JP2000294970A - 電子装置の熱伝達 - Google Patents

電子装置の熱伝達

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JP2000294970A JP2000076968A JP2000076968A JP2000294970A JP 2000294970 A JP2000294970 A JP 2000294970A JP 2000076968 A JP2000076968 A JP 2000076968A JP 2000076968 A JP2000076968 A JP 2000076968A JP 2000294970 A JP2000294970 A JP 2000294970A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子装置のハウジング内に組み込まれる再充
電式蓄熱器に熱を伝達及び抽出する機構及びプロセスを
提供すること。 【解決手段】 ポータブル・コンピュータのような電子
装置35の部品で局部的に生成される熱を伝達するた
め、熱が装置ハウジング内の緩衝蓄熱器3に貯蔵され
る。ペルチェ効果伝達制御素子61、62がドッキング
・ステーション51のような外部ハウジングに実装さ
れ、ハウジングの表面において、蓄熱器3と境界を成
す。バッテリ電源を有するポータブル・コンピュータで
は、蓄熱器は独立であり、バッテリが蓄熱器として使用
され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子装置のハウジ
ング内に組み込まれる再充電式蓄熱器への熱の伝達及び
抽出に関する。蓄熱器は、局部的熱源から蓄熱器へ熱を
伝達する能力を有し、熱を一時的に保持し、最終的にハ
ウジングの外部へ放散する。本発明は特に、ポータブル
・コンピュータ技術において貴重である。
【0002】
【従来の技術】電子装置の構成が、性能及びコンパクト
性において進歩するにつれ、熱放散を制御することがよ
り困難となる。これは特に、例えば、性能の進歩が著し
いポータブル・コンピュータ技術の状況に当てはまり、
そこでは半導体チップなどの特定の個々の小さな部品に
より局部的に生成される熱が、抽出または制御するのが
困難な多大な熱を生成し得る。通常、電子装置の携帯
性、部品密度及び性能において達成される成果は、従来
式の伝導、対流及び放射の物理機構を使用するだけで
は、個々の高熱生成部品からの局部熱の除去を益々困難
にする。
【0003】ペルチェ原理を使用する熱電冷却装置が、
益々注目を集めている。通常テルル化合物から成るこう
した装置は、局部冷却器領域を生成することにより電流
に応答する。装置のたくさんの構造及びアプリケーショ
ンが、1997年9月のScience Newsの152ページ及
び153ページに掲載される、C.Wuによる論文で述べ
られている。
【0004】しかしながら、こうした装置は当時の技術
段階では、サイズ及びヒートポンプ効率のために、高熱
負荷を有する状況において使用されていなかった。米国
特許第5188286号で示されるセンシングなどの、
低熱負荷環境においては、アプリケーションが存在す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子装置の
ハウジング内に組み込まれる再充電式蓄熱器への熱の伝
達及び抽出に関する。
【0006】
【課題を解決するための手段】装置のハウジング内にお
いて、局部熱源により生成される熱が蓄熱器内に緩衝さ
れ、ペルチェ効果部材の制御の下で、熱をハウジングの
外部へ取り出す電子装置において、熱抽出パッケージン
グ機構の提供により改善が得られる。そこでは、蓄熱部
材のための熱伝達パッドが装置ハウジングの表面に配置
され、ペルチェ効果素子の低温部分が、支持及び位置決
め支援部材内に配置され、ペルチェ素子の低温部分と熱
伝達パッドとを互いに押圧する力の下で、良好な熱伝達
境界面が生成される。
【0007】本発明のパッケージング機構の利点は、例
えば、ポータブル・コンピュータがバッテリ充電及び格
納のために、ドッキング・ステーション構造内に配置さ
れる、ポータブル・コンピュータ技術において特に有用
である。ドッキング・ステーションは、ペルチェ効果素
子の低温部分を位置合わせされて有し、これがポータブ
