[發明專利]用于薄、低輪廓或高縱橫比的電子裝置的電流體動力流體推動技術

無效

• 申請號: 201110151995.8
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102264214A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: N·朱厄爾-拉森;K·A·霍納;R·戈德曼;M·K·舒維伯特
• 申請（專利權）人: 德塞拉股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K9/00;G06F1/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年5月26日提交的美國臨時專利申請號61/348,716的優先權，并將其全文引入本文作為參考。

技術領域

本申請涉及熱管理，更具體地說，涉及產生離子和電場來推動流體(諸如空氣)的微型冷卻設備作為熱管理解決方案的一部份來散熱。

背景技術

構造成使用流體的離子運動的設備在文獻中有不同的稱謂，如離子風機、電風機、電暈風泵、電流體動力(EFD)裝置、電流體動力(EHD)推進器、EHD氣泵以及EHD流體或空氣推動機。這項技術的某些方面也已用于靜電空氣凈化器或電除塵器等裝置中。

當作為熱管理解決方案的一部分使用時，離子流體推動器可提高冷卻效率，降低振動、減少能耗、減低電子設備溫度和/或噪音的發生。這些特性可以減少整個使用期費用、設備尺寸或體積，以及在某些情況下，可以改善系統性能或用戶的使用感受。

由于電子設備的設計者趨向于越來越小的形狀因數，例如通過蘋果公司售賣iPhone^TM和iPad^TM而普及化的超薄式手持式裝置，因此，部件和子系統的封裝密度造成在熱管理方面的極大挑戰。在某些情況下，可能需要主動散熱策略以便將廢熱排放到周圍環境。在某些情況下，可以無需越過通風邊界的物質傳遞，但是，可能需要或要求在設備內進行傳熱來減少熱點。

離子流體推動器給出了具吸引力的熱管理解決方案的技術部件。所希望的解決方案在于允許離子流體推動器整合在薄的和/或密集式組裝的電子設備中，通常要整合在提供小至2-3mm間隙的處于臨界尺寸的體積中。具體地說，所希望的解決方案在于允許密集封裝高電壓的、產生離子流的EHD部件與電子組件，要不然它們會對靜電放電和/或電磁干擾敏感。在某些情況下，所希望的解決方案在于能控制或減輕某些強場區和/或放電的臭氧副產品。

發明內容

業已發現，在EHD流體推動器設計中用于電磁屏蔽、保留靜電電荷、甚至收集離子流的表面可以有機會形成為電子設備中的其它部件和/或結構的表面或者在電子設備中的其它部件和/或結構的表面上形成。以此方式，可以減小尺寸和增大封裝密度。在某些情況下，EHD流體推動器的靜電操作部份(electrostatically?operative?portion)形成為外殼、EMI屏蔽、電路板和/或熱管或散熱器的內表面或者在所述內表面上形成。視乎這些靜電操作部份的作用，可以施加電介質、電阻和/或臭氧加強或催化涂料或調節處理。

在根據本發明的一些實施例中，一種電子設備包括：外殼；至少一個電子組件，所述電子組件包括一個或多個設置在所述電子組件之上的熱源；以及EHD流體推動器，所述EHD流體推動器配置成所述電子裝置的熱管理系統的一部份；其中所述EHD流體推動器的至少一個靜電操作部份構成所述外殼的內表面或在所述外殼的內表面上構成靜電操作部份。在一些情況下，所述電子裝置的厚度小于約10毫米，以及所述電子裝置的一個或多個橫向尺寸長度超過所述厚度至少10∶1倍。

在一些實施例中，所述EHD流體推動器包括至少一個發射極和至少一個集電極，其中所述至少一個靜電操作部份包括所述集電極靜電操作部份。在一些實施例中，所述至少一個靜電操作部份包括所述外殼的所述內表面的涂覆電介質的場成形部份，所述場成形部份與所述集電極鄰接靜電操作部份。在某些情況下，所述電介質至少部份地以聚酰亞胺薄膜或帶提供，并至少部份地粘貼在所述內表面上面或之上。在某些情況下，所述電介質在含臭氧流體中有抗老化性能。在某些情況下，所述內表面的所述涂覆電介質的場成形部份在所述發射極的上游延伸約三個(3)發射極到集電極的長度。

在一些實施例中，低輪廓裝置還包括所述EHD流體推動器的第二靜電操作部份，所述第二靜電操作部份覆蓋至少一部份的所述電子組件。在某些情況下，所述電子組件的覆蓋部份限定至少一部份的高壓電源，所述高壓電源耦合成激勵所述EHD流體推動器。在某些情況下，所述電子組件包括一塊或多塊電路板以及顯示器。在某些情況下，熱源包括以下的一項或多項：處理器；射頻(RF)或光收發器；以及用于顯示器的照明光源。