散热器、电子设备以及冷却设备的制作方法
【专利摘要】本申请涉及散热器、电子设备以及冷却设备。在一个实施方式中，提供一种散热器（5），包括：包括用于对安装在电路板上的电子部件进行冷却的冷却剂的供给室（50A）以及与供给室分隔的排出室（50B）的集流部（50）；在集流部的高度方向上堆叠的多个管子（51），所述多个管子中的每一个的一端连接至供给室并且所述多个管子中的每一个的另一端连接至排出室，并且冷却剂从一端流动至另一端。所述多个管子包括至少包含最低的管子的第一管子（51X）、以及设置在第一管子上方并且具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子（51Y）。
【专利说明】散热器、电子设备以及冷却设备
【技术领域】
[0001]本文讨论的实施方式涉及一种散热器、一种电子设备以及一种冷却设备。
【背景技术】
[0002]用以对安装于电路板上的电子部件(零件)进行冷却的冷却设备设置于电子设备中。
[0003]散发用以对安装在电路板上的电子部件进行冷却的冷却剂的热的散热器设置在所描述的这种冷却设备中。
【发明内容】
[0004]顺带地说，在电子设备中对于散热器的安装空间经常是有限的，并且在散热器设置于有限空间中的情形下，确保足够的散热的难度增加。
[0005]因此，在散热器设置于有限空间中的情形下，期望的是增强散热器的散热，以便能够确保足够的冷却能力。
[0006]根据实施方式的一方面，一种散热器，包括:集流部，其包括用于冷却剂的供给室和与供给室分隔的排出室，冷却剂用以对安装在电路板上的电子部件进行冷却；以及在所述集流部的高度方向上堆叠的多个管子，所述多个管子中的每一个的一端连接至供给室并且所述多个管子中的每一个的另一端连接至排出室，并且冷却剂从一端流动至另一端；其中，多个管子包括至少包含最低的管子的第一管子；以及设置在所述第一管子上方并且具有大于所述第一管子的表面积的表面积的第二管子。
[0007]根据实施方式的另一方面，一种电子设备，包括:电路板；安装于电路板上的电子部件；以及用以散发用以冷却电子部件的冷却剂的热的散热器；其中，散热器具有上文所述的构造。
[0008]根据实施方式的再一方面，一种冷却设备，包括:用以散发冷却剂的热的散热器，所述冷却剂用以对安装于电路板上的电子部件进行冷却；用以向散热器传送空气的风扇；热连接至电子部件的冷却板；用以使冷却剂循环的泵；以及用以将散热器、冷却板和泵彼此连接的管道；其中，散热器具有上文所述的构造。
[0009]相应地，散热器、电子设备和冷却设备呈现的优点是，能够增强散热器的散热能力，并且，即使在散热器安装于有限空间中的情况下，也能够确保足够的冷却能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为描绘了根据本实施方式的散热器的构造的立体示意图；
[0011]图2为描绘了根据本实施方式的散热器的构造的截面示意图；
[0012]图3为描绘了根据本实施方式的散热器的集流部的构造的截面示意图；
[0013]图4为示出根据本实施方式的散热器中的冷却剂流的示意图；
[0014]图5A和5B为描绘了根据本实施方式的包括有散热器的电子设备和冷却设备的构造的示意图，其中，图5A为平面图，而图5B为沿着图5A的线A-A截取的截面图；
[0015]图6A和6B为示出由根据本实施方式的散热器产生的效果的截面示意图，其中，图6A描绘了根据本实施方式的散热器的构造，而图6B描绘了对比性示例的散热器的构造；
[0016]图7为示出根据本实施方式的第一修改方案的散热器的构造的截面示意图；
[0017]图8A和8B为描绘了由根据本实施方式的第一修改方案的散热器产生的效果的截面示意图，其中，图8A描绘了根据本实施方式的第一修改方案的散热器的构造，而图SB描绘了对比性示例的散热器的构造；
[0018]图9A和9B为描绘了根据本实施方式的第二修改方案的冷却设备和电子设备的构造的示意图，其中，图9A为平面图，而图9B为沿着图9A的线A-A截取的截面图；以及
[0019]图10为描绘了根据本实施方式的第三修改方案的散热器的构造的截面示意图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，参照图1至6B对根据本发明的实施方式的散热器、电子设备和冷却设备进行描述。
[0021]根据本实施方式的电子设备为例如服务器或台式或笔记本式(便携式)个人电脑(PC)之类的电子设施。
[0022]本电子设备例如为服务器，并且包括电路板1、安装在电路板I上的多个电子部件
2、以及用以对包括在电子部件2中的电子部件进行冷却的冷却设备3，如图5A和5B中所示。在此，通过将电路板I和冷却设备3容置在壳体4中而构造该电子设备，电路板I上安装有例如CPU2A和存储器(存储装置)2B的电子部件2，并且冷却设备3用以对作为热产生部件(发热元件；热源)且包括在安装于电路板I上的电子部件2中的CPU2A进行冷却。应注意，冷却设备3在后文中有时称作冷却单元。
[0023]冷却设备3包括散热器5、风扇6、冷却板7、泵8、箱9和管道(管线)10。在此，多个(一个或更多个)风扇、多个(一个或更多个)冷却板、多个(一个或更多个)泵、多个(一个或更多个)箱以及多个(一个或更多个)管道可作为风扇6、冷却板7、泵8、箱9以及管道10设置。另外，管道包括软管和管子等。散热器5散发冷却剂的热以便对安装在电路板I上的电子部件2 (在此，为CPU2A)进行冷却，而且散热器5接收来自冷却剂的热并且对接收的热进行福射。应注意，散热器5在后文中有时称作热交换器。风扇6朝向散热器5传送空气。应注意，风扇6在后文中有时称作冷却风扇。冷却板7热连接至电子部件2 (在此，为CPU2A)，并且接收来自电子部件2的热并将接收的热传递至冷却剂。泵8使冷却剂循环。箱9在其中积聚冷却剂。管道10例如为金属管道或柔性软管。散热器5、冷却板7、泵8和箱9通过管道10彼此连接。此外，虽然可将例如丙二醇基防冻液作为冷却剂使用，但冷却剂不限于此。应注意，虽然在此设置箱9，但本发明不限于此，并且箱9可省去。