ル・コンピュータが載置されるドッキング・ステーショ
ンの一部上にトレイを提供し、熱伝達パッドがポータブ
ル・コンピュータの底部において露出される。
【0008】本発明では、蓄熱器の組み合わせが冷却装
置として使用され、冷却装置は部品において通常高レー
トで生成される局部熱を伝達し、その熱を蓄熱器に貯蔵
することにより緩衝し、次にその熱をハウジングの外部
に選択されたインタバルで、或いはペルチェ効果素子へ
の電力の選択的供給を通じるレートで伝達する。バッテ
リ式ポータブル・コンピュータでは、バッテリ再充電サ
イクルの間にペルチェ効果冷却作用が発生する。チップ
などの局部熱源において生成される熱は、低熱インピー
ダンス路またはヒートパイプを通じて即時伝導され、蓄
熱器に貯蔵される。蓄熱器は高密度の貯蔵材料内に熱を
保存し、これは貯蔵材料の相転移における潜在エネルギ
の使用を含み得る。ドッキング・ステーション内のペル
チェ効果素子は、貯蔵された熱を外気に伝達するため
に、蓄熱器または熱緩衝器のための冷却装置として作用
するように配置され、必要に応じて、蓄熱器を前置冷却
することにより蓄熱器の容量を増加する。バッテリ電源
を有するポータブル・コンピュータでは、バッテリが蓄
熱器として作用し、2つ以上のバッテリが使用される場
合、1つのバッテリは、電解液の相転移を潜在エネルギ
蓄積として使用する蓄熱器として作用し、他のバッテリ
は動作電力を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明では、電子装置ハウジング
内の蓄熱器との間の熱の伝達を制御するために、ペルチ
ェ効果素子を使用するパッケージング境界面が提供され
る。蓄熱部材のための少なくとも1つの熱伝達パッド
が、装置ハウジングの表面に配置され、ペルチェ効果素
子の低温部分が、支持及び位置決め支援部材内に配置さ
れ、ペルチェ素子の低温部分と熱伝達パッドとを互いに
押圧する力の下で、良好な熱伝達境界面が生成される。
【0010】図1では、本発明の要素の位置関係が示さ
れる。本発明に関わる要素の相互関係を実現する広い柔
軟性が存在することが明らかであろう。図1を参照する
と、本発明のパッケージング境界面1は、電子装置ハウ
ジング4の表面を通じて延び、それと本質的に同一平面
である蓄熱器3の外面部分2を含む。電子装置ハウジン
グ4は、支持及び位置決め支援部材5上に配置される。
支持及び位置決め支援部材5は、装置の支持部分6の全
体上に配置され、支持される。ペルチェ効果素子7は、
支持及び位置決め支援部材5を通じて延びる支持部分6
内の開口8を通じて配置され、ペルチェ効果素子7の低
温部分9は、本質的に、ハウジング4及び蓄熱器3の外
面部分2と接触する、支持及び位置決め支援部材5の表
面と同一平面である。支持及び位置決め支援部材5上の
突起10などのハウジング4を位置決めするための位置
決め支援能力が提供される。接続導体11及び12は、
ペルチェ素子7にパワーを供給する。矢印13及び14
により示される力が、要素9及び2を互いに押圧し、そ
れにより蓄熱器3とペルチェ効果素子7の低温部分9と
の間の境界面を介して良好な熱伝達が提供される。熱的
に伝導性のエラストマ共形性を向上させる材料が要素2
及び要素9の境界面において使用される。ドッキング・
ステーション上に載置するポータブル・コンピュータの
場合など、多くのアプリケーションにおいて支持材上の
電子装置の重さが、蓄熱器とペルチェ効果素子の低温部
分とを互いに押圧する力として作用する。
【0011】本発明のパッケージング境界面では、ペル
チェ効果素子の低温部分9が、支持及び位置決め支援部
材5を通じて、本質的にそれと同一平面に配置される。
【0012】ペルチェ効果素子の要素が、図2に示され
る。図2を参照すると、図1の素子7として示される半
導体タイプのペルチェ効果素子の機能図が示される。低
温部分9が、"n"15及び"p"16半導体素子間の接合
部分に存在し、半導体素子上にはセグメント17及び1
8が存在し、これらはパワーが端子11及び12間に供
給されるとき発熱する。ペルチェ効果素子は、ワット量
の範囲内で、個別部品として使用可能である。構造内で
使用される材料は、一般にテルル化合物ベースであり、
最も一般的なものはテルル化ビスマスである。既知のサ
