沉浸式冷却设备制造技术

一种用于冷却散热元件的器件，包括具有至少一个侧壁（１４）、封闭容积（２８）、扩展容积（２９）的主体（１０），设置在该封闭容积（２８）内的一定量的传热流体（１６），以及用于将该传热流体从该封闭容积释放到该扩展容积中的装置（４３３、５３３）。当释放到该扩展容积中时，该传热流体能够接触该散热元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
电子系统变得更加紧凑，因此仍然希望增加离开散热元件的传热速率。空气或水冷却的散热器可以固定于散热元件，以有助于冷却散热元件。通常，热界面材料用在散热器和散热元件之间。热界面材料的热阻能够显著地影响该散热元件和环境之间的整个热阻。
技术介绍
散热元件直接浸没在传热流体中的沉浸式没冷却在冷却散热元件中具有很多优点。例如，沉浸式冷却使热界面材料被取消。虽然流体浸没传热技术已经用于较大规模电子系统，但是在小型电子器件，例如个人计算机中的流体浸没传热技术的使用受到限制。沉浸式冷却系统通常需要综合的硬件和复杂的密封以及排气操作的组合。因此仍然需要提供在制造过程中或由终端用户容易安装的不昂贵的沉浸式冷却元件。
技术实现思路
本专利技术一般地涉及用于冷却电子元件的装置，更具体地说，涉及将电子元件浸没在冷却流体中的装置。一方面，本专利技术提供用于浸没散热元件的不昂贵的装置。该装置容易在制造过程中或容易由终端用户安装。一方面，本专利技术提供一种用于冷却散热元件的器件，其包括具有至少一个侧壁和可破裂的密封件的主体，该侧壁和可破裂的密封件合作以形成封闭的容积。该可破裂的密封件具有贴紧该封闭容积的内表面和外表面。一定量的传热流体设置在该封闭容积内。在一些实施例中，该器件包括用于击破该密封件的装置，使得传热流体能够接触该散热元件。在一些实施例中，该传热流体包括至少下面其中一种流体全氟化碳、氢氟烃、氢氟醚和全氟化酮。在某些实施例中，该可破裂的密封件包括下述至少一种薄膜聚合物薄膜、金属箔和多层阻挡层薄膜。该可破裂的密封件。该可破裂的密封件可以具有小于侧壁的爆破强度。在一些实施例中，该侧壁包括下述至少一种薄膜聚合物薄膜、金属箔和多层阻挡层薄膜。在一些实施例中，包括撞击表面的穿刺件用于击破该可破裂的密封件。该撞击表面可以位于该封闭容积内。在一些实施例中，该撞击表面位于靠近该可破裂密封件的外表面。在一些实施例中，该可破裂密封件固定于侧壁。在另一些实施例中该可破裂的密封件是可除去的。在一些实施例中，反应金属设置在该封闭容积内以清除氧气。在一些实施例中吸收剂设置在该封闭容积内。连接界面或其他连接装置可以用于将主体固定于基底上或散热装置上。一些实施例还包括沸腾强化物和热界面材料。在一些实施例中，该装置用作热虹吸管，作为较大的冷却系统的一部分，或作为计算机中的元件。本专利技术还提供一种用于冷却散热元件的器件(article)，其包括具有至少一个侧壁、封闭的容积、扩展的容积的主体，设置在该封闭容积中的一定量的传热流体，以及用于从该封闭的容积向该扩展的容积释放该传热流体的装置。当该传热流体放到该扩展的容积中时，能够接触该散热装置。本专利技术还提供一种用于安装用于冷却该散热元件的器件的方法。该方法包括将主体固定于支撑该散热元件的基底。该主体包括至少一个侧壁、和与该侧壁合作以形成封闭的容积的可破裂的密封件，以及设置在该封闭容积内的一定量的传热流体。固定该主体之后，该密封件被击破，以使该传热流体能够接触该散热元件。术语“可破裂的密封件”是指能够破裂、断裂、撕裂或通过应用手动力可除去而不损坏附近元件的材料。该手动力可以施加于例如穿刺件或拉片，以破裂、断裂、撕裂或除去该密封件。附图说明图1是设置在基底上的本专利技术示范性实施例的透视图；图2是图1所示示范性实施例放置在基底上并击破密封件之前沿A-A剖面线的剖视图；图3是图1所示示范性实施例放置在基底上并击破该密封件之后沿A-A剖面线的剖视图；图4是在间隔件内具有穿刺件的本专利技术示范性实施例的剖视图；图5是在封闭容积内具有穿刺件的本专利技术示范性实施例的剖视图；图6A是在封闭容积内具有系绳和连接沸腾强化物的弹簧件的本专利技术示范性实施例的剖视图；图6B是连接于基底并击破密封件之后的图6A所示的示范性实施例的剖视图；图7A是具有柔性侧壁的本专利技术示范性实施例的剖视图；图7B是连接于基底并击破密封件之后的图7A所示的示范性实施例的剖视图。