TWI239229B - Cooling device for an electronic instrument - Google Patents

Description

1239229 九、發明說明： 一、 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子設備之冷卻裝置，尤其關於適合將 筆記型電腦等之CPU等的發熱構件冷卻的電子設備之冷卻裝置。 二、 【先前技術】 電腦等之電子賴裝載了消耗電力大的⑽等之發 算ί;量的增加及高速化，該“構件所 ，由於因其耐熱可靠性和動作特性之溫度相依性： 的溫度範圍’所以建立能有效率地將該等電子設備二部 產生的熱排出外部的技術，是當務之急。 當作吸等，於CPU等安裝金屬性熱沈或熱管等 磁式冷卻_安裝於殼體來將熱從内二St或_ 備，了㈣件的電子設 扇、或者利用細人政二、工間狹小，僅單獨利用習知的冷卻風 糊，物卿左右 要充分地將其内部的熱散出就會變耗電力請以上的⑽， 卻風須設置送風能力大的冷 片之切過風的聲情況時，會因其旋轉葉 電腦，伴隨著复並破展了女靜，再者即使於伺服器用 因此，也產生^321，增強了小型化及靜音化的要求， 於是，為了:率=;=!散熱的問題。 媒循環的液冷式A;S 將已牦大的發熱散出，而檢討了令冷 記載了，-種將^ 如’於日本特開2003-67087號公報 Λ 又體配置在電腦本體部之底部的液冷式之冷卻裝 1239229 L 之底部具備吸收由電腦本體部發熱構件所產 生之”、、的文”、、頭（head);該殼體具備了 ：連接頭，著受埶頭傳 導來自發熱構件的熱;冷媒管，連接於連接頭並員=媒、頭: 冷媒循環的泵。 ^ 三、【發明内容】 發明所欲解決的問, 置於於’構成使冷媒在配 熱面積’冷卻效率差，同時無法將冷卻裝置斤薄型：確保足夠的政 本發明係鑑於上述之問題點而作 解決問題的 為達上述目的，本發明提供一種電 具備：第1冷卻板，形成讓冷媒循環的第t路ff，其係 形成讓冷媒循環的第2流路，配置成第2冷卻板， 構’連接該第1流路與該第2流路、、部板，連接機 該第2流路來使冷媒循環，而使 & 過該第1流路與 卻板的熱擴散。 運4第1冷部板及該第2冷 備之ίί裝金發明提供一種電子設備，其係裝裁了上述的電子設 1本發明的電子設備之冷卻裝置 板互相對向來配置，利用 第1冷部板及第2冷卻 轉板的流路 較佳的情況為··本發明的雷:、回7部效率的冷卻裝置。 構，自由開閉的方式第=機 1239229 得到高緻密形狀的冷卻裝置。 ，每、ΐίίί的ΐ況為、:該第1冷卻板及該第2冷卻板之至少-方 的二通道構造，該微通道構造包含寬度小於該流路 第^μ =寬°此時，較佳的情況為··該第1冷卻板及該 且；上之：至^、一方具有將形成空氣散熱片在表面的區域， ΐίΞΐί 該微通道構造的下游側。又較佳的情況為··該 ί°再棘佳的航為：⑽應賊空氣散熱 較佳的情況為：該循環泵固定於該第2冷卻板之表面。又較 佳^況為··將連通於該第2流路的貯㈣配置於該第2冷卻板 ，表面；或者，將連通於該第2流路的貯液槽配置於該第2冷卻 反之内邛。甚者較佳的情況為··該第1流路及該第2流路之一方 或者，方，是以將至少—方形成有溝槽的下侧散熱板及上侧散熱 板互，接合來形成的。甚者較佳的情況為：該第丨冷卻板的面積 小於該第2冷卻板的面積。另外，該第丨流路的寬度狹窄於該第2 流路的寬度；該第1流路的深度深於該第2流路的 發明較佳的構造。 四、【實施方式】 發明之最佳實施態樣 以下，根據本發明實施態樣，參照圖式更詳細地說明本發明。 且經由圖面對相同的構成要素附上相同的符號。 參照圖1，第1實施態樣之電子設備之冷卻裝置具有··第i 冷卻板1 ,第2冷卻板2 ;連結部61、62，其係連結第1冷卻板1 與第2冷卻板2，並軸支著第1冷卻板1，使其可相對於第2冷卻 板2朝向圖1 (c)之箭頭所示方向自由地開關。 冷卻裝置具有下述功能，係使水或抗凝液等冷媒在形成於第1 冷卻板及第2冷卻板内的流路循環，藉此使伴隨著發熱的cpu或 其他發熱體等的發熱零件7冷卻。顯示於圖1之符號84係表示電 1239229 池’顯示將冷卻裝置載置於電子設備_位置 =避開電池84的區域的形狀。顯示於圖i之第1冷 地板2的形狀係’在載置於電子設備時，由各種限制條件適宜 道二第1冷Ϊ板1係使關如銅（Gu)或1s (A1)材料等敎傳 ==材=圖1所示般，於内部形成了與: 轨it 冷卻板1之頂面與底面分職有空氣散 二片13,且^有工氧散熱片13之區域13A的流路u，如圖2所 It為了提高散熱效果設成蛇行流路111。另彳，顯示於圖1 (a) ，付號5為冷卻風扇，利用冷卻風扇5，形成空氣之流動吹至設置 在第1冷卻板1的空氣散熱片13，來提高冷卻效果。 