CN1469220A

CN1469220A - 电子装置

Info

Publication number: CN1469220A
Application number: CNA031225136A
Authority: CN
Inventors: 长绳尚; 大桥繁男; 近藤义広; ̫; 南谷林太郎; 中川毅
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-01-21
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: TW200401599A; JP2004047843A; US20040008485A1; CN1195253C; TWI221399B

Abstract

随着电子装置处理性能提高使发热元件的发热量增大，为解决这一问题，本发明提供了所需的有充分循环液流量的透合小型化、薄型化的液冷结构，同时提供了耐长期使用的电子装置。其中，在把受热套(4)与发热元件作热接合的同时，也对设于显示器(2)背面的槽(5)、管(6)、管(7)与散热板(25)作热接合，通过泵(8)使致冷液于受热套(4)和管(9)之间循环。还取以树脂制显示器箱覆盖金属制散热板的结构。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及装载有以液体为散热介质的冷却装置的电子装置。

背景技术

近年来，随着电子的高速化与大容量的加要求剧增，半导体元件的高发热化问题也加重，作为解决这种高发热化的冷却装置，例如有特开平6-266474号与7-142886号公报中所公开的。

特开平6-266474号公报中所述的电子装置包括：收容装载有发热元件的布线基板的主体机壳，以及通过铰链可旋转地安装于具有显示板的主体机壳上的显示装置机壳。在此发热元件上安装着受热套，通过此受热套吸热而变热了的液体由设于显示装置机壳中的散热管散热。液体通过安装于连接此受热套和散热管的配管路径中的液体驱动机构而循环。连接此铰链部分的配管是较管。

特开平7-142886号公报是把特开平6-266474号公报中的机壳以金属制成来提高散热效果。

上述已有技术比用风扇进行强制冷却的冷却能力高，而且静噪化优越，能有效地冷却电子装置。

以便携式个人计算机等为代表的电子装置由于性能的提高而使元件的高发热化显著。另一方面，又希望适于携带的机壳尺寸小型化与薄型化。

上述已有技术虽可有效地冷却电子装置，但对于今后有可能愈益小型、薄型化的电子装置的冷却则需要进行可靠性更高的冷却。

发明内容

本发明的目的在于提供可靠性高的采用液体冷却的电子装置。

为了达到上述目的，此电子装置是具有安装了发热元件的第一机壳和以多个铰链可旋转地支承于此第一机壳上且有显示器的第二机壳的电子装置，其中包括：与上述发热元件连接的受热套；安装于述第二机壳内的散热管；安装于此散热管上的散热板；安装于此散热板上的槽；安装于上述第一机壳内将上述槽内的液体移送到上述述受热套中的液体驱动装置，而上述多个铰链则包括使移送上述液体的配管通过的第一铰链和使来自上述显示器的电线通过的第二铰链。

上述目的可以这样地达到：使上述液体从上述槽出来通过上述液体驱动装置到达上述受热套的距离，短于上述液体从上述受热套出来到达上述槽的距离。

上述目的可以这样地达到：使覆盖上述散热板的树脂制的显示器箱形成于上述第二机壳内。

可以这样地达到上述目的：使上述槽收纳于上述第一机壳内，同时使上述第二机壳内的散热管为扁平的。

可以这样地达到上述目的：使上述显示器箱的深度与上述槽的厚度相一致。

可以这样地达到上述目的：使上述槽设于上述液体配管通过铰链处的最近位置。

可以这样地达到上述目的：由上述散热板覆盖上述槽，而由上述显示器箱覆盖此散热板。

于是，根据本发明可以提供可靠性高的采用了液体冷却的电子装置。

附图说明

图1是具备第一实施形式的电子装置的透视图。

图2是具备第一实施形式冷冻液循环路程装置部件的透视图。

图3是具备第一实施形式的电子装置的后视图。

图4是具备第一实施形式的电子装置侧视图。

图5是具备第一实施形式的电子装置从后面观察的透视图。

图6是具备第二实施形式的电子装置的后视图。

图7是具备第二实施形式的电子装置从后面观察的透视图。

图8是具备第三实施形式的电子装置的透视图。

图9是具备第四实施形式的电子装置的透视图。

图中各标号的意又如下：

1，主配线基板；2，显示器；3，CPU；4，发热套；5，槽(或池)；6，槽出口侧管；7，槽入口侧管；8，泵；9，软管；10，主体箱；11，键盘；12，硬盘驱动器；13，辅助存储装置，14，管，20，显示器箱；21，显示器框架；22，显示用配线基板；23，电线；24，连接器；25，散热板；26a，铰链；26b，铰链。

