專利名稱：用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備，并且特別涉及適合于冷卻諸如安裝在例如膝上型計(jì)算機(jī)上的CPU等發(fā)熱元件的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備。
在本申請(qǐng)以下引用或者標(biāo)識(shí)的全部專利、專利申請(qǐng)、專利公開與科學(xué)論文等將按照參考文獻(xiàn)整體由此引用，以便更加全面描述本發(fā)明所屬的現(xiàn)有技術(shù)水平。
背景技術(shù)：
最近，隨著處理容量與處理速度的增加，在諸如PC的電子設(shè)備上安裝了諸如CPU等具有大功率消耗的發(fā)熱器。許多由發(fā)熱器產(chǎn)生的熱線性地增加。另一方面，鑒于熱可靠性與工作特性的溫度依賴性，電子設(shè)備中各種電子元件的工作溫度通常受到限制。因此，對(duì)于這些電子設(shè)備，建立從該設(shè)備中有效地排放該設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的熱量的技術(shù)是迫切的問題。
一般而言，在諸如PC等電子設(shè)備中，例如，金屬散熱片或者稱為熱管已被連接到CPU等，用來通過熱傳導(dǎo)將熱擴(kuò)散到電子設(shè)備的整個(gè)主體，或者電磁冷卻風(fēng)扇已被放置在主體上，用于將熱排放到其電子設(shè)備之外。
然而，例如，在以高密度封裝了電子元件的膝上型PC等中，電子設(shè)備內(nèi)的熱排放空間是有限的。因而，盡管傳統(tǒng)冷卻風(fēng)扇或者冷卻風(fēng)扇與熱管的結(jié)合對(duì)于功耗為30W左右的CPU具有適當(dāng)?shù)睦鋮s性能，對(duì)于功耗超過30W的CPU，將內(nèi)部熱量充分地排放到設(shè)備外部也是困難的。
具有大送風(fēng)性能的冷卻風(fēng)扇也是必要的，并且在電磁風(fēng)扇的情況中，例如，由例如旋轉(zhuǎn)葉片的風(fēng)聲產(chǎn)生的噪音引起了缺少風(fēng)扇的安靜。
此外，對(duì)于用作服務(wù)器的PC，對(duì)緊湊與安靜的需求隨著PC的滲透率的增加變得強(qiáng)烈。相應(yīng)地，對(duì)于膝上型PC，在散熱方面，也存在相同的問題。
已經(jīng)研制了公開于日本未決專利申請(qǐng)No.2002-94276與No.2002-94277的傳統(tǒng)電子設(shè)備的冷卻設(shè)備作為解決上述問題的方法。
圖1是示出了用于電子設(shè)備的傳統(tǒng)冷卻設(shè)備布置的剖視圖。
如圖1所示，傳統(tǒng)冷卻設(shè)備包括散熱片101、用于傳熱的熱排放管102以及強(qiáng)制冷卻構(gòu)件104。散熱片101在其中具有散熱部件，其接觸諸如CPU等高功耗設(shè)備。在散熱片101中形成液體流動(dòng)路徑105。液體流動(dòng)路徑105通過熱排放管102連接到強(qiáng)制冷卻單元104。強(qiáng)制冷卻單元104作為熱排放單元。強(qiáng)制冷卻單元104包括液體循環(huán)泵106、空氣冷卻風(fēng)扇103以及其中容納液體循環(huán)泵106和空氣冷卻風(fēng)扇103的殼體107。全部這些通過密封墊成為一體。
由具有高功耗的設(shè)備產(chǎn)生的熱傳遞到連接該設(shè)備的散熱片101，并且由此增加在散熱片101之內(nèi)的液體流動(dòng)路徑105中的液體的溫度。液體流動(dòng)路徑105中的液體由于液體循環(huán)泵106產(chǎn)生的壓力而通過熱排放管102被傳送到強(qiáng)制冷卻單元104。在強(qiáng)制冷卻單元104中，通過空氣冷卻風(fēng)扇103冷卻在液體流動(dòng)路徑105中升溫的液體，并且由此降低溫度。溫度降低的液體通過循環(huán)返回到散熱片101。另一方面，在強(qiáng)制冷卻單元104之內(nèi)的空氣，通過冷卻強(qiáng)制冷卻單元104中的液體升高其溫度，并通過空氣冷卻風(fēng)扇103排到殼體單元107之外。
然而，傳統(tǒng)冷卻設(shè)備包括散熱片101、作為熱排放單元的強(qiáng)制冷卻單元104以及連接兩者的熱排放管102。此外，例如，該設(shè)備還包括泵蓋與散熱蓋。因而，將該設(shè)備安裝與固定到電子設(shè)備主體是復(fù)雜的。而且，由于具有風(fēng)扇的空氣冷卻單元的設(shè)置位置局限于其中設(shè)置了液體循環(huán)泵106的強(qiáng)制冷卻單元104的附近，因此冷卻性能不充分。
此外，由于傳統(tǒng)冷卻設(shè)備配備用于強(qiáng)制空氣冷卻的液體循環(huán)泵106，因此與泵本身比較，泵單元變大且變復(fù)雜，從而該設(shè)備的整個(gè)構(gòu)造變厚。
而且，由于傳統(tǒng)冷卻設(shè)備帶有樹脂密封墊，因此該設(shè)備的冷卻劑在長(zhǎng)時(shí)間使用期間，由于泄漏到該設(shè)備之外而一點(diǎn)點(diǎn)地?fù)p失，由此冷卻性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
在上述狀態(tài)下，需要研制沒有上述問題的用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種沒有上述問題的用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備，其容易構(gòu)造和容易固定到電子設(shè)備，在熱傳導(dǎo)與散熱方面優(yōu)良，并且可能使設(shè)備的整個(gè)構(gòu)造較薄。
本發(fā)明提供了一種用于冷卻電子設(shè)備中的發(fā)熱部件的冷卻設(shè)備，包括用冷卻劑釋放由發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱的液體冷卻單元；以及用于將液體冷卻單元釋放的熱排放到大氣中的具有冷卻葉片組的空氣冷卻單元，其中空氣冷卻單元堆疊到液體冷卻單元上。
液體冷卻單元可包括通過接觸與連接發(fā)熱部件的方法之一來吸收熱量的熱吸收表面；沿著熱吸收表面形成的冷卻劑流動(dòng)于其中的流動(dòng)路徑；以及在流動(dòng)路徑之內(nèi)用于循環(huán)冷卻劑的液體冷卻泵。
通過連接具有溝槽的基底與熱吸收表面，可形成流動(dòng)路徑。
空氣冷卻葉片組與基底可以形成為一體。
在組成空氣冷卻葉片組的多個(gè)葉片當(dāng)中的至少一個(gè)葉片之內(nèi)可形成流動(dòng)路徑。
空氣冷卻單元可包括使空氣流動(dòng)到空氣冷卻葉片組的空氣冷卻風(fēng)扇。
空氣冷卻單元可包括完全覆蓋空氣冷卻葉片組的第一空氣通道，其中通過第一空氣通道控制由空氣冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流。
在液體冷卻單元中可形成用于將空氣提供到空氣冷卻單元的至少一個(gè)氣孔。
空氣冷卻葉片組可被劃分成多個(gè)組，其中為液體冷卻單元中的多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)形成將空氣提供到空氣冷卻葉片組的氣孔。
空氣冷卻單元還可包括覆蓋多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)的第二空氣通道，其中通過在多組空氣冷卻單元當(dāng)中沒有熱干擾的第二空氣通道控制由空氣冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流。
空氣冷卻單元還可包括在每個(gè)第二空氣通道中的空氣冷卻風(fēng)扇。
空氣冷卻單元可包括完全覆蓋空氣冷卻葉片組的第一空氣通道；覆蓋多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)的第二空氣通道；由第一空氣通道形成的公共氣流路徑；以及由多個(gè)第二流動(dòng)路徑形成的多個(gè)單獨(dú)氣流路徑。
空氣冷卻單元可包括在公共氣流路徑中布置的空氣冷卻風(fēng)扇，其中由空氣冷卻風(fēng)扇在每個(gè)單獨(dú)氣流路徑中產(chǎn)生氣流。
在單獨(dú)氣流路徑與公共氣流路徑之間的邊緣處的孔的剖面面積形成為根據(jù)和空氣冷卻風(fēng)扇的距離變得更大，從而單獨(dú)氣流路徑中的氣流量變得相等。
空氣冷卻單元可包括由支持構(gòu)件支持的壓電材料；以及送風(fēng)板，其結(jié)合到壓電材料，通過控制壓電材料的電壓，由壓電材料的振動(dòng)產(chǎn)生氣流。
送風(fēng)板的形狀可隨著離開壓電材料變寬。
送風(fēng)板可包括位于更靠近壓電材料一側(cè)的具有第一彈性常數(shù)的第一部件；以及位于更遠(yuǎn)離壓電材料一側(cè)的具有高于第一彈性常數(shù)的第二彈性常數(shù)的第二部件。
送風(fēng)板可包括位于更靠近壓電材料一側(cè)的具有第一厚度的第一部件；以及位于更遠(yuǎn)離壓電材料一側(cè)的具有厚于第一厚度的第二厚度的第二部件。
空氣冷卻單元的特征在于沿著氣流布置多個(gè)壓電風(fēng)扇，并且通過將壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的振動(dòng)相位改變1/2周期或者1/4周期來驅(qū)動(dòng)彼此相鄰布置的每個(gè)壓電風(fēng)扇。
流動(dòng)路徑可以以循環(huán)方式成為封閉回路，在部分封閉回路中，其中可形成具有比流動(dòng)路徑的剖面面積更小的剖面面積的微通道結(jié)構(gòu)。
通過結(jié)合布置多個(gè)窄溝槽的基底與熱吸收表面，可形成微通道結(jié)構(gòu)。
液體冷卻單元可包括具有板狀壓電元件的壓電泵作為驅(qū)動(dòng)源，其中通過壓電泵循環(huán)冷卻劑。
