热交换增强制造技术

一个热交换结构包括伸长的空气导管。每个空气导管在其两端分别有第一开口和第二开口，以允许空气进入和离开空气导管。热交换结构包括一外部热交换表面和内部热交换表面，其中外部热交换表面用于接收安装在外部热交换表面上的热发生器的热能，外部热交换表面散发一部分从热发生器接收的热能，并传递另一部分热能到内部热交换表面。内部热交换表面位于伸长空气导管内，并用于与空气导管内流动的空气交换热能，通过热空气浮力增强空气导管内的空气流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换增强 交叉引用相关申请本申请涉及同时申请的美国专利申请，序列号是11/396,388，标题为 热交换增强(Heat Exchange Enhancement),和序列号是11/396,364，标 题为热交换增强(Heat Exchange Enhancement),在此它们通过引用被结 合到本文中。
技术介绍
本专利技术涉及热交换增强。电子部件经常产生热，为避免过热，热量必须散发到周围环境。在 一些例子里，热量被散发到周围空气中。 一个较大表面积的热沉可以被用 来增强散热。使用风扇可以提高电子部件周围的空气流或使用热沉可以加 强散热。增加空气-固体的接触面(即表面积)也可以改善散热。另一个传 统方法是(通过良好导热或对流介质，或两者一起)有效地将热量散播到 热沉，从而增加散热表面和周围空气温度之间的差异，同时縮小热源和散 热表面之间的温度差异。专利技术概述一般来说，通过增加热传导固体的热交换表面积，而不阻碍正常的 空气流动，可以增强空气-固体的热交换。空气导管可以允许被加热的空气 上升，并通过上开口离开管道以带走热量，同时允许冷空气从下开口进入 管道，并吸收来自空气导管壁的热量。空气导管可以降低热传导和散热的 弱连接。在一些例子里，翅片位于导管内，并沿着空气流动的方向校直， 以增加热交换表面，又不会妨碍空气流动。热交换沿着管道长度发生，由 于热空气浮力，使热空气在管道里持续上升，产生一个泵效应(pumping effect),有效地移动空气穿过管道，而不需要使用风扇。通常来说，通过改变固体结构部件的表面特性(例如表面势)，如通 过涂敷一个材料薄层在固体结构部件上，可以增强在固体结构部件和周围 空气分子之间的热交换质量。例如，这个薄层可以由例如陶瓷材料制成。 这个薄层可以具有(a)多针形微米湖米结构，和域(b)多孔形微米湖米结构，其中多针形或多孔形结构(1)增加微米表面积，和(2)改变空气分子rt陷/脱陷(吸收/解吸)的固体表面势，以便在固体表面和周围空气之 间更好地热传递。固体结构部件可以包括一个金属结构部件。例如，金属结构部件可 以包括铝、镁、钛、锌和锆中的至少一种金属。例如，结构部件可以包括 铝、镁、钛、锌和锆中的至少两种金属的合金。结构部件可以包括一个陶 瓷结构部件。例如，陶瓷结构部件可以包括氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮 化钛、氧化锆和氮化锆中的一种或多种材料。在一些例子里，陶瓷材料薄 层包括碳化铝、氮化铝、氧化铝、碳化镁、氮化镁、氧化镁、碳化硅、氮 化硅、氧化硅、碳化钛、氧化钛、氮化钛、碳化锌、氧化锌、氮化锌、碳 化锆、氧化锆和氮化锆中的至少一种材料。在一些例子里，陶瓷材料薄层 包括碳化铝、氮化铝、氧化铝、碳、碳化镁、氮化镁、氧化镁、碳化硅、 氮化硅、氧化硅、碳化钛、氧化钛、氮化钛、碳化锆、氧化锆、氮化锆、 氮化钛、碳化锌和氧化锌中的至少两种材料的合成物。在一个方面，通常， 一个装置包括一个有伸长空气导管的热交换结 构，每个空气导管在其两端分别有第一开口和第二开口以方便空气进入和 离开空气导管。热交换结构包括外部热交换表面和内部热交换表面，外部 热交换表面用于接收安装在外部热交换表面上的热产生器产生的热能。外 部热交换表面散去一部分从热发生器接收的热能，并传递另一部分热能到 内部热交换表面。内部热交换表面位于伸长的空气导管内，用于与空气导 管内流动的空气交换热能，通过热空气浮力增强空气导管内的空气流动。本装置的实施可以包括以下一个或多个特征。热交换结构包括位于 空气导管内的翅片，以增加与空气导管内流动的空气交换热能的第二表面 的面积。热交换结构包括一个金属结构部件，其第一热交换表面与第二热交换表面连接。外部热交换表面与内部热交换表面被一个厚度小于5mm 的金属壁隔开。