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Die
vorliegende Erfindung bezieht betrifft ein Wärmeableitungsgerät für einen
Notebook-Computer, insbesondere ein Wärmeableitungsgerät für einen
Notebook-Computer, das einen niedrigen Luftstromwiderstand aufweist.
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Es
ist bekannt, daß Computer
und andere elektronische Einrichtungen im allgemeinen Komponenten
aufweisen, die während
des Betriebs Wärme erzeugen.
Es gibt keinen Zweifel, daß die
Wärmeableitung
eines der größten Schwierigkeiten
bei der Computerplanung war. Um Computer oder elektronische Einrichtungen
innerhalb von Betriebstemperaturgrenzen zu halten, wurden verschiedene
Arten von Wärmeableitungssystemen
vorgeschlagen, um Wärme
von den wärmeerzeugenden
Komponenten zu entfernen. In früheren
Jahren wurde das passive Kühlverfahren
vorgeschlagen, um das Wärmeableitungsproblem
zu lösen.
Während
der vergangenen fünf
Jahre jedoch hat sich die Wärme,
die durch die CPU des Computers erzeugt wird, wesentlich vergrößert, und
zwar von 7W, 8W 12W, 17W, ... bis zu 60W. Dies ist fast zehnmal
mehr als die Wärme,
die vorher durch die CPU erzeugt wurde. Nicht vergleichbar dazu
wurden Materialien einer guten Wärmeableitungsfähigkeit
langsam entwickelt. Beispielsweise betrug der thermische Leitfähigkeitskoeffizient
von Aluminium, welches früher
verwendet wurde, ungefähr
200 w/m °C,
und der thermische Leitfähigkeitskoeffizient
von Kupfer, welches heutzutage verwendet wird, beträgt ungefähr 400 w/m °C. Daher
wurden die Wärmeableitungsprobleme
des Computers viel schwieriger als jemals zu vor.
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Glücklicherweise
löst die
Einführung
eines Wärmerohrs
das Wärmeableitungsproblem.
Das Material des Wärmerohrs
ist lediglich eine Kombination von Kupfer und Fluid. Der thermische
Leitfähigkeitskoeffizient
des Wärmerohrs
ist auf ungefähr
10 000 w/m °C
vergrößert, der
50 Mal größer ist
als der von Aluminium. Daher hat das Wärmerohr das Potential, Wärme von
einem Prozessorchip oder anderen Wärmeerzeugungs-Komponenten schnell
abzutransportieren. Die Anwendung des Wärmerohrs auf einen Notebook-Computer
löst nicht
nur das Wärmeableitungsproblem,
sondern hat außerdem
den Vorteil, leicht hergestellt werden zu können. Allmählich wurde das Wärmerohr
normalerweise bei Notebook-Computern eingeführt, um die Wärme abzuführen.
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Die
Wärmeableitung
lediglich auf der Basis eines Leitmechanismus erfüllt das
Erfordernis heutzutage jedoch nicht. Wie das Wärmeaustauschverhalten einzubringen
ist, um Wärme
zur Atmosphäre zu
transportieren, ist ein anderer Schlüsselaspekt für die Wärmeableitung
von Notebook-Computern. Der Wärmeaustausch
tritt zwischen kühler
Luft und dem Wärmealbleitungsgerät auf. Das
Forcieren des Wärmeaustausches,
das durch einen Ventilator erzielt wird, ist eines der effektivsten
Arten, Wärme
zur Atmosphäre
zu übertragen.
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1 zeigt
einen Notebook-Computer, der ein herkömmliches Wärmeableitungsgerät aufweist. Der
Notebook-Computer weist eine CPU, einen Lufteinlaß und einen
Luftauslaß auf.
Das herkömmliche Wärmeableitungsgerät besitzt
einen Ventilator, einen Kühlkörper, einen
Leitblock und ein Wärmerohr.
Die durch die CPU erzeugte Wärme
wird im Leitblock absorbiert. Das Wärmerohr ist mit dem Leitblock
und dem Kühlkörper verbunden.
