CN105101746A - 延伸的热表面上的集成紧凑冲击 - Google Patents

Abstract

公开了一种向电子装置提供冷却的热管理系统。热管理系统包括具有热联接于表面的多个延伸元件的表面、构造成生成横跨表面的冷却流的多个振动器组件，以及设置在表面的多个延伸元件的顶部上以关于表面定位多个振动器组件的安装结构。安装结构构造成使多个振动器组件中的各个与表面成角定向，使得由多个振动器组件生成的冷却流成角地冲击延伸元件。

Description

延伸的热表面上的集成紧凑冲击

技术领域

本发明的实施例大体上涉及热管理系统，并且更具体地涉及冲击流动冷却设备，其提供了外部延伸的热表面的热管理。

背景技术

在现今的市场上，电子装置变得越来越小，同时还具有更大的容量和计算能力。结果，重要的是电子构件和系统安静、可靠，并且具有较小的物理占地面积。

尽管被动冷却系统如热沉是最可靠的冷却系统，但它们也是最低效的。为了热沉能够消散更多热，物理占地面积通过包括延伸表面如翅片、肋条和其它凸起而增大。因此，主动冷却系统如空气或液体冷却装置可添加于热沉来提高效率。然而，添加主动冷却系统还可引入其它设计挑战，如，噪声和可靠性。

当前的现有技术使用了被动冷却系统如热沉和主动冷却系统如风扇的组合，它们相对于物理外形因素、操作条件、噪声和可靠性是有限的。现有的风扇解决方案的缺陷包括与风扇的移动部分相关联的噪声。另一个缺陷包括风扇解决方案的可靠性。即，主动风扇热解决方案大体上包括可破坏的大量的移动部分。此外，基于风扇的冷却系统大体上需要较大的物理占地面积来实现冷却流体的必要体积流速，并且该较大占地面积可对于具有较紧控制约束的电子装置为有问题的。

因此，所需的是一种热管理系统，其以如下方式提供主动和被动冷却给电子装置，使得允许热管理系统以较低的噪声和增加的耐用性操作，而不增大热管理系统的物理占地面积。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种热管理系统包括具有热联接于表面的多个延伸元件的表面、构造成生成横跨表面的冷却流的多个振动器组件，以及设置在表面的多个延伸元件的顶部上以关于表面定位多个振动器组件的安装结构。此外，安装结构构造成使多个振动器组件中的各个与表面成角定向，使得由多个振动器组件生成的冷却流成角地冲击延伸的元件。

根据本发明的另一个方面，一种系统包括至少一个热生成构件、热联接于至少一个热生成构件的表面元件、多个合成喷射器组件，以及设置在表面元件的顶部上且构造成使多个合成喷射器组件中的各个关于表面元件成角定向的安装装置。各个合成喷射器组件包括构造成生成冷却流体流的合成喷射器和联接于合成喷射器的安装支架。此外，由多个合成喷射器组件中的各个生成的冷却流体流成角地冲击表面元件。

根据本发明的又一个方面，一种制造热管理系统的方法包括提供具有至少一个热生成构件的电气系统和将表面元件安装在电气系统上，使得其与至少一个热生成构件热连通，表面元件包括从其突出的多个延伸元件，以有助于从表面元件的对流热传递。该方法还包括将安装结构邻近多个延伸元件附连于热沉，以及将多个合成喷射器组件联接于安装结构，使得多个合成喷射器组件中的各个定位成关于表面元件成角。

技术方案1.一种热管理系统，包括：

表面，其具有热联接于所述表面的多个延伸元件；

构造成生成横跨所述表面的冷却流的多个振动器组件；以及

安装结构，其设置在所述表面的多个延伸元件的顶部上以关于所述表面定位所述多个振动器组件，所述安装结构构造成使所述多个振动器组件中的各个与所述表面成角定向，使得由所述多个振动器组件生成的所述冷却流成角地冲击所述延伸元件。

技术方案2.根据技术方案1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述安装结构与所述表面之间的载体。

技术方案3.根据技术方案1所述的热管理系统，其特征在于，所述多个振动器组件中的各个包括形成在其上的安装支架。

技术方案4.根据技术方案3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括：

经由第一端壁和第二端壁联接来产生腔的第一侧壁和第二侧壁；

设置在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间且联接于所述第一端壁和所述第二端壁的至少一个分隔壁，所述至少一个分隔壁构造成将所述腔分成至少两排；

形成在所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述至少一个分隔壁中的多个槽口，所述多个槽口构造成与所述多个振动器组件中的各个的所述安装支架相互配合，以将所述振动器组件安装在所述安装结构内。

