專利名稱：電子設備和散熱片單元的制作方法
電子設備和散熱片單元技術背景本發(fā)明的一個實施例涉及散熱器和裝配有散熱器的電子設備。諸如便攜式計算機的電子設備配有如CPU或北橋(商標)的發(fā)熱元件，和用于冷卻發(fā)熱元件的冷卻單元。這種冷卻單元的實例包括冷卻風扇、散熱片單元和熱管。日本專利申請第2006-147618號公報揭示了一種包括冷卻風扇和散熱片單元的冷卻 單元。冷卻風扇具有其中排氣口被打開的殼體。散熱片單元具有多個放置在冷卻風扇的排 氣口中的散熱片。散熱片單元被配置成散熱片的長度從排出氣體具有小風速的區(qū)域向排出 氣體具有大風速的區(qū)域逐漸變大。當前的電子設備被要求進一步小型化和低價位。另一方面，期望提供給電子設備的發(fā) 熱元件具有更高的溫度。因而，需要提供擁有經過改進的冷卻性能而沒有大安裝空間的電 子設備。在上述專利文件所揭示的散熱片單元中，根據冷卻風扇的排出氣體的風速調節(jié)散熱片 的長度。具體地，有必要檢查冷卻風扇的風速特征以確定散熱片的長度，因此散熱片單元 的設計并不簡單。發(fā)明內容本發(fā)明的一個目的就是提供能夠改進冷卻特性的電子設備。 本發(fā)明的另一個目的就是提供能夠改進冷卻特性的散熱片單元。 為了實現上述目的，依照本發(fā)明的一個方面的電子設備包含外殼，安裝在外殼中的發(fā) 熱元件，安裝在外殼中的冷卻風扇，安裝在外殼中并與冷卻風扇相對的散熱片單元，以及 使散熱片單元熱連接到發(fā)熱元件的熱傳輸構件。冷卻風扇包含設有開口部的風扇殼體。散 熱片單元包含經由開口部插入風扇殼體的插入部。插入部被設置成從開口部的一個縱向端 區(qū)域延伸到另一個縱向端區(qū)域。為了實現所述另外一個目的，依照本發(fā)明的另外一個方面的散熱片單元是將與包含設 有開口部的風扇殼體的冷卻風扇相結合的散熱片單元，并且包含散熱片單元主體部和從散 熱片單元主體部突出的插入部。插入部經由開口部被插入到風扇殼體中。插入部被設置成 從開口部的一個縱向端區(qū)域向另一個縱向端區(qū)域延伸。依照上述結構，可能得到可以改進冷卻性能的散熱片單元和電子設備。 本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在下面的說明中給出，并且其中一部分將從該說明中變得顯而易見，或者可通過本發(fā)明的應用來了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可通過下面具體指出的手段和結合的方式來實現和獲得。


結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖闡釋了本發(fā)明的實施例，并且與上面給 出的總體說明和下面給出的對實施例的具體說明一起用于說明發(fā)明的原理。 圖1是依照本發(fā)明的第一實施例的便攜式計算機的示意性立體圖； 圖2是依照第一實施例的冷卻單元的示意性立體圖； 圖3是依照第一實施例的冷卻風扇的示意性分解立體圖； 圖4是依照第一實施例的冷卻風扇的示意性截面圖； 圖5是依照第一實施例的便攜式計算機的示意性截面圖； 圖6是沿著圖5中的F6-F6線獲得的便攜式計算機的示意性截面圖； 圖7是依照本發(fā)明的第二實施例的便攜式計算機的示意性截面圖； 圖8是依照本發(fā)明的第三實施例的便攜式計算機的示意性截面圖。
具體實施方式
參考

