[发明专利]电子装置的冷却器

说明书

发明领域

本申请所包含的发明，涉及准备用于冷却电子装置的装置，藉由气体的流动，特别是空气流，来排除热量；该流动是由一鼓风机所产生。

发明背景

最为普及的一种装置，是一种包括由散热器所代表的热交换器，在其一表面上安装一电子装置(例如，半导体装置或电脑)、而另一表面则作成一散热面的形式。空气流由鼓风机产生(轴向风扇可作为一鼓风机使用)。

已知有几个这一类型的装置—例如，见美国专利No.5867365“中央处理单元散热组合(CPU heat sink assmbly)”1999年2月2日公布(优先权日—1997年6月10日)，国际分类号HO5K7/20；及美国专利No.5661638号“高性能螺旋散热器(High performance spiralheat sink)”1997年8月26日公开(优先权授与日期-1995年11月3日)，国际分类号HO5K 7/20。

在美国专利No 5867365中所记述的装置结构，包括一轴向风扇，其产生一流动，流经该散热器的热交换通道。该热交换通道的大部分入口，设置得适与该轴向风扇的叶轮相对置，同时有一定数目的该通道相对于风扇轴成辐射状位置。

美国专利No.5661638还包括应用一轴向风扇。在该专利中所请求保护的装置的特定实施例，包含散热器的热交换通道的安置方式，是使该等热交换通道对于该风扇轴成中心对称形式设置。为了增加热交换面积，该热交换通过是制作成螺旋形状，并沿鼓风机旋转方向向后弯曲。在此情况下，该风扇安装在散热器体内制出的凹部中。

在上述的两种结构中，该轴向风扇可产生足够高的空气压力。然而，由于邻接风扇轴区域中的弱空气流，散热器在风扇下面的中央部分的冷却条件是不理想的。在此情况下，该散热器和电子装置(在本申请案中是处理器)会发生不均匀冷却。另外，从风扇叶轮沿轴向向外流出的空气流的能量，在此空气流进入热交换通道之前消耗在减速上并转变为运动。这个事实降低了通过该热交换通道的空气流速度，这就不可能获得有利于热交换过程的各种条件。

为产生空气流的目的，在冷却装置设计中采用离心式鼓风机，是非常少见的。

具体地说，美国专利No.5838066“半导体装置的小型化冷却风扇式散热器(Miniaturized cooling fan type heat sink forsemiconductor device)”，1998年11月17日公开(优先权日-1996年12月16日)，国际分类号HO5K 7/20，提出一种设计，是用一离心式鼓风机安装在散热器的旁侧。在本发明的一个特定的实施例中，该冷却空气流是通过该散热器的直热交换通道。

可是，将离心式鼓风机设置在散热器的旁侧会增加装置的体积。之所以如此是因为离心式鼓风机这样的设置会引起通道的入口方向和由鼓风机供应的空气流方向之间不充分的协调。空气流能量的损耗导致在热交换通道中的空气流的运动速度减低及热交换效率的下降。也有一部分的能量消耗在与包封该鼓风机的壳体的摩擦上。

与请求保护的本发明最接近的是记述于日本专利No.8-195456，标题为“电子装置冷却器(Cooler for electronicapparatus)”的发明(优先权日-1995年1月17日；专利申请公开于1996年6月30日；国际分类号HO1L 023/467)。

该装置结构包括一离心式风扇，包封在壳体中并安装在成发散式的热交换通道的上方。制作另一散热表面，以提供与一电子装置成热接触的可能性。该离心式风扇的入口面对该散热器。风扇产生一空气流，空气流流过热交换通道，然后被吸进离心式风扇的入口。

因为离心式风扇以抽吸工作，在散热器的中央部分有一区域，空气流吹送不良(此可从该专利刊出的图式中见到)。所以，散热器最热的中央部分的冷却，不很有效。这一缺点是由于散热器的不均匀冷却引起的。为避免散热器的不均匀冷却，必须提高风扇的功率。此外，该装置的高度会显得相当高，因为离心式风扇设在散热器的上面。

发明概要

要藉助在本文中请求保护的本发明来解决的工程问题，是发展一种电子装置用的冷却器，由于热交换元件的中央部分有更为有效的冷却，其可确保电子装置有更为均匀的冷却，并确保冷却装置体积的缩小。

在此提出两种解决这个问题的可选择方案。

按照第一方案本发明的要点在于如下所述。