专利名称：传热元件、具有该元件的冷却装置和电子装置的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种传热元件，该传热元件布置在电子装置的机壳中，以便传递由电子装置中的发热元件产生的热量，本发明还涉及具有该传热元件的冷却装置和电子装置。
2.相关技术的说明电子装置例如所谓的笔记本个人计算机包括显示部分和主体。该主体中布置有键盘以及发热元件例如CPU(中心处理单元)。发热元件在工作过程中产生热量。为了将发热元件的热量发散到主体机壳外，冷却装置布置在机壳中。
该类型的冷却装置有热管。热管也称为传热元件，并包括充满可冷凝工作流体的金属容器。来自发热元件的热量传递给容器的热输入部分，从而使工作流体在靠近热输入部分的内壁处蒸发成蒸气。然后，工作流体运动到压力和温度较低的、容器的热输出部分，在靠近热输出部分的内壁处冷凝，并放出冷凝的潜热。
这样，来自发热元件的热量例如通过热管发散到热输出部分中的散热翅片(例如见日本未审查专利申请公开No.2001-237579，第5页和图9)。
如上所述，热管的容器通常由金属制成，以便增加热导率。为了使电子装置重量减小，要求减小热管的重量。不过，很难进一步减小由金属制成的热管的重量。
金属容器有密封结构，其中，它们通过用帽体覆盖端头而进行密封，以保证内部的真空。因此，容器将很昂贵，且可靠性差，因为例如在实际使用过程中工作流体易于泄漏。
发明简介为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种更轻的传热元件，该传热元件能保证热导率，且比金属传热元件更有柔性；以及提供一种具有该传热元件的冷却装置和电子装置。
根据一个方面，本发明提供了一种传热元件，它包括容器，该容器有用于接收由发热元件产生的热量的热输入部分以及用于将热量向外发散的热输出部分，且该容器由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
因为容器由树脂构成，因此它的重量可以制成为小于已知金属容器的重量。树脂包含导热材料，以便增加热导率。因为容器由树脂构成，因此它能够很容易形成为例如管状或者其它各种形状。
在容器内的可冷凝工作流体能够通过毛细作用部件在热输入部分和热输出部分之间可靠运动。也就是，当热量由发热元件传递给容器的热输入部分时，工作流体蒸发成蒸气。这时，从热输入部分接收蒸发潜热，同时，工作流体的蒸气压力增加到高于容器的其它部分。在容器内部的蒸气压力差使得工作流体蒸气从热输入部分向热输出部分运动。
因为在热输出部分中的压力和温度较低，工作流体蒸气在热输出部分的内壁处冷凝，并放出冷凝潜热。冷凝的工作流体能够通过在容器中的毛细作用部件而可靠地重新流向热输入部分。
优选是，导热材料包括碳毫微管。
树脂能够通过包含碳毫微管而降低热阻和增加热导率。而且，因为机械强度增加，容器的厚度可以减小，从而可以进一步减小热阻。因为包含碳毫微管的树脂具有吸收电磁波的能力，因此不需要准备具有电磁波屏蔽能力的功能部件。
优选是，导热材料包括石墨。
石墨能够使树脂有更低的热阻和更高的热导率。
优选是，导热材料包括插入模制的石墨片。
石墨片能够使树脂有更低的热阻和更高的热导率。
优选是，导热材料包括铝填料。
铝填料能够使树脂有更低的热阻和更高的热导率。
优选是，导热材料包括硝酸铝填料。
硝酸铝填料能够使树脂有更低的热阻和更高的热导率。
优选是，毛细作用部件包括槽，该槽在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
优选是，毛细作用部件包括网部件，该网部件在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
优选是，毛细作用部件包括压花，该压花在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
优选是，毛细作用部件包括烧结粉末，该烧结粉末在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
根据另一方面，本发明提供了一种电子装置，该电子装置有传热元件，该传热元件布置在电子装置的机壳内，以便传送由发热元件产生的热量，其中，该传热元件包括容器，该容器有用于接收由发热元件产生的热量的热输入部分以及用于将热量向外发散的热输出部分，且该容器由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