热交换结构包括一个结构部件和贴附在此结构部件的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于100pm。本装置包括热发生器。在一些例子中，热发生器包括发光二极管。在一些例子中，热发生器包括电路 的不同部分。本装置包括多个安装结构来安装热发生器，这些安装结构分 布在热交换结构的外部表面上。在一些例子中，热发生器包括电子设备， 且安装结构包括用于连接电子设备的信号线。热交换结构在空气导管壁上 设置至少一个孔以允许冷空气进入空气导管，该孔远离空气导管的两端。 本装置包括一个风扇以增强空气导管内的气流。本装置包括一个喷嘴，用 于接收压縮空气并使压縮空气流进空气导管的一个或多个开口 。在另一个方面，通常， 一个装置包括一个热交换结构，其有一个结 构部件和贴附在此结构部件表面的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于IOOmih。热交换结构包括一伸长的空气导管。热交换结构有一外部热交 换表面和一内部热交换表面，外部热交换表面用于接收来自热源的热能， 内部表面位于伸长的空气导管内，用于与伸长空气导管内流动的空气交换 热能。实施本装置可以包括以下一个或多个特征。陶瓷材料薄层包括空气 分子不能渗透的第一子层和空气分子至少部分可以渗透的第二子层。在另一个方面，通常， 一个装置包括一热管和与此热管交换热能并 与周围空气交换热能的热交换单元。热交换单元包括一个或多个空气导管， 在一个或多个空气导管内流动的空气从热交换单元、热管外罩和一个由一 片金属制成的热交换单元的结构部分带走热能。实施本装置可以包括以下一个或多个特征。热交换单元包括一个结 构部件和一贴附在此结构部件的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于 100|om。在另一个方面，通常， 一个装置包括一热管和包括一个或多个伸长 空气导管的热交换单元。热交换单元用于接收来自热管的热能，并将热能 散发到在一个或多个空气导管内流动的空气里，其中热管是沿着一个或多 个空气导管的伸长方向校直排列。实施本装置可以包括以下一个或多个特征。热管内的热蒸汽或液体 与空气导管内的空气被一个厚度小于5mm的壁隔开。热交换单元包括一个结构部件和一贴附在此结构部件的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于100(im。在另一个方面，通常， 一个装置包括一个车灯，其有一个热交换结 构和分布在此热交换结构外部表面上的光源。热交换结构包括多个伸长空 气导管。热交换结构包括外部热交换表面和内部热交换表面，其中内部热 交换表面位于空气导管内，用于与空气导管内流动的空气交换热能。车灯 用于散发由光源产生的热能，通过外部表面和内部表面散发到空气导管内 流动的空气。实施本装置可以包括以下一个或多个特征。在一些例子里，车灯包 括一密封住光源的防水隔箱。在一些例子里，车灯包括两个防水隔箱，它 们由孔道连接在一起，其中一个隔箱密封住光源，另一个隔箱密封住电子 元件以控制光源，孔道允许信号线通过，信号线连接光源和电子元件。热 交换结构包括一个结构部件和贴附在此缚构部件的陶瓷材料薄层，陶瓷材 料薄层的厚度小于10(Him。在另一个方面，通常， 一个装置包括一具有多个发光二极管模块的 光源，每个发光二极管模块包括一个热交换结构和分布在此热交换结构外 部表面上的发光二极管。热交换结构包括多个伸长空气导管。热交换结构 包括外部热交换表面和内部热交换表面，其中内部热交换表面位于空气导 管内，用于与空气导管内流动的空气交换热能。每个发光二极管模块用于 散发由发光二极管产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个装置，包括：一个热交换结构，包括伸长的空气导管，每个空气导管在空气导管两端上分别有第一开口和第二开口以允许空气进入和离开空气导管，热交换结构包括一外部热交换表面和内部热交换表面，外部热交换表面被设计用于接收安装在外部热交换表面上的热发生器的热能，外部热交换表面散发一部分从热发生器接收的热能，并传递另一部分热能到内部热交换表面，内部热交换表面是在伸长空气导管内，被设计成与空气导管内流动的空气交换热能，通过热空气浮力增强空气导管内的气流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-31 11/396,3851.