技术方案5.根据技术方案3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括在其相对端上附连于所述表面的第一轨道和第二轨道，其中第一号码的所述多个振动器组件联接于所述第一轨道，并且第二号码的所述多个振动器组件联接于所述第二轨道；并且

其中第一号码的所述振动器组件和第二号码的所述振动器组件经由各个相应振动器组件的所述安装支架联接于所述第一轨道和所述第二轨道。

技术方案6.根据技术方案5所述的热管理系统，其特征在于，所述第一号码的所述多个振动器沿第一方向成角定向，并且所述第二号码的所述多个振动器组件沿第二方向成角定向，使得由所述第一号码的所述多个振动器组件生成的冷却流大体上与由所述第二号码的所述多个振动器组件生成的冷却流相反。

技术方案7.根据技术方案3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括在其一端上附连于所述表面的轨道；并且

其中所述多个振动器组件布置成多个振动器组件叠堆，其均包括至少一个振动器组件，其中所述多个振动器组件叠堆或组中的各个联接于所述轨道。

技术方案8.根据技术方案7所述的热管理系统，其特征在于，所述振动器组件叠堆或组中的各个包括第一振动器组件和第二振动器组件，其中所述第一振动器组件和所述第二振动器组件以不同角定向。

技术方案9.根据技术方案8所述的热管理系统，其特征在于，振动器组件叠堆或组中的所述第一振动器组件成2°到20°之间的角，并且所述振动器组件叠堆或组中的所述第二振动器组件成5°到40°之间的角，使得由所述第一振动器组件和所述第二振动器组件生成的所述冷却流在不同位置冲击所述表面。

技术方案10.根据技术方案1所述的热管理系统，其特征在于，所述多个振动器组件中的各个包括合成喷射器组件，其包括：

经由隔离元件联接来产生腔的第一板和第二板，所述隔离元件包括形成在其中的至少一个孔口；

联接于所述第一板和所述第二板中的至少一个来有选择地引起其偏转的促动器；以及

电路驱动器，其有选择地联接于所述至少一个促动器以引起所述第一板和所述第二板中的至少一个有选择地偏转，以便改变所述腔的容积，并且引起冷却流从所述至少一个孔口排出。

技术方案11.一种系统，包括：

至少一个热生成构件；

热联接于所述至少一个热生成构件的表面元件；

多个合成喷射器组件，其均包括：

构造成生冷却流体流的合成喷射器；以及

联接于所述合成喷射器的安装支架；以及

设置在所述表面元件的顶部上且构造成使所述多个合成喷射器组件中的各个关于所述表面元件成角定向的安装装置；

其中由所述多个合成喷射器组件中的各个生成的所述冷却流体流成角地冲击所述表面元件。

技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，所述安装装置包括：

限定腔的壳体；

设置在所述壳体内以将所述腔分成至少两排的至少一个分隔壁；

形成在所述壳体中和所述至少一个分隔壁中的多个槽口，所述多个槽口还构造成与所述多个合成喷射器组件中的各个的所述安装支架相互配合来将所述多个合成喷射器组件装固在所述壳体内。

技术方案13.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，所述安装装置包括附连于所述表面元件的至少一个轨道。

技术方案14.根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述至少一个轨道包括：

定位在所述表面元件的第一端处的第一轨道；以及

定位在所述表面元件的第二端处的第二轨道；

其中所述多个合成喷射器组件的第一部分联接于所述第一轨道，并且沿第一方向成角定向；并且

其中所述多个合成喷射器组件的第二部分联接于所述第二轨道，并且沿第二方向成角定向。

技术方案15.根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述至少一个轨道包括单个轨道，并且其中所述多个合成喷射器组件联接于所述单个轨道，以便布置成多个合成喷射器叠堆，其均包括至少一个合成喷射器，其中所述多个合成喷射器叠堆中的各个联接于所述单个轨道。

技术方案16.根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述多个合成喷射器组件包括合成喷射器叠堆或多个合成喷射器组的布置。

技术方案17.根据技术方案16所述的系统，其特征在于，所述合成喷射器叠堆或合成喷射器组中的各个包括成第一角定向的第一合成喷射器，以及成不同于所述第一角的第二角定向的第二合成喷射器。

技术方案18.根据技术方案11所述的系统，其特征在于，所述表面元件包括热沉，所述热沉包括具有从其向上延伸的多个翅片的底座；并且

其中所述热沉的底座包括形成在其中的多个孔口，使得由所述多个合成喷射器组件中的各个生成的所述冷却流体流的一部分穿过所述开口以向所述至少一个热生成构件提供冷却。

技术方案19.根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述至少一个热生成构件与所述热沉之间的托盘，以便与其热连通，其中穿过所述开口的所述冷却流体流的所述部分向所述托盘提供冷却。

