>[0044]表中的第三列進(jìn)一步描述了不同配置中的冷卻劑狀態(tài)。對于第一種和第二種配置，冷卻液是層流狀態(tài)。對于第三種和第四種配置，冷卻液呈現(xiàn)過渡流狀態(tài)。但是，在本發(fā)明實(shí)施例的配置下，冷卻液完全是湍流狀態(tài)。
[0045]因此已經(jīng)全面地描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。盡管該描述提到了特定實(shí)施例，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，有了這些具體細(xì)節(jié)的變化，完全可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此本發(fā)明不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。
[0046]例如，所述散熱器的形狀可以是其他的不同于圖2和圖3倒置截棱錐的形狀。圖8A顯示一個半橢球形的弧形散熱器112B。外弧形表面118B也能很好地近似等溫面。同樣，也可以采用其它形狀如倒圓錐形狀、半橢圓形、和半球形狀。
[0047]在圖8B所示的本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，凸形物體128從第二板126延伸朝向散熱器112C的外表面118C。這種布置會形成一 “H”形的子通道208，其比沒有凸形物體128的原來的子通道還要窄。在一個實(shí)施例中，凸形物體的形狀類似于散熱器112C的形狀，但不是倒置的。第一多個散熱翅片的122A是從凸形物體128延伸并連接到散熱器112C，而第二多個散熱翅片122B是從第二板126延伸并連接到第一板104。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，為實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)以建立一個窄通道，散熱器和凸形物體可以有和上述不同的形狀。
[0048]另外，在前面段落所公開的示例性實(shí)施例中提到，多個微柱被布置在散熱器112的外表面118上。微柱并不是只能布置在散熱器的表面上。事實(shí)上，微柱也可以設(shè)置在倒置截棱錐的其它表面上。如果散熱器呈現(xiàn)其它形狀，如圖8A所示的半橢球形形狀，微柱可以不僅僅位于散熱器112B的底部，也可以延伸到側(cè)壁。
[0049]雖然微柱的形狀在圖4A、圖4B和圖4C中被描述為圓柱形，很明顯，可以根據(jù)用戶的喜好而使用其他形狀和尺寸。也可以制成其它形狀如橢圓柱形、六邊形棱柱。同樣地，散熱翅片的形狀也可以采用其它形狀，例如橢圓柱形、六邊形棱柱，而替代圓柱形。
[0050]另外，上述的接收區(qū)域也可設(shè)計(jì)成容納一個以上的電子模塊。事實(shí)上，在一個三相電力傳輸系統(tǒng)中，可以放置三個IGBT模塊在接收區(qū)域，使用一個單一的冷卻組件來冷卻。對于所有三個發(fā)熱元件，冷卻組件可以有一個散熱器和微柱結(jié)構(gòu)，或者對于每個模塊，它都可以有一個單獨(dú)的散熱器/微柱結(jié)構(gòu)?；诒景l(fā)明公開的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以評估其產(chǎn)品的具體散熱要求，使用本發(fā)明公開中討論的各種想法，如散熱器形狀、微柱和針翅片之間的幾何布置、及各部件的尺寸和擺位，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦鋮s組件，滿足相應(yīng)要求。
最后，雖然上述實(shí)施例提到冷卻液，但是應(yīng)該清楚，本發(fā)明的思想也適用于空氣冷卻。在這種情況下，裝置300可以是一個風(fēng)扇或空氣栗，迫使空氣通過入口 202。在這種情況下，有些組件如第二管道304和冷卻模塊306就不是必要的了。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冷卻組件，包括: .a)接收區(qū)域，其位于第一板的第一表面上，用于接收至少一個發(fā)熱元件； .b)散熱器，其包括一個內(nèi)表面和至少一個外表面，所述內(nèi)表面固定在所述第一板的第二表面上與所述接收區(qū)域臨近并相對的位置，以將所述至少一個發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散發(fā)出去； .c)多個相互隔開的散熱翅片，每個所述散熱翅片連接到第二板并從所述第二板延伸出來連接到所述散熱器，其中所述第二板和所述第一板相對并相隔開，以形成通道； .d)多個微柱，其被布置在所述散熱器的所述至少一個外表面的至少一部分上，所述多個微柱被布置成一個預(yù)定圖案； 其中當(dāng)流體流經(jīng)所述第一板和所述第二板之間的所述通道時，所述多個散熱翅片、所述散熱器、和所述多個微柱的組合能夠在所述流體上產(chǎn)生增強(qiáng)的湍流，以將熱量從所述散熱器上通過所述流體有效地散發(fā)出去。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻組件，其中所述散熱器的所述至少一個外表面的形狀近似等溫面；當(dāng)熱量從所述至少一個發(fā)熱元件通過所述內(nèi)表面?zhèn)魉偷剿錾崞鲀?nèi)部時，就形成所述等溫面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻組件，其中所述散熱器是準(zhǔn)漏斗形狀，是倒置的截頭棱錐形、倒置的截頭錐形、半橢圓形、半球形或半橢球形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻組件，其中所述多個微柱在每個所述散熱翅片周圍布置成預(yù)定圖案。