CN1853269A - 冷却装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷却装置，在冷却装置中，在热管(29)的一端部侧的一个面上，可进行热交换地安装电子器件(23)；在热管(29)的另一端部侧的另一个面上，设置第1散热片(31)；在热管(29)的一端部侧，设置将空气流输送给第1散热片(31)的第1送风单元(33)；在热管(29)的另一个面上，设置向第1散热片(31)引导来自第1送风单元(33)的空气流的第1通道(35)。

Description

冷却装置和电子装置
技术领域
本发明涉及电子器件的冷却装置，具有：热管(heat pipe)，其可进行热交换地安装在发热的电子器件上；散热片(radiation fins)，其设置在该热管的上述电子器件安装位置以外的部分；送风单元，其向该散热片输送空气流。
背景技术
设置在个人计算机等中的电子器件(例如，微处理器(MPU)、图形芯片等)，由于通电并工作而发热。电子器件当达到大于等于某个程度的温度时，其工作就会不稳定。因此，在发热量较大的电子器件中，例如，设置如图7所示的冷却装置。
在图中，在平板状的热管1的一侧，安装有发热的电子器件3。在热管1的另一侧，设置有散热片7和送风单元9，所述送风单元9与散热片7邻接，向散热片7输送空气流。
热管1将被称为工作液的少量液体(纯水或氟利昂等)密封在密闭容器(储存器)中，形成真空，在储存器内部，内设有具有毛细管结构的被称为吸油绳(wick)的网眼状的材料。
说明上述结构的工作。来自送风单元9的空气流，碰到散热片7而被冷却。当电子器件3发热时，利用热管1的安装有电子器件3的部分，使工作液蒸发。工作液的蒸汽向作为低温部的散热片7方向移动，在此处被冷却，蒸汽凝缩。凝缩后的工作液因毛细管现象，返回到安装有电子器件3的部分，反复进行蒸发→移动→凝缩的循环，连续地进行热传送。
即，电子器件3的热，通过热管1快速地运送到散热片7，传递给来自送风单元9的空气流而被排出(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-76223号公报(第4～5页，参照图1)
但是，在图7所示结构的冷却装置中，在热管1的一个面上，依次设置有电子器件3、送风单元9、散热片7，散热片7和送风单元9邻接设置。从而，来自送风单元9的空气流不能均匀地遍布整个散热片7，存在冷却能力较低的问题点。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题点而提出的，其课题在于提供一种小型化、且可提高冷却能力的电子器件的冷却装置。
为解决上述课题，本发明第一方面的特征在于，在冷却装置中，具有：热管；安装部，其将电子器件可进行热交换地安装在所述热管的一端部侧的一个面上；第1散热片，其安装在所述热管的另一端部侧的另一个面上；第1送风单元，其设置在所述热管的一端部侧，将空气流输送给所述第1散热片；第1通道(duct)，其设置在所述热管的另一个面上，向所述第1散热片引导来自所述第1送风单元的空气流。
来自第1送风单元的空气流，通过第1通道输送到第1散热片。电子器件的热通过热管，运送到第1散热片，传递给来自第1送风单元的空气流并排出。
本发明的第二方面，在本发明第一方面所述的冷却装置中，其特征在于，所述热管是平板状。
本发明的第三方面，在本发明第二方面所述的冷却装置中，其特征在于，所述热管的设置有所述第1散热片的一侧的宽度，比所述热管的安装有所述电子器件的一侧的宽度更宽。
本发明第四方面，在本发明第二或第三方面所述的冷却装置中，其特征在于，所述电子器件设置在基板上，所述热管的设置有所述第1散热片的一侧，朝向所述基板倾斜。
本发明的第五方面，在本发明第四方面所述的冷却装置中，其特征在于，所述热管的与所述电子器件对置的面，和所述电子器件的与所述热管对置的面大致平行。
本发明的第六方面，在本发明第二或第三方面所述的冷却装置中，其特征在于，在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置第2通道，其将来自所述第1送风单元的空气流，向所述第2散热片引导。
本发明的第七方面，在本发明第二或第三方面所述的冷却装置中，其特征在于，在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置第2送风单元，其将空气流输送给所述第2散热片。
