Brevet FR2857470A1 — publié le 20050114

DISPOSITIF DE PRODUCTION D'AIR DE REFROIDISSEMENT POUR UN SYSTEME INFORMATIQUE Arrière-plan de l'invention Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de production d'air de refroidissement pour un système informatique, et plus particulièrement, à un dispositif de production d'air de refroidissement qui refroidit l'air en utilisant un refroidisseur thermoélectrique. Description de la technique antérieure Avec le développement rapide de la technologie de l'information, les systèmes informatiques jouent un rôle important dans la modernisation de nombreuses sociétés et sont maintenant largement utilisés dans pratiquement toutes les industries. En raison de l'augmentation de la densité de stockage de données, de l'amélioration de la vitesse de fonctionnement et de la diminution des coûts de production, la fabrication d'ordinateurs portables est devenue une activité très importante dans l'industrie informatique. Lors de la conception d'ordinateurs portables (PC), la dissipation de la chaleur indésirable est un des problèmes les plus importants à considérer. En général, la source de la plupart de la chaleur est l'unité centrale de traitement (CPU). Pour cette raison, les systèmes de dissipation de chaleur dans des ordinateurs portables sont principalement conçus pour expulser la chaleur produite par la CPU. En même temps que les améliorations des performances du système, l'augmentation de la vitesse de fonctionnement de la CPU augmente également la température des composants de l'ordinateur portable et du système informatique. Un SR 23418 TW/DB système de dissipation de chaleur mal conçu peut rendre l'ordinateur instable aux températures élevées et pourrait même provoquer des blessures physiques aux utilisateurs. Il existe de nombreux procédés de dissipation de la chaleur utilisés sur différents ordinateurs portables et dispositifs de communication mobiles. Cependant, ces solutions antérieures ne peuvent pas être utilisées pour dissiper la chaleur toujours croissante résultant des augmentations de la vitesse de la CPU et des composants liés. De nombreuses nouvelles technologies thermiques sont apparues pour tenter de résoudre ce problème. Par exemple, Hitachi applique un système à refroidissement par eau pour les ordinateurs portables au lieu des procédés classiques de refroidissement par air basés sur un ventilateur. Mais il existe toujours beaucoup de problèmes avec le système à refroidissement par eau, incluant le poids, la taille, la fiabilité du tuyau d'eau, le risque de fuite d'eau, etc.. Parce que les procédés classiques de refroidissement par air utilisés seuls ne sont pas pratiques pour fournir une meilleure solution thermique et qu'appliquer une solution thermique totalement nouvelle est problématique, l'utilisation d'un système de refroidissement par air combiné à un dispositif supplémentaire de dissipation de chaleur est le meilleur choix. Intégrer un dispositif de dissipation de chaleur supplémentaire exige suffisamment d'espace pour dissiper la chaleur et amène une augmentation de poids, de taille et de consommation électrique. Cela contredit la propension actuelle des dispositifs mobiles qui ont tendance à être minces et légers. Un dispositif de dissipation de chaleur à l'extérieur du dispositif mobile peut éviter cette limitation et parvenir encore SR 23418 TW/DB à la dissipation de chaleur exigée. Le brevet de Taïwan numéro 432 274 décrit un dispositif de dissipation de chaleur s'amarrant à un ordinateur portable et comprend une plage thermique pour transférer la chaleur du système informatique au dispositif de dissipation de chaleur par conduction thermique où la chaleur est alors dissipée. Mais cette technique antérieure a des défauts de problème de contact, de matière de plage et de problème structurel, et de problème de fatigue de matériel. De plus, le brevet de Taïwan numéro 493 857 décrit un dispositif de dissipation de chaleur comprenant plusieurs ventilateurs pour expulser la chaleur d'un ordinateur portable. Mais cette technique antérieure est limitée à l'aspiration de l'air depuis le boîtier inférieur pour refroidir directement le boîtier inférieur, mais pas le composant chaud, ce qui conduit à une conception de refroidissement inefficace et bruyante donnant une sensation d'inconfort à l'utilisateur. Résumé de l'invention Par conséquent, un objectif principal de l'invention revendiquée est de proposer un dispositif de production d'air de refroidissement pour un système informatique pour résoudre les problèmes précédemment mentionnés. L'invention revendiquée décrit un dispositif de production d'air de refroidissement pour un système informatique. Le système informatique comprend un appareil informatique et l'appareil informatique comprend un logement. Le dispositif de production d'air de refroidissement comprend une enveloppe reliée au logement