热和/或机械系统的增材制造的结构和制造该结构的方法与流程

文档序号:18453415发布日期:2019-08-17 01:25阅读:220来源:国知局
热和/或机械系统的增材制造的结构和制造该结构的方法与流程

本申请要求于2018年2月09日提交的美国临时申请no.62/628,469的优先权,并且其全部公开内容通过引用并入本文。

本文中描述的主题涉及使用增材制造制成的结构。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

在国防部高级研究计划局授予的第n66001-17-c-4006号合同下利用政府支持进行本发明。政府享有本发明的某些权利。



背景技术:

电子装置的操作可需要热管理,以确保适当功能。随着电子装置变热,装置可遭受劣化、功能失效以及寿命较低的影响。例如,航空电子设备的能力由系统的计算处理能力决定。典型地,存在针对航空电子系统的大小和重量约束。这些系统受到热限制,使得对于给定的体积而言,仅一定数量的核心或处理器可在热问题(如过热)发生之前操作。处理器可降额,以避免在高周围温度环境中过热,但这以处理能力可能大幅度降低为代价。如果热量可被从系统有效地移除,则出于相同的体积和重量,更多的处理能力(并最终更多的处理性能)可为可能的。

存在大量常规冷却方法(如风扇和散热器),其目前用于将热量从电子电路移除并且维持电子设备的操作温度范围。技术的改进继续增大装置密度并且减少包装,同时还提高计算能力和功能性,使得热管理系统为关键操作元件。此外,某些应用在大小和重量方面具有约束,这限制冷却能力,并且因此限制电子设备的处理能力和功能性。



技术实现要素:

在一个实施例中,一种冷却组件包括壁,该壁围绕封闭蒸汽室延伸并且限定封闭蒸汽室,封闭蒸汽室构造成将工作流体的液相和气相保持在蒸汽室内。蒸汽室沿着至少两个正交维度延伸。冷却组件还包括内部多孔吸液芯结构,其设置在壁的一个或更多个内表面内并且加衬该壁的一个或更多个内表面。内部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将工作流体的液相保持在蒸汽室内。冷却组件还包括外部多孔吸液芯结构,其加衬蒸汽室外的壁的一个或更多个外表面。外部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将冷却流体的液相保持在蒸汽室外。内部多孔吸液芯结构的小孔构造成将工作流体的液相保持在蒸汽室内,直到来自蒸汽室外部的热源的热量将蒸汽室内的工作流体的液相蒸发成封闭蒸汽室内的气相。外部多孔吸液芯结构构造成将冷却流体的液相保持在蒸汽室外,直到来自封闭蒸汽室内的热量中的至少一些将蒸汽室外的外部多孔吸液芯结构中的冷却流体的液相蒸发成封闭蒸汽室外的气相,以将来自热源的热量传递远离热源。

在一个实施例中,一种增材制造的组件包括多孔吸液芯结构,其包括构造成保持流体的液相的小孔。以下中的一个或更多个:多孔吸液芯结构的厚度沿着多孔吸液芯结构的长度或宽度中的一个或更多个为不均匀的,并且/或者多孔吸液芯结构中的小孔的大小沿着多孔吸液芯结构的长度、宽度和/或厚度中的一个或更多个为不均匀的。

在一个实施例中,一种方法包括使用增材制造的系统获得待形成的室的单个三维模型,并且根据室的单个三维模型使用单次激光经过来激光焊接金属粒子,以形成室的薄的、气密的外壁。

技术方案1.一种冷却组件,包括:

气密壁,其围绕封闭蒸汽室延伸并且限定所述封闭蒸汽室,所述封闭蒸汽室构造成将工作流体的液相和气相保持在所述蒸汽室内,所述蒸汽室沿着至少两个正交维度延伸;

内部多孔吸液芯结构,其设置在所述气密壁的一个或更多个内表面内并且加衬所述气密壁的所述一个或更多个内表面,所述内部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将所述工作流体的所述液相保持在所述蒸汽室内;以及

外部多孔吸液芯结构,其加衬所述蒸汽室外的所述气密壁的一个或更多个外表面,所述外部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将冷却流体的液相保持在所述蒸汽室外,

其中所述内部多孔吸液芯结构的所述小孔构造成将所述工作流体的所述液相保持在所述蒸汽室内,直到来自所述蒸汽室外部的热源的热量将所述蒸汽室内的所述工作流体的所述液相蒸发成所述封闭蒸汽室内的所述气相,

其中所述外部多孔吸液芯结构构造成将所述冷却流体的所述液相保持在所述蒸汽室外,直到来自所述封闭蒸汽室内的热量中的至少一些将所述蒸汽室外的所述外部多孔吸液芯结构中的所述冷却流体的所述液相蒸发成所述封闭蒸汽室外的所述气相,以使来自所述热源的所述热量传递远离所述热源。

技术方案2.根据技术方案1所述的冷却组件,其特征在于,所述气密壁使所述内部多孔吸液芯结构相对于所述外部多孔吸液芯结构密封,并且防止所述工作流体的任何所述液相和所述工作流体的任何所述气相进入到所述外部多孔吸液芯结构的所述小孔中。

技术方案3.根据技术方案1所述的冷却组件,其特征在于,所述冷却组件还包括设置在所述气密壁外和所述蒸汽室外的储蓄室,所述储蓄室与所述外部多孔吸液芯结构流体地联接。

技术方案4.根据技术方案3所述的冷却组件,其特征在于,所述储蓄室为被动储蓄部,其从外部源接收附加的冷却流体。

技术方案5.根据技术方案1所述的冷却组件,其特征在于,所述气密壁、所述外部多孔吸液芯结构以及所述内部多孔吸液芯结构为增材制造的结构。

技术方案6.根据技术方案1所述的冷却组件,其特征在于,所述气密壁形成一个或更多个表面区域增强结构,其形成所述蒸汽室的伸长的延伸部。

技术方案7.根据技术方案1所述的冷却结构,其特征在于,所述气密壁中的一个或更多个为非平面的壁。

技术方案8.根据技术方案1所述的冷却结构,其特征在于,所述气密壁中的一个或更多个包括一个或更多个突出部的重复性阵列。

技术方案9.根据技术方案8所述的冷却结构,其特征在于,所述一个或更多个突出部的所述重复性阵列为所述一个或更多个突出部的重复矩形式样。

技术方案10.根据技术方案8所述的冷却结构,其特征在于,所述一个或更多个突出部从所述一个或更多个气密壁向内突出到所述蒸汽室中。

技术方案11.根据技术方案8所述的冷却结构,其特征在于,所述一个或更多个突出部沿着两个或更多个正交维度延伸。

技术方案12.根据技术方案8所述的冷却结构,其特征在于,所述一个或更多个突出部仅沿着单个维度延伸。

技术方案13.根据技术方案1所述的冷却结构,其特征在于,所述冷却结构还包括一个或更多个支承柱,其从形成所述蒸汽室的所述气密壁的第一壁延伸至形成所述蒸汽室的所述气密壁的相反的第二壁。

