具有螺旋流體路徑的熱傳遞裝置制造方法
【專利摘要】一種熱傳遞裝置，包括熱傳遞表面和通路，所述通路用于將熱傳遞流體從入口引導(dǎo)到出口，同時(shí)在與熱傳遞表面熱接觸的情況下通過(guò)。所述通路具有至少兩個(gè)螺旋通道以及連接流道，該連接流道連接所述至少兩個(gè)螺旋通道以允許熱傳遞流體從第一螺旋通道流動(dòng)到第二螺旋通道；從而形成了這樣的路線，所述路線用于熱傳遞流體從入口流動(dòng)通過(guò)所述通路沿著第一螺旋通道流到連接流道，然后沿著連接流道流到第二螺旋通道，然后流到出口。
【專利說(shuō)明】具有螺旋流體路徑的熱傳遞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱傳遞裝置，例如用于通過(guò)冷卻液間接冷卻物體的冷板，以及更特別地，涉及一種具有螺旋流體路徑的熱傳遞裝置，所述熱傳遞裝置用于高效率地引導(dǎo)冷卻流體與要被冷卻的物體間接熱接觸。
【背景技術(shù)】
[0002]冷板是公知的用于冷卻物體的熱傳遞裝置，所述物體產(chǎn)生過(guò)多的熱量，例如，不限于此，計(jì)算機(jī)芯片。冷板一般被置于與待被冷卻物體熱接觸，并且使冷卻液通過(guò)將待被冷卻的實(shí)際的物體與所述液體分離的表面。以這種方式，熱量可以在流體和物體之間傳遞，且流體與所述物體從不直接接觸。
[0003]通常避免直接接觸，這是因?yàn)楹芏嗬鋮s流體的特性對(duì)要被冷卻的物體是有害的，或者對(duì)環(huán)境是有毒的，所以優(yōu)選的是流體被容納在密封的環(huán)境中。至少，優(yōu)選的是為了效率和經(jīng)濟(jì)性，冷卻流體被重復(fù)循環(huán)使用。
[0004]為了提高熱傳遞的效率，眾所周知要使得與熱傳遞流體接觸的熱傳遞表面的表面積的量最大化。然而，到目前為止對(duì)于對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)這些是有限制的。例如，常見(jiàn)的是形成這樣的熱傳遞表面，該熱傳遞表面與熱傳遞流體通過(guò)如翅片之類的突起接觸以增加與熱傳遞流體接合的表面積的量。然而，翅片的加入具有干擾熱傳遞流體流動(dòng)的不利作用，從而降低了熱傳遞率，并損害了熱傳遞裝置的整體效率。
[0005]雖然冷板是眾所周知并被廣泛使用的，但仍有持續(xù)的需要使冷板變得更高效，并因此使其更具有競(jìng)爭(zhēng)力，更有成本效益以及更有用。特別有用的是提供單個(gè)冷板，其可以用于同時(shí)冷卻兩個(gè)物體，例如在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的兩個(gè)計(jì)算機(jī)芯片，而無(wú)需安裝兩個(gè)獨(dú)立的冷板。
[0006]本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員也將理解，如果應(yīng)用環(huán)境需要的話,“冷板”可以用來(lái)加熱物體，從而使熱傳遞流體處于比要被加熱的物體更高的溫度。然而，為了便于參考，熱傳遞裝置在本文中被稱為“冷板”，即使在不同的應(yīng)用環(huán)境中，相同的結(jié)構(gòu)可能實(shí)際被用于加熱物體的情況下亦是如此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是提供一種熱傳遞裝置，其提供了對(duì)物體的高效率并有效的冷卻，所述物體易于過(guò)熱，如計(jì)算機(jī)芯片。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的熱傳遞裝置，其具有多個(gè)螺旋通道以增加暴露于熱傳遞流體的有效表面積，以用于冷卻物體，并且從而使得熱傳遞裝置更高效。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他目的，提供了一種熱傳遞系統(tǒng)，該熱傳遞系統(tǒng)包括熱傳遞表面和通路，所述通路為熱傳遞流體從入口到出口安排路線，同時(shí)在與熱傳遞表面熱接觸的情況下通過(guò)。所述通路具有至少兩個(gè)螺旋或螺旋形的通道，以及連接流道，該連接流道連接所述至少兩個(gè)螺旋通道以允許熱傳遞流體從第一螺旋通道流動(dòng)到第二螺旋通道；從而形成這樣的路線，該路線用于熱傳遞流體從入口通過(guò)通路沿著第一螺旋通道流到連接流道，然后沿著連接流道流到第二螺旋通道，然后流到通路以及流到出口的流動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)將為熱傳遞流體提供增加表面積的加長(zhǎng)的流動(dòng)路徑，從而為熱傳遞表面提供更多的冷卻。術(shù)語(yǔ)“螺旋形”或“螺旋”在本文中可互換使用。
