[發明專利]可變位置冷卻設備

無效

• 申請號: 200580037439.0
• 申請日: 2005-10-12
• 公開（公告）號: CN101053289A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 菲利普·E·圖瑪
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;G06F1/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉建功;車文

技術領域

本發明總體上涉及一種用來冷卻電子部件的裝置，更具體地講，涉及根據裝置的工作狀態調節其暴露于周圍空氣的表面的裝置。

背景技術

隨著電子系統變得更加緊湊，不斷希望增加離開散熱部件的傳熱速率。雖然具有許多被構想用于緊湊裝置的傳熱技術，但難以為該裝置內的有效空間內部件提供充分的冷卻。

雖然已經在例如膝上型計算機的小的電子裝置中使用強制空氣對流，但強制空氣對流方法具有實際限制。在強制空氣對流系統中，提供充分的冷卻所需的空氣量通常產生不希望有的噪音級，并且可消耗便攜式裝置中的電池壽命。

用來冷卻散熱部件的另一方法涉及在傳熱袋中使用流體。傳熱袋通常由軟的、耐用的且空氣不能滲透的薄膜制成。這些袋充滿有導熱的流體并通常放置在發熱部件和環境之間。

雖然傳熱袋已用于一些冷卻系統中，但傳熱袋在例如膝上型計算機的小的電子裝置中的使用至少部分受限制，這是因為計算機機箱內的有限的可用空間量和它們的用于有效冷卻的表面積需求。因此，不斷需要提供廉價的、安靜的且有效的冷卻系統以便冷卻小的電子裝置，該冷卻系統最小化裝置內的空間的使用。

發明內容

本發明大體涉及一種用來冷卻電子部件的裝置，并且更具體地涉及一種根據裝置的工作狀態調節其暴露于周圍空氣的表面的裝置。在一個方面，所述裝置起到熱虹吸的作用。

在本發明的一個方面，可變位置冷卻設備包括基底和膨脹室，該膨脹室具有大體上流體不可滲透的至少一個側壁。該側壁限定可在第一體積和第二體積之間膨脹的封閉容積。第二體積可以是膨脹室在充分打開時的體積，或者是閉合體積和完全打開體積之間的任何其它體積。側壁也具有固定到基底的近端、與近端相對的遠端、鄰近封閉容積的內表面和與內表面相對的外表面。傳熱流體布置在所述封閉容積內，并且當封閉容積從第一體積膨脹到第二體積時，所述遠端從鄰近基底的第一位置移動到第二位置。

在一些實施例中，使用多個膨脹室以形成可變位置冷卻設備。在又一些實施例中，活動部件固定到多個膨脹室的遠端。在一些實施例中，在所述膨脹室的所述第一體積下，偏壓元件與基底和活動部件協作以迫使所述遠端鄰近基底。

在一些實施例中，在第二位置中，側壁的遠端離開基底至少1厘米。在其它實施例中，在第二位置中，側壁的遠端離開基底至少1厘米。在又一些實施例中，在所述第二位置中，所述遠端離開基底至少5厘米。

在本發明的一些實施例中，膨脹室的側壁具有波狀部分。膨脹室的側壁也可包括適合用來顯示圖形的區域。當封閉容積處于所述第二體積時，圖形變得可見。當封閉容積處于第一體積時，圖形被隱藏。在一些實施例中，膨脹室的側壁包括當封閉容積處于第二體積時可見的幾何形狀。

在本發明的一些方面，膨脹室與散熱部件流體連通。在一些實施例中，用在膨脹室中的傳熱流體包括全氟化碳、氫氟烴、氫氟醚和氟化酮中的至少一種。

在本發明的一些實施例中，膨脹室的側壁包括聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋薄膜中的至少一種。

本發明的可變位置冷卻設備可連接到計算機機箱。本發明的可變位置冷卻設備也可用作較大冷卻系統中的部件。

在一些實施例中，可變位置冷卻設備包括基底、可在第一位置和第二位置之間移動的活動部件和膨脹室。膨脹室具有固定到基底的近端和固定到活動部件的遠端。膨脹室充滿有傳熱流體。隨著傳熱流體的蒸汽壓力變化，活動部件在第一位置和第二位置之間移動。

本發明也提供用來冷卻散熱部件的方法。該方法包括提供一種膨脹室，該膨脹室包括傳熱流體和大體上流體不可滲透的至少一個側壁。該側壁限定可在第一體積和第二體積之間膨脹的封閉容積。通過加熱傳熱流體，傳熱流體的蒸汽壓力增加。隨著膨脹室從第一體積膨脹到第二體積，增加的蒸汽壓力引起側壁移動。

附圖說明

圖1A是處于閉合位置的本發明示例性實施例的透視圖；

圖1B是處于打開位置的圖1A所示的示例性實施例的透視圖；

圖2A是本發明的示例性傳熱袋的橫截面視圖；

圖2B是圖2A所示的示例性傳熱袋的橫截面視圖，示出連接界面區域；

圖3A是處于閉合位置的本發明示例性實施例的橫截面視圖；

圖3B是處于打開位置的圖3A所示的示例性實施例的橫截面視圖；

圖4A是處于顯示心形的打開位置的本發明示例性實施例的透視圖；

圖4B是處于閉合位置的圖4A所示的示例性實施例的透視圖；

圖5是處于顯示卵形的打開位置的本發明示例性實施例的透視圖；和

圖6是處于打開位置的具有折疊式膨脹室的示例性實施例的橫截面視圖。