[0024]在本实施方式中，散热器5包括如图1和2中所示的集流部50和多个管子51。在此应注意，集流部50和管子51由例如铝的金属形成。
[0025]在此，如图3中所示，集流部50包括用于冷却剂的供给室50A、与供给室50A分隔的排出室50B、进口(冷却剂进口)50C和出口(冷却剂出口)50D，进口用以允许冷却剂通过该进口流入供给室50A中，出口用以允许冷却剂通过该出口从排出室50B排出。管道10 (参照图5A和5B)连接至进口 50C和出口 50D中的每一个。平板形式的分隔壁50E设置在集流部50的内部以便在向上和向下方向上、即在高度方向上(图3中，为向上和向下方向)迂回，并且集流部50的内部空间由分隔壁50E分隔，以使供给室50A和排出室50B在向上和向下方向上交替设置。在该情形中，集流部50的供给室50A和排出室50B在向上和向下方向上以彼此偏移/移置的关系设置。
[0026]每个管子51具有平坦形，并且冷却剂流动在管子51内部。特别地，管子51包括平坦流动路径(冷却剂流动路径；流动通道)。如图3中所示，管子51的一端连接至供给室50A并且管子51的另一端连接至集流部50的排出室50B。管子51往回折叠成环路(参照图1和2)，并且冷却剂从管子51的一端流动至另一端。此外，如图1和2中所示，管子51在向上和向下方向上、即在集流部50的高度方向上以彼此偏移的关系设置。管子51单独地具有在远离集流部50的方向上彼此平行地延伸的供给室侧部51A和排出室侧部51B、以及在向上和向下方向上往回折叠成环路并延续至部5IA和5IB的回折部51C。是管子51的端的供给室侧部51A的端部与是管子51的另一端的排出室侧部51B的另一端部分别连接至集流部50的在向上和向下方向上以彼此偏移的关系设置的供给室50A和排出室50B。特别地，每个管子51的一端和另一端连接至在向上和向下方向上、即在集流部50的高度方向上彼此偏移的位置。在该情形中，如图4中所示，从集流部50的进口 50C流动至供给室50A的冷却剂从供给室50A流动至连接至供给室50A的管子51的供给室侧部51A。接着，冷却剂通过回折部51C流动至排出室侧部51B并且通过连接有排出室侧部51B的排出室50B从出口 50D排出。由于通过使用具有如上所述的这种构造的管子51能够确保管子51的长度同时实现高度的减小，因此在有限空间中能够确保宽的热辐射面积并且能够增强散热能力(冷却效率)。应注意，每个管子51在后文中有时称作散热部或流动路径部。
[0027]以上述这种方式构造的管子51在集流部50的高度方向上堆叠。特别地，通过在集流部50的高度方向上堆叠管子51，多个管子51在多个阶层处连接至集流部50。在此，多个管子51具有相等的长度。多个管子51可在集流部50的高度方向上堆叠成接触，并且可在集流部50的高度方向上堆叠成不接触。在本实施方式，多个(在此，为四个)管子51设置在集流部50的相反两侧的每一侧上。在该情形中，散热器5包括设置在设置于相反两侧的每一侧上的多个管子51之间、即设置在中央位置处的集流部50。通过以上述这种方式设置多个管子51能够增强散热。应注意，虽然多个管子51在此设置在集流部50的相反两侧的每一侧上，但本发明不限于此，并且多个管子51可另外设置在集流部50的一侧上。此夕卜，虽然设置于集流部50的相反两侧上的管子51的长度彼此相等，但本发明不限于此，并且设置在相反两侧上的管子51的长度可根据散热器5的安装空间而制成为不同。在该情形中，散热器50设置在从中央位置偏移的位置处。
[0028]此外，在本实施方式中，管子51包括散热翅片52。S卩，散热翅片52分别附接于管子51。特别地，管子51的供给室侧部51A和排出室侧部51B平行于彼此地延伸并且延伸成在向上和向下方向上处于彼此间隔的关系，并且散热翅片52设置在供给室侧部51A和排出室侧部51B之间。应注意，本发明不限于此，并且可从管子51上省去散热翅片52。然而，与不设置散热翅片52的替代性情况相比，在设置散热翅片52的情形下能够增强散热能力。
[0029]另外，在本实施方式中，如图1和3中所示，在设置于集流部50的相反两侧上的多个管子51之中的设置在最低的管子(第一管子)51X上方的其他管子(在此，为三个管子;第二管子)51Y的宽度Wy大于最低的管子5IX的宽度Wx。在该情形中，设置在最低的管子5IX上方的其他管子51Y的冷却剂流动路径的截面积大于最低的管子51X的冷却剂流动路径的截面积。以这样的方式，设置在来自多个管子51之中的最低的管子51X上方的其他管子51Y的表面积大于最低的管子51X的表面积。
[0030]应注意，虽然在本实施方式中，设置在集流部5的相反两侧中的每一侧上的多个管子51包括最低的管子(第一管子)51X以及具有大于最低的管子51X的宽度的宽度且设置在管子51X上方的其他管子(在此，为三个管子；第二管子)51Y，但本发明不限于此。例如，可应用这样的构造，其中，来自设置于集流部50的相反两侧中的每一侧上的多个管子51之中的一侧上的管子51包括最低的管子(第一管子)51X以及具有大于最低的管子51X的宽度的宽度且设置于最低的管子51X上方的其他管子(在此，为三个管子；第二管子)51Y，而另一侧上的所有管子51具有相等的宽度和相等的长度。特别地，在多个管子51设置在集流部50的相反两侧中的每一侧上的情形下，至少设置于集流部50的一侧上的多个管子51或设置于集流部50的另一侧上的多个管子51可包括至少包含最低的管子51X的第一管子以及具有大于第一管子的宽度的宽度且设置于第一管子上方的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。
