JP2004326181A

JP2004326181A - コンピューターシステムにおける放熱装置

Info

Publication number: JP2004326181A
Application number: JP2003116065A
Authority: JP
Inventors: Yu Chen; ▲兪▼ 陳; Wen-Shiang Hung; 文祥洪; Chih-Hsien Chen; 志賢陳; Young-Kwang Sheu; 永光許
Original assignee: Uniwill Computer Corp
Current assignee: Uniwill Computer Corp
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】従来の技術における放熱の問題を解決するため、コンピューターシステムにおける放熱装置を提供する。
【解決手段】コンピューターシステム８はハウジング１２を具えるコンピューター装置１０を含む。放熱装置１６は、コンピューター装置１０に接続され、空気を吸入する吸気口と空気を排出する排気口２２を含むケーシングと、冷源を発生させる熱電式クーラーと、ケーシング１８の内に設けられ、熱電式クーラーが発生させる冷源を排気口２２に伝送するヒートパイプと、ヒートパイプの一端に設けられ、ヒートパイプに冷却される空気を排気口を通してコンピューター装置１０のハウジングに導入する第一ファンとを含む。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンピューターシステムの放熱装置に関し、特に放熱フィンを通して空気を冷却する放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在携帯型コンピューターにおける放熱問題はが克服すべき難関である。市販の携帯型コンピューターはそれぞれの放熱方法を採用しているが、従来の放熱技術はプロセッサーとデバイスによって発生する熱を処理できないため、電子装置が通常温度で作動するのを確保するための数多くの放熱技術が開発された。例えば日立社が開発したノートブック型コンピューターにおける水冷式放熱装置は、ファンによって空気を対流させる従来の放熱システムと異なっているが、水冷式放熱システムは重量に関わる配慮と冷却水パイプが破裂する恐れがある。しかし現在広く利用されている空冷式システムは、いかに冷却ファンを改良しても、発熱問題の解決について制限されているため、従来のファンによって空気を対流させる機構にその他の放熱機構を付加するのも現在の放熱システムに放熱量を向上させる簡単な方法であると言える。
【０００３】
しかし、各種の付加放熱機構は充分の放熱スペースが必要であり、言い換えれば付加重量が増えることを意味する。それは現在の携帯型コンピューターが要求されるコンパクトかつ薄型などの特性と矛盾するほか、付加の放熱機構は付加の電源供給が必要であるため、電池の持続力を要求する携帯型コンピューターに支障を来す。そのため、携帯型コンピューターの外部に放熱装置を付加すれば空間、重量、電池容量などの問題を解決できる。台湾特許第４３２２７４号は携帯型コンピューターに設ける放熱ドッキングを掲げている。それは熱コネクターによる固体伝導を通して熱をコンピューターシステムから放熱ドッキングに伝導してからドッキングにおける放熱装置を通して熱を放散するものである。しかし固体伝導で熱をドッキングに伝導する方法はシステム全体の熱量を均一的に放散するのでなく、主要発熱デバイスの熱量しか放散できない。なお、台湾特許第４９３８５７号もファンを通してノートブック型コンピューターによる熱を放散する放熱パッドを掲げるが、従来のファンによる空気対流法に限られ、放熱量は限られるのみならずファンによる放熱は騒音が立てられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前述の問題を解決するため、コンピューターシステムにおける放熱装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明はコンピューターシステムにおける放熱装置を提供する。該コンピューターシステムはハウジングを具えるコンピューター装置を含む。該放熱装置は、コンピューター装置に接続され、空気を吸入する吸気口と空気を排出する排気口を含むケーシングと、冷源を発生させる熱電式クーラーと、ケーシングの内に設けられ、熱電式クーラーが発生させる冷源を排気口に伝送するヒートパイプと、ヒートパイプの一端に設けられ、ヒートパイプに冷却される空気を排気口を通してコンピューター装置のハウジングに導入する第一ファンとを含む。
【０００６】
かかるコンピューターシステムにおける放熱装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１から図４を参照する。図１はこの発明によるノートブック型コンピューターシステム８の立体分解図であり、図２はノートブック型コンピューターシステム８を表わす説明図であり、図３はノートブック型コンピューターシステム８の平面図であり、図４はノートブック型コンピューターシステム８の図３における線４−４‘に沿う断面図である。図１によれば、ノートブック型コンピューターシステム８はノートブック型コンピューター装置１０を具え、ノートブック型コンピューター装置１０はハウジング１２を具え、ハウジング１２は空気をハウジング１２に吸入する第一吸気口１４を具える。ノートブック型コンピューターシステム８は更にノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２の下方に設けられる放熱装置１６を具え、放熱装置１６は、種々のノートブック型コンピューター装置１０の第一吸気口１４の位置に応じ、第一吸気口１４に対応する適当な位置、例えばノートブック型コンピューター装置１０の後方か側面に設けられる。この実施例は放熱装置１６をノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２の下方に設ける。放熱装置１６は更にケーシング１８を具え、ケーシング１８には空気を吸入する第二吸気口２０が設けられる。ケーシング１８の上側には、更に空気をノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２の第一吸気口１４に排出して第一吸気口１４を通して空気をノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２に導入するための排気口２２が設けられる。そのうち第一吸気口１４と放熱装置１６の排気口２２は口対口方式で対面しており、気流を放熱装置１６からノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２まで完全に導入する。放熱装置１６の第二吸気口２０は空気を吸入し、排気口２２は空気を排出し、よって空気の循環流動は放熱装置１６の発熱を放散する。放熱装置１６は第二吸気口２０から吸入される空気を冷却して排気口２２から空気を排出するための冷却モジュール２４を具える。放熱装置１６は外部から空気を導入し、外部から導入される空気を冷却して冷却される空気をノートブック型コンピューター装置１０に吸入し、ノートブック型コンピューター装置１０のデバイスに冷却空気の対流を通して放熱効果を向上させる。