第1冷卻板1係利用擴散接合、焊接接合、雷射溶接等接合 技術，來將分別顯示於圖3及圖4之下侧散熱板17與上侧散孰J反 18接合。將形成於第1冷卻板之下側散熱板17的溝槽171及微通 道構造12的窄寬度溝槽172，用第1冷卻板1之上側散熱板18 覆蓋，藉此形成流路11及微通道構造12。另外，要對第y冷卻板 之下側政熱板17形成溝槽171及微通道構造12之窄寬度溝槽 γ72，一般認為有：利用衝床形成該等溝槽的方法、在已形成有該 等溝槽的狀態下加以成型的方法、及利用輪磨來形成的方法等。 於第1冷卻板之下側散熱板17，如顯示於圖3，形成開口 Β， 其係為使冷媒流入於流路11的流入口；與開口 c，其係為使冷媒 從流路11流出的流出口。金屬管14連接於開口 β ;金屬管15連 接於開口 C，金屬管14及15係使用撓性的金屬管，使得進行第i 冷卻板1對第2冷卻板2來開關時不會造成障礙。 形成有第1冷卻板之下側散熱板17之的底面之微通道構造12 的區域，係接觸於消耗電力大且於小面積局部地伴隨著發熱的CPU 或其他發熱體等的發熱零件7的頂面。在發熱零件7所產生的熱， 會介由第1冷卻板之下側散熱板17，傳遞至流經微通道構造12 的冷媒。微通道構造12，相較於形成於第1冷卻板1的流路u， 1239229 其寬度較小/、’由寬度1刪以下之小的多數的狹窄流路所構成，且 位在第1冷卻板之下側散熱板17接觸於發熱零件7的區域，並以 該區域以上的面積來形成。另外，於第丨實施態樣中，形成於第i 冷卻板1的流路11係設成寬度6咖、深度丨· 5刪，且於微通道構 造12形成了 38條寬度〇· 5mm、深度1· 5mm的流路。 使冷媒流入於微通道構造12的流入部，如顯示於圖5般，流 路11之寬度’向著微通道構造12側緩緩地擴大，在其末端變成 與微通道構造12之寬度相同。於微通道構造流入部形成導引板 16’用以使從流路11流過來的冷媒擴散至微通道構造a的寬度。 導引板16係由從冷媒之流動的上游侧依順配置一對左右的第j導 引板m、第2導引板162與第3導引板163所構成。各導引板的 長度係，，於上游之導引板的那一方較長，成為第丨導引板161 的長度比第2導引板162的長度長；第2導引板162的長度比第3 導引板163的的長度長的關係。又，各導引板相對於圖5中以箭 頭符號顯示的冷媒之流動方向的夾角0 ,係位於上游之導引板的 夾角較大’亦即成第1導引板161的夾角比第2導引板162的夾 角大；且第2導引板162的夾角比第3導引板163的的夾角大的 關係。 第2冷卻板2係使用例如銅（Cu)或鋁（A1)材料等傳導性 良好的金屬材料’如圖6所示般，於内部形成了流路21，於頂面 安裝有循壤栗3與貯液槽4。 第2冷卻板2係為利用擴散接合、焊接接合、雷射熔接等接 合技術’來將分別顯示於圖7及圖8之下侧散熱板23與上側散熱 板24接合後的冷卻板。將形成於第2冷卻板之下侧散熱板23的 溝槽231，用上侧散熱板24覆蓋，藉此形成流路21。另外，要對 2/冷卻板之下侧散熱板23形成溝槽231 , —般認為有··利用衝床 形成溝槽231的方法、在已形成有溝槽231的狀態下加以成型的 方法、利用輪磨來成溝槽231的方法等。又，溝槽也可以形成於 上側散熱板24，或者也可以形成於下側散熱板23與上侧散熱板 1239229 24兩方。 在第2冷卻板2之流路21的中央部分，亦即，在形成於第2 冷卻板之下侧散熱板23的溝槽231的中央部分，隔既定間隔形成 多數個支柱22。支柱22係用以確保將第2冷卻板之下側散熱板 23與上侧散熱板24接合時的強度。該流路21之寬度及深度與冷 卻性能的關係，如顯示於圖9般，流路愈廣又深度愈淺冷卻性能 愈提高；而耐壓性能，如顯示於圖1〇般，流路愈廣又板厚愈薄愈 降低。因此，從冷卻性能的觀點來看，係需要使流路21之寬度儘 量地寬廣，且使其深度更淺，但是耐壓性能就會降低了。因此， 於第1實施態樣’利用支柱22企圖提高耐壓性能。又，於第1實 施態樣，使支柱22形成於流路21之中央部分，但形成支柱22的 地方，並非僅限定於中央部分，例如也可以使得排列成格子狀或 父錯狀。又，於第1實施態樣，將形成於第2冷卻板2的流路21 設成寬度20麵、深度〇· 8mm，並於流路21的中央部，以隔2〇麵 間隔形成寬度〇· 5mm、長度2mm的支柱22。 於第2冷卻板之上侧散熱板24，如顯示於圖8般，形成了： 開口（分叉孔）25，連通於貯液槽4 ;冷媒流出口 26，使冷媒從 流路21向循環泵3流出；冷媒流入口 27，使冷媒從循環泵3向流 路21流入；開口 a，係為使冷媒從流路21流出的流出口；開口 ρ， 係為使冷媒流入流路21的流入口。且於開口 a連接金屬管μ ;於 開口 D連接金屬管15。另外，也可以將微通道構造形成在第2冷 卻板2上。 接著，詳細說明第1實施態樣之冷媒的流動。 