JP2004127288A - Cooling module in liquid cooling system of notebook type personal computer - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶ディスプレイ装置を有するノート型パソコンに適用して有用な冷却技術を提供し、従来技術にない特有な放熱効果を得ること。
【解決手段】少なくともCPUを含む複数の発熱部と平面ディスプレイとを有するコンピュータの冷却モジュールであって、冷却モジュールは、CPUを含む少なくとも1つの発熱部に固定される受熱ヘッドと、受熱ヘッドに接続され、コンピュータ内部に配設されるチューブと、を有し、チューブは、循環する冷却液を熱伝達媒体として、チューブの配設途中で発熱部での発生熱をチューブの一部で吸熱し、他部で放熱すること。また、チューブの一部は、平面ディスプレイとコンピュータの表示部筐体との間に、蛇行形状又はジグザグ形状に配設され、発熱部の発生熱を放熱すること。また、チューブの蛇行形状又はジグザグ形状の部分が熱接続する放熱板を有し、放熱板は平面ディスプレイとコンピュータの表示部筐体との間に配置されること。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a cooling technique that is useful when applied to a notebook personal computer having a liquid crystal display device, and to obtain a unique heat radiation effect not found in the prior art.
A cooling module of a computer having a plurality of heat generating units including at least a CPU and a flat display, wherein the cooling module is connected to the heat receiving head fixed to at least one heat generating unit including the CPU. And a tube disposed inside the computer, the tube using a circulating coolant as a heat transfer medium, absorbing heat generated in the heat generating portion by a part of the tube during the installation of the tube, Dissipate heat in other areas. In addition, a part of the tube is disposed between the flat display and the display unit housing of the computer in a meandering or zigzag shape to dissipate heat generated by the heat generating unit. In addition, the meandering or zigzag portion of the tube has a heat radiating plate for thermal connection, and the heat radiating plate is disposed between the flat display and the display unit housing of the computer.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、液晶表示部と一体になったノート型パソコンに関し、特に、前記ノート型パソコン内の発熱体についての液冷技術に関する。 The present invention relates to a notebook computer integrated with a liquid crystal display unit, and more particularly to a liquid cooling technique for a heating element in the notebook computer.
電子機器の冷却装置についての従来技術は、電子機器内の発熱部材と金属筐体壁との間に金属板又はヒートパイプを介在させて発熱部材を熱的に金属筐体壁と接続することによって、発熱部材で発熱する熱を金属筐体壁で放熱するものであった。 The related art of a cooling device for an electronic device includes a metal plate or a heat pipe interposed between a heat generating member in the electronic device and a metal housing wall to thermally connect the heat generating member to the metal housing wall. The heat generated by the heat generating member is radiated by the metal housing wall.
また、従来技術として、電子機器の発熱部材を液冷する技術が開示されており(例えば、特許文献1を参照)、これによると、電子機器内の半導体素子発熱部材で発生した熱を受熱ヘッドで受け取り、受熱ヘッド内の冷却液がフレキシブルチューブを通って表示装置の金属製筐体に設けられた放熱ヘッドに輸送されて、半導体素子発熱部材で発生した熱を冷却液を介して放熱ヘッドを通し金属製筐体から効率的に放熱する構造となっている。更に、前記公報には、熱輸送デバイスとしてヒートパイプを用いる例が開示されていて、金属製受熱板を介して半導体素子で発生する熱がヒートパイプに伝達され、更に、放熱面である金属製筐体の壁面に直接取り付けられたヒートパイプの他端に熱接続されて放熱される構造が開示されている。 Further, as a conventional technique, a technique of liquid cooling a heating member of an electronic device is disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, heat generated by a semiconductor element heating member in the electronic device receives heat. The cooling liquid in the heat receiving head is transported through the flexible tube to the heat radiating head provided on the metal casing of the display device, and the heat generated by the semiconductor element heat generating member is transferred to the heat radiating head via the cooling liquid. The structure is such that heat is efficiently radiated from the through metal case. Further, the above-mentioned publication discloses an example in which a heat pipe is used as a heat transport device, and heat generated in a semiconductor element is transmitted to the heat pipe via a metal heat receiving plate, and further, a metal heat dissipation surface is formed. There is disclosed a structure in which heat is connected to the other end of a heat pipe directly attached to a wall surface of a housing to dissipate heat.
また、操作釦群やCPU等の電子回路群等を有するパソコン本体部と液晶ディスプレイ装置を有する表示部とからなるノート型パソコンの液冷システムの従来技術として、CPUで発生した熱を受熱ヘッドで受け取り、受熱ヘッドに接続したシリコン系フレキシブルチューブに冷却液を満たして熱伝達媒体とし、フレキシブルチューブを表示部に設けた放熱ヘッドに持ち来して循環経路を形成し、受熱ヘッドでCPU発生熱を受熱して放熱ヘッドで伝達熱を放熱する冷却システムが開示されている。即ち、公知技術は放熱ヘッドにおける局所的な放熱機構である。
ノート型パソコンは、本体部に内蔵されたCPU,MPU等(以下、CPUと云う)から熱を発生するが、発生熱によって回路動作が不安定になったり、機構類の熱変形を引き起こす虞がある。特に、最近ではCPUの動作周波数が一層高くなるのに伴って発熱量の増大を来しており、この増大した発熱を効率良く外部に放熱することが望まれてきた。 A notebook personal computer generates heat from a CPU, an MPU, or the like (hereinafter, referred to as a CPU) incorporated in a main body. However, the generated heat may cause unstable circuit operation or thermal deformation of mechanisms. is there. In particular, recently, the amount of heat generated has increased as the operating frequency of the CPU has further increased, and it has been desired to efficiently radiate the increased heat to the outside.