プライヤはマーロウ・インダストリ社(Malow Industri
es、Dallas Tex.)である。ペルチェ効果素子7は、図
1の要素5及び6を通じて配置され、低温部分9が蓄熱
器3と良好に熱伝達接触される。
【0013】本発明の熱抽出境界面パッケージング機構
では、電子装置ハウジング内に、ヒートパイプ、蓄熱
器、及び外部に実装されるペルチェ効果素子の低温部分
と圧力の下で結合するハウジング表面結合能力が存在
し、これらの組み合わせが独立の状況下のペルチェ効果
素子の制御の下で、ハウジング内の局部領域で生成され
た熱を即時外部に伝達し、蓄熱器においてその熱を緩衝
し、その熱をハウジングから抽出する。蓄熱器はその熱
を高熱密度貯蔵材料内に保存し、これは貯蔵材料の相転
移の潜在エネルギを貯蔵物理機構として使用する。電子
装置の部品において通常高レートで生成される局部熱
が、部品領域から低熱インピーダンス路またはヒートパ
イプを通じて蓄熱器内の貯蔵器に即時伝達される。蓄熱
器内の熱は、外部電源に接続されるペルチェ効果素子の
制御に従う。外部電源は、ペルチェ効果素子が蓄熱の除
去のレート及び範囲を選択できるようにし、ペルチェ効
果素子を通じる蓄熱器の所望の前置冷却が、電子装置の
他の動作要件には独立の条件下において、蓄熱器の熱容
量を増加させる。
【0014】本発明の利点は、特に、消費電力及び重さ
が重要なパラメータであり、ドッキング・ステーション
・タイプ構造が格納及びバッテリ再充電のために使用さ
れる、ポータブル・コンピュータ技術において有用であ
る。バッテリ電源を有するポータブル・コンピュータで
は、ドッキング・ステーション内の再充電パワーに加
え、ペルチェ素子能力がドッキング・ステーション内に
配置され、蓄熱器パッドとの境界面における接触圧が、
ポータブル・コンピュータの重さにより供給される。更
に、ペルチェ効果素子の重さ及びサイズが、ドッキング
・ステーションの一部に含まれ、従ってポータブル・コ
ンピュータの重さを低減する。更に、ペルチェ効果素子
を通じる全ての熱伝達が、ポータブル・コンピュータ・
バッテリの再充電時間に独立である。
【0015】本発明の原理では、蓄熱器として使用され
る構造に柔軟性がある。例えば、形状は、一端において
ハウジングの寸法領域の薄い平坦な層から、他端におい
てバッテリなどのコンパクト・ディスクのボリューム・
エレメントまで変化し得る。蓄熱器の周辺の断熱材は、
スペースが許容され、湿気の存在の下で大きな温度差が
ある状況では、通常有利である。局部的に生成される熱
の蓄熱器内における高レートの緩衝は、通常、使用され
る他の従来の熱放散と並列に作用し、それに影響しな
い。熱緩衝と従来の熱放散とのこの組み合わせは、最大
の熱生成を受け入れる一方で、電子装置ハウジングの外
側において許容可能な温度を維持する。非常に低い外部
ハウジング温度が所望される赤外線不可視性軍事アプリ
ケーションなどの状況では、通常の熱放散機構が断熱材
により最小化され得る。
【0016】図3では、図1及び図2と同一の参照番号
が同一の要素に対して使用され、図1のハウジング4な
どの電子装置ハウジング内における、局部熱源20、ヒ
ートパイプ21、及び蓄熱器22の配置関係が示され
る。ここで蓄熱器22は図1の要素3に対応するが、図
1の外部結合パッド2を側部に有する点で、それとは異
なる。要素20は、ハウジング4全体の面積に比較して
電子装置の比較的小さな部品であり、例えば半導体チッ
プなどである。ハウジング1は一般に、絶縁プラスチッ
クまたは複合材料である。金属ハウジングも使用され得
る。要素21は、周知の様々なタイプのヒートパイプの
1つなどの低熱インピーダンスの熱伝達装置であり、高
効率の熱伝達のために使用される。ヒートパイプは一般
に、端部が封止された液体を含む導管であり、液体は熱
源の位置に配置される一方の端部において蒸発され、熱
が伝達される位置に配置される他端において液体が圧縮
される。ヒートパイプ21は、融解またははんだ付けな
どにより局部熱源20との良好な熱伝達接続23を有す
る。また、ヒートパイプ21が蓄熱器22のハウジング
24に融解されることにより、または点線で示されるよ
うに、蓄熱器熱応答材料へのヒートパイプ21の端部の
挿入25を通じて発生する、蓄熱器22への良好な熱伝
達が存在する。
【0017】本発明に従う蓄熱器3は、多数の利点を提
