專利名稱：用于超移動應(yīng)用的蒸發(fā)冷卻和燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及無源冷卻裝置領(lǐng)域，更具體地涉及用于超移動應(yīng)用的蒸 發(fā)冷卻和燃料電池。
背景技術(shù)：
對功能更強(qiáng)大的手持電子設(shè)備的需求提出了在防止這些設(shè)備變得過熱而無法拿 握方面的問題。無源冷卻解決方案是優(yōu)選的，因?yàn)椴恍枰郊庸β?，而且消費(fèi)者傾向于討厭 風(fēng)扇的噪音。一般而言，如果使外殼溫度超過45°C，則該冷卻解決方案被認(rèn)為不可接受。附圖簡述在附圖各圖中通過示例而非限制說明了本發(fā)明，其中相同標(biāo)記指示相同元件，且 其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的具有蒸發(fā)冷卻和燃料電池的示例超移動 個人計(jì)算機(jī)的橫截面的圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的在圖1中描述的超移動個人計(jì)算機(jī)的外殼 的橫截面的圖示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的適用于實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻和燃料電池的示例 電子設(shè)備的框圖。詳細(xì)描述在下面的描述中，出于說明目的闡述了眾多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的全面理 解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施 例。在其他實(shí)例中，以框圖形式示出了結(jié)構(gòu)和設(shè)備以避免混淆本發(fā)明。在本說明書通篇中對“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合該實(shí)施例描述 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實(shí)施例中。因此，在本說明書通篇中各處 出現(xiàn)的短語“在一個實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”不一定全部指的是同一實(shí)施例。而且，特 定特征、結(jié)構(gòu)、或特性可按照任何合適的方式在一個或多個實(shí)施例中組合。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的具有蒸發(fā)冷卻的示例無源冷卻超移動個 人計(jì)算機(jī)的橫截面的圖示。如圖所示，超移動個人計(jì)算機(jī)100包括外殼102、機(jī)架104、集成 電路器件106、燃料電池108、顯示器110、燃料槽112、水連接114以及燃料輸入口 116中的 一個或多個。如參照圖2更詳細(xì)描述的外殼102為超移動個人計(jì)算機(jī)100提供蒸發(fā)冷卻。在一 個實(shí)施例中，外殼102被配置成握在人手中。如本文所使用的蒸發(fā)冷卻是通過水分蒸發(fā)帶 走熱量的冷卻解決方案，從而產(chǎn)生比自然對流和輻射好得多的效果。雖然被示為包圍機(jī)架 104，但外殼102可直接接觸集成電路器件106和/或電源108。機(jī)架104表示用于集成電路器件106、燃料電池108以及燃料槽112的框架。機(jī)架 104可由金屬組成，且可為印刷電路板(未示出)提供附連點(diǎn)。集成電路器件106表示超移動個人計(jì)算機(jī)100的功能部件，且在滿負(fù)荷工作時可 使用若干瓦電力，該電力變成熱。集成電路器件106可與未示出的熱沉耦合。
燃料電池108表示向集成電路器件106提供電力并產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物的電源。在 一個實(shí)施例中，燃料電池108是直接甲醇燃料電池。在另一個實(shí)施例中，燃料電池108是氫 燃料電池。燃料槽112可保存諸如甲醇或氫之類的燃料以供燃料電池108使用。顯示器110可以是為超移動個人計(jì)算機(jī)100提供圖形用戶界面的液晶顯示器 (LCD)。水連接114表示用于從燃料電池108向外殼102提供水副產(chǎn)物的導(dǎo)管，如參照圖 2更詳細(xì)地所示。燃料輸入口 116允許從例如甲醇容器的燃料源向燃料槽112補(bǔ)充燃料。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的在圖1中描述的超移動個人計(jì)算機(jī)的外殼 的橫截面的圖示。根據(jù)一個示例實(shí)施例，外殼102包括夾在防水層204與外層206之間的 一個或多個吸水層202。吸水層202表示能吸收并至少暫時儲水的材料或材料組合。在一個實(shí)施例中，吸 水層202是溫敏水凝膠，諸如Shin Kuwabara和Hitoshi Kubota的“通過光接枝合成的丙 烯酸接枝的羧甲基纖維素的吸水特性(Water-Absorbing Characteristics of Acrylic Acid-Grafted CarboxymethylCellulose Synthesized by Photografting)，，(Journal of Applied Polymer Science, Vol. 60，1965-1970 (1996))中描述的丙烯酸接枝的羧甲基纖維 素。