人冷媒係從設置於第2冷卻板2之頂面的循環泵3排出的，並 介由冷媒流入口 27，通過形成於第2冷卻板2内的流路21，並介 由開口 A、金屬管14及開口 B流入第丨冷卻板丨。流入第丨冷卻 板1的冷媒，係通過形成於第1冷卻板1内的流路丨丨，而流入微 通道構造12。 流入微通道構造12的冷媒，吸收在發熱零件7所產生的熱， 1239229 通過形成於設有空氣散熱片13之區域的蛇行流路111，介由開口 C、金屬管15及開口 D流入第2冷卻板2。流入第2冷卻板2的冷 媒，係通過形成於第2冷卻板2内的流路21，並通過連通於貯液 槽4之開口 25之下侧，到達冷媒流出口 26，再流入循環泵3。 如此利用循環泵3使冷媒循環，藉此使在發熱零件7產生的 熱利用熱傳導熱擴散至第1冷卻板1及第2冷卻板2的全體，提 南散熱效果。 接著，針對安裝在第2冷卻板2頂面側之第2冷卻板上侧散 熱板24的循環泵3，其第1構造示例，根據圖11及圖12來加以 詳細說明。 圖11為圖1所示之循環泵之第1構造示例的圖，（a)為展開 斜視圖，（b)為其側剖面圖。圖丨2為顯示圖11所示之循環泵其 安裝方法的側剖面圖。 參照圖11，循環泵3之第1構造示例由泵殼體311、像膠樹 脂製的0形環（〇—ring) 312、壓電振動板313、壓住壓電振動板 313的頂板314所構成。於泵殼體3π，形成了吸入口 315及排出 口 316 ’使其分別對向形成於第2冷卻板之上侧散熱板24的冷媒 流出口 26及冷媒流入口 27,同時形成當作泵腔室319的空間。分 別於吸入口 315設置了流入止回閥317,防止從泵腔室319朝流路 21的逆^ ;於排出口 316設置了流出止回閥318，防止從流路21 朝，腔室319的逆流。流入止回閥317及流出止回閥318係由金 屬薄板簧片閥構成，並利用點熔接或縲合固定連接於泵殼體3U 之底面。 、“壓電振動板313係為循環泵3之驅動源的壓電彎曲振動板， 並藉由將壓電元件與彈性板黏接來構成，且以壓電元件不直接接 觸冷媒液的方式，施以液密模塑成型。作為壓電元件可以使用壓 電陶究或f電單晶等。作為彈性板可以使用鱗青鱗的合金、不 ，鋼合金等的金屬薄板、碳纖維的薄板、稱做PET板的樹脂薄板 等。壓電振動板313的詳細構造，也可以係將單壓電晶片、雙壓 1239229 電晶片等其他壓電元件疊層的疊層型構造。 參照圖12 (a)，可知顯示於圖Η之循環泵3的安裝方法，首 先#’利用金屬的擴散接合、焊接接合、雷射熔接等接合技術，將 果殼體311 一體化固定於第2冷卻板之上側散熱板24。此時，將 吸入口 315、排出口 316、作為泵腔室319的空間、流入止回閥317 及流出止回閥318加工、接合於泵殼體311。 ，，接著，如圖12 (b)所示般，嵌入〇形環312，於其上部裝载 壓，振，板313，形成泵腔室319。接著，用頂板314使0形環312 、=實地壓縮貼緊以確保液密，且使壓電振動板313成周緣固定狀 悲。此時，頂板314即使從上方縲合固定也沒有關係，也能夠於 頂板314之周圍構成縲絲並加以繫緊。 〜如^上說明，於循環泵3之第1構造示例，利用金屬接合技 術使循環泵3與第2冷卻板2完全地一體連結，藉此防止壓力損 失及液體，漏等。又，因為將循環泵3與第2冷卻板2 一體成型， 所以能夠薄型化且價格變得便宜。再者，藉由使用本構造之循環 栗3，可以實現_化冷卻裝置，其高度可以設成配置循環栗3 之最大部分7mm以下。 接著，針對女裝在第2冷卻板2頂面侧之第2冷卻板上側散 熱板24的循環泵3，其第2構造示例，根據圖13至圖15來加以 詳細説明。 圖13為顯示圖1所示之循環泵之第2構造示例的圖，（a)為 展開^視圖，⑻為其侧剖關。圖14及圖15為顯示圖13所示 之循環泵其安裝方法的侧剖面圖。 參照圖13，可知循環系3之第2構造示例，係由系殼體321 , ^止回閥的圓板322、像賴脂的〇形環312、壓電振動板— =壓電振動板313的頂板314所構成。於附帶止回閥的圓板肥 形成了吸入π 315及排出口 316,使其分別對向形成於第2冷卻相 之上側散熱板24的冷媒流出π 26及冷媒流人口 27。分別於吸Λ 口 315設置了流入止回閥317 ’防止從栗腔室319朝流路21的这 12 1239229 流；於排出口 316設置了流出止回閥318，防止從流路21朝泵腔 室319的逆流。流入止回閥317及流出止回閥318係由金屬薄板 簧片閥構成，並利用點熔接或縲合固定方式連接於附帶止回閥的 圓板322。 參照圖14 (a)〜（c)，可知顯示於圖13之循環泵3的安裝方 法，首先，利用金屬的擴散接合、焊接接合、雷射熔接等接合技 術，將泵殼體321 —體化在第2冷卻板之上側散熱板24上。此時， 泵殼體部603之成為泵腔室319的部分等，可以係預先加工，也 可以於後加工，兩者皆可。 