专利名称：使用智能材料控制系统中的热量的制作方法
技术领域：
本公开总体涉及用于加速冷却的组件和用于加速冷却的方法，更特别地，涉及用于利用被动地和主动地致动的活性材料的加速冷却的组件和加速冷却的方法。
背景技术：
在放热系统中，例如电子器件，其中需要部件的连续冷却,连续地与部件接触的散热器的利用已经被发现是有效的。然而，在其它应用中，其中某些部件必须加热然后冷却，或其中不希望在低温下操作系统，并且只有当超过规定的温度时部件才需要冷却，不希望利用连续冷却装置。例如，可以理解的是，这种连续动作措施增加在加热循环期间加热部件所需的能量的量，或延迟部件的加热到它们的最有效或有效操作范围。这样，当需要冷却时，在现有技术中持续需要布置冷却装置的有效和强健的装置，当不需要或不希望冷却时，在现有技术中持续需要收回或减少冷却装置。
发明内容
本发明提出通过设置这种新颖的冷却装置的上述概念，更特别地，提出利用活性材料致动以自主地加速放热系统冷却的冷却组件。此外，本发明用于提供不需要外部控制系统的自主温度调节，并且在许多情况下，提供既作为传感器又作为致动器的智能方案，由此降低成本，质量和包装空间。相对于后者在进一步的方面，本发明还用于在热致动循环期间减少过热的可能性，其提供更有效率的操作，并且保护系统的完整性。本发明通常包括适合于与具有环境冷却速率的放热系统一起使用的冷却组件。组件包括冷却构件，其当与系统接合或进一步接合的时候可操作以加快速率从而冷却系统，以及系统外部的活性材料元件。活性材料元件可操作以便当暴露于热致动信号或与热致动信号阻塞时经受基本性质的可逆变化，并且连通地联接到构件。组件配置成使得变化导致构件和系统变成接合或进一步接合。本公开，包括活性材料的利用以直接地驱动冷却构件或在冷却源和系统之间形成热连接，参考公开的各种特征的以下详细描述和其中包括的例子可以更容易理解。本发明还提供了以下方案I. 一种冷却组件，其适于与具有环境冷却速率的放热系统一起使用，并且适于有选择地加速速率，所述组件包括冷却部件，所述冷却部件在与系统接合时或与系统进一步接合时可操作以加速速率从而冷却所述系统；和第一活性材料元件，其位于所述系统的外部，并且在暴露于激活信号时或激活信号被阻挡时，所述第一活性材料元件可操作以经受基本性质的可逆变化，并且所述第一活性材料元件连通地联接到部件，所述变化配置成有选择地导致部件与系统接合或进一步接合。2.根据方案I所述的组件，其特征在于，元件被驱动地联接到部件，使得所述变化导致部件转变。3.根据方案2所述的组件，其特征在于，元件包括至少一个形状记忆合金线。4.根据方案2所述的组件，其特征在于，部件包括散热器，并且所述变化导致散热器自发地与系统接合或增加与系统的接合。 5.根据方案4所述的组件，其特征在于，其进一步包括至少一个滑轮；和由所述至少一个滑轮携带的缆线，并且所述缆线互相连接元件和散热器。6.根据方案4所述的组件，其特征在于，部件进一步包括弓形结构，所述变化导致结构进一步弯曲，并且通过进一步弯曲结构，导致散热器与系统接合或增加与系统的接合。7.根据方案4所述的组件，其特征在于，部件进一步包括流体地联接到散热器的风扇，并且所述变化配置成激活风扇，从而使得散热器被冷却并且进一步冷却系统。8.根据方案4所述的组件，其特征在于，其进一步包括第二活性材料，在暴露于激活信号时或激活信号被阻挡时，所述第二活性材料可操作以经受基本性质的第二变化，并且所述第二活性材料被驱动地联接到散热器，其中第一和第二材料在第一和第二可达到位置之间切换散热器。9.根据方案8所述的组件，其特征在于，系统包括分别组成主要和备用驱动器电路的主要和备用驱动器，当主要和备用驱动器电路分别被通电时，第一和第二材料接触并且因此产生焦耳热，并且散热器构造成分别在第一和第二位置接触主要和备用驱动器并且因此冷却主要和备用驱动器。10.根据方案I所述的组件，其特征在于，所述变化导致部件和/或元件在冷源和系统之间形成热连接或增加热连接。11.根据方案10所述的组件，其特征在于，冷源是环境空间，部件包括在第一和第二相对条件之间可移动的并且在系统和空间中间的第一和第二滑动板，所述变化导致板移到第二条件，每个板限定多个孔，孔对齐，从而仅在第二条件限定通孔，并且通孔流体地互相连接系统和空间。12.根据方案10所述的组件，其特征在于，冷源包括散热器和在散热器和系统之间可流动的冷却剂，冷却部件包括在打开和关闭条件之间可移动的并且在系统和散热器中间的阀门，所述变化导致阀门移到打开条件，并且只有在打开条件时阀门允许冷却剂流到散热器。13.根据方案12所述的组件，其特征在于，部件进一步包括流体地联接到散热器的风扇，并且所述变化进一步导致风扇激活。14.根据方案10所述的组件，其特征在于，部件具有可移动的热屏蔽，其包括至少左侧、中间、和右侧的相邻层，并且被设置在源和系统之间，每个层进一步包括在通常交错的相对条件下的多个偏移的高和低热传导区域，并且所述变化可操作以移动至少一个层，从而在每个层中对齐高热传导区域。15.根据方案14所述的组件，其特征在于，高热传导区域具有最小厚度，并且活性材料元件可操作以产生可变的冲程长度，并且因此产生在每个层中的高热传导区域之内的可变的对齐程度，从而具有可变的冷却。16.根据方案10所述的组件，其特征在于，元件包括多个纳米管，并且所述变化导致纳米管大致对齐并且互相连接源和系统，从而允许热量在其之间传递。17.根据方案10所述的组件，其特征在于，冷源通常是接合系统的层流流体，部件包括至少一个在正常和阻碍条件之间可移动的可重新配置挡板，所述至少一个挡板导致流体在阻碍条件下变成湍流，并且所述变化导致所述至少一个挡板移动到阻碍条件。18.根据方案I所述的组件，其特征在于，元件是热激活的，并且系统和元件共同 配置和相对定位，使得当超过预定温度阈值时，系统被动地激活元件。19.根据方案I所述的组件，其特征在于，其进一步包括返回机构，其连通地联接到部件，并且当所述变化反转时，所述返回机构可操作以导致部件与系统分离或减少与系统的接合。20.根据方案19所述的组件，其特征在于，返回机构包括偏置弹簧。