技术方案14.根据技术方案1所述的冷却结构,其特征在于,所述内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个包括较厚部分和较薄部分,并且其中所述较薄部分包括从所述吸液芯结构的至少一侧延伸到所述吸液芯结构中的孔口。

技术方案15.一种增材制造的本体,包括:

一个或更多个基本平面的壁,其具有延伸到所述一个或更多个壁中或者从所述一个或更多个壁延伸出的一个或更多个突出部。

技术方案16.根据技术方案15所述的增材制造的本体,其特征在于,所述一个或更多个壁包括所述一个或更多个突出部的重复性阵列。

技术方案17.根据技术方案15所述的增材制造的本体,其特征在于,所述一个或更多个突出部沿着两个或更多个正交维度延伸。

技术方案18.根据技术方案15所述的增材制造的本体,其特征在于,所述一个或更多个突出部仅沿着单个维度延伸。

技术方案19.根据技术方案15所述的增材制造的本体,其特征在于,所述一个或更多个壁包括激光焊接的金属粒子。

技术方案20.一种增材制造的组件,包括:

多孔吸液芯结构,其包括构造成保持流体的液相的小孔,

其中以下中的一个或更多个:

所述多孔吸液芯结构的厚度沿着所述多孔吸液芯结构的长度或宽度中的一个或更多个为不均匀的,或者

所述多孔吸液芯结构中的所述小孔的大小沿着所述多孔吸液芯结构的所述长度、所述宽度和/或所述厚度中的一个或更多个为不均匀的。

附图说明

可参照附图通过阅读非限制性实施例的以下描述来理解本发明的主题,其中在下文中:

图1示出电子装置的一个实例;

图2示出堆叠的模块化蒸汽室组件和对应的电子装置的一个实例,其组装成具有对应输入/输出模块的电子系统;

图3示出图2中示出的堆叠的模块化蒸汽室组件;

图4示出图2和图3中示出的堆叠的模块化蒸汽室组件;

图5示出图2至图4中示出的蒸汽室组件的实施例的局部剖视透视图的一个实施例;

图6示出图2至图5中示出的蒸汽室组件的截面视图;

图7示意性地示出蒸汽室组件的另一实施例;

图8示出图7中示出的蒸汽室组件的透视图;

图9示出图7和图8中示出的蒸汽室组件的另一透视图;

图10示意性地示出蒸汽室组件的另一实施例;

图11示出蒸汽室组件的蒸汽室的相反的板和支承柱的一个实施例的透视图;

图12示出图11中示出的板中的一个的另一透视图;

图13示意性地示出针对板的一个实例的突出部和非突出部区域的交错(interspersed)式样;

图14示出具有突出部的板的透视图,该突出部相比于图11和图12中示出的突出部具有不同的参数;

图15示出具有带突出部的若干表面区域增强结构的板的一个实施例;

图16示出具有不均匀厚度的吸液芯结构的一个实施例;

图17示出吸液芯结构的备选实施例的透视图;

图18示出在图5和图6中示出的蒸汽室内的图17中示出的吸液芯结构的截面视图;

图19示出用于使用计算机化的三维打印系统执行圆柱形蒸汽室组件的增材制造的方法的一个实例;

图20示出用于使用计算机化的三维打印系统执行圆柱形蒸汽室组件的增材制造的方法的一个实例;

图21示出蒸汽室的另一实施例的截面视图;以及

图22示出蒸汽室的另一实施例的截面视图。

部件列表

14蒸汽壳体

16第一板(或壁)

18第二板(或壁)

20蒸汽室(或腔)

22工作流体

23吸液芯结构(或衬里)

24通路(或蒸汽室或翅片蒸汽室)

26翅片

28冷却流体

100电子装置

102电路卡

104电子构件

200蒸汽室组件

300模块化电子系统

400输入/输出模块

600柱

700蒸汽室组件

702储蓄室

704冷却剂

706壁

708小孔

723外部多孔吸液芯结构(或衬里)

1000蒸汽室组件

1020表面区域增强结构

1100柱

1102突出部(或波纹部)

1116可用于代替第一板16

1118可用于代替第二板18

1316板

1400翅片

1402突出部

1416板

1500方法

1502蒸汽室组件

1504内部室

1506内部芯吸结构(或衬里)

1508壁

1510,1512,1514,1516,1610模型

1518,1520,1522切片

1600方法

1602蒸汽室组件

1603位置

1604敞开的内部室

1605位置

1606衬里

1608壁

1610三维模型

1618切片

1700,1702式样

1704非突出部区域

1800,1802区域

1823吸液芯结构

1900孔口(或小孔)

1902,1904侧部

1923吸液芯结构

2000,2002位置

2100支承杆

2102通道

2116,2118非平面的壁

2120蒸汽室

2123内部吸液芯结构

2216,2218壁

2220蒸汽室

2223多孔内部吸液芯结构

2224接触区域。

具体实施方式

本文中描述的本发明主题的一个或更多个实施例涉及成整体的热和机械结构,其可在用于冷却电子设备的系统(包括三维打印的保形蒸汽室)中使用。然而,并非本文中描述的本发明主题的所有实施例都限于蒸汽室或冷却结构。

本文中描述的本发明主题的一个实施例包括用作冷却系统的成整体的蒸汽室和外部多孔蒸发器。图1示出电子装置100的一个实例,如电路卡组件,其中电路卡上的电子构件与热框架匹配。装置100包括电路卡102,电路卡102具有安装在其上的一个或更多个电子构件104。构件104可包括生成相当多热量的装置,如处理器。装置100为可结合本文中描述的本发明主题的一个或更多个实施例使用的装置类型的一个非限制性实例。

图2至图4示出组装成具有对应的输入/输出模块400的电子系统300的堆叠的模块化蒸汽室组件200和对应的电子装置100的一个实例。电子装置100可联接至蒸汽室组件200的两侧,以形成蒸汽室夹层结构。蒸汽室组件200可设置在两个电子装置100之间。若干蒸汽室组件200可堆叠在一起并且彼此固定,以形成模块化电子系统300。模块化电子系统300可电耦合至背板或输入/输出模块400,以形成系统300,如图4中示出的。

图5示出图2至图4中示出的蒸汽室组件200的实施例的局部剖视透视图的一个实施例。图6示出图2至图5中示出的蒸汽室组件200的截面视图。蒸汽室组件200在稳定和/或不稳定的冷却条件下从电气和/或机械热源(例如,电子装置100)移除热能。例如,蒸汽室组件200可从芯片、电子卡、主板等移除热能。为了从装置100快速地移除热能,蒸汽室组件200包括具有低热阻的蒸汽壳体14。蒸汽壳体14包括形成腔20的第一板16和第二板18,腔20也被称为蒸汽室20。在一些实施例中,第一板16和第二板18可制造成使得它们适形于电子装置100的一个或更多个表面。

