CN101375650B

CN101375650B - 液冷式散热装置

Info

Publication number: CN101375650B
Application number: CN2007800033130A
Authority: CN
Inventors: 石田智隆; 山本满; 北城荣; 熊仓一裕
Original assignee: Showa Denko KK; NEC Corp
Current assignee: NEC Corp; Resonac Holdings Corp
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP5156854B2; JP4892493B2; WO2007086353A1; JP2012015547A; TW200739012A; CN102056467A; JPWO2007086353A1; US8081460B2; JP2012023395A; CN101375650A; US20100155035A1; JP5156855B2

Abstract

液冷式散热装置具有带冷却液通路(5)的散热基体(2)、以及设置于散热基体(2)上的膨胀箱(7)，膨胀箱(7)具有箱本体(26)和底板(28)，该箱本体具有向上方鼓出且下方开口的鼓出部(27)，该底板与箱本体(26)的下端接合且封闭鼓出部(27)的下端开口。在鼓出部(27)的顶壁上形成贯通孔(29)，作为使冷却液通路(5)内与外部连通的连通部，在贯通孔(29)内，以封闭贯通孔(29)的方式嵌入固定有容许氢透过部件(31)。根据该液冷式散热装置，能够防止冷却液通路(5)内的压力上升。

Description

液冷式散热装置

技术领域

本发明涉及对来自例如笔记本型个人电脑、二维显示器装置、投影仪等电子设备的发热电子部件等发热体的热进行散热的液冷式散热装置。

在本说明书和权利要求书中，“铝”这一术语，除了纯铝以外，还包括铝合金。另外，在本说明书和权利要求书中，图2至图6的上下表示上下。

背景技术

以往，作为对来自电子设备的发热部件的热进行散热的方法，广泛地采用如下方法，即，使用由一面成为与发热电子部件热接触的受热面的铝制散热基板、和一体设置在散热基板的另一面上的散热片构成的部件，在散热基板的受热面上安装发热电子部件，利用冷却风扇使风接触散热片，从而通过散热基板和散热片将来自发热电子部件的热消散到空气中。

但是，在近年来的电子设备中，由小型化、高性能化而使得发热电子部件的发热量有增加的倾向，利用以往的方法则无法获得充分的散热性能。另外，在笔记本型个人电脑、二维显示器装置、投影仪等中，冷却风扇所产生的噪音也大，从而无法满足这些设备所要求的静音性。

因此，为了解决这些问题，本申请人已经提出了采用含水的冷却液、例如防冻液的液冷式散热装置(参照专利文献1)。专利文献1记载的液冷式散热装置具有散热基体、设置在散热基体上的膨胀箱以及使防冻液在冷却液通路内循环的泵，该散热基体由彼此层叠状地钎焊的两张铝板构成且具有冷却液通路。在散热基体的一面上设有受热部，该受热部与利用在冷却液通路内流动的冷却液进行冷却的发热体热接触。冷却液通路是使两张铝板中的至少任一方向外方鼓出而形成的。膨胀箱具有箱本体和底板，该箱本体具有向上方鼓出且下方开口的鼓出部，该底板与箱本体的下端接合且封闭鼓出部的下端开口、并接合在散热基体的上面。在散热基体和底板上形成使冷却液通路与箱本体内连通的连通孔。

然而，虽然防冻液对于铝为非腐蚀性，但是却存在水与铝发生反应而产生氢的情况。氢产生量是微量时，通过使氢贮留在膨胀箱的箱本体内，来防止冷却液通路内的压力上升。但是，利用膨胀箱来防止冷却液通路内的压力上升的效果有限，若氢产生量增大，则存在冷却液通路内的压力超过容许压力而导致泵发生故障的危险。

专利文献1：日本特开2005-167224号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题、能防止冷却液通路内的压力上升的液冷式散热装置。