[0031]在本实施方式中，集流部50构造成使得集流部的连接有设置于最低的管子5IX上方的其他管子51Y的部分的宽度大于集流部的连接有来自多个管子51之中的最低的管子51X的部分的宽度。在该情形中，集流部50的在底面上方的位置处的平行于集流部50的底面的截面积大于底面的面积。特别地，集流部50根据连接至其上的管子51的宽度而在尺寸上、即在宽度上有所不同。应注意，能够任意确定在宽度方向上(在图3中，在向左和向右的方向上)在集流部50的哪一侧上要设置具有更小宽度的管子51X，即，能够任意确定管子51X将调节至具有更大宽度的管子51Y的哪一侧。因此，能够任意确定集流部50在其宽度要被减小的部分的宽度从宽度方向上的集流部50的哪一侧减小。例如，集流部50的宽度可从与设置有集流部50的进口 50C和出口 50D的一侧相反的一侧减小(参照图3)，或者，集流部50的宽度可从设置有集流部50的进口 50C和出口 50D的一侧减小(参照图5A和5B)。
[0032]以这种方式，虽然来自多个管子51之中的最低的管子51X的宽度根据用于散热器5的安装空间(安装面积)而减小并且集流部50在连接有管子51X的部分处的宽度减小，但设置于最低的管子51X上方的其他管子51Y的宽度制成为大于最低的管子51X的宽度以使管子51Y的表面积增加。因此，在上部位置处的空白空间被有效地利用来增加散热面积以便增强散热器5的散热能力。应注意，散热器5的散热能力的增强对于冷却设备3的冷却能力的增强有重要意义。
[0033]特别地，在以如上所述的这种方式构造的散热器5中，由于管子51的宽度被集流部50的宽度限制，因此如果集流部50的宽度受限于集流部50的安装空间的约束，则管子51的宽度也是受限的，并且难以增强散热器5的散热能力。在该情形下，最低的管子51X的宽度根据散热器5的安装空间而减小并且集流部50在连接有管子51X的部分处的宽度减小，但管子51X上方的管子51Y的宽度增加，而使管子51Y的表面积增加。因此，散热器5的散热能力能够增强。特别地，虽然散热器5安装在有限空间中，但集流部50的体积增加并且管子51X上方的管子51Y的宽度增加以增加管子51Y的尺寸，从而能够增强散热器5的散热能力。
[0034]此外，由于在以如上所述的这种方式构造的散热器5中的管子51在集流部50的高度方向上往回折叠成环路并且多个管子51在集流部50的高度方向上堆叠，散热器5的尺寸易于通过增加高度(厚度)而增加。在该情形中，如上所述通过有效地利用上部位置处的空间，上部管子51的宽度增加以增加上部管子51的表面积，从而增强散热器5的散热能力。因此，能够减少堆叠的管子51的数量并且能够实现厚度和尺寸的减小。
[0035]例如，有时不可避免地减小电子设备的壳体4中散热器5的安装空间，S卩，不可避免地减小风扇6与电路板I之间的距离(参照图5A和5B)。在该情形中，不可避免地要根据散热器5的安装空间、即根据风扇6与电路板I之间的距离而减小集流部50以及散热器5的管子51的宽度。此外，如果散热器5的集流部50的宽度制成为在高度方向相等且集流部50和管子51的宽度在所有管子51的宽度保持相等的状态下在不增加堆叠的管子51的数量的情况下减小，则难以确保足够的散热能力。另一方面，如果为了确保足够的散热能力而增加堆叠的管子51的数量，则散热器5在高度方向上的尺寸增加，这是不可取的。在刚才描述的这种情形中，如果使用如上所述构造的本实施方式的散热器5，则在散热器5安装在图5A和5B所示的风扇6与电路板I之间的空间中从而防止干涉电路板I时，能够在不增加散热器5在高度方向上的尺寸的情况下确保足够的散热能力。特别地，在散热器5安装在避开电路板I的有限空间中时，能够减小散热器5的厚度(减小高度)并且能够增强散热能力。在该情形中，集流部50的上部部分——即集流部50的连接有具有增加的宽度的
管子51Y的部分-或具有增加的宽度的管子51Y延伸至电路板I上方的位置，从而覆盖
电路板I。特别地，散热器5能够安装成使得电路板I进入集流部50或管子51Y下方的空间中。
[0036]此外，例如，在要安装散热器5的区域中有时存在例如连接器之类的结构，并且在该情形中，有时不可避免地减小用于散热器5的安装空间。而且在该情形中，不可避免地要根据散热器5的安装空间类似地减小散热器5的集流部50或管子51的宽度。如果散热器5的集流部50的宽度制成为在高度方向上相等且集流部50和管子51的宽度在所有的多个管子51的宽度保持为彼此相等时在不增加堆叠的管子51的数量的情况下减小，则变得难以确保足够的散热能力。另一方面，如果为了确保足够的散热能力而增加堆叠的管子51的数量，则散热器5在高度方向上的尺寸增加，这是不可取的。在刚才描述的这种情形中，如果使用如上所述的这种方式构造的本实施方式的散热器5，则能够在不增加散热器5在高度方向上的尺寸的情况下确保足够的散热能力，同时散热器5被安装成避免其与例如连接器之类的结构的干涉。特别地，在散热器5安装在有限空间中并且避开例如连接器之类的结构时，能够实现散热器5的厚度的减小(高度的减小)并且散热能力的增强。在该情形中，集流部50的上部部分、即集流部50的连接有具有更大的宽度的管子51Y的部分延伸至例如连接器之类的结构上方的位置，从而覆盖例如连接器之类的结构。特别地，散热器5能够安装成使得例如连接器之类的结构进入集流部50或管子51Y下方的空间中。