従来技術では、電子機器一般に関する冷媒液による冷却、ヒートパイプを使用した冷却等が開示されているが、ノート型パソコンについての冷却技術は前述したように、受熱ヘッドで発生熱を回収して表示部の放熱ヘッドで局所的に放熱する冷却システムが開示されているに過ぎないのが実状である。 In the prior art, cooling with a refrigerant liquid for electronic devices in general, cooling using a heat pipe, and the like are disclosed. However, as described above, the cooling technology for a notebook personal computer collects and displays heat generated by a heat receiving head. In fact, only a cooling system that locally radiates heat by a heat radiating head is disclosed.
ノート型パソコンの発熱量増大に対しては、CPU近傍にファンを設けその送風容量を大くして対処することが考えられるが、これだとファンによる風切り音が騒音となったり、振動が発生してコンピュータ使用上で課題を生じ、また、CPU等の発熱体における放熱のための空冷用ヒートシンク(放熱板)のサイズを大きくして放熱容量をかせぐということも考えられるが、この対処策もノート型コンピュータの小型化の要請と相容れないものとなる。 In order to cope with the increase in the amount of heat generated by a notebook computer, it is conceivable to provide a fan near the CPU to increase the airflow capacity, but this would cause noise or vibration from the wind noise generated by the fan. However, it is conceivable to increase the size of an air-cooling heat sink (heat radiating plate) for radiating heat in a heating element such as a CPU to increase the heat radiation capacity. This is incompatible with the demand for miniaturization of portable computers.
さらに、チップセットや表示コントローラでは、表示性能の高性能化やメモリアクセス性能の向上等の性能向上のための動作クロックアップが図られている。また、HDDでは、ディスクアクセス性能の向上のためスピンドルの回転数が高くなってきている。また、小型化のため電子部品の高集積化が進んでいる。上記のとおり、CPU以外でも発生熱量は増加の方向にあり、ノート型パソコンの内部の複数の発熱部で冷却が必要になってきた。 Furthermore, in the chipset and the display controller, the operation clock is increased to improve performance such as higher display performance and memory access performance. In the HDD, the number of rotations of the spindle is increasing to improve the disk access performance. In addition, high integration of electronic components is progressing for miniaturization. As described above, the amount of generated heat other than the CPU is increasing, and cooling has been required at a plurality of heat generating portions inside the notebook computer.
本発明の目的は、ノート型パソコンに適用して有用な液冷技術を提供し、従来技術にない特有な放熱効果が得られる構成を提案することにある。 目的 An object of the present invention is to provide a useful liquid cooling technique applied to a notebook personal computer, and to propose a configuration capable of obtaining a unique heat radiation effect not found in the prior art.
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
少なくともCPUを含む複数の発熱部と平面ディスプレイとを有するコンピュータの冷却モジュールであって、
冷却モジュールは、前記CPUを含む少なくとも1つの発熱部に固定される受熱ヘッドと、前記受熱ヘッドに接続され、コンピュータ内部に配設されるチューブと、を有し、
前記チューブは、循環する冷却液を熱伝達媒体として、チューブの配設途中で前記発熱部での発生熱をチューブの一部で吸熱し、他部で放熱する構成とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
A cooling module of a computer having a plurality of heat generating units including at least a CPU and a flat display,
The cooling module has a heat receiving head fixed to at least one heat generating unit including the CPU, and a tube connected to the heat receiving head and disposed inside a computer,
The tube uses a circulating coolant as a heat transfer medium to absorb heat generated in the heat generating part in a part of the tube and dissipate heat in another part during the installation of the tube.
また、前記冷却モジュールにおいて、前記チューブの一部は、前記平面ディスプレイと前記コンピュータの表示部筐体との間に、蛇行形状又はジグザグ形状に配設され、発熱部の発生熱を放熱する構成とする。 Further, in the cooling module, a part of the tube is disposed between the flat display and the display unit housing of the computer in a meandering or zigzag shape, and dissipates heat generated by the heat generating unit. I do.
また、前記冷却モジュールにおいて、前記チューブの蛇行形状又はジグザグ形状の部分が熱接続する放熱板を有し、前記放熱板は平面ディスプレイとコンピュータの表示部筐体との間に配置される構成とする。 Further, in the cooling module, a meandering or zigzag portion of the tube has a radiator plate for thermal connection, and the radiator plate is arranged between the flat display and a display unit housing of a computer. .
また、前記冷却モジュールにおいて、前記チューブの一部は、前記コンピュータのパームレスト部に配設し、前記パームレスト部の発生熱を吸熱する構成とする。 In the cooling module, a part of the tube is disposed in a palm rest of the computer to absorb heat generated in the palm rest.
また、冷却モジュールにおいて、前記チューブの外層部に、前記冷却液の水分が蒸発するのを防止する透過防止手段を有する構成とする。 冷却 In the cooling module, the outer layer of the tube has a permeation preventing means for preventing the moisture of the cooling liquid from evaporating.
