[發(fā)明專利]二氧化碳壓縮氣體電子設備冷卻的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880076415.3
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111406313A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 托馬斯·M·加斯;小愛德華·托曼
• 申請（專利權(quán)）人: BAE系統(tǒng)信息和電子系統(tǒng)集成有限公司
• 主分類號: H01L23/34
• 分類號: H01L23/34;H01L23/467;H05K7/20;G06F1/20;F28D15/00;F28F7/00
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉卓然

一種利用壓縮氣體筒冷卻電子設備的系統(tǒng)和方法。小型、輕巧、可擴展的冷卻系統(tǒng)為偏遠地區(qū)的電子組件提供了便攜和冷卻。在一些情況下，一個或多個壓縮氣體筒與計量閥和溫度傳感器一起使用，從而將氣體釋放到與散熱器熱接觸的膨脹室或通道中，該散熱器與電子部件熱接觸。

技術領域

本公開涉及電子設備的冷卻，并且更具體地涉及使用壓縮氣體來冷卻電子設備的領域。

背景技術

電子組件的主動冷卻方法通常包括通過可傳導冷卻板進行液體冷卻，通過使用風扇或供氣系統(tǒng)進行強制對流，或?qū)⒔M件散熱掉較大熱量的純可傳導方法。在某些應用中，以上緩解策略可能無法完全滿足環(huán)境要求，或者由于各種原因可能無法實際實施。在某些情況下，僅在一定的時間間隔內(nèi)需要冷卻要求，因此復雜或昂貴的冷卻基礎設施在經(jīng)濟上不劃算。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一方面是一種壓縮氣體冷卻系統(tǒng)，包括：至少一個壓縮氣體筒(cartridge)，其具有螺紋端；計量閥，其連接至至少一個壓縮氣體筒；控制器，其用于響應于來自至少一個溫度傳感器的溫度閾值信息來致動計量閥；膨脹室，其流體連接至計量閥；散熱器，其與電子部件熱接觸。

壓縮氣體電子設備冷卻系統(tǒng)的一個實施例是，其中，壓縮氣體筒是二氧化碳。在某些情況下，至少一個壓縮氣體筒是兩個筒。

在某些實施例中，散熱器包含鋁。在某些情況下，螺紋接口用作至少一個壓縮氣體筒的連接。

在壓縮氣體電子設備冷卻系統(tǒng)的另一實施例中，該系統(tǒng)還包括經(jīng)由溫度感測電路致動的控制閥。

本公開的另一方面是一種冷卻電子設備的方法，包括：提供至少一個與計量閥連通的壓縮氣體筒；用溫度傳感器感測至少一個電子部件的溫度；提供膨脹室，其連接至計量閥并與散熱器熱接觸，散熱器與電子部件熱接觸；確定已經(jīng)達到了散熱器的閾值溫度；響應于由溫度傳感器感測到的溫度閾值，經(jīng)由控制器來致動計量閥；在一段時間內(nèi)將壓縮氣體從壓縮氣體筒釋放到膨脹室中；通過傳導，將較冷的溫度從膨脹室傳遞到散熱器；通過傳導，將較冷的溫度從散熱器傳遞到電子部件，直到達到散熱器的溫度設定點為止；關閉計量閥，直到達到溫度閾值。

電子設備冷卻方法的一個實施例是，其中壓縮氣體筒是二氧化碳。在某些情況下，至少一個壓縮氣體筒是兩個筒。

電子設備冷卻方法的另一個實施例是，其中，溫度閾值為70℃。在某些情況下，溫度設定點為0℃。在某些實施例中，時間段在10分鐘至15分鐘之間。

在某些實施例中，散熱器包含鋁。在某些情況下，螺紋接口用作至少一個壓縮氣體筒的連接。

電子設備冷卻方法的又一實施例還包括控制閥，其由溫度感測電路來致動。

本公開的又一方面是一種壓縮氣體冷卻系統(tǒng)，其包括：至少一個壓縮氣體筒，其具有螺紋端；計量閥，其通過螺紋接口而連接至至少一個壓縮氣體筒；控制器，其響應于來自至少一個溫度傳感器的溫度閾值信息來致動計量閥；鋁散熱器，其具有內(nèi)部冷卻劑通道，該通道將排出的壓縮氣體引導至整個系統(tǒng)并與電子元件熱接觸。

壓縮氣體電子設備冷卻系統(tǒng)的一個實施例是，其中，壓縮氣體筒是二氧化碳。在某些情況下，至少一個壓縮氣體筒是兩個筒。

壓縮氣體電子設備冷卻系統(tǒng)的某些實施例還包括控制閥，其由溫度感測電路而致動。

本公開的這些方面并不意味著是排他性的，并且當結(jié)合以下說明書、所附權(quán)利要求書、和附圖時，本公開的其它特征，方面、和優(yōu)點對于本領域普通技術人員將是顯而易見的。

附圖說明

根據(jù)本公開的特定實施例的以下描述，本公開的前述和其他目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，如附圖所示，相同的附圖標記在不同的視圖中指代相同的部分。附圖不一定按比例繪制，而是將重點放在說明本公開的原理上。