專利名稱：冷卻護(hù)套、冷卻單元及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說(shuō)明書(shū)所描述的實(shí)施例涉及冷卻護(hù)套、冷卻單元以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
使用液體冷卻介質(zhì)冷卻來(lái)安裝于電子設(shè)備中的電子部件的技術(shù)是公知的。在冷卻
介質(zhì)流經(jīng)的流道中可能產(chǎn)生氣泡。已存在在指定位置捕獲這些氣泡的技術(shù)。 然而，在冷卻介質(zhì)的流速很快的情況下，可能不能在指定的位置捕獲到氣泡。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方案的目的是提供一種冷卻護(hù)套、冷卻單元以及電子 設(shè)備，借此容易捕獲產(chǎn)生于冷卻介質(zhì)的流道中的氣泡。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，冷卻護(hù)套包括流道構(gòu)件，冷卻介質(zhì)流經(jīng)所述流道構(gòu)件， 所述流道構(gòu)件的至少一部分與待冷卻的物體接觸，并且所述流道構(gòu)件包括通道截面積大于 其它區(qū)域的通道截面積的區(qū)域；以及突出部，其設(shè)于通道截面積大的所述區(qū)域的下游側(cè)。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)是借助權(quán)利要求書(shū)中具體指出的元件和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得 的。 應(yīng)認(rèn)識(shí)到，前面的概述和下面的詳細(xì)描述均是示例性和解釋性的，而非像權(quán)利要 求那樣對(duì)于本發(fā)明是限定性的。


圖1A至圖1C是筆記本電腦的示意性視圖；
圖2是冷卻單元的立體圖；
圖3是護(hù)套的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性視圖；
圖4是泵的周緣的示意圖； 圖5A是沿圖3中的線A-A剖開(kāi)而得的剖面圖，并且圖5B是當(dāng)筆記本電腦正常使 用時(shí)與圖5A對(duì)應(yīng)的視圖； 圖6A是沿圖3中的線B-B剖開(kāi)而得的剖面圖，并且圖6B是當(dāng)筆記本電腦正常使 用時(shí)與圖6A對(duì)應(yīng)的視圖； 圖7是圖6B中示出的突出部的放大圖；以及 圖8A是沿圖3的線C-C剖開(kāi)的剖面圖，圖8B是當(dāng)筆記本電腦正常使用時(shí)與圖8A 對(duì)應(yīng)的視具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖描述實(shí)施例。 將描述作為電子設(shè)備的一個(gè)示例的筆記本電腦。圖1A至圖1C是筆記本電腦1的 示意性視圖。筆記本電腦1包括顯示部2和主體部3，該顯示部2和主體部3相連成能夠打開(kāi)和關(guān)閉。顯示部2設(shè)有液晶顯示器4。主體部3設(shè)有鍵盤5。主體部3配備有各種電 子部件。圖1C是當(dāng)從筆記本電腦的底側(cè)觀察時(shí)筆記本電腦1的立體圖，并示出了從筆記本 電腦移除底蓋后的筆記本電腦l。如圖1C所示，冷卻單元8安裝于主體部3中。冷卻單元 8冷卻筆記本電腦1中包括的電子部件。圖2是冷卻單元8的立體圖。冷卻單元8安裝于 印刷襯底上。冷卻單元8包括冷卻護(hù)套10、泵20、散熱器30以及冷卻風(fēng)扇40。