本発明によれば、ノート型パソコンにおける本体部に配設されたCPU等の高発熱源からの発生熱を効率良く外部に放散させることができると共に、CPUを含めたチップセットやHDDの発熱源からの発生熱も合わせて外部放散でき、本体部の全面で均一な温度環境を達成することができる。 According to the present invention, heat generated from a high heat source such as a CPU disposed in a main body of a notebook personal computer can be efficiently radiated to the outside, and a heat source of a chipset including a CPU and an HDD. The heat generated from the main body can also be radiated to the outside, and a uniform temperature environment can be achieved over the entire surface of the main body.
また、放熱効率の高い金属チューブを採用し且つこの金属チューブを表示部に這わせることによって、本体部での発生熱を表示部において外部放散することができる。 Also, by employing a metal tube having high heat radiation efficiency and laying the metal tube on the display unit, heat generated in the main body unit can be radiated to the outside of the display unit.
また、CPU等に載置された受熱ヘッドのチューブ入出接続口を受熱ヘッドの相対向する側面に設けることによって、発熱源からチューブ内冷却液への熱変換効率を向上させると共に、表示部の左右に設けられた両ヒンジ部にチューブを通すチューブ循環経路を形成することができる。 In addition, by providing tube inlet / outlet ports of a heat receiving head mounted on a CPU or the like on opposing side surfaces of the heat receiving head, the efficiency of heat conversion from the heat source to the cooling liquid in the tubes is improved, and the left and right sides of the display unit are improved. A tube circulation path for passing the tube through both hinge portions provided in the fin can be formed.
本発明の実施形態に係るノート型パソコンの液冷技術について、図面を用いて以下説明する。図1は、本発明の実施形態に係るノート型パソコンの液冷に関する全体構成を示すものである。図1によると、ノート型パソコンは、操作釦群を有するパソコン本体部1と、前記本体部1に回動支持される液晶表示板を有する表示部2と、から構成され、パソコン本体部1はケース等に支持されたマザーボード(制御回路基板)3が配置され、マザーボード3にはコンピュータを動作させるのに必要な各種電気・電子素子、集積回路、電子回路群等が搭載され、コンピュータの動作時に発熱源となるCPU4や電子素子例えばIC等のチップセット5等もこのマザーボード3上に配置されている。また、発熱源であるHDD(ハードディスクドライブ)6、バッテリ部7、CD−ROM部8も本体部内に収容されている。図1において、CPU4はW/J(受熱ヘッドとしてのウォータージャケット)の下に配されていて、CPU4から発生する熱を効率的に受熱ヘッドに熱伝達している。
The liquid cooling technology of the notebook personal computer according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration relating to liquid cooling of a notebook personal computer according to an embodiment of the present invention. According to FIG. 1, the notebook personal computer includes a personal computer
本発明の実施形態に関する液冷の基本的な構成は、パソコン本体部内に収容された最大の発熱源であるCPU4上に受熱ヘッド(W/J)10を固定して、CPU発生熱を受熱ヘッド内の冷却液で回収し、受熱ヘッド10に接続され且つ冷却液を充填したチューブ12が表示部2の左右ヒンジ14(図7参照)を通って表示部2の液晶表示板と表面カバー間に持ち来されて表面カバー又は筐体を通して熱放散されるものである。ここで、冷却液には真水又はエチレングリコールを含有する水等を使用する。
The basic configuration of the liquid cooling according to the embodiment of the present invention is as follows. A heat receiving head (W / J) 10 is fixed on a CPU 4 which is a largest heat source housed in a personal computer main body, and heat generated by the CPU is received by the heat receiving head. The tube 12 connected to the heat receiving head 10 and filled with the coolant passes through the left and right hinges 14 of the display unit 2 (see FIG. 7) between the liquid crystal display panel of the
図1において、パソコン本体部1内に配置された最大の発熱体であるCPU4のみに受熱ヘッド10を設置していて、他の発熱体であるチップセット5、HDD6等に対してはその上部にチューブを蛇行形状又はジグザグ形状に這わせる構造となっているが、この構造に限らず、発熱体の寸法及び発熱量を勘案して例えばチップセット5に受熱ヘッドを設置しても良い。
In FIG. 1, the heat receiving head 10 is installed only on the CPU 4 which is the largest heating element disposed in the personal computer
また、受熱ヘッドに接続された冷却液充填のチューブは、液晶表示板の裏側(図1の図示構造において)で蛇行形状又はジグザグ形状に配置される循環経路を構成するものである。前記チューブは、シリコン系チューブあるいはゴム系のチューブだけでなく、Al、Mg、Cu、Ti、SUSなどの金属、またはそれらの合金でできたチューブであってもよい。特に金属、またはそれらの合金でできたチューブは、放熱効率が高く、液晶表示板の裏側に配置するのに適している。しかしながら、これらの金属、またはそれらの合金でできたチューブは、変形しづらく組み立て性が低下する場合もあり、この場合には、シリコン系チューブあるいはゴム系のチューブと組み合わせて、冷却液の循環経路を構成することも考えられる。 The coolant-filled tube connected to the heat receiving head forms a circulation path arranged in a meandering or zigzag shape on the back side of the liquid crystal display panel (in the structure shown in FIG. 1). The tube may be a tube made of a metal such as Al, Mg, Cu, Ti, SUS, or an alloy thereof, as well as a silicon-based tube or a rubber-based tube. In particular, a tube made of a metal or an alloy thereof has a high heat radiation efficiency and is suitable for being arranged on the back side of a liquid crystal display panel. However, tubes made of these metals or their alloys may be difficult to deform and the assemblability may be reduced. In this case, in combination with a silicon-based tube or a rubber-based tube, a cooling liquid circulation path is used. It is also conceivable to configure