蒸汽壳体14可通过减少或最小化蒸汽壳体14与电子装置100之间的距离(例如,蒸汽壳体14可直接接触或几乎接触装置100的一个或更多个表面和/或装置100的一个或更多个热构件104)来增加热传递。此外,在一些实施例中,可存在一个堆叠在另一个的顶部上的多个蒸汽室组件200,其中电子装置100在蒸汽室组件200中的两个或更多个之间。电子装置100可具有相同或不同的形状,并且蒸汽室组件200(例如,蒸汽壳体14)可适形于那些形状。

在操作中,蒸汽壳体14通过第一板16或第二板18从装置100传导能量,这取决于哪个板紧挨着装置100。在一些实施例中,第一板16和第二板18两者都可与单独的装置100接触。在第一板16和/或第二板18吸收热能时,第一板16和/或第二板18将热能传递至腔20内的工作流体22(例如,水、氨等)。该工作流体22可在设置在板16,18的内表面上的多孔芯吸(wicking)表面23中呈液态。

在流体22吸收热能时,流体22从液体相变成气体。在蒸汽相或气相中,流体22进入导管或翅片26中的一个或更多个通路24。这些通路24也可被称为蒸汽室或翅片蒸汽室。在一些实施例中,蒸汽壳体14可包括一个或更多个导管或翅片26(例如,1、5、10、15、20、25或更多个),其中各个导管或翅片26具有接收流体22的一个或更多个通路24(例如,1、2、3、4、5或更多个)。

在稳定的冷却条件期间,冷却流体28(例如,气体和/或液体)围绕翅片26流动并且以对流方式将热能从翅片26移除,以冷却流体22。在冷却流体28将热能从翅片26移除时,流体22冷却和冷凝(例如,从蒸汽相或气相变成液相)。流体22的液相接着通过重力和/或毛细力再循环回至腔20,在此流体22又吸收来自第一板16和/或第二板18的热能。

蒸汽室组件200可使用增材制造来产生。增材制造可涉及在计算机控制之下如通过添加液体分子或者使粉末颗粒彼此熔合来连结或固化材料,以产生三维物体。增材制造的实例包括三维(3d)打印、快速原型制作(rp)、直接数字化制造(ddm)、选择性激光熔化(slm)、电子束熔化(ebm)、直接金属激光熔化(dmlm)等。作为备选,蒸汽室组件200可以另一方式形成。

如以上描述的,蒸汽室20和/或24的内表面可加衬有多孔吸液芯结构或衬里23。该多孔吸液芯结构或衬里23可使用增材制造形成,并且可由激光焊接粉末形成。作为备选,多孔吸液芯衬里23可使用另一技术形成并且/或者由另一材料形成。多孔吸液芯衬里23可加衬蒸汽室20和/或24的整个内表面,并且可保持液体冷却剂,而蒸汽冷却剂在室20和/或24中的衬里23外面。

密封的蒸汽室20,24保持液体冷却剂(例如,水)和气体冷却剂(例如,水蒸气)处于热力学平衡。在这些条件下,在热量被引入到蒸汽室20中并且热量在另一位置(如冷却翅片26)处从蒸汽室20移除时,发生非常高效的热传递过程。该过程涉及热量进入蒸汽室20的气密壁并且到达恰好邻近于气密壁的多孔吸液芯衬里23中的液体冷却剂。液体冷却剂(例如,液态水)通过热量蒸发,并且蒸汽移动至蒸汽可冷凝的地方,在该情况下为冷却翅片26。蒸汽冷凝回成水,并且在进行此过程时,将热量释放回到在空气中的翅片26的壁中。液体水进入回到多孔吸液芯衬里23中并且可通过毛细管作用(例如,毛细管芯吸力)朝向室20被抽回。

在示出的实施例中,蒸汽室组件200包括在相反的板16,18之间延伸的支承柱600。例如,柱可与板16联接并且从板16延伸至相反的板18(并且与板18联接)。柱600可防止板16,18朝向彼此移动或者减小板16,18朝向彼此移动的距离(例如,相对于或者相比于不与柱600联接的板16,18或者不具有设置在板16,18之间的柱600的板16,18)。例如,真空或其它低压环境可在蒸汽室20和/或24内建立。柱600可防止板16,18向内或朝向彼此塌缩。

图7示意性地示出蒸汽室组件700的另一实施例。图8示出图7中示出的蒸汽室组件700的透视图。图9示出图7和图8中示出的蒸汽室组件700的另一透视图。蒸汽室组件700可用于代替图2至图6中示出的蒸汽室组件200,以冷却(一个或多个)装置100,或者可用于冷却另一不同的装置。组件700可类似于组件200,其中组件200包括蒸汽室20,蒸汽室20在电子装置100的构件104附近或者与电子装置100的构件104接触。蒸汽室20可包括以上描述的多孔内部吸液芯衬里23,虽然内部吸液芯衬里23在图7至图9中未示出或不可见。

组件200,700之间的一个区别在于组件700包括设置在蒸汽室20外的外部多孔吸液芯衬里或结构723。该外部吸液芯衬里723可在蒸汽室20外,其中室20内的蒸汽(以及由蒸汽在室20中的冷凝形成并且/或者蒸发以在室20中形成蒸汽的液体)不与外部吸液芯衬里723接触。外部吸液芯结构或衬里723操作为蒸发器,同时周围环境(例如,外部空气)具有足够低的湿度(例如,针对外部衬里723中的冷却剂(如水)从衬里723挥发而言)。

外部衬里723可增材制造成蒸汽室的外壁的部分,或者可单独地形成并随后添加至外壁。衬里723所联接的外壁或其部分可为平面的或非平面的(例如,具有波纹部(dimple)),如下文描述的。外部衬里723的厚度可为恒定的(例如,在制造公差内),或者可在遍及外部衬里723的不同位置处为不均匀的(例如,有意地不同或变化超过制造公差)。如下文描述的,外部衬里723的不均匀厚度可相对于具有均匀厚度的外部衬里改进热量通过衬里723的传递。外部衬里723中的小孔的大小(和/或通过外部衬里723的冷却剂渗透性)可为恒定的(例如,在制造公差内),或者可在遍及外部衬里723的不同位置处为不均匀的(例如,有意地不同或变化超过制造公差)。如下文描述的,外部衬里723中的不均匀小孔大小相对于具有均匀小孔大小的外部衬里可改进冷却剂移动通过衬里723。

组件700可包括冷却剂储蓄室702,其保持冷却剂704(例如,水)的供应。外部吸液芯结构723和储蓄室702可使用增材制造(连同蒸汽室20和内部吸液芯结构23一起)产生。储蓄室702与外部吸液芯结构或衬里723流体地和/或流体上联接,使得储蓄室702中的至少一些冷却剂704可(经由毛细管作用或力)流动到外部吸液芯结构723中的小孔708中。这些小孔708可保持冷却流体的液相。尽管未示出,但内部吸液芯结构还可包括小孔708,以保持工作流体的液相。储蓄室702可用来自冷凝(来自气氛(atmosphere))(例如,经由水蒸气的冷凝)和/或来自另一源(例如,存储液体冷却剂704的较大室)的冷却流体补充。在一个实施例中,储蓄室702为被动室或储蓄部,其至少部分地填充有来自湿气的冷凝(来自周围气氛)的冷却流体。作为备选,储蓄室702可从一个或更多个主动(例如,提供动力的)泵供给有冷却流体。

