專利名稱：電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于收藏發(fā)熱元件的諸如半導(dǎo)體包的電子裝置殼體，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有用于增強(qiáng)對(duì)所述發(fā)熱元件冷卻性能的冷卻結(jié)構(gòu)的電子裝置。
背景技術(shù)：
諸如筆記本類型可攜帶式計(jì)算機(jī)和移動(dòng)通訊裝置的可攜帶電子裝置配備有用于處理多媒體信息的微處理器。這種類型微處理器的多功能模式的發(fā)展和處理速度越高，就需要迅速增加操作期間的散熱。為了確保微處理器的穩(wěn)定操作，必須增強(qiáng)微處理器的散熱能力。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，通用電子裝置配備有用于強(qiáng)制冷卻微處理器的空氣冷卻裝置。該冷卻裝置包括一從微處理器吸收熱量的散熱裝置以及向所述散熱片吹氣的電扇。
散熱裝置具有從微處理器接收熱量的熱接收部分、多個(gè)散熱葉片以及空氣通道?？諝馔ǖ姥?zé)峤邮詹糠趾蜕崛~片延伸。電扇通過該空氣通道吹空氣。隨著空氣流過所述散熱葉片之間，空氣強(qiáng)制冷卻散熱裝置，從而從微處理器傳送到散熱裝置的熱量被氣流帶走并通過空氣通道的下游端被排放到該電子裝置的外部。
根據(jù)這種通用冷卻系統(tǒng)，流過空氣通道的空氣被用作將熱量從微處理器帶走的冷卻介質(zhì)。從而微處理器的冷卻性能基本上取決于氣流量、氣流和散熱裝置之間的接觸面積。
但是如果增加氣流以便改善微處理器的冷卻效果，必須增加電扇的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而不可避免地產(chǎn)生噪音。如果增加散熱葉片的數(shù)量或尺寸，散熱裝置將變得笨重并在電子裝置中要求較大的安裝空間。因此，該結(jié)構(gòu)不適用于諸如便攜式計(jì)算機(jī)的小尺寸的電子裝置。
在未來，希望電子裝置中微處理器的運(yùn)行速度進(jìn)一步增加并具有更多功能。因此可以想象，來自微處理器的熱量將急劇增加。從而采用通用冷卻方法不能充分地冷卻微處理器。
為了解決這個(gè)問題，日本專利申請(qǐng)公開No.7-142886介紹了一種所謂的液體冷卻系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)內(nèi)，使用比熱比空氣大的液體作為冷卻介質(zhì)，以增強(qiáng)對(duì)微處理器的冷卻效果。
根據(jù)這種新穎的冷卻系統(tǒng)，熱接收部分被設(shè)置在包含微處理器的殼體內(nèi)，散熱頭被設(shè)置在顯示單元中，所述顯示單元被支承在殼體上。該熱接收頭與微處理器熱連接。液體冷卻介質(zhì)流過的通道被設(shè)置在熱接收頭內(nèi)。散熱頭與顯示單元熱連接，液體冷卻介質(zhì)流過的通道也被設(shè)置在該散熱頭內(nèi)。冷卻液循環(huán)流動(dòng)的循環(huán)通路把散熱頭和熱接收頭內(nèi)的通道彼此相連。
根據(jù)這種冷卻系統(tǒng)，來自微處理器的熱量從熱接收頭被傳送到冷卻液內(nèi)，然后隨著冷卻液的流動(dòng)被傳送到散熱頭。隨著冷卻液的流動(dòng)，傳送到散熱頭的熱量通過熱傳導(dǎo)被擴(kuò)散，通過顯示單元從散熱頭被傳送到大氣中。
從而利用冷卻液的流動(dòng)，來自微處理器的熱量可以被有效地傳送到顯示單元。因此與通用的用空氣強(qiáng)制冷卻的情況相比，微處理器的冷卻效果更大，同時(shí)沒有噪音問題。
在使用上述冷卻系統(tǒng)的電子裝置中，如果散熱頭被設(shè)置在顯示單元內(nèi)，其應(yīng)該鄰近液晶顯示板。如果散熱頭的溫度超過顯示板所能容許的溫度，顯示板被熱損壞，使電子裝置的可靠性不可避免地下降。因此散熱頭應(yīng)該在不影響電子裝置的其它元件的前提下有效地排出熱量。
此外在上述冷卻系統(tǒng)內(nèi)，冷卻液在電子裝置內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。如果被用作冷卻液的水或防凍液泄漏，可能損壞電子裝置內(nèi)的電子元件。如果泄漏的冷卻液流出裝置，可能對(duì)用戶造成傷害。在某些情況下，冷卻液可能接觸用戶身體或衣服，從而引起問題。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的電子裝置包括發(fā)熱元件、與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分、用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉的散熱部分以及用于使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)的循環(huán)路徑。散熱部分包括設(shè)置在其內(nèi)的循環(huán)通道、配備有冷卻劑入口的第一區(qū)域、配備有冷卻劑出口的第二區(qū)域。散熱部分的循環(huán)通道包括第一區(qū)域內(nèi)的第一循環(huán)通道以及第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道。第一循環(huán)通道從第一區(qū)域內(nèi)的冷卻劑入口延伸到遠(yuǎn)離冷卻劑入口的位置，當(dāng)再次通過冷卻劑入口之外后，到達(dá)第二區(qū)域。第二循環(huán)通道在第一循環(huán)通道和第二區(qū)域內(nèi)的冷卻劑出口之間延伸。