そして、表示部背面の筐体に固定されて這った金属チューブがそれに当接している筐体又は表面カバーを通して外部に熱放散させるものである。ここで、外部への熱放散は、従来技術のような放熱ヘッドによる局部的な放熱ではなくて、表示部背後の筐体全面に這わせた金属チューブから放熱させるものである。従って、冷却液循環チューブとして放熱効率の良い材料を用いることの外に、表示部背後の筐体又は表面カバーも放熱効率の良い材料を用いる。この筐体は金属材料の外に放熱効率の良いプラスチック材料であっても良い。 {Circle around (5)} The metal tube fixed and crawled on the housing on the back of the display unit dissipates heat to the outside through the housing or surface cover that is in contact with the metal tube. Here, the heat dissipation to the outside is not the local heat dissipation by the heat dissipation head as in the prior art, but the heat dissipation from the metal tube laid on the entire surface of the housing behind the display unit. Therefore, in addition to using a material having good heat dissipation efficiency for the cooling liquid circulation tube, a material having good heat dissipation efficiency is also used for the housing or the front cover behind the display unit. This housing may be made of a plastic material having good heat dissipation efficiency in addition to the metal material.
さらに、図12、図13に示すように表示部と筐体又は表面カバーとの間に熱拡散用の放熱板を設け、チューブをこれに当接して蛇行形状又はジグザグ形状に這わせるようにしてもよい。図12は、放熱板を設ける実施形態の概要を示す図であり、図13はこのときの表示部の断面を示す図である。液晶パネルの背部の筐体内側に熱拡散用の放熱板(図13で金属板に相当)を設け、この放熱板に当接するようにチューブを蛇行形状又はジグザク形状に配設する。放熱板を設けることにより表示部外側の面方向の熱拡散が容易になるので、筐体又は表面カバーの温度分布が均一になり、放熱効率が向上する。このとき、放熱板を筐体又は表面カバーに熱的に接続すると、なお放熱効率が向上する。また、放熱板の設置により放熱効率が向上するので、チューブの単位長当たりの放熱量が増え、当接するチューブの長さを短くできる。チューブ長が短くできれば、チューブに冷却液を循環させるときの循環抵抗も小さくなるので、冷却液のポンプ容量を小さくすることができ、装置の小型化・省電力化を図れる効果もある。なお、放熱板を筐体底部ケースに設け、この放熱板にチューブを配設しても同様の効果があるのは言うまでもない。 Further, as shown in FIGS. 12 and 13, a heat dissipation plate for heat diffusion is provided between the display unit and the housing or the surface cover, and the tube is brought into contact with the heat dissipation plate so as to crawl in a meandering or zigzag shape. Is also good. FIG. 12 is a diagram showing an outline of an embodiment in which a heat sink is provided, and FIG. 13 is a diagram showing a cross section of the display unit at this time. A heat dissipation plate for heat diffusion (corresponding to a metal plate in FIG. 13) is provided inside the housing at the back of the liquid crystal panel, and the tube is arranged in a meandering or zigzag shape so as to contact the heat dissipation plate. The provision of the heat radiating plate facilitates heat diffusion in the surface direction outside the display unit, so that the temperature distribution of the housing or the front cover becomes uniform and the heat radiation efficiency is improved. At this time, when the heat radiating plate is thermally connected to the housing or the front cover, the heat radiating efficiency is further improved. Further, since the heat radiation efficiency is improved by installing the heat radiating plate, the amount of heat radiated per unit length of the tube is increased, and the length of the tube in contact can be shortened. If the tube length can be shortened, the circulation resistance when circulating the cooling liquid through the tube is also reduced, so that the pump capacity of the cooling liquid can be reduced, and there is also an effect that the size and power consumption of the device can be reduced. It is needless to say that a similar effect can be obtained even if a heat radiating plate is provided on the bottom case of the housing and a tube is provided on this heat radiating plate.
図2には、CPU4上の受熱ヘッド(W/J)に接続されたチューブがパソコン本体部1の底面を蛇行形状又はジグザグ形状に這わせられることによって、本体部底面の筐体からも熱放散できることを示している。図2でチューブは前述した本体部底面を通った後に、表示部背面側に配設されることによって表示部の筐体からも熱放散されることが開示されている。
In FIG. 2, the tube connected to the heat receiving head (W / J) on the CPU 4 causes the bottom surface of the personal computer
本実施形態では、発熱量の多いCPUに受熱ヘッドを設置することは当然として、CPU以外の発熱体であるチップセット等にも受熱ヘッドを設置して複数の発熱体に順にチューブを配設して熱回収するものである。この場合における発熱体における熱回収の経路について、図3にその模式図を示す。 In the present embodiment, it is natural that the heat receiving head is installed on the CPU that generates a large amount of heat, and the heat receiving head is also installed on a chip set or the like, which is a heating element other than the CPU, and the tubes are arranged on the plurality of heating elements in order. Heat recovery. FIG. 3 is a schematic diagram showing a heat recovery path in the heating element in this case.