du système informatique et l'enveloppe possède un orifice d'entrée pour recevoir l'air et un orifice de sortie pour sortir l'air. Le dispositif de SR 23418 TW/DB production d'air de refroidissement comprend de plus un refroidisseur thermoélectrique pour refroidir le réfrigérant dans un caloduc, le caloduc étant installé à l'intérieur de l'enveloppe pour transférer le réfrigérant refroidi par le refroidisseur thermoélectrique vers l'orifice de sortie, et un premier ventilateur installé au niveau d'une extrémité du caloduc pour transférer l'air refroidi par le caloduc au logement du système informatique via l'orifice de sortie. Un avantage de l'invention revendiquée est que le dispositif de production d'air de refroidissement peut dissiper plus de chaleur provenant du système informatique dans l'ensemble et peut être séparé du système informatique. Les utilisateurs peuvent utiliser l'ordinateur avec le dispositif de production d'air de refroidissement monté en étant à la maison ou au bureau et peuvent détacher le dispositif de production d'air de refroidissement pendant le transport. Étant donné que la conception actuelle est une solution thermique sans contact, elle n'a pas les défauts de la technique antérieure. Ces objectifs et autres objectifs de l'invention revendiquée vont devenir évidents aux hommes de l'art à la lecture de la description détaillée qui va suivre du mode de réalisation préféré, qui est représenté dans les différentes figures et les dessins. Brève description des dessins La figure 1 est une vue éclatée d'un système d'ordinateur portable selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective du système d'ordinateur portable selon la présente invention; la figure 3 est une vue de dessus du système d'ordinateur portable selon la présente invention; SR 23418 TW/DB la figure 4 est une vue en coupe transversale du système d'ordinateur portable le long de la ligne 4-4' de la figure 3; la figure 5 et la figure 6 sont des vues éclatées du module de refroidissement dans le dispositif de production d'air de refroidissement de la figure 1; la figure 7 est une vue de face éclatée d'un système d'assistant personnel selon la présente invention; la figure 8 est une vue arrière éclatée du système d'assistant personnel représenté à la figure 7; la figure 9 est une vue en perspective du système d'assistant personnel représenté à la figure 7. Description détaillée On va se référer à présent à la figure 1, à la figure 2, à la figure 3 et à la figure 4. La figure 1 est un schéma éclaté d'un système d'ordinateur portable 8 selon la présente invention. La figure 2 est un schéma en perspective du système d'ordinateur portable 8 selon la présente invention. La figure 3 est une vue de dessus du système d'ordinateur portable 8 selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe transversale du système d'ordinateur portable 8 le long de la ligne 4-4' de la figure 3. À la figure 1, le système d'ordinateur portable 8 comprend un appareil formant ordinateur portable 10 et l'appareil formant ordinateur portable 10 comprend un logement 12. Un premier orifice d'entrée 14 est installé sur le logement 12 et est utilisé pour la prise d'air du logement 12. Le système d'ordinateur portable 8 comprend de plus un dispositif de production d'air de refroidissement 16 installé dans le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10. Le dispositif de production d'air de refroidissement 16 SR 23418 TW/DB peut être placé dans une position différente en fonction des différentes positions du premier orifice d'entrée 14 sur l'appareil formant ordinateur portable 10. Par exemple, le dispositif de production d'air de refroidissement 16 peut être placé sur l'arrière ou le côté de l'appareil formant ordinateur portable 10. La description qui va suivre du mode de réalisation préféré de la présente invention est basée sur un dispositif de production d'air de refroidissement 16 installé sous le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10. Le dispositif de production d'air de refroidissement 16 comprend une enveloppe 18 ayant un second orifice d'entrée 20 pour la prise d'air et un orifice de sortie 22 installé sur le dessus de l'enveloppe 18 pour sortir l'air vers le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10 par l'intermédiaire du premier orifice d'entrée 14. Le premier orifice d'entrée 14, qui sert à faire entrer de l'air froid provenant du dispositif de production d'air de refroidissement 16 dans le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10, est en face de l'orifice de sortie 22 du dispositif de production d'air de refroidissement 16. La prise d'air s'effectue à partir du second orifice d'entrée 20 du dispositif de production d'air de refroidissement 16 et l'air est sorti à travers l'orifice de sortie 22. La convection d'air aide le dispositif de production d'air de refroidissement 16 à dissiper