[發(fā)明專利]用于冷卻電氣構(gòu)件的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310103104.0
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103369927A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.W.布雷
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;B64D13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴(yán)志軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于冷卻電氣構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

許多電氣構(gòu)件(例如，載于飛行器上的電氣構(gòu)件)的性能依賴于電氣構(gòu)件操作的溫度。具體而言，許多電氣構(gòu)件在操作期間生成熱量。熱量可積聚到電氣構(gòu)件的操作溫度負(fù)面地影響電氣構(gòu)件的性能的程度。例如，當(dāng)處理器在更高操作溫度下操作時(shí)，處理器處理信號的速度可降低。此外且例如，當(dāng)電功率構(gòu)件在更高操作溫度下操作時(shí)，供應(yīng)電功率的電功率構(gòu)件的效率可降低。更高操作溫度還可減少電氣構(gòu)件的使用壽命。因此，可期望在電氣構(gòu)件的操作期間冷卻該電氣構(gòu)件，以將電氣構(gòu)件的操作溫度維持在預(yù)定閾值以下。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于冷卻電氣構(gòu)件的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)包括液化天然氣(LNG)的供應(yīng)設(shè)備和散熱器(heat?sink)，該散熱器構(gòu)造為定位成與電氣構(gòu)件熱連通。冷卻系統(tǒng)還包括LNG導(dǎo)管，其構(gòu)造成在散熱器與LNG供應(yīng)設(shè)備之間互連，使得LNG導(dǎo)管構(gòu)造成將LNG從供應(yīng)設(shè)備運(yùn)送至散熱器。泵構(gòu)造成操作地與LNG供應(yīng)設(shè)備連接成流體連通。泵構(gòu)造成使LNG在LNG導(dǎo)管內(nèi)從供應(yīng)設(shè)備移動(dòng)至散熱器。

所述散熱器包括內(nèi)表面，所述LNG導(dǎo)管與所述散熱器的內(nèi)表面接合。

所述散熱器構(gòu)造為定位成通過以下中的至少一種與所述電氣構(gòu)件熱連通：與所述電氣構(gòu)件的接合；或者與熱界面材料的接合，所述熱界面材料與所述電氣構(gòu)件接合。

所述LNG導(dǎo)管包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁限定構(gòu)造成運(yùn)送所述LNG的內(nèi)通路，外通路限定在所述內(nèi)壁與所述外壁之間，所述外通路包括真空。

在另一實(shí)施例中，提供一種用于冷卻電氣構(gòu)件的方法。該方法包括將液化天然氣(LNG)的流從LNG供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)到散熱器，該散熱器定位成與電氣構(gòu)件熱連通。該方法還包括通過使用LNG從散熱器吸收熱量而耗散來自電氣構(gòu)件的熱量。

供應(yīng)所述LNG流包括從飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料箱供應(yīng)所述LNG流。

通過使用所述LNG從所述散熱器吸收熱量而耗散來自所述電氣構(gòu)件的熱量包括使所述LNG至少部分地蒸發(fā)。

通過使用所述LNG從所述散熱器吸收熱量而耗散來自所述電氣構(gòu)件的熱量包括朝供應(yīng)溫度增加所述LNG的溫度，在所述供應(yīng)溫度下，所述LNG以氣態(tài)供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)以由所述發(fā)動(dòng)機(jī)用作燃料。

所述電氣構(gòu)件構(gòu)造成用于在飛行器上使用。

在另一實(shí)施例中，一種飛行器包括機(jī)身、載于機(jī)身上的電氣構(gòu)件以及載于機(jī)身上的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括液化天然氣(LNG)的供應(yīng)設(shè)備、散熱器以及LNG導(dǎo)管，散熱器定位成與電氣構(gòu)件熱連通，LNG導(dǎo)管在散熱器與LNG供應(yīng)設(shè)備之間互連，使得LNG導(dǎo)管構(gòu)造成將LNG從供應(yīng)設(shè)備運(yùn)送到散熱器。泵操作地與LNG供應(yīng)設(shè)備連接成流體連通。泵構(gòu)造成使LNG在LNG導(dǎo)管內(nèi)從供應(yīng)設(shè)備移動(dòng)至散熱器。

所述飛行器包括載于所述機(jī)身上的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述飛行器包括載于所述機(jī)身上用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)以氣態(tài)供應(yīng)LNG的燃料箱，所述燃料箱包括所述LNG供應(yīng)設(shè)備。

所述飛行器包括載于所述機(jī)身上的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述LNG以氣態(tài)用作發(fā)動(dòng)機(jī)用的燃料，所述散熱器構(gòu)造成朝供應(yīng)溫度增加所述LNG的溫度，在所述供應(yīng)溫度下，所述LNG以氣態(tài)供應(yīng)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)。

所述LNG導(dǎo)管包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁限定構(gòu)造成運(yùn)送所述LNG的內(nèi)通路，外通路限定在所述內(nèi)壁與所述外壁之間，所述外通路包括真空。

附圖說明

圖1是用于冷卻電氣構(gòu)件的冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。

圖2是飛行器的實(shí)施例的示意圖。

圖3是示出用于冷卻電氣構(gòu)件的方法的實(shí)施例的流程圖。

圖4是散熱器的實(shí)施例的透視圖。

圖5是散熱器的另一實(shí)施例的透視圖。

圖6是液化天然氣(LNG)導(dǎo)管的實(shí)施例的一部分的剖視圖。

具體實(shí)施方式

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解某些實(shí)施例的以下詳細(xì)描述。應(yīng)該理解，各種實(shí)施例不限于附圖中所示的布置和工具。

如本文中所用的，以單數(shù)或前接用詞“一”或“一個(gè)”敘述的元件或步驟應(yīng)被理解為不排除多個(gè)所述元件或步驟，除非明確陳述了這種排除。而且，對“一個(gè)實(shí)施例”的提及并不意圖被解釋為排除也合并了所述特征的另外實(shí)施例的存在。而且，除非明確陳述為相反，否則“包括”或“具有”一個(gè)或多個(gè)具有特定性質(zhì)的元件的實(shí)施例可包括不具有該性質(zhì)的另外的這種元件。