[0010]合適的熱傳遞流體在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且例如可以包括水，去離子水，水和乙二醇的混合物，丙二醇，絕緣冷卻流體，以及基于石油的冷卻流體。
[0011]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明可以被用于冷卻高功率器件，如晶閘管，二極管和高功率的計(jì)算機(jī)芯片。
[0012]結(jié)合附圖考慮的以下詳細(xì)描述使得本發(fā)明的其他目的和特征變得顯而易見(jiàn)。然而，可以理解的是附圖僅僅是為了說(shuō)明的目的而設(shè)計(jì)，而不是作為本發(fā)明的限制規(guī)定，本發(fā)明的限制應(yīng)參考所附的權(quán)利要求。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是附圖不一定按比例繪制，并且除非另有說(shuō)明，它們僅僅是用于概念性地展示本文所描述的結(jié)構(gòu)和步驟。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了本發(fā)明的進(jìn)一步描述，參考在附圖中的示例性實(shí)施方式，其中，相同標(biāo)號(hào)指示相同的部件。
[0014]圖1是分解立體圖，其示出本發(fā)明熱傳遞裝置中的各個(gè)元件；
[0015]圖2是在圖1中所示的本發(fā)明熱傳遞裝置的實(shí)施方式的中心層的俯視平面圖；
[0016]圖3是圖1中所描繪的一對(duì)相鄰的帶溝槽的桿的細(xì)節(jié)圖，所述一對(duì)相鄰的帶溝槽的桿用于在熱傳遞裝置中為熱傳遞流體的流動(dòng)形成螺旋通道；并且
[0017]圖4是圖1中所示的本發(fā)明熱傳遞裝置的橫截面，所述橫截面大致沿圖1中的IV-1V線截取。
【具體實(shí)施方式】
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，總體以10表示根據(jù)本發(fā)明的熱傳遞裝置或“冷板”。熱傳遞裝置10包括一對(duì)相反的熱傳遞表面12，14。熱傳遞表面12，14是由合適的熱傳遞材料，例如銅，鋁以及鋼的合金制成。熱傳遞表面12，14優(yōu)選大致為平面的并形成外表面，通過(guò)該外表面發(fā)生熱傳遞活動(dòng)。每個(gè)熱傳遞表面12，14接觸要被冷卻的物體，例如關(guān)于熱傳遞表面14的外表面由圓圈16 (示意性地)所示。雖然熱傳遞表面12，14優(yōu)選大致是平面的，以提供熱傳遞裝置10的最廣泛的可能效用，但熱傳遞表面12，14可以被形成任何所需的形狀，例如符合要被冷卻的具體的物體的形狀。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，其中，要被冷卻的物體是計(jì)算機(jī)芯片(圖中未顯示)，平面構(gòu)造是可以接受的。
[0019]為了在本文中便于參考，當(dāng)提到熱傳遞裝置10中的元件的相對(duì)位置時(shí)，術(shù)語(yǔ)“外”意味著指向要被冷卻的物體的方向，并且“內(nèi)”意味著指向與其相反的方向，這樣，熱傳遞表面12的“外”表面位于熱傳遞裝置10的底部，并從圖1視角看其被隱藏，而熱傳遞表面14的“外”表面在圖1的頂部是可見(jiàn)的。
