專利名稱：冷卻發(fā)熱元件的冷卻裝置和具有該冷卻裝置的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使用液態(tài)冷卻介質(zhì)強(qiáng)迫冷卻如半導(dǎo)體封殼之類的冷卻裝置和一種具有冷卻裝置的電子設(shè)備，例如便攜式電腦。
通常，一個(gè)裝有發(fā)熱量很高M(jìn)PU的便攜式電腦配備有空氣冷卻型冷卻裝置，上述冷卻裝置用于冷卻MPU。上述冷卻裝置具有與MPU熱連通的散熱片和為上述散熱片提供冷風(fēng)的電風(fēng)扇。
在上述冷卻裝置中，MPU的熱量傳遞到散熱片上，而后通過(guò)冷空氣流攜帶從電腦中排出。因此，因?yàn)樵谕ǔ５睦鋮s方法中，以冷空氣作為冷媒以把MPU產(chǎn)生的熱攜帶出去，MPU的冷卻性能主要依靠電風(fēng)扇的空氣供給性能。如果冷空氣的供給量是針對(duì)加強(qiáng)MPU的冷卻效果而提高的，那么電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)量將增加，從而引起了噪音增大的問(wèn)題。另外，因?yàn)樵诒銛y式電腦中，把MPU和電風(fēng)扇結(jié)合在一起的殼體在電腦主體中很小，所以難于在上述殼體內(nèi)提供具有良好空氣供給性能的大電風(fēng)扇和理想的送氣通道。
最近，便攜式電腦的MPU的處理速度飛速增加，MPU將具備多種功能，順應(yīng)這種潮流，MPU的發(fā)熱量極度增加。因此，通常的空氣冷卻系統(tǒng)面對(duì)一個(gè)難題MPU的冷卻容量變小或接近極限。
一種提高上述容量的方法，例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)No.7-142886披露了一種所謂液體冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用具有比空氣更高的散熱特性的液體作為熱傳輸媒質(zhì)。
根據(jù)上述的新型冷卻系統(tǒng)，與MPU相連的熱容部設(shè)置在殼體內(nèi)，散熱部設(shè)置在由上述殼體支撐的顯示器殼體內(nèi)。熱量獲取部和散熱部彼此通過(guò)一個(gè)循環(huán)管相連，液態(tài)冷媒流動(dòng)在上述循環(huán)管中。
因?yàn)樯鲜隼鋮s系統(tǒng)中，冷媒在熱容部和散熱部之間流動(dòng)，MPU的熱量傳送到熱容部上，而后通過(guò)冷媒傳送到散熱部上。傳輸?shù)缴岵康臒崃客ㄟ^(guò)擴(kuò)散到顯示器殼體而被排到大氣中?；谏鲜隼碛?，散熱部與顯示器殼體相連，顯示器殼體由具有良好熱傳導(dǎo)性能的金屬材料構(gòu)成。
因此，上述液體冷卻系統(tǒng)具有比通常的強(qiáng)迫空氣冷卻系統(tǒng)更好的MPU散熱能力，從而提高了MPU的冷卻性能。
此外，由散熱部傳到顯示器殼體的MPU的熱量通過(guò)顯示器殼體表面的自然對(duì)流和熱傳導(dǎo)排到大氣中。因此，隨著傳入顯示器殼體的熱量的增加，顯示器殼體的表面溫度增加。結(jié)果，如果當(dāng)使用者在開/關(guān)顯示器或搬動(dòng)電腦時(shí)，無(wú)意中接觸到了顯示器殼體的表面，他或她會(huì)感到不舒服或灼熱。
并且，上述液體冷卻系統(tǒng)，安裝在顯示器殼體內(nèi)的散熱部與安裝在主體中的熱量獲取部通過(guò)循環(huán)管相連。因此，如果有必要將上述顯示器殼體由主體移開以對(duì)顯示器殼體內(nèi)部進(jìn)行保養(yǎng)，與MPU相連的熱容部就需要暫時(shí)與主體分開。
然而，拆卸如此精密的MPU不僅會(huì)帶來(lái)對(duì)MPU的損傷，而且會(huì)導(dǎo)致熱容部和安裝在熱容部之上的MPU的錯(cuò)位。因此，上述動(dòng)作會(huì)對(duì)MPU和熱容部之間的熱連通的可靠性帶來(lái)不利影響。
如果MPU被設(shè)置在例如電路板的后面那樣不易達(dá)到的地方，拆卸主體和必須取出電路板將是一件很麻煩的工作。上述工作同樣會(huì)使工作效率降低，本發(fā)明就是基于此點(diǎn)而作出的。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種電子設(shè)備，該裝置允許第一殼體在不斷開熱容部與發(fā)熱元件之間的熱連通的條件下將第二殼體移走，該裝置易于拆卸/重裝，并可以保持可靠的熱傳遞。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于電子設(shè)備之內(nèi)的冷卻裝置，該電子設(shè)備具有容納發(fā)熱元件的電腦主體和由電腦主體支撐的顯示器，上述冷卻裝置包括一熱容部，與發(fā)熱元件熱連通，設(shè)置在電腦主體內(nèi)；一熱交換部分，安裝在顯示器上；循環(huán)裝置，用于使冷媒在熱容部和熱交換部分之間流動(dòng)，該循環(huán)裝置具有將被熱容部加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分的導(dǎo)管；和中間冷卻裝置，安裝在導(dǎo)管內(nèi)，上述中間冷卻裝置使已加熱的冷媒由熱容部流入熱交換部分，從而被冷卻。
此外，為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明另一方面提供了一種電子設(shè)備，包括一容納發(fā)熱元件的殼體；一由上述殼體支撐的顯示器；一熱容部，與發(fā)熱元件熱連通，設(shè)置在電腦主體內(nèi)；一熱交換部分，安裝在顯示器上；循環(huán)裝置，用于使冷媒在熱容部和熱交換部分之間流動(dòng)，該循環(huán)裝置設(shè)置在殼體和顯示器之間，該循環(huán)裝置具有將被熱容部加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分的導(dǎo)管；和中間冷卻裝置，安裝在上述導(dǎo)管內(nèi)，上述中間冷卻裝置使已加熱的冷媒由熱容部流入熱交換部分，從而被冷卻。
上述結(jié)構(gòu)中，由發(fā)熱元件發(fā)出的熱通過(guò)熱容部傳遞到冷媒。上述熱量通過(guò)冷媒流傳遞到熱交換部分。由熱交換部分通過(guò)熱交換冷卻的冷媒返回到熱容部并由發(fā)熱元件再次獲取熱量。通過(guò)上述循環(huán)，由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱有效傳送到顯示器中，并散發(fā)到大氣中。
在冷媒接觸到熱交換部分之前，由熱容部以熱傳導(dǎo)方式加熱的冷媒通過(guò)中間冷卻裝置冷卻。由此，流向熱交換部分的冷媒的溫度陣低。因此，盡管將發(fā)熱元件的熱量傳遞到了顯示器，顯示器表面的溫度的增加也會(huì)被抑制，以使使用者在使用電子元件時(shí)的負(fù)面影響可以被降低到?jīng)]問(wèn)題的程度。
為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括一容納發(fā)熱元件的第一殼體；一第二殼體，該第二殼體通過(guò)鉸接裝置與第一殼體的后部相軸接，該鉸接裝置具有延伸于第一殼體的寬度方向的鉸接軸和當(dāng)?shù)诙んw轉(zhuǎn)動(dòng)到第一殼體背面時(shí)設(shè)置在第一殼體背面的后面；一熱容部，與發(fā)熱元件熱連通，設(shè)置在第一殼體內(nèi)；一熱交換部分，安裝在第二殼體上，該熱交換部分可以從后面取走；和循環(huán)裝置，用于使冷媒在熱容部和熱交換部分之間流動(dòng)，該循環(huán)裝置包括一用于將由熱容部加熱的冷媒導(dǎo)流到熱交換部分的第一管路，和一用于將由熱交換部分冷卻的冷媒由熱交換部分導(dǎo)流到熱容部的第二管路，第一和第二管路分別設(shè)置在第一殼體內(nèi)部和第二殼體內(nèi)部，并通過(guò)鉸接軸的后面連通，第二殼體的后面具有至少一個(gè)與第一和第二管路的相連的開口部分，該開口部分以孔移動(dòng)的蓋子封閉。
上述結(jié)構(gòu)中，由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱通過(guò)熱容部傳遞到冷媒中。上述熱量又通過(guò)冷媒流過(guò)第一管路而被傳遞到熱交換部分。由熱交換部分冷卻的冷媒通過(guò)第二管路返回到熱容部，并再次獲取發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量。通過(guò)上述循環(huán)，由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱有效傳送到第二殼體中，并散發(fā)到大氣中。