这些理想化的图未按比例绘制，并且仅仅旨在说明本专利技术，而不是限制本专利技术。具体实施例方式图1示出设置在基底上的本专利技术示范性实施例的透视图。如图1所示，主体10固定于基底12。该主体10具有容纳传热流体的内部容积，该传热流体与固定在基底12上的散热元件(未示出)接触。在一些实施例中，该主体10直接固定于传热元件。在一些实施例中流体导管13可以连接于主体10，使得该主体10内的传热流体与其他冷却元件，例如冷凝器或热交换器，流体连通。该导管13可以是圆筒形的，如图1所示。可选地，该导管可以是本领域技术人员熟知的任何形状或结构，例如包括，正方形、长方形或卵形。在另一些实施例中，主体10内的传热流体不与外部冷却元件流体连接。在这些实施例中，通过具有起蒸发器作用的第一区和起冷凝器作用的第二区，该主体10可以用作热虹吸管。在这样的实施例中，该主体10可以具有可扩展的侧壁，使得该主体内的压力在工作期间保持基本恒定。图2是图1所示示范性实施例放置在基底上并击破密封件之前沿A-A剖面线的剖视图。如图2所示，该主体10具有侧壁14和可破裂的密封件18。该侧壁14和可破裂密封件18一起形成封闭的容积28和扩展的容积29。一定量的传热流体16设置在该封闭容积28内。图2还示出连接界面20。该连接界面20可以用来将该主体10固定于基底。该连接界面20还可以用来形成该主体10和基底之间的密封以防止流体渗漏。该连接界面20可以是粘结胶带、密封剂、粘结胶、弹性垫圈、O形环或本领域技术人员所熟知的任何其他材料，以形成用于保持流体的有效密封。可选地，该主体10可以直接固定于基底或散热装置而没有连接界面20。例如，焊接或用机械夹紧装置能够将主体10直接固定于基底。在一些实施例中，机械紧固件用于将主体10固定于基底。图3是图1所示示范性实施例放置在基底上并击破密封件之后沿A-A剖面线的剖视图。如图3所示，传热流体16容纳在封闭容积28和扩展容积内。该传热流体16接触固定于散热元件26的沸腾强化物22。热界面材料24设置在该沸腾强化物22和散热元件26之间。在可选实施例中，不存在沸腾强化物22和热界面材料24。该侧壁14可以是刚性材料、柔性材料或刚性与柔性材料的结合。合适用作侧壁的材料包括，例如，金属、玻璃、陶瓷、塑料、聚合物薄膜以及多层阻挡层薄膜，诸如通常用在食品包装的，特别是用聚先胺或聚酰亚胺做衬里的包装的多层阻挡层薄膜。术语多层阻挡层薄膜是指金属、塑料或纤维素层(例如，箔、薄膜和纸)的组合。金属、塑料或纤维素层的组合可以包括多层不同材料，例如与塑料层组合的金属。金属、塑料或纤维素层的组合还可以包括多层相同的材料，例如两层塑料。在本专利技术中所用的多层阻挡层薄膜包括具有例如通过涂覆、层压、共挤压或淀积相互固定的各层的多层薄膜，。在本专利技术中所用的多层阻挡层薄膜可以包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、或聚亚酰胺。在一些实施例中，使用具有一层金属，例如铝的多层阻挡层混合结构。用于本专利技术侧壁的多层阻挡层薄膜和其他薄膜公开在美国专利4,997,032号(Danielson等人)和5,411,077号(Tousignant)中，其内容结合于此共参考。在一些实施例中，侧壁用冲压金属、机加工的金属和塑料其中之一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却散热元件的器件，包括：　　　　包括至少一个侧壁和可破裂的密封件的主体，该侧壁和该可破裂的密封件合作以形成封闭的容积，所述可破裂的密封件具有内表面和外表面，内表面贴紧所述封闭容积；以及　　　　设置在该封闭容积内的一定量的传热流体。

【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：菲利普E图玛，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]