la chaleur. Le dispositif de production d'air de refroidissement 16 comprend de plus un module de refroidissement 24 pour refroidir l'air reçu par l'intermédiaire du second orifice d'entrée 20 et pour sortir l'air à travers l'orifice de sortie 22. Le dispositif de production d'air de refroidissement 16 est susceptible de prendre de l'air à l'extérieur, de refroidir l'air, et de sortir l'air SR 23418 TW/DB refroidi dans l'appareil formant ordinateur portable 10 en parvenant à une meilleure dissipation de chaleur par la convection forcée de l'air refroidi. On va se référer à présent à la figure 5 et à la figure 6. La figure 5 et la figure 6 sont des schémas éclatés du module de refroidissement dans le dispositif de production d'air de refroidissement. Le module de refroidissement 24 comprend un refroidisseur thermoélectrique 28 pour refroidir un réfrigérant et deux caloducs pour transférer le réfrigérant refroidi par le refroidisseur thermoélectrique 28 vers l'orifice de sortie 22. Une extrémité froide du refroidisseur thermoélectrique 28 est reliée à une première extrémité P1 du caloduc 26. Le module de refroidissement 24 comprend de plus un premier ventilateur 30 installé au niveau d'une seconde extrémité P2 du caloduc 26 pour transférer l'air refroidi par le caloduc 26 vers le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10 par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 22. Il y a également un dissipateur thermique 32 muni d'une pluralité d'ailettes 34 pour augmenter la surface de dissipation de chaleur. Le dissipateur thermique 32 est relié à une extrémité chaude du refroidisseur thermoélectrique 28 pour dissiper la chaleur provenant de l'extrémité chaude du refroidisseur thermoélectrique 28. Un second ventilateur 36 est installé sur le dissipateur thermique 32 pour forcer l'air à refroidir le refroidisseur thermoélectrique 28. Le principe de fonctionnement du dispositif de production d'air de refroidissement 16 est le suivant: utiliser le second ventilateur 36 pour évacuer la chaleur produite par le refroidisseur thermoélectrique 28, transférer le réfrigérant refroidi par le refroidisseur thermoélectrique 28 de la première extrémité P1 à la seconde extrémité P2 du caloduc 26 SR 23418 TW/DB afin de refroidir l'air autour du premier ventilateur 30, et utiliser le premier ventilateur 30 pour sortir l'air refroidi via l'orifice de sortie 22 sur le dessus de l'enveloppe 18 à travers le premier orifice d'entrée 14 sur le fond du logement 12 et dans l'appareil formant ordinateur portable 10. Le premier orifice d'entrée 14 à la figure 1, qui sert à faire entrer l'air provenant du dispositif de production d'air de refroidissement 16 dans le logement 12 de l'appareil formant ordinateur portable 10, est en face de l'orifice de sortie 22 du dispositif de production d'air de refroidissement 16 afin de parvenir à la meilleure dissipation de chaleur par convection forcée de l'air refroidi. On va se référer à présent à la figure 7, à la figure 8 et à la figure 9. La figure 7 est une vue de face éclatée d'un système d'assistant personnel 48. La figure 8 est une vue arrière éclatée du système d'assistant personnel 48. La figure 9 est une vue en perspective du système d'assistant personnel 48. À la figure 7 et à la figure 8, le système d'assistant personnel 48 comprend un appareil formant assistant personnel 50 et l'appareil formant assistant personnel 50 comprend un logement 52. Un premier orifice d'entrée 54 est installé sur le logement 52 et est utilisé pour recevoir l'air dans le logement 52. L'appareil formant assistant personnel 50 est positionné au-dessus d'un dispositif de production d'air de refroidissement 56. De manière similaire au mode de réalisation précédent, le dispositif de production d'air de refroidissement 56 pourrait être placé dans une position différente si le premier orifice d'entrée 54 de l'appareil formant assistant personnel 50 était dans une position différente. Par exemple, le dispositif de production d'air de refroidissement 56 pourrait être placé à SR 23418 TW/DB l'arrière ou sur le côté de l'appareil formant assistant personnel 50. La description qui va suivre du mode de réalisation préféré selon la présente invention est basée sur un dispositif de production d'air de refroidissement 56 installé sous le logement 52 de l'appareil formant assistant personnel 50. Le dispositif de production d'air de refroidissement 56 comprend une enveloppe 58 avec un second orifice d'entrée 60 pour la prise d'air et un orifice de sortie 62 pour faire sortir l'air dans le logement 52 de l'appareil formant assistant personnel 50 par l'intermédiaire du premier orifice d'entrée 54. Le premier orifice d'entrée 54, qui reçoit l'air provenant du dispositif de production d'air de refroidissement 56 dans le logement 52 de l'appareil formant assistant personnel 50, est en face de l'orifice de sortie 52 du