壓電泵可包括具有板狀葉片結(jié)構(gòu)的檢測(cè)閥的堆疊的板結(jié)構(gòu)，用于控制冷卻劑的流動(dòng)方向。
壓電泵可構(gòu)造在液體冷卻單元中，其中采用金屬材料將壓電泵與液體冷卻單元集成為一體。
壓電泵可包括用于導(dǎo)入與排出冷卻劑的多個(gè)泵構(gòu)件；以及用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵構(gòu)件的多個(gè)壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。
多個(gè)壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件以彼此不同的時(shí)序控制多個(gè)泵構(gòu)件的冷卻劑的導(dǎo)入與排出的時(shí)序。
壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行排出的時(shí)間是泵構(gòu)件的導(dǎo)入時(shí)間的兩倍以上。
液體冷卻單元可包括具有環(huán)面壓電激勵(lì)器的壓電泵作為驅(qū)動(dòng)源，其中通過壓電泵循環(huán)冷卻劑。
液體冷卻單元可包括通過發(fā)熱部件使冷卻劑蒸發(fā)來循環(huán)冷卻劑的蒸發(fā)方式泵。
蒸發(fā)方式泵可包括多個(gè)發(fā)熱部件，其中通過控制多個(gè)發(fā)熱部件的發(fā)熱時(shí)序來決定冷卻劑的流動(dòng)方向。
冷卻設(shè)備還可包括將空氣提供到用于循環(huán)冷卻劑的液體冷卻泵與空氣冷卻葉片組的空氣冷卻風(fēng)扇；以及驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵與空氣冷卻風(fēng)扇的電子控制電路，其中電子控制電路的輸入為直流電流。
電子控制電路可輸入關(guān)于發(fā)熱部件的溫度的信息，其中驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵與空氣冷卻風(fēng)扇，使得保持在發(fā)熱部件的上限之內(nèi)的最高溫度。
此外，本發(fā)明提供了安裝有根據(jù)本發(fā)明的任何一個(gè)制造的冷卻設(shè)備的電子設(shè)備。


圖1是示出了用于電子設(shè)備的傳統(tǒng)冷卻設(shè)備構(gòu)造的橫剖視圖。
圖2A是示出了在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的電子設(shè)備中構(gòu)造的冷卻設(shè)備的剖視圖。
圖2B是圖2A中示出的從冷卻設(shè)備背面看的透視圖。
圖2C是圖2B中示出的A-B線切割的剖視圖。
圖3A與3B是示出了圖2A與2B中示出的冷卻設(shè)備構(gòu)造的橫剖視圖。
圖4是示出了圖2A與2B中示出的冷卻設(shè)備的實(shí)際構(gòu)造的橫剖視圖。
圖5是示出了圖2A與2B中示出的冷卻設(shè)備實(shí)際構(gòu)造的橫剖視圖。
圖6是示出了圖2A，2B與2C中示出的冷卻設(shè)備的實(shí)際構(gòu)造的橫剖視圖。
圖7是圖6中示出液體冷卻設(shè)備的冷卻單元在C-D線剖面處從上面觀察的俯視平面圖。
圖8是示出了圖2中示出的空氣冷卻葉片組中形成的空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的構(gòu)造的橫剖視圖。
圖9A是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F剖面處的結(jié)構(gòu)的第一例子的部分剖視圖。
圖9B是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F剖面處的結(jié)構(gòu)的第二例子的部分剖視圖。
圖9C是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F剖面處的結(jié)構(gòu)的第三例子的部分剖視圖。
圖9D是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F剖面處的結(jié)構(gòu)的第四例子的部分剖視圖。
圖10A是示出了圖9A所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的A-A剖面處的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。
圖10B是示出了圖9B所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的A-A剖面處的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。
圖10C是示出了圖9C所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的A-A剖面處的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。
圖10D是示出了圖9D所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的A-A剖面處的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。
圖11是示出了用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇的壓電風(fēng)扇的構(gòu)造的透視圖。
圖12A是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)(air blowing)板的第一修改例子的平面圖。
圖12B是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第二修改例子的平面圖。
圖13A是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第三修改例子的平面圖。
圖13B是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第四修改例子的側(cè)視圖。
圖14是示出了使用多個(gè)壓電風(fēng)扇作為本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇例子的側(cè)視圖。
圖15A是示出了用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇的壓電風(fēng)扇修改例子的構(gòu)造的透視圖。
圖15B是示出了使用圖15A所示的多個(gè)壓電風(fēng)扇的例子的側(cè)視圖。
圖16是示出了用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的堆疊壓電泵的構(gòu)造的剖視圖。
圖17是示出了圖16所示的堆疊壓電泵的構(gòu)造的構(gòu)造圖。
圖18A是示出了用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的曲面壓電泵的堆疊結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖18B是圖18A所示的堆疊結(jié)構(gòu)的G-H剖視圖。
圖18C是圖18A所示的堆疊結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖19是示出了用于本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的蒸發(fā)方式泵的部分平面圖。
圖20A是示出了在某一時(shí)刻用于本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的蒸發(fā)方式泵蒸發(fā)狀態(tài)的橫剖視圖。
圖20B是示出了從圖20A所示狀態(tài)之后100毫秒時(shí)蒸發(fā)方式泵的蒸發(fā)狀態(tài)的橫剖視圖，蒸發(fā)方式泵用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵。
具體實(shí)施例方式
通過參考圖，將詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2A是示出了在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電子設(shè)備中固定的冷卻設(shè)備構(gòu)造的剖視圖。圖2B是圖2A中示出的從冷卻設(shè)備背面看的透視圖。圖2C是圖2B中示出的A-B線切割的剖視圖。
選用了筆記本型(note type)個(gè)人計(jì)算機(jī)(在下文中指的是筆記本PC)，用于說明通常的電子設(shè)備，用于安裝此實(shí)施例的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備。然而，該實(shí)施例用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的應(yīng)用不限于筆記本PC，而且可應(yīng)用于通過操作產(chǎn)生熱的設(shè)備。在筆記本PC中，如圖2A所示，在主板8上安裝CD-ROM3、PC卡4、HDD5、局部地產(chǎn)生熱的CPU 6與諸如芯片組等發(fā)熱部件7。在外部厚度為3到4厘米的箱2中放置主板。也就是說，在箱2限定的小空間范圍內(nèi)安裝多個(gè)電子元件。同時(shí)，在箱2外部上布置鍵盤11，盡管沒有示出，與諸如LCD等顯示器。