為了從第一殼體搬離第二殼體，首先，移開蓋在第二殼體的開口部分的蓋子，以使通過(guò)開口部分連通到第二殼體內(nèi)部的第一和第二管路顯露出來(lái)。然后，由第二殼體后面取出熱交換部分，第一和第二管路繼續(xù)保持與有開口部分取出的熱交換部分相連。接下來(lái)，在第一和第二管路與熱交換部分相連的情況下，將上述熱交換部分從第二殼體中取出。最后，將鉸接裝置由第一殼體撤出，以使第一殼體和第二殼體分離。
為了將第二殼體裝到第一殼體上，要將第二殼體通過(guò)鉸接裝置連接到第一殼體上。此后，熱交換部分由第二殼體的后面裝到第二殼體上。然后，將與熱交換部分相連的第一和第二管路通過(guò)開口部分裝入第二殼體中，并將上述開口部分用蓋子蓋起來(lái)。結(jié)果，第一殼體和第二殼體彼此連接到一起，熱交換部分也同時(shí)與第二殼體安裝到了一起。
從而，當(dāng)將第二殼體從第一殼體移開時(shí)，沒必要斷開熱容部與發(fā)熱元件的熱連通。因此，對(duì)發(fā)熱元件和熱容部拆卸或重裝這種麻煩的工作就不必要了，從而可以方便的將第二殼體移開。此外，由于發(fā)熱元件沒有受到不適當(dāng)?shù)牧Φ呐鲎?，發(fā)熱元件和熱容部之間的位置關(guān)系沒有發(fā)生改變，從而保證了它們之間的可靠的熱連通。
為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明第四方面提供了一種電子設(shè)備，包括一容納發(fā)熱元件的殼體，可以向上打開；一由上述殼體支撐的顯示器；一熱容部，設(shè)置在殼體內(nèi)，與發(fā)熱元件熱連通；一熱交換部分，安裝在顯示器內(nèi)部；和循環(huán)裝置，用于使冷媒在熱容部和熱交換部分之間流動(dòng)，該循環(huán)裝置包括一用于將由熱容部加熱的冷媒導(dǎo)流到熱交換部分的第一管路，和一用于將由熱交換部分冷卻的冷媒由熱交換部分導(dǎo)流到熱容部的第二管路，第一和第二管路分別設(shè)置在殼體內(nèi)部和顯示器內(nèi)部，并在殼體內(nèi)分為上游部分和下游部分，上游部分與下游部分通過(guò)接合部分相連，當(dāng)?shù)谝缓偷诙苈贩譃樯嫌尾糠峙c下游部分時(shí)，該接合部分具有用于封閉第一和第二管路的封閉裝置。
上述結(jié)構(gòu)中，有發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱通過(guò)熱容部傳遞到冷媒中。上述熱量通過(guò)流動(dòng)于第一管路的冷媒傳入熱交換部分。由熱交換部分通過(guò)熱傳遞冷卻的冷媒通過(guò)第二管路返回到熱容部，并將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱再次帶走。通過(guò)重復(fù)上述循環(huán)過(guò)程，有發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱有效傳遞到第二殼體中，并排放到大氣中。
為了從第一殼體搬離第二殼體，首先，將第一殼體向上打開，以使連通到第一殼體內(nèi)部的第一和第二管路顯露出來(lái)。然后，連通熱容部和熱交換部分的第一和第二管路在第一殼體中分離。接下來(lái)，當(dāng)將具有熱交換部分的第二殼體搬離第一殼體時(shí)，第一和第二管路之間無(wú)障礙，并且熱容部和發(fā)熱元件的熱連通不必?cái)嚅_。結(jié)果，對(duì)發(fā)熱元件和熱容部之間的拆卸/重裝這件麻煩的工作就不是必須的了，從而可以方便的將第二殼體搬離。此外，由于發(fā)熱元件沒有受到不適當(dāng)?shù)牧Φ呐鲎?，發(fā)熱元件和熱容部之間的位置關(guān)系沒有發(fā)生改變，從而保證了它們之間的可靠的熱連通。
另外，如果第一和第二管路的上游部分彼此相分離，第一和第二管路可以自動(dòng)封閉。因此，第一和第二管路之間不出現(xiàn)冷媒的泄露，從而對(duì)第一和第二管路進(jìn)行封閉的工作就沒必要了。
本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點(diǎn)結(jié)合下述描述或?qū)嵺`將更為明顯，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下述特別指出的結(jié)構(gòu)和組合而實(shí)現(xiàn)。對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明下面參照本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的附圖，結(jié)合上述總體描述和下述實(shí)施例的具體描述，來(lái)對(duì)本發(fā)明的原理作以解釋。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜式電腦的透視圖；圖2是發(fā)明第一實(shí)施例中用于覆蓋顯示器殼體的開口部分的蓋子的透視圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中具有液冷型冷卻裝置的便攜式電腦的剖視圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中當(dāng)顯示器轉(zhuǎn)到到其打開位置時(shí)表示了第二管路的內(nèi)部路徑的便攜式電腦的剖視圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例中表示電腦主體和顯示器之間的連接結(jié)構(gòu)的便攜式電腦的剖視圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中當(dāng)顯示器轉(zhuǎn)到了其關(guān)閉位置時(shí)表示了第二管路的內(nèi)部路徑的便攜式電腦的剖視圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例中表示顯示器的蓋子被移去的狀態(tài)的便攜式電腦的剖視圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例中熱容部和半導(dǎo)體封殼之間的相互位置的剖視圖；圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例中表示熱傳導(dǎo)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的熱容部的剖視圖；圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例使用的熱傳導(dǎo)裝置的剖視圖；圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例中表示冷媒路徑和冷空氣路徑的位置關(guān)系的中間冷卻裝置的剖視圖；圖12是本發(fā)明第一實(shí)施例的電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的流程圖；圖13是本發(fā)明第一實(shí)施例中表示熱傳導(dǎo)裝置由顯示器殼體移開的狀態(tài)的便攜式電腦；圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例的便攜式電腦的透視圖；圖15是本發(fā)明第三實(shí)施例的便攜式電腦的透視圖；圖16是本發(fā)明第四實(shí)施例中具有液冷型冷卻裝置的便攜式電腦的剖視圖；圖17是本發(fā)明第四實(shí)施例中用于保持第一管路和第二管路的連接的保持部分的透視圖；圖18A是本發(fā)明第四實(shí)施例中表示第一接合部分和第二接合部分相連接狀態(tài)的連接結(jié)構(gòu)的透視圖；和圖18B是是本發(fā)明第四實(shí)施例中表示第一接合部分和第二接合部分相斷開狀態(tài)的連接結(jié)構(gòu)的透視圖；對(duì)推薦實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明下面將結(jié)合附圖1至13來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明第一實(shí)施例所披露的便攜式電腦的。
圖1至3示出了本實(shí)施例中描述的電子設(shè)備即便攜式電腦1的結(jié)構(gòu)。便攜式電腦1包括一電腦主體2和一顯示器3，上述顯示器支撐在上述電腦主體2上。
