具有固定式翅片的动力学散热器制造技术

一种散热设备，其具有基座结构、旋转结构和固定式翅片。该基座结构具有第一导热表面和第二导热表面以在它们之间传导热量。第一导热表面可安装到发热部件。该旋转结构以可旋转方式与基座结构联接并具有隔着流体间隙与第二导热表面面对的可移动热提取表面。该旋转结构具有旋转翅片，当该旋转结构旋转时，所述旋转翅片以通道方式将传热流体从与该旋转结构连通的热储存器的一个区域引导至热储存器的另一个区域。所述固定式翅片从第二导热表面或壳体延伸并处于在热储存器的所述两个区域之间的流体流路径中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】[000。 优先权 该专利申请要求2013年4月26日提交的专利技术名称为"具有固定式翅片的动力学 散热器"且专利技术人为利诺?A?冈萨雷斯、普拉莫德?沙玛尔蒂和弗洛伦特?尼古拉斯?塞 韦拉克的临时美国专利申请No. 61/816, 450的优先权，该美国临时专利申请的全部内容在 此通过的引用方式并入。
本专利技术设及热提取和散热装置及其方法，更具体地，设及与电子部件一起使用的 动力学散热器。
技术介绍
在运行期间，电路和装置产生废热。为了适当地运行，电路和装置的溫度通常应在 某一范围内。通常，使用物理地安装到电动装置的散热器来调节电动装置的溫度。 不是使用散热器，本领域中的技术人员最近已经转向更有效的部件冷却方法一一 动力学散热器。在高水平下，动力学散热器通常具有与电子装置联接的基座和包括一体式 引流结构（例如翅片、风扇叶片、或叶轮）的旋转热质量，该基座与电子装置联接。旋转部 分更有效地从基座吸收热量，使用更小的占用空间来冷却电子装置。 动力学散热器可W构造成引导尤其是适合于某些冷却应用的流体流。流体是指液 体和气体（例如，空气）两者。运常常需要将壳体定位在基座和旋转热质量上方。然而，该 壳体增加了另一个设计约束；即，它通常需要在旋转部分与壳体之间相当大的间隙来减小 它可能产生的流动阻力。运种增加的间隙因此增加整个装置的大小，至少部分地否定由动 力学散热器提供的更小占用空间的益处。
技术实现思路
根据本专利技术的说明性实施例，散热设备具有基座结构，该基座结构具有第一导热 表面和第二导热表面W在它们之间传导热量。第一导热表面可安装到发热部件。散热设备 也具有W可旋转方式与基座联接的旋转结构。该旋转结构具有隔着流体间隙与第二导热表 面面对的可移动热提取表面。当旋转结构旋转时，流体间隙热阻特性降低。旋转结构具有 旋转翅片，当旋转结构旋转时，所述旋转翅片W通道方式引导热介质（即，形成流体流）从 与旋转结构连通的热储存器的一个区域（即，第一区域）到热储存器的另一个区域（即，第 二区域）。基座结构具有从第二导热表面延伸的固定式翅片。翅片处于热储存器的第一区 域与第二区域之间的流体流路径中。流体是指液体和气体（例如，空气）两者。 散热设备可W具有壳体，该壳体固定地联接到基座结构并且包围旋转结构和固定 式翅片。壳体可W具有沿着热储存器的第一区域和第二区域之间的流体流路径的入口和出 口。散热设备可W具有在壳体外部的第二组固定式翅片。第二组固定式翅片可W位于入口 的嘴部（mouth)和/或出口处。 壳体可W成形为促进或W通道方式引导流体流。例如，壳体可W成形为螺旋形或 贝壳形。固定式翅片（壳体的内部或外部）可W成形为叶片、钉或柱体。固定式翅片可W 是栅格结构，例如蜂巢或金属泡沫。翅片可W构造成当结合动力学散热器运行时获得特定 的传热密度、特定的噪声特性、或特定的流量。 根据本专利技术的另一个实施例，操作散热设备的方法提供了具有基座结构、旋转结 构和固定式翅片的散热设备。基座结构具有第一导热表面和第二导热表面W在它们之间传 导热量。第一导热表面可安装到发热部件。旋转结构W可旋转方式与基座结构联接并具 有隔着流体间隙与第二导热表面面对的可移动热提取表面。旋转结构具有旋转翅片，当旋 转结构旋转时，旋转翅片W通道方式引导传热流体从与旋转结构连通的热储存器的一个区 域（第一区域）到热储存器的另一个区域（即，第二区域）。固定式翅片从第二导热表面或 壳体延伸并处于在热储存器的第一区域与第二区域之间的流体流路径中。该方法还包括： 改变所述旋转结构的转速，W控制来自流体流路径中的固定式翅片的传热量W及来自旋转 翅片的传热量。【附图说明】 通过参考下文中结合附图的详细描述，将更容易地理解实施例的前述特征，在运 些图中： 图1示意性地示出根据说明性实施例的散热设备的截面图。 