使用自泵抽流体的计算设备冷却技术制造技术

描述了使用自泵抽冷却流体的计算设备冷却技术。例如，一装置可包括一个或多个发热组件、形成包括所述一个或多个生热组件的空腔的外壳，以及配置在空腔内的自泵抽冷却流体。自泵抽冷却流体可包括悬浮在工作流体中并被配置成遍及空腔地循环的微封装相变材料(mPCM)微粒的浆液。描述了其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用自泵抽流体的计算设备冷却技术
技术介绍
现代计算系统在操作过程中产生热量。热量可能影响系统的某些平台组件，并因此一般需要从系统中被散发或去除。由计算系统产生的热量可使用多种热管理技术和/或热散发技术得以限制或减少。例如，使用风扇或鼓风机产生空气流动可散发由处理器产生的热量。此外，可与风扇或鼓风机相结合地实现各种平台级的冷却设备以增进热散发，例如热管、热扩散器、散热片(heat sink)、通风口、相变材料或基于液体的冷却剂。过去已使用相变材料和载运流体用于冷却，但使这些物质的混合物泵抽和循环可能是成问题的，这使混合物难以利用在计算系统中。这可能是成问题的，例如因为泵可能堵塞、相变材料封装体可能裂开或变得卡在系统中，并且所使用的流体可能是高粘性的，由此使得它们难以高效地泵抽并妨碍混合物的流动。由于有关电流相变材料和载运流体混合物冷却方案的这些和其它问题，传统系统的冷却能力可能是有限的。结果，需要使用自泵抽冷却流体的计算设备的改进的冷却技术。附图简述图1示出第一装置的一个实施例。图2A示出第二装置的一个实施例。图2B示出第三装置的一个实施例。图3示出第四装置的一个实施例。图4示出第一系统的一个实施例。图5示出逻辑流程的一个实施例。图6示出第二系统的一个实施例。【具体实施方式】这些实施例一般针对被设计以改进计算系统中的冷却的技术。各实施例提供多项技术，该技术包括自泵抽冷却流体，该冷却流体包括悬浮在工作流体中并被配置成遍及计算设备的空腔循环的微封装相变材料(mPCM)微粒的浆液。用本文描述的自泵抽冷却流体更换或补充传统冷却系统可允许改进的平台热性能、改进的冷却能力、改进的系统声学特性以及提高的系统性能。描述和要求保护了其它实施例。在各实施例中，传统计算系统可依赖于作为系统热管理的主要来源的鼓风机或风扇。一些系统可附加地或替代地依赖于基于液体的冷却技术用以热管理。例如，水或另一适合液体或冷却剂可遍及系统地被泵抽或循环以吸热，并使用对流将热量传递至系统中可安全地去除热量的另一位置。例如石蜡的相变材料也已被提议用于热管理。相变材料(PCM)可包括具有高熔化热的物质，该物质在某一温度下熔化和凝固，能够存储和释放大量能量。当PCM从固体改变至液体和从液体改变至固体时，热量被吸收或释放。PCM的潜在热存储可通过固体-固体、固体-液体、固体-气体和液体-气体相变来获得。然而，典型地用于PCM的相变是固体-液体改变。液体-气体相变实践中不适用于热存储，因为当在其为气相时存储材料需要有大体积或高压力。大量PCM可供使用在任何合需的温度范围内，从-5摄氏度到高达190摄氏度。最常见使用的PCM是盐水合物、月旨肪酸和酯以及各种石蜡(例如二十烷、二十二烷、十八烷等)。一开始，固体-液体PCM表现得就像敏感的热存储(SHS)材料。例如，随着它们吸热，它们的温度上升。然而，与传统SHS不同，当PCM达到它们相变的温度(它们的熔化温度)时，它们在几乎恒定的温度下吸收大量热量。PCM继续吸热而没有显著的温度升高，直到所有材料转变至液相为止。当液体材料周围的环境温度下降时，PCM凝固，由此释放其存储的潜伏热。由于在热循环中PCM在固体-液体之间的转变，PCM封装体自然地成为用以以包含液相的明显的存储选择。微封装允许PCM容易地和经济地包含在容器内、作为浆液悬浮在液体内或嵌入到诸如建筑材料、橡胶或塑料的固体材料中。微封装的PCM是通过用保护涂层涂覆微观尺寸的PCM(例如10微米至2毫米直径)而产生的，允许微粒悬浮在诸如水或酒精的连续相内。该系统或混合物可被视为相变浆液(PCS)或浆液，它可包括在液体中的固体悬浮体。微封装的相变材料(mPCM)浆液的使用在过去已被提议用于计算系统中，但多种限制已导致这些冷却结构缺乏商业实用性。然而，由于与mPCM浆液关联的多个问题，这些冷却系统多数是不成功的，这些问题包括但不限于不充分的泵抽技术和mPCM微粒在传输和泵抽期间的破裂，这导致系统的冷却能力下降。结果，基于浆液冷却的当前技术可能是不充分和低效的。结果，需要对于自泵抽冷却流体的改进技术，因为这种流体可减轻这些和其它难题，在一些实施例中包括省去泵抽的需要。实施例可包括一个或多个要素。一种要素可包括被安排成执行某些操作的任何结构。按照设计参数或性能约束条件的给定集合所需，可将各个要素实现为硬件、软件或其任意组合。尽管实施例在某些配置中可通过示例用一些具体要素来描述，然而这些实施例在其它配置中可包括要素的其它组合。值得注意的是，对“一个实施例”或“一实施例”的引用表示结合该实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”和“在实施例中”不一定全部指向同一实施例。图1示出装置100。装置100在一些实施例中可包括计算设备100。例如，计算设备100可包括一体化(AIO)计算机、膝上计算机、笔记本计算机、上网本计算机、台式计算机或平板计算机。尽管在本文中描述为计算设备，然而应当理解，计算设备100可包括或包含需要增强冷却的任何合适设备，包括但不限于数字显示器、电视机、打印机或任何其它合适的设备。