[0037]此外，例如，如图6A和6B中所示，散热器5有时安装在电路板I上。在该情形中，如果要安装在电路板I上的电子部件2 (例如，芯片、存储器等)的密度增加，则有时变得不可避免地减小用于散热器5的安装空间。而且在该情形中，不可避免地要根据散热器5的安装空间减小散热器5的集流部50或管子51的宽度。如果散热器5的集流部50的宽度制成为在高度方向上相等且集流部50和管子51的宽度在所有的多个管子51的宽度保持为彼此相等时在不增加堆叠的管子51的数量的情况下减小，则变得难以确保足够的散热能力。另一方面，如果为了确保足够的散热能力而如图6B所示增加堆叠的管子51的数量，则散热器5在高度方向上的尺寸H增加，这是不可取的。在刚才描述的这种情形中，如果使用如上所述的这种方式构造的根据本实施方式的散热器5，即，如果如图6A中由附图标记W所表示地集流部50的上部部分的宽度以及设置于上部位置处的管子51Y的宽度增加以扩大管子51Y的表面积(散热面积)，则能够在不增加散热器5在高度方向上的尺寸H的情况下确保足够的散热能力，同时散热器5被安装在有限空间中以避免散热器5与如图6A中所示的安装在电路板I上的电子部件2 (例如，芯片、存储器等)的干涉。特别地，在散热器5安装在有限空间中从而避开电子部件2的同时，能够实现散热器5的厚度的减小(高度的减小)并且散热能力的增强。在该情形中，集流部50的上部部分、即集流部50的连接有具有更大的宽度的管子51Y的部分延伸至电子部件2上方的位置，从而覆盖电子部件2。换言之，散热器5能够在电子部件2安装于散热器5下方的空间中、即集流部50或管子51Y下方的空间中的情况下被安装。
[0038]应注意，虽然本实施方式中仅仅最低的管子51X具有减小的宽度，但本发明不限于此，并且，不仅最低的管子51X而且在管子51X上方的管子51Y可根据用于散热器5的安装空间而具有减小的宽度。特别地，从将形成为减小的宽度的最低的管子51向上相继设置的那些管子51可根据散热器5的安装空间而任意确定。因此，多个管子51包括至少包含最低的管子51X的第一管子以及具有大于第一管子的宽度的宽度且设置在第一管子上方的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。此外，根据集流部50，在集流部50的连接有第二管子的部分处的宽度大于集流部50的连接有第一管子的部分处的宽度。此外，至少设置于集流部50的一侧上的多个管子51或设置于集流部50的另一侧上的多个管子51包括至少包含最低的管子51X的第一管子以及具有大于第一管子的宽度的宽度且设置在第一管子上方的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。
[0039]由于能够通过以如上所述的这种方式构造的根据本实施方式的散热器5来实现尺寸和厚度的减小，因此能够实现电子设备或冷却设备3的尺寸和厚度的减小。因此，优选的是将根据本实施方式的散热器5与小而薄的电子设施一起使用。
[0040]相应地，根据本实施方式的散热器、电子设备和冷却设备呈现出能够增强散热器5的散热能力的优点，并且在散热器5安装在有限空间中的情况下也能够确保足够的散热能力。
[0041]应注意，本发明不限于上文具体描述的实施方式，并且能够在不脱离本发明的范围的情况下做出改变和修改。
[0042]例如，虽然在上述的实施方式中，具有大于第一管子的宽度的宽度的第二管子用作设置于至少包括最低的管子51X的第一管子上方且具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子，但本公开不限于此，并且可使用具有大于第一管子的长度的长度的第二管子。特别地，虽然在上述的实施方式中，所有的管子51的长度彼此相等并且第二管子的宽度大于第一管子的宽度，但本公开不限于此，并且所有的管子51的宽度可彼此相等而第二管子的长度制成为大于第一管子的长度。这称为第一修改方案。
[0043]例如，如图7中所示，多个(在此，为五个)管子51连接至集流部50的相反两侧中的每一侧的散热器5可构造成使得所有的管子51的宽度被设定为彼此相等并且包括第四和第五最低的层的两个管子51L (第二管子)的长度被设定为大于包括第一、第二和第三最低的管子51S的三个管子51S (第一管子)的长度。而且在该情形中，多个管子51包括至少包含最低的管子的第一管子以及设置于第一管子上方且具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子(即，具有大于第一管子的长度的长度的第二管子)。应注意，由于所有的管子51的宽度彼此相等，因此集流部50设定成使得其宽度在高度方向上相等。在此，多个(在此，为五个)管子51设置在集流部50的相反两侧中的每一侧上。在该情形中，散热器5包括位于设置在相反两侧的多个管子51之间、即位于中央位置处的集流部50。通过以如上所述的这种方式设置多个管子51，能够增强散热能力。
[0044]如果使用具有如上所述的这种构造的散热器5，则例如在散热器5设置在电路板I上并且要安装于电路板I上的电子部件2 (例如，芯片、存储器等等)的密度变得增加直至变得不可避免地减小用于散热器5的安装空间的情况下，能够在不增加散热器5在高度方向上的尺寸的情况下确保足够的散热能力，同时散热器5被安装于电路板I上以避免散热器与安装在电路板I上的电子部件2 (在此，为存储器2B)的干涉。