電腦主體2具有用合成樹脂制成的第一殼體4。該第一殼體4是一個(gè)平直的盒狀體，包括一底壁4a、一頂壁4b、右/左側(cè)壁4c、前壁4d和后壁4e。第一殼體4包括具有底壁4a和頂蓋6的底座5，上述頂蓋6具有頂壁4b。頂蓋6連接在底座5上。因此，通過(guò)將頂蓋6從底座5移開，第一殼體4可以向上打開。
向上凸起的中空凸起部分8形成在第一殼體4的頂壁4b的后端部。凸起部分8由鍵盤9的后面向第一殼體4的寬度方向延伸。凸起部分8的兩端具有顯示器支撐部分10a和10b。上述顯示器支撐部分10a和10b形成連續(xù)彎曲向凸出部分8的前方、下方、后方開口的形狀。顯示器支撐部分10a和10b的每個(gè)底面如圖4所示設(shè)置在頂壁4b的下方。
如圖3和4所示，電路板11設(shè)置在第一殼體4內(nèi)。電路板11平行設(shè)置在第一殼體4的底壁4a上。一半導(dǎo)體封殼12作為一發(fā)熱元件安裝在電路板11的頂面左端。
半導(dǎo)體封殼12包括一微處理單元(MPU)，該微處理單元作為便攜式電腦1的核心部分。如圖8所示，半導(dǎo)體封殼12包括一長(zhǎng)方形的基底13和一焊接在上述基底的頂面上的IC部分芯片14?；?3通過(guò)多個(gè)焊球15焊接在電路板11的頂面上。在上述半導(dǎo)體封殼12中，在操作過(guò)程中其能量消耗隨著處理速度和功能的增加而增加，以致由IC芯片14的發(fā)出的熱如此巨大，需要對(duì)芯片進(jìn)行冷卻。
如圖1至3所示，顯示器3包括顯示器殼體17作為第二殼體，液晶顯示板18設(shè)置在上述顯示器殼體17中。顯示器殼體17由例如合成樹脂材料構(gòu)成，并形成具有前面20和與該前面20相對(duì)的后面21的扁平盒體形狀，前面20中形成一開口部分19。液晶顯示板18具有一顯示屏(未示出)，用于顯示信息，例如文字和圖像。上述顯示屏通過(guò)開口部分19暴露在顯示器殼體17外。
顯示器殼體17具有一對(duì)支腳部分23a和23b，上述支腳部分凸出在顯示器殼體17的底部。支腳部分23a和23b中空，并在顯示器殼體17的寬度方向上分離。支腳部分23a和23b連接到第一殼體4的顯示器支撐部分10a和10b處。
右支腳部分23a通過(guò)鉸接裝置24支撐在第一殼體4上。該鉸接裝置24包括一第一支架25，以第二支架26和一鉸接軸27。如圖5所示，第一支架25用螺釘緊固在由底壁4a向上延伸的多個(gè)凸起部分28的頂端。第一支架25的后面部分連接到顯示器支撐部分10a的右側(cè)的凸出部分8的里面。如圖4所示，第二支架26用螺釘緊固在顯示器殼體17的前面20的右側(cè)的里面。第二支架26的端部連接到右支腳部分23a的里面。較軸27延伸在第一支架23a的后端和第二支架26的端部，從而該較軸通過(guò)了支腳部分23a側(cè)部和顯示器支撐部分10a的側(cè)部?；谏鲜隼碛?，較軸27水平設(shè)置在第一殼體4和顯示器殼體17的寬度方向上。
較軸27的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的與第一支架25的后端相連。較軸27的另一端固定在第二支架26的一端。一摩擦型支架裝置(未示出)用于，例如波形墊圈設(shè)置在較軸27和第一支架25的接合部分處。上述支架裝置限制了較軸27的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
因此，顯示器3可以圍繞著較軸27轉(zhuǎn)動(dòng)。詳細(xì)的說(shuō)，顯示器3關(guān)于較軸27從關(guān)閉位置到打開位置可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐在第一殼體4上，在關(guān)閉位置顯示器3向下傾斜以覆蓋鍵盤9，在打開位置上述顯示器打開，從而露出鍵盤9和顯示屏。當(dāng)顯示器3轉(zhuǎn)到打開位置時(shí)，顯示器殼體17的后面21指向便攜式電腦1的后部。
如圖3所示，便攜式電腦1與液冷型冷卻裝置30相連，該冷卻裝置用于冷卻半導(dǎo)體封殼12。冷卻裝置30包括一作為熱容部的熱容部31，一作為熱交換部分的散熱器32和一作為循環(huán)裝置的循環(huán)通道33。
如圖8和9所示，熱容部31設(shè)置在第一殼體4中。上述熱容部31具有熱傳遞外殼34。熱傳遞外殼34由具有良好熱傳的性能的金屬材料構(gòu)成，例如鋁合金。上述熱傳遞外殼34構(gòu)成具有比半導(dǎo)體封殼12大的平面的扁平的盒狀體。
熱傳遞外殼34內(nèi)具有多個(gè)引導(dǎo)壁35。引導(dǎo)壁35彼此平行并且等間隔的進(jìn)行設(shè)置，以使熱傳遞外殼34的內(nèi)部被分成多個(gè)冷媒通道36。熱傳遞外殼34具有一冷媒入口37和一冷媒出口38。冷媒入口37位于冷媒通道36的上游端。冷媒出口38位于冷媒通道36的下游端。
熱傳遞外殼34通過(guò)其四個(gè)用螺釘39固定的角部分支撐在電路板11的頂面上。上述熱傳遞外殼34跨越半導(dǎo)體封殼12而設(shè)置在電路板11上。熱傳遞薄板40設(shè)置在熱傳遞外殼34的底面中心部分與半導(dǎo)體封殼12的IC芯片之間。熱傳遞外殼34通過(guò)片簧41壓在IC芯片14的上面，從而熱傳遞薄板40夾在熱傳遞外殼34和IC芯片14之間。因此，熱傳遞外殼34通過(guò)熱傳遞薄板40與IC芯片14熱連通。
如圖3和4所示，散熱器32設(shè)置在顯示器殼體17中。散熱器32具有第一和第二散熱板43a和43b。第一和第二散熱板43a和43b由具有良好導(dǎo)熱性能的金屬構(gòu)成，例如鋁合金，并且具有與液晶顯示屏18相同尺寸的形狀。
如圖10所示，第一散熱板43a和第二散熱板43b彼此層疊的落在一起。第二散熱板43b具有凸起部分44，上述凸起部分朝向第一散熱板43a的匹配表面開口。凸起部分44布滿第二散熱板43b的整個(gè)表面。凸起部分44形成了與第一散熱板43a的表面匹配的散熱通道45。散熱通道45具有一個(gè)冷媒入口46和一個(gè)冷媒出口47。冷媒入口46向顯示器殼體17內(nèi)部的左支腳部分23b開口。因此，冷媒入口46和冷媒出口47在顯示器殼體17的寬度方向上彼此相離。
上述循環(huán)通道33具有第一管路50和第二管路51。第一管路50和第二管路51由金屬管構(gòu)成，例如不銹鋼管。
第一管路50將熱容部31的冷媒出口38與散熱板32的冷媒入口46連接起來(lái)。第一管路50延伸到第一殼體4左側(cè)的顯示器支撐部分10b處。在第一管路50的前端穿過(guò)顯示器支撐部分10b的前面和在左側(cè)支腳部分23b的前面后，該第一管路50連接到顯示器殼體17內(nèi)。
第二管路51將熱容部31的冷媒入口37與散熱器32的冷媒出口47相連。在第二管路51通過(guò)右側(cè)連通到第一殼體4內(nèi)的前壁4d上后，上述第二管路向右側(cè)顯示器支撐部分10a延伸。在第二管路51的前端穿過(guò)顯示器支撐部分10a的前面和在右側(cè)支腳部分23a的前面后，該第二管路51連接到顯示器殼體17內(nèi)。
因此，熱容部31的冷媒通道36與散熱器32的散熱通道45通過(guò)第一和第二管路50和51相連。冷媒通道36、散熱通道45和第一/第二管路50和51之間充滿液態(tài)冷媒，如水或碳氟化合物。
如圖3和5所示，在第一和第二管路50和51中，顯示器殼體17的通過(guò)支腳部分23a和23b的部分由有彈性的伸縮軟管52相連。伸縮軟管52圍繞較軸27彎曲成環(huán)形，并設(shè)置在上述較軸27之后。
因此，第一和第二管路50和51的伸縮軟管52可以在圍繞較軸27的方向上任意彎曲。由此，在顯示器3從關(guān)閉位置到打開位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一和第二管路50和51可以隨著顯示器3平緩變形，從而當(dāng)顯示器3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吸收第一和第二管路50和51的彎曲。
如圖1所示，顯示器殼體17具有安裝部分54，該安裝部分由后面21打開。安裝部分54位于液晶顯示板18后面，其尺寸與散熱器32相配合。散熱器32的第一散熱板43a具有與顯示器殼體17的支腳部分23a和23b相鄰的下邊緣部分和位于上述下邊緣部分相對(duì)側(cè)的一上邊緣部分。一對(duì)配合擋爪55a和55b形成在上述第一散熱板43a的上邊緣部分。上述配合擋爪55a和55b在顯示器殼體17的寬度方向上彼此分開。