本发明为了达到上述目的而由以下方式构成。

1)一种液冷式散热装置，具有带冷却液通路的散热基体，在散热基体上设置有使冷却液通路内与外部连通的连通部，在连通部配置有容许氢透过部件。

2)如上述1)所述的液冷式散热装置，将容许氢透过部件的水蒸气的透过系数设为A、将氢的透过系数设为B时，满足B≥50A。

3)如上述1)所述的液冷式散热装置，容许氢透过部件由选自乙丙橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶中的一种材料所形成。

4)如上述1)所述的液冷式散热装置，容许氢透过部件的氢透过方向的尺寸、和容许氢透过部件的与氢透过方向正交的方向的截面积设定为，氢透过速度为每1mm²的冷却液通路的内表面积0.1cc/h以上。

5)如上述1)所述的液冷式散热装置，在散热基体上设置有膨胀箱，膨胀箱具有箱本体和底板，该箱本体具有向上方鼓出且下方开口的鼓出部，该底板与箱本体的下端接合且封闭鼓出部的下端开口、并接合在散热基体的上面，在散热基体和底板上形成使冷却液通路与箱本体内连通的连通孔，上述连通部由形成在箱本体的鼓出部的顶壁上的贯通孔构成，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定于贯通孔内。

6)如上述5)所述的液冷式散热装置，容许氢透过部件为销状，在容许氢透过部件的外端部一体地形成外向凸缘，该外向凸缘与箱本体的顶壁外面密接。

7)如上述5)或6)所述的液冷式散热装置，容许氢透过部件的内端部突出到箱本体内，在容许氢透过部件突出到箱本体内的突出部上一体地形成卡合部，该卡合部卡合在箱本体的顶壁内面的贯通孔的周缘部。

8)如上述1)所述的液冷式散热装置，散热基体由彼此层叠状地接合的两张金属板构成，在构成散热基体的两张金属板之间形成冷却液通路。

9)如上述8)所述的液冷式散热装置，金属板由铝板构成，相互呈层叠状地钎焊。

10)如上述9)所述的液冷式散热装置，两张铝板利用焊料层来钎焊，该焊料层设置在两张铝板中的至少任一方铝板的面向另一方铝板侧的面上。

11)如上述8)所述的液冷式散热装置，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个连通孔，通过紧固件将连通两个连通孔的连通部件固定在上述另一方金属板的外面，连通部件由鼓出到外方且向上述一方金属板侧开口的本体、和一体形成在本体的开口周缘部的外向凸缘所形成，外向凸缘和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有片状的容许氢透过部件。

12)如上述8)所述的液冷式散热装置，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个连通孔，通过紧固件将连通两个连通孔的连通部件固定在上述另一方金属板的外面，连通部件由鼓出到外方且向上述一方金属板侧开口的本体、和一体形成在本体的开口周缘部的外向凸缘所形成，外向凸缘和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有O型环状的容许氢透过部件。

13)如上述11)或12)所述的液冷式散热装置，在连通部件的本体的顶壁上形成有贯通孔，并且该贯通孔也成为上述连通部，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定于贯通孔内。

14)如上述1)所述的液冷式散热装置，在散热基体上安装有使冷却液在冷却液通路内循环的泵。

15)如上述8)所述的液冷式散热装置，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个贯通孔，在上述另一方金属板的外面安装有泵，该泵具有排出口和吸入口且使冷却液在冷却液通路内循环，泵的排出口与上述另一方金属板的一方贯通孔连接，而吸入口与另一方贯通孔连接，泵和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有片状的容许氢透过部件。

16)如上述8)所述的液冷式散热装置，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个贯通孔，在上述另一方金属板的外面安装有泵，该泵具有排出口和吸入口且使冷却液在冷却液通路内循环，泵的排出口与上述另一方金属板的一方贯通孔连接，而吸入口与另一方贯通孔连接，泵和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部中的排出口和吸入口的周围部分配置有O型环状的容许氢透过部件。

17)如上述1)所述的液冷式散热装置，在散热基体的一面上设置有使发热体热接触的受热部。

18)一种电子设备，具有壳体和配置于壳体内的发热电子部件，如上述17)所述的液冷式散热装置配置在壳体内，发热电子部件与散热基体的受热部热接触。

19)一种笔记本型个人电脑，包括具有键盘的本体部和自由开关地设置于本体部的显示器装置，在本体部的壳体内配置有如上述17)所述的液冷式散热装置，配置于本体部内的壳体内的CPU与散热基体的受热部热接触。