冷卻介質(zhì)流經(jīng)冷卻護(hù)套(以下稱作護(hù)套)10。護(hù)套10包括殼體lla和蓋llb。殼 體lla和蓋lib由例如像銅或鋁這樣的具有良好熱傳導(dǎo)性的金屬制成。護(hù)套10具有扁平 的形狀。 泵20使冷卻介質(zhì)在護(hù)套10與散熱器30之間循環(huán)。泵20是電動(dòng)的。另外，泵20 和護(hù)套10通過(guò)橡膠管60連通。設(shè)置橡膠管60為的是防止冷卻介質(zhì)泄漏。橡膠管60由金 屬帶緊固。泵20具有扁平的形狀。 散熱器30散發(fā)冷卻介質(zhì)從護(hù)套10吸收的熱。散熱器30由例如像鋁這樣的金屬 制成。散熱器30包括管34、圍板(surrounding plate) 36、出口管32a以及入口管32b。 冷卻介質(zhì)流經(jīng)的管34為扁平形狀和大體的U字形。出口管32a和導(dǎo)入管32b分別連通到 管34的端部。而且，圍板36圍繞管34。出口管32a和入口管32b連通到護(hù)套10。出口管 32a和入口管32b經(jīng)由橡膠管60與護(hù)套10連通。另外，在圍板36與管34之間設(shè)有多個(gè)翅 片(未示出)。而且，在管34的相對(duì)的表面之間設(shè)有多個(gè)翅片(未示出)。
冷卻風(fēng)扇40具有開(kāi)口 41并容置扇葉42。當(dāng)扇葉42旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)由開(kāi)口 41被 吸入到冷卻風(fēng)扇40中，并隨后從送風(fēng)孔46排出。送風(fēng)孔46面向散熱器30。從送風(fēng)孔46 排出的空氣吹到散熱器30中，這有助于散熱器30中的冷卻介質(zhì)散熱。
印刷襯底50是硬質(zhì)的印刷線路板，并且在該印刷襯底上印制指定的圖案。多個(gè)電 子部件安裝于印刷襯底50上。這些電子部件因被供電而發(fā)熱。CPU(中央處理器)70b是安 裝于印刷襯底50上的一個(gè)電子部件。CPU 70b與蓋lib接觸。因此，流經(jīng)護(hù)套10的冷卻介 質(zhì)從CPU 70b吸熱，由此使CPU70b冷卻。護(hù)套10、散熱器30以及冷卻風(fēng)扇40固定于印刷 襯底50上。 冷卻介質(zhì)例如是水或防凍液。防凍液是通過(guò)將防凍劑(例如丙二醇)添加到水中 來(lái)形成的。 圖3是護(hù)套10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性視圖。圖3示出了蓋lib從殼體lla移除后 的狀態(tài)。 流道12a和流道12b設(shè)于護(hù)套10內(nèi)。具體地，流道12a和流道12b設(shè)于殼體lla 中。殼體lla和蓋lib相當(dāng)于限定流道12a和流道12b的流道構(gòu)件。流道12a與流道12b 由分隔壁18分隔開(kāi)。即，流道12a和流道12b不匯合。 流道12a包括入口 12ai，冷卻介質(zhì)經(jīng)由入口 12ai被引入到流道12a中；以及出 口 12ao，冷卻介質(zhì)經(jīng)由出口 12ao從流道12a排出。而且，流道12b包括入口 12bi，冷卻介 質(zhì)經(jīng)由入口 12bi被引入到流道12b中；以及出口 12bo，冷卻介質(zhì)經(jīng)由出口 12bo從流道12b 排出。圖4是泵20的周緣的示意圖。 從散熱器30排出的冷卻介質(zhì)經(jīng)由入口 12ai被引入到流道12a中。從出口 12ao排 出的冷卻介質(zhì)被吸入到泵20中。被吸入的冷卻介質(zhì)經(jīng)由入口 12bi被排放到流道12b中， 從而冷卻介質(zhì)經(jīng)由出口 12bo排放到散熱器30。而且，入口 12ai連通到出口管32a，并且出
4口 12bo連通到入口管32b。 流道12a設(shè)有突出部15a和突出部16a。將在下面更詳細(xì)地描述突出部15a和突 出部16a。冷卻介質(zhì)在流道12a中圍繞分隔壁18a流動(dòng)。 流道12b設(shè)有翅片15b。翅片15b沿流道12b的彎曲部延伸。冷卻介質(zhì)在流道12b 中圍繞分隔壁18b流動(dòng)。殼體11a在與翅片15b對(duì)應(yīng)的位置與CPU70b接觸。翅片15b用 于確保與冷卻介質(zhì)接觸的接觸面積。因此，CPU 70b的熱經(jīng)由翅片15b有效地傳遞到冷卻 介質(zhì)。 接著，將描述突出部15a和突出部16a。 