本發(fā)明的各實施例，其中本發(fā)明被應用于便攜式計算機。圖1到圖6揭示了用作依照本發(fā)明的第一實施例的電子設備的便攜式計算機1。如圖 l所示，便攜式計算機1有主體單元2和顯示單元3。主體單元2具有形成為盒狀的外殼4。外殼4有上壁4a，周壁4b和下壁4c。外殼4 被分為，比如，包含上壁4a的外殼蓋5，和包含下壁4c的外殼底座6。外殼蓋5被從上 面與外殼底座6結合，并被外殼底座6可分離地支撐。上壁4a支撐鍵盤7。多個排氣口 4d在周壁4b中被打開。顯示單元3具有顯示外殼9，和包含在顯示外殼9中的液晶顯示模塊10。液晶顯示模 塊IO具有顯示屏10a。經由顯示外殼9的前表面上的開口部9a使顯示屏10a暴露到顯示 外殼9的外部。顯示單元3被一對鉸鏈部lla和11b支撐在外殼4的后端部上。因而，顯示單元3在 顯示單元3被放下以從上面覆蓋上壁4a的閉合位置和顯示單元3豎立以暴露上壁4a的開 放位置之間可旋轉。如圖2所示，主體單元2的外殼4包含印刷電路板15、發(fā)熱元件16和冷卻單元17。 發(fā)熱元件16被安裝在印刷電路板15之上。發(fā)熱元件16的例子是CPU、圖形芯片、北橋 和存儲器等?？蓱糜诒景l(fā)明的發(fā)熱元件不限于上面的例子，并且與需要散熱的各種電路 器件相對應。冷卻單元17包含冷卻風扇21、散熱片單元22和熱傳輸構件23。冷卻風扇21被安裝 在其中設置排氣口 4d的外殼4的邊緣區(qū)域中。冷卻風扇21有以盒狀形成的風扇殼體31 和在風扇殼體31中被驅動旋轉的葉輪32。進氣口35被設置在，比如，風扇殼體31的上 表面31a中。排氣口 36被設置在風扇殼體31的一個側面31b中。排氣口36是本發(fā)明的 開口部的例子。如圖3和圖4所示，排氣口 36幾乎在風扇殼體31的側面31b的所有區(qū)域都是開放的。 更具體地，排氣口 36被很寬地形成以從矩形側面31b的一個縱向端部延伸到另一個縱向 端部，并有矩形開口。如圖4所示，葉輪32被設置在風扇殼體31的內部位置。在葉輪 32和排氣口 36之間設有空間。進一步，近鄰排氣口 36的風扇殼體31的邊緣部中設有拐 角部C。拐角部C形成在位于葉輪32外側的區(qū)域中。如圖4所示，風扇殼體31的內部空間包含其中當葉輪32被驅動時葉輪32的尖端在 接近排氣口 36的方向上移動的第一區(qū)域Al，和其中葉輪32的尖端在遠離排氣口 36的方 向上移動的第二區(qū)域A2。排氣口 36被開放以從第一區(qū)域Al延伸到第二區(qū)域A2。如圖2所示，散熱片單元22被安裝在外殼4之中以與冷卻風扇21相對，并且與冷卻 風扇21相結合。散熱片單元22作為冷卻風扇21的分離體形成，并且是獨立于冷卻風扇 21的單元。散熱片單元22有多個散熱片41。散熱片41由諸如鋁合金這樣的高熱導率的 材料形成。散熱片單元22通過多個散熱片41在一直線上間隔排列而形成。如圖3和圖6所示，每個散熱片41形成為凸狀。具體地，每個散熱片41都具有被熱 傳輸構件23穿透的第一部分51和從第一部分51向冷卻風扇21突出的第二部分52。第 一部分51的垂直長度Sl被設置為長于冷卻風扇21的排氣口 36的垂直長度。第二部分 52的垂直長度S2被設置為小于排氣口 36的垂直長度。具體地，第二部分52的垂直長度 小于第一部分51的垂直長度。各個第一部分51的上端部和下端部朝著散熱片單元22的縱向方向彎曲。彎曲后的上 端部的尖端和彎曲后的下端部的尖端接觸臨近的散熱片41，從而確保一個散熱片41和臨 近的散熱片41之間的空間。具有上述結構的散熱片41協作形成散熱片單元22，從而散熱片單元22具有散熱片 單元主體部61和插入部62 (見圖3)。散熱片單元主體部61由散熱片41的第一部分51相互協作形成。插入部62由散熱片41的第二部分52相互協作形成。散熱片單元主體部61放置在風扇殼體31的外側。如圖5和圖6所示，散熱片單元主 體部61具有幾乎與冷卻風扇21的寬度相同的寬度，以及幾乎與冷卻風扇21的垂直長度 相同的垂直長度。具體地，散熱片單元主體部61以大于排氣口 63而形成。換言之，除了 插入部62之外的部分散熱片單元22具有比排氣口 36的外部形狀大的外部形狀。如圖5和圖6所示，插入部62從散熱片單元主體部61向冷卻風扇21突出。插入部 62經由排氣口 36被插入到風扇殼體31中。更具體地，插入部62被插入到位于葉輪32 外部的風扇殼體31的區(qū)域中(也就是，插入部62與葉輪32互不干涉的區(qū)域)。如圖5所示，插入部62被設置為從排氣口 36的一個縱向端區(qū)域延伸到另外一個縱向 端區(qū)域。