CN1856236A

CN1856236A - 带冷却材料的便携式电子设备

Info

Publication number: CN1856236A
Application number: CN 200510039093
Authority: CN
Inventors: 金敬浩
Original assignee: LG Electronics Kunshan Computer Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Kunshan Computer Co Ltd
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-11-01

Abstract

本发明涉及带冷却部件的便携式电子设备。本发明利用冷却材料(30，130，230)使电子设备运行时各种部件和电路中所产生的热量冷却。上述冷却材料可以内置于电子设备的机壳内，或涂抹到机壳上。上述冷却材料包括在热源(222)所产生的热量时，便会产生相位变化的相变化物质(PCM)。安装的上述冷却材料(230)上形成有与上述热源形状相吻合的凹陷部(232)。相变化物质可采用石蜡系列和低共熔系列中任何一种。依据本发明，便携式电子设备便不需要使用其它的冷却设备或驱动电源，而且具有节约空间、便于制造和节约能量等优点。通过便携式电子设备的高集成化，能够使产品设计得更紧凑。同时，因为上述冷却材料使用相变化物质，所以其防热效果更佳。

Description

带冷却材料的便携式电子设备

技术领域

本发明涉及便携式电子设备。具体地说，涉及能够将便携式电子设备热源所产生的热量冷却的带冷却材料的便携式电子设备。

背景技术

随着半导体元件的高度集成化，设计尺寸(design rule)减小了，由此构成半导体元件的电子电路的线宽(Line width)也变小了，每单位面积的元件数量增加了，电子设备具备了小型化和高性能化的优点。

但是，伴随而来的是半导体芯片的单位面积热生成量也进一步增加了，使这种热生成量增加了半导体元件的性能低下，半缩短了使用寿命，使大量使用半导体元件的电子设备可信度下降。特别是在半导体元件中，随着其运行温度大小的变化，各种变量数值变化非常灵活，高热量会使集成电路的性能更加下降。

随着这种热生成量的增加，冷却技术也得到了发展。例如，翅扇(Fin fan)冷却方式、热电元件(peltier)冷却方式、液体分子(water-jet)冷却方式、浸水(immersion)冷却方式、热管(heat pipe)冷却方式等。

首先，翅扇冷却方式是利用风扇产生气流，通过翅进行强制冷却。这种方法虽然用了数十年，但其噪音大，有振动，且体积较大，而其冷却效果却非常低下。为了驱动风扇，还需要格外的驱动电源，而且风扇本身也产生热量。

利用帕卫贴效应使热电元件冷却的方式虽然不产生噪音和振动，但它要求很大的驱动电源，不仅浪费能源，而且在高热点上还需要更大的散热设备。

接下来，上述液体分子冷却方式其效果虽然非常优秀，但其结构比较复杂，而且需要泵驱动电源。

另一方面，对于浸水冷却方式来说，虽然不需要其它的驱动电源，而只利用自然循环方式的热敏材料吸热管，但因为受重力的影响，当便携式电子设备使用时，将其设计为坚固性(Robust design)比较困难。

热管冷却方式相对结构比较简单，制作简单，因此小型冷却设备一般都大量使用。

但是，最近，便携式电子设备被大量使用，便要求冷却设备向轻小薄短型发展。即，因为从便携式电子设备产品的特性来说，其放电部分空间非常狭小，如上所述的冷却设备都无法有效使便携式电子设备冷却。

特别是对于便携式终端机来说，因为其整体大小比较小，因此无法使用原有的冷却设备。例如，具有电话功能的手机或智能电话等大体上都是超小型化的，其在作为电话进行使用时，它便具有了一个急速生热的放电板。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种带冷却材料的便携式电子设备。

为了实现上述目的，依据本发明特征，一种带冷却材料的便携式电子设备，包括：由执行功能操作而产生热量的热源和具有使上述热源冷却下来作用的冷却材料的机壳，上述冷却材料为随温度产生相变化的相变化材料，位于与上述热源相对应的位置上。

