JP2001142573A

JP2001142573A - 電子装置

Info

Publication number: JP2001142573A
Application number: JP32065599A
Authority: JP
Inventors: Takashi Osanawa; 尚長縄; Takeshi Harada; 武原田; Yoshihiro Kondo; 義広近藤; Shigeo Ohashi; 繁男大橋; Atsushi Ishikawa; 篤志石川; Takeshi Nakagawa; 毅中川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＰＵ等の高速化等に伴って、発熱素子の発熱
量が増加し従来の冷却方式では冷却が追い着かずに装置
が高温になり、素子が損傷するという課題がある。【解決手段】放熱板に流路を形成して冷却液を封入し、
この冷却液をポンプにより循環させる。また、放熱板下
方にファンを設置して、第一の筐体内部の熱を外気へ排
熱させる。これにより、第一の筺体の内部の複数の発熱
素子から発生した熱の一部は、放熱板の全域に分散さ
れ、この放熱板の熱の一部はファンによって外気へ放熱
される。【効果】本発明によれば、ＣＰＵ等から発熱した熱の一
部は、強制的に分散されて放熱されるため、発熱するＣ
ＰＵを早く冷却し、所定の温度まで冷却することができ
る。さらにノートパソコンの信頼性や性能を高く維持す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子を搭載し
た配線基板、キーボード、記憶装置等を収納した第一の
筐体、及び、表示装置等を収納し、第一の筐体と転開可
能に取り付けられた第二の筐体からなる電子装置に係
り、特に発熱素子から熱を分散、放熱させる構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、特開平８−２８６７
８３号公報には、発熱素子を搭載した第一の筐体内の底
部に放熱板を設置し、発熱素子の熱の一部を筐体底部の
放熱板及びキーボード底面に伝えて、筐体表面で熱を分
散させて放熱している。また、特開平８−２６３１６２
号公報では、筐体内にファンを搭載し、発熱素子を冷却
する例が開示されている。さらに、特開平１０−１６０
３６７号公報には、内部二層凝縮性の作動液が封入され
た放熱板で、発熱素子の熱の一部を放熱する例が開示さ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】携帯型パーソナルコン
ピュータ等に代表される電子装置では、演算処理が高速
化される反面、素子が高発熱化している。さらに、筐体
の薄型化、軽量化も要求されている。このため、薄型軽
量化を考慮しつつ、素子を冷却する必要がある。

【０００４】公知技術では、発熱素子からの熱の一部
を、第一の筐体の底部に設けた放熱板、及び、第一の筐
体の背面に設けた放熱板に伝熱し、放熱する方法や、フ
ァンによる強制冷却により放熱する方法、及び、二層凝
縮性の作動液が封入された放熱板で放熱する方法があ
る。これにより、発熱するＣＰＵ（中央演算処理ユニッ
ト）を冷却している。

【０００５】しかしながら、演算処理がさらに高速化さ
れたＣＰＵでは、発熱量が大きくなり、上記のような方
法をもってしても、ＣＰＵを十分に冷却することができ
なくなる。

【０００６】本発明の目的は、前記携帯用の電子装置に
おいて、大きな発熱量の素子を用いても十分に冷却でき
る小型の冷却構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次のような構成とした。

【０００８】複数の発熱素子を搭載した配線基板、キー
ボード、記憶装置等を搭載した第一の筺体、及び表示装
置等を収納し、ヒンジにより第一の筺体と転開可能に取
り付けられた第二の筺体からなる電子装置において、第
一の筐体の内部に、冷却水を循環させるポンプ、冷却水
の循環により冷却される放熱板、及び、冷却風を供給す
るファンを設置した。これにより、第一の筺体の内部の
複数の発熱素子から発生した熱の一部は、冷却水が循環
する放熱板を介して冷却される。さらに、この放熱板は
ファンによって供給される冷却風によっても冷却され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。図１は携帯型パーソナルコンピュータ等に代表さ
れる薄型電子装置の斜視図であり、説明のためキーボー
ド部を取り外した状態を表わしている。