按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電子裝置包括第一殼體；被設(shè)置在該第一殼體內(nèi)的發(fā)熱元件；位于該第一殼體內(nèi)并與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分；與上述第一殼體相連的第二殼體；位于該第二殼體內(nèi)的散熱部分，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；以及用于使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)的循環(huán)路徑。散熱板包括配備有冷卻劑入口的第一區(qū)域以及配備有冷卻劑出口的第二區(qū)域。散熱板內(nèi)的循環(huán)通道包括第一區(qū)域內(nèi)的第一循環(huán)通道以及第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道。第一循環(huán)通道從冷卻劑入口延伸到遠(yuǎn)離冷卻劑入口的位置，當(dāng)再次通過冷卻劑入口之外后，到達(dá)第二區(qū)域，第二循環(huán)通道在第一循環(huán)通道和第二區(qū)域內(nèi)的冷卻劑出口之間延伸。


構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明實(shí)施例，并與上述內(nèi)容和將在下文詳述的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是一個(gè)按照本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜式計(jì)算機(jī)的透視圖，此時(shí)顯示單元處于敞開位置；圖2是一個(gè)顯示便攜式計(jì)算機(jī)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖3是一個(gè)顯示該冷卻裝置的熱接收頭的剖視圖；圖4是一個(gè)顯示半導(dǎo)體包和便攜式計(jì)算機(jī)的熱接收頭之間位置關(guān)系的斷面圖；圖5是一個(gè)便攜式計(jì)算機(jī)的斷面圖，顯示跨在便攜式計(jì)算機(jī)的主體部和顯示單元之間的邊界的循環(huán)管的通路；圖6是沿圖2的VI-VI線截取的散熱器的剖面圖；圖7是冷卻單元的散熱器的剖面圖，示出散熱器循環(huán)通路的結(jié)構(gòu)；圖8是示出散熱器的第一區(qū)和第二區(qū)之間的面積比、冷卻性能和冷卻溫度之間的關(guān)系；圖9示出按照本發(fā)明第二實(shí)施例的例攜式計(jì)算機(jī)的散熱器的剖面圖；圖10示出按照本發(fā)明第三實(shí)施例的便攜式計(jì)算機(jī)的散熱器的剖面圖；圖11示出按照本發(fā)明第四實(shí)施例的便攜式計(jì)算機(jī)的散熱器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下文將結(jié)合

按照本發(fā)明第一實(shí)施例的電子裝置的便攜式計(jì)算機(jī)。
如圖1和2所示，便攜式計(jì)算機(jī)1包括裝置主體部2和被支撐在裝置主體部2上的顯示單元3。裝置主體部2設(shè)有由塑料制成的第一殼體4。所述第一殼體4是一個(gè)扁平盒，其具有底壁4a、頂壁4b、左和右側(cè)壁4c、前壁4d和后壁4e。第一殼體4的頂壁4b上具有鍵盤安裝區(qū)域5和凸起6。鍵盤7被設(shè)置在該鍵盤安裝區(qū)域5內(nèi)。凸起6從頂壁4b的后端部分向上突起并沿第一殼體4的寬度方向延伸。凸起6具有一對(duì)顯示支承部分8a和8b，它們?cè)诘谝粴んw4的寬度方向上間隔分布。
如圖1和5所示，顯示單元3設(shè)有被用作第二殼體的顯示殼體10以及被設(shè)置在殼體10內(nèi)的顯示板11。顯示殼體10由導(dǎo)熱性塑料材料制成。顯示殼體10是一個(gè)扁平盒，其具有前壁13和被用作外壁的后壁14，顯示窗口12被形成在前壁13上。后壁14與顯示窗口12和前壁13相對(duì)。液晶顯示板11具有顯示字符和圖像的顯示屏(未示出)。通過顯示窗口12，顯示屏被暴露在顯示殼體10的外部。
