[發(fā)明專利]用于瞬態(tài)熱管理的相變散熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628340.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103857264B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.恩格爾哈德特;P.O.斯特利克;L.J.小漢納福德
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣航空系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 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)明涉及一種散熱器。

背景技術(shù)

發(fā)熱裝置，例如印刷電路板，通常包括發(fā)熱部件，例如處理器或電壓調(diào)整器?？梢耘c發(fā)熱裝置一起提供熱平面以形成有助于散熱的組件，通常通過額外的傳導(dǎo)通道來散熱。通常，空氣冷卻和液體冷卻系統(tǒng)用于熱量散發(fā)到環(huán)境中的開放環(huán)境中。在某些情況下，發(fā)熱部件可能在發(fā)熱不斷增加的瞬態(tài)模式下運(yùn)作，因此需要在短時間內(nèi)散發(fā)大量熱量。瞬態(tài)模式可能超出冷卻系統(tǒng)的容量，而這會致使在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的容量過剩，除非冷卻系統(tǒng)的大小足以做出最壞情況下的瞬態(tài)響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明提供一種散熱組件，所述散熱組件包括至少一個發(fā)熱部件和散熱器，所述散熱器包括以傳導(dǎo)方式連接到所述至少一個發(fā)熱部件的相變材料，其中所述相變材料響應(yīng)于從所述發(fā)熱部件向所述相變材料的傳導(dǎo)性傳熱而在至少兩個相之間改變。

作為優(yōu)選，散熱器與所述至少一個發(fā)熱部件發(fā)生直接傳導(dǎo)性接觸。

作為優(yōu)選，散熱器與所述至少一個發(fā)熱部件具有公共平臺。

作為優(yōu)選，散熱器與所述至少一個發(fā)熱部件發(fā)生間接傳導(dǎo)性接觸。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步包括散熱墊，所述散熱墊形成從所述發(fā)熱部件到所述散熱器的傳導(dǎo)通道的至少一部分。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步包括覆蓋在所述發(fā)熱部件的至少一部分上的熱平面，所述散熱墊與所述熱平面鄰接，所述散熱墊形成所述傳導(dǎo)通道的一部分。

作為優(yōu)選，所述散熱器安裝到所述熱平面上。

作為優(yōu)選，至少兩個相包括固體和液體。

作為優(yōu)選，相變材料是石蠟和氨水中的一個。

作為優(yōu)選，相變材料包括高輻射熱傳遞放射率的添加劑材料。

作為優(yōu)選，添加劑材料是炭黑。

作為優(yōu)選，散熱器進(jìn)一步包括固持所述相變材料的導(dǎo)熱框架。

作為優(yōu)選，至少一個發(fā)熱部件配置在印刷電路板上。

在另一方面，一種具有至少一個發(fā)熱部件的印刷電路板（PCB）的蚌殼式組件，所述組件包括：上熱平面；下熱平面，所述下熱平面與所述上平面隔開，以部分限定用于固持所述PCB的PCB空腔；以及散熱器，所述散熱器具有安裝到所述上熱平面和所述下熱平面中的一個熱平面上的相變材料。

作為優(yōu)選，相變材料的至少一部分與所述至少一個發(fā)熱部件對齊。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步包括散熱墊，所述散熱墊與所述至少一個發(fā)熱部件以及以下項(xiàng)中的至少一項(xiàng)直接熱接觸：所述散熱器以及所述上熱平面和所述下熱平面中安裝所述散熱器的一個熱平面。

作為優(yōu)選，散熱墊與所述上熱平面和所述下熱平面中安裝所述散熱器的一個熱平面直接熱接觸。

作為優(yōu)選，散熱墊和所述散熱器位于所述上熱平面和所述下熱平面中安裝所述散熱器的一個熱平面的相反側(cè)上。

作為優(yōu)選，散熱器包括安裝到所述上熱平面的第一散熱器以及安裝到所述下熱平面的第二散熱器。

作為優(yōu)選，相變材料是石蠟和氨水中的一個。

作為優(yōu)選，相變材料包括高輻射熱傳遞放射率的添加劑材料。

作為優(yōu)選，散熱器進(jìn)一步包括固持所述相變材料的導(dǎo)熱框架。

作為優(yōu)選，導(dǎo)熱框架配置成蜂房形。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的印刷電路板組件的截面示意圖，其中發(fā)熱部件與散熱器發(fā)生間接傳導(dǎo)性接觸。

圖2是沿圖1中的線2-2截取的示出散熱器的截面示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的印刷電路板組件的截面示意圖，其中發(fā)熱部件與散熱器發(fā)生直接傳導(dǎo)性接觸。

圖4是示出替代發(fā)熱部件布置的印刷電路板的截面示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的機(jī)箱組件的截面示意圖，其中發(fā)熱部件與散熱器發(fā)生間接傳導(dǎo)性接觸。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種包括至少一個發(fā)熱部件的散熱組件。在圖1所示的實(shí)施例中，印刷電路板組件10被圖示為包括PCB，例如用于操作脈沖激光設(shè)備（未圖示）的脈沖激光控制板（PLCB）12，在PLCB上表面16上具有發(fā)熱部件14，圖示為微處理器。脈沖激光器已知在高電力要求下運(yùn)行，使PCB部件在短時間內(nèi)（以秒計(jì)）發(fā)出大量熱量。盡管圖示了微處理器，但是可以在PCB上提供額外的發(fā)熱部件14，例如電力調(diào)整器、電阻器、電感器、電容器等。