Das Wärmerohr
ist so ausgebildet, Wärme
im Leitblock zum Kühlkörper zu übertragen.
Dann wird die Wärme,
welche zum Kühlkörper transportiert
wird, durch den Luftstrom, der durch den Ventilator erzeugt wird,
abtransportiert. Der oben erwähnte
Ventilator ist jedoch häufig
vertikal in einem Notebook-Computergehäuse eingebaut. Wenn die Größe des Notebook-Computers
schrumpfen soll, ist das Wärmeableitungsgerät auf einen
begrenzten Raum eingeschränkt.
Aufgrund der Dicke des begrenzten Raums des Notebook-Computers ist es
nicht möglich,
den Ventilator bezüglich
Anzahl und Baugröße zu vergrößern. Außerdem sind
die Richtung des Luftstroms, der durch den Lufteinlaß und durch
den Luftauslaß läuft, nicht
parallel zueinander. Folglich hat das Wärmeableitungsgerät einen
großen Luftstromwiderstand
und eine nicht-effektive Wärmeableitung.
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2 zeigt
einen anderen Notebook-Computer, der ein herkömmliches Wärmeableitungsgerät aufweist.
Der Notebook-Computer besitzt eine CPU, einen Lufteinlaß und einen
Luftauslaß.
Das herkömmliche
Wärmeableitungsgerät umfaßt eine
flache Patrone, auf welcher ein Ventilator angeordnet ist, einen
Luftkanal, einen Kühlkörper benachbart
zu einer Seitenwand der flachen Patrone, einen Leitblock und ein
Wärmerohr.
Die Wärme,
welche durch die CPU erzeugt wird, wird im Leitblock absorbiert. Das
Wärmerohr
ist mit dem Leitblock und dem Kühlkörper verbunden.
Das Wärmerohr
ist ausgebildet, um die Wärme
im Leitblock zum Kühlkörper hin
zu übertragen.
Dann wird die zum Kühlkörper übertragene
Wärme durch
den Luftstrom, der durch den Ventilator erzeugt wird, abtransportiert.
Der oben erwähnte
Ventilator ist horizontal auf der flachen Patrone in einem Notebook-Computergehäuse angeordnet.
Da der Ventilator horizontal angeordnet ist, ist es möglich, die Fähigkeit
einer Wärmeableitung
unter Verwendung eines größeren Ventilators
zu verbessern. Die Luftrichtungen, die durch den Lufteinlaß und den
Luftauslaß laufen,
sind jedoch nicht parallel zueinander. Folglich besitzt das oben
erwähnte
Wärmeableitungsgerät ebenfalls
einen großen
Luftstromwiderstand und eine enttäuschende Wärmeableitungsfähigkeit.
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Typische
Notebook-Computers sowie Wärmeableitungsgeräte für solche
Notebook-Computer sind
beispielsweise bekannt aus
US
6,03,128 ,
US 6,111,748 bzw.
US 6,137,683 . Dem gegenüber ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei hoher Durchflussmenge
hohen Wärmeableitgrad
zu erreichen.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Wärmeableitungsgerät durch
die Merkmale der Ansprüche
1 oder 2 und bei einem Notebook-Computer durch die Merkmale der
Ansprüche
3 oder 4 erreicht.
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Gemäß der Erfindung
sind ein Kühlkörper, zumindest
ein Ventilator, ein Leitblock und ein Wärmerohr vorgesehen. Das Wärmerohr
wird verwendet, um Wärme
von der CPU wegzutransportieren. Die Wärme wird durch die Ventilatoren
abtransportiert. Der Lufteinlaß wird
verwendete um Luft anzusaugen und der Luftauslaß wird dazu verwendet, Luft
auszustoßen.
Der Kühlkörper wird
dazu verwendet, Wärme zu übertragen.