接著，如圖14 (d)所示般，將加工、接合有吸入口 315、排 出口 316、流入止回閥317及流出止回閥318的附帶止回閥的圓板 322 ’塞入泵殼體321的内部。 一接著，如圖15 (a)所示般，塞入〇形環312，如圖15 =示1 又於其上部裝載壓電振動板313，形成泵腔室319。接著， 反314使〇形環312結實地壓縮貼緊以確保液密，且使壓電 ίίΐϋί周緣較狀態。此時，頂板314即使從上方螺合固 疋也》又有關係，也能夠於頂板314之周圍構成縲絲並加以繫緊。 回閥’於循環泵3之第2構造例中，係於附帶止 回H »、*山〇工、接合有吸入口 315、排出口 316、流入止 下’僅更換附帶止回閥的圓 便泵犯回復，可以容易地進行維修。 詳細說明。㈣為顯示第圖至圖17來加以 上a)為展開斜視圖，㈦ “栗二 之循躲其安裝方法的侧剖面圖。_圖17為顯不圖16所不 13 1239229 *參照圖16,可知循環泵3之第3構造示例，係由泵殼體33卜 =帶止回閥的圓板322、像膠樹脂的〇形環312、壓電振動板313、 壓住壓電振動板313的頂板314所構成。於泵殼體331之底面部 形，了泵底面流入口 333及泵底面流出口 334,使其分別對向形成 於第2冷卻板之上侧散熱板24的冷媒流出口 26及冷媒流入口 27。 泵底面流入口 333及泵底面流出口 334,分別連繫於附帶止回 閥的圓板322的吸入口 315及排出口 316。分別於吸入口 315設置 了流入止回閥317，防止從泵腔室319朝流路21的逆流；於排出 =316設置了流出止回閥318，防止從流路21朝泵腔室319的逆 ^流入止回閥317及流出止回閥318係由金屬薄板菁片閥構成， 、、’利用點熔接或縲合固定方式連接於附帶止回閥的圓板322。 、f照圖17 (a)〜（b)，可知顯示於圖16之循環泵3的安裝方 法，首先，利用金屬的擴散接合、焊接接合、雷射熔接等接合 術If第2冷卻板之上侧散熱板24與第2冷卻板之下侧散熱板23 ㈣將加工、接合有吸入口 315、排出口 316、流入止回閥 318的附帶止回闕的圓板322，塞入泵殼體如

Silt广。形環312，並於其上部錢壓電振動板⑽， ΐϊ再用頂板314使〇形環312結實地壓縮貼緊以_ 動板313成周緣固定狀態，並預先將循環泵3 貝板314可從上方螺合固定，也可於頂板314之周 圍構成縲紋並加以螺合鎖緊。 棚if Γ (C)所示’ 2個0形環溝槽335設置於系底面 333 σ 334 ^〇 〇 ί ί 2 槽335，且將預先構成的循環泵3 與第2冷部板2用縲、合固定加以繫緊，即藉此方式來安装。 如以上說明般，循環泵3之第3構造示例盆 ^， 以應付循縣3之性能劣化等，輕易地進行#義縣3的 護，而且成本能夠變得便宜。另外，循環栗3與第 1239229 接合，雖然並非到達如上述之循環泵3與第丨及第2構造示例的 金屬接合的程度，但是已是確保足夠液密程度的連接。 接著，針對安裝在第2冷卻板2頂面侧之第2冷卻板上側散 熱板24的貯液槽4其構造，根據圖18至圖20來加以詳細說明。 圖18為顯示圖1所示之貯液槽之構造的斜視圖。圖19為圖 18所示之Z-Z’的剖面圖。圖20為用以說明圖π所示之貯液槽 其空氣積存功能的說明圖。 θ 貯液槽4，如圖6所示，係為中空之圓盤狀的水平向設置型貯 液槽，在循環泵3的面前側（冷媒流入循環泵3的面前侧）的流 路21上，固定於上側散熱板24上。參照圖18及圖19時，配置 成使設置於貯液槽4之底面的分叉孔43、與形成於第2冷卻板之 上側散熱板24的開口 25 —致。通到貯液槽4的分叉孔43，其剖 面積比流路21的小，會提高聲阻抗。藉此方式構成了流入貯液槽 4之冷媒的流量極小，且不會妨礙流路21之冷媒的流動。 貯液槽4由於將分叉孔43設置於流路21的上方侧來被連接， 所以因溫度變化等的理由混在流路21内產生出來的氣泡，會通過 形成於第2冷卻板之上侧散熱板24的開口 25，被截留於上方的貯 液槽4内。被截留到的空氣45會通過分叉孔43進入貯液槽4。此 時若停在分叉孔43附近的話，接著被截留到的空氣45就不會進 入貯液槽4内。因此，為使空氣不會停止在分叉孔43之出口附近， 而將突起部42形成在分叉孔43之出口上方的貯液槽4的上蓋部， 藉由突起部42 ,從分叉孔43之出口出來的空氣45會被分散至周 圍。另外’如圖18及圖19所示，突起部42若是圓錐形狀就可以 效果良好地防止空氣的停留。藉由使突起部42形成向下凸且凸部 之面積小於分叉孔之面積的形狀，而能夠達到防止空氣45的停留。 被截留於貯液槽4的空氣45，其功能在於，企圖緩和因隨溫 度變化造成液體的膨漲收縮所產生之流路21内的壓力變動，並對 冷卻裝置耐久性的提高產生貢獻。