專利名稱：電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明例如涉及一種諸如筆記本型個人計算機的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在電子設(shè)備中結(jié)合有印刷線路板。諸如大規(guī)模集成電路(LSI)芯片 的電子元件安裝在該印刷線路板上。液體冷卻單元設(shè)置在印刷線路板上， 從而對電子元件進行冷卻。液體冷卻單元包括用于冷卻劑的閉合循環(huán)回 路。熱接收器(諸如液體冷卻套)插入在閉合循環(huán)回路中。熱接收器豐皮 接收在電子元件上。泵和箱體插入在閉合循環(huán)回路中。
電子元件在運行過程中產(chǎn)生熱量。電子元件的熱量被傳遞給熱接收 器和印刷線路板。因此，印刷線路板的溫度升高。這使得泵和箱體中的 冷卻劑的溫度升高。因此，熱量不能充分地從電子元件傳遞給冷卻劑。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高散熱效率的電子設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括
外殼；電子元件，該電子元件安裝在所述外殼中；用于冷卻劑的閉合f盾 環(huán)回路；熱接收器，該熱接收器插入在所述閉合循環(huán)回路中，所述熱接 收器具有被接收在所述電子元件上的導(dǎo)熱板，所述熱接收器在所述導(dǎo)熱 板上限定流動通道；箱體，該箱體插入在所述閉合循環(huán)回路中，從而存 儲所述閉合循環(huán)回路中的空氣；和空氣入口，該空氣入口形成在所述外 殼中，所述空氣入口至少與所述箱體相對。
所述電子元件的熱量傳遞給所述電子設(shè)備中的熱接收器的導(dǎo)熱板。 導(dǎo)熱板的熱量傳遞給流動通過所述流動通道的冷卻劑。所述電子元^^得 以冷卻。冷卻劑流入所述箱體。所述箱體存儲所述閉合循環(huán)回路中的冷
卻劑和空氣。所述空氣入口形成在所述外殼中。新鮮空氣通過所述空氣 入口被引入所述外殼。由于所述箱體與所述空氣入口相對，因此所述箱 體暴露于所述新鮮空氣。所述箱體中的冷卻劑的熱量因此散發(fā)到空氣中。 冷卻劑通過有效的方式被冷卻。如此，提高了散熱效率。
所述電子設(shè)備還可包括泵，該泵插入在所述閉合循環(huán)回路中，/人 而使冷卻劑沿著所述閉合循環(huán)回路進行循環(huán)；以及形成在所述外殼中的 空氣入口，該空氣入口與所述泵相對。由于所述泵與所述空氣入口相對， 因此所述泵暴露于通過所述空氣入口被引入的新鮮空氣。所述泵中的7令 卻劑的熱量因此散發(fā)到空氣中。冷卻劑通過高效的方式被冷卻。如此， 進一步提高了散熱效率。應(yīng)注意，與所述箱體相對的所述空氣入口可以 同與所述泵相對的空氣入口相結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括-
外殼；電子元件，該電子元件安裝在所述外殼中；用于冷卻劑的閉合循 環(huán)回路；熱接收器，該熱接收器插入在所述閉合循環(huán)回路中，所述熱接 收器具有被接收在所述電子元件上的導(dǎo)熱板，所述熱接收器在所述導(dǎo)熱
板上限定流動通道；泵，該泵插入在所述閉合循環(huán)回路中，從而使冷卻 劑沿著所述閉合循環(huán)回路進行循環(huán)；和空氣入口，該空氣入口形成在所 述外殼中，所述空氣入口至少與所述泵相對。
與如上所述的方式相同，所述電子元件的熱量傳遞給所述電子設(shè)備 中的熱接收器的導(dǎo)熱板。導(dǎo)熱板的熱量傳遞給流動通過所述流動通道的 冷卻劑。所述電子元件得以冷卻。冷卻劑流入所述泵。所述泵使冷卻齊廿 沿著所述閉合循環(huán)回路進行循環(huán)。所述空氣入口形成在所述外殼中。新 鮮空氣通過所述空氣入口被引入所述外殼。由于所述泵與所述空氣入口 相對，因此所述泵暴露于所述新鮮空氣。所述泵中的冷卻劑的熱量因此 散發(fā)到空氣中。冷卻劑通過有效的方式被冷卻。如此，提高了散熱效率。


本發(fā)明的上述和其他目的、特點和優(yōu)點通過下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實 施方式的描述將變得清楚，圖中
圖1是示意地表示筆記本型個人計算機的立體圖，該筆記本型個人 計算機用作根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電子設(shè)備的具體實施例；
圖2是示意地表示筆記本型個人計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖3是示意地表示根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式
的液體冷卻單元的平
面圖4是示意地表示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的熱接收器的剖視圖； 圖5是沿著圖4中的線5-5剖取的剖視圖； 圖6是示意地表示風扇單元的局部剖視圖7是沿著圖6中的線7-7剖取的剖視圖，用于示意地表示根據(jù)本 發(fā)明的具體實施例的熱交換器；
