專利名稱：氣動(dòng)地耦合的散熱器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及散熱器，特別涉及通信設(shè)備中使用的散熱器。
無線電通信系統(tǒng)提供蜂窩和陸上移動(dòng)通信業(yè)務(wù)是本領(lǐng)域公知的。這種系統(tǒng)包括基礎(chǔ)設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)備包括放置在一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)地點(diǎn)的設(shè)備；和用戶單元，用戶單元它包括便攜式和移動(dòng)通信單元。典型的是，在每個(gè)地點(diǎn)要求設(shè)置各種設(shè)備。所述的設(shè)備包括支持通信信道的無線電基站。一個(gè)基站包括一個(gè)接收機(jī)和一個(gè)發(fā)射機(jī)，在信號(hào)發(fā)射之前該發(fā)射機(jī)放大該信號(hào)。這個(gè)放大導(dǎo)致發(fā)射機(jī)內(nèi)部部件在工作期間產(chǎn)生大量的熱量。在許多情況下，如果任其不受控制，所產(chǎn)生的熱量可能永久地?fù)p壞這些內(nèi)部部件。
為了保持發(fā)射機(jī)所需的工作溫度，發(fā)射機(jī)可以以各種方式冷卻。一種廣泛使用的冷卻方法是強(qiáng)迫空氣冷卻，發(fā)射機(jī)的發(fā)熱器件安裝在散熱器上，該散熱器包括大量的熱傳導(dǎo)金屬，諸如鋁。被強(qiáng)迫的空氣由放置于與散熱器相鄰的風(fēng)扇提供。由器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到該散熱器，風(fēng)扇來的氣流使熱量消耗到環(huán)境空氣中。相對(duì)于其它冷卻方法(如液體冷卻)，強(qiáng)迫氣冷卻提供一種經(jīng)濟(jì)的解決方案，它相對(duì)地容易組合在基站的設(shè)計(jì)和制造中。
隨著基站發(fā)送功率的增加，產(chǎn)生的熱也增加，典型地，較大的散熱器和冷卻效果更好的風(fēng)扇用于驅(qū)散所增加的熱量。但是，較大的散熱器在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中靈活性較小，而且由于在制造期間處理困難，需更多的費(fèi)用進(jìn)行制造，為了緩和對(duì)較大散熱器的需要，多個(gè)散熱器可以排在一起來驅(qū)散由基站產(chǎn)生的熱量。但是在現(xiàn)有技術(shù)的散熱器中，在并置的散熱器之間沒有提供散熱的氣動(dòng)路徑，因此限制了它們的效率。
據(jù)此，現(xiàn)在需要一種散熱器組件，它制造成本經(jīng)濟(jì)并且能夠提供較大的散熱，而且沒有較大散熱器有關(guān)的缺點(diǎn)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的散熱器組件的等體積圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明來自空氣環(huán)行器的氣流圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明從相鄰散熱器來的氣流圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明在三個(gè)相鄰散熱器內(nèi)的氣流圖。
一般地講，本發(fā)明提供一種氣動(dòng)地耦合的散熱器組件，用以在多個(gè)散熱器并置時(shí)允許更大的散熱。這是通過使用可操作地與相鄰散熱器的氣動(dòng)通路相耦合的氣動(dòng)通路實(shí)現(xiàn)的。這些氣體通路是通過熱輻射表面制成的，至少有兩個(gè)非平行的氣動(dòng)通路。非平行的氣動(dòng)通路提供該氣流從空氣環(huán)行路引導(dǎo)開向著散熱器的能力。這允許空氣被傳送到一個(gè)相鄰的散熱器，這樣有助于散熱。
對(duì)照?qǐng)D1—4更充分地?cái)⑹霰景l(fā)明。圖1示出散熱器組件100的等體積圖。氣流101代表從空氣環(huán)行器來的強(qiáng)迫空氣流，在優(yōu)選的實(shí)施例中該空氣環(huán)行器是一個(gè)風(fēng)扇，該風(fēng)扇安裝在散熱器100上。該風(fēng)扇產(chǎn)生第一氣流101，該氣流基本上垂直于對(duì)流表面而流動(dòng)。當(dāng)氣流101引向散熱器100時(shí)，它被引導(dǎo)進(jìn)入氣流路徑102。氣流路徑102是氣動(dòng)通路，它基本上平行于對(duì)流表面，而且通過熱輻射表面引向散熱器100的周圍。然后氣流可消散到周圍空氣中或者氣動(dòng)地通過到一個(gè)相鄰的散熱器，如下所述的。