技术方案20.一种制造热管理系统的方法，包括：

提供具有至少一个热生成构件的电气系统；

将表面元件安装在所述电气系统上，使得其与所述至少一个热生成构件热连通，所述表面元件包括从其突出的多个延伸元件，以有助于从所述表面元件的对流热传递；

将安装结构邻近所述多个延伸元件附连于所述热沉；以及

将多个合成喷射器组件联接于所述安装结构，使得所述多个合成喷射器组件中的各个关于所述表面元件成角定位。

技术方案21.根据技术方案20所述的方法，其特征在于，将所述多个合成喷射器组件联接于所述安装结构包括使所述多个合成喷射器组件与形成在所述安装结构的壳体中的多个槽口匹配，所述多个槽口构造成与所述多个合成喷射器组件中的各个相互配合，以将所述合成喷射器组件装固在所述安装结构内。

技术方案22.根据技术方案20所述的方法，其特征在于，将所述多个合成喷射器组件联接于所述安装结构包括将所述多个合成喷射器组件附连于所述安装结构的一个或更多个轨道。

这些和其它优点和特征将从结合附图提供的本发明的优选实施例的以下详细描述中更容易理解。

附图说明

附图示出了当前设想用于执行本发明的实施例。

图1为根据本发明的实施例的能够与热管理系统一起使用的合成喷射器组件的透视图。

图2为根据本发明的实施例的合成喷射器的截面视图。

图3为在控制系统引起隔膜向内朝孔口行进时的绘出合成喷射器的图2的合成喷射器的截面视图。

图4为在控制系统引起隔膜向外远离孔口行进时的绘出合成喷射器的图2的合成喷射器的截面视图。

图5为根据本发明的实施例的计算装置和相关联的热管理系统的透视图。

图6为根据本发明的实施例的沿线6-6截取的图5的计算装置和相关联的热管理系统的侧视截面视图。

图7为图5和6的热管理系统的安装装置的透视图。

图8为根据本发明的另一个实施例的包括在热管理系统中的安装装置的透视图，其中图1的合成喷射器组件附连于其。

图9为根据本发明的另一个实施例的包括在热管理系统中的安装装置的透视图，其中图1的合成喷射器组件附连于其。

图10为能够与图8和9的安装装置一起使用的合成喷射器组的分解视图。

图11为根据本发明的另一个实施例的包括在热管理系统中的安装装置的透视图，其中图1的合成喷射器组件附连于其。

具体实施方式

本发明的实施例提供了热管理系统，其使用主动冷却装置，该主动冷却装置横跨热沉引导流体流，其中安装结构实施成使冷却装置与热沉成角定向，使得流体流成所述角冲击热沉。由安装结构提供的主动冷却装置的成角安装导致主动冷却装置占据比当前主动风扇冷却系统更小的物理体积。

为了更好理解本发明的方面，图1-4中示出了主动冷却装置(及其操作)的示例性实施例，其可用于根据本发明的实施例的热管理系统中。认识到的是，本发明的实施例不意于限于特定主动冷却装置在热管理系统中的使用；然而，在示例性实施例中，振动类型的主动冷却装置(例如，合成喷射器促动器)在热管理系统中使用。

首先参照图1，提供了合成喷射器组件10形式的振动类型的主动冷却装置的透视图。合成喷射器组件10包括其截面在图2中示出的合成喷射器12以及安装支架14。在一个实施例中，安装支架14为U形支架，其在一个或更多个位置处附连于合成喷射器12的壳体16。回路驱动器18可位于安装支架14外部或附连于安装支架14。作为备选，回路驱动器18可远离合成喷射器组件10定位。

现在一起参照图1和2，合成喷射器12的壳体16限定并且部分地包围具有其中的气体或流体22的内室或腔20。尽管壳体16和内室20事实上可根据本发明的各种实施例采取任何几何构造，但为了论述和理解的目的，壳体16在图2中的截面视图中示为包括第一板24和第二板26，它们由定位在其间的隔离元件28以间隔开的关系保持。一个或更多个孔口30形成在第一板24与第二板26和隔离元件28的侧壁之间，以便使内腔20与周围的外部环境32流体连通。在备选实施例中，隔离元件28包括一个或更多个孔口30形成于其中的前表面(未示出)。