散熱器32從顯示器殼體17的后面21安裝到安裝部分54。然后，散熱器32的配合擋爪55a和55b鉤在安裝部分54的開口邊緣。此外，第一和第二散熱板43a和43b通過(guò)螺釘56固定在下邊緣部分的兩點(diǎn)固定在顯示器殼體17的里面。因此，散熱板32保持與顯示器殼體17的里面相接觸，以與顯示器殼體17熱連通。
如圖4所示，散熱器32的第一散熱板43a與第二散熱板43b相對(duì)的表面覆蓋一層保護(hù)層57。保護(hù)層57由具有比第一和第二散熱板43a和43b熱傳導(dǎo)性能低的合成樹脂制成。當(dāng)散熱器32固定在顯示器殼體17上，并且位于顯示器殼體17的后面21的同一平面時(shí)，保護(hù)層57通過(guò)安裝部分54暴露在顯示器殼體17之外。
如圖1所示，顯示器殼體17的后面21具有一對(duì)開口部分60a和60b，開口部分60a和60b與支腳部分23a和23b相對(duì)。開口部分60a和60b與第一和第二管路50和51的伸縮軟管52相對(duì)。開口部分60a和60b的一端接觸支腳部分23a和23b的前端，開口部分60a和60b的另一端連接到安裝部分54上。由此，開口部分60a和60b足以將伸縮軟管52取出。
開口部分60a和60b由合成樹脂制成的蓋子61覆蓋，該蓋子可以被移開。蓋子61適合開口部分60a和60b，從而開口部分60a和60b的每一端的配合擋爪62都鉤在上述散熱器32上。蓋子61的另一端通過(guò)螺釘63固定在支腳部分23a和23b的前端。
因此，如果如圖7所示，配合擋爪62和散熱器32之間的連接通過(guò)卸下螺釘63而釋放，蓋子61可以由顯示器殼體17除去，以使開口部分60a和60b敞開。結(jié)果，插入到支腳部分23a和23b內(nèi)的伸縮軟管52通過(guò)開口部分60a和60b暴露在顯示器殼體17的后面21處。
如圖3、11所示，上述冷卻裝置30有作為中間冷卻元件的中間冷卻裝置70。中間冷卻裝置70位于第一管路50中間，設(shè)置在第一殼體4的內(nèi)部。中間冷卻裝置70包括一主體71和一電風(fēng)扇90。
主體71由具有良好熱傳導(dǎo)性能的金屬材料構(gòu)成，例如鋁合金合金，并且該主體71通過(guò)螺釘固定在電路板11的左端頂面上。主體71具有一第一凹部72，該凹部向下敞開。第一凹部72的開口端由底面73密封。底面73與第一凹部72相匹配形成冷媒通道74，該冷媒通道74在第一殼體4的深度方向上延伸。
一泵76和一儲(chǔ)蓄器77整體形成在中間冷卻裝置70的主體71內(nèi)。泵76的吸嘴端通過(guò)第一管路50的下游部分與熱容部31的冷媒出口38相連。泵76的交換端通過(guò)儲(chǔ)蓄器77與冷媒通道74相連。當(dāng)便攜式電腦1通上電源時(shí)，上述泵76同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后該泵向冷媒加壓并將其提供到儲(chǔ)蓄器77。
如圖11所示，儲(chǔ)蓄器77具有一儲(chǔ)壓室78，用于積蓄由泵76排出的冷媒。儲(chǔ)壓室78形成在主體71的側(cè)部。儲(chǔ)壓室78的周邊部分形成彈性可變形的隔膜79。如果由泵76排出的冷媒流到了儲(chǔ)壓室78中，隔膜79可以隨著冷媒的壓力排出發(fā)生彈性形變，從而儲(chǔ)壓室78的壓力改變。結(jié)果，伴隨泵76的運(yùn)轉(zhuǎn)的冷媒的波動(dòng)被吸收，從而調(diào)節(jié)冷媒的排壓到一個(gè)通常水平。冷媒通過(guò)形成在主體70內(nèi)的連通部分80流到冷媒通道74中。冷媒通道74與形成在主體71內(nèi)的冷媒出口81相連。冷媒出口81通過(guò)第一管路50的下游部分與散熱器32的冷媒入口46相連。
因此，由泵76流到中間冷卻裝置70的冷媒通道74內(nèi)的冷媒通過(guò)第一管路50的下游部分被引導(dǎo)到散熱器32。在上述冷媒流過(guò)散熱器32的散熱通道45后，冷媒通過(guò)第二管路51被引導(dǎo)到熱容部31，由此，冷媒通過(guò)第一管路50的上游部分返回到泵76的吸收端。從而，冷媒被迫使在熱容部31和散熱器32之間循環(huán)。
如圖11所示，主體71具有一第二凹部83，上述凹部向下開口。第二凹部83的開口端由頂面板84密封。頂面板84與第二凹部83匹配形成一冷空氣通道85。冷空氣通道85在主體71外與冷媒通道74相鄰接，并與冷媒通道74熱連通。冷空氣通道85具有冷空氣入口86。冷空氣入口86與排氣部分87相對(duì)，排氣部分87在第一殼體4的左側(cè)壁4c處開口。
主體71具有多個(gè)散熱片88，該散熱片由第二凹部83的底部凸出。上述散熱片88與冷空氣通道85相對(duì)，從而使它們平行延伸在冷空氣通道85的方向。
如圖3所示，上述電風(fēng)扇90一體設(shè)置在主體71內(nèi)部。電風(fēng)扇90位于冷空氣通道85的冷空氣出口86的對(duì)面，從而通過(guò)冷空氣通道85提供冷空氣。根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)半導(dǎo)體封殼的溫度和顯示器殼體17的溫度分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，電風(fēng)扇90被驅(qū)動(dòng)。因此，與半導(dǎo)體封殼12熱連通的熱容部31和散熱器32分別配備有溫度傳感器91a和91b。電風(fēng)扇90基于溫度傳感器91a和91b的溫度信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。
然后，半導(dǎo)體封殼12的冷卻操作將參考附圖12進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖12所示，在步驟S1中，便攜式電腦1的電源打開。然后，在步驟S2中，冷卻裝置30的泵76被驅(qū)動(dòng)，以開始冷媒在熱容部31和散熱器32之間的循環(huán)。
如果半導(dǎo)體元件12的IC芯片14在便攜式電腦1的操作期間發(fā)熱，傳遞到熱傳遞外殼34的由IC芯片14產(chǎn)生的熱通過(guò)冷媒通道36傳到冷媒中。在熱容部31中完成熱交換之后，被加熱的冷媒通過(guò)第一管路50的上游部分、中間冷卻裝置70中的冷媒通道74和第一管路50的下游部分被導(dǎo)流到散熱器32中。由此，由IC芯片14產(chǎn)生的熱通過(guò)冷媒流傳導(dǎo)到了散熱器32中。
引導(dǎo)到散熱器32中的冷媒流過(guò)彎曲的散熱通道45。在上述過(guò)程中，由冷媒吸收的熱傳到了第一和第二散熱板43a和43b。傳導(dǎo)到了第一和第二散熱板43a和43b的一部分熱通過(guò)熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)到顯示器殼體17中，從而使上述熱量由顯示器殼體17的表面散發(fā)到大氣中。
覆蓋在第一散熱板43a的保護(hù)層57通過(guò)在顯示器殼體17的后面21的安裝部分54暴露在顯示器殼體17外。由此，傳導(dǎo)到了第一散熱板43a大部分熱通過(guò)保護(hù)層57排到了大氣中。
通過(guò)散熱器32的熱交換冷卻的冷媒由第二管路52返回到泵76的吸收端。在上述冷媒被泵76加壓后，上述冷媒通過(guò)儲(chǔ)蓄器77被輸送到熱容部31的冷媒通道36。
當(dāng)便攜式電腦1保持電源開啟時(shí)，半導(dǎo)體封殼12和顯示器殼體17的溫度通過(guò)溫度傳感器91a和91b監(jiān)控。由此，只要便攜式電腦1保持電源開啟，在步驟S3中，半導(dǎo)體封殼12的溫度就被檢測(cè)。當(dāng)半導(dǎo)體封殼12的溫度打到了一個(gè)預(yù)定的水平時(shí)，操作過(guò)程到達(dá)步驟S4，在該步驟中間冷卻裝置70的電風(fēng)扇90開始工作。
如果電風(fēng)扇90被驅(qū)動(dòng)，第一殼體4內(nèi)部的空氣變?yōu)槔淇諝猓缓蟊惠斔偷嚼淇諝馔ǖ?5中。因?yàn)槔淇諝馔ǖ?5由冷媒通道74熱連通，冷媒通道74中的冷媒所攜帶的部分熱量通過(guò)冷空氣通道85排到冷空氣流中而攜帶出去，并通過(guò)排氣部分87排到第一殼體4外。由此，由熱容部31加熱的冷媒在達(dá)到散熱器32之前被冷卻，從而到達(dá)散熱器32的冷媒的溫度降低。