根据另一方面，本发明提供了一种冷却装置，该冷却装置包括传热元件，该传热元件通过热输入部分接收由发热元件产生的热量，并通过热输出部分将由热输入部分传递的热量发散到外部；散热器，该散热器布置在传热元件的热输出部分附近，以便发散来自热输出部分的热量；以及风扇，该风扇进行旋转，以便将冷却空气供给散热器。其中，该传热元件包括容器，该容器有热输入部分和热输出部分，并由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
因为容器由树脂构成，因此可以使它的重量小于已知金属容器的重量。树脂包含导热材料，以便增加热导率。因为容器由树脂构成，因此它能够很容易形成为例如管状或者其它各种形状。因此，冷却装置可以根据将安装它的电子装置的形状而灵活形成。
在容器内的可冷凝工作流体能够通过毛细作用部件在热输入部分和热输出部分之间可靠运动。也就是，当热量由发热元件传递给容器的热输入部分时，工作流体蒸发成蒸气。这时，从热输入部分接收蒸发潜热，同时，工作流体的蒸气压力增加到高于容器的其它部分。在容器内部的蒸气压力差使得工作流体蒸气从热输入部分向热输出部分运动。
因为在热输出部分中的压力和温度较低，工作流体蒸气在热输出部分的内壁处冷凝，并放出冷凝潜热。冷凝的工作流体能够通过在容器中的毛细作用部件而可靠地重新流向热输入部分。
优选是，风扇布置在与容器形成一体的壳体内。
因为用于风扇的壳体与容器形成一体，它也可以与该容器一样由包含导热材料的树脂构成。因此，壳体的重量可以小于金属壳体的重量。因为树脂包含导热材料，它的热导率增强。因为容器和壳体由树脂构成，它们可以很容易地整体形成。
根据还一方面，本发明提供了一种电子装置，该电子装置有冷却装置，用于通过将由发热元件产生的热量向外发散而进行冷却，其中，该冷却装置包括传热元件，该传热元件通过热输入部分接收由发热元件产生的热量，并通过热输出部分将由热输入部分传递的热量发散到外部；散热器，该散热器布置在传热元件的热输出部分附近，以便发散来自热输出部分的热量；以及风扇，该风扇进行旋转，以便将冷却空气供给散热器。其中，该传热元件包括容器，该容器有热输入部分和热输出部分，并由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
通过下面(参考附图)对优选实施例的说明，可以更清楚本发明的其它目的、特征和优点。
附图的简要说明
图1是表示具有本发明第一实施例的传热元件的电子装置的实例的透视图；图2是表示图1中所述的传热元件、发热元件以及散热器的放大图；图3是传热元件的透视图；图4是传热元件沿图3中的线IV-IV的剖视图；图5是传热元件沿图3中的线V-V的剖视图；图6是第一实施例的第一变化形式的传热元件沿图3中的线VI-VI的剖视图；图7是图6中所示的传热元件沿图3中的线VII-VII的剖视图；图8是第一实施例的第二变化形式的传热元件沿图3中的线VIII-VIII的剖视图；图9是第一实施例的第三变化形式的传热元件的透视图；图10是传热元件沿图9中的线X-X的剖视图；图11是第一实施例的第四变化形式的传热元件的透视图；图12是传热元件沿图11中的线XII-XII的剖视图；图13是第一实施例的第五变化形式的传热元件的透视图；图14是第一实施例的第六变化形式的传热元件的透视图；图15是本发明第二实施例的具有冷却装置的电子装置的实例的透视图；图16是表示图15中的冷却装置的结构的平面图；图17是冷却装置沿图16中的线XVII-XVII的剖视图18是冷却装置沿图16中的线XVIII-XVIII的剖视图；图19是冷却装置沿图16中的线XIX-XIX的剖视图；图20是冷却装置沿图16中的线XX-XX的剖视图；图21是表示在冷却装置中的容器的形状的一个实例的透视图；图22是容器沿图21中的线XXII-XXII的剖视图；图23是容器沿图21中的线XXIII-XXIII的剖视图；图24是表示容器的变化形式沿图21中的线XIX-XIX的剖视图；图25是该变化形式沿图21中的线XXV-XXV的剖视图；图26是容器的另一变化形式沿图21中的线XXVI-XXVI的剖视图；图27是本发明第三实施例的冷却装置的平面图；图28是冷却装置沿图27中的线XXVIII-XVIII的剖视图；图29是冷却装置沿图27中的线XXIX-XXIX的剖视图；图30是冷却装置沿图27中的线XXX-XXX的剖视图；图31是冷却装置沿图27中的线XXXI-XXXI的剖视图；以及图32是图27中所示的容器的变化形式的透视图。