如圖2A、2B與2C所示，此實(shí)施例中用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備1包括液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12。在單元中形成液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12。在箱2中安裝的電子元件當(dāng)中，具有最大功耗并且在小區(qū)域局部地產(chǎn)生熱的元件為諸如CPU6與發(fā)熱部件7等發(fā)熱部件元件。液體冷卻單元9的熱吸收表面19接觸或者連接到諸如CPU等熱產(chǎn)生元件與發(fā)熱部件。例如，熱吸收表面可形成為蓋。為了說明在液體冷卻單元9范圍內(nèi)的流動(dòng)路徑10，圖2B示出了去掉熱吸收表面(即金屬蓋)19的狀態(tài)。實(shí)際上，結(jié)合與密封該表面，用于在冷卻設(shè)備1的下端形成蓋。
在液晶冷卻單元9中，諸如水、防凍液體等冷卻劑流動(dòng)的流動(dòng)路徑10沿著熱吸收表面(即金屬蓋)19放置。如圖2C所示，流動(dòng)路徑10形成了間隙，該間隙通過將熱吸收表面(即金屬蓋)19結(jié)合到其上形成溝槽的基底24的下表面來限定。流動(dòng)路徑10充滿冷卻劑?；?4與熱吸收表面(即金屬蓋)19由高傳導(dǎo)率的金屬，比如Cu、Al，制造。由CPU6、發(fā)熱部件7等產(chǎn)生的熱通過熱吸收表面(即金屬蓋)19傳遞到流動(dòng)路徑10與基底24中的冷卻劑。熱吸收表面(即金屬蓋)19使用諸如擴(kuò)散結(jié)合(即銅焊)、壓焊及O-ring結(jié)合的方法之一，結(jié)合到液體冷卻單元9的基底24。
在液體冷卻單元9中，布置由電磁泵組成的液體冷卻泵14用于循環(huán)流動(dòng)路徑10中的冷卻劑。通過用液體冷卻泵14循環(huán)冷卻劑，由諸如CPU6、發(fā)熱部件7等發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱由熱傳導(dǎo)熱擴(kuò)散到整個(gè)液體冷卻單元9。
在液體冷卻單元9中放置穿過熱吸收表面(即金屬蓋)19與液體冷卻單元9并到達(dá)空氣冷卻單元12的多個(gè)通氣孔15a～15e。多個(gè)通氣孔15a～15e位于從流動(dòng)路徑10排出的位置。通過在箱2中放置的空氣導(dǎo)入孔17，將冷卻空氣23導(dǎo)入到箱2，并且通過通氣孔15a～15e提供到空氣冷卻單元12。
根據(jù)圖2A、2B與2C，在空氣冷卻單元12中，空氣冷卻葉片組13a～13e由諸如Cu與Al的高傳導(dǎo)材料制造；空氣冷卻風(fēng)扇16用于排放圍繞葉片組的大氣中的空氣冷卻葉片組13a～13e的熱；空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20用于覆蓋空氣冷卻葉片組13a～13e的上表面，通過將冷卻空氣23從空氣冷卻單元12驅(qū)散到附近以避免冷卻性能的下降；并且葉片罩(空氣通道2)22a～22e形成冷卻空氣23的流動(dòng)路徑用于每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e，用來避免空氣冷卻葉片組13a～13e相互之間的熱交換。在采用諸如Cu與Al的金屬的單元中形成了空氣冷卻單元12的空氣冷卻葉片組13a～13e與液體冷卻單元9的基底24，因此液體冷卻單元9有效地傳遞到空氣冷卻單元12。
由CPU6與發(fā)熱部件7等產(chǎn)生的熱，通過熱傳導(dǎo)傳遞到使用液體冷卻泵14在流動(dòng)路徑10中循環(huán)的冷卻劑之后，利用在封閉單元中循環(huán)的冷卻劑的熱傳導(dǎo)而熱擴(kuò)散到整個(gè)液體冷卻單元9。熱擴(kuò)散的熱也傳遞到空氣冷卻單元12的空氣冷卻葉片組13a～13e。傳遞到空氣冷卻葉片組13a～13e的熱還通過由空氣冷卻風(fēng)扇16產(chǎn)生的冷卻的氣流23，熱排放到箱2之外。也就是說，冷卻空氣23在通過放置在箱2中的進(jìn)氣孔17而導(dǎo)入到箱2中之后，通過在液體冷卻單元9中設(shè)置的通氣孔15a～15e，擴(kuò)散到空氣冷卻葉片組13a～13e。此外，每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e的冷卻空氣23沒有相互熱干擾，并且該冷卻空氣23在經(jīng)過空氣冷卻風(fēng)扇16之后，通過箱2的排氣孔18，熱排放到箱2之外。
對(duì)于在電子設(shè)備主體中通常具有足夠自由空間的臺(tái)式PC，能夠通過僅具有空氣冷卻葉片組13a～13e作為空氣冷卻單元12的自然冷卻條件，對(duì)具有功耗大約為25W的CPU6進(jìn)行冷卻。然而，在諸如此實(shí)施例的箱2這樣的小空間內(nèi)安裝的功耗超過25W的電子元件的電子設(shè)備中，傳遞到空氣冷卻葉片組13a～13e的熱被限定在箱2之內(nèi)，因此為了避免箱2中溫度增加，需要空氣冷卻風(fēng)扇將熱排到箱2之外。
接著，將參照?qǐng)D3到圖5詳細(xì)說明冷卻設(shè)備中1的空氣冷卻單元12的實(shí)際構(gòu)造。圖3、圖4與圖5是示出了圖2A與圖2B中冷卻設(shè)備的實(shí)際構(gòu)造的橫剖視圖。
如圖2A與2B所示的空氣冷卻風(fēng)扇16，可如圖3A與3B所示那樣使用公知的DC風(fēng)扇21。如圖3A所示，如果可能，則可在液體冷卻單元9與空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20之間的空間布置DC風(fēng)扇21。如果在液體冷卻單元9與空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20之間的空間不可能布置DC風(fēng)扇21，則能夠如圖3B所示在空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20上布置DC風(fēng)扇21作為可選實(shí)施例。
而且，如圖2A與2B所示的空氣冷卻風(fēng)扇16，如圖4所示作為可選實(shí)施例，能夠在空氣冷卻單元12的風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e的冷卻空氣排氣口附近布置內(nèi)部空氣冷卻風(fēng)扇30a～30e。如果通過內(nèi)部空氣冷卻風(fēng)扇30a～30e形成冷卻空氣23的氣流，則由于風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e作為風(fēng)扇罩，所以不必布置空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20。
空氣冷卻單元12的空氣冷卻葉片組13a～13e由多個(gè)分開的葉片組組成，用于通過在液體冷卻單元9中形成的多個(gè)通氣孔，有效地引導(dǎo)冷卻空氣23流入。也就是說，將冷卻空氣23通過每個(gè)通氣孔15a～15e，分別被提供給每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e。然而，即使空氣冷卻葉片組13a～13e由多個(gè)分開的葉片組組成，每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e也由于CPU6與發(fā)熱部件7的發(fā)熱而相互熱干擾。然后，對(duì)應(yīng)每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e放置用于控制冷卻空氣23的氣流的多個(gè)風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e，以致經(jīng)過每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e的冷卻空氣23沒有提供到其它空氣冷卻葉片組13a～13e。
對(duì)于由空氣冷卻葉片組13a～13e與風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e控制的冷卻空氣23的氣流，放置了空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20，其完全地覆蓋空氣冷卻單元12，以避免在公共氣流路徑中流動(dòng)的冷卻空氣23擴(kuò)散，以更加有效地將熱排放到箱2之外。也就是說，通過空氣冷卻風(fēng)扇罩(空氣通道1)20，為在冷卻葉片組13a～13e中流動(dòng)的空氣形成了公共氣流路徑，并且還通過風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e形成了單獨(dú)氣流路徑，經(jīng)過每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e的空氣在該單獨(dú)氣流路徑中流動(dòng)。
此外，如圖5所示，如果空氣冷卻葉片組13a的葉片罩22a與DC風(fēng)扇之間的間隙稱作葉片間隙40a，如果葉片罩22a與空氣冷卻葉片組13b～13d的葉片罩22b～22d之間的間隙稱作葉片間隙40b～40d，并且如果葉片罩22b～22d與空氣冷卻葉片組13e的葉片罩22e之間的間隙稱作葉片間隙40e，則葉片間隙40b～40d大于葉片間隙40a，并且葉片間隙40e還大于葉片間隙40b～40d。也就是說，葉片間隙40a～40e與打開到公共氣流路徑的孔徑隨著到DC風(fēng)扇21距離的增加而變大。也就是說，冷卻空氣23是通過多個(gè)通氣孔15a～15e提供的并且在由風(fēng)扇罩(空氣通道2)22a～22e形成的單獨(dú)氣流路徑中存在的空氣冷卻葉片組13a～13e中流動(dòng)，冷卻空氣23的體積是通過控制孔徑的面積來控制的，從而在每個(gè)空氣冷卻葉片組13a～13e的冷卻空氣23的體積變得相同，由此控制了壓力。因此，在空氣冷卻葉片組13a～13e中經(jīng)過的冷卻空氣23的流速(flow rate)可保持恒定。
將參照?qǐng)D6與圖7詳細(xì)說明冷卻設(shè)備1的液體冷卻單元9的實(shí)際構(gòu)造。