[0020]附接到熱傳遞表面12，14的相應(yīng)的內(nèi)側(cè)上的是相應(yīng)的熱傳導(dǎo)層18，20。熱傳導(dǎo)層18，20在它們的外側(cè)通常是平面的，該外側(cè)與熱傳遞表面12，14鄰接，并容納穿過(guò)其中的連接流道22。熱傳導(dǎo)層18和20優(yōu)選由銅，鋁或鋼的合金制成。連接流道22的構(gòu)造將在下面描述。
[0021]附接到熱傳導(dǎo)層18，20的相應(yīng)內(nèi)側(cè)的是相應(yīng)的支撐層24，26，所述支撐層24，26中具有相應(yīng)的第一孔28和第二孔30。支撐層24，26優(yōu)選由銅，鋁或鋼的合金制成。
[0022]附接到兩個(gè)支撐層24，26內(nèi)側(cè)的是中心層32，所述中心層32具有用于從貯液器(圖中未顯示)中接收熱傳導(dǎo)流體(也未顯示)的入口 34，以及用于將熱傳導(dǎo)流體返回貯液器的出口 36。中心層32優(yōu)選由銅，鋁或鋼的合金制成，但可以使用復(fù)合材料或塑料以用于該組件。使用如復(fù)合材料或塑料等的非導(dǎo)電材料制成此組件在材料和制造成本方面是有利的，并且也將有助于使得與被冷卻或加熱的組件的流體連接電隔離，如果這是應(yīng)用環(huán)境所要求的。通過(guò)參考圖2可最佳地看到中心層32的構(gòu)造。
[0023]在一種實(shí)施方式中，入口 34和出口 36的部分也可以被形成在支撐層24，26內(nèi)。在此實(shí)施方式中，可以理解的是流體連接將不再與要被冷卻的組件電隔離，特別是由于層24和26可由金屬組成。
[0024]在圖2中可以看出，中心層32具有大致為“U”形的開(kāi)放流道40，其具有由流道46連結(jié)的第一腿42和第二腿44。兩個(gè)連接盤(pán)(land)48定位于腿42和44的內(nèi)側(cè)，并且其中具有槽50。槽50位于連接盤(pán)48內(nèi)，使得槽50的末端對(duì)準(zhǔn)支撐層24內(nèi)的孔28和支撐層26內(nèi)的孔30中的相應(yīng)的一個(gè)，當(dāng)熱傳遞裝置10被組裝時(shí)，由此形成了連續(xù)的基本為圓筒形的腔室52 (圖3)。
[0025]連接盤(pán)48由開(kāi)放流道54分開(kāi)，該開(kāi)放流道通向出口 36。
[0026]至此所描述的組件如三明治中的層一樣被組裝在一起，這通過(guò)任何方便的手段，如螺釘，釬焊，焊接或粘接劑粘接而實(shí)現(xiàn)。重要的是要注意到，完成的熱傳遞裝置優(yōu)選被緊緊地組裝起來(lái)，以便在使用過(guò)程中熱傳遞流體無(wú)泄漏，原因如前面所描述的。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，熱傳遞裝置10的組件通過(guò)釬焊方式連接。
[0027]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可以理解的是，熱傳遞裝置10具有兩個(gè)半部分，上半部分和下半部分，其基本上是彼此的鏡像。
[0028]除了已經(jīng)描述的各種層，熱傳遞裝置10還包括多個(gè)帶溝槽的桿58。帶溝槽的桿58可由任何合適的熱傳導(dǎo)材料形成，并形成為螺釘或螺栓，但優(yōu)選形成由銅制成的桿，所述桿在它們的圓柱外表面上具有螺旋溝槽或螺紋。
[0029]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，帶溝槽的桿58具有長(zhǎng)度L和單一螺旋螺紋或溝槽60，所述螺旋螺紋或溝槽60圍繞基本為圓柱形的中央柱62。帶溝槽的桿58具有直徑D并且溝槽或螺紋的寬度是W，高度是H且節(jié)距是P，如圖所示。桿58的尺寸被設(shè)定成在熱傳導(dǎo)層18的連接流道22之間沿著腔室52延伸至熱傳導(dǎo)層20的連接流道22上。優(yōu)選的是帶溝槽的桿58的公差使得它們充分緊貼地配合在腔室52內(nèi)，以及使得幾乎沒(méi)有到?jīng)]有空間讓槽60的相鄰部分之間的熱傳導(dǎo)流體泄漏。該布置使得接觸帶溝槽的桿58的熱傳遞流體被迫沿著螺旋溝槽60的長(zhǎng)度方向向上或向下行進(jìn)，如雙頭箭頭64所示，并且從此沿著連接流道20，22流到相鄰的帶溝槽的桿58，其中方向是相反的并且熱傳遞流體可以離開(kāi)相鄰的腔室52’，如箭頭66所示。因此，該結(jié)構(gòu)為熱傳遞裝置10內(nèi)的熱傳遞流體的流動(dòng)形成了基本上連續(xù)的，不間斷的通路。