在一個實(shí)施例中，吸水層202具有隨溫度變化的吸水性。在一個實(shí)施例中，吸水層202 的吸水性在較低溫度下較高，在較高溫度下較低，且在約30°C下吸水性有顯著下降。在一個 實(shí)施例中，吸水層202是海綿。吸水層202能從環(huán)境空氣吸水，或可能需要向其中添加液態(tài) 水。隨著超移動個人計(jì)算機(jī)100被使用且其內(nèi)部部件溫度升高，外殼102也將變暖。由 于吸水層202吸水性下降或由于其他原因，吸水層202中之前吸收的水然后可被釋放。所 釋放的水然后可能蒸發(fā)從而從外殼102帶走一些熱量。在一個實(shí)施例中，吸水層202的厚 度基于燃料電池108所產(chǎn)生的水量確定，以提供足夠的吸水量從而確保蒸發(fā)冷卻效果將可 行。在一個實(shí)施例中，吸水層202是一毫米厚。防水層204防止水接觸集成電路器件106。在一個實(shí)施例中，防水層204是塑料。 在另一個實(shí)施例中，防水層204是金屬。在一個實(shí)施例中，防水層204與機(jī)架104集成。防 水層204可包括開口，水連接114可通過該開口向吸水層202提供燃料電池108所產(chǎn)生的 水。外層206基本覆蓋吸水層202，且提供開口以供水進(jìn)入和離開吸水層202。在一個 實(shí)施例中，外層206是塑料。在另一個實(shí)施例中，外層206是橡膠。如圖所示，外層206包 括微孔208。為防止水在超移動個人計(jì)算機(jī)100不工作時從吸水層202逃逸，外層206可包 括可滑到外層206中的開口上方或合住這些開口的蓋子(未示出)。微孔208的直徑可足夠大以允許水通過，且足夠小以防止吸水層202的諸部分穿 過。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例的適用于實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻的示例電子設(shè)備的 框圖。電子設(shè)備300旨在表示任何廣泛的各種傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)電子設(shè)備、膝上設(shè)備、蜂窩電 話、無線通信訂戶單元、個人數(shù)字助理、或可受益于本發(fā)明的示教的任何電子設(shè)備。根據(jù)所 示的示例實(shí)施例，電子設(shè)備300可包括如圖3所示地耦合的處理器302、存儲器控制器304、 系統(tǒng)存儲器306、輸入/輸出控制器308、網(wǎng)絡(luò)控制器310以及輸入/輸出設(shè)備312中的一個或多個。電子設(shè)備300可包括燃料電池，且被如本發(fā)明的實(shí)施例先前描述的外殼封裝。處理器302可表示廣泛的各種控制邏輯中的任一種，這些控制邏輯包括但不限于 微處理器、可編程邏輯器件(PLD)、可編程邏輯陣列(PLA)、專用集成電路(ASIC)、微控制器 等等中的一種或多種，但本發(fā)明在此方面不受限制。在一個實(shí)施例中，處理器302是Intel 兼容處理器。處理器302可具有包含可被例如應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)調(diào)用的多個機(jī)器級指令 的指令集。存儲器控制器304可表示將系統(tǒng)存儲器306與電子設(shè)備300的其他部件相接口的 任何類型的芯片組或控制邏輯。在一個實(shí)施例中，處理器302與存儲器控制器304之間的 連接可稱為前端總線。在另一實(shí)施例中，存儲器控制器304可稱為北橋。系統(tǒng)存儲器306可表示用于存儲可能已被或?qū)⒈惶幚砥?02使用的數(shù)據(jù)和 指令的任何類型的存儲設(shè)備。通常，雖然本發(fā)明在此方面不受限制，但系統(tǒng)存儲器306 將包括動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)存儲器306可包括存儲 器總線DRAM (RDRAM)。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)存儲器306可包括雙倍數(shù)據(jù)速率同步 DRAM(DDRSDRAM)。輸入/輸出(I/O)控制器308可表示將I/O設(shè)備312與電子設(shè)備300的其他部件 相接口的任何類型的芯片組或控制邏輯。在一個實(shí)施例中，I/O控制器308可稱為南橋。在 另一實(shí)施例中，I/O控制器308可遵循PCI特別興趣組于2003年4月15日發(fā)布的外圍部 件互連(PCI)快速 (Express )基本規(guī)范修訂1.0a。網(wǎng)絡(luò)控制器310可表示允許電子設(shè)備300與其他電子設(shè)備或裝置通信的任何類型 的器件。在一個實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)控制器310可遵循電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)802. Ilb 標(biāo)準(zhǔn)(1999年9月16日批準(zhǔn)，作為對1999版本的ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 11的補(bǔ)充)。在另 一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)控制器310可以是以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡。輸入/輸出(I/O)設(shè)備312可表示向電子設(shè)備300提供輸入或處理來自電子設(shè)備 300的輸出的任何類型的設(shè)備、外設(shè)或部件。在上面的描述中，出于說明目的闡述了眾多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的全面理 解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明。在其它 實(shí)例中，以框圖形式示出了眾所周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。許多這些方法以它們最基本的形式進(jìn)行描述，但可對這些方法中的任一種添加或 刪除操作，且可對所描述的任一信息添加或減少信息，而不背離本發(fā)明的基本范圍。在本發(fā) 明的范圍和精神之內(nèi)，預(yù)期了本發(fā)明概念的任意數(shù)量的變型。在此方面，提供所示具體示例 實(shí)施例不是為了限制本發(fā)明而僅僅是說明本發(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍并非由以上所提供 的特定示例確定，而僅由所附權(quán)利要求的明語確定。
權(quán)利要求
一種被配置成握在人手中的裝置，包括集成電路器件；用于對所述集成電路器件供電的燃料電池，其中所述燃料電池產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物；機(jī)架，所述機(jī)架封裝所述集成電路器件和所述燃料電池；以及用于覆蓋所述機(jī)架的外殼，所述外殼包括被配置成防止水接觸所述集成電路器件的防水層和被配置成從所述電源吸水的吸水層。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述吸水層包括溫敏水凝膠。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述溫敏水凝膠包括丙烯酸接枝的羧甲基 纖維素。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括含有微孔的外層，所述微孔被配 置成允許水進(jìn)入和離開所述吸水層，所述外層基本覆蓋所述吸水層的外表面。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括燃料槽，所述燃料槽保存用于所 述燃料電池的燃料。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述外層中的輸入口，所述輸 入口用于將燃料源耦合到所述燃料槽。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燃料電池包括直接甲醇燃料電池。
8.一種裝置，包括 集成電路器件；用于對所述集成電路器件供電的電源，其中所述電源產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物； 機(jī)架，所述機(jī)架封裝所述集成電路器件和所述電源；以及用于封裝所述機(jī)架的外殼，所述外殼包括用于防止水接觸所述集成電路器件的裝置和 用于吸水的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括 用于覆蓋所述用于吸水的裝置的裝置；以及用于允許水傳入和傳出所述用于吸水的裝置的裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述用于吸水的裝置包括用于從環(huán)境空氣 吸水的裝置。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述用于吸水的裝置包括用于在高于約 30°C的溫度下釋放所吸收水的裝置。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述用于吸水的裝置包括用于吸收所述燃 料電池所產(chǎn)生的水的裝置。
13.一種電子設(shè)備，包括 網(wǎng)絡(luò)控制器；系統(tǒng)存儲器； 處理器；產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物的燃料電池；以及基本覆蓋所述網(wǎng)絡(luò)控制器、系統(tǒng)存儲器、處理器以及燃料電池的外殼，所述外殼包括防 水內(nèi)層、溫敏水凝膠中層以及包含微孔的外層。
14.如權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述溫敏水凝膠在低于約30°C的溫度下比在高于約30°C的溫度下能吸收更多水。
15.如權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述溫敏水凝膠能從所述燃料電池 吸收水。
全文摘要
在一些實(shí)施例中，提出了用于超移動應(yīng)用的蒸發(fā)冷卻和燃料電池。在此方面中，介紹了一種裝置，該裝置包括集成電路器件；對該集成電路器件供電的燃料電池，其中該燃料電池產(chǎn)生水作為副產(chǎn)物；機(jī)架，該機(jī)架封裝該集成電路和燃料電池；以及覆蓋機(jī)架的外殼，該外殼包括被配置成防止水接觸集成電路的防水層和被配置成吸水的水凝膠吸水層。還公開并聲明要求保護(hù)其它實(shí)施例。
文檔編號G06F3/033GK101978611SQ200980110582
公開日2011年2月16日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者C-C·謝, S·巴斯, X·胡, Z·李 申請人:英特爾公司