JP2008210007A - Liquid-cooled system - Google Patents

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Jiro Nakajima
Hitoshi Onishi
二郎 中島
人司 大西
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Alps Electric Co Ltd
アルプス電気株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid-cooled system with excellent unit property in which all elements are provided on a heat radiation sheet without needing a tube body as the whole system, and to provide a liquid-cooled system capable of efficiently dispersing heat to the heat radiation sheet with hardly causing a partially hot part.
SOLUTION: The liquid-cooled system comprises a heat radiation sheet having a circulating flow passage between a pair of superposed heat conductive metal plates, the heat radiation sheet including an inlet port and an outlet port located at both ends of the circulating flow passage; a pump having a discharge port and a suction port connected respectively with the inlet port and the outlet port, which is set on the heat radiation sheet; and a heating element set on the heat radiation sheet through a heat spreader to form a heat receiving area. The circulating flow passage includes a heat absorbing passage located on the lower surface of the heat spreader and a heat radiating flow passage having a passage length sufficiently longer than that of the heat absorbing passage and located in a heat radiating area except the heat spreader.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄型の液冷(水冷)システムに関し、特にノート型パソコンに用いて好適な液冷システムに関する。 The present invention relates to a thin liquid cooling (water cooling) system, of a preferred liquid cooling system using in particular a notebook computer.

本出願人は、ノート型パソコンの発熱源(CPU)を冷却する液冷システムを開発中である。 The applicant is developing a liquid cooling system for cooling a notebook computer heat source a (CPU). 部品の収納スペースが限られているノート型パソコンでは、全体として薄型でユニット性の高い液冷システムが求められている。 In the notebook PC storage space of the parts is limited, high liquid cooling system of the unit with a thin has been demanded as a whole.
特開2000-323880号公報 JP 2000-323880 JP 特開2001-177024号公報 JP 2001-177024 JP 特開2001-177283号公報 JP 2001-177283 JP 特開2003-269876号公報 JP 2003-269876 JP 特開2004-3816号公報 JP 2004-3816 JP 特開2004-6563号公報 JP 2004-6563 JP 特開2004-95891号公報 JP 2004-95891 JP 特開2004-211932号公報 JP 2004-211932 JP

しかし従来品は、ポンプ、吸熱部、放熱部等が別々に備えられていて各要素間を接続するためにチューブを必要としており、このため、一体性(ユニット性)に乏しく、組付性に問題があった。 But conventional products, pumps, heat absorbing unit, the heat radiation portion and the like have required tube for the connection between each element feature separately, Therefore, poor integrity (unit of) the assemblability there was a problem. また、効果的に発熱源(CPU)を冷却して熱を分散させる(部分的に熱い部分をなくす)という点において改良の余地があった。 Further, there is room for improvement in terms of effective heat source (CPU) is cooled to disperse the heat (eliminating partially hot portion).

従って本発明は、システム全体としてチューブ体を必要とせず、全ての要素を放熱シート上に備えたユニット性に優れた液冷システムを得ることを目的とする。 Accordingly, the present invention does not require the tube body as a whole system, and to obtain a liquid cooling system with excellent all elements comprising units of the exoergic sheets. また本発明は、放熱シートに効率的に熱を分散させることができ、部分的な熱い部分が生じにくい液冷システムを得ることを目的とする。 The present invention can be efficiently dissipate heat to the heat radiation sheet, and to obtain a hard liquid cooling system caused partial hot parts.

本発明による液冷システムは、重ね合わせた一対の伝熱性金属板を有し、該一対の伝熱性金属板の間に循環流路を有する放熱シート;この放熱シート表面に開口させた、循環流路の両端部に位置する入口孔と出口孔;この入口孔と出口孔に連通する吐出ポートと吸入ポートを有し、該放熱シート上に設置されたポンプ;放熱シート上に設定された受熱エリアと放熱エリア;この受熱エリア上に伝熱材料からなるヒートスプレッダを介して設置された発熱体;を備え、循環流路は、受熱エリアのヒートスプレッダの下面に位置する吸熱流路と、放熱エリアに位置する、吸熱流路の流路長より十分長い流路長の放熱流路とを有することを特徴としている。 Liquid cooling system according to the invention has a pair of thermally conductive metal plate superimposed, heat radiation sheet having a circulation passage to said pair of heat conductive metal plates; was opened to the heat dissipation sheet surface, in the circulation flow path inlet hole and an outlet hole located at opposite ends; the inlet hole and has a discharge port and a suction port communicating with the outlet hole, a pump disposed on said heat-radiating sheet; radiating the heat receiving area set on the heat dissipation sheet area; heating element disposed through a heat spreader made of a heat conductive material in the heat-receiving area on; includes a circulation flow path, a heat absorption passage located on the lower surface of the heat spreader of the heat receiving area is located in heat dissipation area, It is characterized by having a heat dissipation flow path sufficiently long flow path length than the flow path length of the heat absorbing channel.

具体的には、放熱流路の流路長は吸熱流路の流路長の10倍以上とするのがよい。 Specifically, the flow path length of the heat radiation passage preferably set to more than 10 times the flow path length of the heat absorbing channel.