不可渗透的壁706可设置在内部吸液芯结构23和外部吸液芯结构723之间,以防止冷却剂从一个吸液芯结构23或723流至另一吸液芯结构723或23。保持在内部吸液芯结构23的小孔708中的工作流体可与保持在外部吸液芯结构723的小孔708中的冷却流体相同或不同。

在操作中,蒸汽室20中的至少一些热量(例如,热能)传递到外部吸液芯结构723中。该热量使外部吸液芯结构723中的液体冷却剂蒸发,这使该热量从外部吸液芯结构723传递出去并且使其传递远离组件700和装置100。储蓄室702中的液体冷却剂704通过毛细管作用流动到外部吸液芯结构723中的小孔中。外部吸液芯结构723中的该液体冷却剂可然后蒸发和挥发,以经由对流和挥发两者进一步消散来自组件700和装置100的热量。这导致外部吸液芯结构723消散来自装置100的更多热能,并且/或者以比不包括外部吸液芯结构723的蒸汽室组件更快的速率消散来自装置100的热能。

图10示意性地示出蒸汽室组件1000的另一实施例。蒸汽室组件1000可类似于蒸汽室组件200和/或700。例如,蒸汽室组件1000可包括(一个或多个)内部蒸汽室20、内部吸液芯衬里23、外部吸液芯衬里723,和/或储蓄室702。蒸汽室组件1000与蒸汽室组件700之间的一个区别为(一个或多个)内部蒸汽室20的若干表面区域增强结构1020的添加。这些结构1020可包括蒸汽室20的伸长的延伸部,使得蒸汽可在蒸汽室20与结构1020之间和/或之中流动。在一个实施例中,结构1020包括伸长的和/或平面的翅片。如图10中示出的,外部吸液芯衬里723设置在不可渗透壁706上和在不可渗透壁706外,使得没有冷却剂能够在内部吸液芯衬里23和外部吸液芯衬里723之间流通。结构1020增大表面区域,内部吸液芯衬里23和外部吸液芯衬里723设置在该表面区域上。该增大的表面区域可进一步提高组件700在冷却构件104时的有效性(例如,相对于组件200)。

形成蒸汽室组件100,200,700中的蒸汽室20,24的不可渗透壁可相对较薄。例如,邻近于内部吸液芯结构23和/或外部吸液芯结构723的不可渗透壁706的厚度可比沿垂直于测量壁706的厚度所在的方向的一个或更多个方向的壁706的最大尺寸小几个数量级。因此,这些薄壁706可在非常大的二维平面上延伸,但是在第三维度上延伸非常小的距离。如果壁706使用增材制造形成,则壁706可由于壁706的薄度和由增材制造造成的残余应力而变得弯曲,翘曲或以其它方式在平面范围外。壁706的弯曲或翘曲可无法控制并且/或者可在制造环境中无法重做。因此,可难以制造在将热量传递远离电子装置100中的构件104方面具有一致性能的许多蒸汽室组件。

例如,蒸汽室20可具有薄的气密板16,18,以使热量可更容易地传到蒸汽室20中(例如,相对于较厚的板16,18)。随着板16,18的厚度增加,将热能传递到室20中变得更加困难。因为也可需要具有用于移除热量的板16,18中的各个的大的表面区域,所以所得的板16,18可为增材制造(例如,使用3d打印)的大的薄壁表面。这可难以使用增材制造来精确地形成。例如,测量为八十毫米乘四十毫米乘三毫米厚的蒸汽室20可具有300微米厚(或更薄)的板16,18,并且可由于残余应力而在形成蒸汽室20的板中的一个或更多个中具有弯曲。

本文中描述的本发明主题的发明人发现,使蒸汽室20的板或壁形成为非平面的(例如,不是增材制造的副产物)可导致非平面的板或壁由于减少的残余应力(相对于试图形成平面或平坦的板或壁)而具有较少不规则、不受控制或计划外的变形(例如,弯曲)。

图11示出蒸汽室组件1000,200,700的蒸汽室20的相反板1116,1118和柱1100的一个实施例的透视图。图12示出图11中示出的板1116或1118中的一个的另一透视图。板1116可用于代替板16,板1118可用于代替板18,并且/或者柱1100可用于代替以上描述的柱600。板1116,1118与板16,18之间的一个区别在于板16,18为平面体,而板1116,1118为非平面体。例如,板16,18沿第一和第二垂直方向(例如,沿着x和y方向或轴)延伸的距离比板16,18沿第三垂直方向(例如,沿着z方向或轴)延伸的距离大得多(例如,几个数量级),而没有起伏、弯曲部、波纹部等(例如,突出部),延伸到由第一和第二垂直方向限定的平面中和/或延伸出该平面。相反,板1116,1118沿第一和第二垂直方向延伸的距离比板1116,1118沿第三垂直方向延伸的距离大得多,但具有起伏、弯曲部、波纹部等,延伸到由第一和第二垂直方向限定的平面中和/或延伸出该平面。

在示出的实施例中,各个板1116,1118包括突出部1102,其朝向另一板1118,1116延伸远离主要由板1116,1118限定的平面。例如,板1116包括具有金字塔形、圆锥形等形状的突出部(如波纹部),其朝向相反板1118延伸出板1116的平面,而板1118包括具有相同或相似形状的波纹部,其朝向相对板1116从板1118的平面延伸出。突出部1102可不同于由残余应力产生的意外弯曲或其它起伏,该残余应力在用于产生板1116,1118的增材制造过程期间形成,其中突出部1102可以规则间隔(例如,重复性)的网格、式样或布置来布置。网格、式样或布置可为重复性的,其中在网格、式样或布置的每次重复出现时,突出部1102的相同网格、式样或布置以突出部1102之间的相同间距出现若干次。作为备选,突出部1102可以随机(例如,非重复性)布置、矩形重复性布置、六边形重复性布置或它们的混合布置。突出部1102可全部具有相同的大小,或者突出部1102中的两个或更多个(或全部)可具有不同的大小和/或形状。

突出部1102所形成的重复性式样可包括在板1116,1118中没有突出部1102的空间的重复性式样。例如,板1116和/或1118可由重复性式样形成,该重复性式样由与空间的第二重复性式样交错的突出部1102的第一重复性式样形成。图13示意性地示出针对板(如板1116和/或1118)的一个实例的突出部1102和非突出部区域1704的交错式样1700,1702。式样1700,1702表示其中定位突出部1102的位置和其中未定位突出部1102的位置的相对间距。由式样1700指示的空间(例如,框)表示定位突出部1102的地方,而式样1702中的空间表示未定位突出部1102的地方(例如,非突出部区域1704)。如图17中示出的,突出部1102的式样1700和非突出部区域1704的式样1702两者在板上彼此混合或交错。式样1700,1702的该交错可改进与热构件104的热接触,这是由于构件104与板之间的表面区域接触增加的潜能(相对于板中不具有非突出部区域1704的式样1702)导致的。