圖8是沿著圖7中的線8-8剖取的剖視圖； 圖9是流入噴嘴的前視示意圖IO是對應(yīng)于圖7的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實 施例的熱交換器；
圖11是對應(yīng)于圖7的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的又一具體實 施例的熱交換器；
圖12是對應(yīng)于圖8的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的又一具體實 施例的熱交換器；
圖13是對應(yīng)于圖8的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的又一具體實 施例的熱交換器；
圖14是示意地表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的筆記本型個人計 算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖15是示意地表示主體外殼的立體圖16是對應(yīng)于圖4的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例
的熱接收器；
圖17是沿著圖16中的線17-17剖取的剖視圖18是對應(yīng)于圖8的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的又一具體實 施例的熱交換器；和
圖19是對應(yīng)于圖8的剖視圖，示意地表示根據(jù)本發(fā)明的又一具體實
施例的熱交換器。
具體實施例方式
圖1示意地表示筆記本型個人計算機11，該筆記本型個人計算機11 作為根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電子設(shè)備的具體實施例。筆記本型個 人計算機ll包括薄的第一外殼，即主體外殼12，和第二外殼，即顯示器
外殼13。顯示器外殼13連接到主體外殼12，以進行相對的旋轉(zhuǎn)運動。 主體外殼12包括基部12a和可拆卸地連接到基部12a上的蓋子12b。輔f 入裝置，諸如鍵盤14和指向裝置15，例如被嵌入在蓋子12b的表面中。 使用者操作鍵盤14和/或指向裝置15以輸入命令和/或數(shù)據(jù)。
液晶顯示器(LCD)面板模組16例如安裝在顯示器外殼13中。LCD 面板模組16的屏幕在窗口 17中露出，該窗口 17被限定在顯示器外殼13 內(nèi)。文字和圖形顯示在屏幕上。使用者根據(jù)屏幕上的文字和圖形能知道 筆記本型個人計算機11正在進行的操作。顯示器外殼13通過相對于主 體外殼12的旋轉(zhuǎn)運動能疊放在主體外殼12上。
如圖2所示，印刷電路板單元18設(shè)置于限定在主體外殼12中的內(nèi) 部空間中。印刷電路板單元18包括印刷線路板19和安裝在該印刷線路 板的表面上的電子元件，即第一和第二大規(guī)模集成電路(LSI)封裝體21、 22。第一 LSI封裝體21例如包括安裝在小型基板上的中央處理單元 (CPU)芯片(未示出)。第二LSI封裝體例如包括安裝在小型基板上的 視頻芯片(未示出)。CPU芯片被設(shè)計成例如根據(jù)操作系統(tǒng)(OS)和/或 應(yīng)用軟件執(zhí)行各種處理。視頻芯片被設(shè)計成例如根據(jù)CPU芯片的處理執(zhí) 行圖像處理。
存儲介質(zhì)驅(qū)動器或存儲裝置，諸如多功能數(shù)碼光盤(DVD)驅(qū)動器 23和硬盤驅(qū)動器，即HDD 24,在印刷線路板19外側(cè)的位置處設(shè)置在主 體外殼12的內(nèi)部空間中。前述操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件可以存儲在硬盤驅(qū)動 器24中。卡組件25設(shè)置在主體外殼12的內(nèi)部空間中。PC卡(諸如存 儲器卡、小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)卡和局域網(wǎng)(LAN)卡)通過插 槽插入在卡組件25中?？ńM件25例如可以安裝在印刷線路板19上。
液體冷卻單元27設(shè)置在主體外殼12的內(nèi)部空間中的印刷線路板19 上。液體冷卻單元27包括被接收在第一 LSI封裝體21上的第一熱接收 器28。第一熱接收器28被設(shè)計成吸收在CPU芯片中產(chǎn)生的熱量。例如， 可以利用螺釘將第一熱接收器28固定到印刷線路板19上。液體冷卻單 元27能夠形成用于冷卻劑的封閉的閉合循環(huán)回路。第一熱接收器28插 入在該閉合循環(huán)回路中。這里，例如丙二醇系列的防凍劑可以用作冷卻 劑。后面將詳細描述第一熱接收器28。
