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电子设备

文献发布时间:2023-06-19 19:33:46


电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备。

背景技术

在现有技术中,作为构造成对安装至电子设备上的半导体器件(例 如,CPU等)的发热部件进行冷却的设备,提出了构造为通过使用工 作流体的相变来传热的热管(例如,参照专利文献1和2)。

作为热管的示例,已知一种环路式热管,其包括构造成通过发热 部件的热量来蒸发工作流体的蒸发器和构造成对蒸发的工作流体进行 冷却和冷凝的冷凝器,其中通过构造成形成环形流路的液体管和蒸气 管使蒸发器和冷凝器连接。在环路式热管中,工作流体在环形流路中 沿一个方向流动。

引文列表

专利文献

专利文献1:JP6291000B

专利文献2:JP6400240B

发明内容

与此同时,在环路式热管中,期望能够根据使用情况、使用环境 等来改变散热性能(冷却性能),并且在此方面,仍然存在改善空间。

某些实施例提供了一种电子设备。

该电子设备包括:

环路式热管,其包括环形流路,在环形流路中封闭有工作流体;

第一磁体,其设置于环路式热管;

散热板,其能够与环路式热管可导热地连接;

第二磁体,其设置于散热板并且设置成面向第一磁体;以及

支撑构件,其可移动地支撑散热板,使得环路式热管和散热板之 间的距离能够响应于第一磁体的磁力的变化而发生变化。

根据本发明的一个方面,展示了能够改变散热性能的效果。

附图说明

图1A是示出了一个实施例的电子设备的示意性截面图(沿图3 中的线1-1截取的截面图)。

图1B是图1A所示的电子设备的一部分的放大截面图。

图2是示出了一个实施例的电子设备的示意性截面图。

图3是示出了一个实施例的电子设备的示意性平面图。

图4是示出了一个实施例的电子设备的示意性截面图。

图5是示出了变型实施例的电子设备的示意性截面图。

图6是示出了变型实施例的电子设备的示意性截面图。

图7是示出了变型实施例的电子设备的示意性截面图。

图8是示出了变型实施例的电子设备的示意性截面图。

图9是示出了变型实施例的电子设备的示意性截面图。

图10是示出了变型实施例的电子设备的示意性平面图。

具体实施方式

以下,将参照附图对一个实施例进行描述。

应注意的是,为了方便起见,在附图中,特征部分被放大以便易 于理解特征,并且各个构成元件的尺寸比例在各个图中可以不同。此 外,在截面图中,一些构件的阴影以缎面形式示出,并且省略一些构 件的阴影,以便易于理解每个构件的截面结构。在各个图中,示出了 彼此正交的X轴、Y轴和Z轴。在以下描述中,为了方便起见,将沿 X轴延伸的方向称为“X轴方向”,将沿Y轴延伸的方向称为“Y轴 方向”,并且将沿Z轴延伸的方向称为“Z轴方向”。应注意的是, 在本说明书中,“俯视”是指沿Z轴方向观察目标对象,并且“平面 形状”是指沿Z轴方向观察到的目标对象的形状。

(电子设备的整体构造M1)

如图1A和图2所示,电子设备M1包括环路式热管10、能够与 环路式热管10的外表面可导热地连接的散热板30、以及构造成可移动 地支撑散热板30的支撑构件40。电子设备M1包括设置在环路式热管 10中的第一磁体50和设置在散热板30中的第二磁体60。电子设备 M1包括例如导热构件70和壳体80,导热构件70设置在环路式热管 10与散热板30之间。

如图3和图4所示,电子设备M1包括例如与环路式热管10可导 热地连接的发热部件16。如图4所示,电子设备M1包括例如安装有 发热部件16的布线基板19。电子设备M1例如是安装有发热部件16 以及冷却发热部件16的设备的电子设备。已知一种热管作为该冷却发 热部件16的设备,该热管构造成通过使用工作流体的相变来传输热量。 可以例示环路式热管10作为热管的示例。

如图1A和图2所示,在电子设备M1中,散热板30由支撑构件 40可移动地支撑,使得环路式热管10的外表面和散热板30之间的距 离可以响应于第一磁体50的磁力变化而发生变化。此时,散热板30 支撑为在散热板与环路式热管10的外表面可导热地连接的状态(参照 图1A)和散热板不与环路式热管10的外表面可导热地连接的状态(参 照图2)之间沿Z轴方向可移动。

(壳体80的构造)

壳体80形成为盒形。壳体80具有例如多个壁部81。应注意的是, 在图1A和图2中,仅示出了多个壁部81中的一个壁部81。壳体80 具有由多个壁部81封闭的结构。壳体80构造成容纳例如电子部件(诸 如发热部件16(参照图4)和布线基板19(参照图4))、环路式热 管10、散热板30、支撑构件40、第一磁体50、第二磁体60和导热构 件70。

(环路式热管10的构造)

如图3所示,环路式热管10包括蒸发器11、蒸气管12、冷凝器 13和液体管14。

通过蒸气管12和液体管14使蒸发器11和冷凝器13连接。蒸发 器11具有使工作流体C蒸发以产生蒸气Cv的功能。蒸发器11中产生 的蒸气Cv经由蒸气管12被送至冷凝器13。冷凝器13具有使工作流 体C的蒸气Cv冷凝的功能。冷凝的工作流体C经由液体管14被送至蒸发器11。蒸气管12和液体管14构造成形成环形流路15,通过该环 形流路15使工作流体C或蒸气Cv流动。在流路15中,封闭有工作流 体C。