除非在步驟S3中被檢測(cè)的半導(dǎo)體封殼12的溫度達(dá)到了預(yù)定的數(shù)值，操作步驟轉(zhuǎn)到步驟S5，在該步驟顯示器殼體17的溫度被檢測(cè)。因?yàn)橹灰銛y式電腦1保持電源開啟，中間冷卻裝置70的泵76就被繼續(xù)驅(qū)動(dòng)，冷媒繼續(xù)將半導(dǎo)體封殼12的熱傳到顯示器殼體17中。由此，即使半導(dǎo)體封殼12的溫度沒有達(dá)到預(yù)定值，當(dāng)顯示器殼體17的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，操作轉(zhuǎn)到步驟S4，在該步驟電風(fēng)扇被驅(qū)動(dòng)。
接下來(lái)，通過(guò)流動(dòng)在冷媒通道74的冷媒所攜帶的部分的熱由冷空氣通道85中流動(dòng)的冷空氣攜帶走。結(jié)果，輸送到散熱器32的冷媒的溫度降低，從而由散熱器32傳送到顯示器殼體17的熱量減少。
在電風(fēng)扇90也運(yùn)轉(zhuǎn)以后，半導(dǎo)體封殼12和顯示器殼體17的溫度繼續(xù)在步驟S6和S7中被檢測(cè)。在這里，如果半導(dǎo)體封殼12和顯示器殼體17的溫度超過(guò)了預(yù)定的數(shù)值，操作步驟轉(zhuǎn)到步驟S8。在步驟S8中，半導(dǎo)體封殼12的處理速度暫時(shí)降低，以使半導(dǎo)體封殼12的能量消耗減少，從而抑制IC芯片14的發(fā)熱量。
根據(jù)上述便攜式電腦1，冷媒被迫使在熱容部31和散熱器32之間循環(huán)，以使半導(dǎo)體封殼12的熱有效傳導(dǎo)到顯示器殼體17中，并將其排出到大氣中。由此，與普通的空氣冷卻系統(tǒng)相比，半導(dǎo)體封殼12的熱散發(fā)量提高，從而有可能合理提高發(fā)熱量。
此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由熱容部31加熱的冷媒在到達(dá)散熱器32之前通過(guò)中間冷卻裝置70冷卻。因此，流到散熱器32的冷媒的溫度降低，從而獲取散熱器32的熱量的顯示器殼體17的表面的溫度的升高被抑制。由此，如果當(dāng)如操作者調(diào)整顯示器3的角度或操作便攜式電腦1時(shí)，用他的手碰到了顯示器殼體17的表面，他也不會(huì)感到很熱，由此在使用者使用時(shí)可能減小便攜式電腦1的熱影響。
同時(shí)，當(dāng)便攜式電腦1被保持電源開啟時(shí)，冷媒循環(huán)開始，以使半導(dǎo)體封殼12的熱量傳導(dǎo)到散熱器32中。由此，在低/中負(fù)載時(shí)半導(dǎo)體封殼12的溫度不會(huì)升高，有可能停止電風(fēng)扇90的運(yùn)轉(zhuǎn)或減小其轉(zhuǎn)速，從而保證無(wú)聲操作。
此外，因?yàn)楸?6和儲(chǔ)蓄器77設(shè)置在中間冷卻裝置70的主體71中，具有可移動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)可以被作為一個(gè)單獨(dú)的單元。由此，便于將冷卻裝置30結(jié)合到第一殼體4中，從而提高便攜式電腦的安裝操作的效率。
另外，用于將由熱容部31加熱的冷媒導(dǎo)流到散熱器32中的第一管路50和用于將由散熱器32冷卻的冷媒導(dǎo)流到熱容部31中的第二管路51設(shè)置在顯示器殼體17的左右支腳部分23a和23b上。由此，在第一和第二管路50和51延伸在第一殼體4和顯示器殼體17之間的部分，上述第一和第二管路50和51可以保持彼此熱分離。因此，有可能防止第一和第二管路50和51之間不需要的熱交換，從而提高熱容部31到散熱器32之間有效的熱交換。
另一方面，將顯示器3從具有上述結(jié)構(gòu)的便攜式電腦1的第一殼體1移去的過(guò)程將在下文描述。
首先，如圖6所示，顯示器3轉(zhuǎn)動(dòng)到閉合位置，以使固定蓋子61的螺釘63暴露在顯示器支撐部分10a和10b的后面。然后，將螺釘63松開，以將固定在上述螺釘上的蓋子61松開。此后，配合擋爪62和散熱器32之間的結(jié)合被解除，將蓋子61由顯示器殼體17移走。接下來(lái)，如圖7所示，開口部分60a和60b被敞開，以使插入支腳部分23a和23b內(nèi)的伸縮軟管52通過(guò)開口部分60a和60b暴露在顯示器殼體17后面21。
然后，用于將第一和第二散熱板43a和43b固定到顯示器殼體17的螺釘56松開，從而松開散熱器32和顯示器殼體17的結(jié)合。接下來(lái)，散熱器32的配合擋爪55a和55b分開設(shè)置在安裝部分54的開口邊緣部分，而后，上述散熱器32通過(guò)安裝部分54由顯示器殼體17的后面21取出。上述將散熱器32取出的過(guò)程的操作與顯示器3轉(zhuǎn)動(dòng)到打開位置還是位于其關(guān)閉位置無(wú)關(guān)。
因?yàn)殚_口部分60a和60b保持與安裝部分54相連，在將散熱器32從安裝部分54取出的同時(shí)，將繼續(xù)保持與散熱器32的第一管路50和第二管路51由支腳部分23a和23b的開口部分60a和60b拔出。因?yàn)樵诖藭r(shí)，第二管路51位于較軸27之后，因此，在將第二管路51從支腳部分23a取出時(shí)，較軸27不會(huì)成為障礙。
因此，在第一管路50和第二管路51如圖13所示保持與散熱器32相連的情況下，可以將散熱器32由顯示器殼體17后面拔出。
然后，將第一殼體4的頂蓋6由底座5移開，固定在底座5上的鉸接裝置24的第一支架25顯露出來(lái)。最后，第一支架25和凸起部分28通過(guò)螺釘?shù)墓潭ū唤獬@示器3與鉸接裝置24一起從底座5上面取出。因此，顯示器3和電腦主體2之間可以彼此分離。
當(dāng)將顯示器3安裝到電腦主體2上時(shí)，在將頂蓋6安裝到底座5之前，鉸接裝置24的第一支架25通過(guò)螺釘固定在底座5的突出部分28上。在此之后，頂蓋6安裝到底座5上，以將頂蓋6覆蓋在第一支架25上。
接下來(lái)，將散熱器32裝到顯示器殼體17的后面21的安裝部分54上，以使第一和第二散熱板43a和43b的配合擋爪55a和55b鉤在安裝部分54的開口邊緣部分。此外，第一和第二數(shù)熱板43a和43b的下邊緣通過(guò)螺釘56固定在顯示器殼體17上。然后，保持與散熱器32連接的第一管路50和第二管路51通過(guò)開口部分60a和60b插入支腳部分23a和23b。
最后，將蓋子61蓋在開口部分60a和60b，上述蓋子61通過(guò)螺釘63固定在支腳部分23a和23b上。然后，將電腦主體2與顯示器3可轉(zhuǎn)動(dòng)的匹配在一起，以使散熱器32與顯示器殼體17的安裝完成。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，位于顯示器殼體17的散熱器32可以和第一和第二管路50和51一起由顯示器殼體17的后面21取出。由此，隨著將散熱器32從顯示器殼體17中取出，顯示器3可以從第一殼體4取出或安裝進(jìn)第一殼體4。
由此，當(dāng)將顯示器3連接到/取出第一殼體4時(shí)，沒必要釋放熱容部31和半導(dǎo)體封殼12之間的熱連通或者進(jìn)行重新熱連通，從而對(duì)熱容部31和半導(dǎo)體封殼12之間的熱接合部分的拆裝過(guò)程就不必要了。
因此，沒必要費(fèi)力去調(diào)節(jié)半導(dǎo)體封殼12的精度或調(diào)節(jié)半導(dǎo)體封殼12和熱容部31之間的位置關(guān)系，使其不變，從而利于保持熱連通的可靠性。
此外，第二管路51的伸縮軟管52位于支腳部分23a內(nèi)的鉸接軸27之后。由此，當(dāng)顯示器3轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)，伸縮軟管52的彎曲可以被制止到如圖5所示的很小的程度。結(jié)果，當(dāng)顯示器3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，過(guò)度的彎曲力不會(huì)施加到伸縮軟管52上，從而提高了伸縮軟管52的耐久性能。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，當(dāng)半導(dǎo)體封殼的溫度和顯示器殼體的溫度達(dá)到了他們的預(yù)定值時(shí)，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，本發(fā)明不只局限于此。例如，可以通過(guò)溫度傳感器輸出的溫度信號(hào)調(diào)整冷媒的流量或冷空氣的流量。
此外，泵和儲(chǔ)蓄器不必一起設(shè)置在中間冷區(qū)單元中，泵和儲(chǔ)蓄器可以設(shè)置在第二管路中間。因?yàn)樵谏鲜鰳?gòu)件中，由散熱器冷卻的冷媒導(dǎo)流到泵和儲(chǔ)蓄器中，泵和儲(chǔ)蓄器之間的熱影響將降低，從而提高到了操作的可靠性。
