具有围封大气压气体的结构的隔热体模块的制作方法
【专利说明】具有围封大气压气体的结构的隔热体模块
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2012年10月26日申请的标题为“具有围封大气压气体的结构的隔热体模块(INSULATOR MODULE HAVING STRUCTURE ENCLOSING ATOMSPHERIC PRESSSUREGAS) ”的第13/662，030号美国非临时专利申请案的优选权且为所述非临时专利申请案的接续，所述非临时专利申请案的揭示内容的全文以引用方式并入本文中。
【背景技术】
[0003]在膝上型计算机及其它电子产品中，内壳壁附近的热组件常常产生对用户来说可能是不舒适或危险的外部热点。换句话说，当使用电组件时，电组件可产生热量。此电组件可将热量传递到装置的围罩，从而传递到用户，所述热量最终在围罩上产生对用户来说可能是不舒适或危险的热点(尤其在金属围罩的情形中)。
[0004]国际电工委员会(IEC)规定一组用于电装置的标准，其包含针对装置自身上的区域的最大温度限制。通常来说，大多数电子制造商通过将温度限制为低于由IEC规定的最大温度来贯彻此要求。IEC标准的一个特定实例指示，如果装置具有金属表面(例如，易于传导热量)，那么必须将所述金属表面保持在低于塑料表面的温度下。举例来说，在加热金属表面的情况下，可将热量迅速传递到触摸热金属表面的用户；因此，即使在相对低的温度下也可感觉到金属表面相对较热。然而，通常使用用于电装置的金属表面，这是因为所述金属表面可迅速从热电组件传递热量，从而保持热电组件较凉。因而，在一些情形中，金属围罩上的热点可在热电组件上出现。此外，在电组件(例如，CPU)正处理视频图形的情况下，金属壳围罩在CPU的区域中可能非常热。
[0005]一般来说，为避免金属壳围罩上的热点，系统设计者可在热组件与围罩之间产生空气间隙。空气间隙的大小可与隔热的有用性相对成比例，例如，热组件与围罩之间的空气间隙越大，隔热越好。因而，空气间隙的大小可被认为是用于确定装置的总厚度的关键项。按照这种说法，在消费型电子产品的领域中，较小的电子装置可能更有销路。相比之下，更笨重的消费型电子产品可给人质量较低的印象。因此，可能希望将电子装置设计得尽可能小，这极大地影响了空气间隙，从而影响传递到用户的热量。
【发明内容】
[0006]在附图及以下描述中陈述一或多个实施方案的细节。将从所述描述及图式及从权利要求书明白其它特征。
[0007]在一般方面中，一种装置可包含吸热组件及一或多个产热组件。至少一个产热组件接近吸热组件的内表面而定位，且在至少一个产热组件与吸热组件的内表面之间存在间隙。所述装置进一步包含定位在所述间隙中的隔热体，所述隔热体包含围封大气压气体的隔热体结构，其中大气压气体具有低于空气的热导率。
[0008]实施方案可包含单独的或呈组合形式的以下特征中的一或多者。举例来说，吸热组件可包含装置的围罩，且至少一个产热组件可包含装置的计算机处理单元(CPU)。所述间隙具有某一大小使得传导主导跨越所述间隙的热传递。隔热体结构可包含具有三面密封的柔性袋状物结构。所述隔热体结构可包含具有四面密封的柔性袋状物结构。所述隔热体结构可包含与第二托盘结构接合的第一托盘结构，且第一托盘结构及第二托盘结构中的每一者可包含具有凸起边缘的平坦部分。所述隔热体结构可包含以薄膜材料覆盖的托盘结构，且所述薄膜材料可为非金属薄膜，其中托盘结构可包含具有凸起边缘的平坦部分。所述隔热体结构可包含具有端部密封的管状结构。并且，所述隔热体结构的至少一部分可嵌入在围罩中。所述大气压气体可包含氙气。并且，所述大气压气体可以氦气及氢气中的至少一者灌注。隔热体结构可围封具有低于空气的热导率的次要大气压气体。所述次要大气压气体可包含氩气。所述隔热体结构可包含第一层及第二层，所述第一层包含基于柔性聚合物的材料，且第二层包含基于金属的材料。
[0009]在另一一般方面中，一种用于装置的隔热体可包含:柔性隔热体结构，其具有配合在存在于至少一个产热组件与吸热组件的内表面之间的间隙内的大小；及大气压气体，其定位在所述柔性隔热体结构内，其中所述大气压气体具有低于空气的热导率。