[0030]帶溝槽的桿58的直徑D的尺寸可以合理地在3毫米至20毫米之間變化；高度H可以在0.5毫米到8毫米之間變化，寬度W可以在0.5毫米至5毫米之間變化，并且節(jié)距P可以在1.5毫米至9毫米之間變化。以下尺寸用于兩種目前優(yōu)選的實(shí)施方式；
[0031]D=IO毫米，W=I毫米，P=3毫米，H=2毫米；
[0032]D=8毫米，W=I毫米，P=3毫米，H=2毫米。
[0033]還優(yōu)選的是長(zhǎng)度L大于節(jié)距P值的兩倍，并且在以下2D〈L〈10D的范圍內(nèi)。還有其它的尺寸和布置可易于使用以根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用環(huán)境實(shí)現(xiàn)所述裝置所需的散熱性能。
[0034]可以理解的是，雖然上面公開(kāi)和描述了螺旋溝槽或螺紋，但也可以使用其它形式的螺紋構(gòu)造，例如在本領(lǐng)域中已知的梯形，三角形，截?cái)嗟男螤畹取?br> [0035]流體流動(dòng)的路線如圖3和圖4中的箭頭64，66所示。
[0036]熱傳遞裝置10從而提供了一種方便且更有效的方式來(lái)傳遞熱量，其通過(guò)使用單一的基本上不間斷的通路實(shí)現(xiàn)，該通路具有多個(gè)內(nèi)部通道，用于熱傳遞流體的從入口 34到出口 36的流動(dòng)，如圖3和圖4所示。熱傳遞流體進(jìn)入入口 34，沿著開(kāi)放流道40流動(dòng)。受限于腿44的封閉末端(圖2)，流體被強(qiáng)制進(jìn)入可用的開(kāi)口部，即支撐層24的孔28和支撐層26的孔30。然后液體流入由螺旋溝槽60和腔室52相互作用形成的螺旋通道中。由于帶溝槽的桿58橫向于第一腿42和第二腿44中的熱傳導(dǎo)流體的流動(dòng)，流體的流動(dòng)現(xiàn)在被重新安排路線，以便跟隨已限定的螺旋通道，如箭頭64所示。
[0037]熱傳遞流體將沿著帶溝槽的桿58，沿著連接流道22以及沿著相鄰的帶溝槽的桿52’(圖3)基本上以蛇形圖案行進(jìn)(向上和向下二者，如圖3和圖4所示)，其中熱傳遞流體將跟隨槽50重復(fù)在帶溝槽的桿58的向上和向下的行進(jìn)，直到熱傳遞流體達(dá)到中央開(kāi)放流道54 (圖2)為止，從那里它將通過(guò)出口 36離開(kāi)熱傳遞裝置10。
[0038]通過(guò)使用已限定的螺旋通道，熱傳遞流體的行進(jìn)路線被大大延長(zhǎng)，該螺旋通道提供與熱傳遞流體接觸的被大大增加的熱傳遞表面積，因此當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)相比較時(shí)其提高了熱傳遞裝置10的整體效率。
[0039]任一個(gè)本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員可以理解的是，熱傳遞表面12，14可與相應(yīng)的熱傳導(dǎo)層18，20 —體形成，而不脫離在此本發(fā)明的范圍或教示，并且那些元件作為單件還是作為兩件僅僅是設(shè)計(jì)選擇問(wèn)題。
[0040]因此，盡管在其由此應(yīng)用于優(yōu)選的實(shí)施方式中時(shí)，顯示和描述并指出了本發(fā)明的基本新穎性的特征，但可被理解的是，所示的裝置的形式和細(xì)節(jié)上的各種省略，替換和更改，以及它們的操作可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員做出而不脫離本發(fā)明的精神。例如，可以明確預(yù)期的是那些元件的所有組合——所述元件的所有組合是以基本相同的方式來(lái)執(zhí)行基本上相同的功能以實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果——都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，本文所示的和/或所描述的結(jié)構(gòu)和/或元件，作為一般的設(shè)計(jì)選擇問(wèn)題，可以被結(jié)合在其它任何公開(kāi)或描述或暗示的形式中或?qū)嵤┓绞街?。因此，本發(fā)明旨在僅被限于權(quán)利要求所述的范圍，所述權(quán)利要求被附在此處。
