具有圍封大氣壓氣體的結(jié)構(gòu)的隔熱體模塊的制作方法
【專利說明】具有圍封大氣壓氣體的結(jié)構(gòu)的隔熱體模塊
[0001]相關(guān)申請案的交叉參考
[0002]本申請案主張2012年10月26日申請的標題為“具有圍封大氣壓氣體的結(jié)構(gòu)的隔熱體模塊(INSULATOR MODULE HAVING STRUCTURE ENCLOSING ATOMSPHERIC PRESSSUREGAS) ”的第13/662，030號美國非臨時專利申請案的優(yōu)選權(quán)且為所述非臨時專利申請案的接續(xù)，所述非臨時專利申請案的揭示內(nèi)容的全文以引用方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]在膝上型計算機及其它電子產(chǎn)品中，內(nèi)殼壁附近的熱組件常常產(chǎn)生對用戶來說可能是不舒適或危險的外部熱點。換句話說，當使用電組件時，電組件可產(chǎn)生熱量。此電組件可將熱量傳遞到裝置的圍罩，從而傳遞到用戶，所述熱量最終在圍罩上產(chǎn)生對用戶來說可能是不舒適或危險的熱點(尤其在金屬圍罩的情形中)。
[0004]國際電工委員會(IEC)規(guī)定一組用于電裝置的標準，其包含針對裝置自身上的區(qū)域的最大溫度限制。通常來說，大多數(shù)電子制造商通過將溫度限制為低于由IEC規(guī)定的最大溫度來貫徹此要求。IEC標準的一個特定實例指示，如果裝置具有金屬表面(例如，易于傳導熱量)，那么必須將所述金屬表面保持在低于塑料表面的溫度下。舉例來說，在加熱金屬表面的情況下，可將熱量迅速傳遞到觸摸熱金屬表面的用戶；因此，即使在相對低的溫度下也可感覺到金屬表面相對較熱。然而，通常使用用于電裝置的金屬表面，這是因為所述金屬表面可迅速從熱電組件傳遞熱量，從而保持熱電組件較涼。因而，在一些情形中，金屬圍罩上的熱點可在熱電組件上出現(xiàn)。此外，在電組件(例如，CPU)正處理視頻圖形的情況下，金屬殼圍罩在CPU的區(qū)域中可能非常熱。
[0005]一般來說，為避免金屬殼圍罩上的熱點，系統(tǒng)設(shè)計者可在熱組件與圍罩之間產(chǎn)生空氣間隙?？諝忾g隙的大小可與隔熱的有用性相對成比例，例如，熱組件與圍罩之間的空氣間隙越大，隔熱越好。因而，空氣間隙的大小可被認為是用于確定裝置的總厚度的關(guān)鍵項。按照這種說法，在消費型電子產(chǎn)品的領(lǐng)域中，較小的電子裝置可能更有銷路。相比之下，更笨重的消費型電子產(chǎn)品可給人質(zhì)量較低的印象。因此，可能希望將電子裝置設(shè)計得盡可能小，這極大地影響了空氣間隙，從而影響傳遞到用戶的熱量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在附圖及以下描述中陳述一或多個實施方案的細節(jié)。將從所述描述及圖式及從權(quán)利要求書明白其它特征。
[0007]在一般方面中，一種裝置可包含吸熱組件及一或多個產(chǎn)熱組件。至少一個產(chǎn)熱組件接近吸熱組件的內(nèi)表面而定位，且在至少一個產(chǎn)熱組件與吸熱組件的內(nèi)表面之間存在間隙。所述裝置進一步包含定位在所述間隙中的隔熱體，所述隔熱體包含圍封大氣壓氣體的隔熱體結(jié)構(gòu)，其中大氣壓氣體具有低于空氣的熱導率。
[0008]實施方案可包含單獨的或呈組合形式的以下特征中的一或多者。舉例來說，吸熱組件可包含裝置的圍罩，且至少一個產(chǎn)熱組件可包含裝置的計算機處理單元(CPU)。所述間隙具有某一大小使得傳導主導跨越所述間隙的熱傳遞。隔熱體結(jié)構(gòu)可包含具有三面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含具有四面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含與第二托盤結(jié)構(gòu)接合的第一托盤結(jié)構(gòu)，且第一托盤結(jié)構(gòu)及第二托盤結(jié)構(gòu)中的每一者可包含具有凸起邊緣的平坦部分。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含以薄膜材料覆蓋的托盤結(jié)構(gòu)，且所述薄膜材料可為非金屬薄膜，其中托盤結(jié)構(gòu)可包含具有凸起邊緣的平坦部分。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含具有端部密封的管狀結(jié)構(gòu)。并且，所述隔熱體結(jié)構(gòu)的至少一部分可嵌入在圍罩中。所述大氣壓氣體可包含氙氣。并且，所述大氣壓氣體可以氦氣及氫氣中的至少一者灌注。隔熱體結(jié)構(gòu)可圍封具有低于空氣的熱導率的次要大氣壓氣體。所述次要大氣壓氣體可包含氬氣。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含第一層及第二層，所述第一層包含基于柔性聚合物的材料，且第二層包含基于金屬的材料。
[0009]在另一一般方面中，一種用于裝置的隔熱體可包含:柔性隔熱體結(jié)構(gòu)，其具有配合在存在于至少一個產(chǎn)熱組件與吸熱組件的內(nèi)表面之間的間隙內(nèi)的大??；及大氣壓氣體，其定位在所述柔性隔熱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其中所述大氣壓氣體具有低于空氣的熱導率。