另一方面，若被截留到的空氣 45混入流路21内，且空氣45流入循環泵内時，恐怕循環泵3的 15 1239229 排出壓力就會下降，且循環泵3的性能，亦即冷媒的流量就會顯 著地下降。為此，如圖18及圖19所示，於貯液槽4之底面形成 了以分叉孔43之出口為頂點之梯形圓錐狀的錐狀部41。藉由錐狀 部41，即使在將冷卻裝置上下顛倒的情況，也能夠使被截留於貯 液槽4的空氣45儘量地持續滯留在貯液槽4。另外，為了不讓使 被截留於貯液槽4的空氣45回到流路21，分叉孔43必須時常浸 於冷媒44内。於第1實施態樣，顯示於圖19之關於分叉孔43之 出口所在之位置A-A’邊界面，構成使A-A’邊界面之下侧的貯液 槽4的容積大於A-A’邊界面之上側的貯液槽4的容積，如圖19 (b)所示，於貯液槽4内係裝滿冷媒44，並使冷媒44液面裝滿 到A-A’邊界面的更上方處。 一於第1實施態樣之冷卻裝置平常的使用狀態下，貯液槽4為 f示於圖20 (a)的狀態，而空氣45由於比重比冷媒44輕所以滯 留在上方。另外，此時之貯液槽4係裝滿冷媒44，並時常使得分 叉孔43之出口（錐狀部41的錐狀頂點部）在洛艚φ。7，龄放

9η 著再傾斜冷卻裝置，使其上下顛到時， (^)所示狀態。即使於該狀態，於貯液槽 變成時常浸於冷媒44的狀態，$ 内’不會進入分叉孔43。 變化至圖20(d)所示狀態。 置時，貯液槽4會從圖2Q⑷所示狀態 態。貯液槽4⑽空氣45,纽過錐^ ^接著，再傾斜冷卻裝置時， 1239229 /41的錐平面，來到分叉孔43之出口附近時，就會滞留在相反 侧的那方。此時，由於分叉孔43的剖面積非常小，而構成空氣45 為了驗證第1實施態樣的貯液槽4的有效性，實際地製作了 於流路21之一部分設有直徑2mm的分叉孔43 ;直徑50_、高产 7mm之貯液槽4 (錐狀部41之高低差4麵）的冷卻裝置。將市°售= 高壓泵連接於該冷卻裝置，壓力振幅設在〇至1Mpa，以頻率驗， 依據假设電子設備發生急峻的溫度變化，進行壓力耐久試驗。 其結果，在沒有設置貯液槽4的情況時，在2〇〇kPa (2大 已確認瞬時間會因下部壁及流路板的剝離造成液體賴， 口 ΐΐί 1液槽4的情況時，在1MPa (1G大氣壓）到達15_ ΐΐίΐΐί輯液義漏，而可以確認有提高第1實施態樣之 貝丁液槽4對壓力變動的财久性能。 如以上所說明者，第1實施態樣之貯液槽4，能夠相對於朝2 楚内^伸的流路21 ’將其—部分或全部配置於2維平面上， 實施態樣之f?液槽4即具有域的特徵而能夠薄型化 ==僅設置單數個也設置多數個像這樣的貯液槽4，轉卜 ’將貯液槽4構成能夠裝卸的方式，萬―，發生冷卻 裝置内的冷媒量減少時，可以補充冷媒，轉有效。 7部 接著，針對朝第1實施態樣的冷卻裳置的雷子沒備 的示例’參照圖21至25來加以詳細說明置的電子又備、、且裝進去 圖21為顯示朝電子設備組裝之第1組裝示例的圖，Α ^ (b) ^ (a) z-r 卩f置i實施祕中，顯示缝传備組裝 不例的圖，（a)為斜視圖，（b)為（） ， 、裝 ^ (a) 因風量變化產生冷卻效果之實驗例的平面所二 1239229 示第2冷卻板之底面，風量變化與冷卻效果之_的圖表。 々參照圖21時可知第i組裝示例係，於一般厚度3七左右的 筆記型電麟殼體8G +，載置了騰―R腦、FD—R腦腳83、 電池84、記憶卡85等比較大且厚度相異之主要 、 有CPU等發熱零件7的主機板86。第2冷卻板2載置於主機板86 的下侧，又於第1組裝示例，構成微通道構造12形成於第2冷卻 板2，且構成了女裝於主機板86之頂面的發熱零件7、盥形成有 微通道構造12之區域的第2冷卻板2的頂面相互接觸:、 第2組裝示例係為比係第1組裝示例具有更高冷卻效果的組 裝示例。參照圖22時可知，在安裝有cpu等發熱零件7的主機板 86上侧載置了第1冷卻板1，同時在主機板86下侧載置了第2冷 卻板2。且構成了安裝於主機板86之頂面的發熱零件7、與形成 有被通道構造12之區域的第1冷卻板1的底面相互接觸。於第2 組裝示例，由於如上述說明般第1冷卻板1可進行開閉，所以利 用打開第1冷卻板1，能輕易地進行替換安裝於主機板86頂面之 發熱零件7等的維護工作。 第3組裝示例係為比係第2組裝示例具有更高冷卻效果的組 裝示例。參照圖23時可知，在安裝有CPU等發熱零件7的主機板 86上側載置了第1冷卻板1，同時在主機板86下侧載置了第2冷 卻板2。且構成了安裝於主機板86之頂面的發熱零件γ、與形成 有微通道構造12之區域的第1冷卻板1的底面相互接觸，並於第 1冷卻板1形成空氣散熱片13。而且，設有：風扇5，產生空氣的 流動吹到形成於第1冷卻板1的空氣散熱片13處；與風扇η，產 生空氣的流動吹到第2冷卻板2的底面。 