如圖1和2所示，顯示殼體10具有一對(duì)從一端部分突出的腿15a和15b。腿15a和15b是中空的并沿顯示殼體10的寬度方向間隔分布。腿15a和15b分別被裝配到第一殼體4的顯示支承部分8a和8b內(nèi)。一個(gè)腿15a與一個(gè)顯示支承部分8a搖動(dòng)地連接，另一個(gè)腿15b通過鉸鏈裝置16與第一殼體4相連。
因此顯示單元3在閉合位置和敞開位置之間可以擺動(dòng)，在所述閉合位置，其變平覆蓋鍵盤7，在敞開位置，其升高到鍵盤7的后部。第一殼體4和第二殼體10構(gòu)成按照本發(fā)明的殼體。
如圖2和5所示，第一殼體4包含被用作系統(tǒng)基片的電路板20。半導(dǎo)體包21(電路元件)也就是產(chǎn)熱元件被安裝在電路板20的上表面上。半導(dǎo)體包21構(gòu)成微處理器，其被用作便攜式計(jì)算機(jī)1的CPU。半導(dǎo)體包21具有矩形底板22和被焊接到所述底板22上表面上的集成電路片23。由于處理速度增加和多功能性能，在操作期間，該集成電路片23產(chǎn)生非常高的熱量。因此為了保持穩(wěn)定操作，需要進(jìn)行冷卻。
如圖2所示，便攜式計(jì)算機(jī)1設(shè)有用于冷卻半導(dǎo)體包21的冷卻裝置25。冷卻裝置25設(shè)有被用作熱接收部分的熱接收頭26、被用作散熱部分的散熱頭52、循環(huán)通路54以及離心泵63。泵63被用作循環(huán)裝置，用于使液體冷卻液通過這些元件。
熱接收頭26位于第一殼體4內(nèi)并與半導(dǎo)體包21熱連接。更具體地說，熱接地頭26具有導(dǎo)熱殼體27，其是一個(gè)具有平面的扁平盒，如圖2～4所示，該平面比半導(dǎo)體包21的大。
導(dǎo)熱殼體27包括通道板28和平蓋板30。通道板28上具有通過壓制、蝕刻或切削制成的凹槽。通過焊接、釬焊或粘接，蓋板30被疊加和固定在通道板28上。通道板28和蓋板30具有相同的外形。多個(gè)散熱葉片32彼此平行地間隔地設(shè)置在所述通道板28上的凹槽內(nèi)。因此多個(gè)循環(huán)通道33被并排平行地形成在導(dǎo)熱殼體27內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更薄的熱接收部分。雖然蓋板30是一個(gè)平板，其外表面可以被形成的具有不規(guī)則形狀。
導(dǎo)熱殼體27具有冷卻液入口34和冷卻液出口35。冷卻液入口34開口在殼體27的側(cè)壁上并與各自循環(huán)通道33的上游端相通。冷卻液出口35被在殼體27的側(cè)壁上并與各自循環(huán)通道33的下游端相通。
在冷卻液入口34的對(duì)面，一對(duì)第一狹縫36被形成在殼體27的側(cè)壁上。這些第一狹縫36構(gòu)成可以與管接頭相連的第一接合點(diǎn)37。第一管接頭45被裝配在第一接合點(diǎn)37的第一狹縫36內(nèi)并與冷卻液入口34相通。
在冷卻液出口35的對(duì)面，一對(duì)第二狹縫38采用相同方式被形成在殼體27的側(cè)壁上。這些第二狹縫38構(gòu)成可以與管接頭相連的第二接合點(diǎn)39。第二管接頭46被裝配在第二接合點(diǎn)39的第二狹縫38內(nèi)并與冷卻液出口35相通。
為了用此方式形成第一狹縫36和第二狹縫38，第一接合點(diǎn)37和第二接合點(diǎn)39可以被直接形成在導(dǎo)熱殼體27上。因此，與通過粘接或焊接將單獨(dú)的接合點(diǎn)固定在導(dǎo)熱殼體上相比，熱接收頭26可以被制造的更簡(jiǎn)單。因此制造成本降低，和熱接收頭變薄。
利用十字形板簧40將采用這種方式構(gòu)成的導(dǎo)熱殼體27壓靠到半導(dǎo)體包21的集成電路片23上。利用四個(gè)螺釘41，相對(duì)于半導(dǎo)體包21放置殼體27。開口42被形成在導(dǎo)熱殼體27的四個(gè)角部。開口43被形成在彈簧40每個(gè)臂部的末端上。套筒型襯套44穿過開口42和43中的每個(gè)，每個(gè)螺釘41從上方穿過襯套44并被固定在電路板20上。因此彈簧40的中心部位以所希望的彈力彈性地將導(dǎo)熱殼體27壓到集成電路片23上。
導(dǎo)熱殼體27的底壁形成平熱接收表面27a。表面27a與半導(dǎo)體包21的集成電路片23接觸，導(dǎo)熱片48位于它們之間。因此殼體27通過片48與集成電路片23熱連接。
根據(jù)該實(shí)施例，如圖4所示，具有高導(dǎo)熱性的板50被嵌在導(dǎo)熱殼體27的平熱接收表面27a內(nèi)。如果殼體27的通道板28由具有較低導(dǎo)熱性的材料制成，例如不會(huì)被作為冷卻劑的水腐蝕的SUS304，在熱接收頭26的每個(gè)散熱葉片32縱向的溫度分布是不均勻的。因此，難以有效地使用所有的散熱葉片32冷卻液體冷卻劑。通過在熱接收表面27a內(nèi)嵌入具有高導(dǎo)熱的片，例如銅、鋁或氮化鋁，在每個(gè)散熱葉片32縱向的溫度分布可以被減輕。在不被液體冷卻劑腐蝕的前提下，可以獲得具有高導(dǎo)熱能力的熱接收頭26。雖然散熱葉片32由具有較低導(dǎo)熱性的SUS304制成，在此情況下，通過降低它們(在垂直于通道板28的方向上)的高度，它們的影響可以被減少。因此散熱葉片32不會(huì)導(dǎo)致熱接收頭26的傳熱能力下降。