[0010]實施方案可包含單獨的或呈組合形式的以下特征中的一或多者。所述間隙具有某一大小使得傳導主導跨越所述間隙的熱傳遞。所述隔熱體結(jié)構(gòu)可包含具有三面密封或四面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)。
[0011]在另一一般方面中，一種用于裝置的隔熱體可包含用于將大氣壓氣體圍封在存在于至少一個產(chǎn)熱組件與吸熱組件的內(nèi)表面之間的間隙內(nèi)的構(gòu)件，其中所述大氣壓氣體具有低于空氣的熱導率。
[0012]實施方案可包含單獨的或呈組合形式的以下特征中的一或多者。用于圍封大氣壓氣體的構(gòu)件可包含具有三面或四面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)。用于圍封大氣壓氣體的構(gòu)件可包含與第二托盤結(jié)構(gòu)接合的第一托盤結(jié)構(gòu)，且第一托盤結(jié)構(gòu)及第二托盤結(jié)構(gòu)中的每一者可包含具有凸起邊緣的平坦部分。
【附圖說明】
[0013]圖1說明根據(jù)實施例的跨域間隙的不同熱傳遞模式；
[0014]圖2說明根據(jù)實施例的跨越間隙的通過傳導進行的熱傳遞；
[0015]圖3說明根據(jù)實施例的在間隙中未設(shè)置隔熱體的情況下的圍罩的表面上的溫度分布;
[0016]圖4說明根據(jù)實施例的設(shè)置在間隙內(nèi)的當所述間隙相對較小使得傳導主導熱傳遞時可有效用于減少熱傳遞的隔熱體；
[0017]圖5A說明根據(jù)實施例的包含具有三面袋狀物密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)的隔熱體的俯視圖及橫截面圖；
[0018]圖5B說明根據(jù)實施例的包含具有四面袋狀物密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)的隔熱體的俯視圖及橫截面圖；
[0019]圖5C說明根據(jù)實施例的包含雙托盤結(jié)構(gòu)的隔熱體的俯視圖及橫截面；
[0020]圖說明根據(jù)實施例的包含以薄膜覆蓋的單托盤結(jié)構(gòu)的隔熱體的俯視圖及橫截面圖；
[0021]圖5E說明根據(jù)實施例的包含具有端部密封的柔性管狀結(jié)構(gòu)的隔熱體的俯視圖及橫截面圖；
[0022]圖6說明根據(jù)實施例的至少部分嵌入到圍罩中的圖的隔熱體；
[0023]圖7說明根據(jù)實施例的在具有隔熱體及沒有隔熱體的情況下的跨越圍罩的表面的溫度分布；
[0024]圖8A說明根據(jù)實施例的膝上型計算機的透視圖；以及
[0025]圖SB說明根據(jù)實施例的描繪隔熱體的膝上型計算機的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例提供可有效用于減少跨越電裝置的相對小的間隙的熱傳遞的隔熱解決方案，其中就熱傳遞來說，傳導比輻射及對流更具主導地位。舉例來說，實施例可提供一種隔熱體，所述隔熱體包含圍封具有低于空氣的熱導率的大氣壓氣體或接近大氣壓氣體的隔熱體結(jié)構(gòu)。所述隔熱體可設(shè)置在存在于至少一個產(chǎn)熱組件與裝置的圍罩的內(nèi)表面之間的間隙內(nèi)，其中所述裝置可為膝上型計算機、個人計算機、智能電話或具有產(chǎn)生熱量的一或多個組件的大體上任何類型的電裝置，且其中用戶可與經(jīng)加熱表面接觸。在一個特定實施例中，大氣壓氣體可包含氙氣(其具有為空氣的20%的熱導率)且可在傳導比對流及輻射更具主導地位時有效用于減少熱傳遞。然而，實施例涵蓋使用其它惰性氣體(例如，氪氣)、制冷劑氣體及具有低熱導率(例如，低于空氣)的其它氣體。
[0027]一般來說，實施例可涵蓋圍封具有低于空氣的熱導率的大氣壓氣體的許多不同類型的隔熱體結(jié)構(gòu)，例如，用于圍封大氣壓氣體的構(gòu)件。在一個實例中，隔熱體結(jié)構(gòu)(或用于圍封大氣壓氣體的構(gòu)件)可包含能夠容納氣體的薄壁結(jié)構(gòu)(例如，見圖4)。在更詳述的實施例中，隔熱體結(jié)構(gòu)(或用于圍封大氣壓氣體的構(gòu)件)可為具有三面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)(例如，類似于果汁容器(例如，番茄醬/芥末一次性袋)的柔性聚合物或聚合物-金屬袋狀物)(例如，見圖5A)。其它形式可包含具有四面密封的柔性袋狀物結(jié)構(gòu)(例如，見圖5B)、雙托盤結(jié)構(gòu)(例如，見圖5C)、以薄膜/箔覆蓋的托盤結(jié)構(gòu)(例如，見圖5D)及具有端部密封的管狀結(jié)構(gòu)(類似于牙膏殼)(例如，見圖5E)。并且，隔熱體可至少部分嵌入到圍罩中(例如，見圖6)。當嵌入到電裝置中時，這些類型的隔熱體可在傳導比輻射及對流更具主導地位時提供跨越相對小的間隙的良好隔熱以便減少熱傳遞(例如，見圖7)。下文進一步描述這些及其它特征。
[0028]圖1說明根據(jù)實施例的跨越間隙的不同熱傳遞模式。一般來說，熱傳遞可通過輻射、傳導、自然對流及/或強制對流實現(xiàn)。舉例來說，具有相對高的溫度(T1)的產(chǎn)熱組件102可經(jīng)由輻射、傳導、自然對流及/或強制對流通過間隙103將熱量傳遞到具有相對較低溫度