発熱体の配列順序と冷却液の流れ方向の関係は、次の点から決められる。図3に示す本実施形態の発熱体は、CPU4とチップセット5とHDD6であり、それぞれの消費電力は一般的にCPU4:10〜30W、チップセット5:2〜3W、HDD6:1〜5W程度である。このうち、HDDについては、非アクセス時の省電力制御により、平均消費電力はさらに小さくなっている。一方、それぞれのデバイスの許容動作温度は、CPU4、チップセット5:70〜85℃、HDD6:55℃となっている。これらを考慮し、本来施形態では、図3(2)に示すように、冷却液は、ポンプ11で加圧されてHDD、チップセット、CPUの順に循環させる。このような循環順路の意味は、HDDの許容動作温度が他より低いため、これを満足するために、本体部底面部(図2参照)や表示部背面部(図1参照)で放熱されて温度の下がった冷却液をHDDの冷却に充当することである。先に述べたように、HDDの平均消費電力は小さいので、HDDの発生熱を吸熱した冷却液の温度上昇は小さく、つぎにチップセット、CPUの順にチューブを配設しても、冷却液と発熱体との温度差があるので、チップセットやCPUの発生熱を冷却液が吸熱することができる。ポンプ11は、耐熱性の観点から、図3(1)や図3(2)に示すように、発熱部の上流であって、本体底部面や表示部背面部に配設されたチューブの下流に配設するのが望ましい。つまり、ポンプ11を冷却液の循環路でもっとも温度の低い場所に配置する。
関係 The relationship between the arrangement order of the heating elements and the flow direction of the coolant is determined from the following points. The heating elements according to the present embodiment shown in FIG. 3 are a CPU 4, a chip set 5, and an
また、図3(1)に示すように、つぎの条件を満たす場合には、上記で説明した図3(2)とは逆に、CPU、チップセット、HDDの順に冷却液を循環させてもよい。この場合、CPUやチップセットの発生熱を吸熱した冷却液の温度がHDDの許容動作温度を超えていないことが必要である。このため、図3(2)に示した先の実施形態に比べ、冷却液の最高温度を低くするために、放熱効率の高い冷却系が必要となるが、CPUの発生熱をチップセットやHDDを経由して、放熱することができる。 Further, as shown in FIG. 3A, when the following condition is satisfied, the cooling liquid may be circulated in the order of the CPU, the chipset, and the HDD, contrary to FIG. 3B described above. Good. In this case, it is necessary that the temperature of the coolant that has absorbed the heat generated by the CPU and the chipset does not exceed the allowable operating temperature of the HDD. Therefore, in order to lower the maximum temperature of the cooling liquid as compared with the previous embodiment shown in FIG. 3 (2), a cooling system having high heat radiation efficiency is required. The heat can be dissipated via.
次に、図4は、金属チューブによる熱吸収経路をパームレスト部に持ち来すことを示す図である。図4で、パームレスト位置に対応する筐体内部には発熱する部品、例えばHDD等が配設されていて、HDD等の発熱のためにパームレスト位置のケース表面が温度上昇し、パームレスト位置に当接している掌が熱く感じることがある。これを防止するために、パームレスト対応位置にチューブを配設して吸熱し、パームレスト位置のケースにおける温度上昇を防ごうとするものである。 Next, FIG. 4 is a diagram showing that the heat absorption path by the metal tube is brought to the palm rest portion. In FIG. 4, components that generate heat, for example, HDDs, are provided inside the housing corresponding to the palm rest position, and the heat generated by the HDDs causes the surface of the case at the palm rest position to rise in temperature, causing the case to come into contact with the palm rest position. Your palm may feel hot. In order to prevent this, a tube is arranged at a position corresponding to the palm rest to absorb heat and to prevent a temperature rise in the case at the position of the palm rest.
このように、本実施形態では、発熱源の発生熱を把握した上で全ての発熱源からの発生熱を冷却液で回収して、パソコン本体部内での局所的な高温部を無くして均一化した温度環境とし、装置の広範囲からの放熱を行うことに特徴を有している。 As described above, in the present embodiment, the generated heat of the heat source is grasped, and the generated heat from all the heat sources is recovered by the cooling liquid, thereby eliminating the local high-temperature portion in the personal computer main body and making the same uniform. It is characterized in that a temperature environment is set as described above and heat is radiated from a wide range of the device.
次に、図5は本発明の実施形態に係る液冷技術における受熱ヘッドと冷却液の流れるチューブ配管の構造を示す。図5で、CPU等の発熱体に載置される受熱ヘッドとその出入口配管の配置を示しており、受熱ヘッドは熱伝達効率良くするためその全面に冷却液が流れるようにジグザグ形状の冷却液流通経路を形成している。そして、本実施形態においては、受熱ヘッドへの入口配管と出口配管は受熱ヘッドの中心に対して対称位置に設けられている(図5では出入の接続口は最も遠い点にある)。受熱ヘッドが正方形又は矩形の形状である場合、対向する側面であれば点対称位置でなくても当該側面のどの位置に配管接続口を設けても良く、この場合には受熱ヘッド内の冷却液が受熱ヘッド全面に巡回するような経路とする。 (5) Next, FIG. 5 shows the structure of the heat receiving head and the tube pipe through which the cooling liquid flows in the liquid cooling technique according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the arrangement of a heat receiving head mounted on a heating element such as a CPU and its inlet / outlet piping. The heat receiving head has a zigzag-shaped cooling liquid so that the cooling liquid flows over the entire surface in order to improve heat transfer efficiency. It forms a distribution channel. Further, in the present embodiment, the inlet pipe and the outlet pipe to the heat receiving head are provided at symmetrical positions with respect to the center of the heat receiving head (in FIG. 5, the inlet / outlet port is located at the farthest point). When the heat receiving head has a square or rectangular shape, the pipe connection port may be provided at any position on the side surface that is not a point symmetrical position as long as it is an opposing side surface. Is a route that goes around the entire surface of the heat receiving head.
