专利名称：冷却设备、系统、及相关方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却系统，并且更加特别地，涉及一种采用脉动加热管用来冷却印刷电路板的冷却系统。
背景技术：
在航空电子及其它应用中，印刷电路板(PCB)通常安装在金属机架盒内。由PCB载有的电子装置产生的热通过经PCB传输到机架盒的金属(铝)壁来散发。随后，热量通过经金属机架壁的传导散发至外部散热器，并最终通过散热器周围的冷空气循环或冷却板带走。由于热传输通路中的高热阻，废热负载通常随着进一步的工作日而增加，其由此导致了产生热的电子装置与散热器之间较大的温度梯度(ΔT)。此较大的ΔT会对电子装置的性能产生不良影响。结果，必须开发一种更加有效的热传输方式来解决这些热问题。
一种先进的热传输方式是脉动热管(PHP)技术。PHP通过形成封闭回路的成圈或不成圈的蛇形毛细管构成，如图1所示。在利用液体部分地填充保持在低压下的毛细管后，PHP通过形成多个由汽泡分开的蒸汽团，即饱和液体区域，而达到平衡。在操作中，热引入到蒸发区域并从冷凝区域撤出。在稳定状态下，热传输通过由不同匝之间的瞬时压强不平衡导致的从蒸发区到凝结区的连续往复移动来实现。相变和明显的热交换都视作参与了热传输。
从20世纪90年代后期以来，PHP工作特性和机制已经得到广泛研究，此技术已经应用于越来越多的领域。例如，PHP技术已经应用于提供航空电子装置冷却，其已经实现了热阻的明显降低，并且采用了授予Akachi的美国专利No.4,921,041；5,697,428中公开的系统。特别地，且如本申请的图2所示，公开航空电子机架盒装载印刷电路板并在机架盒的侧壁内包括通道板热管。机架盒的另一侧壁可以是与凝结器连接从而输出从PCB传输到热管的热量的冷却板。通过使热管位于侧壁内，降低了热阻并且增加了传热能力。
随着航空电子和其它系统中产生更多热量的新的和额外电子装置的引入，印刷电路板产生了更多的废热。例如，用于航空电子机架的新一代电子系统在工作期间会需要散发高达1000瓦的总废热。例如，每个电源模块会产生和需要散发近100瓦。采用传统冷却方式时，随着散热需求的增加由此导致了非常大的温度梯度。因而，除了上述包括将PHP引入机架盒在内的对航空电子冷却的改善以外，期望能够处理越来越大量的废热的另外的改善。
因此，提供一种用于迅速散发由现代化电子系统产生的大量废热的改进冷却系统是十分有利的。由此看来，提供一种具有比传统冷却系统更高传热能力和更低热阻的冷却系统是十分有利的。提供一种具有比传统冷却系统相对简单的构造和更低制造成本的冷却系统也是十分有利的。
发明内容
通过提供一种能够采用脉动热管冷却印刷电路板的改进的冷却系统，本发明解决了上述需要并且实现了其它优势。例如，脉动热管可以位于机架壳内，靠近印刷电路板。由此，脉动热管可以沿着或靠近一个或多个印刷电路板设置，使得冷却系统可以轻易且有效地从印刷电路板传出热量。在一个实施例中，冷却系统可以与脉动热管相结合地采用环热管，从而提供脉动热管与散热器之间的中间冷却。
在本发明的一个实施例中，提供一种冷却设备，包括至少一个印刷电路板，以及处于与印刷电路板热连通的至少一个热源。该冷却设备还包括脉动热管，其具有至少一个定位为沿着主表面中之一延伸并与其靠近或者嵌在印刷电路板内的部分。由此，脉动热管能够从印刷电路板传输热量。
在本发明的各个方面，该冷却设备包括至少一个由导热材料形成的片，其靠近脉动热管和印刷电路板或位于其间。脉动热管的蒸发器可以位于印刷电路板与热源相对的主表面附近。另外，脉动热管可以位于一对印刷电路板之间。
在冷却设备的其它方面，该设备包括与脉动热管热连接的环热管，其中环热管包括蒸发器和凝结器。环热管的蒸发器可与脉动热管的凝结器热连接。