根据各种实施例，第一板24和第二板26可由金属、塑料、玻璃和/或陶瓷形成。同样地，隔离元件28可由金属、塑料、玻璃和/或陶瓷形成。适合的金属包括材料如镍、铝、铜和钼，或合金如不锈钢、黄铜、青铜等。适合的聚合物和塑料包括热塑性塑料，如聚烯烃、聚碳酸酯、热固性材料、环氧树脂、氨基甲酸乙脂、丙烯酸树脂、硅树脂、聚酰亚胺和能够光致抗蚀的材料，以及其它回弹性塑料。例如，适合的陶瓷包括钛酸盐(如，钛酸镧、钛酸铋和锆钛酸铅)和钼酸盐。此外，合成喷射器12的各种其它构件也可由金属形成。

促动器34,36联接于相应的第一板24和第二板26，以形成第一和第二复合结构或柔性膜片38,40，使得合成喷射器12构造为"双冷却喷射器"。柔性隔膜38,40由驱动器18经由控制器组件或控制单元系统42控制。如图1中所示，在一个实施例中，控制器组件42电子地联接于驱动器18，驱动器18直接地联接于合成喷射器12的安装支架14。在备选实施例中，控制单元系统42集成到驱动器18中，驱动器18远离合成喷射器12定位。例如，各个柔性隔膜38,40可经由电极与金属层之间施加的电偏压来移动。此外，控制系统42可构造成由任何适合的装置生成电偏压，如，例如，计算机、逻辑处理器或信号发生器。

在一个实施例中，促动器34,36为压电移动(压电动力)装置，其可通过施加谐波交流电压来促动，该谐波交流电压引起压电动力装置快速扩张和收缩。在操作期间，控制系统42经由驱动器18传输电荷至压电促动器34,36，其经历响应于电荷的机械应力和/或应变。压电动力促动器34,36的应力/应变引起相应的第一板24和第二板26的偏转，使得实现时间谐波或周期运动。如关于图3和4详细描述的，内室20中的所得容积变化引起气体或其它流体在内室20与外部环境32之间的相互交换。

根据本发明的各种实施例，压电动力促动器34,36可为单晶或双晶装置。在单晶实施例中，压电动力促动器34,36可联接于由包括金属、塑料、玻璃或陶瓷的材料形成的板24,26。在双晶实施例中，一个或两个压电动力促动器34,36可为联接于由压电材料形成的板24,26的双晶促动器。在备选实施例中，双晶可包括单个促动器34,36，并且板24,26为第二促动器。

合成喷射器12的构件可粘合在一起或以其它方式使用粘合剂、软钎焊等附接于彼此。在一个实施例中，热固性粘合剂或导电粘合剂用于将促动器34,36连结于第一板24和第二板26，以形成第一复合结构38和第二复合结构40。在导电粘合剂的情况下，粘合剂可填充有导电填料如银、金等，以便将导线(未示出)附连于合成喷射器12。

在本发明的实施例中，促动器34,36可包括除压电移动装置之外的装置，如，液压、气动、磁性、静电和超声材料。因此，在此类实施例中，控制系统42构造成以对应方式激发相应的促动器34,36。例如，如果使用静电材料，则控制系统42可构造成将快速交变的静电电压提供至促动器34,36，以便激发和弯曲相应的第一板24和第二板26。

合成喷射器12的操作参照图3和4描述。在图3中，合成喷射器12示为促动器34,36，其控制成引起第一板24和第二板26相对于内室20向外移动，如由箭头44绘出。当第一板24和第二板26向外弯曲时，内室20的内部容积增大，并且环境气体或流体46如由箭头组48所绘涌入内室20中。促动器34,36由控制系统42控制，以使当第一板24和第二板26从内室20向外移动时，涡旋已经从孔口30的边缘除去，并且因此不被吸入内室20中的周围流体46影响。同时，外界流体46的射流由涡旋合成，产生了从远离孔口30的较大距离吸入的周围流体46的较强卷吸。

图4绘出了当促动器34,36控制成引起第一板24和第二板26如由箭头50所绘向内弯曲到内室20中时的合成喷射器12。当内室20的内部容积减小时，流体22作为冷却射流沿由箭头组52指出的朝待冷却的装置(如，例如，热生成电子构件)的方向喷射穿过孔口30。当流体22通过孔口30离开内室20时，流在孔口30的尖锐边缘处分离，并且产生涡流面，其卷成涡旋，并且开始远离孔口30的边缘移动。