於第3組裝示例，為了驗證供給至第2冷卻板2之底面的風 量與冷卻效果的關係，如圖24所示般，配置產生空氣的流動吹到 第2冷卻板2之底面的風扇51〜55，並改變風扇51〜55的數量，來 測量熱阻值。而且，係在將產生空氣的流動吹到形成於第丨冷卻 板1的空氣散熱片13處的風扇5時常地驅動的狀態下，進行測量。 1239229 結果如圖25所示般，驗證了驅動的風扇51〜55的數量愈多，熱阻 值變得愈小，並提高冷卻效果。 … 又’對於將空氣散熱片13形成在第2冷卻板2之底面的示例， 同樣地改變風扇51〜55的數量，來測量熱阻值。結果如圖25所示 般，在第2冷卻板2之底面形成空氣散熱片13的情況、與沒有空 氣散熱片13的情況，對於冷卻效果幾乎沒有差異。 如以上說明，於第1實施態樣構成，第2冷卻板2係將形成 於下側散熱板23的溝槽231用上側散熱板24來覆蓋，藉此形成 流路21，並構成使第2冷卻板2載置於電子設備的底部。藉此方 式’可以藉由確保足夠的散熱面積提高冷卻效果，同時可以薄型 化冷卻裝置。且即使薄型化冷卻裝置也可以盡量地防止冷媒洩漏。 再者，依據第1實施態樣，在載置於電子設備底部之第2冷 卻板2的流路21中，形成補強下側散熱板23與上側散熱板24之 接合的支柱。藉此方式，由於可以拓寬第2冷卻板2之流路21的 寬度，同時可以減薄下侧散熱板23與上侧散熱板24的板厚，所 以藉由確保足夠的散熱面積提高冷卻效果，同時可以薄型化冷卻 裝置。 再者，依據第1實施態樣，將循環泵3固定設置在載置於電 子設備底部之第2冷卻板2的頂面，可以極力防止冷媒茂漏。 再者，依據第1實施態樣，設置有於載置在電子設備底部的 第2冷卻板2之流路21的上方側分叉之分叉孔，於該分叉孔上部 設置貯液槽4’藉此可以將因電子設備内部溫度變化或流路内之壓 力變化產生的氣泡，截留於貯液槽4内。因此，可以防止因混入 氣泡造成從循環泵3流出量的降低。 再者，依據第1實施態樣，於載置在電子設備底部的第2冷 卻板2之流路21的上方侧，設置分叉的分叉孔，於該分叉孔上部 設置貯液槽4，藉此可以利用貯液槽4内的空氣45，緩和伴隨電 子設備内之溫度變化產生流路内之壓力變動；可以防止起因於流 路之壓力變動而在局部產生應力，再由該應力所造成的破損。 19 1239229 散敎’構成使冷媒循環之流路21的下側 ^;第===

Hfff3隔著0形環332連接^ 的構G留ΊΓ (第3構造相），由於循環系3是另外設置 會”形環332的連接發生冷媒蒸發或液體浪 、此 旦疋，在此情況下係可以輕易地進行維護。 於本發明電子設備冷卻裝置之第1實施態樣，第2 成在y冷卻板之下側散熱板的溝槽，用第2 ^雷板覆盘’來形成流路’並將該第2冷卻板載置 if 據該構造，可以藉由確保足夠的散熱面積 iti 3時可以薄型化冷卻裝置，騎使薄型化冷卻 裝置還可以極力防止冷媒洩漏。 於電第1實施態樣，在載置 愈二二底一第2冷板的流路中，形成補強下侧散熱板 ^側祕板之接合的支柱。依據該構造，可以拓寬第2冷卻板2 度’同時可以減薄第2冷卻板之下侧散熱板及上側散 果呆足夠的散熱面積難 再者’於本發明電子設備冷卻裝置之第i實施態樣，將循環 系固定設置在載置於電子設備的底部之第2冷卻板的頂面，藉此 方式，可以極力防止冷媒洩漏。 再者，於本發明電子設備冷卻裝置之第丨實施態樣，在載置 於電子υ又備的底部之第2冷卻板的流路上方側，設有分叉的分叉 孔，並將貯液槽設置在該分叉孔的方部。藉此方式，由於可以將 因電子設備内部之溫度變化或流路内之壓力變化所產生的氣泡’ 截留於貯液槽，所以可以防止因氣泡的混入造成來自循環泵的流 1239229 出量降低。 再者，於本發明電子設備冷卻裝置之第丨實施態樣，在載置 於電子設備的底部之第2冷卻板的流路上方侧，設有分叉的分叉 孔，並將貯液槽設置在該分叉孔的上部。藉此方式，可以利用貯 内的线，緩和賴電子設_溫度變化而產生流路内的壓 變動，且可以防止起因於流路之壓力變動而在局部產生應力， 再由該應力所造成的破損。 〜 A拔Ϊ本發明電子設備冷卻裝置之第1實施態樣，構成讓 I楂路的第2冷卻板之下侧散熱板及上侧散熱板，係用 ::、、傳導性良好的金屬材料所構成，且構成利用金屬接合將第2冷 =之上^散熱板與循職連接。藉此方式，將循縣與流路一 液體、电全部用金ΐ材料覆蓋’所以達成不會冷媒蒸發或 ίϋ ΐ ，在循環栗隔著G形環連接於第2冷卻板 貝•政…、板的構造’由於循環泵是另外設置的零 護，果’但是其所造成的問題=於= 衣的連接產生冷媒蒸發或液體洩漏的可能性。 接著’說明本發明電子設備冷卻裝置之第2實施態樣。首先， 明置型貯液槽411之簡單的構造。於同圖之 路ί二兼20具有一體化構造，且於其内部形成 ί ίΓίϋΐΐ ，於2維平_制之流路21的途 把圖26之上侧當做垂直方向的上方，·把圖$之下^當 ^直方向的下方而立起的狀態下’使用本冷卻裝置。縱向設置 造成對應伴隨冷媒之溫度變動而膨漲收縮所 &成之飢路内的壓力變動，且達成截留流路u中氣泡的任務。 本上Ϊ?鱼氕=方看圖26之形狀的狀態下使用時，亦即 :Ρ裝置在桌上水平向a置使料情況，水 會達成與該縱向設置型貯液槽 由具備該等兩個貯液槽4、411，即使在將=筆^^= 21 1239229 子設備本體置於桌上使用的情況、 成緩和流路内因伴隨冷婵n =上使㈣情況，具有達 力變動的作用，而媒脑f ^缩所造成之壓 卻裝置的耐久性發揮21中之氣泡，對提高本冷 mi 體t明縱向設置型貯液槽411之構成。圖 顯擴 於圖1之縱向設置型貯液槽411的圖。