优选实施例的说明下面将参考附图详细介绍本发明的优选实施例。
尽管在下面的优选实施例中进行了各种优选的技术限制，但是本发明的范围并不由实施例限制，除非另外进行规定。
图1表示了具有本发明第一实施例的传热元件的电子装置的优选在图1中，便携式笔记本计算机1表示为电子装置的一个实例。计算机1包括显示部分2和主体3。显示部分2通过连接部分4可枢轴转动地连接在主体3上。主体3包括键盘5和机壳6。键盘5布置在机壳6的上面，机壳6由塑料、金属等制成。冷却装置28布置在机壳6中，并包括传热元件10、散热器14和风扇马达18。
传热元件10也称为热管。该传热元件10与发热元件和散热器14进行热连接，该发热元件例如CPU26。风扇马达18布置在散热器14附近。通过使风扇马达18的风扇旋转以便沿方向T吹动冷却空气，传递给散热器14的热量可以发散到机壳6外面。
图2是表示传热元件10、CPU26和散热器14的放大透视图。
例如，传热元件10由柱形部件形成，并包括柱形容器36和可冷凝的工作流体38。容器36的一端用作热输入部分30，另一端用作热输出部分34。
容器36由含有导热材料的树脂制成。工作流体38真空密封在容器36内。
传热元件10的热输入部分30与CPU26进行热连接和机械连接，热输出部分34与散热器14进行热连接和机械连接。
由CPU26在工作过程中产生的热量由热输入部分30接收，并通过在传热元件10中的工作流体的作用而从热输出部分34发散到散热器14中。
传递给散热器14的热量可以通过由图1中所示的风扇马达18产生的冷却空气从机壳6的内部沿方向T发散到外部。
图3表示了图2中所示的传热元件的外观。图4是传热元件10的容器36沿图3中的线IV-IV的轴向剖视图。图5是容器36沿图3中的线V-V的剖视图。
如图2和3所示，容器36也称为管，容器36的热输入部分30提供有封闭的锥形部分31。同样，热输出部分34提供有封闭的锥形部分33。
容器36从热输入部分30至热输出部分34的直径基本恒定。
如图4所示，多个槽40在容器36内部沿轴向CL从锥形部分31延伸到锥形部分33。槽40基本为半圆形，如图5所示。
槽40作为使可冷凝工作流体38从热输出部分34向热输入部分30运动的毛细作用部件。
例如，纯水、萘、丁烷或乙醇可以用作可冷凝的工作流体。
尽管形成容器36的树脂例如可以是尼龙、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚氨(PI)、或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，但是本发明并不局限于此。
特别优选是采用液晶聚合物作为容器36的材料，因为液晶聚合物在精细塑料模制过程中几乎不会产生脱气(out gas)和污染物。
脱气是指含有氯或硫成分的、对电接触等有害的气体，例如硅氧烷、酞酰二胺或磷酸酯(phosphoester)。
污染物是指不希望的杂质，例如混入模制树脂中的固体物质以及在模制过程中产生的灰尘。
优选是，树脂容器36包含导热材料，例如碳毫微管(nanotubes)、石墨(碳纤维)、石墨片、铝填料、硝酸铝填料。
碳毫微管或石墨包含在树脂中。石墨片内嵌模制在树脂中。铝填料和硝酸铝填料包含于树脂中。
这样的导热材料可以减小树脂的热阻，以便增加树脂的热导率。通过这样增强导热，热量可以很容易地通过热输入部分30从图2中所示的CPU26传递给工作流体，并通过热输出部分34从工作流体38传递给散热器14。
作为导热材料的碳毫微管包含于树脂中，如上所述。碳毫微管不仅用于减小树脂的热阻以便提高热导率，如上所述，而且还增加树脂的机械强度。
因此，容器36的外壁的厚度可以制成为比金属容器36更薄，并能够减小容器36的热阻。
与金属容器相比，树脂容器36可以制成为更轻，并能够更容易制造，还能够更容易地充满工作流体38。
包含碳毫微管的树脂还能够使容器36具有吸收电磁波的能力。因此，对于容器36，不需要增加具有电磁波屏蔽能力的单独功能部件。