本发明还可以在一种冷却系统中实施。该冷却系统包括机架壳，以及上述冷却设备。印刷电路板在机架壳内。在该冷却系统的各个实施例中，脉动热管包括蒸发器和凝结器。凝结器可以于邻近机架壳的侧壁，而蒸发器可以位于一对印刷电路板之间。另外，蒸发器与凝结器共线地延伸。另外，冷却系统可以包括一对由导热材料形成的片，每个位于对应的印刷电路板附近，其中脉动热管位于一对片之间。
在该冷却系统的其它方面，环热管位于邻近机架壳的内表面、邻近外表面或其侧壁内中之一。此外，该冷却系统可以包括一对位于脉动热管相对端的连接器。连接器能够从脉动热管向环热管传导热。
本发明的另一方面还提供了一种用于冷却至少一个印刷电路板的方法。该方法包括提供上述冷却系统。另外，该方法还包括利用脉动热管从印刷电路板传输热，以及通过经脉动热管转移热量将热从印刷电路板传走并到机架壳外。
在该方法的另一方面，提供步骤包括定位环热管靠近脉动热管外表面附近，使得环热管与脉动热管热连接。由此，该方法可以包括从脉动热管传热到环热管。提供步骤还可以包括安装多个印刷电路板在机架壳内。提供步骤可以包括定位脉动热管在每对印刷电路板之间。
在该方法的其它方面，提供步骤还定位至少一个由导热材料形成的片邻近脉动热管和印刷电路板或位于其间。提供步骤还可以包括定位一对连接器在脉动热管相对的端部，其中连接器能够从脉动热管经机架壁向环热管传导热。如此，该方法可以包括从连接器经机架壳传输热到环热管。提供步骤还可以包括定位脉动热管的蒸发器靠近印刷电路板的主表面与热源相对。另外，提供步骤可以包括定位脉动热管的凝结器位于邻近机架壳的内表面、邻近外表面和侧壁内中之一。
本发明由此提供了一种能够冷却安装在机架壳内的PCB的冷却系统。该冷却系统适于各种技术，包括航空电子学，并且能满足各种冷却需求。一种优选实施例的冷却系统采用通过将蒸发器定位在一对PCB之间并将凝结器定位在机架壳侧壁内而占据最小空间的PHP。另外，PHP通常具有较低的制造成本，具有简单和重量轻的内部结构，并且具有比传统航空电子冷却技术更高的传热能力。由此，冷却系统能够降低热源与散热器之间的温度梯度，并降低了PCB与PHP之间的热阻。由于改善的传热特性，冷却系统能更好地解决航空电子和其它技术领域中新电子装置的增加的需要。
对本发明概括地介绍后，现在将参照并非严格按比例绘制的附图，其中图1为根据一种传统技术的脉动热管的截面图；图2为根据一种现有技术具有位于机架盒侧壁内的脉动热管的航空电子冷却系统的透视图；图3为根据本发明一个实施例的冷却系统的截面图；图4为根据本发明一个实施例的冷却系统局部的放大截面图；图5为根据本发明一个实施例的冷却系统局部的截面图；图6为根据本发明一个实施例位于两印刷电路板之间的脉动热管的截面图；图7为根据本发明一个实施例位于印刷电路板附近的脉动热管的截面图；图8为根据本发明一个实施例位于印刷电路板附近的脉动热管的顶部截面图；图9为根据本发明另一个实施例的冷却系统的截面图；图10为示出根据本发明一个实施例的使用冷却系统的方法的流程图；以及图11为绘示出根据本发明一个实施例，对于冷却系统内的各种工作流体，输入功率对温度梯度的曲线图。
具体实施例方式
现在，将参照附图更加全面的介绍本发明，附图中示出了本发明的某些而非全部的实施例。实际上，本发明可以通过多种不同形式来实施并且不应构造为限于此处展示的实施例，相反，提供这些实施例而是为了使本公开满足适用的法律要求。类似的附图标记始终表示类似的元件。
现在参照附图，特别是图3，其示出了根据本发明一个实施例的冷却系统10。冷却系统10一般包括多个安装在机架盒13内的印刷电路板12(“PCB”)。脉动热管14(PHP)的一部分位于各个PCB附近，更加典型地，在机架盒13内一对PCB 12之间。PHP 14的其余部分位于机架盒13的侧壁附近或其内。如图3所示，PHP 14位于机架盒13侧壁附近或其内的部分可以热连接于散热器，或者是直接地或者经回路热管16(“LHP”)。
