專利名稱：液冷式散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對來自例如筆記本型個人電腦、二維顯示器裝置、投影
置: 在本說明書和權(quán)利要求書中，"鋁"這一術(shù)語，除了純鋁以外，還
包括鋁合金。另外，在本說明書和權(quán)利要求書中，圖2至圖6的上下表
示上下。
背景技術(shù)：
以往，作為對來自電子設(shè)備的發(fā)熱部件的熱進行散熱的方法，廣泛 地采用如下方法，即，使用由一面成為與發(fā)熱電子部件熱接觸的受熱面 的鋁制散熱基板、和一體設(shè)置在散熱基板的另一面上的散熱片構(gòu)成的部 件，在散熱基板的受熱面上安裝發(fā)熱電子部件，利用冷卻風扇使風接觸 散熱片，從而通過散熱基板和散熱片將來自發(fā)熱電子部件的熱消散到空氣中。
但是，在近年來的電子設(shè)備中，由小型化、高性能化而使得發(fā)熱電 子部件的發(fā)熱量有增加的傾向，利用以往的方法則無法獲得充分的散熱 性能。另外，在筆記本型個人電腦、二維顯示器裝置、投影儀等中，冷 卻風扇所產(chǎn)生的噪音也大，從而無法滿足這些設(shè)備所要求的靜音性。
因此，為了解決這些問題，本申請人已經(jīng)提出了采用含水的冷卻液、 例如防凍液的液冷式散熱裝置(參照專利文獻1 )。專利文獻1記載的液 冷式散熱裝置具有散熱基體、設(shè)置在散熱基體上的膨脹箱以及使防凍液 在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)的泵，該散熱基體由彼此層疊狀地釬焊的兩張鋁板 構(gòu)成且具有冷卻液通路。在散熱基體的一面上設(shè)有受熱部，該受熱部與
利用在冷卻液通路內(nèi)流動的冷卻液進行冷卻的發(fā)熱體熱接觸。冷卻液通 路是使兩張鋁板中的至少任一方向外方鼓出而形成的。膨脹箱具有箱本 體和底板，該箱本體具有向上方鼓出且下方開口的鼓出部，該底板與箱 本體的下端接合且封閉鼓出部的下端開口、并接合在散熱基體的上面。 在散熱基體和底板上形成使冷卻液通路與箱本體內(nèi)連通的連通孔。
然而，雖然防凍液對于鋁為非腐蝕性，但是卻存在水與鋁發(fā)生反應(yīng) 而產(chǎn)生氫的情況。氫產(chǎn)生量是微量時，通過使氫貯留在膨脹箱的箱本體 內(nèi)，來防止冷卻液通路內(nèi)的壓力上升。但是，利用膨脹箱來防止冷卻液 通路內(nèi)的壓力上升的效果有限，若氫產(chǎn)生量增大，則存在冷卻液通路內(nèi) 的壓力超過容許壓力而導(dǎo)致泵發(fā)生故障的危險。
專利文獻1:日本特開2005-167224號7>才艮

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種解決上述問題、能防止冷卻液通路內(nèi)的壓 力上升的液冷式散熱裝置。
本發(fā)明為了達到上述目的而由以下方式構(gòu)成。
l)一種液冷式散熱裝置，具有帶冷卻液通路的散熱基體，在散熱 基體上設(shè)置有使冷卻液通路內(nèi)與外部連通的連通部，在連通部配置有容 許氫透過部件。
2 )如上述1)所述的液冷式散熱裝置，將容許氫透過部件的水蒸氣 的透過系數(shù)設(shè)為A、將氫的透過系數(shù)設(shè)為B時，滿足B^50A。
3)如上述1)所述的液冷式散熱裝置，容許氫透過部件由選自乙丙 橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠和硅橡膠中的一種材料所形成。
4 )如上述1)所述的液冷式散熱裝置，容許氫透過部件的氫透過方 向的尺寸、和容許氫透過部件的與氫透過方向正交的方向的截面積設(shè)定 為，氫透過速度為每lmm2的冷卻液通路的內(nèi)表面積0.1cc/h以上。
5 )如上述1)所述的液冷式散熱裝置，在散熱基體上設(shè)置有膨脹箱， 膨脹箱具有箱本體和底板，該箱本體具有向上方鼓出且下方開口的鼓出 部，該底板與箱本體的下端接合且封閉鼓出部的下端開口、并接合在散
熱基體的上面，在散熱基體和底板上形成使冷卻液通路與箱本體內(nèi)連通 的連通孔，上述連通部由形成在箱本體的鼓出部的頂壁上的貫通孔構(gòu) 成，容許氫透過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定于貫通孔內(nèi)。
6) 如上述5)所述的液冷式散熱裝置，容許氫透過部件為銷狀，在 容許氫透過部件的外端部一體地形成外向凸緣，該外向凸緣與箱本體的 頂壁外面密接。
7) 如上述5)或6)所述的液冷式散熱裝置，容許氫透過部件的內(nèi) 端部突出到箱本體內(nèi)，在容許氫透過部件突出到箱本體內(nèi)的突出部上一 體地形成卡合部，該卡合部卡合在箱本體的頂壁內(nèi)面的貫通孔的周緣 部。
8 )如上述1)所述的液冷式散熱裝置，散熱基體由彼此層疊狀地接 合的兩張金屬板構(gòu)成，在構(gòu)成散熱基體的兩張金屬板之間形成冷卻液通 路。
9) 如上述8)所述的液冷式散熱裝置，金屬板由鋁板構(gòu)成，相互呈 層疊狀地釬焊。