如圖2、5和6所示，冷卻裝置25的散熱頭52被設(shè)置在顯示殼體10內(nèi)并位于殼體10的后壁和與液晶顯示板11之間。散熱器52是長(zhǎng)方形板，其尺寸基本上與顯示板11的尺寸相同。散熱器52由第一散熱板55和第二散熱板56組成。第一散熱板55和第二散熱板56由諸如聚丙烯的既具有導(dǎo)熱性又具有熱阻性的塑料材料制成。散熱板55和散熱板56彼此重疊，在整個(gè)周邊上，通過熱焊接，它們各自的外邊緣被結(jié)合在一起。用于阻止液體泄漏的塑料表面層58覆蓋第一散熱板55和第二散熱板56。第一散熱板55和第二散熱板56可以由具有高導(dǎo)熱性的金屬材料制成，例如鋁合金、銅或鎂。
第一散熱板55是不平的，其具有從與第二散熱板56相背的表面突起的凸出部分59。凸出部分59設(shè)成基本上覆蓋第一散熱板55整個(gè)表面并通向第二散熱板56的結(jié)合表面。平的第二散熱板56封閉凸起部分59的各自敞開端。凸起部分59確定了在第二散熱板56上的循環(huán)通道60。凸起部分59被設(shè)成具有所設(shè)計(jì)的圖案，將在下文對(duì)此進(jìn)行介紹。
在液晶顯示板11的后面，通過裝配、粘接或螺釘連接，散熱器52被固定在顯示殼體10的后壁14上。表面層58被夾在第二散熱板56和后壁14之間。因此散熱器52與顯示殼體10熱連接。
如圖2所示，散熱器52具有冷卻劑入口62和冷卻劑出口64。冷卻劑入口62與循環(huán)通道60的上游端相連并位于散熱器52的左手端部分。它連接顯示殼體10的左手側(cè)腿15a。。冷卻劑出口64與循環(huán)通道60的下游端相連并位于散熱器52的右手端部分。它連接顯示殼體10的右手側(cè)腿15b。因此入口62和出口64在顯示殼體10的寬度方向間隔分布。
下文將介紹散熱器52的循環(huán)通道60的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，散熱器52具有兩個(gè)區(qū)域，覆蓋冷卻劑入口62的第一區(qū)域A以及覆蓋冷卻劑出口64的第二區(qū)域B。通道60具有在第一區(qū)域A內(nèi)的第一循環(huán)通道60a以及在第二區(qū)域B內(nèi)的第二循環(huán)通道60b。
當(dāng)?shù)谝谎h(huán)通道60a從冷卻劑入口62分叉成左和右分支之后，由此獲得的分支在顯示殼體10的高度方向上延伸，以便距冷卻劑入口62足夠遠(yuǎn)，然后在靠近入口62的位置65重新結(jié)合到一起。然后第一循環(huán)通道60a從靠近入口62的位置65再次沿顯示殼體10的高度方向上延伸到一遠(yuǎn)離入口62的位置，從而到達(dá)第二區(qū)域B。
第二循環(huán)通道60b基本上覆蓋整個(gè)第二區(qū)域B。其由多個(gè)分支通道61a以及兩個(gè)歧管形的通道61b組成，這些分支通道在顯示殼體10的高度方向上延伸并且彼此平行，所述兩個(gè)歧管型通道分別在分支通道61a的兩側(cè)延伸。第二循環(huán)通道60b從第一循環(huán)通道60a延伸到冷氣進(jìn)出口64。
采用這種方式構(gòu)成的散熱器52，通過冷卻劑入口62被導(dǎo)入散熱器52的液體冷卻劑在第一區(qū)域A內(nèi)的第一循環(huán)通道60a內(nèi)流動(dòng)。當(dāng)通過熱擴(kuò)散，其溫度降低一些后，該液體冷卻劑與靠近冷卻劑入口62的位置65通道內(nèi)的液體冷卻劑交換熱量。因此在靠近冷卻劑入口62的位置65通道內(nèi)的液體冷卻劑的溫度最大值可以被限制。如果來自半導(dǎo)體包21的熱量數(shù)量大約是30W，例如流進(jìn)散熱器52的冷卻劑入口62內(nèi)的液體冷卻劑的溫度可以達(dá)到大約60℃。如果散熱器52的第一循環(huán)通道60a采用上述方式構(gòu)成，然而靠近冷卻劑入口62的液體冷卻劑可以被冷卻到例如低于50℃，也就是液晶顯示板11的耐熱溫度。
如果散熱器52以及第一散熱板55和第二散熱板56都由樹脂或類似的具有低導(dǎo)熱性的材料制成，通過在靠近冷卻劑入口62的位置設(shè)置一高導(dǎo)熱性金屬板，限制液體冷卻劑溫度最大值的效果可以被提高。
根據(jù)散熱器52所需的冷卻性能，設(shè)定散熱器52的第一區(qū)域A和第二區(qū)域B之間的面積比。如圖8所示，如果增加第一區(qū)域A的面積，雖然可以限制靠近冷卻劑入口62的液體冷卻劑溫度的最大值，散熱器52的總冷卻效果相應(yīng)下降。在圖8中，dT代表靠近冷卻劑入口62的液體冷卻劑溫度和靠近冷卻劑出口64的液體冷卻劑溫度之間的差值。因此液體冷卻劑溫度的最大值被調(diào)整到不大于給定溫度，第一區(qū)域A和第二區(qū)域B的比值被自由設(shè)定，從而可以獲得所希望的冷卻能力。第一區(qū)域A和第二區(qū)域B的各自形狀并不局限于圖7所示的矩形，根據(jù)設(shè)計(jì)可以選擇不同的形狀。