突出部1102可具有从板1116,1118以其它方式定位于其中的平面突出的任何各种形状和/或大小(例如,除突出部1102以外,板1116,1118在平面内并且/或者限定该平面)。例如,突出部1102可具有锥形峰、金字塔形峰、正方形、圆形、六边形、矩形、椭圆形等的形状。这些类型的突出部1102可被称为二维突出部,因为突出部1102具有宽度尺寸和深度尺寸。突出部1102的宽度尺寸可沿平行于对应板1116或1118的其余部分的平面的方向测量。深度尺寸可沿垂直于对应板1116或1118的平面的方向测量。

在示出的实施例中,突出部1102各自均单独地向内延伸并且朝向不同的柱600会聚。例如,从板1116朝向板1118延伸的各个突出部1102相比于从同一板1118延伸的所有其它突出部1102可朝向不同的柱600上或内的点或位置会聚。类似地,从板1118朝向板1116延伸的各个突出部1102相比于从同一板1118延伸的所有其它突出部1102可朝向不同的柱600上或内的点或位置会聚。虽然同一壁或板1116,1118上的突出部1102示出为全部沿同样方向延伸,但是作为备选,一些突出部1102可沿一个方向从壁或板1116或1118延伸,而同一壁或板1116或1118中的其它突出部1102可沿相反方向延伸。

突出部1102可由一个或更多个参数限定。这些参数决定突出部1102的相对位置、突出部1102的大小、多少个突出部1102在板1116,1118的指定单位区域内、突出部1102的形状等。这些参数可决定用于制作板1116,1118的增材制造过程的操作设置。一个此类参数为突出部1102之间的间距。间距可为相邻或邻近的突出部1102上的相同位置之间的距离。任选地,间距可表示为突出部1102所重复的频率(例如,随沿着由板1116,1118的剩余部分(不包括突出部1102)限定的平面中的一个或更多个方向的距离变化)。另一参数可为突出部1102的深度,如突出部1102从由板1116,1118的剩余部分(不包括突出部1102)限定的平面延伸的距离。图14示出具有突出部1102的板1316的透视图,突出部1102具有与图11和图12中示出的那些突出部1102不同的参数。板1316可用于代替蒸汽室20中的板1116或1118。另一参数可为突出部1102的形状,如金字塔形、圆锥形等。

虽然突出部1102被示出为二维形状,但是任选地,突出部1102可具有一维形状。例如,代替具有锥形或金字塔形,突出部1102可形成为从对应板1116,1118的一侧或两侧延伸出的波形(例如,正弦波形)。此类一维形状的参数可为一维波形的频率、幅度、相位等。图15示出具有带一维突出部1402的若干翅片1400的板1416的一个实施例。板1416可用于代替蒸汽室组件中的板16,18。翅片1400可在蒸汽室20内,或者可为图10中示出的结构1020。

此外,图11中示出的板1116,1118中的突出部1102彼此异相。各个板1116,1118中的突出部1102的峰朝向另一板1116,1118中的对应突出部1102延伸或者指向。作为备选,突出部1102可彼此同相,使得在板1116,1118中彼此相反的突出部1102朝向同一方向延伸或指向。例如,板1118中的第一突出部1102可朝向板1116指向或延伸,并且与板1118中的第一突出部1102相反的板1116中的第二突出部1102可远离板1118指向或延伸。板1116中的第三突出部1102可朝向板1118指向或延伸,并且与板1116中的第三突出部1102相反的板1118中的第四突出部1102可远离板1116指向或延伸。

用于突出部1102的参数的(一个或多个)值可基于将包括突出部1102的板1116,1118的大小。例如,较大的板1116,1118(例如,具有板1116,1118的二维板内的较大表面区域)可相对于较小的板1116,1118(例如,板1116,1118的二维板内的较小表面区域)具有突出部1102之间的较小间距、突出部1102所重复的较大频率、突出部1102的较大深度等。

限定波纹部(突出部1102)的参数可变化,以提供具有波纹部的本体的广泛的各种各样的形状、大小和/或布置。在一个实施例中,可控制突出部1102的深度或大小,以便减小弯曲的可能性,如通过增大突出部1102的高度或深度与突出部1102的宽度的比率。使突出部1102一起更靠近地放置或形成可导致包括突出部1102的本体更硬(相对于包括彼此间隔得更远的突出部1102的本体)。

突出部1102的大小可在突出部1102从其延伸的表面上的不同位置处为不同的。例如,相邻的突出部1102可确定不同的大小使得较大的突出部1102可邻近于较小的突出部。突出部1102波纹部的截面形状可为各种形状和/或大小,如圆锥形、正弦形等。在一个实施例中,突出部1102的截面形状不为沿周向连续的。例如,突出部1102可包括由边缘连结的小平面或其它平面表面。

虽然本文中的描述专注于为二维(例如,平面或其它平坦)形状的、在其上或其中形成突出部1102的板1116,1118,但是并非本发明主题的所有实施例都限于此。作为备选,突出部1102可形成在使用增材制造形成的弯曲表面、圆柱形表面等上。突出部1102的形成可减小各种增材制造的本体中的残余应力,以维持本体的预期或设计的形状,同时减少或消除意外的弯曲或其它变形。在一个实施例中,外部多孔吸液芯结构或衬里723可形成为包括本文中描述的突出部1102。这可经由外部结构723的增加的表面区域(相对于不包括突出部1102的外部结构723)帮助热能的传递或消散。

在一些增材制造过程中,蒸汽室和形成蒸汽室的壁使用均匀的参数产生。例如,增材制造过程可用于产生蒸汽室的壁,其在壁或壁的衬里中具有均匀的厚度(例如,在制造公差内)和/或均匀的小孔大小。然而,在本文中描述的本发明主题的一个实施例中,蒸汽室和/或吸液芯结构可形成为具有不均匀的厚度和/或小孔大小。例如,增材制造过程的操作参数可在壁或板、吸液芯结构等的制造期间相对于时间和/或位置而变化。操作参数可包括用于产生增材制造的本体的粒子的大小、用于将粒子焊接在一起的激光的功率、激光辐照粒子的持续时间等。

操作参数的该变化可导致板16,18,1116,1118,1316,1416和/或吸液芯结构23,723的厚度不均匀,并且可导致板16,18,1116,1118,1316,1416和/或吸液芯结构23,723内的小孔大小的不均匀分布。板和/或吸液芯结构的厚度可为不均匀的,其中厚度控制成在不同的位置处以大于增材制造过程的制造公差而不同,或者不控制成在不同的位置处以大于增材制造过程的制造公差而不同,但最终以大于增材制造过程的制造公差而不同。

