发明名称 电子零件用环境隔离围封体
摘要 一种喷雾冷却式围封体和一种用来在位在该围封体内的至少一个电子零件/卡上得到实质上较佳的操作环境的方法。该喷雾冷却式围封体包括有一个封闭室,其将该电子零件/卡与环境隔离开。电介质热传流体存放在该封闭室内,可由一喷雾系统加以散布出去,而使其可在电子零件/卡的大部份表面上持续地形成一层热传流体的薄膜层,进而造成大幅度减低之跨越电子零件/电子卡的热梯度。同时也包括有一个闭路式冷凝系统,用来将因为自电子零件/卡传递至该层热传流体层上的热量之故而蒸发的热传流体加以冷凝。
申请公布号 TW425833 申请公布日期 2001.03.11
申请号 TW087105080 申请日期 1998.04.03
申请人 雷神E–系统公司 发明人 马克B.普瑞兹莱斯;罗伯三世H.米勒奇;罗伯A.布鲁斯
分类号 H05K7/20 主分类号 H05K7/20
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种围封体,可提供至少一个位在该围封体内之电子零件的一种受控制而隔离的环境,包含有:一个封闭室;某一量的热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有至少一个喷雾喷嘴,用来将热传流体喷洒出来而与该至少一个之电子零件的大部份表面相接触;以及一种装置,用来在该封闭室内将因为自该电子零件传递至该热传流体内之热量之故而蒸发之热传流体中的一部份加以冷凝。2.根据申请专利范围第1项之围封体,进一步包含有一个连接器,用来连接电气或光学导体,该连接器系叠覆或设置在该封闭室上的一个开孔内。3.根据申请专利范围第2项之围封体,其中该连接器进一步包括有至少一个密封连接器,叠覆或设置于该封闭室上的一个相关开孔内,每一个密封连接器均包括有一个压力密封件。4.根据申请专利范围第2项之围封体,其中该连接器进一步包括有一片印刷电路板,具有至少一个连接器,设在该封闭室之一壁部的每一侧上。5.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该封闭室进一步包括有一个卡匣体,用来支撑多片电子卡,其每一者均具有电子零件安装在其上。6.根据申请专利范围第5项之围封体,其中该至少一片电子卡进一步包括有至少一个散热座,用以将热传流体重新散布该等电子卡之表面上的选定部份内。7.根据申请专利范围第5项之围封体,其中该喷雾系统的至少一个喷嘴系安装在该卡匣体的一末端处,且进一步包括有一个热通量感测器,安装在该卡匣体上或是在该等电子卡中之至少一个的一预定位置上。8.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该封闭室进一步包括有至少一片出入板,其具有一垫片,可大幅度地减少电磁干扰,并提供流体密封效果。9.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该封闭室进一步包括有压力释放装置,安装在该封闭室的壁部上。10.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该喷雾系统包括有:至少一个收集模组或是收集线,用来收集位在该封闭室内的热传流体;一泵浦,具有一出口和一入口,连接至该至少一个收集模组或是收集线上;以及至少一个喷嘴,与该泵浦之出口做流体相连通。11.根据申请专利范围第10项之围封体,其中该喷雾系统进一步包括有一个额外的备份泵浦,具有一出口和一入口,连接至该至少一个收集模组或收集线上。12.根据申请专利范围第10项之围封体,其中每一个收集模组均进一步包括有一个过滤网幕,该收集模组系设置成能在该封闭室位在多个方位中的任一者上时收集热传流体。13.根据申请专利范围第10项之围封体,其中每一个收集模组均进一步包括有一种侦测液体的装置,可供在侦测到有热传流体存在时启动该收集模组。