[發明專利]用于嵌入式環境的熱學管理系統及其制作方法

有效

• 申請號: 200780045121.6
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101548255A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 梅麥特·阿里克;查爾斯·F·沃爾夫;約根·V·厄特卡;查爾斯·E·西利;戴維·S·斯萊頓;威廉·H·利肯巴克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明一般涉及熱學管理系統，更特別涉及用于嵌入式環境的熱學管理 系統。

背景技術

具有嵌入式電子系統的環境，以下稱為嵌入式環境或加熱環境，對于熱 學管理帶來了挑戰。這種系統產生廢熱作為其正常工作的一部分，必須除去 這些熱量，以使嵌入式電子件正常工作并保持可靠性。鑒于空間有限，所以 設計冷卻嵌入式電子件的熱學管理系統是一項嚴峻的挑戰。嵌入式電子系統 的示例包括單片機、可編程邏輯控制器(PLC)、操作員接口計算機、便攜 式計算機、移動電話、個人數字助理(PDA)、個人袖珍計算機以及其他電 子設備，對于熱學管理系統來說，只有有限的可用空間。已經知道，使用被 動冷卻式散熱器或者強制空氣冷卻作為熱學管理系統，協助從電子部件帶走 熱量。此外，還知道將電子部件產生的熱量傳遞給安裝電子部件的印刷電路 板，從而讓熱量從較小的區域向較大的區域遷移。

發明內容

本發明包括涉及加熱環境所用熱學管理系統的實施方式，所述熱學管理 系統包括普里莫噴射器(pleumo-jet)。普里莫噴射器包括至少一個限定腔體 的壁，位于所述至少一個壁上的至少一種活性材料；和位于所述至少一個壁 上并包圍所述腔體的柔順材料。柔順材料具有至少一個開口，以便于所述腔 體和所述加熱環境之間的流體連通。

本發明包括涉及普里莫噴射器的實施方式，該普里莫噴射器包括第一撓 性結構、第二撓性結構、位于第一和第二撓性結構至少其中一方之上的至少 一種活性材料；和位于所述第一和第二撓性結構之間并限定腔體的柔順材 料。柔順材料包括至少一個開口，以便于所述腔體和所述環境之間的流體連 通。

本發明包括涉及用于加熱環境的冷卻系統的實施方式。所述冷卻系統包 括基底，其具有一個自由端和一個錨定端；位于所述基底上的至少一個壓電 設備；向所述至少一個壓電設備提供電流的電路。

本發明包括涉及制作普里莫噴射器的方法的實施方式。所述方法包括提 供一對撓性結構，至少其中一個結構連接有活性材料；將柔順材料連接到所 述一對撓性結構之間，所述彈性材料具有至少一個開口；和將電觸點添加到 所述一對撓性結構上。

從以下本發明優選實施方式的詳細說明中，將更容易理解本發明的所述 優勢和其他優勢以及特征，所述優選實施方式參照附圖給出。

附圖說明

圖1是采用根據本發明的實施方式構造的普里莫噴射器的熱學管理系統 的截面側視圖；

圖2是示出普里莫噴射器處于不同位置的圖1所示熱學管理系統的截面 側視圖；

圖3是根據本發明實施方式構造的熱學管理系統的頂視圖；

圖4是沿著線IV-IV切開的圖3所示熱學管理系統的截面側視圖；

圖5是根據本發明實施方式構造的普里莫噴射器的頂視圖；

圖6是根據本發明實施方式構造的普里莫噴射器的頂視圖；

圖7是圖6所示普里莫噴射器的側視圖；

圖8是采用根據本發明實施方式構造的壓電驅動的撓性冷卻設備的熱學 管理系統的示意圖；

圖9是示出壓電驅動的撓性冷卻設備處于不同位置的圖8所示熱學管理 系統的示意圖；

圖10示出了根據本發明實施方式形成普里莫噴射器的過程步驟。

具體實施方式

參照圖1和2，示出的熱學管理系統10包括以截面圖示出并置于印刷電 路板組件(PCA)30附近的普里莫噴射器(pleumo-jet)12，PCA?30具有多 個需要冷卻的電子部件32a-d。雖然參照本發明實施方式描述了PCA?30，但 是應該理解熱學管理系統10可以用于任何適當的嵌入式環境并且參照PCA 30進行描述僅僅是為了便于說明。PCA?30可以用于任何數目的小型電子設 備中的加熱環境中，諸如例如單片機、可編程邏輯控制器(PLC)、便攜計 算機、移動電話、個人數字助理(PDA)、個人袖珍計算機等等。普里莫噴 射器12的尺寸確定為適合其用途，并且一般為細觀尺度(meso-scale)或微 觀尺度(micro-scale)。