圖2示出強(qiáng)迫氣流通過散熱器組件200。氣動(dòng)通路201在整個(gè)散熱器組件中由熱輻射表面如散熱片構(gòu)成。氣流202代表已從空氣環(huán)行器通過氣動(dòng)通路201引向散熱器200周圍的氣流。這個(gè)氣流然后可通過一個(gè)相鄰的散熱器，如在圖3中所表示的散熱器。
圖3示出通過散熱器組件300的氣流。正如散熱器組件200一樣，氣動(dòng)通路201是在散熱器的熱輻射表面之間形成的。氣流302是可從一個(gè)相鄰的散熱器發(fā)出的氣流。氣流301代表通過散熱器300、遠(yuǎn)離對(duì)流基礎(chǔ)表面的周圍的氣流。如圖所示，這些氣流301然后例如經(jīng)過橫向氣動(dòng)通路303消散在整個(gè)散熱器300的其它氣動(dòng)通路。按照這種方式，允許空氣流過該散熱器的整個(gè)熱輻射表面以改善散熱。
圖4示出散熱器組件400，它包括按照本發(fā)明的圖型安排的三個(gè)散熱器(40、402和403)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，散熱器401和403包括空氣環(huán)行器，該空氣環(huán)行器強(qiáng)迫空氣通過散熱器的熱輻射表面流向散熱器的周圍。散熱器402代表沒有空氣環(huán)行器的散熱器。散熱器402從散熱器401和403的周圍吸收氣流，而這個(gè)氣流在散熱器402的熱輻射表面之間形成的氣動(dòng)通路之中擴(kuò)散。相鄰的散熱器的氣動(dòng)通路排在一起，使得它們氣動(dòng)地耦合產(chǎn)生更大的散熱能力。在優(yōu)選的實(shí)施例中，散熱器排在一起，以減少相鄰散熱器之間氣流的節(jié)流。但是，相鄰散熱器無需優(yōu)選地排在一起產(chǎn)生更大程度的散熱。只要至少兩個(gè)氣動(dòng)通路是至少部分地氣動(dòng)耦合的，它們將增加該散熱器組件的散熱能力。
本發(fā)明通過并置多個(gè)散熱器提供更大的散熱能力。這些散熱器可包括空氣環(huán)行器(諸如風(fēng)扇)，或者它們可把熱量擴(kuò)散到周圍空氣中，如本領(lǐng)域公知的。它們也可擴(kuò)散由相鄰散熱器產(chǎn)生的熱量，并且流過耦合這些散熱器的氣動(dòng)通路。
本發(fā)明的散熱器組件的制造是經(jīng)濟(jì)的，并且能夠提供更大的散熱能力而沒有大的散熱器有關(guān)的缺點(diǎn)。相應(yīng)地，本發(fā)明的制造更經(jīng)濟(jì)并且將提供更大的散熱能力，以及提供增加散熱器組件散熱的能力而不必以較大的散熱器替代較小的散熱器。本發(fā)明還具有使用多個(gè)散熱器的靈活性，然而這種情況目前只能使用大的、不經(jīng)濟(jì)的散熱器。
權(quán)利要求
1.一種散熱器組件，其特征在于，包括一對(duì)流表面，和第一多個(gè)熱輻射表面，在該對(duì)流表面上形成，其中至少三個(gè)熱輻射表面協(xié)調(diào)形成至少兩個(gè)非平行的氣動(dòng)通路，因此當(dāng)?shù)谝缓偷诙崞鞑⒅脮r(shí)，該第一散熱器的至少兩個(gè)氣動(dòng)通路是氣動(dòng)地耦合到第二散熱器的至少兩個(gè)氣動(dòng)通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器組件，其特征在于，進(jìn)一步包括靠近熱輻射表面放置的風(fēng)扇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的散熱器組件，其特征在于，該風(fēng)扇被放置得以便引導(dǎo)強(qiáng)迫空氣基本上垂直于對(duì)流表面流動(dòng)，其中強(qiáng)迫氣流經(jīng)過至少一些氣動(dòng)通路引向基本上平行于該對(duì)流表面移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器組件，其特征在于，多個(gè)氣動(dòng)通路通過至少三個(gè)熱輻射表面形成，因此當(dāng)?shù)谝缓偷诙崞鞑⒅脮r(shí)，第一散熱器的多個(gè)氣動(dòng)通路氣動(dòng)地耦合到第二散熱器的多個(gè)氣動(dòng)通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的散