[0045]特别地，例如，在散热器5要安装于电路板I上的情形下，如果安装于电路板I上的电子部件2 (例如，芯片或存储器)变得密实，则有时不可避免地减小散热器5的安装空间。在该情形中，不可避免地要响应于散热器5的安装空间而减小散热器5的管子51的长度。于是，当所有的管子51的长度保持为彼此相等时，如果在不增加堆叠的管子51数量的情况下减小管子51的长度，则变得难以确保足够的散热能力。另一方面，如果为了确保足够的散热能力而如图8B所示地增加堆叠的管子51的数量，则散热器5在高度方向上的尺寸H增加，这是不可取的。在该情形中，如果采用以上述这种方式构造的本发明的散热器5，换言之，如附图标记W所表示地，如果设置于集流部50的上部部分处的管子51L的长度增加因而增加图8A中的管子51L的表面积(散热面积)，则在散热器5安装电路板I上从而散热器5不干涉安装在电路板I上的电子部件2时，在不增加散热器5在高度方向上的尺寸H的情况下确保足够的散热能力是可能的。换言之，在散热器5安装在有限空间中从而避开电子部件2时，实现散热器5的厚度的减小(高度的减小)以及散热器5的散热能力的提高是可能的。在该情形中，如图7中所示，设置在集流部50的上部部分处的管子51延伸至电子部件2上方的位置,从而覆盖电子部件2。换言之,可以在电子部件2安装于散热器5下方的空间中、即管子51L下方的空间中的情况下安装散热器5。应注意，虽然在此给出的说明采用散热器5安装成避开电子部件2的情形作为示例，但散热器5可安装成类似地避开电路板I或例如连接器之类的结构。
[0046]应注意，虽然三个管子，即，第一、第二和第三最低的管子51S形成为长度减小，但本发明不限于此，并且从第一最低的管子向上相继设置的且要形成为长度减小的那些管子51可响应于散热器5的安装空间而任意确定。因此，多个管子51包括至少包含最低的管子的第一管子以及设置在第一管子上方且具有大于第一管子的长度的长度的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。此外，虽然设置在集流部50的相反两侧中的每一侧上的多个管子51包括三个管子51S (第一管子)一即第一、第二和第三最低的管子51S，以及设置于管子51S上方且具有大于管子51S的长度的长度的其他管子51L(在此，为两个管子，即，第四和第五最低的管子)，但本发明不限于此。例如，设置于集流部50的相反两侧中的一侧上的多个管子51可包括三个管子51S (第一管子)一即第一、第二和第三最低的管子51S，以及设置于管子51S上方且具有大于管子51S的长度的长度的其他管子51L (在此，为两个管子，即，第四和第五最低的管子；第二管子)，而设置于另一侧上的所有的管子51具有相等的宽度和相等长度。特别地，在多个管子51设置在集流部50的相反两侧中的每一侧上的情形下，至少设置于集流部50的一侧上的多个管子51或设置于集流部50的另一侧上的多个管子51可包括包含最低的管子的第一管子以及设置于第一管子上方且具有大于第一管子的长度的长度的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。此外，虽然多个管子51设置在集流部50的相反两侧中的每一侧上，但本发明不限于此，并且多个管子51可设置于集流部50的一侧上。此外，虽然设置于集流部50的相反两侧上的管子51的长度在此彼此相等，但本发明不限于此，并且设置与集流部50的相反两侧上的管子51的长度可响应于散热器5的安装空间而制成为彼此不同。在该情形中，集流部50设置于从中央位置偏移的位置处。
[0047]上述的实施方式与上述的第一修改方案可以结合。特别地，与上述的实施方式的情形类似，作为设置在至少包含最低的管子的第一管子上方且具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子，可使用具有大于第一管子的宽度的宽度的第二管子，并且此外，作为设置在至少包括最低的管子的第三管子上方且具有大于第三管子的表面积的表面积的第四管子，可使用具有大于第三管子的长度的长度的第四管子。在该情形中，多个管子包括至少包含最低的管子的第一管子、设置于第一管子上方且具有大于第一管子的宽度的宽度的第二管子(S卩，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)、至少包括最低管子的第三管子以及设置于第三管子上方且具有大于第三管子的长度的长度的第四管子(即，具有大有第三管子的表面积的表面积的第四管子)。用注意，包括在第一管子中的管子与包括在第三管子中的管子可以彼此相同或者可以彼此不同。因此，包括在第二管子中的管子与包括在第四管子中的管子可以彼此相同或可以彼此不同。例如，在图7中，三个第一、第二和第三最低的管子为第三管子，并且两个第四和第五最低的管子为第四管子。在该情形中，如果仅仅第一最低的层的管子具有更小的宽度，则最低的管子也是第一管子，并且四个第二至第五最低的管子也是第二管子。
[0048]例如，在上述的实施方式中，采用了这样的电子设备作为示例:其中电路板I和冷却设备3容置在壳体4中，电路板I上安装有例如CPU2A和存储器2B之类的电子部件2，而冷却设备3用以对作为热产生部件的且包括在安装于电路板I上的电子部件2中的CPU2A进行冷却。然而，本发明不限于此。
[0049]例如，电子设备可如图9A和9B中所示通过另外方式构造成使得:电路板I和冷却设备3容置在壳体4中，电路板I上安装有例如CPU2A和芯片组2C之类的电子部件2，而冷却设备3包括用以对作为低热产生部件的且包括在安装于电路板I上的电子部件2中的芯片组2C进行冷却的第一热接收环路11以及用以对作为高热产生部件的且包括在安装于电路板I上的电子部件2中的CPU2A进行冷却的第二热接收环路12，并且在冷却设备3中热接收环路11和12连接至单个散热器5。这称为第二修改方案。在此，例如CPU2A之类的高热产生部件产生比例如芯片组2C之类的低热产生部件更大量的热。换言之，设置作为电子部件2的低热产生部件(第一电子部件)和产生更大量的热的高热产生部件(第二电子部件)。