圖6是示出了圖2A、圖2B與圖2C中示出的冷卻設(shè)備實(shí)際構(gòu)造的橫剖視圖。圖7是圖6中示出冷卻設(shè)備的液體冷卻單元在C-D剖面處從上面觀察的俯視平面剖視圖。
圖2A、圖2B與圖2C中示出的液體冷卻單元9的液體冷卻泵14可包括圖6與圖7中示出的液體驅(qū)動(dòng)泵50，其放置在與空氣冷卻葉片組13a～13e集成的流動(dòng)路徑10中。使用放置在流動(dòng)路徑10中的液體驅(qū)動(dòng)泵50，冷卻劑可在小封閉空間之內(nèi)循環(huán)而不用通過例如管子來連接流動(dòng)路徑10中的冷卻劑與液體驅(qū)動(dòng)泵50。
如圖7所示，流動(dòng)路徑10包括回路流動(dòng)路徑60，其以循環(huán)方式封閉?；芈妨鲃?dòng)路徑60形成為避開在液體冷卻單元9中放置的多個(gè)通氣孔15a～15e的封閉的回路，并且對(duì)整個(gè)冷卻設(shè)備1具有熱擴(kuò)散功能。此外，為了快速傳遞由CPU6等產(chǎn)生的熱，與CPU6等的區(qū)域相比較，對(duì)應(yīng)CPU6等的回路流動(dòng)路徑60的區(qū)域，在寬度上更長(zhǎng)(即圖7中上下方向)。
如圖7所示，在對(duì)應(yīng)CPU6的區(qū)域中放置微通道61，CPU6在安裝的電子元件當(dāng)中產(chǎn)生最大的熱。微通道61位于吸收表面(即金屬蓋)19附近，并且由在基底24上形成的多個(gè)寬度小于等于1毫米的細(xì)微溝槽組成。微通道61由剖面小于回路流動(dòng)路徑60的剖面的多個(gè)細(xì)微流動(dòng)路徑組成，由此通過增加微通道61的流速，導(dǎo)致熱交換率的增加。然而，由于在微通道61中流動(dòng)阻力(flow resistance)增加，因此應(yīng)限定在CPU6周圍的區(qū)域。
例如，使用了單位體積具有大熱容的水作為回路流動(dòng)路徑60中的冷卻劑，由此與使用空氣等的情況比較，可顯著地增加散熱性能。此外，通過使回路流動(dòng)路徑60的長(zhǎng)度比CPU6的尺寸長(zhǎng)，可以增加與在回路流動(dòng)路徑60之內(nèi)循環(huán)的冷卻劑的接觸面積，由此導(dǎo)致有效的熱傳遞。然而，如果接觸面積增加得大于所需要的，則增加了由于流動(dòng)阻力導(dǎo)致的壓力損失。如果壓力損失超過液體驅(qū)動(dòng)泵50的能力，則冷卻劑不能循環(huán)，并且散熱性能降低。因此考慮到散熱性能、壓力損失以及液體驅(qū)動(dòng)泵50的能力，使用最優(yōu)的接觸面積。
接著，將參照?qǐng)D8與圖9詳細(xì)說明其中放置了空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70的空氣冷卻葉片組13a～13e的例子。
圖8是示出了圖2中示出的空氣冷卻葉片組中放置的空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑的構(gòu)造的橫剖視圖。圖9A是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F線切割的構(gòu)造的第一例子的部分剖視圖。圖9B是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F線切割的構(gòu)造的第二例子的部分剖視圖。圖9C是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F線切割的構(gòu)造的第三例子的部分剖視圖。圖9D是示出了圖8所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在E-F線切割的構(gòu)造的第四例子的部分剖視圖。圖10A是示出了圖9A所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在A-A線切割的構(gòu)造的部分剖視圖。圖10B是示出了圖9B所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在A-A線切割的構(gòu)造的部分剖視圖。圖10C是示出了圖9C所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在A-A線切割的構(gòu)造的部分剖視圖。圖10D是示出了圖9D所示空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑在A-A線切割的構(gòu)造的部分剖視圖。
如圖8所示，在空氣冷卻葉片組13a～13e的多個(gè)葉片當(dāng)中的至少一個(gè)葉片之內(nèi)形成冷卻劑流動(dòng)于其中的空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70。如果如圖8所示在空氣冷卻葉片組13a和13e之內(nèi)形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70，則由于諸如水密封的冷卻劑在空氣冷卻單元12的空氣冷卻葉片組13a與13e和液體冷卻單元9中循環(huán)，所以增加了熱排放效果。如圖9A所示，在部分空氣冷卻葉片組13a之內(nèi)可形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70。如圖9B所示，也可在全部空氣冷卻葉片組13a之內(nèi)形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70。而且，如圖9C與圖9D所示，由于采用空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70增加了空氣冷卻性能，因此可降低空氣冷卻葉片組13a的數(shù)量。
此外，在圖10中A-A′剖面所示板狀空氣冷卻葉片組13a之內(nèi)可形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70。也可形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70，使得流動(dòng)路徑70本身起到空氣冷卻葉片組13a的作用，如圖10B中A-A′剖面與圖10C中A-A′剖面所示。而且，當(dāng)空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70用作空氣冷卻葉片組13a時(shí)，優(yōu)選的是通過在空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70的空間之內(nèi)放置用金屬網(wǎng)形成的散熱器結(jié)構(gòu)來增加空氣冷卻性能，如圖10D中A-A′剖面所示。
將參照?qǐng)D11、12A、12B、13A、13B、14、15A與15B詳細(xì)說明可用作空氣冷卻風(fēng)扇16的壓電風(fēng)扇的構(gòu)造。
圖11是示出了用作本發(fā)明電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇的壓電風(fēng)扇的構(gòu)造的透視圖。圖12A是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第一修改的俯視平面圖。圖12B是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第二修改的俯視平面圖。圖13A是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第三修改的平面圖。圖13B是示出了圖11所示壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的第四修改的平面圖。圖14是示出了使用多個(gè)壓電風(fēng)扇作為本發(fā)明電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇的例子的側(cè)視圖。圖15A是示出了用作本發(fā)明電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的空氣冷卻風(fēng)扇的壓電風(fēng)扇的修改例子的構(gòu)造的透視圖。圖15B是示出了使用圖15A所示多個(gè)壓電風(fēng)扇的例子的側(cè)視圖。
壓電風(fēng)扇200可用作圖2A與圖2B所示本實(shí)施例電子設(shè)備的冷卻設(shè)備1的空氣冷卻風(fēng)扇16。參照?qǐng)D11，可以看出構(gòu)造壓電風(fēng)扇200，使得送風(fēng)板202連接到壓電元件201的一端，并且壓電元件201的另一端固定到支架203。通過操控壓電元件201，送風(fēng)板202上下振動(dòng)，導(dǎo)致送風(fēng)。
圖12A是具有梯形板的送風(fēng)板202的第一修改例子，其寬度隨著到達(dá)端部而線性地變寬。圖12B是具有梯形板的送風(fēng)板202的第二修改例子，其寬度隨著到達(dá)端部而非線性地變大。當(dāng)壓電風(fēng)扇200采用送風(fēng)板202的第一或者第二修改例子時(shí)，從側(cè)面區(qū)域進(jìn)入空氣變得容易，由此可送入許多空氣。因此，在兩種情況下可增加壓電風(fēng)扇200的送風(fēng)量。
壓電風(fēng)扇200可具有結(jié)合多種材料與厚度的結(jié)構(gòu)。在如圖13A所示的第三修改例子中，送風(fēng)板202分別由具有不同彈力的送風(fēng)板202a與送風(fēng)板202b組成。具有開口端的用于送風(fēng)的送風(fēng)板202b的彈性常數(shù)小于連接到壓電元件201的送風(fēng)板202a的彈性常數(shù)。在如圖13B所示的第四修改例子中，比送風(fēng)板202更薄的薄送風(fēng)板204連接到送風(fēng)板202。在第四修改例子中，由于薄送風(fēng)板204比送風(fēng)板202更薄，所以薄送風(fēng)板204比送風(fēng)板202更容易彎曲。當(dāng)壓電風(fēng)扇200采用送風(fēng)板202的第三與第四修改例子時(shí)，在兩種情況下可增加壓電風(fēng)扇200的送風(fēng)量。
