[發(fā)明專利]液體驅(qū)動(dòng)的熱模塊和熱管理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980081328.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113170600A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡安·安東尼奧·薩巴特;王汝錫;K·K·博德拉;K·麥納利;亞什·維爾·辛格;G·D·曼德魯西亞克;W·J·博諾;道格拉斯·卡爾·霍弗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發(fā)明公開(kāi)與一個(gè)或多個(gè)電子部件流體連通的至少一個(gè)熱模塊。該熱模塊包括液壓電機(jī)，該液壓電機(jī)能夠操作為使電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)。該模塊還包括：風(fēng)扇，該風(fēng)扇耦接到該電機(jī)輸出軸；至少一個(gè)熱交換器，該至少一個(gè)熱交換器與該風(fēng)扇流體連通以響應(yīng)于該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使空氣流通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器；以及導(dǎo)管，該導(dǎo)管攜帶穿過(guò)該液壓電機(jī)和該至少一個(gè)熱交換器中的每個(gè)熱交換器的加壓液體流。該加壓液體流使該電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)，并且其中該空氣流或該加壓液體流中的一者中的熱量通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器中的每個(gè)熱交換器并排放到該空氣流或該加壓液體流中的另一者中。公開(kāi)了一種包括該至少一個(gè)熱模塊的熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本文所述的主題整體涉及電子部件的熱管理，并且更具體地涉及一種在熱管理系統(tǒng)中用于冷卻和/或加熱熱電子部件諸如磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的電子部件的熱模塊和具體實(shí)施。

MRI系統(tǒng)可包括電子部件，諸如低噪聲放大器、復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)圖像處理器和高功率RF放大器。目前期望將MRI系統(tǒng)中使用的所有電子部件放置在MRI機(jī)旁邊的掃描室內(nèi)部。在操作中，電子部件可生成大量熱量，這可能會(huì)影響MRI系統(tǒng)的操作。例如，電子部件生成廢熱，必須連續(xù)處理這些廢熱，使得部件不會(huì)過(guò)熱。熱量可能會(huì)對(duì)電子器件造成損壞，并且如果排出到掃描室，則將加熱該室，這將需要HVAC系統(tǒng)避免超出環(huán)境規(guī)范以獲得患者舒適度。

至少一些已知的MRI系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)利用風(fēng)扇等靠近MRI系統(tǒng)并且更具體地在掃描室中放置。在掃描室內(nèi)部使用電風(fēng)扇或風(fēng)扇電機(jī)不僅可能會(huì)以損害圖像質(zhì)量的方式影響MRI掃描儀的磁場(chǎng)，而且還可能會(huì)使維修和/或修理MRI掃描儀變得困難和/或危險(xiǎn)。此外，期望將所有電子器件包含在密封的封裝件諸如機(jī)柜中，以使來(lái)自電子器件的進(jìn)一步損害圖像質(zhì)量的電磁干擾(EMI)的風(fēng)險(xiǎn)最小化。對(duì)于密封的封裝件，由容納在其中的電子器件生成的熱量無(wú)處可去，因此機(jī)柜內(nèi)的溫度隨時(shí)間推移而升高。從熱管理的角度來(lái)看，這提出了挑戰(zhàn)。

因此，需要一種用于加熱和/或冷卻電子部件的允許靠近尋求熱管理的電子器件定位的熱管理系統(tǒng)和方法。另外，需要一種熱管理系統(tǒng)，該熱管理系統(tǒng)提供對(duì)MRI系統(tǒng)的電子部件的冷卻，同時(shí)使來(lái)自電子器件的EMI的風(fēng)險(xiǎn)最小化，以便不損害圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供了一種熱模塊。該熱模塊包括液壓電機(jī)、風(fēng)扇以及至少一個(gè)熱交換器和導(dǎo)管。該液壓電機(jī)能夠操作為使電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)。該風(fēng)扇耦接到電機(jī)輸出軸。該至少一個(gè)熱交換器與該風(fēng)扇流體連通，以響應(yīng)于該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使空氣流通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器。該導(dǎo)管攜帶穿過(guò)該液壓電機(jī)和該至少一個(gè)熱交換器的加壓液體流。該加壓液體流使電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)。該空氣流或該加壓液體流中的一者中的熱量通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器中的每個(gè)熱交換器，并且排放到空氣流或加壓液體流中的另一者中。

在另一方面，提供了一種熱管理系統(tǒng)。該熱管理系統(tǒng)包括外部封裝件、設(shè)置在該外部封裝件中的電子部件封裝件、設(shè)置在該電子部件封裝件中的一個(gè)或多個(gè)電子部件以及設(shè)置在該外部封裝件中并且與該一個(gè)或多個(gè)電子部件流體連通的至少一個(gè)熱模塊。該熱模塊包括液壓電機(jī)、風(fēng)扇、至少一個(gè)熱交換器和導(dǎo)管。該液壓電機(jī)能夠操作為使電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)。該風(fēng)扇耦接到電機(jī)輸出軸。該至少一個(gè)熱交換器與該風(fēng)扇流體連通，以響應(yīng)于該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使空氣流通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器。該導(dǎo)管攜帶穿過(guò)該液壓電機(jī)和該至少一個(gè)交換器的加壓液體流。該加壓液體流使該電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器中的每個(gè)熱交換器的空氣流中的熱量排放到該加壓液體流中，或者通過(guò)該導(dǎo)管的加壓液體流中的熱量排放到通過(guò)該至少一個(gè)熱交換器中的每個(gè)熱交換器的空氣流中。