具體地，在風扇殼體31的第一區(qū)域A1和第二區(qū)域A2中都插入插入部62。插入部62包含第一部分62a和第二部分62b和62c。第一部分62a被插入在排氣口 36和葉輪32之間形成的區(qū)域并與葉輪32的中心部相對。兩個第二部分62b和62c分別 被設置在第一部分62a的兩側以使第一部分62a保持在其之間。第二部分62b和62c向風 扇殼體31的各拐角部C (見圖4)突出，并與葉輪32的外邊緣部相對。第二部分62b和 62c比第一部分62a更深地插入到風扇殼體31中。散熱片41的第二部分52具有沿著葉輪32的外周變化的長度，使得第二部分52的尖 端被放置到離開葉輪32的一定距離處。因而，部分葉輪32形成為具有沿著葉輪32的外 周的圓弧狀。葉輪32的外周和插入部62的端部之間的距離至少是插入部62不影響葉輪 32的驅動的距離。一對保持器65a和65b被設置在散熱片單元22的兩側。冷卻風扇21被固定在保持器 65a和65b上，因而散熱片單元22和冷卻風扇21被固定。熱傳輸構件23的例子是熱管。熱傳輸構件23具有受熱端部23a和散熱端部23b。如 圖5所示，散熱端部23b被設置為穿透散熱片單元22的散熱片41，并與散熱片單元22 熱連接。受熱端部23a經由受熱板67與發(fā)熱元件16熱連接。因而，熱傳輸構件23將散 熱片單元22熱連接到發(fā)熱元件16。接下來，說明便攜式計算機l的操作。當使用便攜式計算機1時，發(fā)熱元件16產生熱。發(fā)熱元件16產生的絕大多數的熱量 經由熱傳輸構件23被傳輸到散熱片單元22。傳輸到散熱片單元22的熱量被在散熱片41 的第一部分51和第二部分52中擴散。在冷卻風扇21的葉輪32被驅動旋轉時，冷卻風扇21經由進氣口 35將氣體吸入外殼 4，并把吸入的氣體從排氣口 36向散熱片單元22排出。被排出的氣體從散熱片41的第一和第二部分51和52去除熱量，且熱量被排出到外殼4的外部。這促進了發(fā)熱元件16的 冷卻。依照具有上述結構的便攜式計算機l，冷卻性能可以被提高。具體地，依照第一實施 例的散熱片單元22除了散熱片單元主體部61之外還具有插入部62。這意味著通過該插 入部62確保了更大的散熱片區(qū)域。更大的散熱片區(qū)域提高了散熱片單元22的冷卻效率(也 就是，冷卻性能)，因而便攜式計算機1的冷卻性能被提高。依照第一實施例的散熱片單元22，通過有效利用風扇殼體31中的空閑空間確保了更 大的散熱區(qū)域。因而，增加散熱片區(qū)域沒有增加冷卻單元17的總體面積。這有助于減小 便攜式計算機的面積。換言之，依照上述散熱片單元22，部分散熱片單元22也被形成在 風扇殼體31中，從而在預定的并有限的安裝體積內實現散熱片區(qū)域的增加。進一步，從另一個角度看，依照第一實施例的結構，可以說實現面積減小的便攜式計 算機可以被得到。具體地，在預定的冷卻性能被要求時，通過形成插入部62來確保散熱 片區(qū)域，從而即使在散熱片單元主體部61的面積被減小時，也可以確保預定的冷卻性能。 因而，冷卻風扇21和散熱片單元22的總體體積可以被減小。因此，可能得到在實現冷卻 效能與傳統(tǒng)冷卻單元相同的同時可以實現總體面積減小的便攜式計算機。第一實施例的散熱片單元22的形狀不依賴于冷卻風扇21的風速特性，但是只受冷卻 風扇21的排氣口 36的形狀和葉輪32的外周的影響。具體地，散熱片單元22可應用于不 同類型的冷卻風扇21而不需要做任何改變，只要冷卻風扇21的排氣口 36具有相同的形 狀并且其葉輪32具有相同的外周。因而，可以說散熱片單元22適用于各種不同的應用。 實施例的散熱片單元22的形狀不依賴于冷卻風扇21的風速特性，但是只受冷卻風扇21 的排氣口 36的形狀和葉輪32的外周的影響。因而，可以在不需要檢査冷卻風扇21的風 速特性的情況下設計散熱片單元22，只要上述器件的尺寸被確定。因而，散熱片單元22 的器件的尺寸可以很容易地被設計。在冷卻風扇21和散熱片單元22作為分離的單元被設置時，冷卻風扇21的排出氣體 可能從冷卻風扇21和散熱片單元22之間的縫隙漏出。