本發(fā)明不只局限于上述第一實(shí)施例。下面將參照附圖14描述本發(fā)明的第二第二實(shí)施例于第一是實(shí)施例不同之處在于用于覆蓋支腳部分23a和23b中的開口部分60a和60b的蓋子61通過(guò)一連接板100彼此相連。便攜式電腦1的其他基本構(gòu)件與第一實(shí)施例相同。
連接板100是一在顯示器殼體17的寬度方向延伸的加長(zhǎng)板。連接板100與顯示器殼體17的安裝部分54的支腳部分23a和23b的端部匹配接觸，起到部分覆蓋上述安裝部分54的作用。上述連接板100位于顯示器殼體17的后面21和散熱器32的保護(hù)層57的同一平面。
圖15示出了本發(fā)明第三實(shí)施例。
第三實(shí)施例相對(duì)于第二實(shí)施例有進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)第三實(shí)施例，用于覆蓋蓋子61的連接板110足夠大，以覆蓋安裝部分54。連接板110與安裝部分54匹配接觸，以使其覆蓋在顯示器殼體17的散熱器32的第一和第二散熱板43a和43b的上面。因此，散熱器32的第一散熱板43a的不必配備如第一實(shí)施例所示的保護(hù)層，上述連接板110起到了覆蓋第一散熱片43a的保護(hù)層的作用。
此外，圖16-18示出了本發(fā)明第四實(shí)施例。
根據(jù)第四實(shí)施例，主要用于冷卻半導(dǎo)體封殼12的冷卻裝置120的構(gòu)造不同于第一實(shí)施例中的構(gòu)造和第一實(shí)施例中的便攜式電腦1的其他基本構(gòu)造。因此，對(duì)于第四實(shí)施例，與第一實(shí)施例相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，該部分的描述被省略。
如圖16所示，位于第一殼體4的后端的凸出部分8如此構(gòu)造以使其兩端位于第一殼體4的寬度方向，并于第一殼體4的側(cè)壁4c相一致。在第一殼體4的后端形成一對(duì)顯示器支撐部分121a和121b，上述顯示器支撐部分121a和121b指向凸出部分8的兩面和頂壁4b的頂面。
顯示器殼體17的支腳部分23a和23b插入顯示器支撐部分121a和121b。上述支腳部分23a和23b具有與凸出部分8的兩面相對(duì)的側(cè)面。
鉸接裝置24的鉸接軸27水平延伸，并貫穿凸起部分8的右端面和支腳部分23a的右側(cè)面。位于相對(duì)鉸接裝置24的左面的支腳部分23b具有圓柱形導(dǎo)輥122，該導(dǎo)輥側(cè)面向凸出部分8左端凸出。導(dǎo)輥122可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿過(guò)凸出部分8左端，以使其在凸出部分8的內(nèi)部打開。由此，第一殼體4的內(nèi)部和顯示器殼體17的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)輥122和支腳部分23b彼此相連通。
用于冷卻半導(dǎo)體封殼12的冷卻裝置120包括一容納在第一殼體4內(nèi)的熱容部31，一容納在顯示器殼體17內(nèi)的散熱器123和一循環(huán)通道124，用于將熱容部31和散熱器123連起來(lái)。
散熱器123具有一扁平散熱板125和彎曲的散熱管126。散熱板125由具有良好熱傳導(dǎo)性能的金屬材料制成，例如鋁合金合金。散熱板125通過(guò)例如螺釘、粘合劑和類似的東西固定在顯示器殼體17的里面、液晶顯示板18之后，以使其與顯示器殼體17熱連通。
散熱管126由具有良好熱傳導(dǎo)性能的鋁合金或銅基金屬材料制成。散熱管126通過(guò)粘合和焊接裝置固定在散熱板125上，以使其與散熱板125熱連通。散熱管126配備有冷媒入口127和冷媒出口128。冷媒入口127和冷媒出口128位于散熱器123左端。
循環(huán)通道124包括一第一管路130和一第二管路131。上述導(dǎo)管130和131由彈性材料構(gòu)成，如硅樹脂。第一管路130使熱容部31的冷媒出口38與散熱管126的冷媒入口127相連。在進(jìn)入第一殼體4內(nèi)的凸起部分8的左端后，第一管路130通過(guò)導(dǎo)輥122和支腳部分23b的左側(cè)進(jìn)入顯示器殼體17。第二管路131將散熱管126的冷媒出口128與熱容部31的冷媒入口37連接起來(lái)。在進(jìn)入第一殼體內(nèi)的凸起部分8的左端后，第二管路131通過(guò)導(dǎo)向器輥122和支腳部分23b的左側(cè)進(jìn)入顯示器殼體17。
由此，熱容部31的冷媒通道36與散熱器123的散熱管126通過(guò)第一和第二管路130和131相連。冷媒通道36、散熱管126和第一和第二管路130和131中充滿液態(tài)冷媒。
一泵132安裝在第二管路131的中間。當(dāng)便攜式電腦1的電源打開時(shí)，泵132開始工作，以使冷媒傳送到熱容部31中。結(jié)果，冷媒通過(guò)第一管路130從熱容部31插入散熱器123，而后流入散熱器132的散熱管126，并通過(guò)第二管路131返回到泵132中。
如圖16所示，第一和第二管路130和131具有中間部分133a和133b。中間部分133a和133b位于顯示器殼體17的凸起部分8和支腳部分23b之間。中間部分133a和133b延伸在鉸接軸27的軸X1的水平方向上，從而他們彼此相隔一段間隔而平行的設(shè)置。
第一和第二管路130和131的中間部分133a和133b設(shè)置由保持構(gòu)件134，用于保持中間部分133a和133b之間一定的間隔。保持構(gòu)件134由難傳熱材料構(gòu)成。如圖17所示，保持構(gòu)件134具有第一支撐管135a和第二支撐管135b。第一支撐管135a在軸向上可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐第一管路130的中間部分133a。第二支撐管135b在軸向上可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐第二管路131的中間部分133b。
第一支撐管135a和第二支撐管135b通過(guò)一對(duì)圓柱136相連。圓柱136延伸在第一支撐管135a和第二支撐管135b的徑向方向上，從而使其位于第一支撐管135a和第二支撐管135b之間。由此，第一支撐管135a和第二支撐管135b彼此平行的跨在絕熱槽137上。
如圖16所示，第一和第二管路130和131在第一殼體4內(nèi)部分為上游部分130a和131a和下游部分130b和131b。上述上游部分130a和131a和下游部分130b和131b通過(guò)接合部分140相連。如圖18A和18B所示，接合部分140具有第一接合部分141和第二接合部分142。第一接合部分141與第一管路130的下游部分130b和第二管路131的上游部分131a相連。第二接合部分142與第一管路130的上游部分130a和第二管路131的下游部分131b相連。
第一接合部分141具有一中空?qǐng)A筒體145。一對(duì)冷媒通道146形成在圓筒體145內(nèi)。冷媒通道146與第一管路130的下游部分130b和第二管路131的上游部分130a相連。每條冷媒通道146具有一個(gè)閥孔147，該閥孔面對(duì)圓筒體145的一端敞開。一對(duì)通過(guò)閥孔147的開口邊緣部分由圓筒體145凸出的壓力棒148設(shè)置在圓筒體145的前端。
一球狀閥體149設(shè)置在每個(gè)冷媒通道146內(nèi)，作為封閉裝置。閥體149由圓筒體145支撐，可以接近和離開閥孔147，并通過(guò)彈簧150保持壓向閥孔147。由此，當(dāng)?shù)谝唤雍喜糠?41從第二接合部分142分離，閥體149保持與閥孔147的開口邊緣部分接觸，封閉閥孔147。
第二接合部分142具有一中空?qǐng)A筒體152。一對(duì)冷媒通道153形成在圓筒體152內(nèi)。冷媒通道153與第一管路130的上游部分130a和第二管路131的下游部分131b相連。每條冷媒通道153具有一個(gè)裝配孔154，該裝配孔面對(duì)圓筒體152的前端敞開。第一接合部分141的圓筒體145可移動(dòng)的固定在裝配孔154上。
如圖18B所示，一壓力凸起155和具有閥孔156的隔壁157設(shè)置在冷媒通道153的中間部分。凸起155向裝配孔154延伸。隔壁157通過(guò)壓力凸起155與裝配孔154相對(duì)。球狀閥體158作為封閉裝置設(shè)置在隔壁157和冷媒通道153的另一端。閥體158通過(guò)圓筒體152支撐，可以接近和離開閥孔156，并通過(guò)彈簧159保持壓向閥孔156。由此，當(dāng)?shù)谝唤雍喜糠?41從第二接合部分142分離，閥體158保持與閥體156的開口邊緣部分接觸，封閉閥孔156。