次に、図14により本発明の実施形態に係るチューブの構造の一例を示す。本発明の液冷システムでは、チューブに冷却液が充填されているが、チューブにシリコン系材料を使用した場合には、長期間使用している間に、冷却液の水分がチューブを透過して液量が減少したり、チューブに気泡が混入することがある。特に、パソコンで使用している電子部品は耐湿性が低く、冷却液の水分による部品寿命や信頼性の低下の恐れがある。しかしながら、シリコン系チューブは、柔軟性に優れ組み立て性がよく、また、安価である特徴がある。このため、つぎのようにして、水分の透過を防止する。ひとつは、図14(1)に示すように、チューブ外表面に水分の非透過膜を被覆するようにする。これにより、冷却液の水分が透過するのを防止できる。非透過膜を被覆する代わりに、金属製の薄膜を施したり、グリース等の油脂を塗布してもよい。また別の方法として、図14(2)に示すように、金属パイプを接続するチューブ部に筒状の非透過フィルムを被せるようにしてもよい。この場合、チューブと非透過フィルムの隙間に冷却液の水分が透過するが、隙間の容積が小さいためすぐに飽和し、微量水分の透過ですますことができる。このような構造の採用により、シリコン系チューブの柔軟性を維持し、冷却液の水分蒸発を防止できる。 Next, FIG. 14 shows an example of the structure of the tube according to the embodiment of the present invention. In the liquid cooling system of the present invention, the tube is filled with the cooling liquid, but when a silicon-based material is used for the tube, the moisture of the cooling liquid permeates the tube during a long-term use. The liquid volume may decrease or bubbles may enter the tube. In particular, electronic components used in personal computers have low moisture resistance, and there is a possibility that the life of components and the reliability may be reduced due to the moisture of the coolant. However, the silicon-based tube has features that it is excellent in flexibility, easy to assemble, and inexpensive. Therefore, permeation of water is prevented as follows. One is to cover the outer surface of the tube with a water impermeable membrane as shown in FIG. Thereby, the permeation of the moisture of the cooling liquid can be prevented. Instead of coating the non-permeable membrane, a metal thin film may be applied, or an oil or grease such as grease may be applied. As another method, as shown in FIG. 14 (2), a tubular non-transmissive film may be covered on a tube portion connecting a metal pipe. In this case, although the water content of the cooling liquid permeates through the gap between the tube and the non-permeable film, the volume of the gap is small and is quickly saturated, so that a small amount of moisture can be transmitted. By adopting such a structure, it is possible to maintain the flexibility of the silicon-based tube and prevent evaporation of water of the coolant.
また、図6には、発熱体から熱吸収した冷却液のチューブ配管が、表示部のヒンジ部(表示部がパソコン本体部に対して回動する回動箇所)の左右両側を通って表示部の液晶表示板背面に入り込む配管経路を開示している。 Also, in FIG. 6, the tube pipe of the coolant that has absorbed the heat from the heating element passes through the left and right sides of the hinge portion of the display unit (the pivot point where the display unit pivots with respect to the PC main unit). Discloses a piping route that enters the back of the liquid crystal display panel.
図5と図6に示す本実施形態の構造の特徴について説明すると、まず、受熱ヘッドへの接続口配置が同一側面に存在する従来技術に比べて、本実施形態を示す図5の構造は、熱吸収した冷却液で温度上昇した出口配管の近くに入口配管が配置されていないものであり(出口配管と入口配管が離隔した位置に配置されている)、入口配管の冷却液は、出口配管からの熱影響を受けずに受熱ヘッドに供給されるので、受熱ヘッドで効率良く熱変換されることになる。 The features of the structure of the present embodiment shown in FIGS. 5 and 6 will be described. First, the structure of FIG. 5 showing the present embodiment is different from the prior art in which the arrangement of the connection port to the heat receiving head is on the same side surface. The inlet pipe is not arranged near the outlet pipe whose temperature has risen due to the heat-absorbed coolant (the outlet pipe and the inlet pipe are arranged at a distance from each other). Since the heat is supplied to the heat receiving head without being affected by the heat, the heat is efficiently converted by the heat receiving head.