根据上述1)的液冷式散热装置，在散热基体由例如铝那样的金属形成的情况下，即使通过与封入冷却液通路内的冷却液中所含的水分进行反应而产生氢气，也能够使该氢气通过容许氢透过部件而逃逸到冷却液通路外，从而防止冷却液通路内的压力上升，结果，能够防止使冷却液循环的泵发生故障。另外，在设置膨胀箱的情况下，能够将膨胀箱的尺寸设定成用于吸收冷却液的热膨胀所需的最小尺寸。

根据上述2)和3)的液冷式散热装置，除了能够使在冷却液通路内产生的氢高效地逃逸到外部，还能够防止在加热冷却液时产生的水蒸气泄漏到外部，从而防止冷却液量的减少。

根据上述4)的液冷式散热装置，能够使在冷却液通路内产生的氢高效地逃逸到外部。

根据上述5)的液冷式散热装置，能够比较简单地设置使冷却液通路内与外部连通的连通部，并能比较简单地在连通部配置容许氢透过部件。而且，连通部由形成在箱本体的鼓出部的顶壁上的贯通孔构成，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定于贯通孔内，所以，在液冷式散热装置的通常使用状态、即膨胀箱位于上部的状态下，容许氢透过部件与气相部相接，氢容易透过而水蒸气难于透过。

根据上述6)的液冷式散热装置，能够简单地决定容许氢透过部件嵌到箱本体的顶壁的贯通孔内时的嵌入量。

根据上述7)的液冷式散热装置，能够防止容许氢透过部件从箱本体的顶壁的贯通孔脱出。

根据上述8)和9)的液冷式散热装置，使散热基体的散热效率良好。

根据上述10)的液冷式散热装置，能够比较简单地制造散热基体。

根据上述11)和12)的液冷式散热装置，能够比较简单地设置使冷却液通路内与外部连通的连通部，并能比较简单地在连通部配置容许氢透过部件。另外，连通部件的本体起到膨胀箱的作用。

根据上述13)的液冷式散热装置，在上述11)和12)的液冷式散热装置中，在连通部件的本体的顶壁上形成贯通孔，并且，该贯通孔也作为上述连通部，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定到贯通孔内，所以，在液冷式散热装置的通常使用状态、即连通部件突出到上方的状态下，封闭贯通孔的容许氢透过部件与气层部相接，氢容易透过该容许氢透过部件而水蒸气难于透过。相反地，在旋转液冷式散热装置、例如成为与通常使用状态上下颠倒的情况下，配置在外向凸缘和另一方金属板外面之间的连通部的片状容许氢透过部件与气层部接触，氢容易透过该容许氢透过部件而水蒸气难于透过。