因此，图3所示实施例的冷却系统10可以大致分为三级电子装置与PHP 14集成的第一级(#1)，PHP与LHP 16集成的第二级(#2)，以及LHP与散热器集成的第三级(#3)。然而，如下所述，这些大体的分级并不意味着限制，而是仅出于说明，因为在本发明的可选实施例中，冷却系统10可以采用各种构造。此外，尽管冷却系统10此处可以指的是航空电子冷却系统，应理解，该冷却系统可以应用于包括安装在机架盒13内的PCB 12的各种技术。例如，冷却系统10应用于任何包括其中安装有电子部件的机架盒13的多种行业。
作为此处使用的机架盒13，可以是用于容纳诸如PCB 12的电子部件的任何适合的盒子、架、壳、或包。例如，航天器可以包括几个机架盒13，每个包括有各种用于提供不同航天电子功能的电子部件。就此方面来看，几个PCB 12可以安装在单个机架盒13内。因此，机架盒13通常包括能够容纳一个或几个PCB、以及其它部件和外设的母板。机架盒13通常由复合材料或诸如铝的金属材料形成。另外，机架盒13可以是各种尺寸和构造。
亦如本领域技术人员所知，PCB 12是具有可以容纳、支撑和互连一个或几个电子部件或其它热源(以下统称作“热源”)的具有相对主表面的电路板。每个PCB 12的一个主表面可以金属化，复合材料、或者是覆以金属材料的，而相对的表面能够容纳一个或多个热源18。例如，热源18可以是各种计算机或控制器设备或其它由PCB 12支撑的电子部件。工作时，这些部件18作为产生废热的热源。例如，图3至7和9，展示了其中由各种数量和构造的热源18产生的废热可以利用本发明的冷却系统10散发的实施例。另外，在堆叠构造中，PCB 12通常在机架盒13内彼此平行设置，尽管PCB可以在机架盒内按照任何期望的取向排列。
为了将此废热去掉并避免电子部件性能的任何降低，PHP 14沿着PCB12的主表面设置用来冷却PCB。如本领域技术人员所熟知，PHP 14可以是任何适合的PHP(见图1)。因此，PHP 14包括工作流体，诸如水、丙酮、或乙醇，其通常在PHP内通过蒸汽团分为几个分隔开的液体段。PHP 14通常包括毛细尺度的蛇形管或多个U形弯。另外，PHP 14通常包括蒸发器20和凝结器22，在蒸发器接收的热使得液体和蒸汽团由于吸收热产生的压强脉动而往复摆动。这样，压力脉动推动液体和蒸气团在蒸发器20和凝结器22之间运动。随着热量诸如通过来自PCB 12的热传输而施加给蒸发器20中的PHP 14，至少某些液体在蒸发器中蒸发。直至到达其中凝结器区域通常比来自蒸发器20的蒸气更冷的凝结器22，至少某些蒸汽凝结成液体。蒸发导致的体积膨胀和凝结导致的收缩产生了向凝结器22输送蒸汽并向蒸发器20返回液体的工作流体往复运动。只要维持加热和冷却条件，液体和蒸汽团的往复移动就能自我维持。由此，PHP 14自己自足并且不需要任何外部机械装置(例如，泵)或能量来工作。
由于除了本发明实施例外，PHP可以是任何尺寸和构造，本发明的PHP14不应限于任何特殊构造。例如，PHP 14可以是各种尺寸，管可以具有各种直径和构造，蒸发器20和凝结器22可以具有各种长度和圈数。例如，管可以由5圈和10个导管(见图8)，而PHP 14可以近似9至30cm宽。另外，工作液的量(即，填充比)、工作液的类型和性质、以及管的材料可以调整从而产生不同的传热结果。例如，填充比可以近似30至75％，而管可以是铜材料的，外径近似3至4mm，内径近似1至2mm。另外，PHP 14可以是开环或闭环，在各个位置取向。由此，PHP 14可以是管端对端连接的闭环，如图3所示。
然而，根据本发明的有益实施例，PHP 14沿着并且靠近PCB 12的主表面延伸(或成对的PCB，如图3所示)。为了提供对整个PCB 12和其热源18相对均匀的冷却，PHP 14通常沿着PCB与其上安装了电子部件或其它热源的表面相对的表面延伸，尽管PHP可以设置在靠近或邻近PCB的其它位置，如下所述。此构造的结果是，PHP 14的蒸发器20的区域通常由PHP沿着PCB 12延伸并从其吸收热的部分形成，而凝结器22区域通常远离PCB，诸如位于机架盒13侧壁附近或在机架盒外。