一个装置，包括一个热交换结构，包括伸长的空气导管，每个空气导管在空气导管两端上分别有第一开口和第二开口以允许空气进入和离开空气导管，热交换结构包括一外部热交换表面和内部热交换表面，外部热交换表面被设计用于接收安装在外部热交换表面上的热发生器的热能，外部热交换表面散发一部分从热发生器接收的热能，并传递另一部分热能到内部热交换表面，内部热交换表面是在伸长空气导管内，被设计成与空气导管内流动的空气交换热能，通过热空气浮力增强空气导管内的气流。2. 根据权利要求1所述的装置，其中热交换结构包括位于空气导 管内的翅片以增加第二表面面积，与空气导管内流动的空气交换热能。3. 根据权利要求1所述的装置，其中热交换结构包括一金属结构 部件，其连接第一热交换表面与第二热交换表面。4. 根据权利要求1所述的装置，其中外部热交换表面和内部热交 换表面被一个厚度小于5mm的金属壁隔离。5. 根据权利要求1所述的装置，其中热交换结构包括一个结构部 件和一贴附在此结构部件的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于 100(xm。6. 根据权利要求1所述的装置，还包括热发生器。7. 根据权利要求6所述的装置，其中热发生器包括发光二极管。8. 根据权利要求6所述的装置，其中热发生器包括不同部分的电路。9. 根据权利要求1所述的装置，还包括多个安装结构用以安装热 发生器，安装结构分布在热交换结构的外部表面上。10. 根据权利要求9所述的装置，其中热发生器包括电子设备，且 安装结构包括用于连接此电子设备的信号线。11. 根据权利要求1所述的装置，其中热交换结构在空气导管的一 个壁上至少设置一个孔以允许冷空气进入空气导管，此孔远离空气导管的 两端。12. 根据权利要求1所述的装置，还包括一风扇以增强空气导管内 的空气流动。13. 根据权利要求1所述的装置，还包括一个喷嘴用于接收压縮空 气并使压縮空气流到空气导管的一个或多个开口。14. 一个装置，包括一个热交换结构，包括一个结构部件和一贴附在此结构部件表面上的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于100^irn。热交换结构包括一个伸长的空气导管,热交换结构有一外部热交换表面 和一内部热交换表面，外部热交换表面用来接收热源的热能，内部表面位 于伸长空气导管内，并用于与伸长空气导管内流动的周围空气交换热能。15. 根据权利要求14所述的装置，其中陶瓷材料薄层包括空气分 子基本上不能渗透的第一子层和空气分子至少部分可以渗透的第二子层。16. —个装置，包括 ' 一个热管，和一个与此热管交换热能并与周围空气交换热能的热交换单元，其中 热交换单元包括一个或多个空气导管，在此一个或多个空气导管内流动的 空气从此热交换单元带走热能，此热管的外罩和此热交换单元的结构部件由一块金属制成。17. 根据权利要求16所述的装置，其中热交换单元包括一个结构 部件和一贴附在此结构部件上的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于100,。18. —个装置，包括 一个热管，和一个包括一个或多个伸长空气导管的热交换单元，此热交换单元用 于接收来自此热管的热能，并散发热能到此一个或多个空气导管内流动的 空气中，其中此热管沿着此一个或多个空气导管的袖长方向准直排列。19. 根据权利要求18所述的装置，其中热管内的热蒸汽或液体与 空气导管内的空气被一个厚度小于5mm的壁隔开。20. 根据权利要求16所述的装置，其中热交换单元包括一个结构 部件和一贴附在此结构部件上的陶瓷材料薄层，陶瓷材料薄层的厚度小于 100拜。21. —个车灯，包括 一个包括多个伸长空气导管的热交换结构，此热交换结构包括一外部热交换表面和内部热交换表面，此内部热交换表面是在空气导管内，并用于 与空气导管内流动的空气交换热能，和分布在热交换结构的外部表面上的光源，其中车灯被设计成通过外部热交换表面和内部热交换表面将光源产生 的热能散发到空气导管内流动的空气中。22. 根据权利要求21所述的车灯，还包括一个外壳以形成一个密 封住光源的防水隔箱。23. 根据权利要求21所述的车灯，还包括两个防水隔箱，它们由一个通道连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文泰，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]