使用多個(gè)壓電風(fēng)扇200用作空氣冷卻風(fēng)扇16，能夠穩(wěn)定空氣流速。例如，根據(jù)圖14所示空氣冷卻風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)，沿著在氣流兩側(cè)具有壁205的氣流方向以恒定間隔布置多個(gè)壓電風(fēng)扇200a～200e。此外，通過使壓電風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)相位彼此改變1/2，可得到比單獨(dú)的壓電風(fēng)扇更穩(wěn)定的空氣流量。
根據(jù)圖15中所示壓電風(fēng)扇，送風(fēng)板202連接到壓電元件201。此外，薄送風(fēng)板204連接到送風(fēng)板202的側(cè)面。圖15B是示出了沿著氣流布置具有圖15A所示的薄送風(fēng)板204的結(jié)構(gòu)的多個(gè)壓電風(fēng)扇的示意圖。在此例子中，布置壓電風(fēng)扇200a～200e，并且通過使壓電風(fēng)扇的每個(gè)相位改變1/4來操作。采用此結(jié)構(gòu)與布置，可穩(wěn)定氣體流量。
接著，將參照16、17、18A、18B與18C詳細(xì)說明應(yīng)用于圖2A與2B所示的液體冷卻泵14的壓電泵的構(gòu)造。
圖16是示出了用作本發(fā)明電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的堆疊壓電泵的構(gòu)造的剖視圖。圖17是示出了圖16所示堆疊壓電泵的構(gòu)造的構(gòu)造圖。圖18A是示出了用作本發(fā)明電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的環(huán)面壓電泵的堆疊結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖18B是圖18A所示沿著G-H線切割的堆疊結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖18C是圖18A所示堆疊結(jié)構(gòu)的仰視圖。
為了得到具有低噪音、薄主體與高性能的冷卻設(shè)備，并且激勵(lì)熱液體的循環(huán)，泵激勵(lì)冷卻劑循環(huán)的作用是十分重要的。此外，考慮到需要便攜性的小尺寸電子設(shè)備，該便攜性是重要的，由此使用電池和諸如AC-DC適配器等商用電源作為電能能源。由于電池的電能存儲(chǔ)容量有限，因此冷卻設(shè)備的功耗必須最小化。由泵驅(qū)動(dòng)源的熱生成導(dǎo)致冷卻劑溫度的增加，由此此導(dǎo)致?lián)Q熱性能降低。因此，需要使用具有從電能到機(jī)械能的高轉(zhuǎn)換效率的泵驅(qū)動(dòng)源。通常，使用壓電陶瓷的壓電激勵(lì)器已經(jīng)公知作為具有從電能到機(jī)械能的高轉(zhuǎn)換效率的設(shè)備。通過操作附著到例如金屬板上的極化的壓電陶瓷，使極化的壓電陶瓷能夠產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。具有堆疊板結(jié)構(gòu)的壓電激勵(lì)器特征是位移不是很大，其可較薄，功率生成大，以及易于高頻操作。
然而，對(duì)于利用壓電激勵(lì)器的彎曲運(yùn)動(dòng)的壓電泵，為了在一個(gè)方向中引導(dǎo)流動(dòng)需要檢測(cè)閥。于是，必須防止由其質(zhì)量引起的流動(dòng)速度的延遲和壓力損失的產(chǎn)生。如果壓電泵單元的連接部件與流動(dòng)路徑由諸如樹脂等的彈性材料形成，則可產(chǎn)生壓力損失。此外，在連接部件處使用的彈性材料在長(zhǎng)時(shí)間期間可退化。結(jié)果，例如，可引起冷卻劑從每個(gè)部件泄漏與揮發(fā)。在冷卻劑被密封于其中的冷卻設(shè)備的冷卻劑循環(huán)類型中，檢測(cè)閥間歇地操作。那么，得到恒定的流速是困難的。此外，在封閉的循環(huán)冷卻設(shè)備中，對(duì)于流動(dòng)路徑中的冷卻劑中產(chǎn)生的泡沫引起的壓力損失，防范措施是必要的。許多熱生成源的熱隨著時(shí)間改變。根據(jù)熱量的改變，組成冷卻設(shè)備的材料的諸如粘度與熱膨脹等物理性能由于冷卻設(shè)備中冷卻劑循環(huán)的溫度變化而變化，由此由于壓力波動(dòng)可能發(fā)生流速的變化。如果在泵下面布置檢測(cè)閥，則由于檢測(cè)閥而使泵難以變薄。因此，如果本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備1采用壓電泵，則必須解決上述問題。
如圖16所示，作為應(yīng)用于本發(fā)明的堆疊式壓電泵，可使用具有兩個(gè)壓力室的堆疊板結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一彎曲型壓電泵。統(tǒng)一彎曲型壓電泵隨著各自壓力板113、114的伸展運(yùn)動(dòng)，通過入口162將液體導(dǎo)入到壓力室122、123，并且通過出口163將液體從壓力室122、123排出。在壓力室122、123中，分別放置用于限定液體流動(dòng)方向的導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133與排出檢測(cè)閥154、155。在圖16中，在右側(cè)與左側(cè)上分別布置入口162與出口163。但是，入口162與出口163連接在遠(yuǎn)離泵的位置。圖16中的箭頭示出了液體的流動(dòng)方向。此外，統(tǒng)一彎曲型壓電泵以類似于如圖6所示的液體驅(qū)動(dòng)泵50的方式包括在液體冷卻單元9中。由于采用諸如Al、不銹鋼與Cu的金屬材料將統(tǒng)一彎曲型壓電泵與液體冷卻單元9集成為一個(gè)單元，因此防止了壓力損失。
通過入口162流入的液體的流動(dòng)速率在空室166處減速，并且通過導(dǎo)入孔142、143達(dá)到導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133。同時(shí)，導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133朝向壓力室122、123臺(tái)起，并且液體到達(dá)壓力室122、123。在壓力室122、123中，通過壓電板113、114的伸展運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)板115的彎曲振動(dòng)。然后，液體受壓，但由于導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133的落下關(guān)閉了導(dǎo)入孔142、143，所以液體沒有回流。同時(shí)，由于排出檢測(cè)閥154、155落下，因此液體經(jīng)過排出孔144、145通過出口163排出。導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133與排出檢測(cè)閥154、155通過使用諸如板形葉片結(jié)構(gòu)，制造得較薄，因此它們可快速操作而不會(huì)妨礙液體運(yùn)動(dòng)。
將參照?qǐng)D17詳細(xì)說明統(tǒng)一彎曲型壓電泵的實(shí)際制造方法。
壓電板113、114由鋯鈦酸鉛基(lead zirconate titanate-based)陶瓷材料制成。壓電陶瓷材料長(zhǎng)為15mm，寬為15mm并且厚度為0.1mm，并且以煅燒方法在兩個(gè)主表面上形成銀電極。同時(shí)，例如，導(dǎo)電的金、鎳、鉻、銅、銀、鈀合金與鉑可用作電極。此外，例如，濺射、鍍、蒸發(fā)與化學(xué)氣相淀積可用作電極形成方法。不影響性能地在壓電板113、114上形成電極，壓電板113、114采用丙烯基粘結(jié)劑或者聚酰亞胺基粘結(jié)劑結(jié)合到振動(dòng)板115。在此實(shí)施例中，用機(jī)械加工制備了壓電板113、114。然而，如果氧化鋯陶瓷或者硅用作振動(dòng)板115，則能夠使用印刷煅燒(print-calcined)方法、濺射方法、溶膠/凝膠方法或者化學(xué)氣相淀積方法，將壓電陶瓷集成為一體。
如圖17所示，振動(dòng)板115由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.05mm的Al制成，壓力室板121由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.2mm的Al制成，上檢測(cè)閥板131由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.5mm的Al制成，中間檢測(cè)閥板141由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.2mm的Al制成，下檢測(cè)閥板151由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.1mm的Al制成，導(dǎo)入/排出板161由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.4mm的Al制成，彈性板171由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為0.1mm的Al制成，并且剛性板181由長(zhǎng)為50mm、寬為50mm與厚度為1mm的Al制成，使用擴(kuò)散結(jié)合技術(shù)將它們堆疊為一體。整個(gè)厚度為2.55mm，導(dǎo)致薄泵的實(shí)現(xiàn)。