来自第2送风单元的空气流，通过第2通道被输送给第2散热片。电子器件的热通过热管，被运送到第2散热片，传递给来自第2送风单元的空气流而被排出。
本发明的第八方面是一种电子装置，其特征在于，在该电子装置中，具有：电子器件和冷却装置，该冷却装置具有：热管；安装部，其将所述电子器件可进行热交换地安装在所述热管的一端部侧的一个面上；第1散热片，其安装在所述热管的另一端部侧的另一个面上；第1送风单元，其设置在所述热管的一端部侧，将空气流输送给所述第1散热片；第1通道，其设置在所述热管的另一个面上，将来自所述第1送风单元的空气流，向所述第1散热片引导。
本发明的第九方面，在本发明第八方面所述的电子装置中，其特征在于，所述热管是平板状。
本发明的第十方面，在本发明第九方面所述的电子装置中，其特征在于，所述热管的设置有所述第1散热片的一侧的宽度，比所述热管的安装有所述电子器件的一侧的宽度更宽。
本发明的第十一方面，在本发明第九或第十方面所述的电子装置中，其特征在于，所述电子器件安装在基板上，所述热管的设置有所述第1散热片的一侧，朝向所述基板倾斜。
本发明的第十二方面，在本发明第十一方面所述的电子装置，其特征在于，所述热管的与所述电子器件对置的面，和所述电子器件的与所述热管对置的面大致平行。
本发明的第十三方面，在本发明第九或第十方面所述的电子装置中，其特征在于，在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置第2通道，其将来自所述第1送风单元的空气流，向所述第2散热片引导。
本发明的第十四方面，在本发明第九或第十方面所述的电子装置中，其特征在于，在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置第2送风单元，其将空气流输送给所述第2散热片。
在本发明第一～十四方面中，所谓电子器件可为，但不仅限于MPU、图形芯片、CCD等。
根据本发明第一和第八方面，从第1送风单元排出的空气流，在第1通道内被整流，到达第1散热片。因此，空气流均匀地遍布整个第1散热片，可使冷却能力提高。
此外，通过在所述热管的一端部侧的一个面上安装所述电子器件，在所述热管的另一端部侧的另一个面上设置第1散热片，在所述热管的一端部侧设置第1送风单元，在所述热管的另一个面上，设置向所述第1散热片引导来自所述第1送风单元的空气流的第1通道，从而，可使装置小型化。
根据本发明第二和第九方面，由于将所述热管形成为平板状，因此，可以充分确保其与电子器件和第1散热片之间的接触面积，降低热管与电子器件和散热片之间的热阻，可使冷却能力提高。
根据本发明第三和第十方面，通过使所述热管的设置有所述第1散热片的一侧的宽度，比所述热管的安装有所述电子器件的一侧的宽度更宽，就可以设置宽度较宽的第1散热片，即，设置散热量较大的第1散热片，可进一步提高冷却能力。
根据本发明第四和第十一方面，通过将所述电子器件设置在基板上，使所述热管的设置有所述第1散热片的一侧，朝向所述基板倾斜，从而，可以设置高度较高的第1散热片，即，设置散热量较大的第1散热片，可使冷却能力提高。
根据本发明第五和第十二方面，通过使所述热管的与所述电子器件对置的面，和所述电子器件的与所述热管对置的面大致平行，可以缩短电子器件与热管之间的距离，提高冷却能力。
根据本发明第六和第十三方面，通过在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置向所述第2散热片引导来自所述第1送风单元的空气流的第2通道，从而，通过用第1散热片和第2散热片进行散热，增大整体的散热量，使冷却能力提高。
根据本发明第七和第十四方面，通过在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，并设置将空气流输送给所述第2散热片的第2送风单元，从而，通过用第1散热片和第2散热片进行散热，用第1送风单元和第2送风单元输送空气流，从而，整体的散热量增大，冷却能力进一步提高。此外，也可使装置小型化。
附图说明
图1是说明实施例1的结构图。
图2是说明实施例2的结构图。
图3是说明实施例2的结构图。
图4是说明实施例3的结构图。
图5是说明实施例4的结构图。