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻組件，其中所述預(yù)定圖案是網(wǎng)格圖案，所述多個微柱位于所述網(wǎng)格圖案的網(wǎng)格點(diǎn)上除了所述散熱器占據(jù)的那些位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻組件，其中所述預(yù)定圖案是移位網(wǎng)格圖案，其包括交替的第一網(wǎng)格線和第二網(wǎng)格線；所述第二網(wǎng)格線偏移所述第一網(wǎng)格線一段距離，其中所述多個微柱位于所述移位網(wǎng)格圖案的網(wǎng)格點(diǎn)上除了所述散熱器占據(jù)的那些位置。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻組件，其中所述多個微柱位于所述散熱翅片周圍，緊緊靠近但不接觸所述散熱翅片。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻組件，其中所述多個微柱成對地位于每個所述散熱翅片周圍，每一對都相互靠近，每一對都位于一參考線和所述對的中心線之間的一個預(yù)定角度上，所述參考線和每一對的所述中心線都源自相應(yīng)散熱翅片的中心，所述參考線平行于所述流體流動方向。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻組件，其中至少第一對微柱位于70度?90度的角度范圍內(nèi)，至少第二對微柱位于130度?150度的角度范圍內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻組件，還包括: .a)四個側(cè)板，所述四個側(cè)板與所述第一板和所述第二板一起形成一個封閉腔室，其中一個所述側(cè)板包括入口用于流體流入所述腔室，而另一個所述側(cè)板包括出口用于流體流出所述腔室； .b)產(chǎn)生加壓流體的裝置，其使得所述流體從所述入口流到所述出口。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻組件，其中所述微柱是圓柱形，其直徑是200μπι?.300 μ m，高度是 200 μ m ?300 μ m。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻組件，還包括凸形物體，其從所述第二板延伸出來，朝向所述散熱器，并與所述散熱器間隔開。13.—種電子裝置，包括: .a)至少一個電子模塊，其中所述電子模塊包括至少一個發(fā)熱電子元件； . b)冷卻組件，其包括: .1)接收區(qū)域，其位于第一板的第一表面上，用于接收至少一個電子模塊； . 2)散熱器，其包括一個內(nèi)表面和至少一個外表面，所述內(nèi)表面固定在所述第一板的第二表面上與所述接收區(qū)域臨近并相對的位置，以將所述至少一個電子模塊產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散發(fā)出去； .3)多個相互隔開的散熱翅片，每個所述散熱翅片連接到第二板并從所述第二板延伸出來并連接到所述散熱器，其中所述第二板和所述第一板相對并相隔開，以形成通道； .4)多個微柱，其被布置在所述散熱器的所述至少一個外表面的至少一部分上，所述多個微柱被布置成預(yù)定圖案； 其中當(dāng)流體流經(jīng)所述第一板和所述第二板之間的所述通道時，所述多個散熱翅片、所述散熱器、和所述多個微柱的組合能夠在所述流體上產(chǎn)生增強(qiáng)的湍流，以將熱量從所述散熱器上通過所述流體有效地散發(fā)出去。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中所述散熱器的所述至少一個外表面的形狀近似等溫面；當(dāng)熱量從所述至少一個電子模塊通過所述內(nèi)表面?zhèn)魉偷剿錾崞鲀?nèi)部時，就形成所述等溫面。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中所述多個微柱在每個所述散熱翅片周圍布置成預(yù)定圖案。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其中所述預(yù)定圖案是網(wǎng)格圖案，所述多個微柱位于所述網(wǎng)格圖案的網(wǎng)格點(diǎn)上除了所述散熱器占據(jù)的那些位置。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子裝置，其中所述預(yù)訂圖案是移位網(wǎng)格圖案，其包括交替的第一網(wǎng)格線和第二網(wǎng)格線；所述第二網(wǎng)格線偏移所述第一網(wǎng)格線一段距離，其中所述多個微柱位于所述移位網(wǎng)格圖案的網(wǎng)格點(diǎn)上除了所述散熱器占據(jù)的那些位置。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其中所述多個微柱位于所述散熱翅片周圍，緊緊靠近但不接觸所述散熱翅片。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子裝置，其中所述多個微柱成對地位于每個所述散熱翅片周圍，每一對都相互靠近，每一對都位于一參考線和所述對的中心線之間的一個預(yù)定角度上，所述參考線和每對的所述中心線都源自相應(yīng)散熱翅片的中心，所述參考線平行于所述流體流動方向。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中所述微柱是圓柱形，其直徑是200μπι?.300 μ m，高度是 200 μ m ?300 μ m。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種流體冷卻組件，其促進(jìn)在組件內(nèi)形成湍流，從而達(dá)到更好的散熱效果。所述冷卻組件包括一個封閉腔室，該腔室包括一個入口和一個出口用于流體通過；還包括一個散熱器、多個微柱和多個散熱翅片安裝在所述組件內(nèi)。當(dāng)流體流過該腔室，這些元件組合適于產(chǎn)生一個增強(qiáng)的湍流，從而有效地將熱量從所述散熱器通過流體散發(fā)出去。
【IPC分類】H05K7/20
【公開號】CN105188307
【申請?zhí)枴緾N201510484631
【發(fā)明人】高子陽, 呂雅, 徐逸杰
【申請人】香港應(yīng)用科技研究院有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月7日