蒸气管12例如由细长管体形成。液体管14例如由细长管体形成。 在本实施例中,例如,蒸气管12和液体管14在长度方向上的尺寸(即, 长度)相同。应注意的是,蒸气管12的长度和液体管14的长度可以 彼此不同。例如,蒸气管12的长度可以短于液体管14的长度。此处, 在本说明书中,蒸发器11、蒸气管12、冷凝器13和液体管14的“长 度方向”是与工作流体C或蒸气Cv在各个构件中流动的方向(参照附 图中的箭头)一致的方向。另外,在本说明书中,“相同”不仅包括 比较目标完全相同的情况,而且包括由于尺寸公差等的影响而在比较 目标之间存在微小差异的情况。

如图4所示,蒸发器11固定成与发热部件16紧密接触。例如, 蒸发器11固定至发热部件16的上表面。蒸发器11具有例如多个(在 本实施例中为四个)附接孔11X。每个附接孔11X形成为在厚度方向 (此处为Z轴方向)上穿透蒸发器11。通过例如插入各个附接孔11X的螺钉17和拧至该螺钉17上的螺母18将蒸发器11固定至布线基板 19上。发热部件16安装在布线基板19上。发热部件16通过例如凸块 16A安装在布线基板19上。蒸发器11的下表面与发热部件16的上表 面紧密接触。作为发热部件16,例如,可以使用诸如CPU(中央处理 单元)芯片或GPU(图形处理单元)芯片等半导体器件。

如图3所示,通过由发热部件16产生的热量使蒸发器11中的工 作流体C蒸发,并且因此产生蒸气Cv。经由蒸气管12将蒸发器11中 产生的蒸气Cv引入冷凝器13。

例如,蒸气管12具有在俯视时设置在与蒸发器12的长度方向正 交的宽度方向上的两侧的一对管壁12w,以及设置在该对管壁12w之 间的流路12r。流路12r形成为与蒸发器11的内部空间连通。流路12r 是环形流路15的一部分。

例如,冷凝器13具有面积增加以用于散热的散热板13p和设置在 该散热板13p中的流路13r。流路13r具有形成为与流路12r连通并且 沿Y轴方向延伸的流路r1、从流路r1弯曲并且沿X轴方向延伸的流路 r2、以及从流路r2弯曲并且沿Y轴方向延伸的流路r3。流路13r(流 路r1至r3)是环形流路15的一部分。冷凝器13具有在俯视时设置在 与流路13r(即,流路r1至r3)的长度方向正交的方向上的两侧的管 壁13w。经由蒸气管12引入的蒸气Cv在冷凝器33中冷凝。在冷凝器 13中冷凝的工作流体C通过液体管14被引导至蒸发器11。

例如,液体管14具有在俯视时设置在与液体管14的长度方向正 交的宽度方向上的两侧的一对管壁14w,以及设置在该对管壁14w之 间的流路14r。流路14r形成为与冷凝器13的流路13r(具体地,流路 r3)和蒸发器11的内部空间连通。流路14r是环形流路15的一部分。

在环路式热管10中,由发热部件16产生的热量被传递至冷凝器 13,并且在冷凝器13中消散。由此,发热部件16被冷却,并且发热 部件16的温度上升被抑制。

此处,作为工作流体C,优选使用具有高蒸气压和高蒸发潜热的 流体。通过使用这种工作流体C,能够通过蒸发潜热来有效冷却发热 部件16。作为工作流体C,例如可以使用氨、水、氟利昂、醇、丙酮 等。

(冷凝器13的具体结构)

图1A和图2示出了沿图3的线1-1截取的环路式热管10的截面。 该截面是与工作流体C在冷凝器13和液体管14中流动的方向正交的 平面。

如图1A和图2所示,冷凝器13具有例如三层金属层21、22和 23堆叠的结构。换言之,冷凝器13具有作为内金属层的金属22堆叠 在作为一对外金属层的金属层21和23之间的结构。本实施例的冷凝 器13的内金属层仅由一个金属层22构造。

金属层21至23中的每一个是具有优良导热性的铜(Cu)层。通 过诸如扩散结合、压力焊接、摩擦压力焊接和超声波结合等固相结合 将多个金属层21至23彼此直接结合。应注意的是,在图1A、图1B 和图2中,为了易于理解,通过实线来标识金属层21至23。例如,当 通过扩散结合使金属层21至23为一体时,各个金属层21至23的界 面可能丢失,并且边界可能不清楚。如本文所用,固相结合是这样的 方法:在不使处于固相(固体)状态的结合目标对象熔化的情况下, 加热并且软化该结合目标对象,然后对该结合目标对象进行进一步加热、塑性变形和结合。应注意的是,金属层21至23不局限于铜层, 并且还可以由不锈钢、铝、镁合金等形成。另外,对于堆叠金属层21 至23中的一些,还可以使用与其它金属层不同的材料。例如,金属层 21至23中的每一个的厚度可以设定为约50μm至200μm。应注意的是, 金属层21至23中的一些可以各自形成为具有与其它金属层不同的厚 度,并且所有金属层可以形成为具有彼此不同的厚度。

如图1B所示,冷凝器13由在Z轴方向上堆叠的金属层21至23 构造,并且具有流路13r和设置在流路13r的在Y轴方向上的两侧的一 对管壁13w。

金属层22堆叠在金属层21和金属层23之间。金属层22的上表 面与金属层21结合。金属层22的下表面与金属层23结合。金属层22 具有在厚度方向上穿透金属层22的通孔22X,以及设置在通孔22X的 在Y轴方向上的两侧的一对管壁22w。通孔22X构成流路13r。