第二熱接收器29插入在該閉合循環(huán)回路中。第二熱接收器29被接 收在第二 LSI封裝體22上。第二熱接收器29位于第一熱接收器28下游 的位置處。第二熱接收器29包括被接收在視頻芯片上的導(dǎo)熱板。這樣， 第二熱接收器29從視頻芯片吸收熱量。導(dǎo)熱板連接到后面將描述的金屬 管上。例如，可以利用螺釘將導(dǎo)熱板固定到印刷線路板19上。導(dǎo)熱板例 如可以由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。
熱交換器31插入在閉合循環(huán)回路中，從而從冷卻劑吸收熱量。熱交 換器31位于第二熱交換器29下游的位置處。熱交換器31與限定在風扇 單元32中的通風開口相對。例如，可以利用螺釘將熱交換器31和風扇 單元32固定在印刷線路板19上。熱交換器31設(shè)置在風扇單元32和限 定在主體外殼12中的空氣出口 33之間。風扇單元32產(chǎn)生順序流動經(jīng)過 熱交換器31和空氣出口 33的氣流。后面將詳細描述熱交換器31和風扇 單元32。風扇單元32可以設(shè)置在形成于印刷線路板19中的凹槽內(nèi)。
風扇單元32包括風扇殼體34。風扇殼體34限定預(yù)定的內(nèi)部空間。 在風扇殼體34的頂板和底板中的每一個中都形成有空氣入口 35。空氣入 口 35在空間上將風扇殼體34的內(nèi)部空間連接到風扇殼體34的外部空間。 風扇36設(shè)置在風扇殼體34的內(nèi)部空間中。
箱體37插入在閉合循環(huán)回路中。箱體37位于熱交換器31下游的位 置處。箱體37例如可以由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。例 如，可以利用螺釘將箱體37固定到印刷線路板19上。箱體37用于存儲 閉合循環(huán)回路中的冷卻劑和空氣。冷卻劑和空氣被保持在限定于箱體37 中的存儲空間內(nèi)。在該存儲空間中限定有冷卻劑出口。冷卻劑出口設(shè)置
在最接近存儲空間的底部的位置處。即使例如冷卻劑由于蒸發(fā)而從循環(huán) 回路泄漏，重力也會將冷卻劑保持在存儲空間的底部。只有冷卻劑被允 許流入冷卻劑出口，從而防止空氣到達出口噴嘴，后面將詳細描述出口 噴嘴。
泵38插入在閉合循環(huán)回路中。泵38位于箱體37下游的位置處。第 一熱接收器28位于泵38下游的位置處?？梢岳寐葆攲⒈?8固定在印 刷線路板19上。例如，可以采用壓電泵作為泵38。壓電元件結(jié)合在壓電 泵中。當壓電元件響應(yīng)于電能的供應(yīng)而振動時，冷卻劑從泵38被排放到 第一熱接收器28。這樣，泵38允許冷卻劑循環(huán)通過閉合循環(huán)回路。泵 38例如可以由具有相對較低的液體滲透性的樹脂材料(諸如，聚苯硫醚 PPS)制成。可選的是，例如可以采用級聯(lián)泵、活塞泵等用作泵38。
如圖3所示，管41被用于如下各連接第一熱接收器28和第二熱 接收器29之間的連接、第二熱接收器29和熱交換器31之間的連接、熱 交換器31和箱體37之間的連接、箱體37和泵38之間的連接、以及泵 38和第一熱接收器28之間的連接。管41的端部分別連接到安裝在第一 熱接收器28、第二熱接收器29、熱交換器31、箱體37和泵38上的金屬 管42。固定件(未示出)，諸如帶子，可以用于將管41固定在相應(yīng)的金 屬管42上。
管41例如可以由具有柔性的彈性樹脂材料(諸如，橡膠)制成。金 屬管42例如可以由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。管41的 彈性用于吸收第一熱接收器28、第二熱接收器29、熱交換器31、箱體 37和泵38之間的相對位置變化。各個管41的長度可以被設(shè)置得足夠小， 以容許所述相對位置變化。將管41與相應(yīng)的金屬管42分開允許以相對 便利的方式單獨地更換第一熱接收器28、第二熱接收器29、熱交換器31 、 箱體37和泵38。
如圖4所示，第一熱接收器28例如包括盒形外套44。外套44限定 了封閉的內(nèi)部空間。外套44例如可以由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如， 鋁)制成。外套44包括限定平坦的導(dǎo)熱板45的底板。在該導(dǎo)熱板45上 限定流動通道46。
至少兩個流入噴嘴47、 47在導(dǎo)熱板45周邊外側(cè)的位置處被連接到 外套44上，從而從外部延伸到外套44中。流入噴嘴47、 47具有與流動 通道46的上游端相對的排放開口。流入噴嘴47例如可以形成為圓柱形。 流入噴嘴47可以從金屬管42分叉。流入噴嘴47、 47設(shè)置成沿著平行線 延伸。在這種情況下，流入噴嘴47、 47可以被設(shè)置成相互平行。流動通 道46設(shè)計成在流入噴嘴47的延伸部上延伸。