更に、本発明の特徴の1つであるパソコン本体部の複数の発熱体を順に冷却するということに技術的関連を有するものとして、本実施形態ではパソコン表示部へのチューブ出入口が表示部のヒンジ両側に配置するという構成を採用しており、この構成を図6に示す。従来技術における単一の発熱体冷却であれば、パソコン表示部への出入口配管は、その発熱体に近い表示部の一側面にまとめて配置している(前記一側面がヒンジ部であるか否かは兎も角も)。このように配置した方が全体の配管長が短くなるという利点があるからであり、仮に、単一発熱体(例えば、CPU)が本体部の左上側に配置されていれば、入口配管を表示部ヒンジ部の左側に、出口配管を表示部ヒンジ部の右側に配置すると、出口配管のパソコン本体部における配置スペースを確保する必要があってパソコン小型化の観点で課題がある。この従来技術の構成、機能からすると、従来技術の受熱ヘッドへの出入口配管は受熱ヘッドの同一側面に配されて一側の表示部ヒンジ部に持ち来たらされるようになっていた。 Further, as a technical feature of sequentially cooling a plurality of heating elements of the personal computer main body, which is one of the features of the present invention, in the present embodiment, the tube entrance to the personal computer display is provided by a hinge of the display. A configuration of being arranged on both sides is adopted, and this configuration is shown in FIG. In the case of a single heating element cooling in the prior art, the entrance / exit piping to the personal computer display unit is collectively arranged on one side surface of the display unit close to the heating unit (whether the one side surface is a hinge portion or not). Or rabbits or horns). This is because such an arrangement has the advantage of shortening the entire piping length. If a single heating element (eg, CPU) is arranged on the upper left side of the main body, the inlet piping is displayed. If the outlet pipe is arranged on the left side of the hinge part on the right side of the display hinge part, it is necessary to secure a space for disposing the outlet pipe in the main body of the personal computer. In view of the configuration and function of this prior art, the entrance and exit pipes to the heat receiving head of the prior art are arranged on the same side surface of the heat receiving head and brought to the display hinge on one side.
このように、本発明の実施形態では、受熱ヘッドからの出入口配管の配置が、複数発熱体への連続的な冷却技術と有機的に結合した特徴ある構成となっているのである。 As described above, in the embodiment of the present invention, the arrangement of the inlet / outlet pipes from the heat receiving head has a characteristic configuration organically coupled with a continuous cooling technique for a plurality of heating elements.
次に、図7、図8及び図9には、本実施形態に係る液晶表示部のヒンジ部とチューブとの関連構成を開示している。図7によると、液晶表示部はパソコン本体部に対して回動自在となるように複数箇所にヒンジ部を設けており、その最左側のヒンジ部が図示されている。冷却液の充填したチューブを表示部に持ち来して表示部で放熱する本実施形態の冷却システムではチューブ経路についてヒンジ部を利用したものである。そして、その利用の形態として、図7にはヒンジ部を中空の構造として、その中空部にチューブを貫通させる構造が示されている。このチューブ貫通構造によれば、表示部の回動動作に伴うチューブへの負荷が加わることはないものである。 (7) Next, FIGS. 7, 8 and 9 disclose a related structure between the hinge part and the tube of the liquid crystal display unit according to the present embodiment. According to FIG. 7, the liquid crystal display section is provided with hinge portions at a plurality of positions so as to be rotatable with respect to the personal computer body portion, and the leftmost hinge portion is shown. In the cooling system of the present embodiment in which the tube filled with the cooling liquid is brought to the display unit and heat is radiated by the display unit, a hinge portion is used for the tube path. As a mode of use, FIG. 7 shows a structure in which the hinge portion has a hollow structure and a tube penetrates the hollow portion. According to this tube penetrating structure, no load is applied to the tube due to the rotating operation of the display unit.
また、図9は図8に示すヒンジ構造を詳細に示した図であって、この図8と図9によれば、図7のチューブ貫通構造とは異なり、ヒンジ部へのチューブ差込構造を示している。ヒンジ部はその左右端がジョイントAとジョイントBとで構成されていて、且つジョイントAとB間に介在する手段によって回動自在機構を構成している。即ち、ジョイントA及びBは表示部の回動動作によっても回動しないものであり、更にジョイントAとB間でチューブに充填の冷却液が流通するように中空構造を形成している。図8に示すように、ヒンジ部の左右からチューブ端をジョイントAとBに差し込んで冷却液の漏れがないように適宜にチューブをジョイントに固定する。図8及び図9に示す構造によると、表示部を回動してもチューブへの回動負荷が加わることはない、連れ廻りしない構成である。 FIG. 9 is a view showing the hinge structure shown in FIG. 8 in detail. According to FIGS. 8 and 9, unlike the tube penetrating structure shown in FIG. Is shown. The left and right ends of the hinge portion are constituted by a joint A and a joint B, and constitute a rotatable mechanism by means interposed between the joints A and B. That is, the joints A and B do not rotate even by the rotation operation of the display unit, and have a hollow structure so that the cooling liquid filled in the tube flows between the joints A and B. As shown in FIG. 8, the tube ends are inserted into the joints A and B from the left and right sides of the hinge portion, and the tubes are appropriately fixed to the joints so that the coolant does not leak. According to the structure shown in FIGS. 8 and 9, even if the display unit is rotated, a rotation load is not applied to the tube, and the tube is not rotated.