金属层21堆叠在金属层22的上表面上。金属层21具有在俯视时 设置在与管壁22w重叠的位置处的管壁21w,以及在俯视时设置在与 流路13r重叠的位置处的上壁21u。管壁21w的下表面与管壁22w的 上表面结合。上壁21u设置在一对管壁21w之间。上壁21u的下表面 在流路13r中露出。换言之,上壁21u构成流路13r。

金属层23堆叠在金属层22的下表面上。金属层23具有在俯视时 设置在与管壁22w重叠的位置处的管壁23w,以及在俯视时设置在与 流路13r重叠的位置处的下壁23d。管壁23w的上表面与管壁22w的 下表面结合。下壁23d设置在一对管壁23w之间。下壁23d的上表面 在流路13r中露出。换言之,下壁23d构成流路13r。

流路13r由金属层22的通孔22X构造。流路13r由通孔22X的内 壁表面、上壁21u的下表面以及下壁23d的上表面围绕的空间形成。

各个管壁13w例如由金属层21的管壁21w、金属层22的管壁22w 以及金属层23的管壁23w构造。

如图1A所示,冷凝器13具有面向散热板30的第一面向表面13A。 第一面向表面13A由例如冷凝器13中的金属层21的上表面构造。应 注意的是,在本说明书中,“面向”表示表面或构件位于彼此面对的 位置处,并且不仅包括该表面或构件位于彼此完全面对的位置处的情 况,而且包括该表面或构件位于彼此部分面对的位置处的情况。此外, 在本说明书中,“面向”包括不同于两个部件的构件介于该两个部件 之间的情况和没有构件介于两个部件之间的情况。

(蒸气管12的构造)

与图1A、图1B和图2中所示的冷凝器13类似,图3中所示的蒸 气管12由三个堆叠的金属层21至23形成(参照图1A和图2)。例 如,在蒸气管12中,通过形成在厚度方向上穿透作为内金属层的金属 层22的通孔来形成流路12r。

(液体管14的构造)

如图1A和图2所示,与冷凝器13类似,液体管14由三个堆叠 的金属层21至23形成。在液体管14中,通过形成在厚度方向上穿透 作为内金属层的金属层22的通孔22Y来形成流路14r。液体管14具有 设置在流路14r的两侧的一对管壁14w。每个管壁14w不形成有孔或槽部。例如,液体管14可以具有多孔(孔隙)体。多孔体构造成例如 具有从作为内金属层的金属层22的上表面凹入的第一有底孔、从金属 层22的下表面凹入的第二有底孔、以及通过使第一有底孔和第二有底 孔彼此部分连通而形成的孔隙。多孔体构造成例如通过在多孔体20中 产生的毛细管力将在冷凝器13中冷凝的工作流体C引导至蒸发器(参 照图3)。另外,虽然未图示,但液体管14设置有注入工作流体C的 注入口(参照图3)。然而,注入口通过密封构件封闭,使得环路式热 管10的内部保持气密。

(蒸发器11的构造)

与图1A、图1B和图2中所示的冷凝器13类似,图3中所示的蒸 发器11由三个堆叠的金属层21至23形成(参照图1A和图2)。例 如,与液体管14类似,蒸发器11可以具有多孔体。例如,在蒸发器 11中,设置在蒸发器11中的多孔体形成为梳齿形。在蒸发器11中, 未设置多孔体的区域具有空间。

通过这种方式,环路式热管10由三个堆叠的金属层21至23构造 (参照图2)。应注意的是,堆叠金属层的数量不局限于三层,并且可 以是四层或更多层。

(第一磁体50的构造)

第一磁体50设置在环路式热管10的冷凝器13中。冷凝器13设 置有例如多个(在本实施例中为六个)第一磁体50。例如,第一磁体 50中的每一个埋入在冷凝器13中。例如,第一磁体50中的每一个埋 入在冷凝器13的管壁13w中。换言之,例如,第一磁体50中的每一个设置成在俯视时不与流路15(具体为流路13r)重叠。第一磁体50 例如设置在一对管壁13w的两侧。

如图1B所示,例如,第一磁体50中的每一个设置成在厚度方向 (此处为Z轴方向)上穿透冷凝器13的管壁13w。例如,管壁13w设 置有在厚度方向上穿透管壁13w的多个通孔13X。例如,第一磁体50 中的每一个容纳在对应的通孔13X中。例如,第一磁体50中的每一个的侧表面与对应的通孔13X的内表面紧密接触。例如,第一磁体50中 的每一个的侧表面与对应的通孔13X的内表面在第一磁体50的在周向 上的整个外周上紧密接触。应注意的是,第一磁体50中的每一个的侧 表面和对应的通孔13X的内表面可以彼此直接接触,或者可以经由粘 合构件等彼此接触。第一磁体50中的每一个的上表面例如从金属层21 的上表面(即,第一面向表面13A)露出。例如,第一磁体50中的每 一个的上表面形成为与第一面向表面13A齐平。例如,第一磁体50中 的每一个的下表面从金属层23的下表面露出。例如,第一磁体50中 的每一个的下表面形成为与金属层23的下表面齐平。

第一磁体50中的每一个的平面形状可以形成为具有任意形状和 尺寸。如图3所示,本实施例的第一磁体50中的每一个的平面形状形 成为圆形。多个第一磁体50沿与冷凝器13的厚度方向(此处为Z轴 方向)正交的平面方向的一个方向(此处为X轴方向)并排设置。例 如,多个第一磁体50在X轴方向上彼此间隔设置。在本实施例的冷凝 器13中,在流路13r(具体为流路r2)在Y轴方向上的两侧的每一侧, 三个第一磁体50在X轴方向上彼此间隔设置。设置在一个管壁13w 上的第一磁体50和设置在另一个管壁13w上的第一磁体50设置成在 Y轴方向上从两侧将流路13r夹在它们之间。例如,设置在一个管壁 13w上的第一磁体50和设置在另一个管壁13w上的第一磁体50设置 在X轴方向上的相同位置处。应注意的是,设置在一个管壁13w上的 第一磁体50和设置在另一个管壁13w上的第一磁体50可以设置在X 轴方向上彼此不同的位置处。