熱器組件，其特征在于，進(jìn)一步包括通過多個(gè)熱輻射表面形成的橫向氣動(dòng)通路和氣動(dòng)地互耦合多個(gè)氣動(dòng)通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器組件，其特征在于，進(jìn)一步包括在該對(duì)流表面上形成的第二多個(gè)熱輻射表面，其特征在于，兩個(gè)熱輻射表面以一個(gè)圖型放置，以便至少一個(gè)附加氣動(dòng)通路是通過兩個(gè)熱輻射表面形成，并且在第一和第二散熱器并置時(shí)，第一散熱器的至少一個(gè)附加氣動(dòng)通路是氣動(dòng)地耦合到第二散熱器的至少一個(gè)附加氣動(dòng)通路。
7.一種散熱器組件，其特征在于，包括一個(gè)對(duì)流表面，多個(gè)熱輻射表面，從該對(duì)流表面向外延伸，形成以預(yù)定的圖型安排的多個(gè)氣動(dòng)通路，以便當(dāng)接近該熱輻射表面放置一個(gè)空氣環(huán)行器時(shí)，氣流通過氣動(dòng)通路引向該對(duì)流表面的周圍；當(dāng)接近該熱輻射表面沒有放置該空氣環(huán)路器時(shí)，氣流從該對(duì)流表面周圍通過氣動(dòng)通路；和當(dāng)?shù)谝缓偷诙崞鞑⒅脮r(shí)，第一散熱器的多個(gè)氣動(dòng)通路氣動(dòng)地耦合到第二散熱器的氣動(dòng)通路，至少有一個(gè)公共的周界，以便當(dāng)空氣環(huán)行器接近第一散熱器的熱輻射表面放置時(shí)，氣流被引導(dǎo)通過第一散熱器的氣動(dòng)通路，和經(jīng)過該至少一個(gè)公共周圍通過第二散熱器的氣動(dòng)通路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的散熱器組件，其特征在于，空氣環(huán)行器被放置得以便引導(dǎo)強(qiáng)迫氣流基本上垂直于該對(duì)流表面，其中強(qiáng)迫氣流經(jīng)過至少一些氣動(dòng)通路被引導(dǎo)到基本上平行于該對(duì)流表面移動(dòng)。
9.一種方法，其特征在于，包括以下步驟提供一個(gè)對(duì)流表面；提供多個(gè)熱輻射表面，從該對(duì)流表面向外延伸，形成多個(gè)氣動(dòng)通路；提供一個(gè)空氣環(huán)行器；以一個(gè)預(yù)定的圖型安排多個(gè)氣動(dòng)通路，以便當(dāng)該空氣環(huán)行器接近該熱輻射表面放置時(shí)，氣流通過氣動(dòng)通路被引導(dǎo)朝著該對(duì)流表面的周圍；和當(dāng)?shù)谝缓偷诙崞鞑⒅脮r(shí)，第一散熱器的多個(gè)氣動(dòng)通路氣動(dòng)耦合到第二散熱器的氣動(dòng)通路，至少有一個(gè)公共周界，以便當(dāng)空氣環(huán)行器放置在接近第一散熱器的熱輻射表面時(shí)，氣流被引導(dǎo)通過第一散熱器的氣動(dòng)通路，并且經(jīng)過該至少一個(gè)公共周圍通過第二散熱器的氣動(dòng)通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，該空氣環(huán)行器引導(dǎo)強(qiáng)迫氣流基本上垂直于該對(duì)流表面流動(dòng)，其中，該壓力氣流經(jīng)過至少一些氣動(dòng)通路被引導(dǎo)到基本上平行于該對(duì)流表面移動(dòng)。
全文摘要
散熱器組件(100)使用多個(gè)散熱器，它們并置以提供氣動(dòng)地耦合氣流通路。至少一個(gè)散熱器最好包括一個(gè)空氣環(huán)行器以迫使氣流朝向該散熱器的周圍。多個(gè)熱輻射表面提供該氣流的氣動(dòng)通路，和至少兩個(gè)氣動(dòng)通路基本上非平行地安排。按照這種方式，空氣被迫(即當(dāng)提供空氣環(huán)行器時(shí))從該散熱器的中心點(diǎn)輻射地朝向周圍。類似地，空氣從該散熱器的周圍被引導(dǎo)(即在未提供空氣環(huán)行器時(shí))朝向中心地點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L23/467GK1125319SQ95116288
公開日1996年6月26日 申請(qǐng)日期1995年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月19日
發(fā)明者羅伯特·B·威德耶 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司