尽管图1-4的合成喷射器示为并且描述为具有其中的单个孔口，但还构想出的是，本发明的实施例可包括多个孔口合成喷射器促动器。此外，尽管图1-4的合成喷射器促动器示为并且描述为具有包括在第一板和第二板中的各个上的促动器元件，但还构想出的是本发明的实施例可包括定位在板中的一个上的仅单个促动器元件。此外，还构想出的是，合成喷射器板可以以圆形、矩形或备选形状的构造提供，而非以如本文所示的正方形构造。

现在参照图5-7，示出了根据本发明的一个实施例的计算装置54和相关联的热管理系统56的各种视图，其中热管理系统56并入了其中的一个或更多个主动冷却装置，如，合成喷射器组件10。如图5和6中所示，提供了计算装置54，其可呈电路包或工业计算平台的形式，但认识到的是，计算装置54还可呈高性能爱好者图形卡的形式。壳体55可为计算装置54提供(计算装置54包围其一部分)，并且提供了将热管理系统56安装于计算装置54。

现在参照图6，其为沿图5的线6-6截取的计算装置54和热管理系统56的截面视图，热管理系统56示为包括延伸表面元件58，其设置在计算装置54的至少一个热生成构件60(例如，逻辑/图形处理单元(GPU)等)的顶部上。根据本发明的实施例，延伸表面元件58可为一定数量的结构中的任一个，其提供热生成构件60与周围环境之间的改进的热传递，该周围环境包括热沉、蒸气室或具有带其中的一个或两个相的液体的嵌入的热管(或类似装置)的金属元件。表面元件可由金属材料、非金属材料或它们的混合物形成。

如图6的实施例中所示，延伸表面元件58包括形成在其上的一定数量的延伸元件62，使得表面元件58可最佳地描述为热沉58，其包括热联接于底板64的一定数量的热沉翅片62。热沉翅片62和底板64可由本领域中已知的多种热传导材料(例如，铝、铜等)形成。在本发明的一个实施例中，如图7中所示，热沉翅片62以限定它们之间的通道的一维阵列的"板翅片"布置。然而，本领域技术人员将认识到热沉翅片62可以以二维阵列的"销翅片"布置。来自至少一个热生成构件60的热传递到底座64中，底座64继而将热传递到翅片62中。结果，翅片62增大了用于热传递的表面面积，用于冷却至少一个热生成构件60。

此外，插入机构或安装装置/结构68沿多个热沉翅片62的顶面设置，以在其中收纳多个主动冷却装置，如合成喷射器组件10。安装装置68以如下方式将合成喷射器组件10收纳在其中，使得成角70来朝热沉58定向合成喷射器组件中的各个，使得从多个合成喷射器组件10中的各个排出的流体22的冷却射流成0°到90°之间的角并且理想的是5°到45°之间的角来冲击热沉58。通过在热沉58处成角引导流体22的冷却射流，较薄的热边界层将围绕热沉翅片62存在(相比于横跨翅片的标准平行流体流)，从而经由热管理系统56实现改进的热传递。

载体72可设置在热沉翅片62与安装装置68之间，以便减小由多个合成喷射器组件10的振动产生的噪声。载体72可为包括金属或非金属材料的垫圈或框架。此外，托盘74还可设置在热沉58的底座64与至少一个热生成构件60之间，以有助于支承热沉58。托盘74布置成以便与热沉58和热生成构件60热连通。

如图6中所示，根据本发明的一个实施例，热沉58的热沉翅片62中的各个可包括形成在其中的至少一个凹口76。凹口76将允许通道66之间的流体连通，因为来自多个合成喷射器组件10中的各个的流体22的冷却射流将能够经由凹口76与多个通道66中的多个相互作用。来自多个合成喷射器组件10的流体22的冷却射流继而将能够通过与由多个翅片62提供的整个表面区域相互作用(在于热沉58的侧表面处离开通道66之前)来提供优异冷却，如大体上以77指出。

如图6中进一步所示，根据本发明的一个实施例，多个孔口78形成在热沉58的底座64中，以允许流体22的冷却射流的一部分在冲击热沉58之后穿过孔口78，而流体22的冷却射流的其余部分沿热沉58行进，并且在侧部77处离开热沉58。认识到的是，本实施例允许了流体22的冷却射流的一部分与未热联接于热沉58的至少一个构件80相互作用。在其中托盘74设置在热沉58的底座64与热生成构件60之间的情况中，设想的是托盘74热联接于构件80(如通过热界面材料)，并且热可从构件80通过托盘74消散，其中托盘74由穿过孔口78的流体22的冷却射流的一部分冷却。