供する熱緩衝装置と見なされ得る。こうした利点には、
熱がヒートパイプ21を通じてあるレートで伝達され、
続いてペルチェ効果素子の制御の下で要素2及び要素9
の境界面を超えて別のレートで解放される。液体から固
体への変化などの物理形態の変化は、相転移に関連する
潜在エネルギの多大な吸収または解放を伴い、相転移を
有する蓄熱器3としての材料は、通常、より効率的な蓄
熱材料である。本発明は更に、独立にパワー供給される
ペルチェ効果素子7をハウジング4の外側に設け、外面
部分2と低温部分9の境界面がハウジング4を通じる開
口8内の結合パッドとして、蓄熱器22を蓄熱器材料の
実際上の多くの相転移を通じて、独立の時間スケールで
前置冷却し、それによりヒートパイプ21により伝達さ
れる熱吸収容量を拡大する。ポータブル・コンピュータ
にパワー供給するために使用されるタイプのバッテリ
は、蓄熱器として作用し、バッテリの電解液が相転移材
料として作用し得る。バッテリ再充電のためのドッキン
グ・ステーションの電気接続は、僅かな変更により、充
電を前置冷却に拡張し、別の蓄熱器にも供給する。
【0018】図3の構成では、ハウジング4が点線で示
される要素26(図1の位置決め突起10に相当)によ
り位置決めされるとき、ハウジング4は要素2及び要素
9の接触パッド境界面を互いに押圧し、良好な熱伝達接
触を提供する。本発明の高度に有利なアプリケーション
は、本発明がドッキング・ステーション構造と関連して
使用されるときに発生する。ペルチェ効果素子7は、ポ
ータブル装置における使用から生じる如何なる重さ要件
とも独立であり、それらのサイズ及びワット量は制限さ
れない。
【0019】図4を参照すると、ポータブル・コンピュ
ータ・ハウジングなど、電子装置ハウジング内における
本発明の要素の相対位置を示す透視図が示される。図示
のハウジング35は、プロセッサ・チップ36などの局
部熱源部品が、図示されないキーボード下のベース37
内に配置されるタイプである。チップ36は標準のヒー
トシンク38上に実装されて示される。本発明の緩衝式
熱除去能力は、任意の標準タイプのヒートシンク放散と
独立に、一般に並列に作用する。ハウジング35はま
た、表示装置40を含むヒンジ部分39を有する。ヒン
ジ部分39は、ベース37上に閉じられるとき、カバー
として作用する。蓄熱部材3のサイズ及び形状は柔軟で
あり、図では矩形ブロックとして示される。ポータブル
・コンピュータ・アプリケーション内の蓄熱部材3は、
局部熱源36においてヒートシンク38が放散できるよ
りも大きなレートで生成される全ての過度な熱を緩衝す
るための、十分な熱容量を有することが必要なだけであ
る。蓄熱器に貯蔵される熱に対する外部への熱放散のレ
ートの比率は、設計時に柔軟に選択でき、特定のアプリ
ケーションに対して最適化されるべきである。蓄熱器3
は、ヒートパイプ21を通じる熱伝達に適応化され、更
にドッキング・ステーション結合部材、すなわち図1に
示されるペルチェ効果素子7の低温部分への良好な熱伝
達を有するように局部熱源36に対してベース・ハウジ
ング37の部分内に配置されるべきである。蓄熱器3は
ポータブル・コンピュータのバッテリと統合され、ドッ
キング・ステーションの電気ケーブル敷設は、バッテリ
充電パワーだけでなく、ペルチェ効果素子の冷却パワー
も供給するように変更され得る。
【0020】図5を参照すると、図4に示されるポータ
ブル・コンピュータ35が、本発明の要素を組み込むド
ッキング・ステーション51にドッキングされたとき
の、本発明の要素の位置を示す透視図が示される。ポー
タブル・コンピュータ35が、図1の要素5に対応する
支持及び位置決め支援部材52、及び図1の要素10に
対応する位置決めリッジ53上に配置されるとき、共形
の熱伝導性のエラストーマの要素63及び64が、コン
ピュータ35のベース37内のパッド2に延び、ドッキ
ング・ステーション51内に実装されるペルチェ効果素
子の低温部分61及び62との熱境界面を形成し、図示
されない電源接続により供給される。動作において、ポ
ータブル・コンピュータ35のベース37内の蓄熱器3
内の熱が、ペルチェ効果素子の制御の下で抽出され、ド
ッキング・ステーション51内に配置されるヒートシン
ク71において放散される。ヒートシンク71は、要素
72として記号で示される比較的大きなファンにより冷