Der Leitblock ist eng an der oberen Fläche der CPU angebracht, um
die Wärme
von der CPU zu absorbieren. Das Wärmerohr ist so angeordnet,
dass die Wärme
im Leitblock zum Kühlkörper übertragen
wird. Von Bedeutung ist die Zuordnung der oberen Fläche des
Kühlkörpers zum
Ventilator und deren Zuordnung zum Lufteinlaß bzw. Luftauslaß. Somit
ist die Wärmeableitung
höchst
effizient. Es wird nämlich
die Wärme,
welche zum Kühlkörper übertragen
wird, durch den Luftstrom, der durch den Ventilator erzeugt wird,
abtransportiert. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Richtungen
des Luftstroms, welche durch den Lufteinlaß und den Luftauslaß verlaufen,
parallel zueinander. Daher wird der Luftstromwiderstand reduziert,
um die Wärmeableitung
zu beschleunigen.
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1 zeigt
einen Notebook-Computer mit einem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät;
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2 zeigt
einen anderen Notebook-Computer mit einem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät;
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3 zeigt
ein Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung für
einen Notebook-Computer;
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4(a) und 4(b) zeigen
zusammen eine erste Ausführungsform
eines Notebook-Computers mit dem Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung;
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5(a) und 5(b) zeigen
zusammen eine zweite Ausführungsform
eines Notebook-Computers mit dem Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt
ein Vergleichsdiagramm des Luftstromwiderstands zwischen dem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät in 2 und
dem Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung in 3; und
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7 zeigt
ein Vergleichsdiagramm des Temperaturanstiegs zwischen dem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät in 2 und
dem Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung in 3.
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3 zeigt
eine Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung für
einen Notebook-Computer. Der Notebook-Computer besitzt eine CPU,
einen Lufteinlaß und
einen Luftauslaß.
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Das
Wärmeableitungsgerät weist
einen Kühlkörper 31,
zumindest einen Ventilator 32, einen Leitblock 33 und
ein Wärmerohr 34 auf.
Der Kühlkörper 31 wird
dazu verwendet, um Wärme
zu übertragen.
Der Leitblock 33 ist an der oberen Fläche der CPU (nicht gezeigt)
im Notebook-Computer eng kontaktiert.
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Das
Wärmerohr 34 ist
mit dem Leitblock 33 und dem Kühlkörper 31 verbunden.
Das Wärmerohr 34 ist
so ausgebildet, um Wärme
im Leitblock 33 zum Kühlkörper 31 zu übertragen.
Dann wird die Wärme, welche
zum Kühlkörper 31 übertragen
wird, durch den Luftstrom, der durch den Ventilator 32 erzeugt wird,
abtransportiert. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Luftstromrichtungen,
welche durch den Lufteinlaß und
den Luftauslaß verlaufen,
parallel zueinander. Daher wird der Luftstromwiderstand wesentlich
reduziert, um die Wärmeableitung
zu beschleunigen.
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4(a) und 4(b) zeigen
zusammen eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
einen Notebook-Computer. Bei der vorliegenden Erfindung besitzt
der Kühlkörper 31 eine
obere Fläche 31a und
eine untere Fläche 31b.
Die obere Fläche 31a des
Kühlkörpers 31 ist
unterhalb des Ventilators 32 angeordnet, wobei der Ventilator 31 zum Lufteinlaß paßt und die
Bodenfläche 31b des
Kühlkörpers 31 zum
Luftauslaß paßt.
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5(a) und 5(b) zeigen
zusammen eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Erfindung besitzt
der Kühlkörper 31 eine
obere Fläche 31a und
einer untere Fläche 31b.
Die untere Fläche 31b des
Kühlkörpers 31 ist über dem
Ventilator 32 angeordnet, die obere Fläche 31a des Kühlkörpers 31 entspricht
dem Luftauslaß und
der Ventilator 32 entspricht dem Lufteinlaß.