吸熱流路には、発熱体の直下に位置する主吸熱流路と、この主吸熱流路に隣接する少なくとも一つの吸熱U字状流路とを設けることが好ましい。 The endothermic passage, a main endothermic channel located immediately below the heating element, it is preferable to provide at least one of the endothermic U-shaped flow channel adjacent to the main endothermic channel. そして、この吸熱U字状流路から放熱エリアに至った放熱流路には、再び吸熱エリアに戻る前に、該放熱エリアにおいて複数回往復する放熱往復流路を設けることが好ましい。 Then, the heat dissipation flow path leading to the endothermic U-shaped flow path from the heat radiating area, before returning again to the heat absorption area, it is preferable to provide a heat radiation reciprocating flow paths back and forth several times in the heat radiating area.

主吸熱流路は、入口部と出口部において1本とし、発熱源直下において複数本に分岐させるとよい。 The main endothermic passage, the one at the inlet and outlet portions, may be branched into a plurality of just under heat source.

主吸熱流路は、その一態様では、該主吸熱流路を通過した後、放熱シートの最外周を通って上記出口孔に戻る最外周放熱流路に接続される。 The main endothermic channel, in one aspect thereof, after passing through the main endothermic channel, is connected to the outermost heat radiation passage back to the outlet hole through the outermost periphery of the heat radiation sheet.

放熱シートの面積は、具体的には、ヒートスプレッダの面積の10倍以上とするのがよい。 Area of ​​the heat dissipation sheet, specifically, it is preferable to at least 10 times the area of ​​the heat spreader.

循環流路の上記入口孔と出口孔は、放熱シートに筒状突起として形成し、ポンプの吐出ポートと吸入ポートは、この入口孔筒状突起に連通する吐出流路孔と出口孔筒状突起に連通する吸入ポート孔として形成するのが実際的である。 The inlet hole and outlet hole of the circulation flow path is formed as a cylindrical projection on the heat radiation sheet, the discharge port and the suction port of the pump, the discharge flow path hole and an outlet hole tubular projection communicating with the inlet hole tubular projecting it is practical to form a suction port hole communicating with the.

ポンプは、圧電ポンプとすると小型化薄型化を図ることができる。 The pump can be miniaturized thinner when the piezoelectric pump.

ポンプと、放熱シートの間にはスペーサブロックを介在させ、このスペーサブロックに、循環流路への注水孔を形成することができる。 A pump, a spacer block is interposed between the heat radiation sheet, the spacer block, it is possible to form the water injection holes of the circulation flow path.

本発明の液冷システムは、ノートパソコンのCPUを冷却用に適用できる。 Liquid cooling system of the present invention can be applied to laptop CPU for cooling. この態様では、本液冷システム全体をキーボードを有する本体内部に収納するのがよい。 In this manner, the entire liquid cooling system better to housed inside body having a keyboard. このとき、本液冷システムの放熱シートは、キーボードの表面に沿わせて設けると放熱性がよい。 In this case, the heat radiation sheet of the present liquid cooling system, good heat dissipation and provided with and along the surface of the keyboard.

本発明の液冷システムは、放熱シート上に、ポンプ、ヒートスプレッダ及び発熱源の全てを搭載しており、高いユニット性がある。 Liquid cooling system of the present invention, the heat radiation sheet, pump, equipped all of the heat spreader and the heat source, there is a high unit properties. また、放熱シート内の循環流路は、ヒートスプレッダの下方(吸熱エリア)に位置する吸熱流路と、放熱エリアに位置する放熱流路とを含み、放熱流路の流路長は吸熱流路の流路長より十分長いため、効果的な放熱及び比較的均等な熱分布を得ることができる。 Moreover, the circulation passage in the heat radiating sheet comprises a heat absorption passage located spreader lower (endothermic area), and a heat radiation flow passage positioned on the heat radiating area, the flow path length of the heat radiation passage endothermic channel sufficiently longer than the channel length, it is possible to obtain an effective heat dissipation and relatively even heat distribution.

図1は、本発明による液冷システムユニット100の一実施形態の全体の平面図である。 Figure 1 is a plan view of the whole of an embodiment of a liquid cooling system unit 100 according to the present invention. この液冷システムユニット100は、図8に示すように、ノートパソコン101のキーボード102を有する本体部103内に収納されており、発熱源としてのCPU104を冷却するために用いられる。 The liquid cooling system unit 100, as shown in FIG. 8, housed in a body 103 having a keyboard 102 of the notebook PC 101 is used to cool the CPU104 as a heat generating source. 本実施形態の液冷システムユニット100は、本体部103に対して開閉可能なLCD(表示部)105とは全く無関係に設けられている。 Liquid cooling system unit 100 of the present embodiment is provided quite independently of the openable LCD (display unit) 105 to the main body 103.