图3和9也示出了可以结合在冷却系统10中的LHP 16。亦如本领域技术人员所熟知，LHP 16就LHP是无源的并且在由热产生的压差下工作的方面而言与PHP 14类似。由此看，LHP 16通常包括液体和蒸气管28、蒸发器24、凝结器26、以及压缩室或间(未示出)。蒸发器24通常包括具有仅主或主和次芯的芯结构，在蒸发器获得的热使得蒸汽经蒸汽线路流向凝结器26。在图3所示的实施例中，LHP 16的蒸发器24通常靠近并且与PHP 14的凝结器22热连通，使得热从PHP传输到LHP。在凝结器26，蒸汽凝结，并且液体经过液体线路回流到蒸发器24。压缩室通常是两相容器，其可靠地保持LHP 16内的压强和温度，以及系统中工作液的量。压缩室防止芯结构干透并收集在蒸发器24中形成的蒸气。液体线路穿过压缩室并且进入到蒸发器24中，在那里，液体润湿了次芯或返回到压缩室。次芯用于确保主芯总是湿润。
由于LHP可以是任何材料、尺寸和构造，LHP 16不应限于上述或图3和9所示。例如，LHP 16在凝结器26可以具有任何数量和构造蛇形管。液体和蒸汽线路28可以是各种长度和直径，使得凝结器26可以位于任何期望位置。例如，凝结器26可以结合成为可展开散热器，如本领域技术人员所熟知，使得凝结器可以与需要变化量的冷却的航天器或类似的交通工具使用。另外，图9示出在本发明的另外实施例中LHP 16可以靠近机架盒13的外表面。
另外，冷却系统10通常采用散热器，诸如以空气、液体、风扇、冷却板、或任何其它本领域技术人员熟知的散热器。在LHP 16采用PHP 14时，散热器可以热连接于LHP，并且特别地连接于LHP 16的凝结器26。或者，散热器可以直接连接或者作用于PHP 14，使得不需要LHP 16。
另参照图3、5和6，其示出了PHP 14的蒸发器20位于一对PCB 12之间或附近。特别地，每个PCB 12包括相对的表面，其间有一定的厚度，蒸发器20通常沿着每个PCB 12相对主表面中之一设置并且与之相邻近。在PCB 12的表面上安装有一个或多个热源18时，蒸发器20通常设置在热源的相对表面。由此，PHP 14不限于在靠近每个热源18的区域局部冷却PCB 12。随着热源18工作并向PCB 12施加热量，蒸发器20能够从PCB 12去除或传出热量。蒸发器20可以沿着PCB 12的一部分的整个外表面延伸，如图7所示，蒸发器20可以连接于单个PCB 12。尽管PHP 14显示为在PCB12与热源相对表面上，PHP可以位于接近或临近热源的同一表面，并且PHP可以替换地设置在PCB内，使得PHP嵌入在PCB内。
图3所示的PHP 14的凝结器22设置在机架盒13的侧壁内，使得凝结器并不占据机架盒内部的任何空间。例如，凝结器22可以位于机架盒13内的槽或类似类型的开口内。凝结器或者可以靠近或邻近机架盒13的内外壁设置。所示实施例的PHP 14与LHP 16集成，使得PHP和LHP热连接。特别地，PHP 14的凝结器22通常与LHP 16的蒸发器24集成。结果，LHP16的蒸发器24能够进一步从PHP 14的凝结器22去除热量并将热量传输到LHP的凝结器26，可以通过散热器提供额外的冷却。由此，LHP 16主要是中间冷却和/或PHP 14与散热器之间热传输系统。