如圖2、4和5所示，冷卻裝置25的循環(huán)路徑54配備有第一循環(huán)管66和第二循環(huán)管68。管66和68跨越第一殼體4和顯示殼體10之間的邊界。
第一循環(huán)管66連接熱接收頭26的冷卻劑出口35以及散熱器52的冷卻劑入口62。當(dāng)管66被引導(dǎo)穿過第一殼體4的內(nèi)部并趨向左手側(cè)顯示支承部分8a之后，其通過顯示支承部分8a和左手腿15a進(jìn)入顯示殼體10。如圖3和4所示，利用第二管接頭46，第一循環(huán)管66被連接到熱接收頭26的第二接合點(diǎn)39。
第二循環(huán)管68與熱接收頭26的冷卻劑入口34以及散熱器52的冷卻劑出口64相連。當(dāng)管68被引導(dǎo)穿過第一殼體4的內(nèi)部并趨向顯示右手支承部分8b后，其通過顯示支承部分8b和右手腿15b進(jìn)入顯示殼體10。如圖3和4所示，利用第一管接頭45，第二循環(huán)管68與熱接收頭26的第一接合點(diǎn)37相連。
因此在熱接收頭26內(nèi)的循環(huán)通道33以及在散熱器52內(nèi)的循環(huán)通道60通過第一循環(huán)管66和第二循環(huán)管68彼此相連。液體冷卻劑被密封在循環(huán)通道33、60以及循環(huán)管66和68內(nèi)。液體冷卻劑例如可以是水或由摻雜有乙二醇的水所組成的防凍液。
如圖2和5所示，第一循環(huán)管66和第二循環(huán)管68被引入顯示殼體10的腿15a和15b內(nèi)的那些元件由撓性波紋管70組成。當(dāng)顯示裝置3向開啟或關(guān)閉位置擺動(dòng)時(shí)，波紋管70平穩(wěn)地變形，隨著裝置3擺動(dòng)，吸收作用在第一循環(huán)管66和第二循環(huán)管68中每個(gè)管上的彎曲力。
離心泵63與第二循環(huán)管68相連并被保持在第一殼體4內(nèi)。當(dāng)其與電源相連或當(dāng)半導(dǎo)體包21被加熱到預(yù)定溫度時(shí)，離心泵63啟動(dòng)，導(dǎo)致液體冷卻劑循環(huán)通過循環(huán)通道54。
在采用這種方式構(gòu)成的便攜式計(jì)算機(jī)1中，在計(jì)算機(jī)操作期間，半導(dǎo)體包21的集成電路片23產(chǎn)生熱。來自集成電路片23的熱被傳送到熱接收頭26的熱接收表面27a上。由于熱接收頭26具有其內(nèi)密封有液體冷卻劑的循環(huán)通道33，液體冷卻劑吸收大量被傳送到表面27a的熱量。
當(dāng)半導(dǎo)體包21的溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，離心泵63開始操作。因此迫使液體冷卻劑從熱接收頭26流向散熱器52，強(qiáng)迫液體冷卻劑在熱接收頭26的循環(huán)通道33與散熱器52的循環(huán)通道60之間循環(huán)。
因此，被在熱接收頭26內(nèi)進(jìn)行的熱交換所加熱的液體冷卻劑通過離心泵63被加壓，并通過第一循環(huán)管66被引導(dǎo)到散熱器52內(nèi)。該液體冷卻劑通過冷卻劑入口62進(jìn)入散熱器52，流經(jīng)循環(huán)通道60，并被引導(dǎo)到冷卻劑出口64。
來自集成電路片23并被液體冷卻劑吸收的熱量被擴(kuò)散到第一散熱板55和第二散熱板56，從散熱器52的表面排放到顯示殼體10內(nèi)。因此通過散熱器52內(nèi)的熱交換，加熱后的液體冷卻劑被冷卻。
如上所述，液體冷卻劑首先通過第一循環(huán)通道60a并流進(jìn)散熱器52內(nèi)的第一區(qū)域A。當(dāng)它被強(qiáng)制冷卻后，液體冷卻劑返回靠近冷卻劑入口62的位置65，與靠近冷卻劑入口的液體冷卻劑交換熱量。因此在靠近冷卻劑入口62的位置具有最高溫度的液體冷卻劑的溫度被降低。此后液體冷卻劑通過第二循環(huán)通道60b，流進(jìn)散熱器52的第二區(qū)域B，并通過在散熱器52內(nèi)進(jìn)行的熱交換而被冷卻。
隨著通過散熱器52而被冷卻的液體冷卻劑流過第二循環(huán)通道68并在離心泵63的作用下返回到熱接收頭26的循環(huán)通道33內(nèi)。當(dāng)隨著液體冷卻劑流過循環(huán)通道33而再次吸收來自半導(dǎo)體包21的熱量之后，它被引導(dǎo)到散熱器52。隨著重復(fù)這個(gè)循環(huán)，來自集成電路片23的熱量通過顯示單元3被排放到便攜式計(jì)算機(jī)1的外部。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，散熱器52被設(shè)置在顯示單元3的顯示殼體10內(nèi)，液體冷卻劑在散熱器52和接收來自半導(dǎo)體包21的熱量的熱接收部分26之間循環(huán)。因此利用冷卻劑流動(dòng)，來自半導(dǎo)體包21的熱量可以被有效地傳送到顯示單元，然后被排放到大氣中。因此與通用空氣強(qiáng)制冷卻相比，半導(dǎo)體包21的散熱性能被可觀地增強(qiáng)。