壓電板113、114結(jié)合到對(duì)應(yīng)壓力室122、123的振動(dòng)板115上的位置。電源111、112連接到壓電板113、114。此外，在壓力室板121上形成了尺寸為寬15mm與長(zhǎng)15mm的壓力室122、123，在上檢測(cè)閥板131上形成了導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133與排出孔144、145，在中間檢測(cè)閥板141上形成了導(dǎo)入孔142、143與排出孔144、145，在下檢測(cè)閥板151上形成了排出檢測(cè)閥154、155與導(dǎo)入孔142、143，在導(dǎo)入/排出板161上形成了入口162與導(dǎo)入流動(dòng)路徑164、出口163與排出流動(dòng)路徑164以及空室166，并且在剛性板181上形成了彈性板182。導(dǎo)入孔142、143與排出孔144、145直徑為5mm，導(dǎo)入檢測(cè)閥132、133與排出檢測(cè)閥154、155的尺寸為長(zhǎng)10mm、寬6mm，并且它們的端部分別布置在密封每個(gè)導(dǎo)入孔與排出孔的位置。如果通過接連地堆疊壓電陶瓷與電極而形成該結(jié)構(gòu)，則壓電板113、114能夠在低電壓下工作。而且，如果通過在上下兩側(cè)將振動(dòng)板115夾在壓電板113與壓電板114中間而采用雙壓電晶片結(jié)構(gòu)，則可增加液體的導(dǎo)入與排出壓力。
如圖17所示，兩個(gè)或者多個(gè)壓力室122、123形成為多個(gè)泵單元。使用至少兩個(gè)泵，當(dāng)一個(gè)泵單元排出液體時(shí)，另一個(gè)泵單元導(dǎo)入液體，并且這一次導(dǎo)入液體的泵單元排出液體，排出液體的另一個(gè)泵單元導(dǎo)入液體。通過結(jié)合上述方式來操作兩個(gè)泵單元，可保持液體流速恒定。
作為例子，通過將用于液體導(dǎo)入操作的50V的DC、幅度50V且10kHz的半周期電場(chǎng)AC施加于壓電板113、114，并且還通過施加用于液體排出操作的50V的DC、具有與液體導(dǎo)入操作相反相位的幅度為50V且5kHz的AC，來操作壓電泵。通過控制兩個(gè)泵，以相互反相操作，也就是相互交替操作，可穩(wěn)定流速。此外，通過電源111、112的控制，使得液體的導(dǎo)入時(shí)間多于液體排出時(shí)間的兩倍。由于上述原因，因?yàn)榉€(wěn)定了由排出引起的泵室中的紊流(turbulent flow)，提高了排出效率。如果下檢測(cè)閥板151、導(dǎo)入/排出板161、彈性板171與剛性板181由金屬材料制成并且與冷卻劑循環(huán)單元合為一體，則不需要傳統(tǒng)技術(shù)中示出的連接部件，并且因此可避免由于連接部件導(dǎo)致的壓力損失。此外，由于樹脂沒有用作連接部件，因此防止了由于長(zhǎng)期使用引起樹脂破裂而導(dǎo)致液體泄漏與蒸發(fā)。
對(duì)于液體冷卻泵14，如圖18A、18B與18C所示，可使用放置環(huán)面壓電激勵(lì)器的壓電泵。放置環(huán)面壓電激勵(lì)器的壓電泵通過改變驅(qū)動(dòng)形成環(huán)面壓電激勵(lì)器的壓電板的相位，順序地彎曲每個(gè)壓電板，產(chǎn)生行波。采用上述方法，流動(dòng)路徑中的液體以一個(gè)方向循環(huán)而沒有使用檢測(cè)閥。
如圖18A所示，采用上保護(hù)板191與下保護(hù)板193兩個(gè)保護(hù)板密封了流動(dòng)路徑192。如圖18B所示，在下保護(hù)板193的底面布置環(huán)面壓電激勵(lì)器194，并且它們沿圖18C所示的流動(dòng)路徑192的環(huán)面部分相互結(jié)。例如，通過依次以相反極性布置壓電激勵(lì)器194的每個(gè)部件，并且也通過改變相位將電場(chǎng)施加于每個(gè)部件，壓電激勵(lì)器194產(chǎn)生類似于行波的上下伸展運(yùn)動(dòng)，由此在流動(dòng)路徑192中保留的液體沿著環(huán)面流動(dòng)路徑產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，由此液體的導(dǎo)入與排出同時(shí)發(fā)生于圖18C左側(cè)所示的流動(dòng)路徑，并且由此導(dǎo)致液流是一個(gè)方向。可實(shí)現(xiàn)這樣的泵其通過使用壓電激勵(lì)器194的運(yùn)動(dòng)而省略檢測(cè)閥，并且使包括在流動(dòng)路徑192中產(chǎn)生的泡沫的液體循環(huán)。
將參照?qǐng)D19與圖20詳細(xì)說明蒸發(fā)方式泵的構(gòu)造，該泵使用液體的沸騰與蒸發(fā)，并且應(yīng)用于液體冷卻泵。
圖19是示出了用于本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵的蒸發(fā)方式泵構(gòu)造的部分平面圖。圖20A是示出了在某一時(shí)刻，用于本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵蒸發(fā)方式泵的蒸發(fā)狀態(tài)的橫剖視圖。圖20B是示出了從圖20A的狀態(tài)之后100毫秒的時(shí)刻蒸發(fā)方式泵的蒸發(fā)狀態(tài)的橫剖視圖，該蒸發(fā)方式泵用作本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備的液體冷卻泵。
根據(jù)其中示出了液體冷卻泵14的蒸發(fā)方式泵的圖19，形成了從液體的主流301分支的輔助流302，并且發(fā)熱部件303布置在輔助流302中。如果接觸到發(fā)熱部件303液體的溫度由于具有發(fā)熱部件303的電源的發(fā)熱部件的溫度升高，而超過沸騰溫度，則液體沸騰，由此產(chǎn)生蒸汽305。結(jié)果，產(chǎn)生液體流。在輔助流302中的發(fā)熱部件303前面，布置用于防止液體回流的檢測(cè)閥304。因此，控制液體以一個(gè)方向流動(dòng)。通常，如果液體由于沸騰而蒸發(fā)，則蒸汽的體積基本上變得大于液體的體積。那么，如果在封閉的流動(dòng)路徑中的液體加熱時(shí)部分沸騰，則液體由于蒸發(fā)的膨脹而撲出。連續(xù)地實(shí)施此過程并且通過在部分流動(dòng)路徑布置檢測(cè)閥結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)液體的泵送功能。
在圖20A與圖20B中，示出了放置多個(gè)發(fā)熱部件303的蒸發(fā)方式泵的構(gòu)造?？拷髁?01中的液體并排布置五個(gè)發(fā)熱部件303。圖20A示出了在某一時(shí)刻蒸發(fā)的狀態(tài)，和從每個(gè)發(fā)熱部件頂部產(chǎn)生流。圖20B示出了從圖20A的狀態(tài)之后100毫秒時(shí)的蒸發(fā)狀態(tài)。如果協(xié)調(diào)發(fā)熱部件的蒸發(fā)的時(shí)序，使得液體以所需方向流，則可形成液體流動(dòng)。也就是說，與圖20A所示的蒸汽305比較，在圖20B所示狀態(tài)中蒸發(fā)的蒸汽305移動(dòng)到左側(cè)。繼續(xù)此過程，如圖20A與圖20B中箭頭所示，液體可從右到左流動(dòng)。
在上述實(shí)施例中，例如，DC風(fēng)扇21與壓電風(fēng)扇200可用作空氣冷卻風(fēng)扇，并且電磁泵、壓電泵與蒸發(fā)方式泵用作液體冷卻泵。然而，它們的組合是可選的。
通過將本發(fā)明的冷卻設(shè)備1安裝在任何電子設(shè)備上能夠證明其有效性。例如，由于筆記本PC等具有足夠的大功耗并且主體小而薄，因此本發(fā)明冷卻設(shè)備的效果足夠大。例如，如果使用尺寸為厚度5mm且長(zhǎng)和寬大約100mm×200mm的本發(fā)明的冷卻設(shè)備，則可冷卻功耗大約為40W的CPU。因此，安裝本發(fā)明的冷卻設(shè)備的筆記本PC可制造得小、薄且噪聲低，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)消費(fèi)者有吸引力的筆記本PC。冷卻設(shè)備1還能夠安裝在其它電子設(shè)備上，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、等離子顯示器、投影儀與家用服務(wù)器，從而如筆記本PC的情況一樣，實(shí)現(xiàn)小、低噪聲與高冷卻性能的設(shè)備。
為了說明本發(fā)明的冷卻設(shè)備的冷卻性能，通過在液體冷卻單元9的流動(dòng)路徑10中密封至少20毫升冷卻水，并且通過以10～20毫升/分鐘的流速循環(huán)冷卻水，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了不用空氣冷卻單元時(shí)，具有大約25W功耗的CPU的最大溫度可抑制在90℃或更低，其中液體冷卻單元9的輪廓尺寸為200mm×100mm，厚度為1mm。因此，與可冷卻功耗大約為25W的CPU的傳統(tǒng)熱管技術(shù)與強(qiáng)制空氣冷卻技術(shù)相比較，液體冷卻單元的體積與單元本身可分別制造為大約1/5和更薄。
此外，在結(jié)合輪廓尺寸為200mm×100mm，厚度為1mm的本發(fā)明液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12的構(gòu)造中，通過在液體冷卻單元9的流動(dòng)路徑10中密封至少20毫升冷卻水并且以10～20毫升/分鐘的流速循環(huán)冷卻水，并且還通過用具有葉片組、空氣通道1與空氣通道2的空氣冷卻單元12中布置的空氣風(fēng)扇，產(chǎn)生大約0.8米/秒的強(qiáng)迫空氣對(duì)流，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了具有大約40W功耗的CPU最大溫度可抑制在90℃或更低。因此，與可冷卻功耗大約為40W的CPU的傳統(tǒng)強(qiáng)制空氣冷卻技術(shù)比較，液體冷卻單元的體積可制造為大約1/10，并且該單元可制造得薄。
