[发明专利]冷却组合件

说明书

技术领域

本发明涉及冷却组合件及方法。

背景技术

冷却组合件是已知的。经常出现的情况是：电子设备含有需要被冷却以便维持正常操作的组件。举例来说，可能需要冷却数据处理设备(例如，处理器核)以便维持正确操作。存在不同的所谓“被动”方式，其涉及放置成与待冷却的装置热接触且将热量从所述装置传递到周围环境以冷却所述装置的各种散热结构。还存在所谓“主动”方式(例如，强制空气布置)，其中将旋转式风扇附接到散热片且将空气吹动到所述散热片上以提高其到周围环境的热传递能力以冷却所述装置。

虽然这些布置中的每一者可帮助向装置提供冷却，但其各自具有其自身的缺点。

因此，希望提供一种用于冷却装置的改进技术。

发明内容

根据第一方面，提供一种冷却组合件，其包括：散热基座，其可与待冷却的产热组件热耦合；冷却鳍片，其与所述散热基座热连接以提供从产热组件到冷却鳍片的热路径；及移位机构，其可操作以使所述冷却鳍片往复运动。

第一方面认识到现有被动布置的问题是：其到周围环境的热传递能力在很大程度上取决于散热片的表面积且取决于在所述表面积上实现周围流体的充分对流流动。这个维持充分对流流动的要求对散热片提出最小体积要求。第一方面还认识到现有强制空气布置的问题是：虽然添加旋转式风扇帮助改善到周围环境的热传递，但将所述风扇添加到散热片还导致比可为合意的装置体积更大的装置体积。

因此，提供一种冷却或散热组合件。所述组合件可包括散热基座，所述散热基座可与待冷却的产热组件热耦合或连接。一或多个冷却鳍片可与所述散热基座连接且提供从产热组件到所述冷却鳍片的热路径。可提供使所述冷却鳍片往复运动或振荡的移位机构。通过提供其中冷却鳍片自身往复运动的布置，显著增加到周围环境的热传递，这是因为冷却鳍片的往复运动帮助打破围绕所述组合件的周围流体的热及流动边界层且帮助促进更多流体混合及从冷却鳍片的表面到周围环境的热传递。这提供可在体积上小于现有被动或强制空气布置且甚至可使用所述较小体积提供提高的冷却性能的组合件。

在一个实施例中，冷却鳍片为导热叶片且移位机构给予冷却鳍片的移位。因此，冷却鳍片可为导热叶片且移位机构使那些导热叶片移位。同样地，此布置确保冷却鳍片的冷却或热传递效率提高。

在一个实施例中，冷却鳍片是柔性的且移位机构给予冷却鳍片朝向每一冷却鳍片的近端的移位以产生冷却鳍片朝向远端的更大移位。因此，冷却鳍片在一端处的相对小的移位可导致冷却鳍片在另一端处的增大的移位。将了解，移位程度帮助增加边界层的打破并增加混合以提高热传递效率。

在一个实施例中，移位机构包括接纳每一冷却鳍片的压电组合件，所述压电组合件可操作以响应于驱动信号使冷却鳍片往复运动。因此，可利用压电组合件来响应于变化的电信号使冷却鳍片往复运动。将了解，使用压电材料是给予冷却鳍片移位的特别方便、可靠且可控的方式。

在一个实施例中，移位机构及冷却鳍片两者均可包括压电组合件。因此，整个冷却鳍片自身可包括压电材料，这提供了组合式冷却鳍片及移位装置。

在一个实施例中，压电组合件包括石墨烯。将压电材料并入到石墨烯中减小重量、增大冷却鳍片的导热性且提高热传递效率。

在一个实施例中，散热基座包括多个基本模块，每一基本模块经布置以接纳冷却鳍片及可操作以使所述冷却鳍片往复运动的相关联移位机构。因此，所述组合件可包括模块化布置，凭借所述模块化布置，可组装所要数目的模块以提供所要配置的冷却组合件。

在一个实施例中，移位机构可操作以在激活状态(其中冷却鳍片往复运动)与非激活状态(其中冷却鳍片保持静止)之间切换。以此方式，所述组合件可在主动冷却状态(其中冷却鳍片往复运动)与被动冷却状态(其中冷却鳍片保持静止)之间切换。因此，所述装置还可作为被动装置而操作。

在一个实施例中，移位机构可操作以保持在非激活状态中直到产热组件的温度超过阈值为止，此时，移位机构切换到激活状态。因此，所述组合件可保持在被动状态中直到冷却要求使得需要提高的冷却性能，此时，所述组合件切换到主动状态。

在一个实施例中，移位机构可操作以响应于产热组件的温度改变冷却鳍片的往复运动的频率及振幅中的至少一者。因此，可响应于温度改变冷却鳍片的往复运动的频率或振幅。通常来说，振幅及/或频率将随着装置温度增大而增大以便改善其冷却。

在一个实施例中，移位机构可操作以使冷却鳍片以其谐振频率往复运动。通过使冷却鳍片以其谐振频率中的一者振荡，用于引起移位的每单位能量的位移被最大化。