流出噴嘴48在導(dǎo)熱板45周邊外側(cè)的位置處連接到外套44。流出噴 嘴48具有與流動通道46的下游端相對的流入幵口 。流出噴嘴48例如可 以形成為圓柱形。流入噴嘴47和流出噴嘴48沿著相同的方向被定向。 當冷卻劑從流入噴嘴47流入流動通道46時，冷卻劑沿著外套44的內(nèi)表 面流動。外套44的內(nèi)表面允許冷卻劑轉(zhuǎn)向。因此，冷卻劑沿著外套44 的內(nèi)表面流向流出噴嘴48。冷卻劑從流出噴嘴48被排放。冷卻劑從導(dǎo)熱 板45吸收熱量。這樣，流動通道46在外套44中呈U形。
散熱片49以Z字形的圖案布置在導(dǎo)熱板45上。散熱片49從導(dǎo)熱板 45的表面豎直直立。散熱片49被設(shè)計成沿著冷卻劑流動的方向延伸。散 熱片49例如可以由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。散熱片49 例如可以與導(dǎo)熱板45—體地形成。由于散熱片49以Z字形的圖案布置， 前述的流動通道46在冷卻劑流動的方向上保持在散熱片49之間。冷卻 劑可以沒有滯流地流動經(jīng)過流動通道46。熱量從導(dǎo)熱板45傳遞給散熱片 49。冷卻劑從散熱片49吸收熱量。
如圖5所示，導(dǎo)熱板45被接收在第一LSI封裝體21中的CPU芯片 51上。第一LSI封裝體21可以形成為針柵陣列(PGA)封裝。第一LSI 封裝體21例如可以被安裝于印刷線路板19上的插槽接收。板狀的散熱 器52插設(shè)在CPU芯片51和導(dǎo)熱板45之間。散熱器52例如可以由具有 高導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，銅)制成。散熱器52用于以有效的方式將 CPU芯片51的熱量傳遞給導(dǎo)熱板45。
外套44包括在流動通道46的下游端和流出噴嘴48之間從導(dǎo)熱板 45下凹的凹槽53。凹槽53形成空間54，該空間的高度低于外套44中的 流動通道46。流出噴嘴48被設(shè)計成延伸進入空間54。流出噴嘴48的流
入開口因此與導(dǎo)熱板45的周邊邊緣相對。外套44同樣地限定了在流動 通道46的上游端和流入噴嘴47， 47之間從導(dǎo)熱板45下凹的凹槽53a。 凹槽53a形成空間54a，該空間的高度低于外套44中的流通通道46。流 入噴嘴47、 47被設(shè)計成延伸進入空間54a。這樣，流入噴嘴47的開口與 導(dǎo)熱板45的周邊邊緣相對。外套44還限定有頂板55。頂板55與導(dǎo)熱板 45和凹槽53、 53a相對。
第一熱接收器28允許分別在流動通道46的下游端與流出噴嘴48之 間，以及在流動通道46的上游端與流入噴嘴47之間形成凹槽53， 53a。 具體地說，空間54、 54a定位于導(dǎo)熱板45周邊的外側(cè)，即第一 LSI封裝 體21周邊的外側(cè)。流出和流入噴嘴48、 47被設(shè)計成分別延伸進入空間 54， 54a。因此，與其中流入噴嘴47和流出噴嘴48在第一LSI封裝體21 的周邊內(nèi)側(cè)在流動通道46中延伸的情況相比，可以防止外套44的厚度 增大。這使得第一熱接收器28從印刷線路板19的正面開始的高度減小。 高度減小的第一熱接收器28明顯有利于主體外殼12的厚度的減小。
導(dǎo)熱板45在外套44中沿著水平方向延伸。由于空間54從流動通道 46下凹，重力迫使冷卻劑從流動通道46流入空間54。即使例如冷卻劑 由于蒸發(fā)而從管41、泵38等從閉合循環(huán)回路泄漏，冷卻劑也能被穩(wěn)定地 保持在空間54中。即使空氣進入流動通道46，空氣也會朝向空間54中 的頂板55上升。因此，盡可能地防止流出噴嘴48吸入空氣。這可以防 止空氣經(jīng)過閉合循環(huán)回路循環(huán)。
如圖6所示，風扇36具有所謂的離心風扇的結(jié)構(gòu)。風扇36包括旋 轉(zhuǎn)體56和從旋轉(zhuǎn)體56沿著徑向向外延伸的葉片57。當風扇36被驅(qū)動以 繞旋轉(zhuǎn)軸線58旋轉(zhuǎn)時，新鮮空氣通過風扇殼體34的底板和頂板的空氣 入口 35、 35沿著旋轉(zhuǎn)軸線58被引入。風扇36的旋轉(zhuǎn)用于產(chǎn)生沿著離心 方向流動的氣流。
在葉片57的軌道外側(cè)的位置處，在風扇殼體34中限定有通風開口 59。熱交換器31設(shè)置在通風開口59和空氣出口33之間。離心氣流沿著 風扇外殼34的內(nèi)表面被引導(dǎo)到通風開口 59。這樣，空氣就從通風開口 59排出。排出的空氣順序流經(jīng)熱交換器31和空氣出口 33。熱交換器31
被設(shè)計成沿著垂直于氣流方向的方向延伸。
如圖7所示，熱交換器31包括平行于基部12a的底表面延伸的第一 平板61。第二平板62與第一平板61的正面相對。第二平板62平行于第 一平板61延伸。第一平板61和第二平板62的周邊邊緣相互連接。這樣， 沿著第一平板61的正面在第一平板61和第二平板62之間限定了扁平的 空間63。扁平空間63用作流動通道。扁平空間63被設(shè)計成沿著包含金 屬管42的縱向軸線的假想平面延伸。第一平板61和第二平板62例如由 具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。