碳毫微管的基本形状类似于通过将碳原子连接成网形而形成的、大约纳米级(“纳米”等于十亿分之一米)大小的微管。碳毫微管有由其它物质无法提供的独特特性，例如热导率高于金属，重量轻，且强度等于金刚石的强度。
石墨是碳的同素异形形式。石墨片是具有整齐晶向且类似于金刚石的石墨片。石墨片的热导率次于金刚石，且高于金属例如铜和铝。当由树脂模制容器36时，石墨片内嵌模制。
铝填料和硝酸铝填料用于增强树脂的热导率。
下面将介绍上述传热元件10的操作。
参考图1，当用户起动计算机1时，CPU26起动并产生热量。CPU26的热量供给在图2和3中所示的传热元件10的热输入部分30。可冷凝工作流体38保持在热输入部分30内延伸的槽40中，并很容易通过由CPU26施加给热输入部分30的热量而蒸发成蒸气。这时，工作流体38接收蒸发潜热，同时，工作流体38的蒸气的压力增加至高于容器36内部的其它部分。
容器36内部的蒸气压力差使得工作流体38的蒸气从热输入部分30流向热输出部分34，并在低压和低温部分中(即在容器36的内壁处)冷凝。在冷凝过程中，工作流体38放出冷凝潜热。放出的冷凝潜热通过热输出部分34传递给散热器14，然后通过由图1中所示的风扇马达18产生的冷却空气沿方向T发散到机壳6外。
再参考图2，冷凝的工作流体38通过槽40的毛细作用而重新从热输出部分34流向热输入部分30。
这样，由CPU26产生的热量可以通过保持在传热元件10的容器36内的工作流体而传递给散热器14。
下面将参考图6和7介绍第一实施例的传热元件10的第一变化形式。
图6是传热元件10的容器36沿图3中的线VI-VI的剖视图，而图7是容器36沿图3中的线VII-VII的剖视图。
与图4中所示的槽40不同，网部件140用作容器36的内周表面上的毛细作用部件，如图6和7所示。网部件140由高导热金属例如铜或铝制成。
该网部件140具有使热输出部分34处的工作流体38通过毛细作用重新流向热输入部分30的功能，与图4中所示的槽40的功能相同。
图8是表示传热元件10的第二变化形式沿图3中的线VIII-VIII的剖视图。在图8中，与图4中的槽40不同，压花240用作容器36的内周表面上的毛细作用部件。压花240也有使热输出部分34处的工作流体38通过毛细作用重新流向热输入部分30的功能。
图6中所示的网部件40以及图8中所示的压花240都具有毛细作用部件的功能，方式与图4中所示的槽40相同。
图9是表示传热元件10的第三变化形式的透视图，而图10是传热元件10沿图9中的线X-X的剖视图。
图9和10中所示的传热元件10的容器436包括热输入部分30和热输出部分34。容器436的形状象板或平板，这与图3中所示的容器36不同，它也称为扁平热管。
如图10所示，多个槽40沿纵向方向CL1在容器436的内周表面上延伸。槽40也作为毛细作用部件，方式与图4中所示的槽40相同。
图3和9中所示的传热元件10的形状可以根据图1中所示的电子装置的形状以及部件的布局来进行选择。
尽管已经给出了槽、网部件和压花作为毛细作用部件的实例，但是也可以使用烧结粉末。烧结粉末布置在容器内并在热输入部分和热输出部分之间，并例如由纯铜制成。
烧结粉末有通过毛细作用使在热输出部分处的工作流体重新流向热输入部分的功能。
图11和12表示了传热元件10的第四变化形式。
参考图11，传热元件10为基本L形扁平热管。传热元件10的容器包括热输入部分30和热输出部分34。
图12是传热元件10沿图11中的线XII-XII的剖视图。例如，网部件140作为毛细作用部件布置在容器536的整个内表面上。
在图9和10以及图11和12所示的变化形式中，任何槽、网部件、压花或烧结粉末都可以用作毛细作用部件。
图13表示了传热元件10的第五变化形式。
在图13的传热元件10的第五变化形式中，热输入部分30和热输出部分34分别提供有电镀金属部分600和601，以便进一步增加热导率。当然，电镀金属部分600和601例如可以通过粘接金属板来形成，而不是通过电镀。例如，电镀金属部分600和601可以由铜或铝组成。
图14表示了传热元件10的第六变化形式。
尽管图14中所示的传热元件10的外部形状基本与图11中所示的传热元件10的形状相同，但是如图9所示的扁平热管型容器436也可以并入传热元件10的热输入部分30和热输出部分34之间。容器436例如弯曲成L形。孔700用作在容器436中点处的螺纹孔，螺纹穿过该螺纹孔，以便将传热元件10固定在例如电子装置的机壳上。