突出部15a設(shè)于流道12a的下游側(cè)，而突出部16a設(shè)于流道12a的上游側(cè)。每個(gè) 突出部15a和突出部16a具有相同的形狀。突出部15a和突出部16a允許冷卻介質(zhì)流動(dòng)并 捕獲氣泡。突出部15a和突出部16a從限定流道12a的殼體lla的內(nèi)表面延伸到蓋lib的 內(nèi)表面。殼體lla的內(nèi)表面相當(dāng)于第一內(nèi)表面，并且蓋lib的內(nèi)表面相當(dāng)于面向該第一內(nèi) 表面的第二內(nèi)表面。另外，當(dāng)正常使用筆記本電腦1時(shí)，殼體lla位于上側(cè)，而蓋lib位于 下側(cè)。即，殼體lla的位置在上側(cè)，而蓋llb的位置在下側(cè)。突出部15a和突出部16a設(shè)于 流道12a的內(nèi)表面的上側(cè)。而且，正常使用的意思是主體部3的底面置于水平面上。下面 將更詳細(xì)地描述突出部15a和突出部16a的形狀。 按照從入口 12ai到出口 12ao的這種順序，流道12a包括入口周緣部12al ;寬部 12a2 ;彎曲部12a3 ;直線部12a4 ;以及出口周緣部12a5。突出部15a和突出部16a設(shè)于寬 部12a2中。突出部15a設(shè)于寬部12a2的下游側(cè)，而突出部16a設(shè)于寬部12a2的上游側(cè)。 寬部12a2具有直線形狀并寬于其它區(qū)域。另外，寬部12a2高于任何其它區(qū)域。
圖5A是沿圖3中的線A-A剖開(kāi)而得的剖面圖。圖5B是當(dāng)筆記本電腦正常使用時(shí) 與圖5A對(duì)應(yīng)的視圖；如圖5A和圖5B所示，殼體lla在分別與突出部15a、16a對(duì)應(yīng)的位置 與電子部件70a接觸。電子部件70a安裝于印刷襯底50上。經(jīng)由入口 12ai被引入到流道 12a中的冷卻介質(zhì)流經(jīng)突出部16a。冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)突出部16a，流經(jīng)寬部12a2，并隨后經(jīng)過(guò) 突出部15a，從而流經(jīng)彎曲部12a3。當(dāng)氣泡經(jīng)由入口 12ai滲透到流道12a中時(shí)，氣泡即被 突出部16a或突出部15a捕獲。這防止了氣泡流入泵20中。還抑制了因泵吸入氣泡而引 起的噪聲。 如圖3、圖5A以及圖5B所示，寬部12a2中的通道截面積大于入口周緣部12al的 通道截面積。即，流道12a的通道截面積從入口 12ai到突出部15a變大了。因此，在寬部 12a2中的冷卻介質(zhì)的流速低于入口周緣部12al中的冷卻介質(zhì)的流速。因此，由于冷卻介質(zhì) 的流速在寬部12a2中降低，所以即使氣泡因入口周緣部12al中的冷卻介質(zhì)具有較高流速 而通過(guò)了突出部16a，也可防止氣泡通過(guò)突出部15a。 而且，冷卻介質(zhì)的流速在寬部12a2中降低，由此確保了從突出部15a捕獲到小氣 泡的時(shí)刻、到許多這樣的小氣泡調(diào)整為大氣泡的時(shí)刻的時(shí)間間隔。結(jié)果是，小氣泡變成了大 氣泡，由此大氣泡難以通過(guò)突出部15a。 而且，突出件15al沿冷卻介質(zhì)流動(dòng)的方向延伸。這降低了冷卻介質(zhì)在多個(gè)突出件 15al的前方的流速。這種設(shè)置還防止氣泡通過(guò)突出部15a。 而且，如圖3所示，突出部15a設(shè)于彎曲部12a3的前方的寬部12a2中。通常，流 動(dòng)的流體會(huì)在流道的彎曲部附近處部分地停滯不前。突出部15a設(shè)于該位置，從而防止氣泡通過(guò)突出部15a。 而且，通過(guò)突出部16a，防止了被突出部15a捕獲的氣泡返回到上游側(cè)。這樣能夠 在突出部15a與突出部16a之間捕獲到氣泡。例如，在搬運(yùn)筆記本電腦1時(shí)，冷卻介質(zhì)可能 逆向流動(dòng)。即使在這種情況下，也可捕獲氣泡。 接著，將描述突出部15a的形狀。