即使如上述14)的液冷式散热装置那样，具有使冷却液在冷却液通路内循环的泵，若采用上述1)～13)的结构，则能够防止冷却液通路内的压力上升，结果能防止泵发生故障。

根据上述15)和16)的液冷式散热装置，能够比较简单地设置使冷却液通路内与外部连通的连通部，并能比较简单地在连通部配置容许氢透过部件。

根据上述18)的电子设备，能够高效地冷却发热电子部件并能提高静音性。

根据上述19)的笔记本型个人电脑，能够高效地冷却CPU并能提高静音性。

附图说明

图1是表示本发明的液冷式散热装置的第一实施方式的整体结构的分解立体图。

图2是图1的液冷式散热装置的设有膨胀箱的部分的放大垂直剖面图。

图3是图1的液冷式散热装置的设有连通部件的部分的放大垂直剖面图。

图4是表示第一实施方式的嵌在膨胀箱的箱本体的顶壁的贯通孔内的容许氢透过部件的变形例的局部放大垂直剖面图。

图5是表示第一实施方式的嵌在膨胀箱的箱本体的顶壁的贯通孔内的容许氢透过部件的另一变形例的局部放大垂直剖面图。

图6是表示第一实施方式中、配置在连通部件的外向凸缘和散热基体之间的连通部的容许氢透过部件的变形例的局部放大垂直剖面图。

图7是表示本发明的液冷式散热装置的第二实施方式的一部分的分解立体图。

图8是表示第二实施方式中、配置在循环泵的上面和散热基体的下面之间的连通部的容许氢透过部件的变形例的与图7相当的分解立体图。

图9是表示本发明的液冷式散热装置的第三实施方式的一部分的与图3相当的剖面图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施方式。在所有的图中，对相同部分和相同物采用相同符号，并省略其重复说明。

图1表示本发明的液冷式散热装置的第一实施方式的整体结构，图2和图3表示其要部的结构。

在图1中，液冷式散热装置1具有由相互层叠状地接合的上下两张高热传导性板、在此为铝制金属板3、4构成的长方形板状散热基体2，在散热基体2的两金属板3、4之间形成冷却液通路5。

在散热基体2的冷却液通路5内封入有防冻液等对铝具有非腐蚀性但含水的冷却液，并利用安装于散热基体2下面的循环泵6使冷却液通路5内的冷却液在冷却液通路5内循环。在散热基体2的上面，以与冷却液通路5内连通的方式设有膨胀箱7。另外，在散热基体2的下面，以包含一部分冷却液通路5的方式设有受热部8和散热部9。

构成散热基体2的两金属板3、4中至少一方金属板由在面向另一方金属板的面上具有焊料层的铝钎焊片材构成，两金属板3、4利用铝钎焊片材的焊料层而被钎焊。在仅一方金属板由铝钎焊片材构成的情况下，另一方金属板由铝裸材构成。

散热基体2的冷却液通路5具有通路形成部11，该通路形成部通过使上下金属板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所构成，该第一部分12沿散热基体2的大致整周形成在其周缘部，该第二部分13与第一部分12的沿着散热基体2的一方长边部的部分相连并向其内方具有规定的范围而形成，并且，该第二部分13设有规定数量、在此为两个，在第一部分12中的在散热基体2的一个角部和沿散热基体2的另一方长边部的部分上，分别设有局部地中断的中断部分14、15。将散热基体2的一个角部的中断部分称为第一中断部分14、将沿散热基体2的另一方长边部的部分的中断部分称为第二中断部分15。第一部分12具有使上金属板3向上方鼓出而形成的上方鼓出部16、以及使下金属板4向下方鼓出而形成的下方鼓出部17、18，由上方鼓出部16和下金属板4、以及下方鼓出部17、18和上金属板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中沿着散热基体2的一方短边部的部分、和第一部分12中面向第二中断部分15的两个端部处。形成在沿着散热基体2的短边部的部分处的下方鼓出部称为第一下方鼓出部17，而形成在面向第二中断部分15的两个端部处的下方鼓出部称为第二下方鼓出部18。散热基体2的下面中包含第一中断部分14的规定范围部分、以及散热基体2的上面中包含第二中断部分15的规定范围部分分别为平坦面。除了由两下方鼓出部17、18和上金属板3所形成的部分外，第一部分12由上方鼓出部16和下金属板4形成。各第二部分13由使上金属板3向上方鼓出而形成的上方鼓出部19和下金属板4所形成，在上方鼓出部19的顶壁上形成有很多突起21，该突起分别向内方突出且前端部钎焊在下金属板4上。

在上金属板3上形成连通孔22和两个连通孔23，连通孔22在散热基体2的上面、开设在通路形成部11的第一部分12中第一下方鼓出部17的长度方向中间部，两个连通孔23在散热基体2的上面、开设在通路形成部11的第一部分12中第二下方鼓出部18的第二中断部分15侧的端部。而且，在上金属板3上，以避开通路形成部11的方式形成多个贯通孔24。在下金属板4上形成贯通孔25，该贯通孔在散热基体2的下面、开设在通路形成部11的第一部分12中上方鼓出部16的面向第一中断部分14的端部。