现在参照图7，安装装置68的结构被更详细论述，并且如可在其中所见，安装装置68包括壳体84，其包括与第一端壁90和第二端壁92联接来包绕和产生腔94的第一侧壁86和第二侧壁88。安装装置68还可包括至少一个分隔壁96，其联接于第一端壁90和第二端壁92，并且构造成将腔94分成至少两排98。尽管图7示出了包括产生两排98的单个分隔壁96的安装装置68，但设想的是，安装装置68可包含由多于或少于一个的分隔壁96产生的多于或少于两排98。根据示例性实施例，认识到的是，用于提供功率至定位在安装装置68中的合成喷射器组件10的线(未示出)可沿分隔壁96传送，其中四个销连接件延伸离线，并且能够连接于合成喷射器组件以使得合成喷射器能够在不同频率下操作。

多个槽口100形成在安装装置68的分隔壁96和侧壁中，用于将合成喷射器组件10收纳在其中，并且使合成喷射器组件关于热沉58以期望的角定向。在示例性实施例中，槽口100尺寸确定成使得合成喷射器组件10的安装支架14与相应的槽口100相互配合，以便将合成喷射器组件100装固在安装装置68内。槽口100构造成使多个合成喷射器组件10中的各个成角70定向，以便通过多个合成喷射器组件100中的各个的孔口30排出的流体22的冷却射流成角70冲击热沉58(例如，如5°到45°之间的角)。根据一个实施例中，达到二十四个合成喷射器组件100的布置可配合在安装装置68的槽口100内。

现在参照图8，示出了根据本发明的另一个实施例的热管理系统102的透视图。在该实施例中，类似于图5和6的实施例，热管理系统102再次包括设置在至少一个热生成构件60的顶部上的热沉58，其中热沉58包括热联接于底座64的多个翅片62。设想的是翅片62和底板64可由如本领域中已知的多种热传导材料形成。在本发明的一个实施例中，热沉翅片62以在它们之间限定通道66的"板翅片"的一维阵列布置。然而，本领域技术人员将认识到热沉翅片62可以以"销翅片"的二维阵列布置。来自至少一个热生成构件60的热传递到底座64中，底座64继而将热传递到翅片62中。结果，翅片62增大了用于热传递的表面面积，用于冷却至少一个热生成构件60。

热管理系统102还包括安装装置104(即，"插入机构")，其沿多个热沉翅片62的顶面设置。在该实施例中，安装装置104包括至少一个轨道106，其经由多个紧固件(未示出)联接于热沉58。尽管图8示出了具有第一轨道108和第二轨道110的安装装置104，但设想的是，安装装置104可具有如图9中所示的单个轨道106，或两(2)个以上的轨道106。如图8中所示，合成喷射器组件10经由轨道108,110联接于安装装置104，其中紧固件111将各个合成喷射器组件10的支架14附连于轨道108,110。

在将合成喷射器组件10附连于轨道108,110时，合成喷射器组件10布置成使得第一号码112的合成喷射器组件10联接于第一轨道108，并且第二号码114的合成喷射器组件10联接于第二轨道110。在该实施例中，第一号码112的多个合成喷射器组件10定向成沿第一方向116引导流体22的冷却射流。同时，第二号码114的合成喷射器组件10定向成将通过各个合成喷射器组件10的孔口30排出的流体22的冷却射流沿第二方向118引导。

如先前提到的，图9绘出了备选实施例，其中安装装置104包括单个轨道106。在该实施例中，合成喷射器促动器组件10分离/布置成均附连于轨道106(如，经由紧固件)的多个合成喷射器叠堆120。尽管图9绘出了在各个合成喷射器叠堆120中的两(2)个合成喷射器组件10，但设想的是各个合成喷射器叠堆120可包含多于或少于两(2)个的合成喷射器组件10。在所示实施例中，各个合成喷射器叠堆120的两(2)个合成喷射器组件10附连于轨道106，并且关于彼此定位成以便以不同角朝热沉58定向，以便向热沉58提供大体上可称为"短程"和"长程"的冷却。即，通过使合成射流叠堆120的合成喷射器组件10中的各个关于热沉58成不同角定向，由合成喷射器组件10生成的流体22的冷却射流将在沿其的多个位置处冲击热沉58。

作为实例，合成喷射器叠堆120的第一合成喷射器组件10可定向成以便成大约5°到40°的角朝热沉58引导流体22的冷却射流，以提供"近程"流，其在邻近合成喷射器组件10的位置处冲击热沉58，该位置大体上以122指出。合成喷射器叠堆120的第二合成喷射器组件10可定向成以便成大约2°到20°的角朝热沉58引导流体22的冷却射流，以提供"长程"流，其在更远离合成喷射器组件10的位置处冲击热沉58，该位置大体上以124指出。以上角度/角范围意思仅为实例，并且将理解的是，合成喷射器组件10中的各个关于热沉58的角定向可按期望设置，从而在热管理系统102中提供灵活性，以实现如所需的用于各种应用的有效热管理性能。