10) 如上述9)所述的液冷式散熱裝置，兩張鋁板利用焊料層來釬 焊，該焊料層設(shè)置在兩張鋁板中的至少任一方鋁板的面向另 一方鋁板側(cè) 的面上。
11) 如上述8)所述的液冷式散熱裝置，冷卻液通路具有使兩金屬 板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部 上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷部分的兩個端部是 僅使一方金屬板鼓出而形成的且另一方金屬板的外面為平坦面，在上述 另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分的兩個端部分別與 外部連通的兩個連通孔，通過緊固件將連通兩個連通孔的連通部件固定 在上述另一方金屬板的外面，連通部件由鼓出到外方且向上述一方金屬 板側(cè)開口的本體、和一體形成在本體的開口周緣部的外向凸緣所形成， 外向凸緣和上述另一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通部，在連 通部配置有片狀的容許氫透過部件。
12) 如上述8)所述的液冷式散熱裝置，冷卻液通路具有使兩金屬
板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部 上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷部分的兩個端部是 僅使一方金屬板鼓出而形成的且另一方金屬板的外面為平坦面，在上述 另一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分的兩個端部分別與 外部連通的兩個連通孔，通過緊固件將連通兩個連通孔的連通部件固定 在上述另一方金屬板的外面，連通部件由鼓出到外方且向上述一方金屬 板側(cè)開口的本體、和一體形成在本體的開口周緣部的外向凸緣所形成， 外向凸緣和上述另一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通部，在連
通部配置有o型環(huán)狀的容許氫透過部件。
13) 如上述11)或12)所述的液冷式散熱裝置，在連通部件的本 體的頂壁上形成有貫通孔，并且該貫通孔也成為上述連通部，容許氬透 過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定于貫通孔內(nèi)。
14) 如上述l)所述的液冷式散熱裝置，在散熱基體上安裝有使冷 卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)的泵。
15) 如上述8)所述的液冷式散熱裝置，冷卻液通路具有使兩金屬 板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部 上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷部分的兩個端部是 僅使一方金屬板鼓出而形成的且另一方金屬板的外面為平坦面，在上述 另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分的兩個端部分別與 外部連通的兩個貫通孔，在上述另一方金屬板的外面安裝有泵，該泵具 有排出口和吸入口且使冷卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)，泵的排出口與上述
另一方金屬板的一方貫通孔連接，而吸入口與另一方貫通孔連接，泵和 上述另一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通部，在連通部配置有 片狀的容許氫透過部件。
16) 如上述8)所述的液冷式散熱裝置，冷卻液通路具有使兩金屬 板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部 上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷部分的兩個端部是 僅使一方金屬板鼓出而形成的且另一方金屬板的外面為平坦面，在上述 另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分的兩個端部分別與
外部連通的兩個貫通孔，在上述另一方金屬板的外面安裝有泵，該泵具 有排出口和吸入口且使冷卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)，泵的排出口與上述 另一方金屬板的一方貫通孔連接，而吸入口與另一方貫通孔連接，泵和 上述另一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通部，在連通部中的排
出口和吸入口的周圍部分配置有o型環(huán)狀的容許氬透過部件。
17) 如上述l)所述的液冷式散熱裝置，在散熱基體的一面上設(shè)置 有使發(fā)熱體熱接觸的受熱部。
18) —種電子設(shè)備，具有殼體和配置于殼體內(nèi)的發(fā)熱電子部件，如 上述17 )所述的液冷式散熱裝置配置在殼體內(nèi)，發(fā)熱電子部件與散熱基 體的受熱部熱接觸。