關(guān)于液體冷卻設(shè)備的噪聲，通過使用上述實(shí)施例中描述的壓電技術(shù)作為內(nèi)部空氣冷卻風(fēng)扇30與液體驅(qū)動(dòng)泵50的驅(qū)動(dòng)源，本發(fā)明液體冷卻設(shè)備操作中的噪聲水平可抑制在30dB或更低，其中內(nèi)部空氣冷卻風(fēng)扇30布置在冷卻設(shè)備1的空氣冷卻單元12中并且液體驅(qū)動(dòng)泵50布置在液體冷卻單元9中。在冷卻功耗大約為40W的CPU的傳統(tǒng)強(qiáng)制空氣冷卻技術(shù)中，使用至少兩個(gè)DC風(fēng)扇，例如，在筆記本PC的情況下。其噪聲水平達(dá)到大約40dB。如上所述，此實(shí)施例中的噪聲水平已得到大的改善。因此，安裝本發(fā)明冷卻設(shè)備的筆記本PC可用于禁止噪聲產(chǎn)生的公共場(chǎng)所，例如圖書館、醫(yī)院等。
關(guān)于冷卻設(shè)備1的液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12的制造方法，使用金屬材料，例如Cu、Al與不銹鋼，并且類似于傳統(tǒng)散熱設(shè)備的制造技術(shù)，例如通用壓鑄(die-cast)技術(shù)、沖模(die)技術(shù)與腐蝕技術(shù)，可應(yīng)用于將液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12制造為一體。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，堆疊液體冷卻單元9與空氣冷卻單元12，板狀的形狀或者接近板狀的形狀可用于每個(gè)元件，采用堆疊將每個(gè)元件制成一體，并且由此整個(gè)形狀可制成扁平狀。而且，在熱傳導(dǎo)與散熱方面優(yōu)良，可用于使得整個(gè)構(gòu)造制得較薄，并且容易制造與固定到電子設(shè)備。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，通過將液體驅(qū)動(dòng)泵50與液體冷卻單元9集成，改善了設(shè)計(jì)自由度，由此可使得整個(gè)厚度能夠制造得較薄，小于等于10mm，或者小于等于5mm，并且由此可改善在電子設(shè)備上安裝的自由度。
根據(jù)實(shí)施例，在空氣冷卻單元12中，通過設(shè)置公共氣流路徑，用于使經(jīng)過單獨(dú)氣流路徑的空氣流動(dòng)，以及通過形成多個(gè)單獨(dú)氣流路徑來設(shè)置用于導(dǎo)入沒有變熱的空氣的通氣孔，可將從有限空間內(nèi)的發(fā)熱元件吸收的熱有效地排出到電子設(shè)備之外。
根據(jù)實(shí)施例，在具有冷卻劑流動(dòng)于其中的流動(dòng)路徑10的液體冷卻單元9中，通過在空氣冷卻葉片內(nèi)形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑70，并且通過在部分流動(dòng)路徑10內(nèi)形成用于部分地改善流動(dòng)速度的微通道61，改善了采用冷卻介質(zhì)的熱交換的效率，由此導(dǎo)致冷卻性能的增加。
根據(jù)本實(shí)施例，通過組合使用液體冷卻泵14的液體循環(huán)冷卻單元與使用空氣冷卻風(fēng)扇16的強(qiáng)制空氣冷卻單元，降低了空氣冷卻風(fēng)扇16的吹風(fēng)量。因此，可減少由空氣冷卻風(fēng)扇16產(chǎn)生的噪聲。
電磁泵、壓電雙壓電晶片泵、氣泡泵(bubble pump)與結(jié)合有空氣冷卻泵的泵可應(yīng)用于本實(shí)施例的液體冷卻泵14或者液體驅(qū)動(dòng)泵50。使用這些泵，增加了每單位時(shí)間的液體循環(huán)量，還減少了整個(gè)冷卻設(shè)備的厚度與體積。
關(guān)于用于驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例的液體冷卻泵14或者液體驅(qū)動(dòng)泵50和空氣冷卻風(fēng)扇16的從外部到電子控制電路的電源，優(yōu)選直流電流。通過將關(guān)于例如CPU6與發(fā)熱部件7的溫度的信息引入電子控制電路，來驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵14或液體驅(qū)動(dòng)泵50與空氣冷卻風(fēng)扇16，從而將發(fā)熱元件的溫度保持在上限內(nèi)的最高溫度處。結(jié)果，可節(jié)約冷卻設(shè)備1的功耗。
作為用于冷卻設(shè)備1的控制電路，存在用于驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵14或者液體驅(qū)動(dòng)泵50的電子驅(qū)動(dòng)電路與用于驅(qū)動(dòng)空氣冷卻風(fēng)扇16的電子驅(qū)動(dòng)電路。其中將電子驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓設(shè)置在預(yù)定電壓之下，或者將電子驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)電壓統(tǒng)一起來的構(gòu)造，在此情況下有效地實(shí)現(xiàn)控制電路的簡(jiǎn)化、效率的改善與精度的提高，由此導(dǎo)致冷卻設(shè)備整體的高性能。
顯而易見可以以其它形式體現(xiàn)本發(fā)明而不脫離本發(fā)明的精神或者本質(zhì)特征。此外，組成冷卻設(shè)備的元件數(shù)量、位置與形狀不限于上述實(shí)施例，并且為了適于體現(xiàn)本發(fā)明，它們可以被制成適當(dāng)?shù)臄?shù)量、位置與形狀。在每個(gè)圖中表示相同的元件的元素具有相同的標(biāo)識(shí)。
參照幾個(gè)優(yōu)選構(gòu)造與實(shí)施例已說明了本發(fā)明。該構(gòu)造與實(shí)施例在各方面被認(rèn)為是示范性的而非限定性的。應(yīng)當(dāng)明白在閱讀了本申請(qǐng)之后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易使用等價(jià)于本發(fā)明的元件與技術(shù)的各種修改與改變。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求表示而不是由上述描述表示，并且因此權(quán)利要求的等價(jià)物的含義與范圍內(nèi)的全部改變也包含在權(quán)利要求中。
工業(yè)適用性本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻設(shè)備具有堆疊液體冷卻單元與空氣冷卻單元的構(gòu)造。每個(gè)元件可采用板形的形狀或者類似于板形的形狀。每個(gè)元件可通過堆疊構(gòu)造成為一體。由于設(shè)備的整個(gè)形狀可制成板形的形狀，因此該設(shè)備在熱傳導(dǎo)與散熱方面優(yōu)良，并且整個(gè)構(gòu)造容易制造得較薄，并且還容易構(gòu)造和固定該設(shè)備于電子設(shè)備中。
此外，根據(jù)實(shí)施例，冷卻設(shè)備可采用將液體驅(qū)動(dòng)泵與液體冷卻單元集成的構(gòu)造。結(jié)果，改善了冷卻設(shè)備的設(shè)計(jì)自由度，整個(gè)厚度可變薄為10mm或更薄，或者5mm或更薄。因此，可改善在電子設(shè)備上，特別是在筆記本PC上安裝冷卻設(shè)備的自由度。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，在空氣冷卻單元中，通過形成用于使經(jīng)過單獨(dú)氣流路徑的空氣流動(dòng)的公共氣流路徑，以及通過設(shè)置多個(gè)單獨(dú)氣流路徑而形成用于導(dǎo)入沒有變熱的空氣的通氣孔，可將從有限空間內(nèi)的發(fā)熱元件吸收的熱有效地排出到電子設(shè)備之外。
根據(jù)本實(shí)施例，在具有冷卻劑流動(dòng)于其中的流動(dòng)路徑的液體冷卻單元中，通過在空氣冷卻葉片內(nèi)形成空氣冷卻葉片組流動(dòng)路徑，并且通過在部分流動(dòng)路徑內(nèi)形成用于部分地改善流動(dòng)速度的微通道，改善了采用冷卻介質(zhì)的熱交換的效率，由此導(dǎo)致冷卻性能的增加。
根據(jù)本實(shí)施例，通過組合使用液體冷卻泵的液體循環(huán)冷卻單元與使用空氣冷卻風(fēng)扇的強(qiáng)制空氣冷卻單元，降低了空氣冷卻風(fēng)扇的吹風(fēng)量。因此，可減少由空氣冷卻風(fēng)扇16產(chǎn)生的噪聲。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻電子設(shè)備中的發(fā)熱部件的冷卻設(shè)備，包括液體冷卻單元，其用冷卻劑釋放由發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱；以及具有冷卻葉片組的空氣冷卻單元，用于將液體冷卻單元釋放的熱排放到大氣中，其中空氣冷卻單元堆疊到液體冷卻單元上。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中液體冷卻單元包括熱吸收表面，其通過接觸與連接發(fā)熱部件的方法之一來吸收熱量；流動(dòng)路徑，沿著熱吸收表面形成的冷卻劑在其中流動(dòng)；以及液體冷卻泵，用于在流動(dòng)路內(nèi)循環(huán)冷卻劑。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻設(shè)備，其中通過連接具有溝槽的基底與熱吸收表面，形成流動(dòng)路徑。
