JP2002232174A - 電子装置 - Google Patents
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子装置の処理性能向上に伴う発熱素子の発熱
量増大に対して、必要かつ十分な循環液流量となる、小
型化、薄型化に適した水冷構造を提供する。 【解決手段】水冷ジャケット８を発熱素子７に熱的に接
続するとともに、ディスプレイ２背面に設置した放熱板
１０に放熱パイプ９を熱的に接続し、液駆動装置１１に
よって水冷ジャケット８と放熱パイプ９との間で冷媒液
を循環させる。発熱素子７の上限温度と筐体表面から放
熱できる限界放熱量との関係から必要かつ十分な循環流
量及び必要な吐出圧力を規定する。本発明によれば、必
要かつ十分な循環液流量で発熱素子の熱をディスプレイ
ケース背面から放熱できる。
量増大に対して、必要かつ十分な循環液流量となる、小
型化、薄型化に適した水冷構造を提供する。 【解決手段】水冷ジャケット８を発熱素子７に熱的に接
続するとともに、ディスプレイ２背面に設置した放熱板
１０に放熱パイプ９を熱的に接続し、液駆動装置１１に
よって水冷ジャケット８と放熱パイプ９との間で冷媒液
を循環させる。発熱素子７の上限温度と筐体表面から放
熱できる限界放熱量との関係から必要かつ十分な循環流
量及び必要な吐出圧力を規定する。本発明によれば、必
要かつ十分な循環液流量で発熱素子の熱をディスプレイ
ケース背面から放熱できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水等の冷却媒体を
循環させる冷却装置を備えた電子装置に関するものであ
る。
循環させる冷却装置を備えた電子装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の一例として、特開平６−２６
６４７４号公報に開示された電子装置は、発熱素子を搭
載した配線基板を電子装置の外郭を形成する筐体の内部
に収納し、この筐体に液晶等のディスプレイパネルを有
する表示装置筐体を回転自在に取り付けたものがある。
この電子装置の発熱素子には、受熱ジャケットが取り付
けられ、この受熱ジャケット内に封入された水等の冷却
媒体で受熱した熱を表示装置筐体の内面に配設された放
熱パイプにポンプ（液駆動装置）で送るようになってい
る。これら受熱ジャケット、放熱パイプ、ポンプは、フ
レキシブルチューブで接続された、いわゆる水冷冷却装
置である。
６４７４号公報に開示された電子装置は、発熱素子を搭
載した配線基板を電子装置の外郭を形成する筐体の内部
に収納し、この筐体に液晶等のディスプレイパネルを有
する表示装置筐体を回転自在に取り付けたものがある。
この電子装置の発熱素子には、受熱ジャケットが取り付
けられ、この受熱ジャケット内に封入された水等の冷却
媒体で受熱した熱を表示装置筐体の内面に配設された放
熱パイプにポンプ（液駆動装置）で送るようになってい
る。これら受熱ジャケット、放熱パイプ、ポンプは、フ
レキシブルチューブで接続された、いわゆる水冷冷却装
置である。
【０００３】また、特開平７−１４２８８６号公報に
は、上記特開平６−２６６４７４号公報に記載された水
冷式電子装置の筐体を金属製とした例が開示されてい
る。
は、上記特開平６−２６６４７４号公報に記載された水
冷式電子装置の筐体を金属製とした例が開示されてい
る。
【０００４】これらの例では、発熱素子で発生した熱を
受熱ジャケットに伝え、その熱を貯えた液を液駆動装置
で受熱ジャケットから放熱パイプに移動させ、熱を放熱
パイプから筐体に伝えて外気に放散させている。尚、大
型コンピュータは、従来例を示すまでもなく、半導体素
子を水等の冷却媒体で冷却することが行われている。
受熱ジャケットに伝え、その熱を貯えた液を液駆動装置
で受熱ジャケットから放熱パイプに移動させ、熱を放熱
パイプから筐体に伝えて外気に放散させている。尚、大
型コンピュータは、従来例を示すまでもなく、半導体素
子を水等の冷却媒体で冷却することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、半
導体素子で発生した熱を単に水冷冷却装置でディスプレ
イ側へ移動させているに過ぎない。すなわち、上記従来
技術の検討当時は、薄型の携帯型電子装置に合わせ、冷
媒液を循環させるためのポンプを薄型にするという配慮
がなされていない。換言すると、単に水循環用のポンプ
が設けられているに過ぎず、必要以上の液駆動量、動作
圧力で冷媒液を循環させ、余分な冷却を行っていた。従
って、ポンプが大型化し、携帯型電子装置の薄型化が困
難となっている。
導体素子で発生した熱を単に水冷冷却装置でディスプレ
イ側へ移動させているに過ぎない。すなわち、上記従来
技術の検討当時は、薄型の携帯型電子装置に合わせ、冷
媒液を循環させるためのポンプを薄型にするという配慮
がなされていない。換言すると、単に水循環用のポンプ
が設けられているに過ぎず、必要以上の液駆動量、動作
圧力で冷媒液を循環させ、余分な冷却を行っていた。従
って、ポンプが大型化し、携帯型電子装置の薄型化が困
難となっている。
【０００６】本発明の目的は、電子装置の処理性能向上
に伴う発熱素子の発熱量増大に対して、必要かつ十分な
液循環条件を規定することにより液駆動装置の大きさ、
動作条件を適正化し、小型化、薄型化に適した電子装置
を提供することにある。
に伴う発熱素子の発熱量増大に対して、必要かつ十分な
液循環条件を規定することにより液駆動装置の大きさ、
動作条件を適正化し、小型化、薄型化に適した電子装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、内部に半導
体素子を搭載した第１の筐体と、内部に表示装置を収納
し前記第１の筐体に回転支持された第２の筐体とを備え
た電子装置において、前記半導体素子と熱的に接触した
受熱部材と、前記第２の筐体内面に熱的に接触した放熱
部材と、この放熱部材と前記受熱部材との間で液媒体を
駆動し前記第１の筐体内に収納された液駆動手段と、前
記受熱部材と前記放熱部材と前記液駆動手段を接続する
チューブとを備え、この液駆動装置を前記第１の筐体の
厚みより薄くしたことにより達成される。