【０００８】
図５と図６を参照する。図５と図６は放熱装置１６の冷却モジュール２４を表わす説明図である。冷却モジュール２４は冷源を発生させる熱電式クーラー２８と、熱電式クーラー２８によって発生する冷源を図１における排気口２２に伝導する二本のヒートパイプ２６とを具える。熱電式クーラー２８の低温端はヒートパイプ２６の第一端Ｐ１に設けられる。冷却モジュール２４は更にヒートパイプ２６の第二端Ｐ２に設けられ、ヒートパイプ２６によって冷却された空気を図１における排気口２２を通して図１におけるノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２内に導入するための第一ファン３０と、熱電式クーラー２８の高温端と接続され、熱電式クーラー２８の高温端の発熱を放散するヒートシンク３２を具える。ヒートシンク３２には放熱の表面積を増加するための複数の放熱フィン３４と、ヒートシンク３２と図１における放熱装置１６のケーシング１８における第二吸気口２２との間に設けられ、外部空気を吸入して空気の対流循環を提供するための第二ファン３６が設けられる。
【０００９】
放熱装置１６の作動原理は以下の通りである。空気を第二ファン３６を通して図１における第二吸気口２０からケーシング１８に吸い込み、また熱電式クーラー２８を通して冷源をヒートパイプ２６の第一端Ｐ１から第二端Ｐ２に伝導し、第一ファン３０の周囲における空気の温度を低める。次に第一ファン３０を通して冷却された空気を図１におけるケーシング１８の上側にある排気口２２に運び、続いて空気をノートブック型コンピューター装置１０のハウジング１２における第一吸気口１４に導入する。そのうち図１におけるハウジング１２の第一吸気口１４と排気口２２は口対口方式で対面しており、冷却空気をノートブック型コンピューター装置１０に吸入し、ノートブック型コンピューター装置１０のデバイスに冷却空気の対流を通して放熱効果を向上させる。
【００１０】
（第２の実施例）
図７から図９を参照する。図７はこの発明によるタブレット型コンピューターシステム４８の正面分解図であり、図８はタブレット型コンピューターシステム４８の背面分解図であり、図９はタブレット型コンピューターシステム４８を表わす説明図である。図７と図８によれば、タブレット型コンピューターシステム４８はタブレット型コンピューター装置５０を具え、タブレット型コンピューター装置５０はハウジング５２を具え、ハウジング５２は空気をハウジング５２に吸入する第一吸気口５４を具える。タブレット型コンピューター装置５０は放熱装置５６の上方に設けてもよい。この発明の第１の実施例と同じ、放熱装置５６も、種々のタブレット型コンピューター装置５０の第一吸気口５４の位置に応じ、第一吸気口５４に対応する適当な位置、例えばタブレット型コンピューター装置５０の後方か側面に設けられる。この実施例は放熱装置５６をタブレット型コンピューター装置５０のハウジング５２の下方に設ける。放熱装置５６は更にケーシング５８を具え、ケーシング５８には空気を吸入する第二吸気口６０と、空気をタブレット型コンピューター装置５０のハウジング５２の第一吸気口５４に排出して第一吸気口５４を通して空気をタブレット型コンピューター装置５０のハウジング５２に導入するための排気口６２とが設けられる。そのうち第一吸気口５４と放熱装置５６の排気口６２は口対口方式で対面しており、気流を放熱装置５６からタブレット型コンピューター装置５０のハウジング５２まで完全に導入する。放熱装置５６の第二吸気口６０は空気を吸入し、排気口６２は空気を排出し、よって空気の循環流動は放熱装置５６の発熱を放散する。放熱装置５６は第二吸気口６０から吸入される空気を冷却して排気口６２から空気を排出するための冷却モジュール２４を具える。冷却モジュール２４の構造は図５と図６におけるこの発明の第１の実施例に掲げられるものと同じであるため、説明を省略する。
【００１１】
放熱装置５６の作動原理はこの発明の第１の実施例と同じで、以下の通りである。空気を第二ファン３６を通して図７における第二吸気口６０からケーシング５８に吸い込み、また熱電式クーラー２８を通して冷源をヒートパイプ２６の第一端Ｐ１から第二端Ｐ２に伝導し、第一ファン３０の周囲における空気の温度を低める。次に第一ファン３０を通して冷却された空気をケーシング５８の上側にある排気口６２に運び、続いて空気をタブレット型コンピューター装置５０のハウジング５２における第一吸気口５４に導入する。そのうち図７におけるハウジング５２の第一吸気口５４と排気口６２は口対口方式で対面しており、冷却空気をタブレット型コンピューター装置５０に吸入し、タブレット型コンピューター装置５０のデバイスに冷却空気の対流を通して放熱効果を向上させる。
【００１２】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【００１３】
【発明の効果】
従来の技術と比べ、この発明はコンピューターと分離できる特性の持つ付加放熱装置を提供することによって、携帯型コンピューターが机上用の時の放熱力を向上させ、携帯時に放熱装置を携帯するか決められるようにさせる。熱電式クーラーを通して温度を低めてから冷却空気をコンピューターシステムに伝導することは、ファンによる空気対流放熱を利用する従来の技術と比べればシステムの熱抵抗を一層低められ、固体伝導放熱と比べればシステム全体の発熱を均一に放散できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例によるノートブック型コンピューターシステムの立体分解図である。
【図２】図１におけるノートブック型コンピューターシステムを表わす説明図である。
【図３】図１におけるノートブック型コンピューターシステムの平面図である。
【図４】図１におけるノートブック型コンピューターシステムの図３における線４−４‘に沿う断面図である。
【図５】放熱装置の冷却モジュールを表わす第一説明図である。
【図６】放熱装置の冷却モジュールを表わす第二説明図である。
【図７】この発明の第２の実施例によるタブレット型コンピューターシステムの正面分解図である。
【図８】図７におけるタブレット型コンピューターシステムの背面分解図である。
【図９】図７におけるタブレット型コンピューターシステムを表わす説明図である。
【符号の説明】
８ノートブック型コンピューターシステム
１０ノートブック型コンピューター装置
１２ハウジング
１４第一吸気口
１６放熱装置
１８ケーシング
２０第二吸気口
２２排気口
２４冷却モジュール
２６ヒートパイプ
２８熱電式クーラー
３０第一ファン
３２ヒートシンク
３４放熱フィン
３６第二ファン
４８タブレット型コンピューターシステム
５０タブレット型コンピューター装置
５２ハウジング
５４第一吸気口
５６放熱装置
５８ケーシング
６０第二吸気口
６２排気口