图16示出具有不均匀厚度的吸液芯结构1823的一个实施例。吸液芯结构1823可表示本文中描述的吸液芯结构中的一个或更多个。吸液芯结构1823可使用增材制造或另一技术形成。吸液芯结构1823包括较厚的区或区域1800和较薄的区或区域1802。如示出的,较厚的区域1800将较薄的区域1802彼此分开。图16中示出的较厚区域1800和较薄区域1802的布置仅为一个实例。作为备选,可使用另一布置,如较厚区域1800和较薄区域1802在彼此之间的随机交错、矩形阵列、六边形阵列等。

如在图16中示出的不均匀厚度的使用相对于具有恒定厚度(例如,在制造公差内)的吸液芯结构可改进吸液芯结构1823的热流、工作流体流以及热传递性能。形成较薄区域1802的平坦薄壁的片允许相对于较厚的吸液芯结构提高通过吸液芯结构1823的厚度的热流的效率。形成较厚区域1800的较厚壁位于较薄区域1802之间,并且通过将工作流体供给至较薄区域1802来操作。例如,较厚区域1800相比于较薄区域1802可保持更多的工作流体,并且当较薄区域1802中的工作流体在操作期间蒸发时可将该工作流体提供至较薄区域1802,如本文中描述的。

类似地,板和/或吸液芯结构中的小孔大小(或空隙的大小)控制成在不同的位置处以大于增材制造过程的制造公差而不同,或者不控制成在不同的位置处以大于增材制造过程的制造公差而不同,但最终以大于增材制造过程的制造公差而不同。小孔大小可在三维或三个方向上为不均匀的。例如,小孔大小可在吸液芯结构23,723中沿着宽度方向、沿着长度方向以及/或者沿着厚度或高度方向变化。

使厚度和/或小孔大小在板和/或吸液芯结构中具有不均匀的分布可提高板和/或吸液芯结构传递热能的效率。不均匀的厚度和/或小孔大小可允许工作流体(例如,水)更容易地移动穿过板和/或吸液芯结构的多孔微结构。更均匀的小孔大小(例如,仅较大的小孔)可导致工作流体容易地移动穿过吸液芯结构,但也减小将冷却液体吸引(pull)穿过吸液芯结构的毛细力。具有用于更大毛细力的小的小孔和用于工作流体穿过多孔吸液芯结构的更高效流动的较大的小孔两者的吸液芯结构可提供改进的冷却。关于不均匀的厚度,在一些位置(例如,其中发生挥发的区域)处为薄的吸液芯结构允许改进工作流体的挥发(相对于较厚的吸液芯结构)。

图17示出吸液芯结构1923的备选实施例的透视图。图18示出在图5和图6中示出的蒸汽室20内的图17中示出的吸液芯结构1923的截面视图。与本文中示出和描述的其它吸液芯结构相比,吸液芯结构1923包括孔口1900,孔口1900延伸到吸液芯结构1923的厚度中并且/或者延伸穿过该厚度。孔口1900为进入吸液芯结构1923的孔或开口。在一个实施例中,孔口1900仅延伸到吸液芯结构1923中,但不是自始至终延伸穿过吸液芯结构1923的厚度。如图20中示出的,孔口1900可延伸穿过吸液芯结构1923的厚度的大部分但不是全部。作为备选,孔口1900中的一个或更多个或者全部延伸穿过吸液芯结构1923的整个厚度。例如,孔口1900可形成导管,其在吸液芯结构1923的相反侧中的各个处具有开口。

孔口1900在吸液芯结构1923接收热能时提供用于蒸发的工作流体从从吸液芯结构1923逸出的附加表面区域。孔口1900还提供用于蒸发室20的气氛或容积中的蒸发的工作流体冷凝并形成流动到吸液芯结构1923中的液体冷却剂的附加表面区域。

吸液芯结构1923的厚度可在定位孔口1900的位置2000为较薄的,并且在孔口1900之间的其它位置2002中更薄。如以上描述的,这可帮助热量传递穿过吸液芯结构1923,并且/或者帮助工作流体传递穿过吸液芯结构1923(相对于不包括不同厚度的吸液芯结构)。

吸液芯结构1923中的小孔的大小也可穿过吸液芯结构1923的厚度为不均匀的。例如,小孔大小可在较靠近吸液芯结构1923的一侧1902的位置处较小,并且在离侧部1902较远或者较靠近吸液芯结构1923的相反侧1904的位置处较大。具有较小的小孔大小的侧部1902可面向蒸汽室20的内部,而具有较大的小孔大小的相反侧部1904可面向最靠近吸液芯结构1923的板16,18。较小的小孔大小可对工作流体流动穿过吸液芯结构1923提供较大的加速阻力,而较大的小孔大小可对工作流体流动穿过吸液芯结构192提供较低的流动阻力。

图19示出用于使用计算机化的三维打印系统执行圆柱形蒸汽室组件1502的增材制造的方法1500的一个实例。蒸汽室组件1502可使用三维打印来形成。如示出的,蒸汽室组件1502具有圆柱形形状,其中敞开的内部室1504由内部芯吸结构或衬里1506包绕,内部芯吸结构或衬里1506由壁1508包绕。方法1500可包括形成(在1501处)三维模型1510,其限定蒸汽空间区域模型、吸液芯区域模型以及壁区域模型。这些模型中的各个表示使用不同激光或其它打印参数形成的所得蒸汽室1502的面积或容积。若干不同区1518,1520,1522由打印系统的计算系统以数学和/或数字的方式生成(在1503处),以表示对应的模型1512,1514,1516。计算系统使用区1518,1520,1522来确定如何以增材方式形成蒸汽室组件1502的不同部分。例如,计算系统使用(在1505处)区1518来确定用于将金属粒子激光焊接在一起(形成实心壁1508)的激光参数,使用区1520来确定用于以多孔方式将金属粒子激光焊接在一起以形成吸液芯结构1506的激光参数,并且使用区1522来确定用于不将金属粒子激光焊接在一起以在内部室1504中形成任何实心或多孔物体的激光参数。

作为备选,在本文中描述的本发明主题的一个实施例中,蒸汽室的外壁可使用打印系统的激光的单次经过来形成,由此形成非常薄的气密密封壁。任选地,外壁也可使用若干重叠或紧密间隔的扫描路径形成。紧密间隔的扫描路径可大约为焊道宽度或更小,如扫描路径彼此小于250微米。

图20示出用于使用计算机化的三维打印系统执行圆柱形蒸汽室组件1602的增材制造的方法1600的一个实例。蒸汽室组件1602可使用三维打印来形成。如示出的,蒸汽室组件1602具有圆柱形形状,其中敞开的内部室1604由内部芯吸结构或衬里1606包绕,内部芯吸结构或衬里1606由非常薄的气密壁1608(相对于壁1508较薄)包绕。

方法1600可包括形成(在1601处)三维模型1610,其限定用于整个蒸汽室组件1602的单个模型。与形成用于蒸汽室组件1502的部分的若干单独模型形成对比,形成用于蒸汽室组件1502的模型1610仅包括单个连续的三维模型(如图20中示出的)。该单个模型表示使用不同激光或其它打印参数形成的所得蒸汽室1602的面积或容积。