根據(jù)上述實(shí)施例，散熱器52具有包括冷卻劑入口62的第一區(qū)域A以及包括冷卻劑出口64的第二區(qū)域B。通過使液體冷卻劑經(jīng)過第一區(qū)域A內(nèi)的第一循環(huán)通道60a，靠近包括冷卻劑入口62的液體冷卻劑的溫度被降低。此外，隨著液體冷卻劑流過第二區(qū)域B內(nèi)的第二循環(huán)通道60b而散熱，液體冷卻劑被冷卻。根據(jù)采用這種方式構(gòu)造的散熱器52，到達(dá)靠近冷卻劑入口62位置的液體冷卻劑溫度的最大值可以被限制。例如如果來自半導(dǎo)體包21的熱量數(shù)值大約是30W，流進(jìn)散熱器52的冷卻劑入口62內(nèi)的液體冷卻劑的溫度達(dá)到60℃。如果散熱器52的第一循環(huán)通道60a采用上述方式構(gòu)成，然而靠近冷卻劑入口62的液體冷卻劑可以被冷卻到例如低于50℃，也就是液晶顯示板11的耐熱溫度。即使散熱器52靠近顯示卡10內(nèi)的液晶顯示板11，也可阻止液晶顯示板11被散熱器52熱損壞。因此可以有效地冷卻半導(dǎo)體包21，改善便攜式計(jì)算機(jī)1的可靠性。
本發(fā)明并不局限于上述第一實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。根據(jù)第一實(shí)施例，熱不能從流經(jīng)散熱器52的第一區(qū)域A的第一循環(huán)通道60a充分散發(fā)，從而液體冷卻劑處于相對(duì)較高溫度。另一方面，流經(jīng)第二區(qū)域B的循環(huán)通道60下游端的通道61b的液體冷卻劑已經(jīng)充分散發(fā)了熱量，處于較低溫度。在符合第二實(shí)施例的如圖9所示的便攜式計(jì)算機(jī)中，構(gòu)成散熱器52的第一散熱板55和第二散熱板56被設(shè)成具有窄槽71，所述窄槽71在第一區(qū)域A和第二區(qū)域B之間延伸。該窄槽被用于阻止流經(jīng)第一區(qū)域A的液體冷卻劑高溫部分和流經(jīng)第二區(qū)域B的液體冷卻劑低溫部分之間的熱交換，因此液體冷卻劑在散熱器52的第二區(qū)域B內(nèi)可以更有效地散熱，從而改善冷卻性能。
根據(jù)如圖10所示的本發(fā)明第三實(shí)施例，散熱器52的第二區(qū)域B內(nèi)的第二循環(huán)通道60b包括多個(gè)例如兩個(gè)并排分布的分支部分72a和72b以及一個(gè)連接上述分支部分的連接通道74。每個(gè)分支部分72a和72b具有多個(gè)彼此平行延伸的分支通道76。
如果兩個(gè)分支部分72a和72b通過單獨(dú)一個(gè)連接通道74彼此連接，當(dāng)一個(gè)第二循環(huán)通道被螺旋鋪設(shè)時(shí)，作用在離心泵63上的負(fù)載可以變小。因此在不降低冷卻效果的前提下，便攜式計(jì)算機(jī)的能量耗費(fèi)可以減輕。
另一方面，根據(jù)上述冷卻系統(tǒng)，當(dāng)諸如水和防凍液的液體冷卻劑在便攜式計(jì)算機(jī)1內(nèi)循環(huán)時(shí)，可能出現(xiàn)泄漏進(jìn)入殼體。根據(jù)如圖11所示的本發(fā)明第四實(shí)施例，第一殼體4和顯示殼體10的內(nèi)表面配備有吸水材料。在此情況下，吸水聚合物片78被用作吸水材料。聚合物片78基本上貼附在第一殼體4和顯示殼體10的整個(gè)內(nèi)表面區(qū)域上。
吸水材料無(wú)需總是覆蓋殼體的整個(gè)表面，希望至少被設(shè)置在靠近管接頭、靠近熱接收頭26和散熱器52或靠近循環(huán)管的殼體的內(nèi)表面上。除了吸水聚合物片之外，可以使用吸水紙或類似材料作為吸水材料。此外，吸水材料無(wú)需總是材料片，也可以是遍布在殼體內(nèi)表面上的凝膠。
即使液體冷卻劑從冷卻裝置25泄漏到第一殼體4內(nèi)或泄漏到顯示殼體10內(nèi)，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，吸水聚合物片78可以吸收液體冷卻劑并將泄漏的液體冷卻劑保持在其內(nèi)。因此泄漏后的液體冷卻劑接觸和傷害便攜式計(jì)算機(jī)1內(nèi)的電子元件的可能性可以被可觀地降低。同時(shí)，可以阻止泄漏的液體冷卻劑從計(jì)算機(jī)1中泄漏出。
第二～第四實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同。因此在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的元件，對(duì)這些相同的元件的詳細(xì)說明就被省略了。第二～第四實(shí)施例中任一個(gè)實(shí)施例的效果與第一實(shí)施例相同。此外第一～第四實(shí)施例中每個(gè)實(shí)施例可以與其它任何一個(gè)對(duì)于本發(fā)明技術(shù)人員來說，附加優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)是顯而易見的。因此本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例和詳盡的介紹。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的前提下，可以進(jìn)行各種改進(jìn)。