液冷システムユニット100は、図2ないし図4にも示すように、放熱シート10と、この放熱シート10上に載置した圧電ポンプ20と、伝熱性金属材料からなるヒートスプレッダ40とを有しており、ヒートスプレッダ40上にCPU104が載置されている。 Liquid cooling system unit 100, as shown in FIGS. 2 to 4, and the heat dissipation sheet 10, a piezoelectric pump 20 which is mounted on the heat dissipation sheet 10, and a heat spreader 40 made of a thermally conductive metallic material cage, CPU104 on the heat spreader 40 is placed. CPU104上には、カバー41が位置し(ヒートスプレッダ40とカバー41でCPU104が挟着され)、放熱シート10と圧電ポンプ20の間にはスペーサ42が位置している。 On CPU 104, the cover 41 is positioned (in the heat spreader 40 and the cover 41 CPU 104 is sandwiched), a spacer 42 is positioned between the heat dissipation sheet 10 and the piezoelectric pump 20. なお、圧電ポンプ20、ヒートスプレッダ40及びCPU104は、放熱シート10の裏面(キーボード102の裏面側)に設けられているが、図示の便宜上、図1、図2及び図5は、本液冷システム100を裏面から見た状態を描いている。 The piezoelectric pump 20, heat spreader 40 and CPU104 is provided on the back surface of the heat dissipation sheet 10 (rear surface side of the keyboard 102), for convenience of illustration, FIGS. 1, 2 and 5, the liquid cooling system 100 It depicts the state as seen from the back.

放熱シート10は、一対の重ね合わせた伝熱性金属板(ブレージングシート)10Uと10Lからなるもので、その一方のブレージングシート10Lに、循環流路11を構成する流路凹部11aが形成されている。 Radiating sheet 10 is thermally conductive metal plate having a pair of overlapping consist of (brazing sheet) 10 U and 10L, on one of the brazing sheet 10L, the passage recess 11a constituting the circulation passage 11 is formed . 流路凹部11aの深さは例えば0.2mm前後である。 The depth of the channel recess 11a is around 0.2mm, for example. ブレージングシートは周知のように、金属材料(一般的にアルミニウム合金)からなるシート芯材の表裏にロウ材を付着形成したもので、プレス加工によって流路凹部11aを形成可能であり、一対を当接させて加圧下で加熱することにより、ロウ材が溶融して互いに接着される。 Brazing sheet, as is well known, which has a brazing material is deposited on both sides of the sheet core material made of a metallic material (typically aluminum alloy), can be formed a passage recess 11a by press working, a pair those by heating under pressure by contact, the brazing material is bonded together by melting. 一般的にブレージングプレート10U(10L)は、0.4mm程度の厚さを有するものであるが、本発明は、放熱シート10(ブレージングシート)の材質や厚みその他は問わない。 Generally brazing plates 10 U (10L) are those having a thickness of about 0.4 mm, the present invention provides material and thickness of the heat dissipation sheet 10 (brazing sheet) other does not matter.

放熱シート10の循環流路11の全体形状は、図1に表れている。 Overall shape of the circulation passage 11 of the heat dissipation sheet 10 is reflected in Figure 1. この循環流路11は、入口部11bと出口部11c(図2、図5参照)の間を循環するもので、ブレージングシート10Uには、流路凹部11aの両端部である入口部11bと出口部11cに連通する入口突起(入口孔)12と出口突起(出口孔)13が突出形成されている。 The circulation passage 11, the inlet portion 11b and outlet portion 11c (FIG. 2, see FIG. 5) intended to circulate between, the brazing sheet 10 U, the inlet portion 11b and outlet are both end portions of the channel recess 11a entrance stop communicating (inlet hole) 12 and an outlet protrusion (exit hole) 13 is formed to protrude part 11c. 入口突起12と出口突起13は、スペーサ42を介して圧電ポンプ20の吐出ポート(孔)34と吸入ポート(孔)35にそれぞれ連通(嵌合)している。 Entrance stop 12 and the outlet projection 13 is in the discharge port (hole) 34 and the suction port of the piezoelectric pump 20 via the spacer 42 respectively communicating with (hole) 35 (fitting). より詳細には、図7に示すように、スペーサ42には、中継孔42a、42bが形成されていて、この中継孔42a、42bに放熱シート10(ブレージングシート10U)の入口突起12、出口突起13が嵌まり、中継孔42a、42bと同軸に突出させた環状突起42a'、42b'が圧電ポンプ20の吐出ポート34と吸入ポート35に嵌まっている。 More specifically, as shown in FIG. 7, the spacer 42, the relay holes 42a, 42b are being formed, the inlet projection 12 of the relay hole 42a, the heat radiation to 42b sheet 10 (brazing sheet 10 U), an outlet protrusion 13 fits, relay holes 42a, 42b and an annular projection 42a which projects coaxially ', 42b' are fitted in the discharge port 34 and the suction port 35 of the piezoelectric pump 20.