具体实施方式

电子装置内的半导体元件由液体冷却的技术属已有的技术，例如已用于银行或企业部门所用的大型计算机中。

大型计算机的冷却装置是用泵使大量液体于半导体元件中循环，从半导体元件吸热，而将变热了的液体用设于屋外等专用散热装置强制散热的装置。

将这种液体致冷装置装载于电子设备(不限个人计算机，也能用于电视机、液晶投影机、电子加热调理机等发热设备)内时，最重要的是安全问题。

首先，尽管水份浸入电子装置内本身会有阻力感，但为了能将泵、受热套、软管、散热套整体地收纳，还至少应将软管与电线尽可能地隔离。

为此，本发明用下述的实施形式说明将液体致冷装置装载到电子装置时就安全方面所作的种种探讨结果。实施形式1

图1是具备此第一实施形式的电子装置的透视图。

图1中，电子装置由主体箱10和具有显示器2的显示器箱20组成，包括设于主体箱10中的键盘11、装载有多个元件的主配线基板1、硬盘驱动器12、辅助存储装置(例如软盘驱动器、CD驱动器等)13。在主配线基板1上装设有CPU(中央处理机)3等发热量特大的元件(以下简作CPU)与给显示器2提供电气信号用的连接器24，为便于说明，键盘11示明的是取下的状态。

显示器2通过显示器框架21收纳于显示器箱20中。在显示器2下侧设置显示用配线基板22，显示用配线基板22经电线23与主配线基板1上的连接器24进行能传送电信号的连接。

CPU3上安装着受热套4，CPU3与受热套4经柔软的热传导件(例如在硅橡胶中混入了氧化铝等导热性填料的。但未图示出)连接。显示器2由显示器框架21与显示器箱20支承，在显示器2与显示器箱20之间设有槽5、槽出口侧管6、槽入口槽管7，槽5内加入有致冷液(例如水、不冻液等)。

液体输送装置的泵8设于主体箱10之内。槽5、槽出口侧管6、泵8、受热套4、槽入口侧管7由软管9连接，成为封闭的致冷液的循环回路，通过泵8的运转使封入的致冷液循环。CPU3产生的热可传送给于受热套4内流动的致冷液，在通过设于显示器2背面的槽入口侧管7、槽5、槽出口侧管6之间中，经由后述的散热板25与显示器箱20的表面将热释放到处部大气中。由此而降温了的致冷液经泵8而再次输送给受热套4。

图2是第一实施形式的致冷液循环流路中部件的透视图。

图2中，通过泵8的运转，致冷液按受热套4、槽入口侧管7、槽5、槽出口侧管6、泵8的顺序循环。

本实施形式的受热套4由导热性良好的轻量铝合金制成，槽入口侧管7与槽出口侧管6由耐侵蚀性优越和导热性良好的不锈钢制成，槽5由不易渗水的轻量高强树脂(SPS：间规聚苯乙烯)制成，泵8外侧的箱由复合的易成形的机械强度优越的树脂(PPS：聚苯硫醚+玻璃纤维40％)形成，而连接各部件的软管9a、9b、9c、9d与9e则由丁基橡胶形成。

丁基构胶制品如汽车内胎所代表的，耐热性、耐冲击性与耐渗透性都优越，因而如本实施例所述，在显示器箱经常开闭，使液体流动来冷却电子设备方面可发挥优越的效果。

槽入口侧管7与槽出口侧管6设置于由铝形成的散热板25中，使各自成为热接合而扩大了散热面积。

槽入口侧管7比槽出口侧管6长，构成了温度降低了的致冷液进入到槽5的流道。

槽5的表面上以金属膜镀层，这不仅能从金属镀层部分散热，还能由此金属镀层来减少透过树脂制槽5的致冷液。

此外，之所以采用树脂制的槽5是由于轻量和成形较容易。

再有，本实施形式中是把槽5设定为树脂制的并于表面上有金属薄膜涂层，但当槽本身用金属制作时，则能防止致冷液透过，在制造金属槽时，可以考虑在深冲形成金属碗状的金属杯上将平的金属板相对于此金属杯的边缘进行钦缝来形成(例如与椭圆形罐头的制法基本相同)。

图3是第一实施形式的电子装置(显示器箱20打开状态)的后视图。

图3中，铰链26a与铰链26b是主体箱10与显示器箱20的连接部，借助铰链26a、26b能使显示箱20开闭主体箱10的顶面。

连接槽出口侧管6与受热套8的软管9a以及连接泵8与槽入口侧管7的软管9d通过铰链26a。主配线基板1上的泵8位于铰链26a侧。考虑到安全因素，在主体箱10内使水的配管尽可能的短。

将显示用配线基板22与主配线基板1上的连接器24作能输送电信号的连接的电线23则通过另一铰链26b。

如上所述，铰链26a如致冷液的循环路径那样，铰链26b如同电信号那样，根据通过的配管或电线的种类，使铰链独立。这样，利用两个铰链，使电线通过的电气系统区域与液体通过的液体区域相区别，为的是将电气事故有关的因素尽可能地排除。