例如，本發(fā)明并不局限于便攜式計(jì)算機(jī)，也可以適用于其它任何電子裝置，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)。在此情況下，電子裝置并不局限于配備有第一和第二殼體?？梢允莾H配備有一個(gè)殼體的電子裝置。此外，冷卻裝置的元件位置可以根據(jù)需要而改變。例如離心泵可以被設(shè)置在第二殼體內(nèi)。此外代替第二殼體，散熱器可以與第一殼體內(nèi)的熱接收部分設(shè)置在一起。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，包括發(fā)熱元件(21)；與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分(26)；散熱部分(52)，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；循環(huán)路徑(54)，使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)；其特征在于散熱部分(52)包括設(shè)置在其內(nèi)的循環(huán)通道(60)、配備有冷卻劑入口(62)的第一區(qū)域(A)、配備有冷卻劑出口(64)的第二區(qū)域(B)，循環(huán)通道包括第一區(qū)域內(nèi)的第一循環(huán)通道(60a)以及第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道(60b)，第一循環(huán)通道從冷卻劑入口延伸到遠(yuǎn)離冷卻劑入口的位置，當(dāng)再次通過冷卻劑入口之外后，到達(dá)第二區(qū)域，第二循環(huán)通道在第一循環(huán)通道和第二區(qū)域內(nèi)的冷卻劑出口之間延伸。
2.如權(quán)利要求1所述電子裝置，其特征在于散熱元件(52)具有位于第一區(qū)域(A)和第二區(qū)域(B)之間的窄槽(71)，阻止在第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的冷卻劑內(nèi)進(jìn)行熱交換。
3.如權(quán)利要求1所述電子裝置，其特征在于第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道(60b)包括多個(gè)分支部分(72a，72b)，其具有多條通道(76)和一連接鄰近分支部分的連接通道(74)。
4.一種電子裝置，包括第一殼體(4)；被設(shè)置在該第一殼體內(nèi)的發(fā)熱元件(21)；位于該第一殼體內(nèi)并與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分(26)；與上述第一殼體相連的第二殼體(10)；位于該第二殼體內(nèi)的散熱部分(52)，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；循環(huán)路徑(54)，使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)；其特征在于散熱部分(52)包括設(shè)置在其內(nèi)的循環(huán)通道(60)、配備有冷卻劑入口(62)的第一區(qū)域(A)、配備有冷卻劑出口(64)的第二區(qū)域(B)，循環(huán)通道包括第一區(qū)域內(nèi)的第一循環(huán)通道(60a)以及第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道(60b)，第一循環(huán)通道從冷卻劑入口延伸到遠(yuǎn)離冷卻劑入口的位置，當(dāng)再次通過冷卻劑入口之外后，到達(dá)第二區(qū)域，第二循環(huán)通道在第一循環(huán)通道和第二區(qū)域內(nèi)的冷卻劑出口之間延伸。
5.如權(quán)利要求4所述電子裝置，其特征在于第二殼體(10)構(gòu)成配備有顯示板(11)的顯示裝置，散熱板(55，56)設(shè)成與顯示板相對(duì)。
6..如權(quán)利要求4或5所述電子裝置，其特征在于散熱元件(52)具有位于第一區(qū)域(A)和第二區(qū)域(B)之間的窄槽(71)，阻止在第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的冷卻劑內(nèi)進(jìn)行熱交換。