Claims

コンピューターシステムにおける放熱装置であって、該コンピューターシステムはハウジングを具えるコンピューター装置を含み、該放熱装置は、
前記コンピューター装置に接続され、空気を吸入する吸気口と空気を排出する排気口を含むケーシングと、
冷源を発生させる熱電式クーラーと、
ケーシングの内に設けられ、熱電式クーラーが発生させる冷源を排気口に伝送するヒートパイプと、
ヒートパイプの一端に設けられ、ヒートパイプに冷却される空気を排気口を通してコンピューター装置のハウジングに導入する第一ファンとを含むことを特徴とするコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記放熱装置は更に熱電式クーラーの高温端に接続され、熱電式クーラーの熱を放散するヒートシンクと、ヒートシンクの一側に設けられる第二ファンとを含むことを特徴とする請求項１記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記ヒートシンクに複数の放熱フィンが設けられることを特徴とする請求項２記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記第二ファンがヒートシンクとケーシングの吸気口との間に設けられることを特徴とする請求項２記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記ケーシングの排気口がコンピューター装置のハウジングにおける吸気口に面して設けられることを特徴とする請求項１記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記コンピューター装置がノートブック型コンピュータであることを特徴とする請求項１記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。
前記コンピューター装置がタブレット型コンピュータであることを特徴とする請求項１記載のコンピューターシステムにおける放熱装置。