19) 一種筆記本型個人電腦，包括具有鍵盤的本體部和自由開關(guān)地 設(shè)置于本體部的顯示器裝置，在本體部的殼體內(nèi)配置有如上述17 )所述 的液冷式散熱裝置，配置于本體部內(nèi)的殼體內(nèi)的CPU與散熱基體的受 熱部熱接觸。
根據(jù)上述l)的液冷式散熱裝置，在散熱基體由例如鋁那樣的金屬 形成的情況下，即使通過與封入冷卻液通路內(nèi)的冷卻液中所含的水分進 行反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，也能夠使該氫氣通過容許氬透過部件而逃逸到冷卻 液通路外，從而防止冷卻液通路內(nèi)的壓力上升，結(jié)果，能夠防止使冷卻 液循環(huán)的泵發(fā)生故障。另外，在設(shè)置膨脹箱的情況下，能夠?qū)⑴蛎浵涞?尺寸設(shè)定成用于吸收冷卻液的熱膨脹所需的最小尺寸。
根據(jù)上述2)和3)的液冷式散熱裝置，除了能夠使在冷卻液通路 內(nèi)產(chǎn)生的氫高效地逃逸到外部，還能夠防止在加熱冷卻液時產(chǎn)生的水蒸 氣泄漏到外部，從而防止冷卻液量的減少。
根據(jù)上述4)的液冷式散熱裝置，能夠使在冷卻液通路內(nèi)產(chǎn)生的氫 高效地逃逸到外部。
根據(jù)上述5)的液冷式散熱裝置，能夠比較簡單地設(shè)置使冷卻液通 路內(nèi)與外部連通的連通部，并能比較簡單地在連通部配置容許氫透過部 件。而且，連通部由形成在箱本體的鼓出部的頂壁上的貫通孔構(gòu)成，容 許氫透過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定于貫通孔內(nèi)，所以，在液冷
式散熱裝置的通常使用狀態(tài)、即膨脹箱位于上部的狀態(tài)下，容許氫透過 部件與氣相部相接，氫容易透過而水蒸氣難于透過。
根據(jù)上述6)的液冷式散熱裝置，能夠簡單地決定容許氫透過部件 嵌到箱本體的頂壁的貫通孔內(nèi)時的嵌入量。
根據(jù)上述7)的液冷式散熱裝置，能夠防止容許氫透過部件從箱本 體的頂壁的貫通孔脫出。
根據(jù)上述8)和9)的液冷式散熱裝置，使散熱基體的散熱效率良好。
根據(jù)上述IO)的液冷式散熱裝置，能夠比較簡單地制造散熱基體。
根據(jù)上述11)和12)的液冷式散熱裝置，能夠比較簡單地設(shè)置使 冷卻液通路內(nèi)與外部連通的連通部，并能比較簡單地在連通部配置容許 氫透過部件。另外，連通部件的本體起到膨脹箱的作用。
根據(jù)上述13)的液冷式散熱裝置，在上述ll)和12)的液冷式散 熱裝置中，在連通部件的本體的頂壁上形成貫通孔，并且，該貫通孔也 作為上述連通部，容許氫透過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定到貫通 孔內(nèi)，所以，在液冷式散熱裝置的通常使用狀態(tài)、即連通部件突出到上 方的狀態(tài)下，封閉貫通孔的容許氫透過部件與氣層部相接，氫容易透過 該容許氫透過部件而水蒸氣難于透過。相反地，在旋轉(zhuǎn)液冷式散熱裝置、 例如成為與通常使用狀態(tài)上下顛倒的情況下，配置在外向凸緣和另一方 金屬板外面之間的連通部的片狀容許氬透過部件與氣層部接觸，氫容易 透過該容許氫透過部件而水蒸氣難于透過。
即使如上迷14)的液冷式散熱裝置那樣，具有使冷卻液在冷卻液通 路內(nèi)循環(huán)的泵，若采用上述1) 13)的結(jié)構(gòu)，則能夠防止冷卻液通路內(nèi) 的壓力上升，結(jié)果能防止泵發(fā)生故障。
根據(jù)上述15)和16)的液冷式散熱裝置，能夠比較簡單地設(shè)置使 冷卻液通路內(nèi)與外部連通的連通部，并能比較簡單地在連通部配置容許 氫透過部件。
根據(jù)上述18)的電子設(shè)備，能夠高效地冷卻發(fā)熱電子部件并能提高 靜音性。
根據(jù)上述19)的筆記本型個人電腦，能夠高效地冷卻CPU并能提 高靜音性。


圖l是表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的第一實施方式的整體結(jié)構(gòu)的 分解立體圖。
圖2是圖1的液冷式散熱裝置的設(shè)有膨脹箱的部分的放大垂直剖面圖。
圖3是圖1的液冷式散熱裝置的設(shè)有連通部件的部分的放大垂直剖 面圖。
圖4是表示第一實施方式的嵌在膨脹箱的箱本體的頂壁的貫通孔內(nèi) 的容許氫透過部件的變形例的局部放大垂直剖面圖。
圖5是表示第一實施方式的嵌在膨脹箱的箱本體的頂壁的貫通孔內(nèi) 的容許氫透過部件的另一變形例的局部放大垂直剖面圖。
圖6是表示第一實施方式中、配置在連通部件的外向凸緣和散熱基 體之間的連通部的容許氫透過部件的變形例的局部放大垂直剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的第二實施方式的一部分的分 解立體圖。
圖8是表示第二實施方式中、配置在循環(huán)泵的上面和散熱基體的下 面之間的連通部的容許氫透過部件的變形例的與圖7相當?shù)姆纸饬Ⅲw 圖。