7.如權(quán)利要求4或5所述電子裝置，其特征在于第二區(qū)域內(nèi)的第二循環(huán)通道(60b)包括多個(gè)分支部分(72a，72b)，其具有多條通道(76)和一連接鄰近分支部分的連接通道(74)。
8.一種電子裝置，包括殼體(4，10)；被設(shè)置在所述殼體內(nèi)的發(fā)熱元件(21)；與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分(26)；位于所述殼體內(nèi)的散熱部分(52)，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；循環(huán)路徑(54)，使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)；其特征在于吸收液體材料(78)被設(shè)置在殼體(4，10)的內(nèi)表面上。
9.如權(quán)利要求8所述電子裝置，其特征在于吸收液體材料(78)基本上覆蓋殼體的整個(gè)內(nèi)表面。
10.一種電子裝置，包括第一殼體(4)；被設(shè)置在該第一殼體內(nèi)的發(fā)熱元件(21)；位于該第一殼體內(nèi)并與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分(26)；與上述第一殼體相連的第二殼體(10)；位于該第二殼體內(nèi)的散熱部分(52)，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；循環(huán)路徑(54)，使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)；其特征在于吸收液體材料(78)被設(shè)置在殼體(4，10)的內(nèi)表面上。
11.如權(quán)利要求10所述電子裝置，其特征在于吸收液體材料(78)基本上覆蓋殼體的整個(gè)內(nèi)表面。
12.如權(quán)利要求10或11所述電子裝置，其特征在于吸收液體材料(78)包括吸水聚合物片。
13.一種電子裝置，包括發(fā)熱元件(21)；與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分(26)；散熱部分(52)，用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉；循環(huán)路徑(54)，使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)；其特征在于熱接收部分(26)包括具有壁部(28，30)的殼體(27)，在所述壁部(28，30)上開有冷卻劑入口(34)和冷氣進(jìn)出口(35)，并設(shè)成具有循環(huán)通道(33)；被形成在冷卻劑入口兩側(cè)的壁部上的一對(duì)第一窄槽(36)，構(gòu)成第一接合點(diǎn)(37)，連接元件(45)被連接到該接合點(diǎn)(37)；被形成在冷卻劑出口兩側(cè)的壁部上的一對(duì)第二窄槽(38)，構(gòu)成第二接合點(diǎn)(39)，連接元件(46)被連接到該接合點(diǎn)(39)。
14.如權(quán)利要求13所述電子裝置，其特征在于連接元件(45，46)包括被裝配在第一窄槽(36)內(nèi)并與所述第一接合點(diǎn)連接的第一管接頭，以及被裝配在第二窄槽(38)內(nèi)并與所述第二接合點(diǎn)連接的第二管接頭。
15.如權(quán)利要求13或14所述電子裝置，其特征在于殼體(27)具有與所述發(fā)熱元件(21)熱連接的熱接收表面(27a)和具有比所述殼體更高導(dǎo)熱性并被嵌在該熱接收表面內(nèi)的板(48)。
全文摘要
一種電子裝置包括發(fā)熱元件、與該發(fā)熱元件熱連接的熱接收部分、用于將所述發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉的散熱部分以及用于使液體冷卻劑在所述熱接收部分和散熱部分之間循環(huán)的循環(huán)路徑。散熱部分包括設(shè)置在其內(nèi)的循環(huán)通道(60)、配備有冷卻劑入口(62)的第一區(qū)域A、配備有冷卻劑出口(64)的第二區(qū)域B。循環(huán)通道包括第一和第二循環(huán)通道(60a，60b)。第一循環(huán)通道從第一區(qū)域內(nèi)的冷卻劑入口延伸到遠(yuǎn)離冷卻劑入口的位置，當(dāng)再次通過冷卻劑入口之外后，到達(dá)第二區(qū)域。第二循環(huán)通道在第一循環(huán)通道和第二區(qū)域內(nèi)的冷卻劑出口之間延伸。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1484122SQ03127760
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者富岡健太郎, 久野勝美, 美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