次に、図10と図11は、本実施形態に関するチューブ内の冷却液を補充するリザーブタンクの構成とその詳細構造を示す図である。冷却液のリザーブタンクは図2に示すように液晶表示部の上方角部に配置し、チューブ内の冷却液循環経路(図10に流れ方向を矢印で示す)の途中に枝分かれしてリザーブタンクが接続されている。図10に示すように、冷却液の循環経路とリザーブタンクとの接続部分には逆流防止弁が設けられていて、チューブ内の循環経路からリザーブタンクには冷却液は流れずにリザーブタンクから循環経路には補充液が補給されるように構成されている。 Next, FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams showing the configuration of the reserve tank for replenishing the cooling liquid in the tube and the detailed structure thereof according to the present embodiment. The coolant reserve tank is disposed at the upper corner of the liquid crystal display as shown in FIG. 2, and branches off in the middle of the coolant circulation path in the tube (the flow direction is indicated by an arrow in FIG. 10). It is connected. As shown in FIG. 10, a check valve is provided at the connection between the coolant circulation path and the reserve tank, and the coolant does not flow from the reserve tank to the reserve tank from the circulation path in the tube. The channel is configured to be supplied with a replenisher.
チューブ内の冷却液の不慮の漏れ、冷却液の蒸発等による冷却液の不足に対処するために、リザーブタンクを設置してリザーブタンク内に補充液を確保して随時循環経路に補給するものである。 In order to cope with accidental leakage of coolant in the tube and shortage of coolant due to evaporation of coolant, etc., a reserve tank is installed to secure replenisher in the reserve tank and replenish it to the circulation path as needed. is there.
図11によると、リザーブタンク内の冷却液の不足を外部から補充する場合には、液晶表示部を立てた状態にして、リザーブタンクの上部に設けられたキャップを取り外して冷却液をリザーブタンクに補充する。更に、リザーブタンク内にどれ位の冷却液量が確保されているのを確認するために、リザーブタンクを透明材料で構成すると共にリザーブタンク設置個所に対応する筐体の一部を透明材料で構成する。このように構成することによって液晶表示部を直立した状態で外部からリザーブタンク内の液量が目視できる。また、リザーブタンク及び筐体を透明にして液量目視をすることの外に、液量目視の検出手段としてリザーブタンクのバイパス路を形成してバイパス路の液レベルを検知しても良い。 According to FIG. 11, when the shortage of the coolant in the reserve tank is externally replenished, the liquid crystal display portion is set up, the cap provided on the upper portion of the reserve tank is removed, and the coolant is supplied to the reserve tank. refill. Furthermore, in order to check how much coolant is secured in the reserve tank, the reserve tank is made of a transparent material and a part of the housing corresponding to the reserved tank installation location is made of a transparent material. I do. With this configuration, the amount of liquid in the reserve tank can be visually checked from the outside with the liquid crystal display unit standing upright. Further, in addition to making the reserve tank and the casing transparent so as to visually check the liquid amount, a bypass passage of the reserve tank may be formed as a means for visually checking the liquid amount to detect the liquid level in the bypass passage.
1 ノート型パソコン本体部
2 液晶表示部
3 マザーボード
4 CPU
5 チップセット
6 HDD
7 バッテリ
8 CD−ROM部
10 受熱ヘッド(ウォータージェット;W/J)
11 ポンプ
12 チューブ
13 リザーブタンク
14 ヒンジ
DESCRIPTION OF
5
7 Battery 8 CD-ROM unit 10 Heat receiving head (water jet; W / J)
11 pump 12 tube 13 reserve tank 14 hinge
Claims (5)
冷却モジュールは、前記CPUを含む少なくとも1つの発熱部に固定される受熱ヘッドと、前記受熱ヘッドに接続され、コンピュータ内部に配設されるチューブと、を有し、
前記チューブは、循環する冷却液を熱伝達媒体として、チューブの配設途中で前記発熱部での発生熱をチューブの一部で吸熱し、他部で放熱する
ことを特徴とする冷却モジュール。 A cooling module of a computer having a plurality of heat generating units including at least a CPU and a flat display,
The cooling module has a heat receiving head fixed to at least one heat generating unit including the CPU, and a tube connected to the heat receiving head and disposed inside a computer,
The cooling module according to claim 1, wherein the tube uses a circulating cooling liquid as a heat transfer medium to absorb heat generated in the heat generating portion in a part of the tube and dissipate heat in another portion during the installation of the tube.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却モジュール。 The part of the tube is disposed between the flat display and the display unit housing of the computer in a meandering or zigzag shape, and radiates heat generated by the heat generating unit. Cooling module.
前記放熱板は平面ディスプレイとコンピュータの表示部筐体との間に配置される
ことを特徴とする請求項2記載の冷却モジュール。 A meandering or zigzag shaped portion of the tube has a heat radiating plate for thermal connection,
The cooling module according to claim 2, wherein the heat sink is disposed between the flat display and a display housing of the computer.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却モジュール。 The cooling module according to claim 1, wherein a part of the tube is disposed in a palm rest of the computer, and absorbs heat generated in the palm rest.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却モジュール。 2. The cooling module according to claim 1, further comprising a permeation preventing unit on an outer layer portion of the tube for preventing moisture of the cooling liquid from evaporating. 3.
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| JP2006139245A (en) * | 2004-10-15 | 2006-06-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection display device |
| JP2007324498A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Ricoh Co Ltd | Cooling method, cooling device, and image forming apparatus |
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2003
- 2003-09-16 JP JP2003323230A patent/JP2004127288A/en active Pending
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| JP2007324498A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Ricoh Co Ltd | Cooling method, cooling device, and image forming apparatus |
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