14.根据申请专利范围第10项之围封体,进一步包含有一个诊察系统,具有一压力感测器和一温度感测器,这些感测器会分别输出代表着该封闭室内的压力或温度的信号。15.根据申请专利范围第14项之围封体,其中该诊察系统进一步包括有一泵浦压力感测器和一流率感测器,这些感测器会分别输出代表着该泵浦压力或热传流体之流率的诊察信号。16.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该喷雾系统进一步包括有一雾化网幕,安装在该至少一个喷嘴和该至少一个电子零件之间,位在热传流体的喷雾路径上。17.根据申请专利范围第10项之围封体,其中该喷雾系统进一步包含有一雾化风扇,设置来将自该至少一个喷嘴释放出来的热传流体喷雾加以分散开。18.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该冷凝装置包括有至少一个设置在远地的风扇,以将空气驱动通过该封闭室来冷却蒸发的热传流体,使其冷凝成液态。19.根据申请专利范围第18项之围封体,其中该封闭室进一步包括有多个鳍片,安装在该封闭室的外壁上。20.根据申请专利范围第1项之围封体,其中冷凝装置包括有一个设置在远地的环境控制系统,用来驱动空气通过该封闭室,以将蒸发的热传流体加以冷却,使其冷凝成液态。21.根据申请专利范围第20项之围封体,其中该封闭室进一步包括有多个鳍片,安装在该封闭室的外壁上。22.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该冷凝装置包括有:一个热交换器,设置在远离该封闭室的远地位置处,或者是与该封闭室形成为一体,该热交换器具有一入口和一出口;一个冷却剂泵浦,具有一入口连接至该热交换器的出口;一个冷凝器,位在该封闭室内,具有一入口和一出口,该冷凝器的入口系连接至该冷却剂泵浦之出口,该冷凝器之出口则连接至该热交换器的入口;以及冷却流体,可循环通过该热交换器、该冷却剂泵浦和该冷凝器,而使得蒸发的热传流体在接触到该冷凝器后会将该热传流体变化成液态。23.根据申请专利范围第22项之围封体,其中该冷凝装置进一步包括有至少一个风扇,设置来将空气循环通过与该封闭室形成为一体的热交换器内。24.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该冷凝装置包括有:一个内部热交换器,具有冷却流体循环通过之,该内部热交换器系位在蒸发之热传流体的路径上,以在该封闭室内将该蒸发之热传流体的热量传递至该冷却流体内,以将该热传流体冷凝成液态;以及一个远地热交换器,位在该封闭室外面,且系连接至该内部热交换器上,以供将热量自该冷却流体中移除之。25.根据申请专利范围第24项之围封体,其中该封闭室进一步包括有多个鳍片,固定在该封闭室的内壁上。26.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该冷凝装置包括有至少一个冷凝喷嘴,系与该喷雾系统做流体连通,每一个冷凝喷嘴均系设置成能将热传流体沿着一个大致上垂直热传流体自该至少一个喷雾喷嘴喷出之方向的方向散布出去。27.根据申请专利范围第26项之围封体,其中该冷凝装置进一步包括有至少一个散热座,位在该至少一个冷凝喷嘴的旁边,其中自该至少一个冷凝喷嘴散布出去的热传流体的大部份会接触到该至少一个散热座。28.根据申请专利范围第1项之围封体,进一步包含有:一温度控制器;以及至少一个加热器,设置在该封闭室内,每一个加热器均可依据自该温度控制器输出的控制信号而作动。29.根据申请专利范围第1项之围封体,其中该热传流体是一种电介质。30.一种用来在一个内含有多片电子卡的围封体内得到一个较低热梯度环境的方法,包含有下列步骤:将热传流体的供应量存放在该围封体的封闭室内;将电介质热传流体的薄膜喷洒于该等电子卡的大部份表面上,以藉由自该等电子卡传递至该热传流体上的热量来使形成在该等电子卡表面上的热传流体薄膜蒸发;以及将该蒸发的热传流体在该封闭室内加以冷凝成液体。