iZ 障兄換5之，係表不使用者從正面看時的圖。 為：氣泡413包含於利用循環泵3在流路11内循環的 溫度變動而產生，當氣泡413靠近縱向設 以時’由於氣泡413本身比重比液體的輕’所 荽“L y·部412的壁面被引導至縱向設置型貯液槽41卜接 者，滯留在貯液槽的上方後，最後被截留於空氣層414。 门？,3,成被導引至縱向設置型貯液槽411的氣泡仙，不會再 =机路11 ’並構成在縱向設置型貯液槽411之入口部分設置梯 狀部412的構造，將縱向設置型貯液槽411之内部朝橫 。，寬、、或將縱長拉長，至少與水平向設置型貯液槽4之内容 積相4 ’或比較大。 藉由，上構成，如前述般，利用氣泡413本身比重比液體輕 的特性，氣泡413不會從縱向設置型貯液槽411再回到流路u液 體中，這樣的結果，已由發明者的實驗確認得知。再者，依據實 施例丄將縱向設置型貯液槽411設成與水平向設置型貯液槽4相 同的谷積或更大的容積、或在縱向設置的狀態時使貯液槽内空氣 層414的里最佳化，藉此方式已癌認可以達成緩和伴隨冷媒之溫 度變動而膨漲收縮所造成流路内的壓力變動。 接著，說明縱向設置型貯液槽4Π的形狀。顯示於圖π (a) 〜（c)的貯液槽411，每一個皆會達成截留氣泡413之功能或緩和 壓力之功能的任務。但是，CPU等發熱構件7、循環泵3、貯液槽 4 #之載置位置改變時，流路I〗之最佳化設計就會受到種種的限 22 1239229 制。依據實施例，配合電子設備内之例如主機板上之 =件，D、勵等大型電子零件的配置，藉由選擇顯示於= ϋ巧）之縱向設置型貯液槽411的形狀，有效實現本冷_ 置之冷部性能的提昇和薄型化等。 1装 顯示於圖27 (a)之縱向設置型貯液槽411係為橫向 f ’形成橫方向寬、縱方向短的形狀，例如可使流路u if= 3之流路11之間隔成為最短’且可確保作為貯液槽的功能。又姊 圖相2:(bi=設置型貯液槽411係為縱向較長的類型， 相異，其與左右鄰接的流路11之間隔為最短，藉由使用 與、ΐ路11之間的空間，可以儘量地確保較大的容積1 夠更加緩和壓力的變動。 、月b 示於f 27 (C)之縱向設置型貯液槽411，縱向設置m ^槽411之-部分與流路u連繫。藉此方式，在流路i 叙丁 的冷媒流量增加時，可以確實地截留到比圖27⑷ = 的氣泡413 °此時，貯液槽不會被液體裝滿，能夠時常^ 保固疋置之空氣層414、與確實地截留氣泡413。 、隹2 Ϊ施態樣之縱向設置型貯液槽的任—構造，皆有效地 進仃截留於、々丨L路中產生的氣泡。因此，具有像 处 ί:液槽4U，對本冷卻裝置之液體循環S路， 2維平面狀展開，可以與流路埋設在，由鱗導^ 良好的銘、銅等金屬材料所構成的第j冷卻板之上側散熱】 strr所以能夠將冷卻部用板之全體的厚度&成2麵 由^^縱/設置型貯液槽411及水平向設 另外’本發明並不限定於上述各實施態樣，而且 改技=想以對各編 述實施祿舰定者，要實施轉㈣，射以設定較麵= 上 23 1239229 位置、形狀等。 五、【圖式簡單說明】 圖1 (a)為依本發明之電子設備之冷卻裝置第1實施態樣的 頂視圖，（b)及（c)分別為其侧視圖及前視圖。 圖2為顯示圖1所示之空氣冷卻散熱片之下側的流路之構造 的平面圖。 圖3 (a)為圖1所示之構成第1冷卻構件的第1冷卻板之下 側散熱板的頂視圖，（b)為（a)之χ-χ，線的剖面圖。

圖4 (a)為圖1所示之構成第1冷卻構件的第1冷卻板之上 側散熱板的頂視圖，（b)為其侧視圖。 圖5為顯不圖1所示之朝向微通道構造的導入之構造的平 面圖。 圖6 (a)為圖1所示之第2冷卻板的頂視圖，⑻及（c)分 別為其侧視圖及前視圖。 ⑷、為® 6所示之構成第2冷卻構件#第2冷卻板之7 侧政…板的頂視圖’（b)為（a)所示之γ_γ，、線的剖面圖。