スペーサ42にはまた、ブレージングシート10Uに形成した注液孔14に連通する注液栓42cが設けられている。 Also the spacer 42, pouring stopper 42c which communicates with the injection hole 14 formed in the brazing sheet 10U is provided. スペーサ42は、注液栓42cを他の部分に設けることにより、省略することが可能である。 The spacer 42 is, by providing a Chuekisen 42c to another portion, it is possible to omit. すなわち、放熱シート10の入口突起12と出口突起13を圧電ポンプ20の吐出ポート34と吸入ポート35に直接嵌合させることも可能である。 That is, it is also possible to fit directly entrance stop 12 and the outlet projection 13 of heat-radiating sheet 10 to the discharge port 34 and the suction port 35 of the piezoelectric pump 20. これら嵌合部分の液密構造は図示していない。 Liquid-tight structure of these mating portions are not shown. 環状突起42a'と、42b'と圧電ポンプ20の吐出ポート34と吸入ポート35の嵌合部はOリングを介して接続することも可能であり、この場合、より確実なシール性を得ることができる。 'And, 42b' annular projection 42a fitting portion of the discharge port 34 and the suction port 35 of the piezoelectric pump 20 and is also possible to connect via the O-ring, in this case, to obtain a more reliable sealability it can.

本発明は、ポンプ(圧電ポンプ)20自体の構成を問うものではないが、実施形態の圧電ポンプ20を、図6、図7について説明する。 The present invention, the pump but not ask (piezoelectric pump) 20 itself configuration, the piezoelectric pump 20 of the embodiment, FIG. 6, FIG. 7 will be described. この圧電ポンプ20は、下方から順にロアハウジング21とアッパハウジング22を有している。 The piezoelectric pump 20 includes a lower housing 21 and upper housing 22, in this order from the bottom.

ロアハウジング21には、該ハウジングの板厚平面に直交させて、上記吐出ポート34と吸入ポート35が互いに平行に穿設されている。 The lower housing 21, by orthogonally in the thickness plane of the housing, the discharge port 34 and the suction port 35 is parallel bored with each other. ロアハウジング21とアッパハウジング22の間には、Oリング29を介して圧電振動子(ダイヤフラム)28が液密に挟着支持されていて、該圧電振動子28とロアハウジング21との間にポンプ室Pを構成している。 Between the lower housing 21 and upper housing 22, the piezoelectric vibrator (diaphragm) 28 is being sandwiched supported liquid-tightly through an O-ring 29, pump between the piezoelectric vibrator 28 and the lower housing 21 constitute the chamber P. 圧電振動子28とアッパハウジング22との間には、大気室Aが形成される。 Between the piezoelectric vibrator 28 and the upper housing 22, the air chamber A is formed.

圧電振動子28は、中心部のシム28aと、シム28aの表裏の一面(図7の上面)に積層形成した圧電体28bとを有するユニモルフタイプである。 The piezoelectric vibrator 28 includes a shim 28a of the central portion, a unimorph type having a piezoelectric 28b which is laminated on one surface (upper surface in FIG. 7) of the front and back of the shim 28a. ポンプ室Pには、シム28aが臨んで液体と接触する。 The pump chamber P, and contact with the liquid faces shim 28a is. シム28aは、導電性の金属薄板材料、例えば厚さ50〜300μm程度のステンレス、42アロイ等により形成された金属製の薄板からなる。 Shim 28a is a conductive metal sheet material, a thickness of 50~300μm about stainless, made of a metallic thin plate which is formed by 42 alloy or the like. 圧電体28bは、例えば厚さ300μm程度のPZT(Pb(Zr、Ti)O 3 )から構成されるもので、その表裏方向に分極処理が施されている。 Piezoelectric 28b, for example those composed of thickness 300μm approximately PZT (Pb (Zr, Ti) O 3), is applied polarized in the front-back direction. このような圧電振動子は周知である。 Such a piezoelectric vibrator is well known.

ロアハウジング21の吐出ポート34と吸入ポート35にはそれぞれ、逆止弁(アンブレラ)32と33が設けられている。 Each and discharge port 34 of the lower housing 21 to the suction port 35, a check valve (umbrella) 32 and 33 are provided. 逆止弁32は、吸入ポート35からポンプ室Pへの流体流を許してその逆の流体流を許さない吸入側逆止弁であり、逆止弁33は、ポンプ室Pから吐出ポート34への流体流を許してその逆の流体流を許さない吐出側逆止弁である。 The check valve 32 is a suction-side check valve that does not allow fluid flow in the reverse allow fluid flow from the suction port 35 into the pump chamber P, the check valve 33 from the pump chamber P to the discharge port 34 is not allowed to fluid flow in the reverse forgive fluid flow discharge side check valve.

逆止弁32、33は、同一の形態であり、流路に接着固定される穴あき基板32a、33aに、弾性材料からなるアンブレラ32b、33bを装着してなっている。 The check valve 32 has the same form, perforated substrate 32a which is adhesively fixed to the flow path, the 33a, umbrella 32b made of an elastic material, which is wearing the 33b. このような逆止弁(アンブレラ)自体は周知である。 Such a check valve (umbrella) itself is known.