圖6A是沿圖3中的線B_B剖開(kāi)而得的剖面圖。 圖6B是當(dāng)筆記本電腦正常使用時(shí)與圖6A對(duì)應(yīng)的視圖。圖7是圖6B中示出的突出部15a 的放大圖。 如圖7所示，突出部15a包括多個(gè)突出件15al。突出件15al從殼體lla的內(nèi)表面 延伸到蓋lib的內(nèi)表面。多個(gè)突出件15al沿著與冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向垂直的方向并排地 排列。在相鄰的突出件15al之間的間隙中，位于上側(cè)的間隙UC比位于下側(cè)的間隙LC窄。 每個(gè)突出件15al為薄板狀，而沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向延伸。 另外，氣泡漂浮到殼體lla的內(nèi)表面，即因浮力而漂浮到上側(cè)。由于位于上側(cè)的間 隙UC窄，因此可防止氣泡通過(guò)突出部15a。而且，由于位于下側(cè)的間隙LC大，因此可確保冷 卻介質(zhì)流過(guò)。 而且，如圖5A、圖5B、圖6A以及圖6B所示，殼體lla在與突出部15a對(duì)應(yīng)的位置與 電子部件70a接觸。這樣就將電子部件70a的熱經(jīng)由突出部15a傳遞到冷卻介質(zhì)。而且， 突出部15a包括多個(gè)突出件15al，由此充分地確保了冷卻介質(zhì)與突出部15a接觸的接觸面 積。通過(guò)這種方式，突出部15a具有捕獲氣泡和提高電子部件70a的冷卻效率的功能。與 突出部15a相似，突出部16a具有類似的功能。護(hù)套10、泵20、散熱器30以及電子部件70a 相當(dāng)于一個(gè)冷卻系統(tǒng)。電子部件70a例如是LSI (大規(guī)模集成電路)。 另外，突出部15a的形狀可表述如下突出部15a設(shè)有沿冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向延伸 的多個(gè)通道。突出部15a中的每個(gè)通道的寬度在殼體lla的內(nèi)表面處比在蓋lib的內(nèi)表面 處窄。 而且，如圖5A、圖5B、圖6A以及圖6B所示，突出件15al的端部與蓋lib的內(nèi)表面 接觸。即使因長(zhǎng)時(shí)間使用筆記本電腦1而使冷卻介質(zhì)的液面下降，也可確保突出件15al與 冷卻介質(zhì)接觸。由此防止電子部件70a的冷卻效率降低。 CPU 70b的發(fā)熱量大于電子部件70a的發(fā)熱量。突出部15a和突出部16a用于冷 卻發(fā)熱量低于CPU 70b的發(fā)熱量的每個(gè)電子部件70a。這是因?yàn)闅馀菥奂谕怀霾?5a和 突出部16a的附近，因此，如果突出部15a和突出部16a冷卻發(fā)熱量高的CPU 70b，則CPU 70b可能不能被有效地冷卻。 圖8A是沿圖3中的線C-C剖開(kāi)而得的剖面圖。圖8B是當(dāng)筆記本電腦1正常使用 時(shí)與圖8A對(duì)應(yīng)的視圖。如圖8A和圖8B所示，出口周緣部12a5的高度小于直線部12a4的 高度。即，在突出部15a與出口 12ao之間，殼體lla的內(nèi)表面設(shè)置為鄰近蓋lib的內(nèi)表面。 當(dāng)直線部12a4的附近存在氣泡時(shí)，氣泡因浮力而聚集于直線部12a4的內(nèi)表面附近。另外， 由于浮力的作用，氣泡難以從直線部12a4流向出口周緣部12a5，這樣就防止了氣泡被泵吸 入。 可以不設(shè)置突出部16a。突出部15a和突出部16a可以不具有相同的形狀。突出 部15a和突出部16a不限于上述形狀。 在此描述的所有示例和條件語(yǔ)句旨在用于示范的目的，以幫助讀者理解發(fā)明人所
6提出的發(fā)明和概念從而改進(jìn)技術(shù)，并應(yīng)理解為不構(gòu)成對(duì)以上具體描述的示例和條件的限 制，且本說(shuō)明書(shū)中的這些示例的組合不涉及示出本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。盡管詳細(xì)地描述了 本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可在不偏離本發(fā)明的原理和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行各種修改、更換以及替代。