单个区1618由打印系统的计算系统以数学和/或数字的方式生成(在1603处),以表示对应的模型1610。计算系统使用区1618来确定如何以增材方式形成蒸汽室组件1602的不同部分。例如,计算系统使用(在1605处)区1618来确定用于将金属粒子激光焊接在一起(形成气密壁1608)的激光参数。区1618可决定沿着区1618的外边缘的单次激光辐照或经过将用于形成非常薄的气密壁1608。单次扫描或单个模型的方法可用于允许关于蒸汽室形成的更多技术参数细节储存在商业第三方cad软件后续程序(downstream)的一个地方。使蒸汽室特有的构建细节移动至内部软件可提高安全性和零件质量两者,因为可在软件中确保蒸汽室分段几何形状与参数之间的联系。

对于三维打印的蒸汽室而言,期望壁1608尽可能薄,使得相比于较厚的外壁,热量更高效地传递到蒸汽室的内部室中。对蒸汽室的三维打印的先前尝试涉及制成标记为实心区(完全气密)的一个区,如图19中示出的壁区域模型。该方法的一个缺点在于可需要为实心区(例如,壁1508)提供计算机辅助绘图(cad)文件,并为多孔区(例如,吸液芯结构1506)提供另一文件。实心区可难以使用该技术做得非常薄。方法1600的一个实施例涉及将单次激光经过应用于多孔区的外周边(其被认为是零件上的外轮廓)。该技术可用于形成非常薄的气密壁1608。

增材制造或三维打印系统可仅设有多孔吸液芯区,并且多孔吸液芯区可以如下方式被标识或标记:打印系统在打印系统构建时围绕多孔吸液芯区绘制单次激光经过轮廓。这可实现可用打印系统制造的非常薄(或最薄)的气密壁。

图21示出蒸汽室2120的另一实施例的截面视图。蒸汽室2120可在冷却组件中使用,代替蒸汽室20或本文中描述的其它蒸汽室。蒸汽室2120可为增材制造的封装部,其具有多孔内部吸液芯结构2123并任选地具有多孔外部吸液芯结构(如图7中示出的吸液芯结构723)。在示出的实施例中,内部吸液芯结构2123包括本文中描述的小孔1900。作为备选,内部吸液芯结构2123不包括小孔1900。

蒸汽室2120包括若干中空支承杆2100,其从蒸汽室2120的一个壁2116延伸至蒸汽室2120的相反壁2118。如图21中示出的,内部吸液芯结构2123包括通道2102,支承杆2100可通过通道2102延伸至壁2116和/或2118。这些杆2100可彼此间隔开并且/或者以规则重复性式样(例如,网格)布置,或者可随机布置。杆2100可以增材方式制造有蒸汽室2120的壁2116,2118。杆2100可在内部支承壁2116,2118,使得防止壁2116,2118朝向彼此移动,或者壁2116和/或2118朝向相反壁2118和/或2116移动的距离被减小(相对于不包括支承杆2100的蒸汽室)。

例如,蒸汽室2120内的气氛可为真空或其它低压的气氛(或者不存在气氛),其中在蒸汽室2120中具有工作流体的液相和/或气相。该真空或低压的气氛可在壁2116和/或壁2118上拖拽、拉动或以其它方式施加力,这向内并朝向彼此拉动壁2116,2118。支承杆2100可防止壁2116,2118朝向彼此移动,或者可限制壁2116,2118朝向彼此移动的距离。这可帮助确保工作流体的液相和/或气相的一致流动(相对于移动更靠近在一起和/或彼此接触的壁2116,2118)。

在示出的实施例中,支承杆2100为中空的。例如,支承杆2100可为从壁2116延伸至壁2118的圆柱形本体。在支承杆2100中的空的空间可帮助冷却或传递来自构件104的热量。例如,支承杆2100(其也位于蒸汽室内)的内部可包括附加冷却剂的液相和/或气相,或者可包括帮助将热量从蒸汽室2120传递出去的真空或气氛。

作为备选,支承杆2100中的一个或更多个可包括类似于本文中描述的内部或外部吸液芯结构的多孔吸液芯结构。支承杆2100的该内部吸液芯结构可位于支承杆2100内,并且可横向地延伸穿过支承杆2100并且/或者纵向地延伸越过支承杆2100的相反端部中的一个或更多个,使得(一个或多个)支承杆2100的内部吸液芯结构与蒸汽室内(以及(一个或多个)支承杆2100外,同时保持在蒸汽室内)的内部吸液芯结构流体地和/或流体上联接。这可允许工作流体在杆2100的内部吸液芯结构与蒸汽室的内部吸液芯结构之间流动。

图22示出蒸汽室2220的另一实施例的截面视图。蒸汽室2220可在冷却组件中用来代替蒸汽室20或本文中描述的其它蒸汽室。蒸汽室2220可为增材制造的封装部,其具有多孔内部吸液芯结构2223和可选的多孔外部吸液芯结构(如图7中示出的吸液芯结构723)。

蒸汽室2220由包括相反的、接触的且非平面的壁2216,2218的若干壁形成。壁2216,2218为非平面的,因为各个壁2216,2218包括朝向相反壁2216,2218突出的波纹部1102。在示出的实施例中,一个壁2216或2218中的波纹部1102突出足够远以在一个或更多个接触区域2224处接触相反壁2218或2216上的相反波纹部1102。

波纹部1102之间的接触可在内部支承壁2216,2218,使得防止壁2216,2218朝向彼此移动或者壁2216和/或2218朝向相对壁2218和/或2216移动的距离被减小(相对于不包括图20-21中示出的波纹部1102的蒸汽室)。

例如,蒸汽室2220内的气氛可为真空或其它低压的气氛(或者不存在气氛),在蒸汽室2220中具有冷却剂的液相和/或气相。该真空或低压的气氛可在壁2216和/或壁2218上抽吸,拉动或以其它方式施加力,这向内并朝向彼此拉动壁2216,2218。波纹部1102之间的接触可防止壁2216,2218朝向彼此移动,或者可限制壁2216,2218朝向彼此移动的距离。

在一个实施例中,冷却组件包括壁,该壁围绕封闭蒸汽室延伸并且限定该封闭蒸汽室,其构造成将工作流体的液相和气相保持在蒸汽室内。蒸汽室沿着至少两个正交维度延伸。冷却组件还包括内部多孔吸液芯结构,其设置在壁的一个或更多个内表面内并且加衬该壁的一个或更多个内表面。内部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将工作流体的液相保持在蒸汽室内。冷却组件还包括外部多孔吸液芯结构,其加衬蒸汽室外的壁的一个或更多个外表面。外部多孔吸液芯结构包括小孔,其构造成将冷却流体的液相保持在蒸汽室外。内部多孔吸液芯结构的小孔构造成将工作流体的液相保持在蒸汽室内,直到来自热源的热量将蒸汽室内的工作流体的液相蒸发成封闭蒸汽室内的气相。外部多孔吸液芯结构构造成保持冷却流体的液相,直到来自封闭蒸汽室内的热量中的至少一些将蒸汽室外的外部多孔吸液芯结构中的工作流体的液相蒸发成封闭蒸汽室外的气相,以将来自热源的热量传递远离热源。