圖9是表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的第三實施方式的一部分的與 圖3相當?shù)钠拭鎴D。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在所有的圖中，對相同部 分和相同物采用相同符號，并省略其重復(fù)說明。
圖l表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的第一實施方式的整體結(jié)構(gòu)，圖 2和圖3表示其要部的結(jié)構(gòu)。
在圖1中，液冷式散熱裝置l具有由相互層疊狀地接合的上下兩張
高熱傳導(dǎo)性板、在此為鋁制金屬板3、 4構(gòu)成的長方形板狀散熱基體2， 在散熱基體2的兩金屬板3、 4之間形成冷卻液通路5。
在散熱基體2的冷卻液通路5內(nèi)封入有防凍液等對鋁具有非腐蝕性 但含水的冷卻液，并利用安裝于散熱基體2下面的循環(huán)泵6使冷卻液通 路5內(nèi)的冷卻液在冷卻液通路5內(nèi)循環(huán)。在散熱基體2的上面，以與冷 卻液通路5內(nèi)連通的方式設(shè)有膨脹箱7。另外，在散熱基體2的下面， 以包含一部分冷卻液通路5的方式設(shè)有受熱部8和散熱部9。
構(gòu)成散熱基體2的兩金屬板3、 4中至少一方金屬板由在面向另一 方金屬板的面上具有焊料層的鋁釬焊片材構(gòu)成，兩金屬板3、 4利用鋁 釬焊片材的焊料層而被釬焊。在僅一方金屬板由鋁釬焊片材構(gòu)成的情況 下，另一方金屬板由鋁棵材構(gòu)成。
散熱基體2的冷卻液通路5具有通路形成部11，該通路形成部通過 使上下金屬板3、 4中的至少一方向外鼓出而形成。通路形成部11由第 一部分12和第二部分13所構(gòu)成，該第一部分12沿散熱基體2的大致 整周形成在其周緣部，該第二部分13與第一部分12的沿著散熱基體2 的一方長邊部的部分相連并向其內(nèi)方具有規(guī)定的范圍而形成，并且，該 第二部分13設(shè)有規(guī)定數(shù)量、在此為兩個，在第一部分12中的在散熱基 體2的一個角部和沿散熱基體2的另一方長邊部的部分上，分別設(shè)有局 部地中斷的中斷部分14、 15。將散熱基體2的一個角部的中斷部分稱為 第一中斷部分14、將沿散熱基體2的另一方長邊部的部分的中斷部分稱 為第二中斷部分15。第一部分12具有使上金屬板3向上方鼓出而形成 的上方鼓出部16、以及使下金屬板4向下方鼓出而形成的下方鼓出部 17、 18，由上方鼓出部16和下金屬板4、以及下方鼓出部17、 18和上 金屬板3形成通路形成部11的第一部分12。下方鼓出部17、 18形成在 第一部分12中沿著散熱基體2的一方短邊部的部分、和第一部分12中 面向第二中斷部分15的兩個端部處。形成在沿著散熱基體2的短邊部 的部分處的下方鼓出部稱為第一下方鼓出部17，而形成在面向第二中斷 部分15的兩個端部處的下方鼓出部稱為第二下方鼓出部18。散熱基體
2的下面中包含第一中斷部分14的規(guī)定范圍部分、以及散熱基體2的上 面中包含第二中斷部分15的規(guī)定范圍部分分別為平坦面。除了由兩下 方鼓出部17、 18和上金屬板3所形成的部分外，第一部分12由上方鼓 出部16和下金屬板4形成。各第二部分13由使上金屬板3向上方鼓出 而形成的上方鼓出部19和下金屬板4所形成，在上方鼓出部19的頂壁 上形成有很多突起21，該突起分別向內(nèi)方突出且前端部釬焊在下金屬板 4上。
在上金屬板3上形成連通孔22和兩個連通孔23，連通孔22在散熱 基體2的上面、開設(shè)在通路形成部11的第一部分12中第一下方鼓出部 17的長度方向中間部，兩個連通孔23在散熱基體2的上面、開設(shè)在通 路形成部11的笫一部分12中第二下方鼓出部18的第二中斷部分15側(cè) 的端部。而且，在上金屬板3上，以避開通路形成部11的方式形成多 個貫通孔24。在下金屬板4上形成貫通孔25，該貫通孔在散熱基體2 的下面、開設(shè)在通路形成部11的第一部分12中上方鼓出部16的面向 第一中斷部分14的端部。
循環(huán)泵6通過螺釘20安裝在散熱基體2的形成有第一中斷部分14 的角部的下面，循環(huán)泵6的排出口 6a與下金屬板4的一方貫通孔25相 連，吸入口 6b與下金屬板4的另一方貫通孔25相連。在循環(huán)泵6的上 面和散熱基體2的下面之間被適當?shù)拿芊鈾C構(gòu)所密封。
膨脹箱7由鋁制箱本體2 6和封閉箱本體2 6的下端開口的鋁制底板 28構(gòu)成，箱本體26具有向上方鼓出且下方開口的鼓出部27。
如圖2所示，箱本體26是使由在下面具有焊料層的鋁釬焊片材構(gòu) 成的圓形板的除了周緣部的部分向上方鼓出而形成的，鼓出部27為圓 錐臺狀、其周壁朝上方向徑向內(nèi)方傾斜。另外，在鼓出部27的頂壁中 央部形成貫通孔29，作為使冷卻液通路5與外部連通的連通部。在貫通 孔29內(nèi)嵌入固定有銷狀的容許氫透過部件31。利用容許氬透過部件31 來密封貫通孔29。容許氫透過部件31的外端部突出到頂壁的外方，而 內(nèi)端部突出到頂壁內(nèi)方。在此，對于容許氫透過部件31，優(yōu)選由在設(shè)水 蒸氣的透過系數(shù)為A、氫的透過系數(shù)為B時滿足B》50A的材料形成，