却される。コンピュータ内の部品が過熱する心配なく、
コンピュータが実行されるように蓄熱器の温度がモニタ
され、調整される。熱抽出の時間は、最高で蓄熱器3の
拡張的前置冷却からバッテリ充電のために要求される期
間内の通常冷却まで設計され得る。
【0021】本発明の原理は、インプリメンテーション
及び装置アプリケーションのタイプに応じて多様な構造
変化を許容できる。現在注目を集めているこうした装置
変化の1つのタイプは、ポータブル・コンピュータに一
層の高性能を詰め込む一方で、ポータブル・コンピュー
タの全体サイズをノートブックに匹敵させ、全重量を約
5ポンドに保ち、それをユーザの膝に載置したとき、外
部温度が快適に維持されるように保つことである。
【0022】汎用のリチウム・イオン電解液タイプのポ
ータブル・コンピュータ・バッテリは、蓄熱器タイプの
アプリケーションにおいて有利な幾つかの有用な特徴を
有する。バッテリはかなり小型であり、取り外し可能ユ
ニットとして適応可能である。バッテリはかなり広い動
作温度範囲を有し、電源及び蓄熱器としての2重の役割
においてバッテリの充電サイクルの間のその温度範囲の
下限への前置冷却が、温度範囲の上限付近まで局部的に
生成される熱貯蔵、並びに再充電が実施されるまでの時
間の延長を提供する。バッテリはまた、ペルチェ効果素
子の快適な温度範囲内の約20℃において相転移を生じ
る電解液を有し、潜熱が熱貯蔵物理機構の一部を成すよ
うにする。蓄熱器としての潜熱の有効性は、次の事実か
ら示される。すなわち、一般的なポータブル・コンピュ
ータ・バッテリの容量に相当する355ミリリットルの
量において、固体への相転移後の電解液は再溶融におい
て、水のそれと匹敵して、約1.5時間の間に25Wの
コンピュータ・プロセッサ・チップを冷却するのに十分
な潜熱を吸収する。ポータブル・コンピュータにパワー
供給するために使用されるバッテリは、本発明によれ
ば、コンピュータの電源及び蓄熱器の両方として作用す
るように適応化され得る。
【0023】以上、蓄熱器の熱抽出パッケージング機
構、並びに電子装置の部品において局部的に生成される
熱の伝達における、ペルチェ効果制御能力について述べ
た。本発明は、より大きなペルチェ効果素子の使用、蓄
熱器の前置冷却におけるより大きな自由度、及びペルチ
ェ効果素子がドッキング・ステーション内に配置される
場合に、より軽量のポータブル・コンピュータを可能に
する。
【0024】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0025】(1)局部熱源において生成される熱を貯
蔵する蓄熱器を含む電子装置ハウジングと、第1及び第
2の高温接合電気接触部及び低温接合部分を有するペル
チェ効果制御部材との間のパッケージング境界面であっ
て、前記ペルチェ効果制御部材が前記第1及び第2の接
触部の間に印加されるパワーに応答して動作し、前記低
温接合部分において冷たくなるものにおいて、前記ハウ
ジング内の開口内に配置され、前記開口を取り囲む前記
ハウジングの表面と本質的に同一平面の前記蓄熱器の熱
接触パッド部分と、支持部材内の開口内に、前記支持部
材の周囲表面と同一平面に配置される前記ペルチェ効果
素子の前記低温接合部分とを含み、前記ハウジング及び
前記支持部材が互いに接触して、位置決めされ、前記接
触パッド及び前記低温接合部が接触し、前記支持部材
が、前記ペルチェ効果素子を収容する開口を有する装置
支持部材により支持され、前記接触パッドと前記低温接
合部とを互いに押圧する手段を含む、境界面。 (2)前記位置決めが、前記ハウジングの縁部を位置合
わせする前記支持部材上の突起により生成される、前記
(1)記載の境界面。 (3)前記装置支持部材上に配置される前記ペルチェ効
果素子のための電源ケーブルを含む、前記(2)記載の
境界面。 (4)前記装置支持部材がポータブル・コンピュータ・
ドッキング・ステーションである、前記(3)記載の境
界面。 (5)前記蓄熱器がポータブル・コンピュータ・バッテ
リである、前記(4)記載の境界面。 (6)ポータブル・コンピュータが配置されるベース部
分を有するポータブル・コンピュータ・ドッキング・ス
テーションであって、前記ドッキング・ステーションの
前記ベース部分を通じて、それと同一平面に配置され、