31.根据申请专利范围第30项之方法,其中该喷洒步骤进一步包括有:收集该封闭室内的热传流体;以及在该封闭室内将所收集的热传流体加以输送至一个或多个喷嘴上,以供喷洒该热传流体。32.一种供配合封闭室使用的密封连接器,包含有:一连接器本体,具有多个固定孔,以及一个具有多个单件式销子或插座的接触区域,该等销子或插座系连接至至少一个位在该封闭室内部或外部的相配接连接器上;以及一个o形环式密封件,环绕着该接触区域,并被挤压于该连接器本体和该封闭室的内侧之间,以及多个密封用固定螺钉,延伸穿过该等固定孔,以将该连接器本体结合至该封闭室上,而保持其间的压力密封。33.根据申请专利范围第32项之密封连接器,进一步包含有多根滑动锁定柱,位在该连接器本体的外侧和内侧上,该等滑动锁定柱的结构系可连接具有直角构造的相配接连接器。34.一种围封体,可提供设在该围封体内之至少一片电子卡较低的热梯度和较佳的环境,该围封体包含有:一个封闭室;电介质热传流体,置放在该封闭室内;一个卡匣体,安装在该封闭室内,该卡匣体包括有用来支撑该至少一片电子卡的支撑件;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有多个喷雾喷嘴,用来将热传流体喷洒至该至少一个电子零件的大部份上;以及一个冷凝装置,用来冷凝因热量自该等电子卡传递至该热传流体内之故而蒸发的热传流体。35.根据申请专利范围第34项之围封体,其中该冷凝装置包括有至少一个风扇,设置在远离该封闭室的位置处,该风扇可迫使空气通过该封闭室来冷却及冷凝该蒸发的热传流体成为液态。36.根据申请专利范围第34项之围封体,其中该喷雾系统包括有:多个收集模组或收集线,用来收集位在该封闭室内的热传流体;一泵浦,具有一出口和一入口,可接收由该等多个收集模组或收集线所收集的热传流体;以及至少一个喷嘴,与该泵浦之出口做流体连通。37.根据申请专利范围第34项之围封体,其中该卡匣体包括有:一个框架;多个索环,其每一者均系固定至该框架上;以及一个热通量感测器,固定在该框架上。38.根据申请专利范围第34项之围封体,其中该喷雾系统的喷雾喷嘴系安装在该卡匣体的一末端上,且进一步包括有一个热通量感测器,固定于该卡匣体上。39.一种围封体,可提供至少一片位在该围封体内之电子卡一种受控制的环境,包含有:一个封闭室;某一量的热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有多个喷雾喷嘴,用来喷洒出一层热传流体的薄膜,以便和该至少一片电子上的大部份表面相接触;以及至少一个设置在远地的风扇,可驱使空气通过该封闭室来将因为自该至少一片电子卡传递至该热传流体内之热量而蒸发的热传流体加以冷却并冷凝成液体。40.根据申请专利范围第39项之围封体,进一步包含有:一个温度控制器;以及至少一个加热器,设置在该封闭室内,每一个加热器均可依据自该温度控制器输出的控制信号而作动。41.一种围封体,可提供至少一片位在该围封体内之电子卡一种受控制的环境,包含有:一个封闭室;某一量的电介质热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有多个喷雾喷嘴,用来喷洒出一层热传流体的薄膜来与该至少一片电子卡的大部份表面相接触;以及一个冷凝系统,包括有:一个热交换器,设置在远离该封闭室的远地位置处,或者是与该封闭室形成为一体,该热交换器具有一入口和一出口;一个冷却剂泵浦,具有一入口连接至该热交换器的出口;一个冷凝器,位在该封闭室内,具有一入口和一出口,该冷凝器的入口系连接至该冷却剂泵浦之出口,该冷凝器之出口则连接至该热交换器的入口;以及冷却流体,可循环通过该热交换器、该冷却剂泵浦和该冷凝器,以使得蒸发的热传流体在接触到该冷凝器后会将该热传流体变化成液态。