以上の圧電ポンプ20は、圧電振動子28が正逆に弾性変形(振動)すると、ポンプ室Pの容積が拡大する行程では、吸入側逆止弁32が開いて吐出側逆止弁33が閉じるため、吸入ポート35(放熱シート10の出口突起13)からポンプ室P内に液体が流入する。 More piezoelectric pump 20, the elastic deformation piezoelectric vibrator 28 in forward and reverse (vibration) Then, in the stroke in which the volume of the pump chamber P is enlarged, the suction-side check valve 32 is the discharge side check valve 33 open close Therefore, the liquid flows into the pump chamber P through the suction port 35 (outlet projection 13 of heat-radiating sheet 10). 一方、ポンプ室Pの容積が縮小する行程では、吐出側逆止弁33が開いて吸入側逆止弁32が閉じるため、ポンプ室Pから吐出ポート34(放熱シート10の入口突起12)に液体が流出する。 On the other hand, in the step of reducing the volume of the pump chamber P is, since the discharge-side check valve 33 suction side check valve 32 open is closed, the liquid to the discharge port 34 (inlet projection 12 of heat-radiating sheet 10) from the pump chamber P There flowing out. したがって、圧電振動子28を正逆に連続させて弾性変形させる(振動させる)ことで、ポンプ作用が得られ、液体は、放熱シート10の循環流路11の入口部11bから出口部11cに流れる。 Therefore, by by continuous piezoelectric vibrator 28 in forward and reverse to elastically deform (vibrate), pumping action is obtained, the liquid flows to the outlet portion 11c from the inlet portion 11b of the circulation passage 11 of the heat radiation sheet 10 . なお、図7においては、説明上放熱シート10上に圧電ポンプ20が配置されているように描かれているが、実際は放熱シート10を上にして圧電ポンプ20がその裏側、すなわち、放熱シート10のパソコン101のキーボード102側と反対側の面に設置されている。 In FIG. 7, the piezoelectric pump 20 on description on the heat dissipation sheet 10 is depicted as being located actually piezoelectric pump 20 is its backside with the heat dissipation sheet 10 above, i.e., the heat dissipation sheet 10 a keyboard 102 side of the personal computer 101 is placed on the opposite side.

放熱シート10の表面は、ヒートスプレッダ40(カバー41)の設置部分が受熱エリアであり、ヒートスプレッダ40(カバー41)とスペーサ42(圧電ポンプ20)を除いたエリアが放熱エリアである。 The surface of the heat radiation sheet 10, mounting portion of the heat spreader 40 (cover 41) is heat area, the area except the heat spreader 40 and (cover 41) spacer 42 (piezoelectric pump 20) is heat radiation area. 放熱シート10全体の面積は、ヒートスプレッダ40の面積の10倍以上(この実施形態では約17倍)に設定されている。 The entire area of ​​the heat dissipation sheet 10, or 10 times the area of ​​the heat spreader 40 (in this embodiment about 17 times) is set to. また、ヒートスプレッダ40の下面に位置する吸熱流路における循環流路11の合計流路長は、放熱エリアに位置する放熱流路における循環流路11の合計流路長より十分長く(10倍以上(この実施形態では約20倍)設定されている。 The total flow path length of the circulation flow path 11 in the endothermic passage located on the lower surface of the heat spreader 40 is sufficiently longer than the total flow path length of the circulation passage 11 in the heat radiation passage located radiating area (10 times or more ( about 20 times in this embodiment) is set.

上記構成の本液冷システムユニット100は、放熱シート10上にヒートスプレッダ40(CPU104)とポンプ20が搭載されていて、フレキシブルなチューブ体を用いることなく、全ての循環流路が形成されている。 This liquid-cooling system unit 100 having the above structure, the heat dissipation sheet 10 the heat spreader 40 (CPU 104) and the pump 20 on is being mounted, without using a flexible tube body, all the circulation flow paths are formed.

圧電ポンプ20の吐出ポート34(入口突起12、入口部11b)から出て吸入ポート35(出口突起13、出口部11c)に戻る本実施形態の循環流路11の流路を、図1において循環流路11内に付した符号1fないし38fによって、流れ順に追うと次の通りである。 Discharge port 34 (inlet projection 12, an inlet portion 11b) of the piezoelectric pump 20 suction port 35 exits (exit projection 13, the outlet portion 11c) of the flow path of the circulation passage 11 of this embodiment returns to the circulating 1 by to no code 1f were subjected to the flow path 11 38f, the follow the flow order is as follows. 入口部11bから放熱直進流路1f、2fを直進した循環流路11は、放熱U字状流路3fにおいてU字状に折り返され、放熱直進流路4fを直進した後、ヒートスプレッダ40下面(吸熱エリア)に入って吸熱U字状流路5fで折り返される。 Inlet 11b from the heat radiation straight flow path 1f, the circulation flow path 11 straight through 2f is folded in radiating U-shaped flow path 3f in a U-shape, after straight radiator straight passage 4f, the heat spreader 40 lower surface (endothermic is folded endothermic U-shaped flow channel 5f entered the area). この吸熱U字状流路5fを通るとき、通過液体に一次的にヒートスプレッダ40(CPU104)の熱が吸熱される。 This time through the endothermic U-shaped flow channel 5f, the heat is absorbed one to pass the liquid primary to the heat spreader 40 (CPU 104).