㈣L8 3示圖6所示之構造第2冷卻構件的第2冷卻板之上 側散熱板的平面圖。 的圖^為顯賴6所示之鱗其寬度及深度與冷卻性能之關係 的圖^ W為顯相6所示之流路其寬度及板厚與耐壓性能之關係 為其為圖1所示之循環泵之第1示例的制斜視圖，⑻ 剖面=U)及⑻為顯示圖11所示之循縣其安裝方法的側 圖13(a)為圖！所示之循環果之第2示例的展開斜視圖，⑻ 24 1239229 為其側剖面圖。 的侧^圖⑷〜⑷分別為顯示圖13所示之循觀其安裝方法 的側及⑻分別為顯示圖13所示之循環粟其安裝方法 為其細1所示之_之第3示例_斜視圖，⑻ 的側圖⑷〜（C)分別為顯示圖16所示之循縣其安裝方法 圖18為顯示圖1所示之貯液槽之構造的斜視圖。 圖19⑷及（b)分別為圖18之Z-Z，線的剖面圖。 積存=(i)_⑷分__圖18_之貯液槽其空氣 说，裝之第1組裝不例的斜視圖，⑻為⑷ 圖22 (a)為依本發明電子設備之冷浴 ^ 備組裝之第2組裝示例的斜麵，二二 示朝電子設備組裝裝置的實施祕中’顯 線的剖面圖。弟3、、且裝不例的斜現圖，⑻為⑷之Z-Z’ 卻效2冷卻板之底面，賊量變化產生冷 果之1所科2冷卻故細，風錢減冷卻效 冷射H為面本圖發明電子設備之冷卻裝置的第2實施態樣中，第2 25 1239229 圖27 (a)〜（c)每一個皆為顯示，於第2實施態樣所使用之 縱向設置型貯液槽的構造的平面圖。 【主要元件符號說明】 I :第1冷卻板 2:第2冷卻板 3 ·循緣泉 4 :貯液槽 5:冷卻風扇 7:發熱零件 II :流路 12 :微通道構造 13 :空氣散熱片 14 :金屬管 15 :金屬管 16 :導引板 17 :下側散熱板 18 :上側散熱板 20 :基體 21 :流路 22 :支柱 22 :補強部 22A :補強構造 23 :下側散熱板 24 :上側散熱板 25 :開口 26 :流出口 26 1239229 27 :流入口 41 :錐狀部 42 :突起部 43 :分叉孔 44 :冷媒 45 :空氣 51〜55 :風扇 61 、62 :連結部 80 :殼體

81 ： DVD-RAM

82 : FD-RAM

83 ： HDD 84 :電池 86 :主機板 111 :蛇行流路 161 :第1導引板 162 :第2導引板 163 ·•第3導引板 171 :溝槽 172 :窄溝槽 231 :溝槽 311 :泵殼體 312 : 0形環 313 :壓電振動板 314 :頂板 315 :吸入口 316 :排出口 1239229 317 :流入止回閥 318 :流出止回閥 319 :泵腔室 321 :泵殼體 322 :圓板 411 :縱向設置型貯液槽 412 :錐狀部 413 :氣泡 414 :空氣層 415 :冷媒 A、B、C、D :開口

Claims (1)

1239229 十、申請專利範圍·· ^ —種電子設備之冷卻裝置，且 及 成對向於該第丨Hlf)有讓冷顧_第2流路（21)，配置 、妾機構（15)，連接該第丨流路⑴）與該第2流路（21); 循衣栗（3)，通過該第1流路（11)盥 使冷媒循環，而令舰耗 2〜路（21)來 的熱擴散。？達至料1冷魏⑴及該第2冷卻板（2) 其中，該連接機構（15)具有可撓性。 3如申請專利範圍第丨項之電子設備之冷卻 第1冷卻板（1)及該第2冷卻板（2 )之至少—方/n广 21)中具有微通道構造（12)，該微通道構造（1 、 該流路（η、21)的多數的窄寬度流路^ (12)包含寬度小於 4·如申請專利範圍第1至3項中任一項之 f ’其中’該第1冷卻板⑴及該第2冷卻板（2)又中之 =mfA表面形成有空氣散熱片（13)的區域（13Α)了且ΐ 區域（13Α)被配置於該微通道構造（12)的下游側。 in亥 5·如申請專利範圍第4項之電子設備之冷卻梦 區域（13A)的流路係呈蛇行狀。 衣直，、干，讀 6·如申請專利範圍第4項之電子設備之冷卻筆 复 應於該空氣散熱片（13)而配置冷卻風扇（5)。、 ” ，對 7·如申請專利範圍第1項之電子設備之冷鄱穿 循環泵（3)固定於該第2冷卻板（2)之表面。、”中’讀 8·如申請專利範圍第1項之電子設備之冷啣裝置，其中 將 29 1239229 該第2流路（21)的貯液槽（4)配置於該第2冷卻板（2) 遠、.如申請專利範圍第1項之電子设備之冷部裝置，其中，將 之該第2流路（21)的貯液槽（411)配置於該第2冷/卻板（2) ，10.如申請專利範圍第1項之電子設備之冷卻襞置，其中， 以流路(11)及該第2流路⑻之一方或者雙方4以將 (iGf形成有溝^231)的下侧散熱板（23)及上側散熱板 互相接合而形成的。 兮笛1!1人如申請專利範圍第1項之電子設備之冷卻裝置，盆中， 邊第1冷郃板⑴的面積小於該第2冷卻板（2 :中 該請專利範圍第1項之電子設備之冷卻裝置复Φ "13/;,Lfi2的寬度較該第2流路（21)的寬度為狹ί ’ ^ 13.如申請專利範圍第β =為狹乍。 或第1流路（11)的深度較該第 ^置，其中， 14· -種電子設備，㈣路（21)的深度更深。 -項的電子設備之冷卻裝置。申請專利範圍第1至13項中你 十一、囷式：