第一散熱片64形成為從第一平板61的外表面豎直直立。第二散熱 片65同樣形成為從第二平板62的外表面豎直直立。第一散熱片64和第 二散熱片65被設(shè)計成從風扇單元32的通風開口 59向空氣出口 33延伸。 氣流通道限定在相鄰的第一散熱片64， 64之間和相鄰的第二散熱片65， 65之間。氣流沿著第一平板61和第二平板62的外表面流動通過氣流通 道。第一散熱片64和第二散熱片65例如由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸 如，鋁)制成。
如圖8所示，扁平空間63沿著水平方向延伸得較寬。因此，與金屬 管42的截面相比，扁平空間63形成具有足夠大的截面的流動通道。冷 卻劑的流速在扁平空間63處被抑制。這樣，冷卻劑被允許以相對較低的 流速流過扁平空間63。因此，冷卻劑接觸第一平板61和第二平板62的 時間相對較長。冷卻劑的熱量能被充分傳遞給第一平板61和第二平板62。 氣流能以有效的方式吸收冷卻劑的熱量。
現(xiàn)在，假定冷卻劑沿著閉合循環(huán)回路循環(huán)。例如，丙二醇系列的防 凍劑可以用作如上所述的冷卻劑。當筆記本型個人計算機11接通時，CPU 芯片51開始風扇單元32的操作。風扇36被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。新鮮空氣通過 形成在主體外殼12中的空氣入口 (未示出)被引入?？諝馔ㄟ^空氣入口 35沿著旋轉(zhuǎn)軸線58被引入。氣流因此沿著印刷線路板19的正面和背面 流動。同時，CPU芯片51控制泵38的操作。因此在閉合循環(huán)回路中形
成冷卻劑的循環(huán)。
CPU芯片51在其運行過程中產(chǎn)生第一熱值或更高熱能的熱量。CPU
芯片51的熱量被傳送給第一熱接收器28的導(dǎo)熱板45和散熱片49。流動 通道46中的冷卻劑吸收導(dǎo)熱板45和散熱片49的熱量。冷卻劑通過流入 噴嘴47、 47而流入流動通道46。這樣，在流動通道46中產(chǎn)生兩股冷卻 劑流。這兩股冷卻劑流在流動通道46中沿著水平方向擴展。冷卻劑沒有 滯流地流過流動通道46。冷卻劑能以有效的方式吸收導(dǎo)熱板45的熱量。 這樣，CPU芯片51得以冷卻。
冷卻劑從第一熱接收器28流向第二熱接收器29。視頻芯片在其運行 過程中產(chǎn)生小于第一熱值的第二熱值的熱量，即較低的熱能。視頻芯片 的熱量被傳遞給第二熱接收器29的導(dǎo)熱板。金屬管42中的冷卻劑吸收 導(dǎo)熱板的熱量。這樣，視頻芯片被冷卻。冷卻劑從第二熱接收器29流入 熱交換器31。在這種情況下，視頻芯片產(chǎn)生第二熱值的熱量，其小于在 CPU芯片51處產(chǎn)生的第一熱值的熱量。冷卻劑首先冷卻具有較大熱能的 CPU芯片51。 CPU芯片51和視頻芯片因此以有效的方式被冷卻。
冷卻劑流入熱交換器31中的扁平空間63。冷卻劑的熱量被傳遞給第 一平板61和第二平板62以及第一散熱片64和第二散熱片65。風扇單元 32產(chǎn)生從通風開口 59至空氣出口 33的氣流。冷卻劑的熱量從第一平板 61和第二平板62的外表面以及第一散熱片64和第二散熱片65的表面散 發(fā)到空氣中。冷卻劑因而得以冷卻。該空氣通過空氣出口33從主體外殼 12排出。冷卻劑流入箱體37。該冷卻劑隨后從箱體36流入泵38。
筆記本型個人計算機11的液體冷卻單元27設(shè)置在主體外殼12的內(nèi) 部空間內(nèi)。液體冷卻單元27的任何元件都沒有結(jié)合在顯示器外殼13中。 因此，在主體外殼12和顯示器外殼13之間沒有管41和金屬管42延伸。 液體冷卻單元27在制造筆記本型個人計算機11的加工中能以相對便利 的方式被組裝到主體外殼12中。這使得能降低筆記本型個人計算機11 的制造成本。液體冷卻單元27也可以相對便利的方式從主體外殼12上 拆下。
另外，例如當筆記本型個人計算機11放置在桌子上時，主體外殼12 設(shè)置在桌子上。如圖l中明顯示出，主體外殼12呈水平姿勢。顯示器外 殼13圍繞主體外殼12的邊緣呈傾斜姿勢。由于液體冷卻單元27結(jié)合在
主體外殼12中，液體冷卻單元27的重量用于將筆記本型個人計算機11 的質(zhì)心定位在較低的位置處。因此允許筆記本型個人計算機11采取穩(wěn)定 的姿勢。
另外，在液體冷卻單元27中，第一熱接收器28、第二熱接收器29、 熱交換器31、箱體37和金屬管42全部由鋁制成。因此，防止了冷卻劑 在閉合循環(huán)回路中接觸除鋁之外的其他金屬材料。防止冷卻劑遭受金屬 離子的洗脫(elution)。這使得能防止第一熱接收器28、第二熱接收器29、 熱交換器31、箱體37和金屬管42發(fā)生腐蝕。這樣防止了冷卻劑從閉合 循環(huán)回路泄漏。
另外，與其中利用圓柱形管來限定流動通道的情況相比，熱交換器 31的第一平板61和第二平板62可以在更大的區(qū)域與第一散熱片64和第 二散熱片65接觸。這使得能提高散熱的效率。而且，扁平空間63被設(shè) 計成沿著包含金屬管42的縱向軸線的假想平面擴展。即使在冷卻劑以減 小的量流動時，冷卻劑也能在較大的區(qū)域上接觸第一平板61和第二平板 62。這使得散熱效率進一步得到提高。