图15表示了具有本发明第二实施例的冷却装置的电子装置。
在图15中，便携式笔记本计算机1表示为电子装置的一个实例。计算机1包括显示部分2和主体3。显示部分2通过连接部分4可枢轴转动地连接在主体3上。主体3包括键盘5和机壳6。键盘5布置在机壳6的上面，机壳6由塑料、金属等制成。冷却装置28布置在机壳6中。
图16是图15中所示的冷却装置的平面图。冷却装置28固定在机壳6内并靠近排气口9，且包括传热元件10、加热块41、壳体50、风扇马达18、风扇53和散热器14。
图17是沿图16中的线XVII-XVII的剖视图。
基板55布置在图15中所示的机壳6内。CPU26通过其间的口型座板56安装在该基板55上。CPU26是发热元件，当图15中所示的计算机1通过向基板55供电而工作时，该CPU产生热量。CPU26固定在口型座板56上，并与基板55电连接。
例如，传热元件10是矩形截面的容器，如图16和17所示，并例如称为热管。传热元件10包括容器36和可冷凝工作流体38。传热元件10的容器36的一端用作热输入部分30，另一端用作热输出部分34。容器36由包含导热材料的树脂构成。工作流体38真空密封在容器36内。
如图16和17所示，热输入部分30借助于其与加热块41的紧密接触而与CPU26的、远离基板55的表面进行热连接和机械连接，而热输出部分34与散热器14进行热连接和机械连接。
由CPU26在工作过程中产生的热量由热输入部分30接收，并通过传热元件10中的工作流体38的传热作用而由热输出部分34发散给散热器14。
传递给散热器14的热量可以通过由风扇马达18的风扇53中的多个叶片产生的冷却空气而沿方向T由排气口9发散到机壳6外部。
如图16和17所示，壳体5包含风扇马达18和风扇53。壳体5与容器36形成一体，并由与容器36相同的材料制成。也就是，壳体50和容器36由包含导热材料的树脂整体制成，以便提高热导率，如上所述。
吸气口57布置在壳体50的上侧。吸气口57为圆形孔，它的内径稍微小于风扇53的最外直径。
风扇马达18使中心轴线E上的风扇53连续旋转。通过使风扇53连续旋转，冷却空气沿方向T供给散热器14，以便使散热器14强制冷却。
图18、19和20分别是冷却装置28沿图16中的线XVIII-XVIII、XIX-XIX和XX-XX的剖视图。
下面将介绍图16和17中所示的容器36的形状。参考图18和19，热输入部分30和中间部分39分别有相同尺寸的内部空间36A。相反，热输出部分34的内部空间36B比内部空间36A更宽，等于散热器14的宽度W，如图20所示。
图21表示了上述容器36的外部形状的实例，图22是该容器36沿纵向方向沿图21中的线XXII-XXII的剖视图，而图23是沿图21中的线XXIII-XXIII的剖视图。
如图22和23所示，多个基本半圆形的槽40在容器36内部沿纵向方向G延伸。这些槽40用作使可冷凝工作流体38从热输出部分34向热输入部分30运动的毛细作用部件。
对于可冷凝工作流体，可以使用与上述第一实施例相同的材料。
容器36的材料也可以与第一实施例中相同。
因为图16和17中所示的容器36和壳体50由相同树脂整体模制，如上所述，因此，它们由包含导热材料的相同树脂制成。
包含在树脂中的导热材料可以与第一实施例中的导热材料相同。
当树脂包含作为导热材料的碳毫微管时，热阻减小，且热导率和机械强度增大。
因此，容器36和壳体50的外壁的厚度可以制成为比金属容器和金属壳体的厚度更小，且它的热阻可以减小。
与金属容器和金属壳体相比，树脂容器36和树脂壳体50可以制成为更轻，并能够更容易地制造，且能够更容易地充满工作流体38。此外，因为容器36和壳体50整体模制，与它们分别制造的情况相比，部件的数目减小。
包含碳毫微管的树脂使得容器36和壳体50还有吸收电磁波的能力。因此，对于该容器36和壳体50，不需要添加单独的、具有电磁波屏蔽能力的功能部件。
传热元件10和冷却装置28以与上述第一实施例相同的方式工作。
下面将参考图24和25介绍第二实施例的传热元件10的第一变化形式。
图24是传热元件10的容器36沿图2 1中的线XXIV-XXIV的剖视图，而图25是容器36沿图21中的线XXV-XXV的剖视图。
与图22中所示的槽40不同，网部件140用作容器36的内周表面上的毛细作用部件，如图24和25所示。网部件140由高导热金属例如铜或铝制成。