作为第一磁体50,可以例如使用铁氧体磁体、钕磁体等。作为第 一磁体50,例如优选使用具有相对较大归因于热的退磁(磁力减小) 的磁体,即,具有相对较大的热退磁。本实施例的第一磁体50是具有 较大热退磁的铁氧体磁体。

(散热板30的构造)

如图1A所示,散热板30设置成面向环路式热管10的冷凝器13。 即,散热板30在俯视时设置在与冷凝器13重叠的位置处。例如,散 热板30设置成可以与冷凝器13的第一面向表面13A可导热地连接。 例如,散热板30形成为平板形状。例如,散热板30在俯视时具有矩形形状。例如,散热板30的平面形状形成为大于冷凝器13的平面形 状。散热板30还称为散热器。例如,当散热板30与冷凝器13的第一 面向表面13A可导热地连接时,散热板30具有分散来自冷凝器13的 热密度的功能。

作为散热板30的材料,例如可以使用具有良好导热性的材料。作 为散热板30,可以使用由铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)或其合金制 成的基板。作为散热板30,例如,还可以使用由陶瓷(诸如氧化铝或 氮化铝)制成的基板,或者使用由绝缘材料或具有高导热性的半导体 材料(诸如硅)制成的基板。应注意的是,散热板30的厚度可以例如 设定为约500μm至1000μm。例如,散热板30的厚度形成为厚于环路 式热管10的总厚度。

散热板30具有面向冷凝器13的第一面向表面13A的第二面向表 面30A(此处为下表面),以及在散热板30的厚度方向(此处为Z轴 方向)上设置在第二面向表面30A的相反侧的相反表面30B(此处为 上表面)。第二面向表面30A在Z轴方向上面向第一面向表面13A。第二面向表面30A经由例如导热构件70可以与第一面向表面13A可 导热地连接。

(第二磁体60的构造)

第二磁体60设置在散热板30中。散热板30例如设置有多个第二 磁体60。散热板30设置有与第一磁体50相同数量(此处为六个)的 第二磁体60。例如,第二磁体60中的每一个埋入在散热板30中。第 二磁体60中的每一个设置成在Z轴方向上面向对应的第一磁体50。第 二磁体60中的每一个的平面形状可以形成为具有任意形状和尺寸。例 如,与第一磁体50的平面形状类似,第二磁体60中的每一个的平面 形状形成为圆形。

例如,第二磁体60中的每一个设置成在厚度方向上穿透散热板 30。例如,散热板30设置有在厚度方向上穿透散热板30的多个通孔 30X。例如,第二磁体60中的每一个容纳在对应的通孔30X中。例如, 第二磁体60中的每一个的侧表面与对应的通孔30X的内表面紧密接触。 例如,第二磁体60中的每一个的侧表面与对应的通孔30X的内表面在 第二磁体60的在周向上的整个外周上紧密接触。第二磁体60中的每 一个的下表面例如从第二面向表面30A露出。例如,第二磁体60中的 每一个的下表面形成为与第二面向表面30A齐平。例如,第二磁体60 中的每一个的上表面从散热板30的相反表面30B露出。例如,第二磁 体60中的每一个的上表面形成为与相反表面30B齐平。

例如,第一磁体50和第二磁体60设置成使得相同磁极彼此面对。 例如,第一磁体50和第二磁体60设置成第一磁体50的N极和第二磁 体60的N极彼此面对。在本实施例中,N极在第一磁体50的上部磁 化,并且N极在第二磁体60的下部磁化。因此,当第一磁体50的上部和第二磁体60的下部彼此靠近时,在第一磁体50和第二磁体60之 间产生试图使第一磁体50和第二磁体60彼此远离的磁斥力(磁排斥 力)。应注意的是,第一磁体50和第二磁体60还可以设置成第一磁 体50的S极和第二磁体60的S极彼此面对。

作为第二磁体60,可以例如使用铁氧体磁体、钕磁体等。作为第 二磁体60,例如可以使用具有相对较大的热退磁的磁体。第二磁体60 可以是与第一磁体50相同类型的磁体,或者是与第一磁体50不同的 磁体。本实施例的第二磁体60是具有较大热退磁的铁氧体磁体。

(导热构件70的构造)

作为导热构件70的材料,例如可以使用导热材料(TIM:热界面 材料)。作为导热构件70的材料,例如可以使用诸如铟(In)或银等 软金属、硅凝胶或包含金属填料、石墨等的有机树脂粘合剂。

如图1B所示,导热构件70具有面向冷凝器13的第一面向表面 13A的第一端面70A,以及面向散热板30的第二面向表面30A的第二 端面70B。例如,导热构件70形成为第一端面70A的粘合力和第二端 面70B的粘合力彼此不同。例如,第一端面70A和第二端面70B中的任何一个是粘合表面,并且第一端面70A和第二端面70B中的另一个 是非粘合表面。在本实施例的导热构件70中,当第一端面70A形成为 非粘合表面时,第二端面70B形成为粘合表面。因此,导热构件70的 第二端面70B与散热板30的第二面向表面30A粘合。导热构件70的第一端面70A不与冷凝器13的第一面向表面13A粘合。然而,导热 构件70的第一端面70A可以接触第一面向表面13A,以便能够与冷凝 器13的第一面向表面13A可导热地连接。应注意的是,例如,导热构 件板70的厚度可以设定为约20μm至100μm。