此外，考虑到安全性，应设计成至少是在电子设备的使用状态下，不要让软管位于配线基板上。

图4是具备第一实施形式的电子装置的显示器箱20处于打开状态的侧视图。

图4中，槽出口侧管6与槽入口侧管7设置于散热板25中，通过软管9与主体箱10内的受热套4与泵8以及显示器箱20侧的槽5连接。显示器2设于显示器框架21上，显示器20的背面覆盖显示器框架21。

显示器箱20安装于显示器框架21中，由此将槽出口侧管6、槽入口侧7、槽5与散热板25设置于显示器框架21与盖20之间。显示器2上部的布置成为显示器2、显示器框架21、槽5、散热板25、显示器箱20的顺序。槽5为散热板25的一部分覆盖，散热板25则为显示器箱覆盖。

于是槽5受到散热板25的保护，这样，设想从显示器箱20侧受到冲击时，槽5可由散热板25保护。

图5是第一实施形式的电子装置在打开状态下从后面观察的透视图。

图5中，主体箱10、链盘11、显示器箱20与显示器框架21都是由树脂形成的。

特别是显示器箱20由于是为在CPU发热时会变热的槽5与散热板25覆盖，就能保护操作者免受烫伤，其作用是极大的、实施形式2

图6是具备第二实施形式的电子装置(显示箱20打开状态)的后视图。

图6中所示实施例的基本结构与根据图1～5中所述的实施例大致相同，是使槽5薄型化而增大面积的实施例。

槽入口侧管7比槽出口侧管6长，通过散热板25散热，构成了温度下降了的致冷液进入槽5的流道。此外，本实施形式中也使铰链26a构成致冷液的循环路径，而使铰链26b构成为与之分离的电信号的路径。

图7是图6所示第二实施形式的电子装置从后面观察的透视图。

图7中，通过使槽5减薄和拓宽其面积，成为如图5所示的在显示器盒20的中央部中壁开了槽5的不膨突出的形式，获得了匠心独具的设计。

另外，槽5的表面积能增加的部分确信也即槽5可增强散热效果的部分，而由于减少槽入口侧管7的弯曲部位个数缩短了管7自身的长度，就可提高液体的流速。结果便改进了冷却效率。实施形式3

图8是具备第三实施形式的电子装置的透视图。

图8中所示基本结构与图1～5说明的实施形式的大致相同，只是设于显示器2与显示器箱20之间的槽5位置挪动了。

作为变动了的槽5的位置，以最接近液体配管通过铰链的位置处为有效。这样能使出口侧管6取直的最短距离。其结果也可以与图1相比较中获知，即入口侧管7弯曲部分个数减少的这部分液体的流速变快，从而可以减少泵的耗电量。实施形式4

图9是具备第四实施形式的电子装置的透视图，此实施形式是将槽5设于立体箱10之内。

图9中，管14由金属形成、以夹持状态设于显示器2和显示器箱20之间。此管14通过软管9a与主体箱10内的受热套4连接，再经软管9b与槽5连接，泵8通过软管9e与受热套4相连，再经软管9c与槽5相连。

通过适转泵8，致冷液按受热套4、管14、槽5、泵8的顺序循环。致冷液在通过管14内期间变冷，成为使温度下降的致冷液进入槽5的流道结构。

这样，槽5即使不在显示器2与显示器20之间而设在主体箱10内时，也能冷却CPU3。

此外，通过将槽5设置到主体箱10之内固可以减薄显示器箱20，但为了使之进一步薄型化，也可以使显示器箱20侧的管14取椭圆形的扁平管。取这种扁平管后，不仅能有助于显示器箱20的薄型化，还由于可扩大与散热板的接触面积而能提高散热效果。

如上所述，由于采用了使致冷液的循环路径的铰链部与电线通过的铰链部相分离的结构，因而纵使发生致冷液漏泄，也能防止电气故障于未然。

还由于是以树脂制的显示器箱覆盖金属制的散热板，因而操作者不会直接接触高温的金属配件，于是不必担必烫伤等安全问题。

Claims

1.一种电子装置，它具有安装了发热元件的第一机壳和以多个铰链可旋转地支承于此第一机壳上且有显示器的第二机壳，其特征在于包括：与上述发热元件连接的受热套；安装于上述第二机壳内的散热管；安装于此散热管上的散热板；安装于此散热板上的槽；安装于上述第一机壳内将上述槽内的液体移送到上述受热套中的液体驱动装置，其中上述多个铰链则包括使移送上述液体的配管通过的第一铰链和使来自上述显示器的电线通过的第二铰链。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述液体从上述槽出来通过上述液体驱动装置到达上述受热套的距离，短于上述液体从上述受热套出来到达上述槽的距离。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，覆盖上述散热板的树脂制的显示器箱形成于上述第二机壳内。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述槽收纳于上述第一机壳内，同时上述第二机壳内的散热管为扁平的。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述显示器箱的深度与上述槽的厚度相一致。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述槽设置在与上述液体配管通过的铰链最近的位置。

7.根据权利要求1或3所述的电子装置，其特征在于，上述散热板覆盖上述槽，而上述显示器箱覆盖此散热板。