次に、循環流路11は、ヒートスプレッダ40の下面を出た後、放熱直進流路6fを直進した後放熱U字状流路7fで折り返され、ヒートスプレッダ40直下に入ることなく、放熱U字状流路9fで折り返される。 Next, the circulation flow path 11, after leaving the lower surface of the heat spreader 40 is folded at the heat dissipation U-shaped flow path 7f after straight radiator straight flow path 6f, without entering directly below the heat spreader 40, heat dissipation U-shaped It is folded back in the flow path 9f. 次に放熱直進流路10fを直進した後、放熱直角流路11f、12fで大きく外を回り、放熱直進流路13fを直進した後、放熱U字状流路14fで折り返される。 After then straight radiator straight flow path 10f, the heat radiation perpendicular passage 11f, greater around the outer at 12f, after straight radiator straight flow path 13f, is folded at the heat radiating U-shaped flow channel 14f. この時点でも未だヒートスプレッダ40の直下には入ることなく放熱エリアを往復している。 It is reciprocally heat radiation area without entering directly below the well still heat spreader 40 at this point. さらに、放熱直進流路15fを直進し、放熱U字状流路16fで折り返され、放熱直進流路17fを直進した後に、ヒートスプレッダ40の直下の吸熱エリアに達する。 Further, the heat radiation straight flow path 15f straight, folded in radiating U-shaped flow channel 16f, after straight radiator straight flow path 17f, reaching the endothermic area immediately below the spreader 40. このように、吸熱U字状流路5fから放熱エリアに至った放熱流路は、再びヒートスプレッダ40(吸熱エリア)に戻る前に、該放熱エリアにおいて複数回往復しており、この間にヒートスプレッダ40(CPU104)で吸熱して昇温した液体が十分に冷却される。 Thus, before the heat radiation passage leading to the heat radiation area from the endothermic U-shaped flow channel 5f are back again to the heat spreader 40 (endothermic area), the heat radiating area and back and forth several times, the heat spreader 40 during this time ( absorbing heat heating the liquid is sufficiently cooled by the CPU 104).

吸熱エリアに達した循環流路11は、吸熱U字状流路18fで折り返されて吸熱した後、放熱エリアに出る。 Circulation flow path reaches the endothermic area 11, after heat absorption is folded endothermic U-shaped flow channel 18f, exits the heat dissipation area. 放熱エリアに出た後、放熱直進流路19fを直進し、放熱U字状流路20fで折り返され、放熱直進流路21fを直進し、放熱U字状流路22fで折り返され、放熱直進流路23fを直進し、放熱U字状流路24fで折り返され、放熱直進流路25fで直進する。 After exiting the heat dissipation area, heat radiation straight flow path 19f straight, folded in radiating U-shaped flow path 20f, the heat radiation straight flow path 21f straight, folded in radiating U-shaped flow channel 22f, radiating straight flow the road 23f straight, folded in radiating U-shaped flow channel 24f, straight heat radiating straight flow path 25f. この間、一度もヒートスプレッダ40の直下の吸熱エリアに入ることがない。 During this time, it never enters the endothermic area immediately below the spreader 40 even once. すなわち、吸熱U字状流路18fから放熱エリアに至った放熱流路は、再びヒートスプレッダ40(吸熱エリア)に戻る前に、該放熱エリアにおいて複数回往復している。 That is, the heat radiation passage leading to the heat radiation area from the endothermic U-shaped flow channel 18f, before returning again to the heat spreader 40 (endothermic area), and reciprocating a plurality of times in said heat-radiating area. この放熱エリアでの複数回の往復により、同様に、ヒートスプレッダ40(CPU104)で吸熱して昇温した液体が十分に冷却される。 The multiple round-trip in the radiating area, likewise, the liquid temperature was raised and absorbs heat in the heat spreader 40 (CPU 104) is sufficiently cooled.

放熱直進流路25fを直進した循環流路11は、吸熱入口部26fにおいて、再びヒートスプレッダ40の下方に入る。 Circulation passage 11 straight heat dissipation straight passage 25f, in the heat absorbing inlet 26f, again fall below the heat spreader 40. この吸熱入口部26fから分岐流路27fを経て吸熱出口部28fに至る流路は、ヒートスプレッダ40上のCPU104の直下に位置する主吸熱流路である。 Passage leading to the heat absorbing outlet portion 28f through the branch flow path 27f from the heat absorbing inlet 26f is a main endothermic channel located immediately below the CPU104 on the heat spreader 40. この主吸熱流路は、吸熱U字状流路5fと18fの間に位置している。 The main endothermic passage is located between the endothermic U-shaped flow channel 5f and 18f. 分岐流路27fは、吸熱入口部26fと出口部28fにおいては1本であった流路を、CPU104の直下において複数本に分岐させる(合計流路面積を広げる)もので、CPU104の下方において流速を低下させ、CPU104の発熱を効果的に吸熱する。 Branch channel 27f is a channel was one in endothermic inlet 26f and an outlet portion 28f, (widen the total flow path area) is branched into a plurality of immediately below the CPU104 ones, the flow velocity below the CPU104 reducing the effectively absorbs the heat generated by the CPU 104.