在备选实施例中，合成喷射器组121(即，DCJ组)可替代合成喷射器叠堆120使用。图10示出了根据本发明的实施例的合成喷射器组121的分解透视图。在该实施例中，合成喷射器组121包括第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B。尽管图10绘出了使用两个合成喷射器组件，但设想的是可使用多于或少于两(2)个的合成喷射器组件10。如先前关于图1-4提到的，第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B中的各个包括安装支架14、促动器34,36、第一板24、第二板26、壁28和电路驱动器18。

在示例性实施例中，第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B以垂直叠堆形式堆叠。作为备选，第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B可以以使得合成喷射器组121能够如本文所述地作用的水平叠堆形式和/或任何其它形式堆叠。另外，在示例性实施例中，第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B联接于定位在第一合成喷射器组件10A与第二合成喷射器组件10B之间的隔离件126。隔离件126限定第一合成喷射器组件10A与第二合成喷射器组件10B之间的区域，并且根据一个实施例，提供了第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B关于热沉58以不同角的定位(图9)。为了提供第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B关于热沉58以不同角的定位，隔离件的厚度可沿组121的侧部的长度变化。即，在合成喷射器组121的后缘处的隔离件126可相比于合成喷射器组121的前缘处的隔离件126具有增大的厚度，或反之亦然。当然，认识到的是，隔离件126中的各个可具有相等的厚度，使得第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B中的各个关于热沉58以相同的角定位。因此，隔离件126可用于优化合成喷射器组121关于热沉的布置。

在示例性实施例中，隔离件126还限定至少一个通风孔128，其便于空气通过合成喷射器组件10的各层的流通，并且空气的流通便于降低合成喷射器组121的温度。通风孔128可为各种形状和大小，以便于空气通过合成喷射器叠堆121的移动。隔离件126还可限定多个紧固孔130，其构造成收纳至少一个紧固件132，例如，而不限于销、螺钉、螺栓、夹子、粘合剂或能够将第一合成喷射器组件10A紧固于第二合成喷射器组件10B的任何其它装置。在示例性实施例中，隔离件126还限定接触孔134，其可收纳至少一个导电元件136，如，延伸穿过接触孔134的连接插头。因此，导电元件136用作第一合成喷射器组件10A和第二合成喷射器组件10B的相应电路驱动器18之间的功率给送件。

此外，在示例性实施例中，盖组件138联接于合成喷射器组121的顶部。盖组件138包括多个通风孔128。盖组件138还可包括多个紧固孔130。底座组件140联接于第二合成喷射器组件10B，并且包括多个紧固孔130，其便于将第二合成喷射器组件10B紧固于底座组件140。在示例性实施例中，至少一个紧固孔130从盖组件138延伸至底座组件140，并且便于将合成喷射器组121联接于另一个装置如安装装置104。

根据本发明的又一个实施例，并且如图11中所示，安装装置104不论是否包括第一轨道108和第二轨道110(图8)，单个轨道106(图9)或两(2)个以上轨道106，可提供成沿x方向远离热沉58延伸，以提供将合成喷射器组件10(或合成喷射器叠堆120或组121)安装于其。此类布置可在严重的高度约束在电子系统和相关联的热管理系统中存在的情况下是期望的，但更多空间在系统侧部可用。有益的是，通过将安装装置104和合成喷射器组件10定位于热沉58的一侧，流体22的冷却射流能够与热沉58的整个长度相互作用。

有益的是，本发明的实施例因此提供了热管理系统，其使用主动冷却装置来横跨热沉引导流体流，其中安装结构实施成使冷却装置与热沉成角定向，以便减小整个热管理系统的体积。即，由安装结构提供的主动冷却装置的成角安装允许主动冷却装置(即，合成喷射器组件)的垂直高度最小化，其中插入机构和合成喷射器组件具有例如大约5mm的高度。这是与可具有25mm的高度的定位在热沉上的标准冷却风扇相比的。

作为附加的益处，通过使冷却装置与热沉成角定向，改进的冷却性能还可在热管理系统中实现。通过在热沉处成角引导流体的冷却射流，较薄的热边界层将围绕热沉翅片存在(相比于横跨翅片的标准平行流体流)，从而经由热管理系统实现改进的热传递。