导热构件70例如设置在第二面向表面30A的一部分上。例如, 导热构件70设置成在俯视时不与第一磁体50重叠。例如,导热构件 70设置成在俯视时不与第二磁体60重叠。如图3所示,例如,导热构 件70设置成沿流路13r的流路r2在X轴方向上延伸。例如,导热构件 70设置成在Y轴方向上夹在两排第一磁体50之间。

(支撑构件40的构造)

例如,图1A和图2所示的电子设备M1具有多个支撑构件40。 多个支撑构件40构造成例如在俯视时的多个位置处支撑散热板30。在 图1A和图2中,仅示出了多个支撑构件40中的一个支撑构件40。例 如,支撑构件40中的每一个与壳体80连接。例如,支撑构件40中的每一个由壳体80的壁部81支撑。支撑构件40构造成支撑散热板30, 以便散热板30能够在Z轴方向上移动。支撑构件40构造成支撑散热 板30,以便散热板30能够在散热板30与冷凝器13可导热地连接的状 态(参照图1A)和散热板30不与冷凝器13可导热地连接的状态(参 照图2)之间沿Z轴方向移动。支撑构件40构造成可移动地支撑散热 板30,使得冷凝器13的第一面向表面13A和散热板30的第二面向表 面30A之间的距离能够响应于第一磁体50的磁力变化而发生变化。例 如,支撑构件40构造成支撑散热板30,使得散热板30响应于由于热 退磁而导致第一磁体50和第二磁体60之间的排斥力变化而能够在Z 轴方向上移动。例如,支撑构件40构造成将散热板30支撑为与壁部 81平行。例如,支撑构件40构造成支撑散热板30,使得在维持散热 板30的相反表面30B与壁部81的下表面平行的姿态的同时,散热板 30能够在Z轴方向上移动。例如,支撑构件40构造成将散热板30支 撑为与冷凝器13平行。例如,支撑构件40构造成支撑散热板30,使 得在维持散热板30的第二面向表面30A与冷凝器13的第一面向表面 13A平行的姿态的同时,散热板30能够在Z轴方向上移动。支撑构件 40具有例如Sarrus连接机构。

每个支撑构件40例如具有第一板部41、第二板部42以及铰链部 43,该铰链部43构造成连接第一板部41和第二板部42。第一板部41 的上端与壳体80的壁部81连接。例如,第一板部41的上端与壁部81 可旋转连接。第一板部41的下端与铰链部43连接。例如,第一板部 41的下端与铰链部43可旋转连接。第二板部42的上端与铰链部43连 接。第二板部42的上端与铰链部43可旋转连接。第二板部42的下端 与散热板30的相反表面30B连接。例如,第二板部42的下端与相反 表面30B可旋转连接。例如,第一板部41形成为具有与第二板部42相同的长度。支撑构件40中的每一个形成为能够响应于第一磁体50 和第二磁体60之间的排斥力的大小而改变铰链部43的角度,即,由 第一板部41和第二板部42形成的角度。例如,响应于第一磁体50和 第二磁体60之间的排斥力的大小,第一板部41相对于壁部81和铰链部43旋转,并且第二板部42相对于散热板30和铰链部43旋转,使 得铰链部43的角度改变。当铰链部43的角度改变时,相对于壁部81 水平支撑的散热板30沿Z轴方向平行移动。例如,当铰链部43的角 度变小时,散热板30沿Z轴方向平行移动,使得该散热板30靠近壁 部81。因此,当铰链部43的角度变小时,散热板30沿Z轴方向平行 移动,使得该散热板30远离冷凝器13。另外,当铰链部43的角度变 大时,散热板30沿Z轴方向平行移动,使得该散热板30远离壁部81。 因此,当铰链部43的角度变大时,散热板30沿Z轴方向平行移动, 使得该散热板30靠近冷凝器13。通过上文所述,在维持散热板30的 第二面向表面30A与冷凝器13的第一面向表面13A平行的姿态的同 时,散热板30沿Z轴方向平行移动。结果,第一面向表面13A和第二 面向表面30A之间的距离可以响应于第一磁体50和第二磁体60之间 的排斥力的大小而变化。

(电子设备M1的操作)

接下来,将对电子设备M1的操作进行描述。

首先,参照图2,将对低热输入时的电子设备M1进行描述,在低 热输入时从发热部件16(参照图3)到环路式热管10的热输入量等于 或小于第一热量。此处,低热输入时的热输入量(第一热量)是例如 在不需要通过散热板30来散热的范围内的热量。例如,低热输入时的 热输入量(第一热量)是即使在没有通过散热板30散热的状态下,由 发热部件16(参照图3)产生的热也不超过发热部件16的耐热性的范 围内的热量。