[0010]实施方案可包含单独的或呈组合形式的以下特征中的一或多者。所述间隙具有某一大小使得传导主导跨越所述间隙的热传递。所述隔热体结构可包含具有三面密封或四面密封的柔性袋状物结构。
[0011]在另一一般方面中，一种用于装置的隔热体可包含用于将大气压气体围封在存在于至少一个产热组件与吸热组件的内表面之间的间隙内的构件，其中所述大气压气体具有低于空气的热导率。
[0012]实施方案可包含单独的或呈组合形式的以下特征中的一或多者。用于围封大气压气体的构件可包含具有三面或四面密封的柔性袋状物结构。用于围封大气压气体的构件可包含与第二托盘结构接合的第一托盘结构，且第一托盘结构及第二托盘结构中的每一者可包含具有凸起边缘的平坦部分。
【附图说明】
[0013]图1说明根据实施例的跨域间隙的不同热传递模式；
[0014]图2说明根据实施例的跨越间隙的通过传导进行的热传递；
[0015]图3说明根据实施例的在间隙中未设置隔热体的情况下的围罩的表面上的温度分布;
[0016]图4说明根据实施例的设置在间隙内的当所述间隙相对较小使得传导主导热传递时可有效用于减少热传递的隔热体；
[0017]图5A说明根据实施例的包含具有三面袋状物密封的柔性袋状物结构的隔热体的俯视图及横截面图；
[0018]图5B说明根据实施例的包含具有四面袋状物密封的柔性袋状物结构的隔热体的俯视图及横截面图；
[0019]图5C说明根据实施例的包含双托盘结构的隔热体的俯视图及横截面；
[0020]图说明根据实施例的包含以薄膜覆盖的单托盘结构的隔热体的俯视图及横截面图；
[0021]图5E说明根据实施例的包含具有端部密封的柔性管状结构的隔热体的俯视图及横截面图；
[0022]图6说明根据实施例的至少部分嵌入到围罩中的图的隔热体；
[0023]图7说明根据实施例的在具有隔热体及没有隔热体的情况下的跨越围罩的表面的温度分布；
[0024]图8A说明根据实施例的膝上型计算机的透视图；以及
[0025]图SB说明根据实施例的描绘隔热体的膝上型计算机的横截面图。
【具体实施方式】
[0026]实施例提供可有效用于减少跨越电装置的相对小的间隙的热传递的隔热解决方案，其中就热传递来说，传导比辐射及对流更具主导地位。举例来说，实施例可提供一种隔热体，所述隔热体包含围封具有低于空气的热导率的大气压气体或接近大气压气体的隔热体结构。所述隔热体可设置在存在于至少一个产热组件与装置的围罩的内表面之间的间隙内，其中所述装置可为膝上型计算机、个人计算机、智能电话或具有产生热量的一或多个组件的大体上任何类型的电装置，且其中用户可与经加热表面接触。在一个特定实施例中，大气压气体可包含氙气(其具有为空气的20%的热导率)且可在传导比对流及辐射更具主导地位时有效用于减少热传递。然而，实施例涵盖使用其它惰性气体(例如，氪气)、制冷剂气体及具有低热导率(例如，低于空气)的其它气体。
[0027]一般来说，实施例可涵盖围封具有低于空气的热导率的大气压气体的许多不同类型的隔热体结构，例如，用于围封大气压气体的构件。在一个实例中，隔热体结构(或用于围封大气压气体的构件)可包含能够容纳气体的薄壁结构(例如，见图4)。在更详述的实施例中，隔热体结构(或用于围封大气压气体的构件)可为具有三面密封的柔性袋状物结构(例如，类似于果汁容器(例如，番茄酱/芥末一次性袋)的柔性聚合物或聚合物-金属袋状物)(例如，见图5A)。其它形式可包含具有四面密封的柔性袋状物结构(例如，见图5B)、双托盘结构(例如，见图5C)、以薄膜/箔覆盖的托盘结构(例如，见图5D)及具有端部密封的管状结构(类似于牙膏壳)(例如，见图5E)。并且，隔热体可至少部分嵌入到围罩中(例如，见图6)。当嵌入到电装置中时，这些类型的隔热体可在传导比辐射及对流更具主导地位时提供跨越相对小的间隙的良好隔热以便减少热传递(例如，见图7)。下文进一步描述这些及其它特征。
[0028]图1说明根据实施例的跨越间隙的不同热传递模式。一般来说，热传递可通过辐射、传导、自然对流及/或强制对流实现。举例来说，具有相对高的温度(T1)的产热组件102可经由辐射、传导、自然对流及/或强制对流通过间隙103将热量传递到具有相对较低温度