ヒートスプレッダ40(CPU104)の直下を出た循環流路11は、放熱シート10の最外周を通る外周流路29fから34fに至る。 Circulation passage 11 leaving the right under the heat spreader 40 (CPU 104) leads to 34f from the outer passage 29f through the outermost periphery of the heat radiation sheet 10. CPU104の直下を通り最も高温に昇温された液体が放熱シート10の最外周、すなわち、より外気との温度差が大きい部分を通ることにより、効果的な冷却が可能となる。 Outermost liquid heat dissipation sheet 10 is heated to the highest temperature through the right under the CPU 104, i.e., by passing through the temperature difference is large portion more outside air effective cooling becomes possible. そして、放熱U字状流路34fで内側に折り返された後、放熱直進流路35fを直進し、放熱U字状流路36fで折り返され、放熱直進流路37f、38fを直進して、吸入ポート35(出口突起13、出口部11c)に戻る。 Then, after being folded inwardly radiating U-shaped flow path 34f, the heat radiation straight flow path 35f straight, folded in radiating U-shaped flow channel 36f, radiating straight flow path 37f, straight through 38f, inhalation port 35 (outlet protrusion 13, the outlet portion 11c) back to.

図9と図10は、放熱シート10の循環流路11の別の形成例を示している。 9 and 10 show another example of forming the circulation flow path 11 of heat-radiating sheet 10. 図9は、ブレージングシート10Uと10Lの対向面にそれぞれ、流路凹部11aをスタンプ加工で形成した例、図10は、一方のブレージングシート10Lのみに同様に流路凹部11aを形成した例を示している。 Figure 9 shows an example in which each of the opposed surfaces of the brazing sheet 10U and 10L, to form a flow path concave portion 11a in stamping, FIG. 10 shows an example of forming Similarly passage recess 11a in only one brazing sheet 10L ing.

上記実施形態に示した循環流路11の態様は一例であり、変更が可能である。 Aspects of the circulation passage 11 shown in the above embodiment is an example, it can be changed. 放熱シート10上のヒートスプレッダ40とポンプ20の位置は変更が可能である。 Position of the heat spreader 40 and the pump 20 on the heat dissipation sheet 10 can be changed.

本発明による液冷システムをノートPCの冷却システムに適用した一実施形態を示す平面図である。 An embodiment of applying the liquid cooling system according to the invention in the notebook PC of the cooling system is a plan view showing. 図1の一部拡大平面図である。 It is a partially enlarged plan view of FIG. 図2の右側面図である。 It is a right side view of FIG. 図3のIV-IV線に沿う断面図である。 It is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 図2の部分の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a portion of FIG. 図1の液冷システム中の圧電ポンプの平面図である。 It is a plan view of the piezoelectric pump in the liquid cooling system of Figure 1. 図6のVII-VII線に沿う断面図である。 It is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 図1の液冷システムをノートPCに組み込んだ状態を示す断面図である。 It is a sectional view showing a state that incorporates a liquid cooling system of Figure 1 in the notebook PC. 放熱シートの別の流路構成例を示す、図4に対応する断面図である。 It shows another flow path structural example of a heat dissipation sheet is a sectional view corresponding to FIG. 同別の流路構成例を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing the same another flow path structural example.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 液冷システムユニット101 ノートパソコン102 キーボード103 本体部104 CPU 100 liquid cooling system unit 101 notebook computer 102 keyboard 103 body 104 CPU
10 放熱シート10U 10L ブレージングシート11 循環流路11a 流路凹部11b 入口部11c 出口部12 入口突起(入口孔) 10 radiating sheet 10 U 10L brazing sheet 11 circulating passage 11a passage recess 11b inlet portion 11c outlet 12 inlet protrusions (inlet port)
13 出口突起(出口孔) 13 outlet protrusion (exit hole)
20 圧電ポンプ(ポンプ) 20 piezoelectric pump (pump)
21 22 ハウジング40 ヒートスプレッダ41 カバー42 スペーサ42 21 22 housing 40 the heat spreader 41 cover 42 spacer 42

Claims (12)