【權(quán)利要求】
1.一種熱傳遞裝置，包括: 熱傳遞表面；以及 通路，所述通路用于將熱傳遞流體從入口引導(dǎo)到出口，同時(shí)所述熱傳遞流體在與所述熱傳遞表面熱接觸的情況下通過(guò)； 所述通路包括至少兩個(gè)螺旋通道、以及連接流道，所述連接流道連接所述至少兩個(gè)螺旋通道以允許所述熱傳遞流體從所述螺旋通道中的第一螺旋通道向所述螺旋通道中的第二螺旋通道流動(dòng)； 由此形成這樣的路線:所述路線用于所述熱流體的從所述入口通經(jīng)由述通路沿著所述第一螺旋通道到達(dá)所述連接流道、隨后沿著所述連接流道到達(dá)所述第二螺旋通道、以及隨后到達(dá)所述出口的流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述通路是被密封的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述路線是基本連續(xù)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第二螺旋通道中的至少一個(gè)在一側(cè)由熱傳導(dǎo)材料定界限，所述熱傳導(dǎo)材料與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第二螺旋通道中的至少一個(gè)在其螺旋的內(nèi)部由所述熱傳導(dǎo)材料所定界限，并且所述熱傳導(dǎo)材料至少部分地形成柱，該柱與所述熱傳遞表面熱傳導(dǎo)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱傳遞裝置，其中，所述熱傳導(dǎo)材料被形成為帶溝槽的桿，所述帶溝槽的桿具有大體為圓柱形的中央柱，所述中央柱被至少一個(gè)螺旋形溝槽圍繞，所述螺旋形溝槽形成了所述第一螺旋通道和第二螺旋通道中的所述一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述 的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第二螺旋通道中的所述至少一個(gè)在其外部由大體圓筒形的壁所定界限。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱傳遞裝置，其中，所述大體圓筒形的壁是熱傳導(dǎo)性的，并且與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述連接流道與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述熱傳遞表面是第一熱傳遞表面，且所述路線是第一路線，并且其中，所述熱傳遞裝置還包括: 第二熱傳遞表面； 至少第三螺旋通道和第四螺旋通道；以及 第二連接流道，所述第二連接流道連接所述第三螺旋通道和第四螺旋通道； 其中，所述第三螺旋通道基本上是所述第一螺旋通道的鏡像，且所述第四螺旋通道基本上是所述第二螺旋通道的鏡像；并且 由此形成第二路線:所述第二路線用于所述熱傳遞流體的從所述第三螺旋通道到所述第二連接流道、以及隨后到達(dá)所述第四螺旋通道的流動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱傳遞裝置，其中，所述第二路線基本上是所述第一路線的鏡像。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳遞裝置，其中，所述路線的與所述第一螺旋通道有關(guān)的部分處于橫向于與其相鄰的所述路線的部分的方向上。