图2示出图1的散热设备的运行。 图3A示意性地示出根据另一个实施例的输出引导流的散热设备的截面图。 图3B示意性地示出根据替代实施例的散热设备的截面图。 图4A-4F示意性地示出根据各种实施例的固定式翅片的形状。 图5示出根据说明性实施例的散热设备的传热性能。 图6示出动力学散热器的固定式翅片与叶轮之间的传热系数的比较。 图7示意性地示出根据说明性实施例的具有固定式翅片的动力学散热器。 图8A示意性地示出图7的动力学散热器的分解图。 图8B示意性地示出根据替代实施例的图7的动力学散热器。 图8C示意性地示出根据替代实施例的图8B的动力学散热器。 图9示出根据说明性实施例的具有固定式翅片的动力学散热器的热阻特性。 图IOA示意性地示出根据另一个说明性实施例的输出引导流的具有固定式翅片 的动力学散热器。 图IOB示意性地示出根据替代实施例的具有固定式翅片的动力学散热器。 图11A-11D示意性地示出根据各种实施例的固定式翅片布局模式。 图12示出图7的实施例的叶轮通道部分中的流体流的相对速度。 图13示出图7的实施例中的流体流的相对速度。 图14示意性地示出根据实施例的具有固定式翅片的动力学散热器。 图15A是示出图14的动力学散热器设备的装置性能的图。 图15B是示出图14的动力学散热器设备的空气流性能的图。 图16是根据说明性实施例的动力学散热器的操作方法。【具体实施方式】 说明性实施例促进了使用直接联接至固定发热元件的基座板的固定式翅片的动 力学散热器的高密度传热。除了改善传热之外，该布置还使得动力学散热器能够具有运样 的壳体：该壳体提供受引导的流体流，但仍维持相对小的占用空间。流体是指液体和气体 (例如，空气）两者。下面讨论各种实施例的细节。 图1示意性地示出根据本专利技术的说明性实施例的散热设备100(也被称为"动力学 散热器100")的截面图。散热设备100具有基座结构102,该基座结构102具有第一导热 表面104和第二导热表面106W在它们之间传导热量。第一导热表面104可安装到发热部 件110,例如电子装置或部件。例如，该部件尤其可W包括电阻装置、印刷电路板或集成电 路。散热设备100具有W可旋转方式与基座结构102联接的旋转结构112。旋转结构 112可W是电动马达（未示出）的转子的一部分，具有隔着流体间隙116与第二导热表面 106面对的可移动热提取表面114。在一些实施例中，当旋转结构112在正常运行期间旋转 时，流体间隙116在约IOym(微米）和约20ym之间变化，因此具有热阻特性（例如，小于 0.1摄氏度每瓦）。其它实施例形成更大或更小的流体间隙116。例如，在具有在从基座结 构102和旋转结构112突出的竖直同屯、翅片之间形成的流体间隙116的替代实施例中，流 体间隙116可W为至少50微米或更大。在说明性实施例中，由于运种旋转，横跨流体间隙 116的热阻可W下降一半W上。旋转结构112具有旋转翅片118,当旋转结构112旋转时， 旋转翅片118W通道方式引导传热介质（即，流体）从与旋转结构112连通的热储存器的 一个区域（即，第一区域）到热储存器的另一个区域（即，第二区域）。如本文所使用的，旋 转结构112可W称为叶轮。根据本专利技术的说明性实施例，基座结构102还具有从第二导热表面106延伸的一 组固定式翅片122,W提供额外的散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热设备，包括：基座结构，所述基座结构具有第一导热表面和第二导热表面以在所述第一导热表面和所述第二导热表面之间传导热量，所述基座结构能够在所述第一导热表面处安装至发热部件；以及旋转结构，所述旋转结构以可旋转方式与所述基座结构联接，所述旋转结构具有隔着流体间隙与所述第二导热表面面对的可移动热提取表面，所述旋转结构具有被构造成使流体移动的多个移动翅片，所述基座结构具有从所述第二导热表面延伸的多个固定式翅片，所述多个固定式翅片被定位成与由所述多个移动翅片移动的流体接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：利诺·A·冈萨雷斯，普拉莫德·沙玛尔蒂，弗洛伦特·尼古拉斯·塞韦拉克，
申请(专利权)人：酷奇普科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US