依照第一實施例的散熱片單元22， 插入部62運行以抑制冷卻風扇21的排出氣體的泄漏，從而使排出氣體有效地從冷卻風扇 21流向散熱片單元22。因而，散熱片單元22的冷卻效率被增強。由于從排氣口 36的一個縱向端區(qū)域到另一個縱向端區(qū)域設置插入部62，因此對于插 入部62可以確保大散熱片區(qū)域。這有助于增加便攜式計算機1的冷卻性能。由于散熱片單元主體部61具有比排氣口 36的外部形狀大的外部形狀,因此來自冷卻 風扇21的排出氣體不能輕易地從散熱片單元22和冷卻風扇21之間的空間泄漏。特別地，由于散熱片41的上端部和下端部朝著散熱片單元22的縱向方向彎曲，因此排出氣體不能 輕易地從散熱片單元22和冷卻風扇21之間的空間泄漏。這有助于增加便攜式計算機1 的冷卻性能。由于散熱片單元主體部61具有比排氣口 36的外部形狀大的外部形狀，因此防止插入 部62比所必要的更深地插入到風扇殼體中。這可以防止插入部62與葉輪32相互干涉。風扇殼體31中位于葉輪32兩側的拐角部C中的大空間是空閑的。由于有第二部分 62b和62c被插入到拐角部C中，因此風扇殼體31中拐角部C的空間被有效使用，并且 可以確保更大的散熱片區(qū)域。這有助于增加便攜式計算機1的冷卻性能。由于至少一部分插入部62沿著葉輪32的外周形成為圓弧狀，因此可以使插入部62 的端部最接近葉輪32，同時防止插入部62與葉輪32相干涉。換言之，有可能使葉輪32 的外周和散熱片單元22的插入部62之間的間隙最小化。因此，可能在預定的安裝限制內使散熱片單元22的散熱片區(qū)域最大化。這有助于增 加便攜式計算機1的冷卻性能。散熱片單元22的所有部分沒必要形成為圓弧狀，盡管它 們可能被形成圓弧狀。把散熱片單元22的至少一部分形成為圓弧狀可以減小插入部62 和葉輪32之間的間隙。接下來，參考圖7說明用作依照本發(fā)明的第二實施例的電子設備的便攜式計算機71。 用相同的參考標號表示與依照第一實施例的便攜式計算機1的組成元件具有相同功能的 組成元件，并且省略其說明。如圖7所示，依照第二實施例的冷卻風扇21的葉輪32的中心偏離沿著排氣口 36的 縱向方向的排氣口 36的中心。散熱片單元22有散熱片單元主體部61和插入部62。依照 第二實施例的插入部62被設置為從排氣口 36的一個縱向端區(qū)域延伸到另一個縱向端區(qū) 域。散熱片41的第二部分52沿著葉輪32的外周具有不同的長度，使得散熱片41的尖端 位于離葉輪32有一定距離的地方。因而，插入部62的部分端部被形成為沿著葉輪32的 圓周的圓弧狀。除了上述說明的部分以外的散熱片單元22和便攜式計算機71的結構與依照第一實施 例的散熱片單元22和便攜式計算機1的結構相同。依照便攜式計算機71，冷卻性能與第一實施例中一樣被提高。接下來，參考圖8說明用作依照本發(fā)明的第三實施例的電子設備的便攜式計算機81 將被進行解釋。用相同的參考標號表示與第一和第二實施例的便攜式計算機1和71的組 成元件具有相同功能的組成元件，并且省略其說明。如圖8所示，便攜式計算機81的散熱片單元82通過在一直線上間隔地排列多個散熱 片而形成。如圖8所示，各個散熱片83具有被熱傳輸構件23穿透的第一部分51和從第 一部分51向冷卻風扇21延伸的第二部分85。依照第三實施例的所有散熱片83的第二部 分85具有相同的長度。除了上述說明的部分以外的散熱片單元82和便攜式計算機81的結構與依照第一實施 例的散熱片單元22和便攜式計算機1的結構相同。具有上述結構的便攜式計算機81擁有提高的冷卻性能。具體地，依照第三實施例的 散熱片單元82除了散熱片單元主體部61之外還具有插入部62，并且確保大散熱片區(qū)域。 因而，提高了散熱片82的冷卻性能，并且提高了便攜式計算機81的冷卻性能。因為所有的散熱片83具有相同的長度，所以便攜式計算機81有提高的可生產性。進 一步，因為散熱片83是標準化的，所以降低了生產費用。當然，本發(fā)明不限制于依照上述說明的第一至第三實施例的便攜式計算機1、 71和 81。