希望由B>100A的材料形成。具體地說，容許氫透過部件31優(yōu)選由選 自例如乙丙橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠和硅橡膠中的一種材料 所形成。容許氫透過部件31的個數(shù)能夠適當改變。箱本體26在鼓出部 27周圍的外向凸緣26a以容許氫透過部件31位于連通孔22的正上方的 方式、利用上述焊料層而釬焊在底板28上。箱本體26不限于由圓形板 構(gòu)成，鼓出部27也不限于圓錐臺狀。
底板28由下面具有焊料層的鋁釬焊片材構(gòu)成，呈沿前后方向長的 方形，利用上述焊料層釬焊在散熱基體2的上金屬板3上。在底板28 的與上金屬板3的連通孔22對應(yīng)的部分上，以與連通孔22相連通的方 式形成與連通孔22同心且比連通孔22大的圓形連通孔32。連通孔32 不限于圓形。在底板28的連通孔32的周緣部上，沿其整周一體地形成 向上方向徑向內(nèi)方傾斜的擋板33，由擋板33的前端所包圍地形成開口 34。膨脹箱7構(gòu)造成，能夠取入并保持以氣泡狀態(tài)包含在冷卻液中的空 氣，并且，在冷卻液被加熱而膨脹時^吏冷卻液流入而防止因內(nèi)壓上升而 造成的冷卻液通路5的破損。另外，通過使剩余的冷卻液進入到膨脹箱 7部內(nèi)，可以防止冷卻液減少時的冷卻效率的降低。
如圖3所示，散熱基體2的上面安裝有使兩個連通孔23相連通的 連通部件35，這兩個連通孔23在散熱基體2的上面、開設(shè)在通路形成 部11的第一部分12中第二下方鼓出部18的端部。連通部件35由朝上 方鼓出且下方開口的本體36和一體形成于本體36的開口周緣部的外向 凸緣37構(gòu)成，外向凸緣37通過螺釘38 (緊固件)而固定在散熱基體2 上。外向凸緣37和上金屬板3的外面之間的部分成為使冷卻液通路5 與外部連通的連通部39，在該連通部39處配置片狀的容許氫透過部件 41。連通部39由容許氫透過部件41密封。該容許氫透過部件41由與 上述容許氫透過部件31同樣的材料形成。
這些容許氫透過部件31、 41的氫透過方向(對容許氬透過部件31 來說是上下方向，而對容許氫透過部件41來說是寬度方向)的尺寸、 和容許氫透過部件31、 41的與氫透過方向正交的方向(對容許氫透過 部件31來說是左右方向，而對容許氫透過部件41來說是上下方向)的
截面積設(shè)定為，兩容許氫透過部件31、 41的合計氫透過速度在每lmm2 冷卻液通路5的內(nèi)表面積為0.1cc/h以上。將兩容許氫透過部件31、 41 的合計氫透過速度設(shè)為在每lmm2冷卻液通路5的內(nèi)表面積是0.1cc/h 以上是因為，根據(jù)實驗結(jié)果，此時在冷卻液通路5內(nèi)產(chǎn)生的氬能夠高效 地逃逸到外部。若僅利用任一方的容許氫透過部件就能夠使得氫透過速 度在每lmii^冷卻液通路5的內(nèi)表面積為0.1cc/h以上，則不一定非要 采用另一方的容許氫透過部件。在無需容許氫透過部件31的情況下， 當然也就無需在膨脹箱7的箱本體26上設(shè)置貫通孔29 了。另外，在無 需容許氫透過部件41的情況下，當然也就無需連通部件35、第二中斷 部分15以及第二下方鼓出部18，只要在上金屬板3上形成上方鼓出部 即可。
受熱部8設(shè)置在下金屬板4下面的、與上金屬板3的通路形成部11 的一方笫二部分13的中央部相對應(yīng)的位置上。另外，在下金屬板4的 下面，以包括上金屬板3的通路形成部11的第一部分12的一部分的方 式釬焊鋁制的波紋狀散熱片42，由此，在散熱基體2的下面以含有一部 分冷卻液通路5的方式設(shè)置散熱部9。
上述的液冷式散熱裝置1，在例如具有帶鍵盤的個人電腦本體部和 自由開關(guān)地設(shè)置于個人電腦本體部的顯示器裝置的筆記本型個人電腦 中，配置于個人電腦本體部的殼體內(nèi)，CPU(C)(發(fā)熱電子部件)在液 冷式散熱裝置1的冷卻液通路5的受熱部8處與散熱基體2的下面熱接 觸。在啟動筆記本型個人電腦時，利用循環(huán)泵6使冷卻液在冷卻液通路 5內(nèi)循環(huán)。來自CPU (C)所產(chǎn)生的熱經(jīng)由下金屬板4傳遞給冷卻液。 當冷卻液在冷卻液通路5內(nèi)循環(huán)后返回到受熱部8期間，將冷卻液所具 有的熱經(jīng)由上下金屬板3、 4而散到外部，尤其是在散熱部9，經(jīng)由下金 屬板4和散熱片42進行散熱，從而冷卻液被冷卻。反復(fù)進行這樣的動 作而對來自CPU (C)的熱進行散熱。
上述液冷式散熱裝置l,在具有殼體和配置于殼體內(nèi)的發(fā)熱電子部 件的筆記本型個人電腦以外的電子設(shè)備中，配置于殼體內(nèi)，并且，發(fā)熱 電子部件也與散熱基體2的受熱部8熱接觸。
圖4和圖5表示嵌在膨脹箱7的箱本體26的頂壁的貫通孔29內(nèi)的 容許氫透過部件的變形例。
圖4所示的容許氫透過部件50為銷狀，其內(nèi)端部突出到箱本體26 的鼓出部27內(nèi)。在容許氫透過部件50的外端部一體地形成卡合部51， 該卡合部卡合在鼓出部27的頂壁外面的貫通孔29的周緣部。貫通孔29 被容許氫透過部件50密封。
