[发明专利]用于冷却发热部件的冷却单元以及具有冷却单元的电子设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有申请日为2000年12月27日的日本专利申请2000-398100的优先权，此处对其全文引用作为参考。发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种对发热部件如半导体组件进行强制冷却的冷却单元，以及使用该冷却单元的电子设备。

2.相关技术的说明

便携式计算机包括处理多媒体数据如字符、声音以及图像的微处理器。当这种微处理器的工作速度以及所需的功能增加的时候其消耗的电能会增加。其工作产生的热量与消耗的电能成正比增加。因此，为了使便携式计算机可靠地工作，必须加强微处理器的散热效率。

基于此，通常的便携式计算机都使用一个冷却单元对微处理器进行强制冷却。该冷却单元包括一个散热器以及一个电动风扇。该散热器与微处理器热连接在一起。该电动风扇向散热器提供冷却空气。

散热器具有一个冷却空气通道以及多个散热片。冷却空气通过冷却空气通道流动。散热片暴露在冷却空气通道中。流过冷却空气通道的空气对散热片进行强制冷却。这样，通过散热片和冷却空气之间的热交换，从微处理器传递给散热器的大多数热量就散发了。

在传统的冷却单元中，流过冷却空气通道的冷却空气是从微处理器带走热量的主要冷却剂。微处理器的冷却效率主要取决于电动风扇提供空气的能力。换句话说，微处理器的冷却效率是与冷却空气的流速成比例的。流速越高，微处理器的冷却效率越高。另一方面，冷却空气的流速越高，电动风扇的转动速度也越高。风扇的转速高则会增加风扇产生的噪音。

为了提高微处理器的冷却效率，同时为了控制电动风扇的噪音，调整冷却空气的流速和散热片的数量以及将散热片设计成适当的形状是重要的。

散热片与传统的散热器的主体是通过铸造形成一体的。暴露在冷却空气通道中的散热片的数量以及布置的位置都是固定的。而为了以适当的流速来提供冷却空气，散热片的数量以及位置都不能改变。因此，在控制风扇的噪音的同时就不能以最佳的效率将微处理器的热量散去。

为了提供根据散热片的数量和位置变化的冷却单元，必须准备大量铸造模具。但这会增加冷却单元的制造成本。

发明概述

本发明是基于上述问题而提出的。本发明的第一个目的是提供一种很容易根据发热部件产生的热量获得合适的冷却效率的冷却单元。第二个目的是提供一种具有该冷却单元的电子设备。

为了实现第一个目的，根据本发明第一方面的一种冷却单元包括：一个与发热部件热连接并具有一个冷却空气通道的主体；一个向冷却空气通道提供冷却空气的风扇；以及多个暴露在冷却空气通道中并用来导热的热交换元件。每个热交换元件可拆卸地固定在主体上并与主体热连接。

为了实现第二个目的，根据本发明第二方面的一种电子设备包括：一个装有一发热部件的壳体；一个位于该壳体中并对该发热部件冷却的冷却单元。该冷却单元包括一个从该发热部件接收热量的主体，一个位于该主体中并接收冷却空气的冷却空气通道，以及多个暴露在冷却空气通道中并用来导热的热交换元件。每个热交换元件可拆卸地固定在主体上并与主体热连接。

与冷却空气接触的热交换元件可拆卸地固定在主体上。这样一来，使用的热交换元件的数量和位置就可以根据冷却空气的流速以及冷却空气在冷却空气通道中的流速分布来自由改变。

这样，热交换元件对冷却空气流动的阻碍程度就可以根据冷却空气的流速加以调整。这使得不但可以根据通道中的冷却空气的流速、而且还可以根据发热部件产生的热量的多少来获得冷却单元的最佳冷却能力。

为了实现上述的第一个目的，根据本发明第三方面的一种冷却单元包括：一个与发热部件热连接并具有一个冷却空气通道的主体；一个向冷却空气通道提供冷却空气的风扇；以及多个暴露在冷却空气通道中并用来导热的热交换元件。每个热交换元件包括一个柱状部件以及多个散热部件。该柱状部件可拆卸地固定在主体上并与主体热连接。该散热部件从柱状部件的圆周表面向外突出并在柱状部件的轴向上隔开布置。该热交换元件具有这样一种位置关系，即它的散热部件与其它的热交换元件的散热部件重叠。

根据本发明的第一和第二方面所述的冷却单元，热交换元件的数量和位置可以根据冷却空气的流速以及冷却空气在冷却空气通道中的流速分布来自由改变。另外，还可以准备各种形式的热交换元件，每个热交换元件具有一个直径不同的柱状部件以及形状不同的散热部件。在这种情况下，根据冷却空气在冷却空气通道中的流速来选择任一种型式的热交换元件可固定在主体上。