上述冷却材料被内置于便携式电子设备的机壳内部；

上述冷却材料被涂抹于便携式电子设备的机壳内表面；

其还包括一个具有与上述热源形状相吻合的凹陷装置；

上述冷却材料可采用石蜡系列和低共熔系列中任何一种。

具有这种构成的本发明不需要使用其它的冷却设备或驱动电源，而且具有节约空间、便于制造和节约能量等优点。从而能够与小型化的便携式电子设备的各种放热特性相适应，使热源冷却下来。

如上所述，带冷却材料的便携式电子设备具有如下效果：

首先，依据本发明，冷却材料被内置或涂抹于便携式电子设备的机壳内部，便不需要使用其它的冷却设备或驱动电源，而且具有节约空间、便于制造和节约能量等优点。

同时，在本发明中，使用由相变化物质构成的上述冷却材料，为了使上述相变化物质产生相变化，相对需要很多的热量，因此能够非常有效地对便携式电子设备的内部热源进行冷却。

同时，在本发明中，能够与各种各样的热源相对应，使便携式电子设备进行有效放电，使其可信度提高，运行性能提高。

不仅如此，如果使用本发明，通过便携式电子设备的高度集成化，还可以使电子产品更加紧凑化。

附图说明

图1所显示的是依据本发明的带冷却材料的便携式电子设备第一

实施例的构成分解图；

图2所显示的是依据本发明第一实施例的主要构成部分截面图；

图3所显示的是构成依据本发明的冷却材料的相变化物质的特性坐标图；

图4所显示的是依据本发明第二实施例的主要构成部分截面图；

图5所显示的是依据本发明第三实施例的主要构成部分截面图。

符号说明

10，210：第1机壳 20，220：第2机壳

21，221：基板 22，222：热源

30，130，230：冷却材料 110：机壳

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的带冷却材料的便携式电子设备理想

实施例进行详细说明。

图1所显示的是依据本发明的带冷却材料的便携式电子设备第一实施例的构成分解图。图2所显示的是依据本发明第一实施例的主要构成部分截面图。图3所显示的是构成依据本发明的冷却材料的相变化物质的特性坐标图。

如图所示，第1机壳10构成便携式电子设备的外轮廓。上述第1机壳10包括：选择各种功能和按键输入信号，并输入到中央处理器CPU内的键盘装置11；显示各种信息和拨号的显示装置12；接收或发送收发信数据和声音信息的接收装置13和发射装置14。第2机壳20与上述第1机壳10合在一起构成电子设备的外观。上述第2机壳20内安装有构成便携式电子设备的各种部件和安装有电路的基板21。上述基板21上所具有的各种部件和电路便是便携式电子设备运行时产生热量的热源22。便携式电子设备的主要热源21是CPU或通信模块。

上述机壳10，20内具有使上述热源22所产生的热量发散的冷却材料30。上述冷却材料30由相变化物质(PCM：Phase Change Material)构成。被称作相变化物质的物质是指相变化，同时能够吸收点热量，或者是放出热量的物质。上述相变化物质的熔点低，并具有很高的热存储能力，所以能够高浓度地存储各种形态的能量。

本实施例中由相变化材料构成的冷却材料30内置于上述机壳10，20内部。上述冷却材料30至少位于与上述热源22相对应的位置。因此，上述冷却材料30能够只内置于与上述热源22相对应的位置上，也可以内置于上述机壳10，20内部整体。

如图3所示，在坐标图中，用点线表示的水的温度从0度到80度的变化值几乎为一个扇形。而由上述相变化物质构成的物质大约在70度附近时也没有温度变化，而继续吸收和积累热量。最近，如坐标图所示，如果温度超过70度的话，上述相变化物质便将热量传输到上述机壳10，20。