42.根据申请专利范围第41项之围封体,进一步包含有:一个温度控制器;以及至少一个加热器,设置在该封闭室内,每一个加热器均可依据自该温度控制器输出的控制信号而作动。43.一种围封体,可提供至少一片位在该围封体内之电子卡一种受控制的环境,包含有:一个封闭室;某一量的热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有多个喷雾喷嘴,用来喷洒出一层热传流体的薄膜来与该至少一片电子卡的大部份表面相接触;一个内部热交换器,具有冷却流体循环通过之,该内部热交换器系位在因为热量自该电子卡上传递至该热传流体薄膜上而蒸发的热传流体的路径上,以在该封闭室内将该蒸发的热传流体内的热量传递至该冷却流体内,进而将该热传流体冷凝成液态;以及一个远地热交换器,位在该封闭室外面,且系连接至该内部热交换器上,以供将热量自该冷却流体中移除。44.根据申请专利范围第43项之围封体,进一步包含有:一个温度控制器;以及至少一个加热器,设置在该封闭室内,每一个加热器均可依据自该温度控制器输出的控制信号而作动。45.一种围封体,可提供至少一片位在该围封体内之电子卡一种受控制的环境,包含有:一个封闭室;某一量的热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有多个喷雾喷嘴,用来喷洒出一层热传流体的薄膜来与该至少一片电子卡的大部份表面相接触;至少一个冷凝喷嘴,系与该喷雾系统做流体连通,每一个冷凝喷嘴均系设置成能将热传流体沿着一个大致上垂直热传流体自该等喷雾喷嘴喷出之方向的方向散布出去,其中该蒸发的热传流体在接触到自该至少一个冷凝喷嘴喷洒出之热传流体时会冷凝成液体。46.根据申请专利范围第45项之围封体,进一步包含有:一个温度控制器;以及至少一个加热器,设置在该封闭室内,每一个加热器均可依据自该温度控制器输出的控制信号而作动。47.一种围封体,可提供至少一个位在该围封体内之电子零件一种受控制而隔离的环境,包含有:一个封闭室;某一量的热传流体,置放在该封闭室内;一个喷雾系统,设置在该封闭室内,该喷雾系统包括有至少一个喷雾喷嘴,用来将热传流体喷洒出来与该至少一个之电子零件的大部份表面相接触;以及一种装置,用来该封闭室内的热量加以移除。图式简单说明:第一图是本发明之喷雾冷却式围封体的外观图;第二图是该喷雾冷却式围封体之第一个实施例的示意图;第三图A是第二个实施例的示意图,其中在该喷雾冷却式围封体内被密封住的零件的外面设有一热交换器;第三图B是第二实施例的示意图,其中该热交换器有一部份系与喷雾冷却式围封体的封闭室形成为一体;第四图是该喷雾冷却式框体的第三个实施例的示意图;第五图是该喷雾冷却式框体的第四个实施例的示意图;第六图A是一图表,显示出电子零件在以不同冷却系统得到之改良环境中操作的最大温度;第六图B是一曲线图,比较由喷雾冷却式系统与空气对流系统所得到的热梯度减低的程度;第六图C是一曲线图,比较由具有不同热负载之喷雾冷却式系统所得到的热梯度减低的程度;第七图是一电子卡的外观图,其具有多个散热座设在该卡上;第八图是用来将热传流体散布至卡匣体内之喷嘴阵列的平面图;第九图是用来将热传流体散布至卡匣体内之喷嘴阵列第二实施例的平面图;第十图是可将热传流体散布至卡匣体内之旋转喷嘴的平面图;第十一图是可将热传流体投射穿过一个在流体进入至卡匣体内时用来分隔并散发该流体的网幕的流体出口埠阵列的平面图;第十二图是一个可将自喷嘴或管子阵列中发射出来的热传流体加以散布至卡匣体内的风扇的平面图;第十三图是设置在卡匣体二相对侧上的喷嘴的平面图;第十四图是设有热通量感测器的卡匣体的外观图;第十五图是一个可配合本发明喷雾冷却式框体使用之密封连接器的外观图。
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