该网部件140具有使热输出部分34处的工作流体38通过毛细作用重新流向热输出部分30的功能，方式与图4中所示的槽40相同。
图26是表示第二实施例的第二变化形式沿图21中的线XXVI-XXVI的剖视图。在图26中，与图4中的槽40，压花240用作在容器36的内周表面上的毛细作用部件。压花240也有使热输出部分34处的工作流体38通过毛细作用重新流向热输出部分30的功能。
图24中所示的网部件140以及图26中所示的压花240都用作毛细作用部件，方式与图4中所示的槽40相同。
传热元件10的容器36的形状可以根据图15中所示的电子装置的形状以及部件的布局来进行选择。
尽管已经给出了槽、网部件和压花作为毛细作用部件的实例，但是也可以使用烧结粉末。烧结粉末布置在容器内并在热输入部分和热输出部分之间，并例如由纯铜制成。
烧结粉末有通过毛细作用使在热输出部分处的工作流体重新流向热输入部分的功能。
图13表示了根据本发明第三实施例的冷却装置。
在图27所示的冷却装置28中与图16所示的冷却装置28中的部件相同的部件以相同参考标号表示，并省略对它们的说明。
图27所示的冷却装置28与图16所示的冷却装置28的区别如下。
也就是，图27中所示的壳体150与传热元件10的容器36分开。这样，壳体150装有风扇马达18和风扇53，并由高导热材料例如铜或铝制成。
尽管在图16所示的第二实施例中壳体50与容器36由树脂整体模制，但是图27中所示的壳体150和容器36分开，如图28所示。
图29、30和31分别是沿图27中的线XXIX-XXIX、XXX-XXX以及XXXI-XXXI的剖视图。
图32表示了图27至31所示的第三实施例的变化形式的冷却装置28。金属部件200布置为靠近容器36的热输入部分30。同样，金属部件210布置为靠近热输出部分34并与图30和31中所示的壳体150和散热器14相对应的位置处。布置在树脂容器36的热输入部分30和热输出部分34附近的金属部件200和210有以下优点。
也就是，金属部件200可以在壳体36的插入部分30和CPU26之间形成良好的热连接。同样，金属部件210可以在容器36的热输出部分34、金属壳体150以及金属散热器14之间形成良好的热连接。
在本发明的上述实施例中，任何槽40、网部件140、压花240和烧结粉末可以用作毛细作用部件。
因为本发明的传热元件由树脂制成，它可以有柔性形状和进行柔性设计，它它的重量可以小于金属传热元件的重量。因为传热元件的树脂容器包含由碳毫微管为代表的导热材料，因此可以增加机械强度和热导率。特别是，使用碳毫微管能够使容器具有电磁波吸收能力。
因为容器由树脂制成，因此可以使它的重量小于由金属制成的普通容器的重量。包含导热材料的树脂提高了它的热导率。而且，树脂容器不仅能够很容易地形成为例如管形，而且还可以很容易形成其它各种形状。
容器中的可冷凝工作流体可以通过使用毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间可靠运动。也就是，当热量由发热元件供给容器的热输入部分时，容器中的工作流体蒸发成蒸气。
这时，蒸发潜热由热输入部分接收，同时，工作流体的蒸气压力升高至高于容器其它部分的压力。在容器内部的蒸气压力差使得工作流体的蒸气从热输入部分运动到热输出部分。因为在热输出部分的压力和温度都较低，工作流体的蒸气在热输出部分的内壁处冷凝，并放出冷凝潜热。冷凝的工作流体能够通过容器中的毛细作用部件而可靠地重新流向热输入部分。
当如前所述杆形金属容器弯成L形时，弯曲部分的半径只能减小到管宽度的大约3倍，因此它的形状不能柔性设计。
相反，在本发明的实施例中，因为容器由树脂制成，因此，弯曲部分的半径可以制成为小于金属容器的半径，并增加形状设计的灵活程度。
上述冷却装置28中的容器30的热输入部分30也称为蒸发部分，热输出部分34也称为冷凝部分。容器36的特征在于可冷凝工作流体真空密封在该容器内，且毛细作用部件布置成施加毛细作用。容器36的特征还在于由包含导热材料的树脂制成。
尽管已经通过目前所认为的优选实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述实施例。
尽管在上述实施例中，冷却装置中的传热元件的容器形状类似于柱形或扁平管形，但是它们的横截面当然也可以为椭圆形、圆形或多边形，例如三角形或矩形，或者也可以为其它形状。