當(dāng)如圖18A所示時(shí)，第一接合部分141的圓筒體145裝配到第二接合部分142的裝配孔154中，第二接合部分142的壓力凸起155進(jìn)入第一接合部分141的閥孔147中。壓力凸起155撞擊閥體149。然后，閥體149被推開，并離開閥孔147的開口邊緣部分，抵制彈簧150的彈力。閥孔147被打開。
同時(shí)，圓筒體145的壓力棒148穿過(guò)壓力凸起155的周圍，并進(jìn)入第二接合部分142的閥孔156。棒148撞擊閥體158。結(jié)果，閥體158被推開，并離開閥孔156的開口邊緣部分，抵制彈簧159的彈力。閥孔156被打開。
由于第一接合部分141與第二接合部分142相連，冷媒通道146和153通過(guò)閥孔147和156相通。
當(dāng)如圖18B所示第一接合部分141與第二接合部分142分開時(shí)，閥體149不再被壓力凸起155壓制。同時(shí)，閥體158不再被壓力棒148壓制。由此，通過(guò)彈簧150和159被壓離閥孔147和156的開口邊緣部分。閥體149和158封閉閥孔147和156。由此，與第一和第二管路130和131相連的冷媒通道146和153被自動(dòng)封閉，從而防止了冷媒的泄露。
如果半導(dǎo)體封殼12的IC芯片14在具有上述結(jié)構(gòu)的便攜式電腦1中被加熱，IC芯片14的熱傳遞到熱容部31的熱傳遞外殼34上。因?yàn)槔涿奖凰偷缴鲜鰺醾鬟f外殼34的冷媒通道中，傳遞到熱傳遞外殼34上的熱由熱傳遞外殼34通過(guò)冷媒通道36傳遞到冷媒中。在通過(guò)熱容部31熱交換加熱后，冷媒通過(guò)第一管路130進(jìn)入顯示器3的散熱器123中，從而IC芯片14的熱通過(guò)冷媒傳導(dǎo)到散熱器123中。
傳導(dǎo)到散熱器123的冷媒沿著彎曲的散熱管126流動(dòng)。在上述流動(dòng)過(guò)程中，冷媒吸收的熱傳導(dǎo)到散熱管126中，通過(guò)熱傳導(dǎo)散發(fā)到散熱板125中。由于散熱板125與顯示器殼體17熱連通，傳導(dǎo)到散熱板125的熱通過(guò)熱傳導(dǎo)散發(fā)到顯示器殼體17中，然后，由顯示器殼體17的表面排出到大氣中。
由散熱管126通過(guò)熱交換冷卻的冷媒通過(guò)第二管路131返回到泵132中，在被上述泵132加壓后，傳送到熱容部31中。
由熱容部31通過(guò)熱交換加熱的冷媒所流經(jīng)的第一管路130和由散熱器123通過(guò)熱交換冷卻的冷媒所流經(jīng)的第二管路131延伸在第一殼體4和顯示器殼體17之間。而后，第一管路130的中間部分133a和第二管路131的中間部分133b通過(guò)保持構(gòu)件134的第一支撐管135a和第二支撐管135b保持。然后，第一管路130和第二管路131之間的間隔保持恒定值，第一管路130和第二管路131之間的間隔通過(guò)第一支撐管135a和第二支撐管135b之間的凹槽137熱封閉。
由此，盡管被加熱的冷媒流過(guò)的第一管路130和被冷卻的冷媒流過(guò)第二管路131傳進(jìn)導(dǎo)輥122，從而彼此相互連接，第一管路130和第二管路131之間的不希望的熱交換也可以被防止。因此，熱容部31到散熱器123的傳導(dǎo)效率可以被提高，從而保持了半導(dǎo)體封殼12的散熱性能。
另一方面，將顯示器3從具有上述結(jié)構(gòu)的便攜式電腦1的第一殼體4上移走的過(guò)程將在下文描述。首先，將第一殼體的頂蓋6從底座5上移開，以使第一管路130和第二管路131和容納在第一殼體4中的接合部分140暴露出來(lái)。
接下來(lái)，將接合部分140的第一接合部分141與第二接合部分142彼此分開，將第一管路130和第二管路131在第一殼體4內(nèi)分為上游部分130a和131a與下游部分130b和131b。然后，將循環(huán)管道124在第一殼體4和顯示器3之間斷開。由此，保持熱容部31與第一殼體4相連的情況下，顯示器3可以由第一殼體4上移走，或裝在第一殼體4上。
基于上述理由，當(dāng)將顯示器裝到第一殼體4上或從第一殼體4拆下時(shí)，沒必要解除熱容部31和半導(dǎo)體封殼12之間的熱連通或使其再次熱連通，從而不必從事將熱容部31和半導(dǎo)體封殼12之間的熱連通拆除或安裝的這一過(guò)程。由此，不必費(fèi)力于調(diào)整半導(dǎo)體封殼12的精度，半導(dǎo)體封殼12和熱容部31之間的位置關(guān)系也不會(huì)改變，因此利于保持熱傳導(dǎo)的可靠性。
此外，如果第一接合部分141與第二接合部分142彼此分開，分別位于接合部分141和142的閥孔147和156通過(guò)閥體149，158自動(dòng)關(guān)閉。由此，可以防止冷媒的泄露，也不必以任何方式密封第一和第二管路130和131之間的分界部分。
其它的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所想到。由此，本發(fā)明的范圍并不局限于上述典型實(shí)施例和詳細(xì)描述。因此，在不違背本發(fā)明的精神和范圍的條件下，不同的改進(jìn)將在附加的權(quán)利要求中加以限定。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備的冷卻裝置，該電子設(shè)備具有一容納發(fā)熱元件(12)的電腦主體(2)和一由上述電腦主體(2)支撐的顯示器(13)，其特征在于上述冷卻裝置包括一熱容部(31)，其容納在上述電腦主體(2)內(nèi)，與所述發(fā)熱元件(12)熱連通；一熱交換部分(32)，其安裝在上述顯示器(3)上；循環(huán)裝置(33)，其使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(32)之間循環(huán)，上述循環(huán)裝置(33)具有一導(dǎo)管(50)，該導(dǎo)管用于將由上述熱容部加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分(32)中；和中間冷卻裝置(70)，其安裝在上述導(dǎo)管(50)內(nèi)，上述中間冷卻裝置(70)使由上述熱容部(31)加熱的冷媒流動(dòng)到熱交換部分(32)，從而被冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于上述中間冷卻裝置(70)包括一具有通道(74)的主體(71)和一向上述主體(71)提供冷風(fēng)的風(fēng)扇(90)，冷媒流動(dòng)在上述通道(74)中。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于上述主體(71)包括一冷氣通道(85)和暴露在上述冷氣通道上的多個(gè)散熱片(88)，上述冷空氣流動(dòng)在上述冷氣通道(85)中，上述冷氣通道與上述通道(74)熱連通。
4.如權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于上述循環(huán)裝置(33)包括泵(76)和儲(chǔ)蓄器(77)，泵(76)使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(32)之間循環(huán)，儲(chǔ)蓄器(77)吸收由上述泵(76)排出的冷媒產(chǎn)生的波動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于上述泵(76)和上述儲(chǔ)蓄器(77)一體形成在上述主體(71)中。
6.一種電子設(shè)備，其特征在于該電子設(shè)備包括一殼體(4)，其容納有一發(fā)熱元件(12)；一顯示器(3)，其由上述殼體(4)支撐；一熱容部(31)，其容納在上述殼體(4)內(nèi)，與上述發(fā)熱元件(12)熱連通；一熱交換部分(32)，其安裝在上述顯示器(13)上；循環(huán)裝置(33)，其使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(32)之間循環(huán)，上述循環(huán)裝置(33)貫穿上述殼體(4)和上述顯示器(3)，并具有一導(dǎo)管(50)，該導(dǎo)管用于將由上述熱容部(31)加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分(32)中；和中間冷卻裝置(70)，其安裝在上述循環(huán)裝置(33)的上述導(dǎo)管(50)內(nèi)，上述中間冷卻裝置(70)使由上述熱容部(31)加熱的冷媒流動(dòng)到熱交換部分(32)，從而被冷卻。