圖5所示的容許氫透過部件55為銷狀，其內(nèi)端部突出到箱本體26 的鼓出部27內(nèi)。在容許氫透過部件55的外端部一體地形成卡合部51， 該卡合部卡合在鼓出部27的頂壁外面的貫通孔29的周緣部，并且，在 容許氫透過部件55向鼓出部27內(nèi)突出的突出部上一體地形成卡合部 56，該卡合部卡合在鼓出部27的頂壁內(nèi)面的貫通孔29的周緣部。貫通 孔29被容許氫透過部件50密封。
圖6表示配置在連通部件35的外向凸緣37和散熱基體2之間的連 通部39處的容許氫透過部件的變形例。
圖6所示的容許氫透過部件60為O型環(huán)狀，嵌入在沿整周形成在 連通部件35的外向凸緣37的下面的環(huán)狀槽61內(nèi)。連通部39被容許氬 透過部件60密封。
圖4至圖6所示的容許氬透過部件50、 55、 60也由與上述容許氬 透過部件31同樣的材料形成。這些容許氫透過部件50、 55、 60的氫透 過方向(對容許氫透過部件50、 55來說是上下方向，而對容許氫透過 部件60來說是徑向)的尺寸、和容許氫透過部件50、 55、 60的與氫透 過方向正交的方向(對容許氫透過部件50、 55來說是左右方向，而對 容許氫透過部件60來說是周向)的截面積，與上述容許氫透過部件31、 41的情況同樣地設(shè)定。
圖7表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的第二實施方式。
在圖7中，循環(huán)泵6的上面和散熱基體2的下面之間的部分成為使 冷卻液通路5與外部連通的連通部，在該連通部，即在循環(huán)泵6上面的 除排出口 6a和吸入口 6b的所有部分和散熱基體2下面的除貫通孔25 的部分之間，配置片狀的容許氫透過部件70。在容許氫透過部件70上
形成用于4吏貫通孔25與排出口 6a和吸入口 6b連通的兩個連通孔71。 該容許氫透過部件70由與第一實施方式的液冷式散熱裝置的容許氫透 過部件31相同的材料形成。由容許氫透過部件70來密封循環(huán)泵6的上 面和散熱基體2的下面之間的連通部。
在既設(shè)有第 一實施方式的液冷式散熱裝置的容許氫透過部件31 、 41 又設(shè)有容許氫透過部件70的情況下，容許氫透過部件70的氫透過方向 的尺寸(從連通孔71到周緣部的距離)、和容許氫透過部件70的與氫 透過方向正交的方向(上下方向)的截面積設(shè)定為，三個容許氫透過部 件31、 41、 70的合計氬透過速度在每lmn^冷卻液通路5的內(nèi)表面積 為0.1cc/h以上。
另外，有時在膨脹箱7的頂壁和連通部件35與散熱基體2之間并 不配置容許氫透過部件，而僅在循環(huán)泵6和散熱基體2之間的連通部配 置容許氫透過部件70。此時，容許氫透過部件70的氫透過方向的尺寸 (從連通孔71到周緣部的距離)、和容許氬透過部件70的與氫透過方 向正交的方向(上下方向)的截面積設(shè)定為，僅利用容許氫透過部件70 的氫透過速度在每1加1112冷卻液通路5的內(nèi)表面積為0.1cc/h以上。
圖8表示配置在循環(huán)泵6的上面和散熱基體2的下面之間的連通部 的容許氫透過部件的變形例。
圖8所示的容許氫透過部件75為O型環(huán)狀，嵌入到分別形成在循 環(huán)泵6上面的排出口 6a和吸入口 6b周圍的環(huán)狀槽76內(nèi)。該容許氬透 過部件75由與第一實施方式的液冷式散熱裝置的容許氫透過部件31相 同的材料形成。循環(huán)泵6上面和散熱基體2下面之間的連通部由容許氫 透過部件75密封。
在既設(shè)有第一實施方式的液冷式散熱裝置的容許氫透過部件31、41 又設(shè)有容許氫透過部件75的情況下，容許氫透過部件75的氫透過方向 (徑向)的尺寸、和容許氫透過部件70的與氫透過方向正交的方向(周 向)的截面積i殳定為，三個容許氫透過部件31、 41、 75的合計氫透過 速度在每lmm2冷卻液通路5的內(nèi)表面積為0.1cc/h以上。
另外，有時在膨脹箱7的頂壁和連通部件35與散熱基體2之間并
不配置容許氫透過部件，而僅在循環(huán)泵6和散熱基體2之間的連通部配 置容許氫透過部件75。此時，容許氫透過部件75的氫透過方向的尺寸、 和容許氫透過部件75的與氫透過方向正交的方向的截面積設(shè)定為，僅 利用容許氫透過部件75的氬透過速度在每lmn^冷卻液通路5的內(nèi)表 面積為0.1cc/h以上。
圖9表示本發(fā)明的液冷式散熱裝置的笫三實施方式。 在圖9中，在連通部件35的本體36的頂壁上形成貫通孔80，作為 使冷卻液通路5與外部連通的連通部。在貫通孔80內(nèi)嵌有與嵌到膨脹 箱7的箱本體26的貫通孔29內(nèi)的容許氫透過部件相同的銷狀容許氫透 過部件31A?？蛇m當?shù)馗淖內(nèi)菰S氬透過部件31A的數(shù)量。也可以用圖4 和圖5所示的容許氫透過部件50、 55來取代容許氫透過部件31A而嵌 到貫通孔80內(nèi)。