【００１０】この薄型電子装置は大別して、ＣＰＵ等中
枢機能を有する本体中枢部Ａと、本体中枢部Ａで処理さ
れた結果を表示する表示部Ｂで構成されている。表示部
Ｂは装置の蓋としての役目も持ち、ヒンジ８によって開
閉できるようになっている。

【００１１】本体中枢部ＡはＣＰＵ等の特に発熱量の大
きい素子１(以下、ＣＰＵ１と記す)が取り付けられたサ
ブ配線基板２と、サブ配線基板２や複数の素子を搭載し
ているメイン配線基板３と、複数のキー４と、サブ配線
基板２やメイン配線基板３等を内部に収納し、複数のキ
ー４を上面に配置した第一の筐体１０からなる。複数の
キー４はキーボード５の上面に配置されている。キーボ
ード５は、複数のキー４を所定の位置に配置することを
目的とした上キーボード５ａと、放熱及び伝熱を主目的
とした下キーボード５ｂとを一体化してあり、柔軟熱伝
導部材７(例えばＳｉゴムに酸化アルミ等のフィラーを
混入したもの)及び放熱板６を介して、サブ配線基板２
と熱的に接続されている。なおここでは詳細説明は省略
するが、第１の筐体側には、フロッピーディスクやＣＤ
を駆動するための駆動装置等が収納されている。

【００１２】表示部Ｂは、表示装置２１と、これを収納
する第二の筐体２０とからなり、第二の筐体２０は第一
の筐体１０にヒンジ８を介して、両者の筐体が互いに折
り重なるよう、軸回転可能に取り付けられている。

【００１３】図２は、本発明における薄型電子装置の断
面図である。

【００１４】ＣＰＵ１はサブ配線基板２に取り付けられ
ている。サブ配線基板２とメイン配線基板３には、それ
ぞれコネクタ１２が設けられ、このコネクタ１２を介し
てサブ配線基板２とメイン配線基板３は電気的に接続さ
れる。サブ配線基板２が接続されたメイン配線基板３
は、第一の筐体１０に設置されたボス１１に、ビス９を
ねじ込むことにより、第一の筐体１０に取り付けられ
る。また、図示していないが、キーボード５、表示装置
２１及びファン１３も、メイン配線基板３と電気的に接
続される。メイン配線基板３には、ＣＰＵ１の処理性能
制御回路(例えば、クロック周波数可変回路)と、ＣＰＵ
１の処理性能制御回路と連動したファン１３の制御回路
(例えば、ファンの回転数制御やファンのオンオフ制御)
とが含まれている。

【００１５】ＣＰＵ１が取り付けられたサブ配線基板２
の上面には、柔軟熱伝導部材７が設置され、その上に放
熱板６が、さらにその上にキーボード５が設置される。
ＣＰＵ１で発生した熱の一部は、サブ配線基板２、柔軟
熱伝導部材７、放熱板６、キーボード５を介して、キー
４の表面から外気へ放熱される。また、ＣＰＵ１で発生
した熱の一部は、サブ配線基板２、ビス９、ボス１１を
介して第一の筐体１０の底面から外気へ放熱される。さ
らに、ＣＰＵ１で発生し、第一の筐体１０の内部にこも
った熱の一部は、ファン１３による換気作用により、第
一の筐体１０に設けられた通気孔１４を通じて外気へ放
熱される。

【００１６】図３はＣＰＵ１及び放熱板６周辺の部品の
斜視図であり、説明のため各部品を離した状態を表して
いる。実装時には、サブ配線基板２と柔軟熱伝導部材７
とが接触し、さらに、柔軟熱伝導部材７と放熱板６とが
接触し、サブ配線基板２に取り付けられたＣＰＵ１と放
熱板６とは熱的に接続される。放熱板６の内部には、冷
却液が流れる流路１５が形成されている。放熱板６の流
路１５の両端には、チューブ１６が接続されている。チ
ューブ１６は、ポンプ３０に接続されている。放熱板６
の流路１５とチューブ１６とポンプ３０とには冷却液が
封入され、ポンプ３０を作動させることにより、封入さ
れた冷却液が強制的に循環される。一方、放熱板６の下
方には、ファン１３が配設され、ファン１３を作動させ
ることにより、放熱板６の熱の一部分が強制的に外気へ
排出される。