循环泵6通过螺钉20安装在散热基体2的形成有第一中断部分14的角部的下面，循环泵6的排出口6a与下金属板4的一方贯通孔25相连，吸入口6b与下金属板4的另一方贯通孔25相连。在循环泵6的上面和散热基体2的下面之间被适当的密封机构所密封。

膨胀箱7由铝制箱本体26和封闭箱本体26的下端开口的铝制底板28构成，箱本体26具有向上方鼓出且下方开口的鼓出部27。

如图2所示，箱本体26是使由在下面具有焊料层的铝钎焊片材构成的圆形板的除了周缘部的部分向上方鼓出而形成的，鼓出部27为圆锥台状、其周壁朝上方向径向内方倾斜。另外，在鼓出部27的顶壁中央部形成贯通孔29，作为使冷却液通路5与外部连通的连通部。在贯通孔29内嵌入固定有销状的容许氢透过部件31。利用容许氢透过部件31来密封贯通孔29。容许氢透过部件31的外端部突出到顶壁的外方，而内端部突出到顶壁内方。在此，对于容许氢透过部件31，优选由在设水蒸气的透过系数为A、氢的透过系数为B时满足B≥50A的材料形成，希望由B≥100A的材料形成。具体地说，容许氢透过部件31优选由选自例如乙丙橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶中的一种材料所形成。容许氢透过部件31的个数能够适当改变。箱本体26在鼓出部27周围的外向凸缘26a以容许氢透过部件31位于连通孔22的正上方的方式、利用上述焊料层而钎焊在底板28上。箱本体26不限于由圆形板构成，鼓出部27也不限于圆锥台状。

底板28由下面具有焊料层的铝钎焊片材构成，呈沿前后方向长的方形，利用上述焊料层钎焊在散热基体2的上金属板3上。在底板28的与上金属板3的连通孔22对应的部分上，以与连通孔22相连通的方式形成与连通孔22同心且比连通孔22大的圆形连通孔32。连通孔32不限于圆形。在底板28的连通孔32的周缘部上，沿其整周一体地形成向上方向径向内方倾斜的挡板33，由挡板33的前端所包围地形成开口34。膨胀箱7构造成，能够取入并保持以气泡状态包含在冷却液中的空气，并且，在冷却液被加热而膨胀时使冷却液流入而防止因内压上升而造成的冷却液通路5的破损。另外，通过使剩余的冷却液进入到膨胀箱7部内，可以防止冷却液减少时的冷却效率的降低。

如图3所示，散热基体2的上面安装有使两个连通孔23相连通的连通部件35，这两个连通孔23在散热基体2的上面、开设在通路形成部11的第一部分12中第二下方鼓出部18的端部。连通部件35由朝上方鼓出且下方开口的本体36和一体形成于本体36的开口周缘部的外向凸缘37构成，外向凸缘37通过螺钉38(紧固件)而固定在散热基体2上。外向凸缘37和上金属板3的外面之间的部分成为使冷却液通路5与外部连通的连通部39，在该连通部39处配置片状的容许氢透过部件41。连通部39由容许氢透过部件41密封。该容许氢透过部件41由与上述容许氢透过部件31同样的材料形成。

这些容许氢透过部件31、41的氢透过方向(对容许氢透过部件31来说是上下方向，而对容许氢透过部件41来说是宽度方向)的尺寸、和容许氢透过部件31、41的与氢透过方向正交的方向(对容许氢透过部件31来说是左右方向，而对容许氢透过部件41来说是上下方向)的截面积设定为，两容许氢透过部件31、41的合计氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。将两容许氢透过部件31、41的合计氢透过速度设为在每1mm²冷却液通路5的内表面积是0.1cc/h以上是因为，根据实验结果，此时在冷却液通路5内产生的氢能够高效地逃逸到外部。若仅利用任一方的容许氢透过部件就能够使得氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上，则不一定非要采用另一方的容许氢透过部件。在无需容许氢透过部件31的情况下，当然也就无需在膨胀箱7的箱本体26上设置贯通孔29了。另外，在无需容许氢透过部件41的情况下，当然也就无需连通部件35、第二中断部分15以及第二下方鼓出部18，只要在上金属板3上形成上方鼓出部即可。