[0050]在该情形中，冷却设备3包括散热器5、风扇6、第一热接收环路11和第二热接收环路12，并且单个散热器5可由多个(在此，为两个)热接收环路11和12共用。
[0051]在此，第一热接收环路11包括第一冷却板7A、第一泵8A、第一箱9A以及第一管道IOA0第一冷却板7A热连接至作为低热产生部件的芯片组2C，并且接收来自芯片组2C的热并将该热传递至冷却剂。因此，第一热接收环路11还可称作低热接收环路；第一冷却板7A还可称作低热产生部件冷却板；第一泵8A还可称作低热产生部件泵；第一箱9A还可称作低热产生部件箱；并且第一管道IOA还可称作低热产生部件管道。
[0052]类似地，第二热接收环路12包括第二冷却板7B、第二泵SB、第二箱9B以及第二管道10B。第二冷却板7B热连接至作为高热产生部件的CPU2A，并且接收来自CPU2A的热并将该热传递至冷却剂。因此，第二热接收环路12还可称作高热接收环路；第二冷却板7B还可称作高热产生部件冷却板；第二泵8B还可称作高热产生部件泵；第二箱9B还可称作高热产生部件箱；并且第二管道IOB还可称作高热产生部件管道。
[0053]以这种方式，冷却设备3包括作为冷却设备3的冷却板的第一冷却板和第二冷却板7B，第一冷却板7A热连接至芯片组2C，芯片组2C是低热产生部件(第一电子装置)，并且第二冷却板7B热连接至CPU2A，CPU2A是高热产生部件(第二电子装置)。特别地，冷却设备3包括作为冷却设备3的冷却板的第一冷却板7A和第二冷却板7B，第一冷却板7A热连接至芯片组2C，芯片组2C是低热产生部件(第一电子装置)，并且第二冷却板7B热连接至CPU2A，CPU2A是产生比作为低热产生部件的芯片组2C更大量的热的高热产生部件(第二电子装置)。冷却设备3还包括作为冷却设备3的泵的第一泵8A和第二泵8B，第一泵8A将冷却剂在散热器5与第一冷却板7A之间循环,并且第二泵8B将冷却剂在散热器5与第二冷却板7B之间循环。冷却设备3还包括作为冷却设备3的管道的第一管道IOA和第二管道10B，第一管道IOA连接在后文描述的第一供给室和第一排出室、第一冷却板7A、以及第一泵8A，并且第二管道IOB连接在后文描述的第二供给室和第二排出室、第二冷却板7B、以及第二泵8B。
[0054]散热器5的集流部50包括多个(在此，为两个)冷却剂进口 50CA和50CB以及多个(在此，为两个)冷却剂出口 50DA和50DB。特别地，集流部50包括连接有第一热接收环路11的第一管道IOA的第一冷却剂进口 50CA和第一冷却剂出口 50DA，以及连接有第二热接收环路12的第二管道IOB的第二冷却剂进口 50CB和第二冷却剂出口 50DB。应注意，虽然第一冷却剂进口 50CA和第一冷却剂出口 50DA以及第二冷却剂进口 50CB和第二冷却剂出口 50DB全部都设置在集流部50的一侧上，但本发明不限于为此情况，并且，例如，第一冷却剂进口 50CA和第一冷却剂出口 50DA可设置于集流部50的一侧上而第二冷却剂进口 50CB和第二冷却剂出口 50DB可设置于集流部50的另一侧上。
[0055]散热器5的集流部50包括作为集流部50的供给室的第一供给室和与第一供给室分隔的第二供给室，并且集流部50包括作为集流部50的排出室的第一排出室和与第一排出室分隔的第二排出室。在此，集流部50分隔成上侧部分50X和下侧部分50Y，并且上侧部分50X具有大于下侧部分50Y的宽度的宽度。此外，第一供给室和第一排出室设置于集流部50的下侧部分50Y中，而第二供给室和第二排出室设置于集流部50的上侧部分50X中。换言之，集流部50的下侧部分50Y包括以平板的形式在下侧部分50Y中设置成在向上和向下方向、即在高度方向上迂回的分隔壁。集流部50的下侧部分50Y的内部空间由分隔壁分隔成使得第一供给室和第一排出室在向上和向下方向上交替设置(参照图3)。在该情形中，第一供给室和第一排出室在向上和向下方向上以彼此偏移的关系设置。类似地，集流部50的上侧部分50X包括以平板的形式在上侧部分50X中设置成在向上和向下方向上、即朝向高度方向迂回的分隔壁。集流部50的上侧部分50X的内部空间由分隔壁分隔成使得第二供给室和第二排出室在向上和向下方向上交替设置(参照图3)。在该情形中，集流部50的上侧部分50X的第二供给室和第二排出室在向上和向下方向上以彼此偏移的关系设置。第一冷却剂进口 50CA设置于设置在集流部50的下侧部分50Y中的第一供给室，并且第一冷却剂出口 50DA设置于第一排出室。特别地，第一热接收环路11的第一管道IOA通过第一冷却剂进口 50CA连接至设置于集流部50的下侧部分50Y中的第一供给室，并且第一热接收环路11的第一管道IOA通过第一冷却剂出口 50DA连接至第一排出室。此外，第二冷却剂进口 50CB设置于设置在集流部50的上侧部分50X中的第二供给室，并且第二冷却剂出口 50DB设置于第二排出室。特别地，第二热接收环路12的第二管道IOB通过第二冷却剂进口 50CB连接至设置于集流部50的上侧部分50X中的第二供给室，并且第二热接收环路12的第二管道IOB通过第二冷却剂出口 50DB连接至第二排出室。应注意，由于第一热接收环路11为低热产生部件热接收环路，因此集流部50的下侧部分50Y还称作低热产生部件区域。此外，由于第二热接收环路12为高热产生部件热接收环路，因此集流部50的上侧部分50X还称作高热产生部件区域。