上文提到的益处可通过热管理系统实现，同时以较低的噪声和增加的耐用性操作。

因此，根据本发明的一个实施例，热管理系统包括具有热联接于表面的多个延伸元件的表面、构造成生成横跨表面的冷却流的多个振动器组件，以及设置在表面的多个延伸元件的顶部上以关于表面定位多个振动器组件的安装结构。此外，安装结构构造成使多个振动器组件中的各个与表面成角定向，使得由多个振动器组件生成的冷却流成角地冲击延伸的元件。

根据本发明的另一个实施例，系统包括至少一个热生成构件、热联接于至少一个热生成构件的表面元件、多个合成喷射器组件，以及设置在表面元件的顶部上且构造成使多个合成喷射器组件中的各个关于表面元件成角定向的安装装置。各个合成喷射器组件包括构造成生成冷却流体流的合成喷射器和联接于合成喷射器的安装支架。此外，由多个合成喷射器组件中的各个生成的冷却流体流成角地冲击表面元件。

根据本发明的又一个实施例，制造热管理系统的方法包括提供具有至少一个热生成构件的电气系统和将表面元件安装在电气系统上，使得其与至少一个热生成构件热连通，表面元件包括从其突出的多个延伸元件，以有助于从表面元件的对流热传递。该方法还包括将安装结构邻近多个延伸元件附连于热沉，以及将多个合成喷射器组件联接于安装结构，使得多个合成喷射器组件中的各个定位成关于表面元件成角。

虽然已经结合仅有限数量的实施例来详细描述本发明，但应当容易理解，本发明不限于此类公开的实施例。相反，可修改本发明，以并入迄今未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、更改、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了本发明的多种实施例，但将理解，本发明的方面可包括所描述的实施例中的仅一些。因此，本发明不视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种热管理系统，包括：

表面，其具有热联接于所述表面的多个延伸元件；

构造成生成横跨所述表面的冷却流的多个振动器组件；以及

安装结构，其设置在所述表面的多个延伸元件的顶部上以关于所述表面定位所述多个振动器组件，所述安装结构构造成使所述多个振动器组件中的各个与所述表面成角定向，使得由所述多个振动器组件生成的所述冷却流成角地冲击所述延伸元件。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述安装结构与所述表面之间的载体。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述多个振动器组件中的各个包括形成在其上的安装支架。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括：

经由第一端壁和第二端壁联接来产生腔的第一侧壁和第二侧壁；

设置在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间且联接于所述第一端壁和所述第二端壁的至少一个分隔壁，所述至少一个分隔壁构造成将所述腔分成至少两排；

形成在所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述至少一个分隔壁中的多个槽口，所述多个槽口构造成与所述多个振动器组件中的各个的所述安装支架相互配合，以将所述振动器组件安装在所述安装结构内。

5.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括在其相对端上附连于所述表面的第一轨道和第二轨道，其中第一号码的所述多个振动器组件联接于所述第一轨道，并且第二号码的所述多个振动器组件联接于所述第二轨道；并且

其中第一号码的所述振动器组件和第二号码的所述振动器组件经由各个相应振动器组件的所述安装支架联接于所述第一轨道和所述第二轨道。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述第一号码的所述多个振动器沿第一方向成角定向，并且所述第二号码的所述多个振动器组件沿第二方向成角定向，使得由所述第一号码的所述多个振动器组件生成的冷却流大体上与由所述第二号码的所述多个振动器组件生成的冷却流相反。

7.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述安装结构包括在其一端上附连于所述表面的轨道；并且

其中所述多个振动器组件布置成多个振动器组件叠堆，其均包括至少一个振动器组件，其中所述多个振动器组件叠堆或组中的各个联接于所述轨道。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述振动器组件叠堆或组中的各个包括第一振动器组件和第二振动器组件，其中所述第一振动器组件和所述第二振动器组件以不同角定向。

9.根据权利要求8所述的热管理系统，其特征在于，振动器组件叠堆或组中的所述第一振动器组件成2°到20°之间的角，并且所述振动器组件叠堆或组中的所述第二振动器组件成5°到40°之间的角，使得由所述第一振动器组件和所述第二振动器组件生成的所述冷却流在不同位置冲击所述表面。

10.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述多个振动器组件中的各个包括合成喷射器组件，其包括：

经由隔离元件联接来产生腔的第一板和第二板，所述隔离元件包括形成在其中的至少一个孔口；

联接于所述第一板和所述第二板中的至少一个来有选择地引起其偏转的促动器；以及

电路驱动器，其有选择地联接于所述至少一个促动器以引起所述第一板和所述第二板中的至少一个有选择地偏转，以便改变所述腔的容积，并且引起冷却流从所述至少一个孔口排出。