受热部8设置在下金属板4下面的、与上金属板3的通路形成部11的一方第二部分13的中央部相对应的位置上。另外，在下金属板4的下面，以包括上金属板3的通路形成部11的第一部分12的一部分的方式钎焊铝制的波纹状散热片42，由此，在散热基体2的下面以含有一部分冷却液通路5的方式设置散热部9。

上述的液冷式散热装置1，在例如具有带键盘的个人电脑本体部和自由开关地设置于个人电脑本体部的显示器装置的笔记本型个人电脑中，配置于个人电脑本体部的壳体内，CPU(C)(发热电子部件)在液冷式散热装置1的冷却液通路5的受热部8处与散热基体2的下面热接触。在启动笔记本型个人电脑时，利用循环泵6使冷却液在冷却液通路5内循环。来自CPU(C)所产生的热经由下金属板4传递给冷却液。当冷却液在冷却液通路5内循环后返回到受热部8期间，将冷却液所具有的热经由上下金属板3、4而散到外部，尤其是在散热部9，经由下金属板4和散热片42进行散热，从而冷却液被冷却。反复进行这样的动作而对来自CPU(C)的热进行散热。

上述液冷式散热装置1，在具有壳体和配置于壳体内的发热电子部件的笔记本型个人电脑以外的电子设备中，配置于壳体内，并且，发热电子部件也与散热基体2的受热部8热接触。

图4和图5表示嵌在膨胀箱7的箱本体26的顶壁的贯通孔29内的容许氢透过部件的变形例。

图4所示的容许氢透过部件50为销状，其内端部突出到箱本体26的鼓出部27内。在容许氢透过部件50的外端部一体地形成卡合部51，该卡合部卡合在鼓出部27的顶壁外面的贯通孔29的周缘部。贯通孔29被容许氢透过部件50密封。

图5所示的容许氢透过部件55为销状，其内端部突出到箱本体26的鼓出部27内。在容许氢透过部件55的外端部一体地形成卡合部51，该卡合部卡合在鼓出部27的顶壁外面的贯通孔29的周缘部，并且，在容许氢透过部件55向鼓出部27内突出的突出部上一体地形成卡合部56，该卡合部卡合在鼓出部27的顶壁内面的贯通孔29的周缘部。贯通孔29被容许氢透过部件50密封。

图6表示配置在连通部件35的外向凸缘37和散热基体2之间的连通部39处的容许氢透过部件的变形例。

图6所示的容许氢透过部件60为O型环状，嵌入在沿整周形成在连通部件35的外向凸缘37的下面的环状槽61内。连通部39被容许氢透过部件60密封。

图4至图6所示的容许氢透过部件50、55、60也由与上述容许氢透过部件31同样的材料形成。这些容许氢透过部件50、55、60的氢透过方向(对容许氢透过部件50、55来说是上下方向，而对容许氢透过部件60来说是径向)的尺寸、和容许氢透过部件50、55、60的与氢透过方向正交的方向(对容许氢透过部件50、55来说是左右方向，而对容许氢透过部件60来说是周向)的截面积，与上述容许氢透过部件31、41的情况同样地设定。

图7表示本发明的液冷式散热装置的第二实施方式。

在图7中，循环泵6的上面和散热基体2的下面之间的部分成为使冷却液通路5与外部连通的连通部，在该连通部，即在循环泵6上面的除排出口6a和吸入口6b的所有部分和散热基体2下面的除贯通孔25的部分之间，配置片状的容许氢透过部件70。在容许氢透过部件70上形成用于使贯通孔25与排出口6a和吸入口6b连通的两个连通孔71。该容许氢透过部件70由与第一实施方式的液冷式散热装置的容许氢透过部件31相同的材料形成。由容许氢透过部件70来密封循环泵6的上面和散热基体2的下面之间的连通部。