这种相变化物质的特性如坐标图所示，构成上述冷却材料30的相变化物质不同，其坐标图模样也各不相同。

图4所显示的是本发明的第二实施例图。如图所示，由相变化物质构成的冷却材料130被涂抹在机壳110的内面。上述冷却材料至少被涂抹在与热源22相对应的位置上。因此，上述冷却材料130能够只涂抹于与上述热源22相对应的位置上，也可以涂抹于上述机壳110内部整体。

图5所显示的是本发明的第3实施例图。如图所示，第1机壳210构成便携式电子设备的外观。同时，第2机壳220和上述第1机壳210一同构成便携式电子设备的外观。

上述第2机壳220内具有构成电子设备的各种部件和安装电路的基板221。上述基板221上所具有的各种部件和电路便是便携式电子设备运行时产生热量的热源222。便携式电子设备的主要热源222是中央处理器或者是通信模块。

为了冷却上述热源222所产生的热量，另外具有由相变化物质构成的冷却材料230。上述冷却材料230被安装在上述热源222和第1机壳210之间。

上述冷却材料230上，在与热源222相对应的位置上，形成有与上述热源222形状相吻合的凹陷部232。上述冷却材料230的一面与上述第1机壳210的内部紧密连接，上述冷却材料230的另一面与上述热源222上具有的基板报221紧密连接。因此，上述冷却材料230不在机壳210，220之间流动，也能够有效地放电。

此时，为了使从基板221传输到第2机壳220的热量冷却，应该将冷却材料(图中未显示)内置或涂抹于第2机壳220的内部或内面。

下面，将以上述第一实施例为中心，对具有上述构成的依据本发明的带冷却材料的便携式电子设备的作用进行详细说明。并以上述第二实施例和第3实施例与第一实施例之间的差异为中心进行说明。

在上述第一实施例中，上述基板21上具有的电子部件或者是电路并不具有发挥便携式电子设备某种功能的作用，而是作用于热源。因此，如果便携式电子设备运行的话，上述电子部件或电路产生热量，所产生的热量被传输到了上述基板21和第1、第2机壳10，20的内面。

同时，传输到上述第1和第2机壳10，20内部的热量由第1、第2机壳10，20内部内置的冷却材料30传输。如果利用上述冷却材料30来传输热量的话，在达到构成上述冷却材料30的相变化物质相变化温度前，其继续积累热量。因此，如图3所示，上述相变化物质在温度达到一定温度前，其热量并不传输到上述第1、第2机壳10，20的外面。由此，便携式电子设备便能够有效地冷却。

在第二实施例中，从热源产生的热量1次性被上述冷却材料130所传输。上述冷却材料130所传输的热量在达到构成上述冷却材料130的相变化物质相变化温度前，它不向机壳110外传输。

在第3实施例中，上述热源所产生的热量1次性被传输到上述冷却材料230和基板221上。因此，在达到构成上述冷却材料230的相变化物质相变化温度前，热量不向第1机壳210传输。同时，在达到内置于或涂抹到上述第2机壳220上的相变化物质相变化温度前，由上述基板221传输到第2机壳220的热量不向第2机壳220传输。

通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。

Claims

1、一种带冷却材料的便携式电子设备，包括：由执行功能操作而产生热量的热源和具有使上述热源冷却下来作用的冷却材料的机壳，上述冷却材料为随温度产生相变化的相变化材料，位于与上述热源相对应的位置上。

2、如权利要求1所述的带冷却材料的便携式电子设备，其特征在于：上述冷却材料被内置于便携式电子设备的机壳内部。

3、如权利要求项1所述的带冷却材料的便携式电子设备，其特征在于：上述冷却材料被涂抹于便携式电子设备的机壳内表面。

4、如权利要求项1所述的带冷却材料的便携式电子设备，其特征在于：其还包括一个具有与上述热源形状相吻合的凹陷装置。

5、如权利要求项1至4中任意一项所述的带冷却材料的便携式电子设备，其特征在于：上述冷却材料可采用石蜡系列和低共熔系列中任何一种。