这些实施例在这个方面不受限制。如图1所示，计算设备100可包括多个组件，例如生热组件102、形成空腔106的外壳104、流体容器108和mPCM微粒110、102。这些实施例不限于图1所示组件的数量、类型和配置。在一些实施例中，一个或多个生热组件102可包括任何合适的电气设备、半导体设备、芯片上系统或能够产生热量的其它组件。例如，在各实施例中，一个或多个生热组件102可包括多核处理器。在一些实施例中，一个或多个生热组件102可包括或包含一个或多个无线电模块或组合发射机/接收机(例如收发机)设备。在各实施例中，收发机设备可包括既有发射机又有接收机的设备，所述发射机和接收机组合在一起并共享同一电路或单个外壳。例如，在一些实施例中，收发机可操作以实现计算设备100的无线通信能力。描述和要求保护了其它实施例。外壳104可包括壳体、外壳或封围件，它们在一些实施例中被配置成安装或以其它方式包含生热组件102和流体容器108。在各实施例中，外壳104可包括塑料或金属组件，其被配置成支撑或保护为计算设备100提供功能的组件。在各实施例中，外壳104可包括多个边或表面，这些边或表面结合或耦合在一起以形成空腔106。空腔106可包括在壳体104内的开口或室，所述开口或室能容纳计算设备100的一个或多个组件。在各实施例中，流体容器108可包括隔室、空腔、封围件、包袋或配置成在外壳104内容纳工作流体109和mPCM微粒110、112的其它合适结构。例如，流体容器108可被配置成防止工作流体109和mPCM微粒110、112遍及空腔106渗漏、防止它们与生热组件102接触或或防止它们从外壳104中渗漏或以其它方式逸出。在一些实施例中，流体容器108可形成为外壳104的一部分以在空腔106内形成辅助空腔(例如流体容器108)。在其它实施例中，流体容器108可包括与外壳104分离的结构。在各实施例中，流体容器108可包括金属、塑料、橡胶、硅或其它材料，这些材料被配置成气密和/或液密的以防止泄漏。在一些实施例中，流体容器108本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：一个或多个生热组件；外壳，其形成包括所述一个或多个生热组件的空腔；以及配置在所述空腔内的自泵抽冷却流体，所述自泵抽冷却流体包括悬浮在工作流体中并被配置成遍及所述空腔地循环的微封装相变材料(mPCM)微粒的浆液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括: 一个或多个生热组件； 外壳，其形成包括所述一个或多个生热组件的空腔；以及 配置在所述空腔内的自泵抽冷却流体，所述自泵抽冷却流体包括悬浮在工作流体中并被配置成遍及所述空腔地循环的微封装相变材料(mPCM)微粒的浆液。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述mPCM微粒被配置成基于所述mPCM微粒的相变或所述mPCM微粒的密度变化遍及所述空腔地在闭环中循环。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述mPCM微粒被配置成在固相和液相之间转变，并且所述mPCM微粒被配置成在所述液相时悬浮在所述工作流体中而在所述固相时在所述工作流体中沉降。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述mPCM微粒被配置成基于在所述液相时所述mPCM微粒的浮力促动遍及所述空腔的循环。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 被设置在所述空腔内以容纳自泵抽冷却流体的流体容器，所述流体容器被配置成使所述mPCM微粒汇集至所述一个或多个生热组件附近的位置。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自泵抽冷却流体被配置成将热量从所述一个或多个生热组件传离。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述mPCM微粒包括封装在塑料壳内的石蜡。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作流体包括乙醇和水的混合物，所述混合物被配置成具有接近处于液相和固相下的所述mPCM微粒的平均密度的密度。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述mPCM微粒被配置成在固相下具有比所述工作流体更高的密度而在液相下具有比所述工作流体更低的密度。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作流体包括铁磁流体的载运流体，并且所述mPCM微粒被配置成基于被施加至所述铁磁流体的载运流体的磁力而循环，或者所述mPCM微粒包含铁磁流体，并且所述mPCM微粒基于被施加至所述mPCM微粒中包含的铁磁流体的磁力而循环。11.一种计算系统，包括: 处理电路； 耦合至所述处理器电路的数字显示器； 配置成支承所述数字显示器和所述处理器电路的外壳，所述外壳形成包括自泵抽冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·麦克唐纳，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US