13.一種熱傳遞裝置，包括: 第一熱傳遞表面和第二熱傳遞表面；以及 通路，所述通路用于將熱傳遞流體從入口引導(dǎo)到出口，同時(shí)所述熱傳遞流體在與所述第一熱傳遞表面和第二熱傳遞表面熱接觸的情況下通過(guò)； 所述通路包括: 第一螺旋通道，所述第一螺旋通道位于所述通路的第一側(cè)上，并具有第一末端和第二末端，所述第一末端被形成為用以接收來(lái)自所述通路的所述熱傳遞流體的流動(dòng)，所述第二末端位于所述第一螺旋通道的與所述第一螺旋通道的所述第一末端相反的端部處； 第二螺旋通道，所述第二螺旋通道位于所述通路的所述第一側(cè)上并具有第一末端和第二末端，所述第一末端被形成為用以接收所述熱傳遞流體的所述流動(dòng)，所述第二末端與所述第二螺旋通道的所述第一末端相反； 第一連接流道，所述第一連接流道被定位成用以接收來(lái)自所述第一螺旋通道的所述第二末端的所述熱傳遞流體、并將所述熱傳遞流體引導(dǎo)至所述第二螺旋通道的所述第一末端，所述第一連接流道與所述第一熱傳遞表面形成熱接觸； 第三螺旋通道，所述第三螺旋通道位于所述通路的第二側(cè)上，所述第二側(cè)與所述通路的所述第一側(cè)相對(duì)，所述第三螺旋通道具有第一末端以及第二末端，所述第一末端被形成為用以接收來(lái)自所述通路的所述熱傳遞流體的流動(dòng)，所述第二末端位于所述第三螺旋通道的與所述第三螺旋通道的所述第一末端相反的端部處； 第四螺旋通道，所述第四螺旋通道位于所述通路的所述第二側(cè)上，并具有第一末端和第二末端，所述第一末端被形成為用以接收所述熱傳遞流體的所述流動(dòng)，所述第二末端與所述第四螺旋通道的所述第一末端相反； 第二連接流道，所述第二連接流道被定位成接收來(lái)自所述第三螺旋通道的所述第二末端的所述熱傳遞流體、并將所述熱傳遞流體引導(dǎo)到所述第四螺旋通道的所述第一末端，所述第二連接流道與所述第二熱傳遞表面形成熱接觸； 由此形成這樣的路線:所述路線用于所述熱傳遞流體的從所述入口經(jīng)由所述通路到達(dá)所述第一螺旋通道和第三螺旋通道的流動(dòng)，在此處，所述熱傳遞流體的一部分能沿著所述第一螺旋通道流動(dòng)到所述第一連接流道隨后沿著所述連接流道流動(dòng)到所述第二螺旋通道并隨后到達(dá)所述通路，并且，所述熱傳遞流體的第二部分能沿著所述第三螺旋通道流動(dòng)到所述第二連接流道、隨后沿著所述第二連接流道流動(dòng)到所述第四螺旋通道并隨后到達(dá)所述通路，之后，所述熱傳遞流體的所述第一部分和第二部分結(jié)合并流至所述出口 ； 由此所述熱傳遞流體的所述流動(dòng)可向所述第一熱傳遞表面和第二熱傳遞表面中的每一個(gè)提供熱傳遞。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱傳遞裝置，還包括所述第一螺旋通道和第二螺旋通道以及所述第三螺旋通道和第四螺旋通道中的至少一者的多對(duì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第三螺旋通道被定位成使得所述第一螺旋通道和第三螺旋通道橫向于所述熱傳遞流體沿著所述通路在所述通路的與所述第一通道和第三通道相鄰的部分中流動(dòng)的方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第三螺旋通道分別在一側(cè)由熱傳導(dǎo)材料定界限，所述熱傳導(dǎo)材料與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道和第三螺旋通道分別在它們的螺旋的內(nèi)部由所述熱傳導(dǎo)材料定界限，并且所述熱傳導(dǎo)材料被至少部分地形成為柱，所述柱與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱傳遞裝置，其中，所述熱傳導(dǎo)材料被形成螺釘，所述螺釘具有大體圓柱形的中央柱，所述中央柱被至少一個(gè)螺旋形溝槽圍繞，所述螺旋形溝槽形成所述第一螺旋通道和第三螺旋通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的熱傳遞裝置，其中，所述螺釘被定位成使得所述第一螺旋通道位于所述通路的第一側(cè)上，并且所述第三螺旋通道位于所述通路的第二側(cè)上，所述第二側(cè)與所述通路的所述第一側(cè)相反。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一螺旋通道在其外部由第一大體圓筒形的壁定界限，并且所述第三螺旋通道在其外部由第二大體圓筒形的壁定界限。