7.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于上述顯示器(3)包括一結(jié)合有顯示板(18)的顯示器殼體(7)，上述熱交換部分(32)與支撐在上述顯示器殼體(17)上散熱板(43a，43b)熱連通，上述散熱板(43a，43b)具有散熱通道(45)，以導(dǎo)引加熱的冷媒。
8.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于上述循環(huán)裝置(33)包括泵(76)，泵(76)使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(32)之間循環(huán)，上述中間冷卻裝置(70)包括一具有通道(74)的主體(71)和一向上述主體(71)提供冷風(fēng)的風(fēng)扇(90)，冷媒流動(dòng)在上述通道(74)中。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于當(dāng)電子設(shè)備(1)的電源開啟時(shí)，上述循環(huán)裝置(33)的泵(76)被驅(qū)動(dòng)，當(dāng)發(fā)熱元件(12)的溫度達(dá)到一預(yù)定值時(shí)，上述風(fēng)扇(90)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于當(dāng)顯示器(3)的溫度達(dá)到一預(yù)定值時(shí)，上述風(fēng)扇(90)轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于該電子設(shè)備包括一第一殼體(4)，其容納有一發(fā)熱元件(12)；一第二殼體(17)，上述第二殼體(17)通過(guò)具有較軸(27)的鉸接裝置(24)在上述第一殼體(4)的后端與第一殼體軸接，上述較軸(27)延伸在上述第一殼體(17)的寬度方向上，上述第二殼體(17)具有一后面(21)，當(dāng)上述第二殼體(17)轉(zhuǎn)到立在上述第一殼體(4)的位置時(shí)，該后面直對(duì)著上述第一殼體(4)的后面；一熱容部(31)，其容納在上述第一殼體(4)內(nèi)，與上述發(fā)熱元件(12)熱連通；一熱交換部分(32)，其安裝在上述第二殼體(17)上，上述熱交換部分可以由后面(21)取出；和循環(huán)裝置(33)，其使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(32)之間循環(huán)，上述循環(huán)裝置(33)具有一導(dǎo)管(50)和第二管路(51)，該第一管路用于將由上述熱容部(31)加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分(32)中，上述第二管路將由上述熱交換部分(32)冷卻的冷媒引導(dǎo)到上述熱容部(31)中，上述第一和第二管路(50，51)通過(guò)鉸鏈(27)的后面貫穿第一殼體(4)和第二殼體(17)的內(nèi)部，上述第二殼體(17)的后面具有至少一個(gè)與上述第一和第二管路(50，51)相對(duì)應(yīng)的開口部分(60a，60b)，上述開口部分(60a，60b)由一個(gè)可取出的蓋子(61)覆蓋。
12.如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于每個(gè)第一和第二管路(50，51)的從鉸接軸(27)后面穿過(guò)的至少一部分具有可彎曲性。
13.如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于上述第一和第二管路(50，51)的延伸在上述第一殼體(4)和第二殼體(17)部分彼此分離的設(shè)置在上述殼體(4，170的寬度方向上。
14.如權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于上述熱交換部分(32)包括具有用于導(dǎo)流被加熱的冷媒的散熱通道(45)的散熱板(43a，43b)，上述第二殼體(17)具有安裝孔(54)，散熱板(43a，43b)從上述安裝孔插入后面(21)中，上述安裝孔(540與上述開口部分(60a，60b)相連。
15.如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于散熱板(43a)的與上述散熱通道(45)相對(duì)的面覆蓋有一層保護(hù)層(57)，該保護(hù)層具有散熱板(43a)低的熱傳導(dǎo)性能。上述保護(hù)層(57)通過(guò)上述安裝孔(54)暴露在第二殼體(17)外。
16.如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于上述蓋子(61)與一用于覆蓋上述散熱板(43a)的覆蓋部分(100)結(jié)合在一起，上述覆蓋部分(100)與上述安裝孔(54)相配合。
17.如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括中間冷卻裝置(70)，該中間冷卻裝置安裝在上述第一管路(50)的中間，上述中間冷卻裝置(70)使由上述熱容部(31)加熱的冷媒流動(dòng)到熱交換部分(32)，從而被冷卻。
18.一種電子設(shè)備，其特征在于該電子設(shè)備包括一殼體(4)，其容納有一發(fā)熱元件(12)，可以向上打開；一顯示器(3)，其由上述殼體(4)支撐；一熱容部(31)，其容納在上述殼體(4)內(nèi)，與上述發(fā)熱元件(12)熱連通；一熱交換部分(123)，其安裝在上述顯示器(3)上；和循環(huán)裝置(124)，其使冷媒在上述熱容部(31)和熱交換部分(123)之間循環(huán)，上述循環(huán)裝置(33)具有一導(dǎo)管(130)和第二管路(131)，該第一管路將由上述熱容部(31)加熱的冷媒引導(dǎo)到熱交換部分(123)中，上述第二管路將由上述熱交換部分(123)冷卻的冷媒引導(dǎo)到上述熱容部(31)中，上述第一和第二管路(130，131)貫穿殼體(4)和顯示器(3)的內(nèi)部，并在殼體(4)內(nèi)分為上游部分(130a，131a)和下游部分(130b，131b)，上述上游部分(130a，131a)和下游部分(130b，131b)通過(guò)接合部分(140)連接，上述接合部分(140)具有當(dāng)上述第一和第二管路(130，131)分為上游部分(130a，131a)和下游部分(130b，131b)時(shí)封閉上述第一和第二管路(130，131)的封閉裝置(149，158)。
19.如權(quán)利要求18所述的電子設(shè)備，其特征在于上述顯示器(3)具有一對(duì)支腳部分(23a，23b)，該支腳部分在顯示器的寬度方向上彼此分開，上述支腳部分(23a，23b)由上述殼體(4)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
20.如權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備，其特征在于上述第一和第二管路(130，131)貫通了上述支腳部分(23a，23b)的至少一個(gè)，并在上述支腳部分(23a，23b)內(nèi)彼此熱絕緣。
全文摘要
一種冷卻發(fā)熱元件的冷卻裝置和具有該冷卻裝置的電子設(shè)備,其中,電子設(shè)備具有一容納發(fā)熱元件(12)的殼體(4)和一由上述殼體(4)支撐的顯示器(3)。一熱容部(31),容納在上述電腦主體(2)內(nèi),與上述發(fā)熱元件(12)熱連通。一散熱器(32),安裝在上述顯示器(3)上。熱容部(31)和散熱器(32)通過(guò)循環(huán)通道(33)彼此相連,該循環(huán)通道用于使冷媒循環(huán),上述循環(huán)裝置(33)一中間冷卻裝置(70)。在由上述熱容部(31)加熱的冷媒流動(dòng)到散熱器(32)之前,上述中間冷卻裝置(70)將上述冷媒冷卻。
文檔編號(hào)F28D1/03GK1366448SQ0114273
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者石川賢一, 久野勝美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