在既設(shè)有第一實施方式的液冷式散熱裝置的容許氫透過部件31、41 又在連通部件35的本體36的貫通孔80設(shè)有容許氫透過部件31A的情 況下，該容許氫透過部件31A的氫透過方向的尺寸(上下方向的長度)、 和容許氫透過部件31A的與氫透過方向正交的方向(左右方向)的截面 積設(shè)定為，三個容許氫透過部件31、 41、 31A的合計氫透過速度在每 lmm2冷卻液通路5的內(nèi)表面積為0.1cc/h以上。
本發(fā)明的液冷式散熱裝置能夠適當?shù)赜糜趯碜岳绻P記本型個 人電腦、二維顯示器裝置、投影儀等電子設(shè)備的發(fā)熱電子部件等發(fā)熱體 的熱進行散熱。
權(quán)利要求
1.一種液冷式散熱裝置，具有帶冷卻液通路的散熱基體，在散熱基體上設(shè)置有使冷卻液通路內(nèi)與外部連通的連通部，在連通部配置有容許氫透過部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，在將容許 氫透過部件的水蒸氣的透過系數(shù)設(shè)為A、將氫的透過系數(shù)設(shè)為B時，滿 足BWOA。
3. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，容許氫透 過部件由選自乙丙橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠和硅橡膠中的一 種材料所形成。
4. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，容許氫透 過部件的氫透過方向的尺寸、和容許氫透過部件的與氫透過方向正交的 方向的截面積設(shè)定為，氫透過速度為每lmm2的冷卻液通路內(nèi)表面積 0.1cc/h以上。
5. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，在散熱基 體上設(shè)置有膨脹箱，膨脹箱具有箱本體和底板，該箱本體具有向上方鼓 出且下方開口的鼓出部，該底板與箱本體的下端接合且封閉鼓出部的下 端開口、并接合在散熱基體的上面，在散熱基體和底板上形成有使冷卻 液通路與箱本體內(nèi)連通的連通孔，上述連通部由形成在箱本體的鼓出部 的頂壁上的貫通孔構(gòu)成，容許氫透過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定 于貫通孑L內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求5所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，容許氫透過部件為銷狀，在容許氫透過部件的外端部一體地形成有卡合部，該卡 合部卡合在箱本體的頂壁外面中的貫通孔的周緣部。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，容許 氫透過部件的內(nèi)端部突出到箱本體內(nèi)，在容許氫透過部件突出到箱本體 內(nèi)的突出部上一體地形成有卡合部，該卡合部卡合在箱本體的頂壁內(nèi)面 中的貫通孔的周緣部。
8. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，散熱基體 由彼此層疊狀地接合的兩張金屬板構(gòu)成，在構(gòu)成散熱基體的兩張金屬板 之間形成冷卻液通路。
9. 如權(quán)利要求8所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，金屬板由 鋁板構(gòu)成，相互呈層疊狀地釬焊。
10. 如權(quán)利要求9所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，兩張鋁板 利用焊料層來釬焊，該焊料層設(shè)置在兩張鋁板中的至少任一方鋁板的面 向另一方鋁板側(cè)的面上。
11. 如權(quán)利要求8所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，冷卻液通 路具有使兩金屬板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成 部，在通路形成部上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷 部分的兩個端部是僅使一方金屬板鼓出而形成的、且另一方金屬板的外 面為平坦面，在上述另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分 的兩個端部分別與外部連通的兩個連通孔，在上述另一方金屬板的外面 通過緊固件固定有連通兩個連通孔的連通部件，連通部件包括鼓出到外 方且向上述一方金屬板側(cè)開口的本體、和一體形成在本體的開口周緣部 的外向凸緣而形成，外向凸緣和上述另一方金屬板的外面之間的部分成 為上述連通部，在連通部配置有片狀的容許氬透過部件。