權(quán)利要求
一種冷卻護(hù)套，其包括流道構(gòu)件，冷卻介質(zhì)流經(jīng)所述流道構(gòu)件，所述流道構(gòu)件的至少一部分與待冷卻的物體接觸，并且所述流道構(gòu)件包括通道截面積大于任何其它區(qū)域的通道截面積的區(qū)域；以及突出部，其設(shè)于通道截面積大的所述區(qū)域的下游側(cè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的冷卻護(hù)套，其中所述突出部設(shè)于所述流道構(gòu)件的上側(cè)內(nèi)表面處。
3. 如權(quán)利要求1所述的冷卻護(hù)套，其中通道截面積大的所述區(qū)域的上側(cè)內(nèi)表面高于任 何其它區(qū)域的上側(cè)內(nèi)表面。
4. 如權(quán)利要求1所述的冷卻護(hù)套，其中所述突出部設(shè)于與所述物體對(duì)應(yīng)的位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的冷卻護(hù)套，其中在通道截面積大的所述區(qū)域的上游側(cè)設(shè)置第二 突出部。
6. 如權(quán)利要求5所述的冷卻護(hù)套，其中所述第二突出部設(shè)于所述流道構(gòu)件的上側(cè)內(nèi)表 面上。
7. 如權(quán)利要求6所述的冷卻護(hù)套，其中所述第二突出部設(shè)于與所述物體對(duì)應(yīng)的位置。
8. —種冷卻單元，其包括 冷卻護(hù)套，其包括流道構(gòu)件，冷卻介質(zhì)流經(jīng)所述流道構(gòu)件，所述流道構(gòu)件的至少一部分與待冷卻的物體 接觸，并且所述流道構(gòu)件包括通道截面積大于任何其它區(qū)域的通道截面積的區(qū)域；以及 突出部，其設(shè)于通道截面積大的所述區(qū)域的下游側(cè)； 散熱器，其散發(fā)所述冷卻介質(zhì)從所述冷卻護(hù)套吸收的熱。 泵，其使所述冷卻介質(zhì)在所述冷卻護(hù)套與所述散熱器之間循環(huán)。
9. 如權(quán)利要求8所述的冷卻單元，其還包括冷卻風(fēng)扇，該冷卻風(fēng)扇裝載于所述散熱器上。
10. —種電子設(shè)備，其包括 冷卻單元，所述冷卻單元包括 冷卻護(hù)套，所述冷卻護(hù)套包括流道構(gòu)件，冷卻介質(zhì)流經(jīng)所述流道構(gòu)件，所述流道構(gòu)件的至少一部分與待冷卻的物體 接觸，并且所述流道構(gòu)件包括通道截面積大于任何其它區(qū)域的通道截面積的區(qū)域；以及 突出部，其設(shè)于通道截面積大的所述區(qū)域的下游側(cè)； 散熱器，其散發(fā)所述冷卻介質(zhì)從所述冷卻護(hù)套吸收的熱； 泵，其使所述冷卻介質(zhì)在所述冷卻護(hù)套與所述散熱器之間循環(huán)；以及 所述物體。
全文摘要
一種冷卻護(hù)套，其包括冷卻介質(zhì)流經(jīng)的流道構(gòu)件，該流道構(gòu)件的至少一部分與待冷卻的物體接觸，并且該流道構(gòu)件包括通道截面積大于任何其它區(qū)域的通道截面積的區(qū)域；以及突出部，其設(shè)于通道截面積大的區(qū)域的下游側(cè)。本發(fā)明能夠在指定位置從冷卻介質(zhì)中捕獲氣泡并提高冷卻效率。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101752331SQ200910206578
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者角田洋介, 鈴木真純, 青木亨匡 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社