配置された前記ポータブル・コンピュータの前記ベース
と同一平面の蓄熱器接触部との結合接触部として作用す
る、ペルチェ効果素子の少なくとも1つの低温接合部を
含む、ドッキング・ステーション (7)ハウジング内に、蓄熱器、局部熱源、及び前記蓄
熱器に前記熱を伝達するヒートパイプを有する電子装置
であって、熱伝達の改善が、前記ハウジングの外部表面
に結合パッドとして作用する部分を有する前記蓄熱器部
材と、第1及び第2の高温部分及び低温部分との電気入
力接触部を有するペルチェ効果部材とを含み、前記ペル
チェ効果部材が支持部材を通じて配置されて、前記低温
部分が前記表面と同一平面に形成され、前記ハウジング
上の前記結合パッドとの結合接触部として作用し、前記
接触パッドと前記低温部分とを互いに押圧する手段を含
む、電子装置。 (8)前記支持部材がポータブル・コンピュータ・ドッ
キング・ステーションのベース部分である、前記(7)
記載の電子装置。 (9)前記ペルチェ効果部材の前記電気入力接触部のた
めの電源ケーブルが、前記ポータブル・コンピュータ・
ドッキング・ステーションの前記ベース部分内において
支持される、前記(8)記載の電子装置。 (10)ハウジング内の局部熱源において第1のレート
で発生する熱を、前記第1のレートとは異なる第2のレ
ートで、前記ハウジングの外部に放散するのための緩衝
機構であって、熱を貯蔵でき、前記ハウジングの表面と
同一平面内に露出部分を有する少なくとも1つの蓄熱部
材と、前記局部熱源において発生する熱を前記蓄熱部材
に伝達するように適応化される低熱インピーダンスの熱
伝達部材と、第1及び第2の電気入力及び低温部分を有
する少なくとも1つのペルチェ効果素子とを含み、各前
記ペルチェ効果素子が少なくとも1つの支持及び位置決
め支援部材を通じて位置決めされ、前記低温部分が前記
支持及び位置決め支援部材と同一平面内に形成され、前
記蓄熱器の前記露出部分と前記ペルチェ効果素子の前記
低温部分とを互いに押圧する手段を含む、緩衝機構。 (11)前記ペルチェ効果素子の前記低温部分が、前記
表面を通じて、ドッキング・ステーションのベースに延
びる、前記(10)記載の緩衝機構。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱抽出パッケージング機構における要
素の位置関係を示す図である。
【図2】ペルチェ効果素子内の要素及びそれらの位置を
示す図である。
【図3】局部熱源、ヒートパイプ、及び熱伝達パッドの
透視図である。
【図4】ポータブル・コンピュータ・ハウジング内にお
ける本発明の要素の位置を示す透視図である。
【図5】ポータブル・コンピュータが、ペルチェ効果素
子を組み込むドッキング・ステーションにドッキングさ
れたときの、本発明の要素の位置を示す透視図である。
【符号の説明】
1 パッケージング境界面 2 蓄熱器の外面部分(結合パッド) 3、22 蓄熱器 4 ハウジング 5、52 支持及び位置決め支援部材 6 装置の支持部分 7 ペルチェ効果素子 8 開口 9、61、62 ペルチェ効果素子の低温部分 10、26、53 位置決め突起 11、12 接続導体(端子) 15、16 半導体素子 17、18 セグメント 20 熱源 21 ヒートパイプ 23 熱伝達接続 24 蓄熱器ハウジング 25 挿入部 35 ハウジング 36 プロセッサ・チップ 37 ベース 38、71 ヒートシンク 39 ヒンジ部分 40 表示装置 51 ドッキング・ステーション 63、64 エラストーマ 72 ファン
フロントページの続き (72)発明者 ガレス・ジョフレイ・ホーハン アメリカ合衆国10562、ニューヨーク州オ シニング、オールド・アルバニー・ポス ト・ロード 53 (72)発明者 ロウレンス・シュンウェイ・モク アメリカ合衆国10509、ニューヨーク州ブ ルースター、セニック・リッジ・ドライブ 9

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】局部熱源において生成される熱を貯蔵する
    蓄熱器を含む電子装置ハウジングと、第1及び第2の高
    温接合電気接触部及び低温接合部分を有するペルチェ効
    果制御部材との間のパッケージング境界面であって、前
    記ペルチェ効果制御部材が前記第1及び第2の接触部の