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6 zeigt
ein Vergleichsdiagramm des Luftstromwiderstands zwischen dem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät in 2 und
dem Gerät
nach der vorliegenden Erfindung in 3. Die X-Achse zeigt
die Luftstromrate, und die Y-Achse
zeigt den Luftstromwiderstand. In 6 sind die
Luftstrom-Widerstandskurve
A, die der vorliegenden Erfindung entspricht, und die Luftstrom-Widerstandskurve
B, die dem herkömmlichen
Wärmeableitungsgerät entspricht,
gezeigt. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Luftstromwiderstand
nach der vorliegenden Erfindung niedriger als der des herkömmlichen
Wärmeableitungsgeräts. Man
sieht, daß bei
dem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät nach 2 die
Luftstromrichtungen, die durch den Lufteinlaß und durch den Luftauslaß verlaufen,
nicht-parallel zueinander sind. Im Unterschied zum Stand der Technik
sind die Luftstromrichtungen, welche durch den Lufteinlaß und durch
den Luftauslaß bei
der vorliegenden Erfindung verlaufen, parallel zueinander. Daher
wird der Luftstromwiderstand nach der vorliegenden Erfindung vermindert
und die Wärmeableitungsfähigkeit
viel besser unterstützt.
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7 zeigt
ein Vergleichsdiagramm des Temperaturanstiegs zwischen dem herkömmlichen Wärmeableitungsgerät in 2 und
dem Gerät
nach der vorliegenden Erfindung in 3. Die X-Achse zeigt
die CPU Eingangsleistung, und die Y-Achse zeigt den Temperaturanstieg.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der Temperaturanstieg des Wärmeableitungsgeräts nach
der vorliegenden Erfindung viel geringer als der des herkömmlichen
Wärmeableitungsgeräts. Aus 7 sieht
man, daß die
Wärmeableitungswirksamkeit
nach der vorliegenden Erfindung besser ist als die Wärmeableitungsfähigkeit
des herkömmlichen
Wärmeableitungsgeräts in 2.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt ist, reduziert das
Wärmeableitungsgerät nach der
vorliegenden Erfindung den Luftstromwiderstand und den Temperaturanstieg
wesentlich, insbesondere bei einer hohen Luftstromrate und einer
hohen Eingangsleistung. Daher erfüllt die vorliegende Erfindung
die Erfordernisse nach einem Wärmeableitungsgerät des Notebook-Computers.
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Ein
Notebook-Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt eine CPU, einen Lufteinlaß, einen Luftauslaß und ein
Wärmeableitungsgerät. Das Wärmeableitungsgerät besitzt
einen Kühlkörper 31,
zumindest einen Ventilator 32, einen Leitblock 33 und
ein Wärmerohr 34.
Der Lufteinlaß wird
dazu verwendet, die Luft anzusaugen, und der Auslaß wird dazu
verwendet, die Luft auszustoßen.
Der Kühlkörper 31 wird
dazu verwendet, die Wärme
zu übertragen.
Der Leitblock 33 ist eng an der oberen Fläche der
CPU (nicht gezeigt) im Notebook-Computer kontaktiert.
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Das
Wärmerohr 34 ist
mit dem Leitblock 33 und dem Kühlkörper 31 verbunden.
Das Wärmerohr 34 ist
so ausgebildet, um die Wärme
im Leitblock 33 zum Kühlkörper 31 zu übertragen.
Dann wird die Wärme,
die zum Kühlkörper 31 übertragen
wurde, durch den Luftstrom, der durch den Ventilator 32 erzeugt
wird, abtransportiert. Bei der Erfindung sind die Luftstromrichtungen,
die durch den Lufteinlaß und durch
den Luftauslaß verlaufen,
parallel zueinander. Daher wird der Luftstromwiderstand im wesentlichen reduziert,
um die Wärmeableitung
zu beschleunigen.
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In
der obigen Beschreibung wurde die Erfindung mit Hilfe spezieller
Ausführungsformen
beschrieben. Es ist jedoch klar, daß verschiedene Modifikationen
und Änderungen
durchgeführt
werden können,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Beschreibung und
die Zeichnungen sind somit beispielhaft und als nicht einschränkend anzusehen.
Somit ist beabsichtigt, daß die
vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser
Erfindung abdecken, vorausgesetzt, daß sie in den Rahmen der beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
fallen.