本发明优选实施例参考示例性比例的附图在下面被详细描述，其中图Ia是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括散热器和被驱动地联接到其上的形状记忆线和复位弹簧(在接合位置的散热器以隐形线类型示出)；图Ib是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括散热器和被驱动地联接到其上的形状记忆线和复位弹簧，并且进一步包括通过第一和第二滑轮输送的缆线(在接合位置的散热器以隐形线类型示出)；图2是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括同时接合第一和第二系统或系统部件的第一和第二散热器，弓形结构，和被驱动地联接到其上的形状记忆线(在接合位置的散热器以连续线类型示出)；图3是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括散热器，风扇，电源，电源和风扇中间并且有选择地联接电源和风扇的开关，和被驱动地联接到开关并且嵌入散热器内的形状记忆线；图4是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括散热器，电源，活动滑轮，和被驱动地联接到散热器的相对侧上的第一和第二形状记忆线，从而替代地使散热器接合双系统的主要和备用驱动器；图5是根据本发明优选实施例的冷却组件在冷却和关闭条件下的正视图，并且其包括具有可移动板的冷却部件，和被驱动地联接到一个板的形状记忆线，其中每个板限定多个可有选择地对齐的孔；图6是根据本发明优选实施例的冷却组件的正视图，其包括被驱动地联接到其上的可移动的阀门和形状记忆线，其中阀门以虚线类型示出在关闭条件下；图7是根据本发明优选实施例的冷却组件在冷却和隔热条件下的正视图，并且其包括具有多个可移动层的热屏蔽，和被驱动地联接到至少一个层的形状记忆线和复位弹簧，其中每个层限定偏离中心高和低的有选择地对齐的热传导区域图8是根据本发明优选实施例的冷却组件在冷却和隔热条件下的正视图，并且其包括有选择地对齐的纳米管层，以便在放热系统和冷源之间形成热连接，其中纳米管是不对齐的；和图9是根据本发明优选实施例的冷却系统的分解透视图，其包括限定流体流动通道的冷却板侧壁，并且进一步包括放置在通道之内的可重新配置的湍流发生器。
权利要求
1.ー种冷却组件，其适于与具有环境冷却速率的放热系统一起使用，并且适于有选择地加速速率，所述组件包括 冷却部件，所述冷却部件在与系统接合时或与系统进一歩接合时司操作以加速速率从而冷却所述系统；和 第一活性材料元件，其位于所述系统的外部，并且在暴露于激活信号时或激活信号被阻挡时，所述第一活性材料元件可操作以经受基本性质的可逆变化，并且所述第一活性材料元件连通地联接到部件， 所述变化配置成有选择地导致部件与系统接合或进ー步接合。
2.根据权利要求I所述的组件，其特征在于，元件被驱动地联接到部件，使得所述变化导致部件转变。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，元件包括至少ー个形状记忆合金线。
4.根据权利要求2所述的组件，其特征在干，部件包括散热器，并且所述变化导致散热器自发地与系统接合或増加与系统的接合。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，其进ー步包括 至少ー个滑轮；和 由所述至少一个滑轮携帯的缆线，并且所述缆线互相连接元件和散热器。
6.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，部件进ー步包括弓形结构，所述变化导致结构进一歩弯曲，并且通过进一歩弯曲结构，导致散热器与系统接合或増加与系统的接合。
7.根据权利要求4所述的组件，其特征在干，部件进ー步包括流体地联接到散热器的风扇，并且所述变化配置成激活风扇，从而使得散热器被冷却并且进一歩冷却系统。
8.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，其进ー步包括 第二活性材料，在暴露于激活信号时或激活信号被阻挡时，所述第二活性材料可操作以经受基本性质的第二变化，并且所述第二活性材料被驱动地联接到散热器， 其中第一和第二材料在第一和第二可达到位置之间切换散热器。
9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，系统包括分别组成主要和备用驱动器电路的主要和备用驱动器，当主要和备用驱动器电路分别被通电时，第一和第二材料接触并且因此产生焦耳热，并且散热器构造成分别在第一和第二位置接触主要和备用驱动器并且因此冷却主要和备用驱动器。
10.根据权利要求I所述的组件，其特征在于，所述变化导致部件和/或元件在冷源和系统之间形成热连接或増加热连接。
全文摘要
本发明涉及使用智能材料控制系统中的热量。具体地，一种冷却组件，其适于与放热系统一起使用，其包括可操作的冷却部件和/或源，和活性材料元件，其可操作以通过热连接的位移或形成有选择地互相接合或进一步接合部件或源以及系统。
文档编号F03G7/06GK102852750SQ201210347578
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者N·W·平托四世, P·W·亚历山大, P·B·乌索罗, A·L·布劳恩, N·L·约翰逊, N·D·曼凯姆 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司