    間に印加されるパワーに応答して動作し、前記低温接合
    部分において冷たくなるものにおいて、 前記ハウジング内の開口内に配置され、前記開口を取り
    囲む前記ハウジングの表面と本質的に同一平面の前記蓄
    熱器の熱接触パッド部分と、 支持部材内の開口内に、前記支持部材の周囲表面と同一
    平面に配置される前記ペルチェ効果素子の前記低温接合
    部分とを含み、 前記ハウジング及び前記支持部材が互いに接触して、位
    置決めされ、 前記接触パッド及び前記低温接合部が接触し、 前記支持部材が、前記ペルチェ効果素子を収容する開口
    を有する装置支持部材により支持され、 前記接触パッドと前記低温接合部とを互いに押圧する手
    段を含む、境界面。
  2. 【請求項2】前記位置決めが、前記ハウジングの縁部を
    位置合わせする前記支持部材上の突起により生成され
    る、請求項1記載の境界面。
  3. 【請求項3】前記装置支持部材上に配置される前記ペル
    チェ効果素子のための電源ケーブルを含む、請求項2記
    載の境界面。
  4. 【請求項4】前記装置支持部材がポータブル・コンピュ
    ータ・ドッキング・ステーションである、請求項3記載
    の境界面。
  5. 【請求項5】前記蓄熱器がポータブル・コンピュータ・
    バッテリである、請求項4記載の境界面。
  6. 【請求項6】ポータブル・コンピュータが配置されるベ
    ース部分を有するポータブル・コンピュータ・ドッキン
    グ・ステーションであって、 前記ドッキング・ステーションの前記ベース部分を通じ
    て、それと同一平面に配置され、配置された前記ポータ
    ブル・コンピュータの前記ベースと同一平面の蓄熱器接
    触部との結合接触部として作用する、ペルチェ効果素子
    の少なくとも1つの低温接合部を含む、ドッキング・ス
    テーション
  7. 【請求項7】ハウジング内に、蓄熱器、局部熱源、及び
    前記蓄熱器に前記熱を伝達するヒートパイプを有する電
    子装置であって、熱伝達の改善が、 前記ハウジングの外部表面に結合パッドとして作用する
    部分を有する前記蓄熱器部材と、 第1及び第2の高温部分及び低温部分との電気入力接触
    部を有するペルチェ効果部材とを含み、 前記ペルチェ効果部材が支持部材を通じて配置されて、
    前記低温部分が前記表面と同一平面に形成され、前記ハ
    ウジング上の前記結合パッドとの結合接触部として作用
    し、 前記接触パッドと前記低温部分とを互いに押圧する手段
    を含む、電子装置。
  8. 【請求項8】前記支持部材がポータブル・コンピュータ
    ・ドッキング・ステーションのベース部分である、請求
    項7記載の電子装置。
  9. 【請求項9】前記ペルチェ効果部材の前記電気入力接触
    部のための電源ケーブルが、前記ポータブル・コンピュ
    ータ・ドッキング・ステーションの前記ベース部分内に
    おいて支持される、請求項8記載の電子装置。
  10. 【請求項10】ハウジング内の局部熱源において第1の
    レートで発生する熱を、前記第1のレートとは異なる第
    2のレートで、前記ハウジングの外部に放散するのため
    の緩衝機構であって、 熱を貯蔵でき、前記ハウジングの表面と同一平面内に露
    出部分を有する少なくとも1つの蓄熱部材と、 前記局部熱源において発生する熱を前記蓄熱部材に伝達
    するように適応化される低熱インピーダンスの熱伝達部
    材と、 第1及び第2の電気入力及び低温部分を有する少なくと
    も1つのペルチェ効果素子とを含み、 各前記ペルチェ効果素子が少なくとも1つの支持及び位
    置決め支援部材を通じて位置決めされ、前記低温部分が
    前記支持及び位置決め支援部材と同一平面内に形成さ
    れ、 前記蓄熱器の前記露出部分と前記ペルチェ効果素子の前
    記低温部分とを互いに押圧する手段を含む、緩衝機構。
  11. 【請求項11】前記ペルチェ効果素子の前記低温部分
    が、前記表面を通じて、ドッキング・ステーションのベ
    ースに延びる、請求項10記載の緩衝機構。
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