图6是说明实施例5的结构图。
图7是表示现有的电子器件的冷却装置的立体图。
符号说明
1、29、49、69、109、129、129′、129″热管；
3、23电子器件；
7散热片；
9送风单元；
21基板；
25、45、65、85、105、125、125″热管组装体；
27底座；
31、51、71、91、111、131第1散热片；
33第1送风单元；
35、55、75、95、115、135、135″第1通道；
231、331第2散热片；
235第2通道；
300壳体；
333第2送风单元。
具体实施方式
以下，利用附图，对本发明的实施例详细地进行说明。
实施例1
(实施例1：与与本发明第一、第二、第八和第九方面相对应)
利用说明实施例1的结构图、即图1进行说明。(a)是正面图，(b)是(a)的俯视图。
在图中，在基板21上，设置有发热的电子器件23。在电子器件23上，安装有平板状的热管组装体25的一端部侧的下面(一个面)。该热管组装体25由下列部件构成：平板状的底座27，其由热传导率较高的材质构成；以及平板状的热管29，其设置在该底座27内。在热管组装体25的另一端部侧的上面(另一个面)，设置有第1散热片31。在热管组装体25的一端部侧，设置有第1送风单元33。另外，在热管组装体25的上面，设置有第1通道(duct)35，其将来自第1送风单元33的空气流导向第1散热片31。
下面，对上述结构的工作进行说明。
通过第1通道35的、来自第1送风单元33的空气流，碰到第1散热片31而被冷却。当电子器件23发热时，利用热管29的安装有电子器件23的部分，使工作液蒸发。工作液的蒸汽向作为低温部的第1散热片31的方向移动，在此处被冷却，蒸汽凝缩。凝缩后的工作液因毛细管现象，返回到安装有电子器件23的部分，反复进行蒸发→移动→凝缩的循环，连续地进行热传送。
即，电子器件23的热，通过热管29快速地运送到第1散热片31，传递给来自第1送风单元33的空气流而被排出。
根据这样的结构，可以得到如下的效果。
(1)从第1送风单元33排出的空气流，在第1通道35内被整流，到达第1散热片31。因此，空气流均匀地遍布整个第1散热片31，可提高冷却能力。
(2)通过在上述热管29的一端部侧的下面(一个面)安装电子器件23，在热管29的另一端部侧的上面(另一个面)设置第1散热片31，在热管29的一端部侧设置第1送风单元33，在热管29的上面设置第1通道35，所述第1通道35向第1散热片31引导来自第1送风单元33的空气流，从而，使装置小型化。
(3)由于将上述热管29形成为平板状，因此，可以充分确保其与电子器件23和第1散热片31的接触面积，降低热管29与电子器件23和第1散热片31的热阻，可提高冷却能力。
并且，本发明并不仅限于上述实施例。虽然热管29形成为平板状，但也可以是多根管状的热管。
实施例2
(实施例2：与本发明第三、第十方面相对应)
利用说明实施例2的结构图，即图2、图3进行说明。并且，在本实施例中，对与实施例1相同的部分，赋予同一标号，并省略重复的说明。
首先，在图2(a)中，平板状的热管组装体45(平板状的热管49)被设定为，热管组装体45(热管49)的设置有第1散热片51的一侧的宽度(W′)，比热管组装体45(热管49)的安装有电子器件23的一侧的宽度(W)更宽。在(a)中，热管组装体45(热管49)被设定为，其两侧从热管组装体45(热管49)的安装有电子器件23的部分扩展。
并且，第1散热片51被设定为与热管组装体45(热管49)的宽度(W′)匹配的宽度。另外，第1通道55也被设定为与热管组装体45(热管49)匹配的形状。
根据这样的结构，与实施例1相比，可以设置宽度较宽的第1散热片51，即，可以设置散热量较大的第1散热片51，从而进一步提高冷却能力。
其次，在图2(b)中，平板状的热管组装体65(平板状的热管69)被设定为，热管组装体65(热管69)的设置有第1散热片71的一侧的宽度(W′)，比热管组装体65(热管69)的安装有电子器件23的一侧的宽度(W)更宽。在(b)中，热管组装体65(热管69)被设定为，其一侧从热管组装体65(热管69)的安装有电子器件23的部分扩展。
并且，第1散热片71被设定为与热管组装体65(热管69)的宽度(W′)匹配的宽度。另外，第1通道75也被设定为与热管组装体65(热管69)匹配的形状。