  1. 重ね合わせた一対の伝熱性金属板を有し、該一対の伝熱性金属板の間に循環流路を有する放熱シート; A pair of thermally conductive metal plate superimposed, heat radiation sheet having a circulation flow path to said pair of heat conductive metal plates;
    この放熱シート表面に開口させた、上記循環流路の両端部に位置する入口孔と出口孔; Was opened to the heat dissipation sheet surface, the inlet hole and an outlet hole located at both ends of the circulation flow path;
    この入口孔と出口孔に連通する吐出ポートと吸入ポートを有し、該放熱シート上に設置されたポンプ; Pump the inlet hole and has a discharge port and a suction port communicating with the outlet hole, disposed on said heat-radiating sheet;
    上記放熱シート上に設定された受熱エリアと放熱エリア; The set on the heat dissipating sheet a heat-receiving area radiating area;
    この受熱エリア上に伝熱材料からなるヒートスプレッダを介して設置された発熱体; Heating elements installed through a heat spreader made of a heat conductive material in the heat-receiving area on;
    を備え、 Equipped with a,
    上記循環流路は、受熱エリアのヒートスプレッダの下面に位置する吸熱流路と、放熱エリアに位置する、上記吸熱流路の流路長より十分長い流路長の放熱流路とを有することを特徴とする液冷システム。 The circulating flow path, comprising: the heat absorption passage located on the lower surface of the heat spreader of the heat receiving area is located in the heat radiation area, and a heat dissipation flow path sufficiently long flow path length than the channel length of the heat absorption passage liquid cooling system that.
  2. 請求項1記載の液冷システムにおいて、上記放熱流路の流路長は吸熱流路の流路長の10倍以上である液冷システム。 Liquid cooling system in the liquid cooling system of claim 1, wherein the flow path length of the heat radiation passage is at least 10 times the flow path length of the heat absorbing channel.
  3. 請求項1または2記載の液冷システムにおいて、上記吸熱流路は、発熱体の直下に位置する主吸熱流路と、この主吸熱流路に隣接する少なくとも一つの吸熱U字状流路とを有する液冷システム。 According to claim 1 or 2, wherein the liquid cooling system, the heat absorption passage, a main endothermic channel located immediately below the heating element, and at least one endothermic U-shaped flow channel adjacent to the main endothermic channel liquid cooling system with.
  4. 請求項3記載の液冷システムにおいて、上記吸熱U字状流路から放熱エリアに至った放熱流路は、再び吸熱エリアに戻る前に、該放熱エリアにおいて複数回往復する放熱往復流路を有している液冷システム。 Yes In liquid cooling system of claim 3, wherein said heat absorbing U-shaped flow channel heat dissipation flow path leading to the heat radiation area from, before returning to the heat absorption area again, the heat radiation reciprocating flow paths back and forth several times in the heat radiating area liquid cooling system it is.
  5. 請求項3または4記載の液冷システムにおいて、上記主吸熱流路は、入口部と出口部において1本であり、発熱源直下において複数本に分岐している液冷システム。 According to claim 3 or 4 liquid cooling system, wherein the main endothermic channel is one at the inlet and outlet portions, the liquid cooling system that is branched into a plurality of just under heat source.
  6. 請求項3ないし5のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、上記主吸熱流路は、該主吸熱流路を通過した後、放熱シートの最外周を通って上記出口孔に戻る最外周放熱流路に接続されている液冷システム。 In claims 3 to 5 liquid cooling system according to any one of the main endothermic passage passes through the main endothermic channel, the outermost heat dissipation through the outermost periphery of the heat radiation sheet returns to the exit hole liquid cooling system connected to the flow path.
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、放熱シートの面積は、ヒートスプレッダの面積の10倍以上である液冷システム。 In claims 1 to 6 the liquid cooling system according to any one of the area of ​​the heat dissipation sheet is more than 10 times the area of ​​the heat spreader liquid cooling system.
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、循環流路の上記入口孔と出口孔は、放熱シートに筒状突起として形成されており、上記ポンプの吐出ポートと吸入ポートは、この入口孔筒状突起に連通する吐出流路孔と出口孔筒状突起に連通する吸入ポート孔として形成されている液冷システム。 In claims 1 to 7 the liquid cooling system of any one of said inlet holes and outlet holes of the circulation flow path, the heat radiation sheet is formed as a cylindrical projection, the ejection port and the suction port of the pump liquid cooling system being formed as a suction port hole communicating with the inlet hole tubular projecting in communicating the discharge passage hole and an outlet hole tubular projecting.
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、上記ポンプは圧電ポンプである液冷システム。 In the liquid cooling system of any one of claims 1 to 8, said pump is a piezoelectric pump liquid cooling system.
  10. 請求項1ないし9のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、上記ポンプと、放熱シートの間にはスペーサブロックが介在しており、このスペーサブロックに、上記循環流路への注水孔が形成されている液冷システム。 In claims 1 to 9 liquid cooling system of any one of, and the pump, and a spacer block is interposed between the heat radiation sheet, the spacer block, water injection holes to the circulation flow path is formed It has been that the liquid cooling system.
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項記載の液冷システムにおいて、上記発熱源はノートパソコンのCPUであり、本液冷システムは全体がキーボードを有する本体内部に収納されている液冷システム。 In claims 1 to 10 liquid cooling system according to any one of the heat source is a CPU of the notebook computer, a liquid cooling system entire liquid cooling system is housed inside the main body having a keyboard.
  12. 請求項11に記載の液冷システムにおいて、本液冷システムの放熱シートは、キーボードの表面に沿わせて設けられている液冷システム。 In the liquid cooling system of claim 11, the heat radiation sheet of the present liquid cooling system, liquid cooling system is provided along a surface of the keyboard.
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