在低热输入时,由于对冷凝器13的热输入量变小,所以设置在冷 凝器13中的第一磁体50的环境温度变得相对较低。因此,第一磁体 50中的热退磁不会发生,或者第一磁体50中的热退磁极小。结果,在 第一磁体50和第二磁体60之间产生较大排斥力。响应于第一磁体50 和第二磁体60之间的排斥力,支撑构件40以散热板30与冷凝器13 分开的状态支撑散热板30。具体地,当第一磁体50和第二磁体60之 间产生的排斥力变大时,支撑构件40的铰链部43的角度减小,并且 散热板30沿Z轴方向平行移动,使得该散热板30靠近壁部81。在粘 合至第二面向表面30A的导热构件70与冷凝器13的第一面向表面13A 分离的状态下,即,在散热板不与冷凝器13可导热地连接的状态下, 散热板30由支撑构件40支撑。此时,由于通过第一磁体50和第二磁 体60之间产生的较大排斥力使铰链部43的角度维持较小,所以在散 热板30与冷凝器13导热连接断开的状态下,散热板30由支撑构件40 支撑。换言之,在低热输入时,支撑构件40形成为以散热板不与冷凝 器13可导热地连接的状态支撑散热板30。通过此种方式,当散热板 30和冷凝器13处于导热连接断开的状态时,不会执行通过散热板30 的散热或冷却。由此,在低热输入时,可以抑制发热部件16等通过散 热板30被过度冷却。因此,在低热输入时,可以通过使用环路式热管 10和发热部件16(参照图3)中的热量来使电子设备M1保持温暖。 例如,在空间环境中使用电子设备M1的情况下,可能需要在没有日光 照射的情况下来使电子设备M1保持温暖。在这种情况下,根据本实施 例的电子设备M1,在低热输入时,可以通过使用环路式热管10和发 热部件16(参照图3)中的热量来使电子设备M1保持温暖。

接下来,参照图1A,将对高热输入时的电子设备M1进行描述, 在高热输入时从发热部件16(参照图3)到环路式热管10的热输入量 大于第一热量。应注意的是,高热输入时的热输入量是例如在需要通 过散热板30来散热的范围内的热量。例如,高热输入时的热输入量是 由发热部件16(参照图3)产生的热量超过在没有通过散热板30散热 的状态下发热部件16的耐热性的热量。

在高热输入时,由于对冷凝器13的热输入量变大,所以设置在冷 凝器13中的第一磁体50的环境温度变高。由于第一磁体50暴露于高 温,所以与低热输入的情况相比,第一磁体50中的热退磁(磁力减小) 变得更大。结果,与低热输入的情况相比,第一磁体50和第二磁体60 之间的排斥力变小。当通过此种方式使第一磁体50和第二磁体60之 间的排斥力减弱时,与低热输入时支撑构件40的铰链部43的角度相 比,支撑构件40的铰链部43的角度变大,并且散热板30沿Z轴方向 平行移动,使得该散热板30靠近冷凝器13。在粘合至第二面向表面30A的导热部件70与冷凝器13的第一面向表面13A接触的状态下, 即在散热板30与冷凝器13可导热地连接的状态下,散热板30由支撑 构件40支撑。此时,导热部件70的第一端面70A与冷凝器13的第一 面向表面13A无间隙接触,但不与第一面向表面13A粘合。另外,当 第一磁体50和第二磁体60之间的排斥力较小时,铰链部43的角度维 持较大,使得在散热板30与冷凝器13可导热地连接的状态下,散热 板30由支撑构件40支撑。换言之,在高热输入时,支撑构件40形成 为以散热板与冷凝器13可导热地连接的状态支撑散热板30。通过此种 方式,当散热板30和冷凝器13处于可导热地连接的状态时,形成了 经由导热构件70从冷凝器13到散热板30的导热路径。由此,在高热 输入时,可以通过散热板30来有效消散冷凝器13中的热量。因此, 在高热输入时,能够有效冷却发热部件16(参照图3),并且有利抑 制发热部件16产生的热量超过发热部件16的耐热性。

接下来,对本实施例的效果进行描述。

(1)冷凝器13设置有第一磁体50,并且散热板30设置有面向 第一磁体50的第二磁体60。另外,设置有支撑构件40,该支撑构件 40构造成在散热板30与冷凝器13可导热地连接的状态和散热板不与 冷凝器可导热地连接的状态之间可移动地支撑散热板30,使得能够响 应于第一磁体50的磁力变化而改变冷凝器13和散热板30之间的距离。 根据该构造,散热板30与冷凝器13的连接状态可以响应于第一磁体 50的磁力变化而改变。此处,在散热板30不与冷凝器13可导热地连 接的状态下,仅通过环路式热管10来执行发热部件16的散热(冷却)。 相反,当散热板30与冷凝器13可导热地连接时,可以通过散热板30 来分散来自冷凝器13的热密度。由此,通过环路式热管10和散热板 30来执行发热部件16的散热(冷却)。因此,与散热板30不与冷凝 器13可导热地连接的状态相比,可以改善环路式热管10和散热板30 中的散热性能。因此,通过响应于第一磁体50的磁力变化而改变散热 板30与冷凝器13的连接状态,可以改变环路式热管10的散热性能。 此处,例如,当第一磁体50暴露于高温中时,磁力减小。因此,根据 环路式热管10的使用情况和使用环境,第一磁体50的磁力发生变化。 因此,通过响应于第一磁体50的磁力变化而改变散热板30与冷凝器 13的连接状态,能够响应于环路式热管10的使用情况和使用环境而改 变环路式热管10的散热性能。

(2)在低热输入时,响应于第一磁体50和第二磁体60之间的排 斥力,散热板30以与冷凝器13导热连接断开的状态被支撑。在高热 输入时,响应于第一磁体50的热退磁,散热板30以与冷凝器13可导 热地连接的状态被支撑。具体地,在高热输入时,响应于由于第一磁 体50的热退磁而导致第一磁体50和第二磁体60之间的排斥力减小, 散热板30以与冷凝器13可导热地连接的状态被支撑。根据该构造, 可以响应于诸如来自发热部件16的热输入量等使用情况和使用环境的 变化而改变环路式热管10的散热性能。例如,在低热输入时,由于仅 利用环路式热管10就可以获得足够的散热性能,所以不执行散热板30 的散热。由此,在低热输入时,能够抑制发热部件16等通过散热板30 过度冷却。因此,在低热输入时,可以通过使用环路式热管10和发热 部件16(参照图3)中的热量来保持电子设备M1温暖。另一方面, 在高热输入时,由于仅利用环路式热管10无法获得足够的散热性能, 因此执行通过散热板30的散热。由此,在高热输入时,可以通过散热 板30来有效消散冷凝器13中的热量。因此,在高热输入时,可以有 效冷却发热部件16。