在图5所示的另一实施例的冷却系统10中，一对PHP 14位于各自的PCB 12之间。PCB 12与PHP 14相对的部分包括几个热源18。PHP 14靠近每个PCB 12并且沿其延伸的部分通常形成蒸发器20。PHP 14延伸超出PCB12的部分，诸如连接器32内的部分，通常形成了凝结器22。由此，此实施例的PHP 14基本平坦，使得PHP的蒸发器20和凝结器22共线。与图5、6的PHP 14的每一端连接的是连接器32，通常由金属或其它导电材料形成。连接器32通常容纳在PCB夹34内。连接器32可以延伸每个PHP 14的整个长度，如图8所示，并且可以适应于PCB 12的一个(见图7)或多个(见图5和6)。在此实施例中，LHP 16可以连接于机架盒13的外表面，如图9所示，可以有多于一个的LHP连接于机架盒。由此，每个PHP 14可以包括凝结器22，在每一端热连接于各自的LHP 16。因此，通过PHP 14的蒸发器20去除并传输到PHP的凝结器22的热量可以经机架壁13进一步传输到连接器32和PCB夹34，并到LHP 16的蒸发器24。
对于上述冷却系统10，PHP 14的蒸发器20可以通过将蒸发器直接固定于对应PCB表面的粘结剂、焊剂、扣件、或类似技术连接于PCB 12。另外，PHP 14可以通过夹或扣PHP在限定于PCB中的预制槽内固定于PCB12。与PCB 12的直接连接便于将热量引导至PHP 14的蒸发器20，并且还允许蒸发器设置在机架盒13内而无需占据不当的空间。
类似地，每个PHP 14可以使用任何方式固定于机架盒13。例如，如上所述，连接器32可以具有适合的尺寸和构造从而配合并且啮合于每个PHP14的相对端部，使得连接器可以与连接于机架盒13内表面的PCB夹34匹配。连接器32还可以固定于PCB夹34，或者简单地位于PCB夹之间。由此，连接器32可以适应于特定的PHP 14，并且连接器可以简单地插在PHP的端部上，或者连接器可以压迫配合或利用粘结剂、焊剂、扣件、或类似技术连接于PHP。连接器32和PCB夹34可以使任何适合的导电材料，诸如铜或铝。此外，高导电环氧树脂可以用来将各个PHP 14连接于PCB 12。还有，凝结器22可以用粘结剂、扣件、夹子、或类似固定技术直接连接于机架盒13的内表面。另外，对于图9，粘结剂、扣件、或类似的技术还可以用于将LHP 16固定于机架盒13的外表面。
可以理解，图3和5至9所示的冷却系统10并不意味着限制，在本发明的可选实施例中，冷却系统可以包括各种构造。例如，PCB 12、PHP 14和LHP 16的设置可以沿着不同取向排列，并且不受其影响。由此，冷却系统10能够不受取向影响地冷却PCB 12，其对于取向和重力会不断改变的应用十分有益，诸如航空电子学。另外，尽管图3所示的PHP 14是与基本垂直于凝结器22延伸的蒸发器20具有基本成L形构造的平面PHP，图5至9所示的PHP 14包括与凝结器22共线的蒸发器20，PHP可以按照任何适合的方式构造用来容纳各种冷却系统。
另外，尽管在图3中示出仅有一对PCB 12、一个PHP 14、以及一个LHP 16，为了容纳不同的电子设备和实现期望的冷却性能可以有任何数量的PCB、PHP和LHP。例如，图5展示出四个PCB 12和两个PHP，而图9示出了六个PCB、三个PHP和单个LHP 16。由此，单个蒸发器20可以设置在一对PCB之间，如上所述，凝结器22可以靠近机架盒13的内壁设置，使得每个PHP 14彼此独立。另外，每个PHP 14可以与一个或多个LHP 16热连接，或者多于一个的PHP可以热连接于单个LHP。另外，LHP 16可以靠近机架盒13的外壁或者远离机架盒的任何位置设置。
图4示出了本发明的可选实施例，一对由金属其它导热材料形成的片30靠近对应的PCB 12并且其间设置，而PHP 14靠近一对片并在其间设置。由此，片30沿着PCB 12的主表面延伸，而PHP 14在一对片之间延伸。PCB12由于较差的导电性能而通常具有较高的热阻。结果，靠近PCB 12和PHP14设置片30增加了PCB与PHP之间的导热性，使得热阻降低，并且热量可以更加容易地从PCB去除热量并且传输到PHP。同样地，片30可以任何适合的材料，其能够导热，诸如铜。
