[發明專利]用于熱移除或熱傳遞的熱交換器裝置和方法

有效

• 申請號: 200980129769.0
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN102112939A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 杰弗里·P·科普洛
• 申請（專利權）人: 桑迪亞國家實驗室
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;H01L23/34
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

1.一種設備，其包括：

熱傳導結構，其可適于與熱負載熱接觸；以及

熱傳遞結構，其浸沒在周圍媒介中，所述熱傳遞結構耦合到所述熱傳導結構而形成夾在所述熱傳導結構與所述熱傳遞結構之間的氣體填充間隙區，所述氣體填充間隙區具有大體上低的熱阻，所述熱傳遞結構可相對于所述熱傳導結構移動。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述熱傳遞結構具備包括以下各項中的一者或一者以上的表面特征：鰭狀物、翼片、葉片、通道、導管、銷、柱、板、狹槽、突出物、凹口、穿孔、孔、帶紋理表面、分段元件、交錯元件和光滑表面。

3.根據權利要求1所述的設備，其進一步包括適于維持所述氣體填充間隙區的軸承結構。

4.根據權利要求1所述的設備，其進一步包括適于使所述熱傳遞結構相對于所述周圍媒介和/或熱傳導結構旋轉和/或平移的機構。

5.根據權利要求1所述的設備，其進一步包括用于調整所述氣體填充間隙區的尺寸的構件。

6.根據權利要求1所述的設備，其中所述氣體填充間隙區的尺寸未經調節、經被動式調節、主動式調節或其合適組合。

7.根據權利要求1所述的設備，其中所述間隙距離大體上為零，以便準許所述熱傳遞結構與所述熱傳導結構之間的滑動接觸。

8.根據權利要求1所述的設備，其中所述熱傳導結構和所述熱傳遞結構的表面包括潤滑劑涂層、抗摩擦涂層或所述兩者。

9.根據權利要求1所述的設備，其中所述周圍媒介包括純氣體或氣體混合物。

10.根據權利要求1所述的設備，其中所述氣體填充間隙區包括純氣體或氣體混合物。

11.根據權利要求1所述的設備，且其進一步包括：

入口，其適于將從建筑物和/或封閉物外部接收的空氣引導到所述熱傳遞結構；以及

出口，其適于將來自所述熱傳遞結構的受熱空氣引導到所述建筑物和/或封閉物外部。

12.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備適于對一個或一個以上有源和/或無源電子組件的熱管理，所述電子組件包含但不限于電阻器、電容器、電感器、變壓器、二極管、整流器、晶閘管、晶體管、放大器、集成電路、顯示器驅動器、線路驅動器、緩沖器、微處理器、中央處理單元、圖形處理單元、協處理器、變換器、傳感器、致動器、電源、交流/直流轉換器、直流/交流轉換器、直流/直流轉換器、交流/交流轉換器或印刷電路組合件。

13.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備適于對含有一個或一個以上熱負載的建筑物、封閉物或設備的熱管理，所述建筑物、封閉物或設備例如為發電廠、工廠、計算機數據中心、計算機服務器群、商業建筑物、實驗室、辦公室、公共空間、住宅區、運輸交通工具、儀器或機器。

14.一種設備，其包括一個或一個以上熱交換器，所述熱交換器例如為加熱器、空氣調節器、冷藏箱、冷凍器、吸收式冷凍機、蒸發冷卻器、熱儲存器、冷凝器、輻射器、熱泵、熱引擎、電動機或發電機，其中所述熱交換器中的一者或一者以上包括根據權利要求1所述的設備。

15.根據權利要求2所述的設備，其中所述表面特征是在向前掃掠、向后掃掠和/或徑向定向上安置。

16.根據權利要求3所述的設備，其中所述軸承結構適于提供所述熱傳導結構與所述熱傳遞結構之間的大體上低的摩擦。

17.根據權利要求3所述的設備，其中所述軸承結構包括流體動力學氣體軸承、流體靜力學氣體軸承、磁性軸承、機械軸承和/或軸襯結構中的一者或一者以上。

18.根據權利要求3所述的設備，其中所述軸承結構包括流體動力學氣體軸承，且進一步提供一個或一個以上適于減少或消除熱傳導結構與熱傳遞結構的表面之間的機械接觸的機構。

19.根據權利要求3所述的設備，其中所述軸承結構包括流體靜力學氣體軸承，且進一步包括位于所述熱傳遞結構上的螺旋凹槽或其它表面特征，其中所述螺旋凹槽或其它表面特征提供向所述熱傳遞結構賦予旋轉的構件。

20.根據權利要求4所述的設備，其進一步包括一個或一個以上適于維持大體上恒定的旋轉軸的機構。