[0056]此外，两个管子51 (第一管子)连接至集流部50的下侧部分50Y，并且两个管子51 (第二管子)也连接至集流部50的上侧部分50X。特别地，连接至集流部50的下侧部分50Y的两个管子51 (第一管子)中的每一个的一端连接至第一供给室并且两个管子51 (第一管子)中的每一个的另一端连接至第一排出室，并且连接至集流部50的上侧部分50X的两个管子51 (第二管子)中的每一个的一端连接至第二供给室并且两个管子51 (第二管子)中的每一个的另一端连接至第二排出室。连接至集流部50的上侧部分50X的两个管子51(第二管子)具有比连接至集流部50的下侧部分50Y的两个管子51 (第一管子)的宽度更大的宽度。而且在该情形中，多个管子51包括至少包含最低的管子的第一管子以及设置于第一管子上方且具有大于第一管子的宽度的宽度的第二管子(即，具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子)。应注意，由于集流部50的下侧部分50Y为低热产生部件区域，因此连接至下侧部分50Y的管子51 (第一管子)还称作低热产生部件管子。同时，由于集流部50的上侧部分50X为高热产生部件区域，因此连接至上侧部分50X的管子51 (第二管子)还称作高热产生部件管子。应注意，以这种方式构造的散热器5能够认为是块体，包括集流部50的下侧部分50Y和连接至下侧部分50Y且具有更小宽度的管子51 (第一管子)的低热产生部件散热器、与包括集流部50的上侧部分50X和连接至上侧部分50X且具有更大宽度的管子51 (第二管子)的高热产生部件散热器竖向堆叠于该块体中。
[0057]以这种方式，连接至集流部50的上侧部分50X的管子51具有比连接至集流部50的下侧部分50Y的管子51的宽度更大的宽度，并且连接至集流部50的上侧部分50X的管子51具有更高的散热能力。因此，作为高热产生部件热接收环路的第二热接收环路12连接至集流部50的连接有具有更高的散热能力的管子51的上侧部分50X，而作为低热产生部件热接收环路的第一热接收环路11连接至集流部50的连接有具有更低的散热能力的管子51的下侧部分50Y。因此，在产热的量上有所不同的电子部件2 (热源；在此为CPU2A和芯片组2C)能够根据产热的量而被冷却。换言之，通过使用散热能力不同的管子51对产热的量不同的电子部件2进行散热，能够实现根据产热的量的冷却。
[0058]应注意，虽然采用多个热接收环路11和12连接至上述实施方式的散热器5的冷却设备3以及包括该冷却设备3的电子设备作为示例对本第二修改方案进行描述，但本发明不限于此。例如，以另外方式构造第二修改方案也是可能的，例如构造为这样的冷却设备一在该冷却设备中多个热接收环路连接至上述第一修改方案的散热器5、以及构造为包括这样的冷却设备的电子设备。
[0059]此外，例如，如图10中所示，上述实施方式的散热器5可构造成使得多个管子51具有基于空气流量或流速而变化的表面积(在此，为宽度)。这称为第三修改方案。在此，在下部区域中，电子部件2等被安装并因此存在许多障碍物，并且因此，空气流量或空气流速低，并且由于空间向上增加，因此空气流量或空气流速增加。因而，管子51构造成使得设置在更高位置处的管子51根据空气流量或空气流速而具有更大的表面积(在此，为更大的宽度)。由于以这种方式电子设备的壳体4中的空气的流动不均匀，因此通过根据空气流量或空气流速而改变其中的管子51的表面积(在此，为宽度)而能够有效地利用空气流。应注意，在上述的第一修改方案的散热器5中，多个管子51可形成为使得其具有基于空气流量或空气流速变化的长度(表面积)。而且在该情形中，管子51包括至少包含最低的管子的第一管子，以及设置在第一管子上方且具有大于第一管子的表面积的表面积的第二管子。应注意，可结合上述的第三修改方案的构造和第二修改方案的构造。
【权利要求】
1.一种散热器，包括: 集流部，所述集流部包括用于冷却剂的供给室和与所述供给室分隔的排出室，所述冷却剂用以冷却安装于电路板上的电子部件；以及 多个管子，所述多个管子在所述集流部的高度方向上堆叠，所述多个管子中的每一个的一端连接至所述供给室并且所述多个管子中的每一个的另一端连接至所述排出室，并且所述冷却剂从所述一端流动至所述另一端；其中 所述多个管子包括: 第一管子，所述第一管子至少包括最低的管子；以及 第二管子，所述第二管子设置于所述第一管子上方并且所述第二管子的表面积大于所述第一管子的表面积。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中，所述第二管子的宽度大于所述第一管子的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的散热器，其中，所述第二管子的长度大于所述第一管子的长度。
4.根据权利要求1所述的散热器，其中，所述多个管子包括: 第三管子，所述第三管子至少包括最低的管子；以及 第四管子，所述第四管子设置于所述第三管子上方并且所述第四管子的表面积大于所述第三管子的表面积； 所述第二管子的宽度大于所述第一`管子的宽度；并且 所述第四管子的长度大于所述第三管子的长度。
5.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，所述集流部的连接有所述第二管子的部分的宽度大于所述集流部的连接有所述第一管子的另一部分的宽度。
6.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，在所述集流部中，所述供给室与所述排出室在所述高度方向上交替设置；并且 所述多个管子中的每一个的所述一端与所述另一端在所述集流部的高度方向上连接至彼此偏移的位置。