图4还示出，能够采用冷却系统10而无需LHP 16。在LHP 16不用于去除废热时，散热器直接作用于PHP 14的凝结器22是十分有益的。然而，可以理解，若期望，图4所示的冷却系统10也可以采用LHP 16。
图10示出了执行本发明的方法所包含步骤的流程图。通常，提供机架盒13(框30)，至少一个PCB 12安装在机架盒(框32)内。至少一个热源18位于PCB的表面(框34)。另外，至少一个PHP 14的至少一部分，即蒸发器20或者沿着PCB的主表面并与其相邻设置，或者嵌入在PCB内(框36)。而PHP14可以靠近PCB12延伸，片30可以位于每个PCB 12与PHP14之间使得PHP靠近PCB，即使PHP通过片与PCB隔开。热通过PCB12从PCB和PCB载有的一个或多个热源18吸收，这在PHP的蒸发器20内产生了压强脉动，这开始了冷却过程(框38)。结果，热从PCB 12通过PHP14传输并且到机架盒13外(框40)。特别地并且如上所述地，连接器32和PCB夹34经机架壁13从PHP14的凝结器22传导废热并到LHP 16的蒸发器24。其后，散热器可以与LHP 16热连接从而进一步地去除废热。
初步的实验结果已经显示出，本发明的冷却系统10比传统的冷却技术更加有效。图11示出了输入功率对温度梯度的曲线图，输入功率对应于经热源18施加的功率，温度梯度对应于热源与散热器之间的温差。图11示出，对于输入功率55、110和165瓦，对于各种工作液填充比为40％，PHP14中的每种工作液的热传输性能比简单地使用铜片传热到散热器更好。
本发明的实施例因此提供了一种冷却系统10，能够冷却安装在机架盒13内的PCB 12。冷却系统10适用于各种技术，包括航空电子学，并且可以满足各种冷却需要。一个有利实施例的冷却系统10采用了通过将蒸发器20定位在一对PCB 12之间并且将凝结器22定位在机架盒13的侧壁内或其附近而占据最小空间的PHP 14。另外，PHP 14通常具有较低的制造成本，具有简单和轻质的内部结构，并且具有比传统航空电子冷却技术更高的传热能力。由此，冷却系统10能够降低热源18与散热器之间的温度梯度，并降低了PCB 12与PHP 14之间的热阻。由于改善的传热特性，冷却系统10能更好地解决航空电子和其它技术领域中新电子装置的增加的需要。这样，由于降低了热源18和PCB 12的温度，电子器件的可靠性和性能将得到改善。
此处展示的本发明的多种修改和其它实施例使本领域技术人员了解到本发明具有前面叙述和附图中的技术优势。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定实施例，修改和其它实施例也包括在所附权利要求的范围内。尽管此处采用了特殊术语，其仅用于一般性和解释性的意义，并且不是为了构成限制。
权利要求
1.一种冷却设备，包括具有相对主表面的至少一个印刷电路板；位于印刷电路板的一个主表面上的至少一个热源；以及脉动热管，具有至少一个定位为沿着主表面中之一延伸并与其靠近或者嵌在印刷电路板内的部分，使得脉动热管能够从印刷电路板传输热量。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括至少一个由导热材料形成的片，其靠近脉动热管和印刷电路板或位于其间。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括与脉动热管热连接的环热管，环热管包括蒸发器和凝结器。
4.根据权利要求3所述的设备，其中脉动热管包括蒸发器和凝结器，且其中环热管的蒸发器与脉动热管的凝结器热连接。
5.根据权利要求1所述的设备，其中脉动热管包括蒸发器和凝结器，且其中脉动热管的蒸发器位于印刷电路板与热源相对的主表面附近。