如圖9所示，流入噴嘴47的頂端例如可以在第一熱接收器28中沿 著水平或橫向方向擴展。在這種情況下，流入噴嘴47的頂端可以沿著平 行于導(dǎo)熱板45和頂板55的方向擴展。流入噴嘴47允許冷卻劑通過流入 噴嘴47的頂端在流動通道46中沿著水平方向擴展。冷卻劑流在流動通 道46中能沿著水平方向進一步擴展。冷卻劑以高效的方式吸收導(dǎo)熱板45 和散熱片49的熱量。
如圖10所示，液體冷卻單元27可以包括代替前述熱交換器31的熱 交換器31a。熱交換器31a除了前述的第一平板61和第二平板62之外， 還包括第三平板66和第四平板67。第三平板66與第二平板62的正面相 對。第四平板67與第三平板66的正面相對。第三平板66和第四平板67 的周邊邊緣相互連接。這樣，在第三平板66和第四平板67之間沿著第 三平板66的正面限定了扁平空間68。扁平空間68用作流動通道。第三 平板66和第四平板67例如由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)帝i城。
與前述熱交換器31的方式相同，第一散熱片64形成為從第一平板
61的外表面豎直直立。同樣，第二散熱片65形成為從第四平板67的外 表面豎直直立。這樣，在第二平板62的正面和第三平板66的背面之間 限定了間隙。該間隙用作從風扇單元32的通風開口 59向空氣出口 33延 伸的氣流通道。
在第二平板62的正面與第三平板66的背面之間的間隙中設(shè)置有支 柱69、 69。支柱69插設(shè)在第二平板62和第三平板66之間。支柱69用 于保持第二平板62和第三平板66之間的間隙。在制造熱交換器31a的 加工過程中，即使在對第一平板61和第二平板62施加有朝向第三平板 66和第四平板67的推力時，或者即使在對第三平板66和第四平板67施 加有朝向第一平板61和第二平板62的推力時，也能可靠地防止第一至 第四平板61、 62、 66、 67發(fā)生變形。這使得能防止第二平板62和第三 平板66之間的間隙的截面減小。
熱交換器31a允許形成平行的扁平空間63、 68。冷卻劑流過扁平空 間63、 68。流動通道的截面與前述的熱交換器31相比能夠增大。這使得 冷卻劑的流速減小。冷卻劑被允許以低速流過扁平空間63、 68。冷卻劑 與第一平板61和第二平板62以及第三平板66和第四平板67接觸較長 的時間。冷卻劑的熱量因此能充分地被傳遞給第一平板61和第二平板62 以及第三平板66和第四平板67。氣流以有效的方式從冷卻劑吸收熱量。
而且，氣流流經(jīng)限定在第二平板62和第三平板66之間的間隙。氣 流沿著第二平板62的正面和第三平板66的背面流動。熱量從第二平板 62的正面和第三平板66的背面散發(fā)到空氣中。與前述熱交換器31相比，
這使得散熱效率得到了提高。
如圖11所示，液體冷卻單元27可以包括代替前述熱交換器31、 31a 的熱交換器31b。熱交換器31b除了熱交換器31a的第一平板61和第二 平板62以及第三平板66和第四平板67之外，還包括第五平板71和第 六平板72。第五平板71與第二平板62的正面相對。第六平板72與第五 平板71的正面相對。第六平板72還與第三平板66的背面相對。第五平 板71和第六平板72的周邊邊緣相互連接。在第五平板71和第六平板72 之間沿著第五平板71的正面限定有扁平空間73。扁平空間73用作流動
通道。第五平板71和第六平板72例如由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，
鋁)制成。
與前述熱交換器31a的方式相同，第一散熱片64形成為從第一平板 61的外表面豎直直立。第二散熱片65形成為從第四平板67的外表面豎 直直立。在第二平板62的正面和第五平板71的背面之間限定有間隙。 在第六平板72的正面和第三平板66的背面也限定有間隙。這些間隙用 作從風扇單元32的通風開口 59向空氣出口 33延伸的氣流通道。與如上 所述的方式相同，可以在上述間隙中的每一個中設(shè)置支柱69、 69。
沿著熱交換器31b中的平行線限定有三個扁平空間63、 68、 73。冷 卻劑流動通過扁平空間63、 68、 73。與前述的熱交換器31、 31a相比， 流動通道的截面增大。冷卻劑可以更低的速度流動通過扁平空間63、 68、 73。氣流以與如上所述相同的有效方式從冷卻劑吸收熱量?？梢愿鶕?jù)熱 交換器31、 31a、 31b中的扁平空間63、 68、 73的數(shù)量調(diào)節(jié)冷卻劑的流速。 另外，氣流流動經(jīng)過這些間隙。與前述的熱交換器31、 31a相比，這使 得散熱效率進一步得到提高。
如圖12所示，液體冷卻單元27可以包括替換前述的熱交換器31、 31a、 31b的熱交換器31c。前述熱交換器31的第一平板61和第二平板 62分開以沿著熱交換器31c中的冷卻劑流動的方向相互平行地延伸。具 體地說，熱交換器31c包括沿著基準平面延伸的第一平板74，和與第一 平板74的正面相對的第二平板75。在第一平板74和第二平板75之間限 定有扁平空間76。扁平空間76用作流動通道。第一平板74和第二平板 75例如由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。