4.如權(quán)利要求3所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻葉片組與基底形成為一體。
5.如權(quán)利要求2所述的冷卻設(shè)備，其中在組成空氣冷卻葉片組的多個(gè)葉片當(dāng)中的至少一個(gè)葉片內(nèi)形成流動(dòng)路徑。
6.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括使空氣流動(dòng)到空氣冷卻葉片組的空氣冷卻風(fēng)扇。
7.如權(quán)利要求6所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括完全覆蓋空氣冷卻葉片組的第一空氣通道，并且通過第一空氣通道控制由空氣冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流。
8.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中在液體冷卻單元中形成用于將空氣提供到空氣冷卻單元的至少一個(gè)氣孔。
9.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻葉片組被劃分成多個(gè)組，并且在液體冷卻單元中的多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)中，形成將空氣提供到空氣冷卻葉片組的氣孔。
10.如權(quán)利要求9所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元還包括覆蓋多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)的第二空氣通道，并且由第二空氣通道控制由空氣冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流，用于在多組空氣冷卻單元當(dāng)中沒有熱干擾。
11.如權(quán)利要求10所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元還包括在每個(gè)第二空氣通道中的空氣冷卻風(fēng)扇。
12.如權(quán)利要求11所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括完全覆蓋空氣冷卻葉片組的第一空氣通道；分別覆蓋多組空氣冷卻葉片組的每個(gè)的第二空氣通道；由第一空氣通道形成的公共氣流路徑；以及由多個(gè)第二流動(dòng)路徑形成的多個(gè)單獨(dú)氣流路徑。
13.如權(quán)利要求12所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括在公共氣流路徑中布置的空氣冷卻風(fēng)扇，并且由空氣冷卻風(fēng)扇在每個(gè)單獨(dú)氣流路徑中產(chǎn)生氣流。
14.如權(quán)利要求13所述的冷卻設(shè)備，其中在單獨(dú)氣流路徑與公共氣流路徑之間的邊緣處的孔的剖面面積形成為根據(jù)到空氣冷卻風(fēng)扇的距離而變大，從而單獨(dú)氣流路徑中的氣流量變得相等。
15.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括由支持構(gòu)件支持的壓電材料；以及送風(fēng)板，其結(jié)合到壓電材料，通過控制壓電材料的電壓，由送風(fēng)板的振動(dòng)產(chǎn)生氣流。
16.如權(quán)利要求15所述的冷卻設(shè)備，其中送風(fēng)板的形狀隨著遠(yuǎn)離壓電材料變寬。
17.如權(quán)利要求15所述的冷卻設(shè)備，其中送風(fēng)板包括位于靠近壓電材料一側(cè)的具有第一彈性常數(shù)的第一部件；以及位于遠(yuǎn)離壓電材料一側(cè)的具有高于第一彈性常數(shù)的第二彈性常數(shù)的第二部件。
18.如權(quán)利要求15所述的冷卻設(shè)備，其中送風(fēng)板包括位于靠近壓電材料一側(cè)的具有第一厚度的第一部件；以及位于遠(yuǎn)離壓電材料一側(cè)的具有厚于第一厚度的第二厚度的第二部件。
19.如權(quán)利要求15所述的冷卻設(shè)備，其中空氣冷卻單元包括沿著氣流的多個(gè)壓電風(fēng)扇的布置，并且通過將壓電風(fēng)扇的送風(fēng)板的振動(dòng)相位改變1/2周期或者1/4周期，驅(qū)動(dòng)彼此相鄰布置的每個(gè)壓電風(fēng)扇。
20.如權(quán)利要求2所述的冷卻設(shè)備，其中流動(dòng)路徑以循環(huán)方式成為封閉回路，并且在部分封閉回路中，形成了具有比流動(dòng)路徑的剖面面積更小的剖面面積的微通道結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求20所述的冷卻設(shè)備，其中通過連接布置了多個(gè)窄溝槽的基底與熱吸收表面形成了微通道結(jié)構(gòu)。
22.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中液體冷卻單元包括具有板狀壓電元件的壓電泵作為驅(qū)動(dòng)源，并且通過壓電泵循環(huán)冷卻劑。
23.如權(quán)利要求22所述的冷卻設(shè)備，其中壓電泵包括具有板狀葉片結(jié)構(gòu)的檢測(cè)閥的堆疊的板結(jié)構(gòu)，用于控制冷卻劑的流動(dòng)方向。
24.如權(quán)利要求22所述的冷卻設(shè)備，其中壓電泵構(gòu)造在液體冷卻單元中，并且采用金屬材料將壓電泵與液體冷卻單元集成為一體。
25.如權(quán)利要求22所述的冷卻設(shè)備，其中壓電泵包括用于導(dǎo)入與排出冷卻劑的多個(gè)泵構(gòu)件；以及用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)泵構(gòu)件的多個(gè)壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。
26.如權(quán)利要求25所述的冷卻設(shè)備，其中多個(gè)壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件以彼此不同的時(shí)序來控制多個(gè)泵構(gòu)件的冷卻劑的導(dǎo)入與排出的時(shí)序。
27.如權(quán)利要求25所述的冷卻設(shè)備，其中壓電泵驅(qū)動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行排出的時(shí)間是泵構(gòu)件的導(dǎo)入時(shí)間的兩倍以上。
28.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中液體冷卻單元包括具有環(huán)面壓電激勵(lì)器的壓電泵作為驅(qū)動(dòng)源，并且通過壓電泵循環(huán)冷卻劑。
29.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中液體冷卻單元包括通過發(fā)熱部件使冷卻劑蒸發(fā)來循環(huán)冷卻劑的蒸發(fā)方式泵。
30.如權(quán)利要求29所述的冷卻設(shè)備，其中蒸發(fā)方式泵包括多個(gè)發(fā)熱部件，并且通過控制多個(gè)發(fā)熱部件的發(fā)熱時(shí)序來決定冷卻劑的流動(dòng)方向。
31.如權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括將空氣提供到用于循環(huán)冷卻劑的液體冷卻泵與空氣冷卻葉片組的空氣冷卻風(fēng)扇；以及驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵與空氣冷卻風(fēng)扇的電子控制電路，其中電子控制電路的輸入為直流電流。
32.如權(quán)利要求31所述的冷卻設(shè)備，其中電子控制電路輸入關(guān)于發(fā)熱部件的溫度的信息，并且驅(qū)動(dòng)液體冷卻泵與空氣冷卻風(fēng)扇，從而保持在發(fā)熱部件的上限內(nèi)的最高溫度。
33.一種安裝了根據(jù)權(quán)利要求1到32中任何一個(gè)的冷卻設(shè)備的電子設(shè)備。
全文摘要
一種能夠容易地組合和安裝到電子設(shè)備的用于電子設(shè)備的冷卻設(shè)備在熱傳導(dǎo)效率和散熱性能方面優(yōu)良，并且能使其整個(gè)結(jié)構(gòu)變薄。液體冷卻單元(9)與空氣冷卻單元(12)整體地形成，并且液體冷卻單元(9)的熱吸收表面(金屬蓋)(19)與諸如CPU(6)和發(fā)熱元件(7)的發(fā)熱部件相接觸或相連接，發(fā)熱部件在箱(2)中耗能最大并在小區(qū)域內(nèi)局部地發(fā)熱。液體冷卻單元(9)具有電磁泵或液體冷卻泵(14)，用于通過循環(huán)流動(dòng)路徑(10)來循環(huán)冷卻劑，并且，當(dāng)液體冷卻泵(14)循環(huán)冷卻劑時(shí)，由諸如CPU(6)和發(fā)熱部件(7)的發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱隨著熱傳導(dǎo)而熱擴(kuò)散到整個(gè)液體冷卻單元(9)中。
文檔編號(hào)H01L23/467GK1689384SQ03824269
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者三窪和幸, 北城榮, 佐佐木康弘, 越智篤, 山本滿 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社