在既设有第一实施方式的液冷式散热装置的容许氢透过部件31、41又设有容许氢透过部件70的情况下，容许氢透过部件70的氢透过方向的尺寸(从连通孔71到周缘部的距离)、和容许氢透过部件70的与氢透过方向正交的方向(上下方向)的截面积设定为，三个容许氢透过部件31、41、70的合计氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。

另外，有时在膨胀箱7的顶壁和连通部件35与散热基体2之间并不配置容许氢透过部件，而仅在循环泵6和散热基体2之间的连通部配置容许氢透过部件70。此时，容许氢透过部件70的氢透过方向的尺寸(从连通孔71到周缘部的距离)、和容许氢透过部件70的与氢透过方向正交的方向(上下方向)的截面积设定为，仅利用容许氢透过部件70的氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。

图8表示配置在循环泵6的上面和散热基体2的下面之间的连通部的容许氢透过部件的变形例。

图8所示的容许氢透过部件75为O型环状，嵌入到分别形成在循环泵6上面的排出口6a和吸入口6b周围的环状槽76内。该容许氢透过部件75由与第一实施方式的液冷式散热装置的容许氢透过部件31相同的材料形成。循环泵6上面和散热基体2下面之间的连通部由容许氢透过部件75密封。

在既设有第一实施方式的液冷式散热装置的容许氢透过部件31、41又设有容许氢透过部件75的情况下，容许氢透过部件75的氢透过方向(径向)的尺寸、和容许氢透过部件70的与氢透过方向正交的方向(周向)的截面积设定为，三个容许氢透过部件31、41、75的合计氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。

另外，有时在膨胀箱7的顶壁和连通部件35与散热基体2之间并不配置容许氢透过部件，而仅在循环泵6和散热基体2之间的连通部配置容许氢透过部件75。此时，容许氢透过部件75的氢透过方向的尺寸、和容许氢透过部件75的与氢透过方向正交的方向的截面积设定为，仅利用容许氢透过部件75的氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。

图9表示本发明的液冷式散热装置的第三实施方式。

在图9中，在连通部件35的本体36的顶壁上形成贯通孔80，作为使冷却液通路5与外部连通的连通部。在贯通孔80内嵌有与嵌到膨胀箱7的箱本体26的贯通孔29内的容许氢透过部件相同的销状容许氢透过部件31A。可适当地改变容许氢透过部件31A的数量。也可以用图4和图5所示的容许氢透过部件50、55来取代容许氢透过部件31A而嵌到贯通孔80内。

在既设有第一实施方式的液冷式散热装置的容许氢透过部件31、41又在连通部件35的本体36的贯通孔80设有容许氢透过部件31A的情况下，该容许氢透过部件31A的氢透过方向的尺寸(上下方向的长度)、和容许氢透过部件31A的与氢透过方向正交的方向(左右方向)的截面积设定为，三个容许氢透过部件31、41、31A的合计氢透过速度在每1mm²冷却液通路5的内表面积为0.1cc/h以上。

本发明的液冷式散热装置能够适当地用于对来自例如笔记本型个人电脑、二维显示器装置、投影仪等电子设备的发热电子部件等发热体的热进行散热。

Claims

1.一种液冷式散热装置，具有带冷却液通路的散热基体，在散热基体上设置有使冷却液通路内与外部连通的连通部，在连通部配置有容许氢透过部件，

在散热基体上设置有膨胀箱，膨胀箱具有箱本体和底板，该箱本体具有向上方鼓出且下方开口的鼓出部，该底板与箱本体的下端接合且封闭鼓出部的下端开口、并接合在散热基体的上面，在散热基体和底板上形成有使冷却液通路与箱本体内连通的连通孔，上述连通部由形成在箱本体的鼓出部的顶壁上的贯通孔构成，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定于贯通孔内。

2.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，在将容许氢透过部件的水蒸气的透过系数设为A、将氢的透过系数设为B时，满足B≥50A。

3.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，容许氢透过部件由选自乙丙橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶中的一种材料所形成。