容器的形状可以根据安装有该容器的电子装置的布局要求而任意确定。
尽管图1和15中所述的电子装置为便携式计算机，但是它们并不局限于此，只要它们有发热元件。
本发明的传热元件和冷却装置可以布置在各种电子装置中，例如个人数字助手(PDA)、数字摄像机、数字照相机、汽车导航系统、电视机、图像显示器和游戏机。
权利要求
1.一种传热元件，包括容器，该容器有用于接收由发热元件产生的热量的热输入部分以及用于将热量向外发散的热输出部分，且该容器由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
2.根据权利要求1所述的传热元件，其中导热材料包括碳毫微管。
3.根据权利要求1所述的传热元件，其中导热材料包括石墨。
4.根据权利要求1所述的传热元件，其中导热材料包括内嵌模制的石墨片。
5.根据权利要求1所述的传热元件，其中导热材料包括铝填料。
6.根据权利要求1所述的传热元件，其中导热材料包括硝酸铝填料。
7.根据权利要求1所述的传热元件，其中毛细作用部件包括槽，该槽在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
8.根据权利要求1所述的传热元件，其中毛细作用部件包括网部件，该网部件在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
9.根据权利要求1所述的传热元件，其中毛细作用部件包括压花，该压花在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
10.根据权利要求1所述的传热元件，其中毛细作用部件包括烧结粉末，该烧结粉末在容器内部，并在热输入部分和热输出部分之间。
11.一种电子装置，它有传热元件，该传热元件布置在电子装置的机壳内，以便传送由发热元件产生的热量，其中，该传热元件包括容器，该容器有用于接收由发热元件产生的热量的热输入部分以及用于将热量向外发散的热输出部分，且该容器由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
12.一种冷却装置，包括传热元件，该传热元件通过热输入部分接收由发热元件产生的热量，并通过热输出部分将由热输入部分传递的热量发散到外部；散热器，该散热器布置在传热元件的热输出部分附近，以便发散来自热输出部分的热量；以及风扇，该风扇进行旋转，以便将冷却空气供给散热器，其中，该传热元件包括容器，该容器有热输入部分和热输出部分，并由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
13.根据权利要求12所述的冷却装置，其中风扇布置在与容器形成一体的壳体内。
14.一种电子装置，它有冷却装置，用于通过将由发热元件产生的热量向外发散而进行冷却，其中，该冷却装置包括传热元件，该传热元件通过热输入部分接收由发热元件产生的热量，并通过热输出部分将由热输入部分传递的热量发散到外部；散热器，该散热器布置在传热元件的热输出部分附近，以便发散来自热输出部分的热量；以及风扇，该风扇进行旋转，以便将冷却空气供给散热器；其中，该传热元件包括容器，该容器有热输入部分和热输出部分，并由包含导热材料的树脂构成；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过容器中的毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。
15.根据权利要求14所述的电子装置，其中风扇布置在与容器形成一体的壳体内。
全文摘要
一种传热元件，包括容器，该容器有用于接收由发热元件产生的热量的热输入部分以及用于将热量向外发散的热输出部分；以及可冷凝工作流体，该可冷凝工作流体真空密封在容器中，以便将由热输入部分接收的热量传递给热输出部分，且该可冷凝工作流体通过毛细作用部件而在热输入部分和热输出部分之间运动。该容器由包含导热材料的树脂构成。一种冷却装置，包括传热元件；散热器，该散热器布置在热输出部分附近，以便发散从热输出部分接收的热量；以及风扇，用于向散热器供给冷却空气。
文档编号F28D15/04GK1494371SQ0315945
公开日2004年5月5日 申请日期2003年9月25日 优先权日2002年9月25日
发明者桥本寿雄 申请人:索尼株式会社