上述實施例的組成元件可以在需要時被組合使用。插入散熱片單元22或者82的冷卻風扇21的開口部不限制于排氣口36，而可以是進 氣口。比如，在進氣口在風扇殼體31的一個側面被打開的冷卻風扇中，散熱片單元22 或72的插入部62可以經由進氣口被插入。因為通風口被用作插入散熱片單元22或72 的開口部，所以沒有必要在風扇殼體31中設置特別的開口部。該術語"通風口"在本說明 書中包含進氣口和出氣口。除了插入部62之外的部分散熱片單元22和72 (也就是，散熱片單元主體部61)沒 有必要大于排氣口 36的外部形狀。盡管即使當插入部62被設置成在部分排氣口 36上延 伸，冷卻性能也被提高，但是當插入部62被設置成從排氣口 36的一個端區(qū)域延伸到另一 個端區(qū)域時，冷卻性能被進一步提高。另外的優(yōu)點和修改方案對于本領域技術人員來說會很容易。因此，本發(fā)明就較寬的方 面來說不局限于文中給出并說明的具體細節(jié)和代表性實施例。因而，可在不背離如所附的 權利要求及其等同方案所定義的總發(fā)明構思的實質或保護范圍的情況下進行種種修改。
權利要求
1.一種電子設備，其特征在于，包括外殼(4)；安裝在所述外殼(4)中的發(fā)熱元件(16)；安裝在所述外殼(4)中的冷卻風扇(21)；安裝在所述外殼(4)中并與所述冷卻風扇(21)相對的散熱片單元(22)；將所述散熱片單元(22)熱連接到所述發(fā)熱元件(16)的熱傳輸構件(23)，其中所述冷卻風扇(21)包含設有開口部(36)的風扇殼體(31)，所述散熱片單元(22)包含經由所述開口部(36)插入到所述風扇殼體(31)中的插入部(62)，并且所述插入部(62)被設置成從所述開口部(36)的一個縱向端區(qū)域延伸到另一個縱向端區(qū)域。
2. 如權利要求l所述的電子設備，其特征在于，所述散熱片單元(22)包含設置在所述風扇殼體(31)外部的散熱片單元主體部(61 )， 并且所述散熱片單元主體部(61)具有比所述開口部(36)的外部形狀更大的外部形狀。
3. 如權利要求l所述的電子設備，其特征在于， 所述冷卻風扇(21)包含在風扇殼體(31)中被驅動的葉輪(32)，所述插入部(62)包含與所述葉輪(32)的中心部相對的第一部分(62a)，和設置在 所述第一部分(62a)的兩側上并與所述葉輪(32)的外邊緣部相對的第二部分(62b、 62c)， 并且所述第二部分(62b、 62c)比所述第一部分(62a)更深地插入到所述風扇殼體(31) 中。
4. 如權利要求l所述的電子設備，其特征在于至少插入部(62)的一部分被形成為沿著葉輪(32)的外周的圓弧狀。
5. —種與冷卻風扇(21)相結合的散熱片單元，所述冷卻風扇(21)包含設有開口 部(36)的風扇殼體(31)，其特征在于，包括散熱片單元主體部(61);和從所述散熱片單元主體部(61)突出并且經由開口部(36)被插入到所述風扇殼體G1) 中的插入部(62)，其中，所述插入部(62)被設置為從所述開口部(36)的一個縱向端區(qū)域延伸到另一 個縱向端區(qū)域。
全文摘要
一種電子設備，包含外殼(4)、安裝在外殼(4)中的發(fā)熱元件(16)、安裝在外殼(4)中的冷卻風扇(21)、安裝在外殼(4)中并與冷卻風扇(21)相對的散熱片單元(22)以及將散熱片單元(22)熱連接到發(fā)熱元件(16)的熱傳輸構件(23)。冷卻風扇(21)包含設有開口部(36)的風扇殼體(31)。散熱片單元(22)包含經由開口部(36)插入到風扇殼體(31)中的插入部(62)。插入部(62)被設置為從開口部(36)的一個縱向端區(qū)域延伸到另一個縱向端區(qū)域。
文檔編號H05K7/20GK101237759SQ20081000906
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月28日 優(yōu)先權日2007年1月31日
發(fā)明者金子武義 申請人:株式會社東芝