7.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，所述集流部包括作为所述供给室的第一供给室和第二供给室，所述第二供给室与所述第一供给室分隔，并且所述集流部包括作为所述排出室的第一排出室和第二排出室，所述第二排出室与所述第一排出室分隔； 所述第一管子的一端连接至所述第一供给室并且所述第一管子的另一端连接至所述第一排出室；并且 所述第二管子的一端连接至所述第二供给室并且所述第二管子的另一端连接至所述第二排出室。
8.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，所述多个管子设置于所述集流部的相反两侦牝并且设置于所述集流部的一侧的管子和设置于所述集流部的另一侧的管子中的至少一者包括所述第一管子和所述第二管子。
9.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，所述多个管子的表面积基于空气流量或空气流速而被改变。
10.根据权利要求2或4所述的散热器，其中，所述多个管子中的每一个具有散热翅片。
11.一种电子设备，包括: 电路板； 安装于所述电路板上的电子部件；以及 散热器，所述散热器用以散发用以冷却所述电子部件的冷却剂的热；其中 所述散热器包括: 集流部，所述集流部包括用于冷却剂的供给室和与所述供给室分隔的排出室；以及多个管子，所述多个管子在所述集流部的高度方向上堆叠，所述多个管子中的每一个的一端连接至所述供给室并且所述多个管子中的每一个的另一端连接至所述排出室，并且所述冷却剂从所述一端流动至所述另一端； 所述多个管子包括: 第一管子，所述第一管子至少包括最低的管子；以及 第二管子，所述第二管子设置于所述第一管子上方并且所述第二管子的表面积大于所述第一管子的表面积。
12.根据权利要求11所述的电子设备，还包括: 风扇，所述风扇用以向所述散热器传送空气； 冷却板，所述冷却板热连接至所述电子部件；` 泵，所述泵用以使所述冷却剂循环；以及 管道，所述管道用以将所述供给室、所述排出室、所述冷却板和所述泵彼此连接。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述集流部包括作为所述供给室的第一供给室和第二供给室，所述第二供给室与所述第一供给室分隔，并且所述集流部包括作为所述排出室的第一排出室和第二排出室，所述第二排出室与所述第一排出室分隔； 所述第一管子的一端连接至所述第一供给室并且所述第一管子的另一端连接至所述第一排出室；并且 所述第二管子的一端连接至所述第二供给室并且所述第二管子的另一端连接至所述第二排出室； 所述电子设备还包括: 作为所述电子部件的第一电子部件和第二电子部件，所述第二电子部件的热值高于所述第一电子部件的热值； 作为所述冷却板的第一冷却板和第二冷却板，所述第一冷却板热连接至所述第一电子部件，所述第二冷却板热连接至所述第二电子部件； 作为所述泵的第一泵和第二泵，所述第一泵用以使所述冷却剂在所述散热器与所述第一冷却板之间循环，所述第二泵用以使所述冷却剂在所述散热器与所述第二冷却板之间循环；以及 作为所述管道的第一管道和第二管道，所述第一管道用以将所述第一供给室、所述第一排出室、所述第一冷却板和所述第一泵彼此连接，所述第二管道用以将所述第二供给室、所述第二排出室、所述第二冷却板和所述第二泵彼此连接。
14.一种冷却设备，包括: 散热器，所述散热器用以散发冷却剂的热，所述冷却剂用以冷却安装于电路板上的电子部件；风扇，所述风扇用以向所述散热器传送空气； 冷却板，所述冷却板热连接至所述电子部件； 泵，所 述泵用以使所述冷却剂循环；以及 管道，所述管道用以将所述散热器、所述冷却板和所述泵彼此连接；其中 所述散热器包括: 集流部，所述集流部包括用于所述冷却剂的供给室和与所述供给室分隔的排出室；以及 多个管子，所述多个管子在所述集流部的高度方向上堆叠，所述多个管子中的每一个的一端连接至所述供给室并且所述多个管子中的每一个的另一端连接至所述排出室，并且所述冷却剂从所述一端流动至所述另一端； 所述多个管子包括: 第一管子，所述第一管子至少包括最低的管子；以及 第二管子，所述第二管子设置于所述第一管子上方并且所述第二管子的表面积大于所述第一管子的表面积。
15.根据权利要求14所述的冷却设备，其中，所述集流部包括作为所述供给室的第一供给室和第二供给室，所述第二供给室与所述第一供给室分隔，并且所述集流部包括作为所述排出室的第一排出室和第二排出室，所述第二排出室与所述第一排出室分隔； 所述第一管子的一端连接至所述第一供给室并且所述第一管子的另一端连接至所述第一排出室；并且 所述第二管子的一端连接至所述第二供给室并且所述第二管子的另一端连接至所述第二排出室； 所述冷却设备还包括: 作为所述冷却板的第一冷却板和第二冷却板，所述第一冷却板热连接至第一电子部件，并且所述第二冷却板热连接至第二电子部件，所述第二电子部件的热值高于所述第一电子部件的热值； 作为所述泵的第一泵和第二泵，所述第一泵用以使所述冷却剂在所述散热器与所述第一冷却板之间循环，并且所述第二泵用以使所述冷却剂在所述散热器与所述第二冷却板之间循环；以及 作为所述管道的第一管道和第二管道，所述第一管道用以将所述第一供给室、所述第一排出室、所述第一冷却板和所述第一泵彼此连接，并且所述第二管道用以将所述第二供给室、所述第二排出室、所述第二冷却板和所述第二泵彼此连接。
【文档编号】H05K7/20GK103687440SQ201310407389
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】青木亨匡, 铃木真纯, 魏杰 申请人:富士通株式会社