(3)第一磁体50设置在环路式热管10的冷凝器13中。根据该 构造,第一磁体50可以设置在具有大散热面积的冷凝器13中。因此, 可以容易地并广泛地确保第一磁体50的安装区域。此外,第一磁体50 设置在冷凝器13中,使得可以将热量有效消散至散热板30。

(4)导热构件70介于冷凝器13的第一面向表面13A和散热板 30的第二面向表面30A之间。导热构件70可以减小第一面向表面13A 和第二面向表面30A之间的接触热阻,并且可以将热量从冷凝器13平 稳传导至散热板30。因此,当经由导热构件70将散热板30与冷凝器 13连接时,可以经由导热构件70将冷凝器13中的热量有效热传导至 散热板30。

(5)导热构件70的第一端面70A形成为非粘合表面,并且导热 构件70的第二端面70B形成为粘合表面。根据该构造,例如,导热构 件70的第二端面70B与散热板30的第二面向表面30A粘合,并且导 热构件70的第一端面70A不与冷凝器13的第一面向表面13A粘合。通过此种方式,由于冷凝器13和散热板30(此处为冷凝器13和导热 部件70)中的任何一个彼此不粘合,所以散热板30可以有利移动,使 得散热板30和冷凝器13彼此未可导热地连接。

(6)第一磁体50埋入在冷凝器13中。根据该构造,能够有利抑 制环路式热管10在Z轴方向上的尺寸由于设置了第一磁体50而导致 的增加。

(7)第一磁体50形成为在厚度方向上穿透冷凝器13。根据该构 造,可以易于使第一磁体50形成为较厚厚度。

(其它实施例)

上述实施例可以被如下改变和实施。上述实施例和下述变型例可 以在技术一致的范围内彼此组合实施。

在上述实施例中,第一磁体50形成为在厚度方向上穿透冷凝器 13。然而,本发明不局限于此。

例如,如图5所示,第一磁体50可以形成为在厚度方向上不穿透 冷凝器13。在此种情况下,例如,冷凝器13的管壁13w设置有多个 凹部13Y。每个凹部13Y形成为在厚度方向上不穿透冷凝器层13。例 如,每个凹部13Y形成为从第一面向表面13A朝向冷凝器13的下表面凹入。例如,每个凹部13Y形成为在厚度方向上穿透金属层21、22 和23中的金属层21和22。第一磁体50中的每一个容纳在对应的凹部 13Y中。例如,第一磁体50中的每一个的侧表面与对应的凹部13Y的 内表面紧密接触。应注意的是,第一磁体50中的每一个的侧表面和对 应的凹部13Y的内表面可以彼此直接接触,或者可以经由粘合构件等 彼此接触。

图5所示的凹部13Y的深度可以适当改变。例如,凹部13Y可以 形成为在厚度方向上穿透金属层21、22和23中的金属层21。

图5所示的凹部13Y可以形成为从冷凝器13的下表面(即,金 属层23的下表面)朝向第一面向表面13A凹入。

在上述实施例中,第二磁体60形成为在厚度方向上穿透散热板 30。然而,本发明不局限于此。

例如,如图5所示,第二磁体60可以形成为在厚度方向上不穿透 散热板30。在此种情况下,例如,散热板30设置有多个凹部30Y。每 个凹部30Y形成为在厚度方向上不穿透散热板30。例如,每个凹部30Y 形成为从第二面向表面30A朝向相反表面30B凹入。每个凹部30Y的 底表面设置在散热板30的在厚度方向上的中间。第二磁体60中的每 一个容纳在对应的凹部30Y中。例如,第二磁体60中的每一个的侧表 面与对应的凹部30Y的内表面紧密接触。应注意的是,第二磁体60中 的每一个的侧表面和对应的凹部30Y的内表面可以彼此直接接触,或 者可以经由粘合构件等彼此接触。

图5所示的凹部30Y的深度可以适当改变。

图5所示的凹部30Y可以形成为从相反表面30B朝向第二面向表 面30A凹入。

在上述实施例中,第一磁体50的上表面形成为与第一面向表面 13A齐平。然而,本发明不局限于此。

例如,如图6所示,第一磁体50可以形成为从第一面向表面13A 朝向第二面向表面30A突出。在此种情况下,第一磁体50的上部从第 一面向表面13A向上突出。此时,第一磁体50从第一面向表面13A 突出的突出量设定为小于导热构件70的厚度。由此,即使当第一磁体 50从第一面向表面13A向上突出时,也可以经由导热构件70使冷凝 器13和散热板30彼此有利地可导热地连接。

在上述实施例中,第二磁体60的下表面形成为与第二面向表面 30A齐平。然而,本发明不局限于此。

例如,如图6所示,第二磁体60可以形成为从第二面向表面30A 朝向第一面向表面13A突出。在此种情况下,第二磁体60的下部从第 二面向表面30A向下突出。此时,第二磁体60从第二面向表面30A 突出的突出量设定为小于导热构件70的厚度。此外,在图6所示的变型例中,通过将第一磁体50从第一面向表面13A突出的突出量和第二 磁体60从第二面向表面30A突出的突出量相加获得的总量被设定为小 于导热构件70的厚度。由此,即使当第一磁体50从第一面向表面13A 突出并且第二磁体60从第二面向表面30A突出时,也可以经由导热构 件70使冷凝器13和散热板30彼此有利地可导热地连接。