12. 如權(quán)利要求8所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，冷卻液通 路具有使兩金屬板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成 部，在通路形成部上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷 部分的兩個端部是僅使一方金屬板鼓出而形成的、且另一方金屬板的外 面為平坦面，在上述另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分 的兩個端部分別與外部連通的兩個連通孔，在上述另一方金屬板的外面 通過緊固件固定有連通兩個連通孔的連通部件，連通部件包括鼓出到外 方且向上述一方金屬板側(cè)開口的本體、和一體形成在本體的開口周緣部 的外向凸緣而形成，外向凸緣和上述另一方金屬板的外面之間的部分成 為上述連通部，在連通部配置有O型環(huán)狀的容許氬透過部件。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，在 連通部件的本體的頂壁上形成有貫通孔，并且該貫通孔也成為上述連通 部，容許氫透過部件以封閉貫通孔的方式嵌入固定于貫通孔內(nèi)。
14. 如權(quán)利要求1所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，在散熱基 體上安裝有使冷卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)的泵。
15. 如權(quán)利要求8所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，冷卻液通 路具有使兩金屬板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成 部，在通路形成部上設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷 部分的兩個端部是僅使一方金屬板鼓出而形成的、且另 一方金屬板的外 面為平坦面，在上述另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分 的兩個端部分別與外部連通的兩個貫通孔，在上述另一方金屬板的外面 安裝有泵，該泵具有排出口和吸入口且使冷卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)， 泵的排出口與上述另一方金屬板的一方貫通孔連接，而吸入口與另一方 貫通孔連接，泵和上述另 一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通 部，在連通部配置有片狀的容許氫透過部件。
16. 如權(quán)利要求8所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，冷卻液通 路具有使兩金屬板中的至少任一方金屬板向外鼓出而形成的通路形成 部，在通路形成部上-設(shè)有局部中斷的中斷部分，通路形成部中面向中斷 部分的兩個端部是僅使一方金屬板鼓出而形成的、且另一方金屬板的外 面為平坦面，在上述另 一方金屬板上形成使通路形成部中面向中斷部分 的兩個端部分別與外部連通的兩個貫通孔，在上述另一方金屬板的外面安裝有泵，該泵具有排出口和吸入口且使冷卻液在冷卻液通路內(nèi)循環(huán)， 泵的排出口與上述另一方金屬板的一方貫通孔連接，而吸入口與另一方貫通孔連接，泵和上述另一方金屬板的外面之間的部分成為上述連通 部，在連通部中的排出口和吸入口的周圍部分配置有O型環(huán)狀的容許氫 透過部件。
17. 如權(quán)利要求l所述的液冷式散熱裝置，其特征在于，在散熱基 體的一面上設(shè)置有使發(fā)熱體熱接觸的受熱部。
18. —種電子設(shè)備，具有殼體和配置于殼體內(nèi)的發(fā)熱電子部件，如 權(quán)利要求17所述的液冷式散熱裝置配置在殼體內(nèi)，發(fā)熱電子部件與散熱基體的受熱部熱接觸。
19. 一種筆記本型個人電腦，包括具有鍵盤的本體部和自由開關(guān)地 設(shè)置于本體部的顯示器裝置，在本體部的殼體內(nèi)配置有如權(quán)利要求17 所述的液冷式散熱裝置，配置于本體部內(nèi)的殼體內(nèi)的CPU與散熱基體 的受熱部熱接觸。
全文摘要
液冷式散熱裝置具有帶冷卻液通路(5)的散熱基體(2)、以及設(shè)置于散熱基體(2)上的膨脹箱(7)，膨脹箱(7)具有箱本體(26)和底板(28)，該箱本體具有向上方鼓出且下方開口的鼓出部(27)，該底板與箱本體(26)的下端接合且封閉鼓出部(27)的下端開口。在鼓出部(27)的頂壁上形成貫通孔(29)，作為使冷卻液通路(5)內(nèi)與外部連通的連通部，在貫通孔(29)內(nèi)，以封閉貫通孔(29)的方式嵌入固定有容許氫透過部件(31)。根據(jù)該液冷式散熱裝置，能夠防止冷卻液通路(5)內(nèi)的壓力上升。
文檔編號H05K7/20GK101375650SQ20078000331
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者北城榮, 山本滿, 熊倉一裕, 石田智隆 申請人:日本電氣株式會社;昭和電工株式會社