根据这样的结构，与实施例1相比，可以设置宽度较宽的第1散热片71，即，可以设置散热量较大的第1散热片71，从而进一步提高冷却能力。
其次，在图3(a)中，平板状的热管组装体85(平板状的热管89)被设定为，热管组装体85(热管89)的设置有第1散热片91的一侧的宽度(W′)，比热管组装体85(热管89)的安装有电子器件23的一侧的宽度(W)更宽。在(a)中，热管组装体85(热管89)被设定为，其两侧从热管组装体85(热管89)的设置有第1散热片91的部分的附近扩展。
并且，第1散热片91被设定为与热管组装体85(热管89)的宽度(W′)匹配的宽度。另外，第1通道95也被设定为与热管组装体85(热管89)匹配的形状。
根据这样的结构，与实施例1相比，可以设置宽度较宽的第1散热片91，即，可以设置散热量较大的第1散热片91，从而进一步提高冷却能力。
最后，在图3(b)中，平板状的热管组装体105(平板状的热管109)被设定为，热管组装体105(热管109)的设置有第1散热片111的一侧的宽度(W′)，比热管组装体105(热管109)的安装有电子器件23的一侧的宽度(W)更宽。在(b)中，热管组装体105(热管109)被设定为，其一侧从热管组装体105(热管109)的设置有第1散热片111的部分的附近扩展。
并且，第1散热片111被设定为与热管组装体105(热管109)的宽度(W′)匹配的宽度。另外，第1通道115也被设定为与热管组装体105(热管109)匹配的形状。
根据这样的结构，与实施例1相比，可以设置宽度较宽的第1散热片111，即，可以设置散热量较大的第1散热片111，从而进一步提高冷却能力。
实施例3
(实施例3：与本发明第四、第五、第十一、第十二方面相对应)
利用说明实施例3的结构图、即图4进行说明。并且，在本实施例中，对与实施例1相同的部分，赋予同一标号，并省略重复的说明。
首先，在图4(a)中，平板状的热管组装体125(平板状的热管129)的设置有第1散热片131的一侧，朝向基板21倾斜。并且，第1通道135被设定为与热管组装体125(热管129)匹配的形状。
根据这样的结构，与实施例1相比，可以设置高度较高的第1散热片131，即，可以设置散热量较大的第1散热片131，从而进一步提高冷却能力。
其次，在图4(b)中，与图4(a)的不同点在于热管的形状。即，将热管129′的与电子器件23对置的面，形成为与电子器件23平行。
根据这样的结构，电子器件23与热管129′之间的距离变短(热阻减小)，进一步提高冷却能力。
最后，在图4(c)中，与图4(a)的不同点在于热管组装体的形状。即，使热管组装体125″(热管129″)在中间部折弯，使热管组装体125″(热管129″)的与电子器件23对置的面，形成为与电子器件23平行。此外，第1通道135″被设定为与热管组装体125″(热管129″)匹配的形状。
根据这样的结构，与图4(b)相同，电子器件23与热管129″之间的距离变短(热阻减小)，可使冷却能力提高。
实施例4
(实施例4：与本发明第六、第十三方面相对应)
利用说明实施例4的结构图、即图5进行说明。并且，在本实施例中，对与实施例1相同的部分，赋予同一标号，并省略重复的说明。
在平板状的热管组装体25(平板状的热管29)的另一个面侧的、与第1散热片31对置的位置上，设置有第2散热片231。另外，设置有第2通道235，其将来自第1送风单元33的空气流，向第2散热片231引导。
根据这样的结构，通过用第1散热片31和第2散热片231进行散热，从而，整体的散热量增大，冷却能力提高。此外，也使装置小型化。
实施例5
(实施例5：与本发明第七、第十四方面相对应)
利用说明实施例5的结构图、即图6进行说明。图6(a)是平面图，图6(b)是图6(a)的沿箭头A方向的向视图。并且，在本实施例中，对与实施例1相同的部分，赋予同一标号，并省略重复的说明。
本实施例的电子器件的冷却装置，被设置在壳体300的角部。在热管组装体25的另一面侧的与第1散热片31对置的位置上，设置有第2散热片331。另外，在热管组装体25的另一面侧，设置有第2送风单元333，其将空气流输送给第2散热片331。并且，在本实施例中，将第2散热片331的鳍片(pin)方向，形成为与第1散热片31的鳍片的方向大致正交的方向。