同樣，熱交換器31c包括第三平板77和與該第三平板77的正面相 對的第四平板78。第三平板77設(shè)計成沿著前述基準平面延伸。在第三平 板77和第四平板78之間限定有扁平空間79。扁平空間79用作流動通道。 扁平空間79設(shè)計成平行于扁平空間76延伸。在這種情況下，沿著從通 風開口 59至空氣出口 33的氣流方向限定的扁平空間76的長度Ll可以 被設(shè)置得等于以類似方式限定的扁平空間79的長度L2。第三平板77和 第四平板78例如由具有導(dǎo)熱性的金屬材料(諸如，鋁)制成。
如圖13所示，液體冷卻單元27可以利用熱交換器31d來替換熱交 換器31c。前述熱交換器31c的扁平空間76、 79的長度Ll、 L2在熱交換 器31d中被改變。這里，扁平空間79的長度L2可以設(shè)置成大于扁平空 間76的長度Ll。可選的是，扁平空間79的長度L2可以設(shè)置成小于扁 平空間76的長度L1。
圖14示意地表示筆記本型個人計算機lla的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該筆記本型
個人計算機作為根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的電子元件的具體實施例。筆 記本型個人計算機lla包括設(shè)置在主體外殼12的內(nèi)部空間中的液體冷卻 單元27a。液體冷卻單元27a包括第一熱接收器81、第二熱接收器82和 熱交換器83，用來替換前述的第一熱接收器28、第二熱接收器29和熱 交換器31。在液體冷卻單元27a中形成封閉的閉合循環(huán)回路。第一熱接 收器81插入在閉合循環(huán)回路中。相同的附圖標記表示與前述筆記本型個 人計算機11的結(jié)構(gòu)或元件相等同的結(jié)構(gòu)或元件。
液體冷卻單元27a的風扇單元32設(shè)置在閉合循環(huán)回路的外側(cè)。箱體 37和泵38設(shè)置在印刷線路板19周邊的外側(cè)。箱體37設(shè)置在印刷線路板 19和DVD驅(qū)動器23之間。泵38設(shè)置在印刷線路板19和硬盤驅(qū)動器24 之間。例如，可以利用螺釘將箱體37和泵38固定到基部12a的底板上。 應(yīng)注意，例如可以在基部12a的底板上形成開口 (未示出)。在這種情況 下，可以通過底板的開口更換箱體37和泵38。
在印刷線路板19和箱體37之間以及印刷線路板19和泵38之間的 空間中設(shè)置分隔板84。分隔板84可以從基部12a的底板豎直直立。分隔 板84用于使包含印刷線路板19的空間與包含箱體37和泵38的空間分 隔開。因此，防止了空氣在用于印刷線路板19的空間以及用于箱體37 和泵38的空間之間流動?？梢苑乐褂糜谙潴w37和泵38的空間接收已從 用于印刷線路板19的空間中的第一 LSI封裝體21和第二 LSI封裝體22 吸收熱量的氣流。因此，防止了箱體37和泵38的溫度升髙。防止了冷 卻劑在泵38中蒸發(fā)。
如圖15所示，在基部12a的底板中限定第一空氣入口 85和第二空 氣入口 86。新鮮空氣從外部通過第一空氣入口 85和第二空氣入口 86被
引入主體外殼12的內(nèi)部空間。這里，第一空氣入口 85與主體外殼12的 內(nèi)部空間中的箱體37相對。第二空氣入口 86與主體外殼12的內(nèi)部空間 中的泵38相對。這樣，箱體37和泵38可以暴露于主體外殼12外部的 新鮮空氣。第一空氣入口 85和第二空氣入口 86可以在基部12a的底板 中相互結(jié)合。
在主體外殼12的底表面的四個角部上形成有墊87。墊87從主體外 殼12的底表面伸出。墊87例如可以由彈性樹脂材料(諸如，橡膠)制 成。當筆記本型個人計算機lla放置在桌子上時，主體外殼12通過墊87 放置在桌面上。墊87用于在主體外殼12的底表面與桌面之間形成間隙。 因此，防止第一空氣入口 85和第二空氣入口 86被桌面封閉。
如圖16所示，流入噴嘴47、 47和流出噴嘴48在第一熱接收器81 中彼此相對。因此，流動通道46在導(dǎo)熱板45上從流入噴嘴47、 47向流 出噴嘴48筆直延伸。如圖17所示，流入噴嘴47被設(shè)計成延伸進入空間 54a。流出噴嘴48同樣被設(shè)計成延伸進入空間54。與如上所述的方式相 同，流入噴嘴47和流出噴嘴48在第一LSI封裝體21的周邊外側(cè)的位置 處連接到流動通道46。這能防止外套44的厚度增大。
如圖18所示，熱交換器83以與前述的熱交換器31c相同的方式限 定了沿著平行線延伸的扁平空間76、 79。 一對平行的金屬管42連接到熱 交換器83的一端。冷卻劑因此通過其中一個金屬管42流入扁平空間79 的一端。冷卻劑流動經(jīng)過扁平空間79而到達扁平空間76的一端。冷卻 劑從扁平空間76的另一端流入另一金屬管42。這樣，冷卻劑可以與第一 平板74和第二平板75以及第三平板76和第四平板77接觸較長的時間。 同時，流動通道變窄。冷卻劑可以沒有滯流地流動通過流動通道。氣流 能以有效的方式吸收冷卻劑的熱量。
