平；

(ii)增加冷凝器的冷却能力，从而用较低的流体体积就可以完成冷却，进而减少风扇的电能消耗。

本发明提供的用于电子产品冷却的热虹吸管热交换器由微通道蒸发器组成，微通道蒸发器连接到一个或多个矩形升流管，升流管连接到一个或多个冷凝器，冷凝器连接到一个或多个矩形回流管又连接到微通道蒸发器的入口。升流管和回流管的矩形横截面形状替代了常规圆形形状，并且内部容积较小，因此使热虹吸冷却系统工作所需的工作流体质量减少了25％或者更多；相对于圆形升流管和回流管，矩形形状还可以减少其前端面积25％或更多，这使冷凝器的宽度可以大得多，以增加空气流量，增加冷凝器的表面积(s)或减小空气通过冷凝器的流动阻力，从而减少风扇的空气消耗功率。垂直升流管(或回流管)还可以在蒸发器的出口(或入口)之间包括进口(或出口)微通道扁管，微通道扁管的形状与圆形管相比前部区域狭窄，可以增加冷凝器的前部面积，但在气流方向上较宽，从而不增加内部工作流体的流阻，而水平微通道扁管可以在内部具有一个或多个通道，也可以设置多个内部加强肋以承受工作流体的内部压力。组成冷凝器的微通道扁平管被焊接到矩形的升流管和回流管中，因设置了限位台阶而不会像传统的冷凝器那样在其内部突出，这使得升流管和回流管内部的流动阻力较小。因此，使热虹吸管热交换器工作流体的流量增加了25％以上。在蒸发器，冷凝器，升流管和回流管中以及在这些组件之间的连接处具有非常低的流阻和低压降阻力，以实现热虹吸流，从而使热虹吸流率提高了25％或更多。热虹吸流速的增加减少了离开蒸发器的出口蒸气比率，从而避免达到烧干条件。此外，较高的热虹吸循环流量使对于重力驱动流在给定高度下的冷凝器和蒸发器之间消除的热负荷和热通量增加了25％以上。另外，可以改变热虹吸管热交换器中的单个循环流动回路，以使两个循环回路与一个公共回流管或一个公共升流管并联运行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热虹吸管热交换器，其特征在于，包括：蒸发器、升流管、冷凝器、回流管；

所述蒸发器的出口与所述升流管的入口连接，所述升流管的出口与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述回流管的顶部连接，所述回流管的液体向下输送到所述冷凝器的入口；

所述升流管和所述回流管是矩形管；所述蒸发器是微通道蒸发器，所述微通道蒸发器的底板设置翅片；所述冷凝器包括至少一个扁平微通道管。

2.如权利要求1所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，包括两个热虹吸回路：两个所述热虹吸回路共用一个所述回流管，所述蒸发器与所述升流管之间通过微通道扁管连接；所述升流管的另一端与所述冷凝器的所述扁平微通道管连接；

或，两个所述热虹吸回路共用一个所述升流管，所述蒸发器与所述回流管之间通过微通道扁管连接；所述回流管的另一端与所述冷凝器的所述扁平微通道管连接。

3.如权利要求2所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述微通道扁管包括至少两条通道且所述微通道扁管内部设置至少一条肋条。

4.如权利要求2所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，两个所述热虹吸回路的冷凝器的大小相同或不同。

5.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述回流管的侧壁和/或后壁、所述升流管的侧壁和/或后壁的内表面或外表面设置加强筋。

6.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述微通道蒸发器的基板和盖板形成入口狭缝；所述入口狭缝通过的几何形状通过所述升流管或所述回流管的底板两侧上设置微脊形成。

7.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述蒸发器的基板和盖板之间形成微通道，且所述基板和所述盖板上设置支撑肋；所述微通道的高度比宽的比例至少是5:1。

8.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述冷凝器与所述蒸发器是相互平行、相互垂直或呈角度设置。

9.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，所述升流管和所述回流管的顶板是平的，并且与所述冷凝器的翅片区域的顶部成一直线。

10.如权利要求1-4任一所述的热虹吸管热交换器，其特征在于，还包括通过微通道扁管连接在一起的至少两个平流模式的微通道蒸发器、至少两个串联流式微通道蒸发器、至少四个并联和串联组合的微通道蒸发器阵列或至少两个分流模式的微通道蒸发器。