【００１７】図４は、本実施例で使用したポンプの一例
を示す断面図である。

【００１８】本ポンプは内接形歯車ポンプで、外歯車３
１に内歯車３２が内接しており、内歯車３２はシャフト
３３によってモータ３４に連結される。シール部材３５
は外歯車３１に固定され、モータ３４とシール部材３５
は固定部材３６により固定される。モータ３４を回転さ
せることにより、内歯車３２が回転し、冷却液を吸入口
３７から吸入し、吐出口３８から吐出させる。また、シ
ール部材３５により、ポンプが作動しているときの液漏
れを防止している。

【００１９】なお小形のポンプとしては本実施例の他
に、スクロールタイプのマイクロポンプ等が考えられ、
冷却液を循環する機能を有し、小形で筐体内に収納でき
るものであればどのような構成のポンプを用いても良
い。

【００２０】以上の構成により、ＣＰＵ１からの熱の一
部が、柔軟熱伝導部材７を介して放熱板６へと伝わり、
該放熱板６は冷却液の循環により冷却される。さらに、
放熱板６の熱の一部は、ファン１３により筐体の外気へ
排出され、ＣＰＵ１が冷却される。

【００２１】また、本実施例では放熱板の材質は、熱伝
導性がよく、かつ、軽量のアルミニウムとしたが、他の
材質でもよい。また、流路に封入した冷却液は水とした
が、他の冷却液でもよい。

【００２２】さらに、本構成では放熱板６をキーボード
側に設置しているが、冷却液の液漏れ等を考慮して、放
熱板を筐体側に設けてもよい。ただしこの場合は、冷却
用ファンの設置位置等に関して工夫する必要がある。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプにより冷却液を
放熱板内に設けた流路を循環させることにより、ＣＰＵ
等の発熱素子の冷却が可能になる。また、放熱板の下方
の設けたファンにより、放熱板が冷却されるため、効率
のよい冷却が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電子装置を示す斜視図。

【図２】本発明の実施の形態の電子装置を示す断面図。

【図３】本発明の一実施例で排熱経路の部品構成を示す
斜視図。

【図４】本発明の一実施例でポンプの構成を示す断面
図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…サブ配線基板、３…メイン配線基板、
４…キー、５…キーボード、５ａ…上キーボード、５ｂ
…下キーボード、６…放熱板、７…柔軟熱伝導部材、８
…ヒンジ、９…ビス、１０…第一の筐体、１１…ボス、
１２…コネクタ、１３…ファン、１４…通気孔、１５…
流路、１６…チューブ、２０…第二の筐体、２１…表示
装置、３０…ポンプ、３１…外歯車、３２…内歯車、３
３…シャフト、３４…モータ、３５…シール部材、３６
…固定部材、３７…吸入口、３８…吐出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤義広茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大橋繁男茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者石川篤志茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者中川毅神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社日立製作所ＰＣ事業部内Ｆターム(参考） 5E322 AA05 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＰＵ等の発熱素子を含む電子回路と、前
記発熱素子に熱的に接続される熱伝導部材と、記憶装置
等を内部に収納し、上面にキーボードを搭載した第一の
筐体に、前記ＣＰＵによる処理結果を表示する第二の筐
体が転回可能に取り付けられた電子装置において、前記
第一の筐体内に冷却液を循環させるポンプと、前記冷却
液を循環流路を内蔵した放熱板を設け、前記ＣＰＵ等の
発熱素子から発生する熱の一部を、前記放熱板から分
散、放熱させることを特徴とする電子装置。
【請求項２】請求項１に記載の電子装置において、前記
第一の筐体内に冷却風を供給するファンを設け、前記放
熱板の熱の一部を、外気に放熱させることを特徴とする
電子装置。