當以上述方式將扁平空間76、 79限定為沿著平行線延伸時，熱交換 器83使得金屬管42、 42集中定位在熱交換器83的一端處。金屬管42 不必連接到熱交換器83的另一端。這使得熱交換器83的尺寸減小。另 外，金屬管42的位置可以根據(jù)電子元件在印刷線路板19上的位置而改 變。熱交換器83有利于實現(xiàn)電子元件在主體外殼12的內(nèi)部空間中廣泛
可能的結(jié)構(gòu)布置。
與前述筆記本型個人計算機11的方式相同，泵38允許冷卻劑循環(huán) 通過筆記本型個人計算機lla中的閉合循環(huán)回路。CPU芯片51的熱量傳 遞至第一熱接收器81。視頻芯片的熱量傳遞至第二熱接收器82。因此， 冷卻劑的溫度上升。冷卻劑從第二熱接收器82流入熱交換器83。冷卻劑 的熱量通過熱交換器83散發(fā)到空氣中。冷卻劑因此得到冷卻。氣流通過 空氣出口 33從主體外殼12排出。被冷卻的冷卻劑流入箱體37。
CPU芯片51和視頻芯片的熱量還傳遞至印刷線路板19。熱量通過 印刷線路板19上的線路圖案在印刷線路板19上擴散。由于箱體37和泵 38設(shè)置在印刷線路板19周邊的外側(cè)，因此能可靠地防止箱體37和泵38 從印刷線路板19接收熱量。這防止箱體37和泵38中的冷卻劑的溫度升 高。箱體37和泵38有利于熱量從冷卻劑散發(fā)到主體外殼12的內(nèi)部空間。
另外，箱體37和泵38分別與第一空氣入口 85和第二空氣入口 86 相對。新鮮空氣通過第一空氣入口 85和第二空氣入口 86被引入主體外 殼12。箱體37和泵38暴露于新鮮空氣。箱體37和泵38中的冷卻劑的 熱量能從箱體37和泵38散發(fā)到新鮮空氣中。冷卻劑的熱量不僅能在熱 交換器83處而且也能在箱體37和泵38處散發(fā)到空氣中。冷卻劑以高效 的方式得到冷卻。
如圖19所示，與在熱交換器31d中的方式相同，可以在熱交換器 83中改變扁平空間76、 79的長度Ll、 L2。這樣，扁平空間79的長度 L2設(shè)置成大于扁平空間76的長度Ll?？蛇x的是，扁平空間79的長度 &可以設(shè)置成小于扁平空間76的長度L1。
除了筆記本型個人計算機之外，液體冷卻單元27、 27a還可以結(jié)合 到其他電子設(shè)備中，諸如個人數(shù)字助理(PDA)、臺式機、服務(wù)器計算機 等等。
權(quán)利要求
1、一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括外殼；電子元件，該電子元件安裝在所述外殼中；用于冷卻劑的閉合循環(huán)回路；熱接收器，該熱接收器插入在所述閉合循環(huán)回路中，所述熱接收器具有被接收在所述電子元件上的導(dǎo)熱板，所述熱接收器在所述導(dǎo)熱板上限定流動通道；箱體，該箱體插入在所述閉合循環(huán)回路中，從而存儲所述閉合循環(huán)回路中的空氣；以及空氣入口，該空氣入口形成在所述外殼中，所述空氣入口至少與所述箱體相對。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子設(shè)備，該電子設(shè)備還包括泵，該泵插入在所述閉合循環(huán)回路中，從而使冷卻劑沿著所述閉合 循環(huán)回路進行循環(huán)；和空氣入口，該空氣入口形成在所述外殼中，所述空氣入口與所述泵 相對。
3、 一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括 外殼；電子元件，該電子元件安裝在所述外殼中； 用于冷卻劑的閉合循環(huán)回路；熱接收器，該熱接收器插入在所述閉合循環(huán)回路中，所述熱接收器 具有被接收在所述電子元件上的導(dǎo)熱板，所述熱接收器在所述導(dǎo)熱板上 限定流動通道；泵，該泵插入在所述閉合循環(huán)回路中，從而使冷卻劑沿著所述閉合 循環(huán)回路進行循環(huán)；和空氣入口，該空氣入口形成在所述外殼中，所述空氣入口至少與所 述泵相對。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備。該電子設(shè)備包括安裝有液體冷卻單元的外殼。液體冷卻單元包括被接收在電子元件上的熱接收器。電子元件的熱量傳遞給熱接收器。熱接收器的熱量傳遞給流動通過熱接收器的流動通道的冷卻劑。電子元件得以冷卻。冷卻劑流入液體冷卻單元中的箱體。箱體存儲冷卻劑和空氣?？諝馊肟谛纬稍谕鈿ぶ小Ｐ迈r空氣通過空氣入口被引入外殼。由于箱體與空氣入口相對，所以箱體暴露于新鮮空氣。因此，箱體中的冷卻劑的熱量散發(fā)到空氣中。冷卻劑通過有效的方式被冷卻。如此，提高了散熱效率。
文檔編號G06F1/20GK101115375SQ200710139089
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者大西益生, 服部正彥, 角田洋介, 鈴木真純, 青木亨匡 申請人:富士通株式會社