dispositif de production d'air de refroidissement 56. La prise d'air s'effectue à partir du second orifice d'entrée 60 du dispositif de production d'air de refroidissement 56 et l'air est sorti à travers l'orifice de sortie 62. La convection d'air aide le dispositif de production d'air de refroidissement 56 à dissiper la chaleur. Le dispositif de production d'air de refroidissement 56 comprend de plus le module de refroidissement 24 pour refroidir l'air reçu par l'intermédiaire du second orifice d'entrée 60 et pour sortir l'air à travers l'orifice de sortie 62. La structure et le principe de fonctionnement du module de refroidissement 24 sont les mêmes que ceux précédemment décrits et représentés à la figure 5 et à la figure 6. Le principe de fonctionnement du dispositif de production d'air de refroidissement 56 est similaire au mode de réalisation précédent et est décrit comme suit: utiliser le second ventilateur 36 pour évacuer la chaleur produite par le refroidisseur SR 23418 TW/DB thermoélectrique 28, transférer le réfrigérant refroidi par le refroidisseur thermoélectrique 28 de la première extrémité P1 à la seconde extrémité P2 du caloduc 26 afin de refroidir l'air autour du premier ventilateur 30, et utiliser le premier ventilateur 30 pour sortir l'air refroidi à travers l'orifice de sortie 62 de l'enveloppe 58 vers le premier orifice d'entré 54 du logement 52 et dans l'appareil formant assistant personnel 50. Le premier orifice d'entrée 54 à la figure 7, qui sert à faire entrer l'air provenant du dispositif de production d'air de refroidissement 56 dans l'appareil formant assistant personnel 50, est en face de l'orifice de sortie 62 du dispositif de production d'air de refroidissement 56 pour parvenir à la meilleure dissipation de chaleur par convection forcée de l'air refroidi. Par contraste avec la technique antérieure, le dispositif de production d'air de refroidissement de la présente invention peut dissiper plus de chaleur provenant du système informatique dans l'ensemble que ne le peut la conduction thermique utilisée seule. De plus, la présente invention peut être détachée du système informatique de sorte que les utilisateurs peuvent utiliser l'ordinateur avec le dispositif de production d'air de refroidissement monté en étant à la maison ou au bureau, et peuvent détacher le dispositif de production d'air de refroidissement pendant le transport. Les hommes de l'art vont aisément observer que de nombreuses modifications et changements du dispositif peuvent être apportés en conservant les enseignements de l'invention. En conséquence, la révélation précédente devrait être interprétée comme étant seulement limitée par les exigences et les limites des revendications annexées. SR 23418 TW/DB REVENDICATIONS 1. Dispositif de production d'air de refroidissement (16; 56) pour un système informatique (8; 48) comprenant un appareil informatique (10; 50) ayant un logement (12; 52), le dispositif de production d'air de refroidissement (16; 56) étant caractérisé en ce qu'il comprend: une enveloppe (18; 58) reliée au logement (12; 52) de l'appareil informatique (10; 50), l'enveloppe (18; 58) comprenant un orifice d'entrée (20; 60) pour recevoir l'air et un orifice de sortie (22; 62) pour sortir l'air; un refroidisseur thermoélectrique (28) installé à 15 l'intérieur de l'enveloppe (18; 58) pour refroidir un réfrigérant; un caloduc (26) installé à l'intérieur de l'enveloppe (18; 58) pour transférer le réfrigérant refroidi par le refroidisseur thermoélectrique (28) vers l'orifice de sortie (22; 62) ; et un premier ventilateur (30) installé au niveau d'une extrémité (P1) du caloduc (26) pour transférer l'air refroidi par le caloduc (26) vers le logement (12; 52) du système informatique (8; 48) par l'intermédiaire de l'orifice de sortie (22; 62). 2. Dispositif de production d'air de refroidissement (16; 56) selon la revendication 1, comprenant de plus un dissipateur thermique (32) relié à une extrémité chaude du refroidisseur thermoélectrique (28) pour dissiper la chaleur de l'extrémité chaude du refroidisseur thermoélectrique (28), et un second ventilateur (36) installé au niveau d'une extrémité du dissipateur thermique (32). SR 23418 TW/DB 3. Dispositif de production d'air de refroidissement selon la revendication 2, dans lequel une pluralité d'ailettes (34) sont installées sur le dissipateur thermique (32). 4. Dispositif de production d'air de refroidissement selon la revendication 1, dans lequel l'orifice de sortie (22; 62) est installé dans l'enveloppe (18; 58) en face de l'orifice d'entrée (14; 54). 5. Dispositif de production d'air de refroidissement selon la revendication 1, dans lequel l'appareil informatique (10) est un ordinateur portable (8). 6. Dispositif de production d'air de refroidissement (56) selon la revendication 1, dans lequel l'appareil informatique (50) est un assistant personnel (48). SR 23418 TW/DB