在上述实施例中,第一磁体50的下表面形成为与冷凝器13的下 表面齐平。然而,本发明不局限于此。例如,第一磁体50的下部可以 形成为从冷凝器13的下表面向下突出。另外,例如,第一磁体50的 下部可以形成为比冷凝器13的下表面更靠近第一面向表面13A侧。

在上述实施例中,第二磁体60的上表面形成为与散热板30的相 反表面30B齐平。然而,本发明不局限于此。例如,第二磁体60的上 部可以形成为从相反表面30B向上突出。另外,例如,第二磁体60的 上部可以形成为比相反表面30B更靠近第二相反表面30A侧。

在上述实施例中,第一磁体50埋入在冷凝器13中。然而,本发 明不局限于此。例如,第一磁体50可以设置在冷凝器13的外表面上。

例如,如图7所示,第一磁体50可以设置在冷凝器13的第一面 向表面13A上。在此种情况下,第一磁体50的厚度形成为薄于导热构 件70的厚度。另外,本变型例的第一磁体50设置成在俯视时不与导 热构件70重叠。由此,即使当第一磁体50设置在第一面向表面13A 上时,也可以经由导热构件70使冷凝器13和散热板30彼此有利地可 导热地连接。

在上述实施例中,第二磁体60设置成埋入在散热板30中。然而, 本发明不局限于此。例如,第二磁体60可以设置在散热板30的外表 面上。

例如,如图7所示,第二磁体60可以设置在散热板30的第二面 向表面30A上。在此种情况下,第二磁体60的厚度形成为薄于导热构 件70的厚度。另外,本变型例的第二磁体60设置成在俯视时不与导 热构件70重叠。此外,在图7所示的变型例中,通过将设置在第一面 向表面13A上的第一磁体50的厚度和设置在第二面向表面30A上的 第二磁体60的厚度相加获得的总厚度被形成为小于导热构件70的厚 度。由此,即使当第一磁体50设置在第一面向表面13A上并且第二磁 体60设置在第二面向表面30A上的情况下,也可以经由导热构件70 使冷凝器13和散热板30彼此有利地可导热地连接。

例如,如图8所示,第一磁体50可以设置在冷凝器13的下表面 13B上。在此种情况下,第一磁体50可以设置成在俯视时与流路13r 重叠。另外,第一磁体50可以设置成在俯视时与导热构件70重叠。 此外,第一磁体50可以设置成在俯视时与第二磁体60部分地重叠。

在上述实施例中,经由导热构件70使冷凝器13和散热板30彼此 可导热地连接。然而,本发明不局限于此。

例如,如图9所示,可以通过使冷凝器13的第一面向表面13A 和散热板30的第二面向表面30A直接彼此接触,而使冷凝器13和散 热板30彼此可导热地连接。在此种情况下,省略了导热构件70。

上述实施例中的第一磁体50的平面形状没有特别限制。例如,第 一磁体50的平面形状可以形成为诸如多边形、半圆形或椭圆形等任意 形状。

上述实施例中的第二磁体60的平面形状没有特别限制。例如,第 二磁体60的平面形状可以形成为诸如多边形、半圆形或椭圆形等任意 形状。

上述实施例的冷凝器13中的流路13r的形状没有特别限制。

例如,如图10所示,流路13r可以形成为具有在XY平面中蜿蜒 蛇行的蜿蜒部r4的形状。在本变型例中的流路13r具有在Y轴方向上 延伸的流路r1、在从流路r1的端部蜿蜒蛇行的同时在X轴方向上延伸 的蜿蜒部r4、以及在Y轴方向上从蜿蜒部r4的端部延伸的流路r3。本 变型例的第一磁体50设置成例如在俯视时不与流路13r重叠。

在上述实施例中,第一磁体50设置在冷凝器13的一对管壁13w 的两侧。然而,本发明不局限于此。例如,第一磁体50可以仅设置在 一对管壁13w中的一个管壁13w中。

在上述实施例中,多个第一磁体50可以形成为彼此不同的形状。

在上述实施例中,多个第二磁体60可以形成为彼此不同的形状。

在上述实施例中,第一磁体50和第二磁体60可以形成为彼此不 同的形状。

在上述实施例中,第一磁体50设置在环路式热管10的冷凝器13 中,并且散热板30与冷凝器13可导热地连接。然而,本发明不局限 于此。例如,第一磁体50可以设置在液体管14中,并且散热板30可 以与液体管14可导热地连接。例如,第一磁体50可以设置在蒸气管12中,并且散热板30可以与蒸气管12可导热地连接。

在上述实施例的环路式热管10中,内金属层仅由单层的金属层 22构造。即,内金属层形成为具有单层结构。然而,本发明不局限于 此。例如,内金属层还可以形成为具有堆叠多个金属层的堆叠结构。 在此种情况下,内金属层由堆叠在金属层21和金属层23之间的多个 金属层构造。

上述实施例的支撑构件40的结构可以适当改变。例如,支撑构件 40的结构没有特别限制,只要支撑构件具有能够可移动地支撑散热板 30的结构,使得环路式热管10的外表面和散热板30之间的距离可以 响应于第一磁体50的磁力变化而改变即可。例如,支撑构件40可以 由弹簧构件构造。

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06120115953079