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一大體圓筒形的壁和第二大體圓筒形的壁是熱傳導(dǎo)性的，并且與所述熱傳遞表面成熱傳導(dǎo)接觸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱傳遞裝置，其中，所述第一大體圓筒形的壁和第二大體圓筒形的壁基本上是共軸的。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱傳遞裝置，還包括: 相應(yīng)的多個(gè)第一螺旋通道，第二螺旋通道，第三螺旋通道和第四螺旋通道，所述相應(yīng)的多個(gè)第一螺旋通道，第二螺旋通道，第三螺旋通道和第四螺旋通道與相應(yīng)的多個(gè)第一連接流道和第二連接流道成對(duì)地連接并且被布置成用以提供與所述第一熱傳遞表面和第二熱傳遞表面的熱傳遞。
24.—種熱傳遞系統(tǒng),包括: 第一熱傳遞表面；14 第一熱傳導(dǎo)層，所述第一熱傳導(dǎo)層與所述第一熱傳遞層熱接觸，所述第一熱傳導(dǎo)層中包括多個(gè)第一連接流道；20 第一支撐層，所述第一支撐層具有延伸穿過(guò)其中的多個(gè)第一孔；26 中心層32，所述中心層用于提供從入口到出口的熱傳遞流體的流動(dòng)； 第二支撐層24，所述第二支撐層具有延伸穿過(guò)其中的多個(gè)第二孔，所述多個(gè)第二孔與所述多個(gè)第一孔對(duì)準(zhǔn)； 第二熱傳導(dǎo)層，所述第二熱傳導(dǎo)層中包括多個(gè)第二連接流道；18第二熱傳遞表面，所述第二熱傳遞表面與所述第二熱傳導(dǎo)層熱接觸；12多個(gè)帶溝槽的桿，所述多個(gè)帶溝槽的桿中每一個(gè)都被設(shè)置于所述第一孔中的相應(yīng)一個(gè)內(nèi)并與所述第一熱傳導(dǎo)層熱接觸、且從所述連接流道中的一個(gè)延伸通過(guò)所述第一孔中的相應(yīng)一個(gè)，通過(guò)所述中心層到達(dá)所述第二孔中的相應(yīng)一個(gè)、并到達(dá)所述多個(gè)第二連接流道中的一個(gè)； 其中，所述第一連接流道和第二連接流道被設(shè)置成用以提供在所述帶溝槽的桿中的兩個(gè)桿的末端之間提供所述熱傳遞流體的流動(dòng)；以及 其中，所述帶溝槽的桿中的每一個(gè)的所述外部與所述第一和第二孔中的所述相應(yīng)一個(gè)的所述內(nèi)部協(xié)作，以在所述帶溝槽的桿的所述外部與所述第一孔和第二孔的所述內(nèi)部之間形成一對(duì)相反的螺旋通道，以用于允許所述熱傳遞流體的穿過(guò)其中的所述流動(dòng)；由此提供這樣的通路:所述通路用于所述熱傳遞流體的從所述入口開(kāi)始、沿著所述中心層、到達(dá)所述帶溝槽的桿、隨后分開(kāi)并分別沿著所述相對(duì)的螺旋通道流動(dòng)到所述第一連接流道和第二連接流道、并隨后到達(dá)所述出口的所述流動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱傳遞系統(tǒng),其中，所述第一熱傳遞表面和第二熱傳遞表面中的至少一個(gè)是大體平面的。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，所述帶溝槽的桿被定位成橫向于所述中心層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，所述帶溝槽的桿大體垂直于所述中心層。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，所述第一連接流道和第二連接流道中的至少一個(gè)未完全延伸通過(guò)它的熱傳導(dǎo)層。
【文檔編號(hào)】F28D9/04GK103547879SQ201180070660
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月7日
【發(fā)明者】馬可·莫魯齊 申請(qǐng)人:阿威德熱合金有限公司