6.根据权利要求1所述的设备，还包括一对印刷电路板，其中脉动热管位于一对印刷电路板之间。
7.一种冷却系统，包括机架壳；具有相对的主表面并位于机架壳内的至少一个印刷电路板；位于印刷电路板的一个主表面上的至少一个热源；以及脉动热管，具有至少一个定位为沿着所述主表面中之一延伸并与其靠近或者嵌在印刷电路板内的部分，使得脉动热管能够从印刷电路板传输热量并到机架壳外。
8.根据权利要求7所述的系统，其中脉动热管包括蒸发器和凝结器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中凝结器位于机架壳的邻近内表面、邻近外表面中之一并在其侧壁内。
10.根据权利要求8所述的系统，还包括一对印刷电路板，其中蒸发器位于一对印刷电路板之间。
11.根据权利要求8所述的系统，其中蒸发器与凝结器共线地延伸。
12.根据权利要求7所述的系统，还包括与脉动热管热连接的环热管，环热管包括蒸发器和凝结器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中脉动热管包括蒸发器和凝结器，且其中环热管的蒸发器与脉动热管的凝结器热连接。
14.根据权利要求12所述的系统，其中环热管位于机架壳外表面附近。
15.根据权利要求12所述的系统，还包括一对位于脉动热管相对端的连接器，其中连接器能够从脉动热管向环热管传导热。
16.根据权利要求7所述的系统，还包括一对由导热材料形成的片，每个位于对应的印刷电路板附近，其中脉动热管位于一对片之间。
17.一种用于冷却至少一个印刷电路板的方法，该方法包括提供一种冷却系统，包括机架壳；具有相对的主表面并位于机架壳内的至少一个印刷电路板；位于印刷电路板的一个主表面上的至少一个热源；以及脉动热管，具有至少一个定位为沿着主表面中之一延伸并与其靠近或者嵌在印刷电路板内的部分；利用脉动热管从印刷电路板传输热；以及通过经脉动热管移动热量将热从印刷电路板传走并到机架壳外。
18.根据权利要求17所述的方法，其中提供还包括定位至少一个由导热材料形成的片邻近脉动热管和印刷电路板以及位于其间。
19.根据权利要求17所述的方法，其中提供还包括定位环热管靠近脉动热管外表面附近，使得环热管与脉动热管热连接。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括从脉动热管传热到环热管。
21.根据权利要求19所述的方法，其中提供还包括定位一对连接器在脉动热管相对的端部，其中连接器能够在脉动热管与环热管之间传导热。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括从连接器经机架壳传输热到环热管。
23.根据权利要求17所述的方法，其中提供还包括定位脉动热管的蒸发器靠近引刷电路板与热源相对的主表面。
24.根据权利要求17所述的方法，其中提供还包括定位脉动热管的凝结器位于邻近机架壳的内表面、邻近外表面中之一并在其侧壁内。
25.根据权利要求17所述的方法，其中提供还包括安装多个印刷电路板在机架壳内。
26.根据权利要求25所述的方法，其中提供还包括定位脉动热管在每对印刷电路板之间。
全文摘要
提供一种冷却设备、系统和方法。该冷却设备包括具有相对主表面的至少一个印刷电路板，以及位于印刷电路板的一个主表面上的至少一个电子部件或其他热源。该冷却设备还包括脉动热管，具有至少一个定位为沿着主表面中之一延伸并与其靠近或者嵌在印刷电路板内的部分。如此，脉动热管能够从印刷电路板传输热量。
文档编号H05K7/20GK101095386SQ200580045847
公开日2007年12月26日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年1月6日
发明者朱莉·F·阿斯菲亚, 陈清荣, 蔡庆军 申请人:波音公司