根据这样的结构，与实施例4相同，利用第1散热片31和第2散热片331进行散热，从而，整体的散热量增大，冷却能力提高。另外，通过设置将空气流输送给第2散热片331的第2送风单元333，可进一步提高冷却能力。此外，也可使装置小型化。
在上述实施例中，通过将第2散热片331的鳍片方向，形成为与第1散热片31的鳍片方向大致正交的方向，从而，来自第1送风单元33的空气流，向(a)中的箭头B方向流动，来自第2送风单元的空气流，向与箭头B大致正交的箭头C方向流动。并且，通过将电子器件的冷却装置设置在壳体300的角部，由此，从壳体300相邻的2个面排出传递电子器件的热的空气，从而，就可以高效地将传递电子器件的热的空气，从壳体300排出。
产业上应用的可能性
如上所述，本发明的冷却装置对电子装置非常有用，特别地，适合于需要使冷却能力提高的情况。

Claims (14)

1.一种冷却装置，其特征在于，具有：
热管；
安装部，其将电子器件可进行热交换地安装在所述热管的一端部侧的一个面上；
第1散热片，其安装在所述热管的另一端部侧的另一个面上；
第1送风单元，其设置在所述热管的一端部侧，将空气流输送给所述第1散热片；
第1通道，其设置在所述热管的另一个面上，向所述第1散热片引导来自所述第1送风单元的空气流。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述热管是平板状。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
所述热管的设置有所述第1散热片的一侧的宽度，比所述热管的安装有所述电子器件的一侧的宽度更宽。
4.如权利要求2或3中所述的冷却装置，其特征在于，
所述电子器件设置在基板上，
所述热管的设置有所述第1散热片的一侧朝向所述基板倾斜。
5.如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，
所述热管的与所述电子器件对置的面和所述电子器件的与所述热管对置的面大致平行。
6.如权利要求2或3中所述的冷却装置，其特征在于，
在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，以及
设置第2通道，其将来自所述第1送风单元的空气流向所述第2散热片引导。
7.如权利要求2或3中所述的冷却装置，其特征在于，
在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，以及
设置第2送风单元，其将空气流输送给所述第2散热片。
8.一种电子装置，其特征在于，具备电子器件和冷却装置，
所述冷却装置具有：热管；安装部，其将所述电子器件可进行热交换地安装在所述热管的一端部侧的一个面上；第1散热片，其安装在所述热管的另一端部侧的另一个面上；第1送风单元，其设置在所述热管的一端部侧，将空气流输送给所述第1散热片；第1通道，其在所述热管的另一个面上，向所述第1散热片引导来自所述第1送风单元的空气流。
9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，
所述热管是平板状。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，
所述热管的设置有所述第1散热片的一侧的宽度，比所述热管的安装有所述电子器件的一侧的宽度更宽。
11.如权利要求9或10中所述的电子装置，其特征在于，
所述电子器件设置在基板上，
所述热管的设置有所述第1散热片的一侧朝向所述基板倾斜。
12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，
所述热管的与所述电子器件对置的面和所述电子器件的与所述热管对置的面大致平行。
13.如权利要求9或10中所述的电子装置，其特征在于，
在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，以及
设置第2通道，其将来自所述第1送风单元的空气流向所述第2散热片引导。
14.如权利要求9或10中所述的电子装置，其特征在于，
在所述热管的另一面侧的与所述第1散热片对置的位置上，设置第2散热片，以及
设置第2送风单元，其将空气流输送到所述第2散热片。
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