任选地,壁气密地密封蒸汽室。

任选地,壁使内部多孔吸液芯结构相对于外部多孔吸液芯结构密封,并且防止任何工作流体的液相和任何工作流体的气相进入到外部多孔吸液芯结构的小孔中。

任选地,冷却组件还包括设置在壁外和蒸汽室外的储蓄室。储蓄室与外部多孔吸液芯结构流体地联接。

任选地,储蓄室构造成使至少部分冷却流体在外部多孔吸液芯结构的小孔中保持呈液相。

任选地,储蓄室为被动储蓄部,其从周围气氛接收附加的冷却流体。

任选地,储蓄室从一个或更多个主动泵供给有附加的冷却流体。

任选地,壁、外部多孔吸液芯结构以及内部多孔吸液芯结构为增材制造的结构。

任选地,壁、外部多孔吸液芯结构以及内部多孔吸液芯结构包括激光焊接的金属粒子。

任选地,壁形成一个或更多个表面区域增强结构,其形成蒸汽室的伸长的延伸部。

任选地,一个或更多个表面区域增强结构为蒸汽室的平面翅片延伸部。

任选地,内部多孔吸液芯结构沿着一个或更多个表面区域增强结构的一个或更多个内表面延伸。

任选地,外部多孔吸液芯结构沿着一个或更多个表面区域增强结构的一个或更多个外表面延伸。

任选地,壁中的一个或更多个为非平面的壁。

任选地,壁中的一个或更多个包括一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置。

任选地,一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置为一个或更多个突出部的重复性矩形式样。

任选地,一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置为一个或更多个突出部的重复性六边形式样。

任选地,一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置为一个或更多个突出部的重复性正方形式样。

任选地,一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置包括一个或更多个突出部的第一重复性式样和不具有突出部的敞开空间的第二重复性式样。

任选地,一个或更多个突出部的第一重复性式样与不具有突出部的敞开空间的第二重复性式样交错。

任选地,一个或更多个突出部从一个或更多个壁突出。

任选地,一个或更多个突出部从一个或更多个壁向内突出到蒸汽室中。

任选地,一个或更多个突出部从一个或更多个壁向外突出远离蒸汽室。

任选地,一个或更多个突出部沿着两个或更多个正交维度延伸。

任选地,一个或更多个突出部仅沿着单个维度延伸。

任选地,形成蒸汽室的壁的两个或更多个相反壁包括一个或更多个突出部。

任选地,两个或更多个相反壁的第一壁中的一个或更多个突出部与两个或更多个相反壁的第二壁中的一个或更多个突出部同相。

任选地,两个或更多个相反壁的第一壁中的一个或更多个突出部与两个或更多个相对壁的第二壁中的一个或更多个突出部异相。

任选地,两个或更多个相反壁的第一壁中的一个或更多个突出部以第一重复性式样布置,并且两个或更多个相反壁的相反的第二壁中的一个或更多个突出部以不同的第二重复性式样布置。

任选地,冷却组件包括一个或更多个支承柱,其从形成蒸汽室的壁的第一壁延伸至形成蒸汽室的壁的相反的第二壁。

任选地,一个或更多个支承柱为中空的。

任选地,一个或更多个支承柱包括在一个或更多个支承柱内的内部多孔吸液芯结构。

任选地,一个或更多个支承柱内和蒸汽室内的内部多孔吸液芯结构与内部多孔吸液芯结构流体地联接。

任选地,内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个的厚度沿着至少一个内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构的长度或宽度中的一个或更多个为不均匀的。

任选地,内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个包括较厚部分和较薄部分。较薄部分可包括从吸液芯结构的至少一侧延伸到吸液芯结构中的孔口。

任选地,孔口从内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个的暴露在蒸汽室中的侧部延伸到内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个中。

任选地,内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个中的小孔的大小沿着至少一个内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构的长度或宽度中的一个或更多个为不均匀的。

任选地,内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个中的厚度和小孔大小两者在内部多孔吸液芯结构或外部多孔吸液芯结构中的至少一个中的不同位置处变化。

在一个实施例中,增材制造的本体包括一个或更多个基本上平面的壁,其具有延伸到一个或更多个壁中或者从该一个或更多个壁延伸出的一个或更多个突出部。

任选地,一个或更多个壁包括一个或更多个突出部的重复性阵列、网格、式样或布置。

任选地,一个或更多个突出部沿着两个或更多个正交维度延伸。

任选地,一个或更多个突出部仅沿着单个维度延伸。

在一个实施例中,增材制造的组件包括多孔吸液芯结构,其包括构造成保持流体的液相的小孔。以下中的一个或更多个:多孔吸液芯结构的厚度沿着多孔吸液芯结构的长度或宽度中的一个或更多个为不均匀的,并且/或者多孔吸液芯结构中的小孔的大小沿着多孔吸液芯结构的长度、宽度和/或厚度中的一个或更多个为不均匀的。

在一个实施例中,方法包括使用增材制造系统的激光获得待形成的室的单个三维模型,并且根据室的单个三维模型使用单次激光经过来激光焊接金属粒子,以形成室的薄的、气密的外壁。

如本文中使用的,以单数叙述并且前缀有单词“一”或“一种”的元件或步骤不排除所述元件或步骤的复数,除非明确指出此类排除。此外,对当前描述的主题的“一个实施例”的引用不旨在解释为排除也结合叙述的特征的附加实施例的存在。此外,除非明确相反指出,否则“包括”或“具有”带特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的附加的此类元件。

以上描述为说明性而非限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可与彼此组合使用。此外,可作出许多改型来使特定情形或材料适于本文中阐述的主题的教导,而不脱离它们的范围。虽然本文中描述的材料的尺寸和类型旨在限定公开的主题的参数,但它们决不是限制性的,且为示例性实施例。本领域技术人员在审阅以上描述时,许多其它实施例将显而易见。因此,本文中描述的主题的范围应当参照所附权利要求连同此类权利要求所赋予的等同方案的完整范围确定。在所附权利要求中,用语“包括(including)”和“在其中(inwhich)”用作相应用语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等同物。此外,在以下权利要求中,用语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记,并且不旨在对它们的对象施加数字要求。此外,以下权利要求的限制并未以器件加功能的格式撰写,并且不旨在基于35u.s.c.§112的第六段被解释,除非并且直到此类权利要求限制明确地使用后接无其它结构的功能的陈述的短语“用于…的器件”。

本书面描述使用实例以公开本文中阐述的主题的若干实施例(包括最佳模式),并且还使本领域技术人员能够实践公开的主题的实施例,包括制造和使用装置或系统并且执行方法。本文中描述的主题的可专利性范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素,或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构要素,则这些其它实例旨在处于权利要求的范围内。

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