4.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，容许氢透过部件的氢透过方向的尺寸、和容许氢透过部件的与氢透过方向正交的方向的截面积设定为，氢透过速度为每1mm²的冷却液通路内表面积0.1cc/h以上。

5.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，容许氢透过部件为销状，在容许氢透过部件的外端部一体地形成有卡合部，该卡合部卡合在箱本体的顶壁外面中的贯通孔的周缘部。

6.如权利要求1或5所述的液冷式散热装置，其特征在于，容许氢透过部件的内端部突出到箱本体内，在容许氢透过部件突出到箱本体内的突出部上一体地形成有卡合部，该卡合部卡合在箱本体的顶壁内面中的贯通孔的周缘部。

7.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，散热基体由彼此层叠状地接合的两张金属板构成，在构成散热基体的两张金属板之间形成冷却液通路。

8.如权利要求7所述的液冷式散热装置，其特征在于，金属板由铝板构成，相互呈层叠状地钎焊。

9.如权利要求8所述的液冷式散热装置，其特征在于，两张铝板利用焊料层来钎焊，该焊料层设置在两张铝板中的至少任一方铝板的面向另一方铝板侧的面上。

10.如权利要求7所述的液冷式散热装置，其特征在于，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的、且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个连通孔，在上述另一方金属板的外面通过紧固件固定有连通两个连通孔的连通部件，连通部件包括鼓出到外方且向上述一方金属板侧开口的本体、和一体形成在本体的开口周缘部的外向凸缘而形成，外向凸缘和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有片状的容许氢透过部件。

11.如权利要求7所述的液冷式散热装置，其特征在于，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的、且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个连通孔，在上述另一方金属板的外面通过紧固件固定有连通两个连通孔的连通部件，连通部件包括鼓出到外方且向上述一方金属板侧开口的本体、和一体形成在本体的开口周缘部的外向凸缘而形成，外向凸缘和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有O型环状的容许氢透过部件。

12.如权利要求10或11所述的液冷式散热装置，其特征在于，在连通部件的本体的顶壁上形成有贯通孔，并且该贯通孔也成为上述连通部，容许氢透过部件以封闭贯通孔的方式嵌入固定于贯通孔内。

13.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，在散热基体上安装有使冷却液在冷却液通路内循环的泵。

14.如权利要求7、10或11所述的液冷式散热装置，其特征在于，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的、且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个贯通孔，在上述另一方金属板的外面安装有泵，该泵具有排出口和吸入口且使冷却液在冷却液通路内循环，泵的排出口与上述另一方金属板的一方贯通孔连接，而吸入口与另一方贯通孔连接，泵和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部配置有片状的容许氢透过部件。

15.如权利要求7、10或11所述的液冷式散热装置，其特征在于，冷却液通路具有使两金属板中的至少任一方金属板向外鼓出而形成的通路形成部，在通路形成部上设有局部中断的中断部分，通路形成部中面向中断部分的两个端部是仅使一方金属板鼓出而形成的、且另一方金属板的外面为平坦面，在上述另一方金属板上形成使通路形成部中面向中断部分的两个端部分别与外部连通的两个贯通孔，在上述另一方金属板的外面安装有泵，该泵具有排出口和吸入口且使冷却液在冷却液通路内循环，泵的排出口与上述另一方金属板的一方贯通孔连接，而吸入口与另一方贯通孔连接，泵和上述另一方金属板的外面之间的部分成为上述连通部，在连通部中的排出口和吸入口的周围部分配置有O型环状的容许氢透过部件。

16.如权利要求1所述的液冷式散热装置，其特征在于，在散热基体的一面上设置有使发热体热接触的受热部。

17.一种电子设备，具有壳体和配置于壳体内的发热电子部件，如权利要求16所述的液冷式散热装置配置在壳体内，发热电子部件与散热基体的受热部热接触。

18.一种笔记本型个人电脑，包括具有键盘的本体部和自由开关地设置于本体部的显示器装置，在本体部的壳体内配置有如权利要求16所述的液冷式散热装置，配置于本体部内的壳体内的CPU与散热基体的受热部热接触。