体素子を搭載した第１の筐体と、内部に表示装置を収納
し前記第１の筐体に回転支持された第２の筐体とを備え
た電子装置において、前記半導体素子と熱的に接触した
受熱部材と、前記第２の筐体内面に熱的に接触した放熱
部材と、この放熱部材と前記受熱部材との間で液媒体を
駆動し前記第１の筐体内に収納された液駆動手段と、前
記受熱部材と前記放熱部材と前記液駆動手段を接続する
チューブとを備え、この液駆動装置を前記第１の筐体の
厚みより薄くしたことにより達成される。
【０００８】また、内部に半導体素子を搭載した第１の
筐体と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転
支持された第２の筐体とを備えた電子装置において、前
記半導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の
筐体内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と
前記受熱部材との間で液媒体を駆動し前記第１の筐体内
に収納された液駆動手段と、前記受熱部材と前記放熱部
材と前記液駆動手段を接続するチューブとを備え、前記
第２の筐体の表面温度は、前記液駆動装置の運転によっ
て外気温度からの温度上昇値で２５℃以下となるように
することにより達成される。
筐体と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転
支持された第２の筐体とを備えた電子装置において、前
記半導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の
筐体内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と
前記受熱部材との間で液媒体を駆動し前記第１の筐体内
に収納された液駆動手段と、前記受熱部材と前記放熱部
材と前記液駆動手段を接続するチューブとを備え、前記
第２の筐体の表面温度は、前記液駆動装置の運転によっ
て外気温度からの温度上昇値で２５℃以下となるように
することにより達成される。
【０００９】また、内部に半導体素子を搭載した第１の
筐体と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転
支持された第２の筐体とを備えた電子装置において、前
記半導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の
筐体内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と
前記受熱部材との間で液媒体を駆動させる液駆動手段を
接続するチューブとを備え、前記液駆動装置の液循環流
量が120μl/sec以上であることにより達成される。
筐体と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転
支持された第２の筐体とを備えた電子装置において、前
記半導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の
筐体内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と
前記受熱部材との間で液媒体を駆動させる液駆動手段を
接続するチューブとを備え、前記液駆動装置の液循環流
量が120μl/sec以上であることにより達成される。
【００１０】また、前記液駆動装置の液循環流量が1200
μl/sec以下であることにより達成される。
μl/sec以下であることにより達成される。
【００１１】液の密度、比熱をそれぞれρ、Ｃp、ＣＰ
Ｕの発熱量Ｑc、外気温度Ｔa、金属放熱板の面積Ａとし
たとき、前記受熱部材の温度をＴwjに冷却するために、
Ｑ＝２・Ｑc・（Ｔwj-Ｔa）/（ρ・Ｃp）-Ｑc2/（６・ρ・Ｃ
p・Ａ）の式で表される流量Ｑ以上の冷媒液を循環させた
ことにより達成される。
Ｕの発熱量Ｑc、外気温度Ｔa、金属放熱板の面積Ａとし
たとき、前記受熱部材の温度をＴwjに冷却するために、
Ｑ＝２・Ｑc・（Ｔwj-Ｔa）/（ρ・Ｃp）-Ｑc2/（６・ρ・Ｃ
p・Ａ）の式で表される流量Ｑ以上の冷媒液を循環させた
ことにより達成される。
【００１２】前記液駆動手段の高さが３０mm以下である
ことにより達成される。
ことにより達成される。
【００１３】前記液駆動手段の形状が偏平形状で、筐体
厚さ方向に偏平であるように設置したことにより達成さ
れる。
厚さ方向に偏平であるように設置したことにより達成さ
れる。
【００１４】前記受熱部材と前記放熱部材と前記液駆動
手段を接続するチューブの内径が前記放熱部材の内径よ
り大きいことにより達成される。
手段を接続するチューブの内径が前記放熱部材の内径よ
り大きいことにより達成される。
【００１５】前記液駆動手段の液吐出圧力がほぼ1．7×
104Pa以上であることにより達成される。
104Pa以上であることにより達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】携帯型ノートパソコンにおいて
は、パーソナルユースの拡大に伴い、活用の場が広がり
と、ＩＴ化の推進により、携帯性に優れ、薄型かつ軽量
の筐体が望まれている。従って、携帯型ノートパソコン
では、ディスクトップ型パソコン並みの性能をＡ４用紙
サイズ程度で、かつ薄型で実現することが要求されてい
る。従って、この薄型筐体内で高発熱するＣＰＵを高率
よく冷却することが必須となっている。
は、パーソナルユースの拡大に伴い、活用の場が広がり
と、ＩＴ化の推進により、携帯性に優れ、薄型かつ軽量
の筐体が望まれている。従って、携帯型ノートパソコン
では、ディスクトップ型パソコン並みの性能をＡ４用紙
サイズ程度で、かつ薄型で実現することが要求されてい
る。従って、この薄型筐体内で高発熱するＣＰＵを高率
よく冷却することが必須となっている。
【００１７】また、携帯型ノートパソコンは、手が触れ
るキーボードやキーボード手前のパームレスト、出先で
の使用で膝が触れる筐体の底部など、オペレータに不快
感を与えないように、筐体の温度を高くならにようにす
る必要がある。そこで、発熱するＣＰＵの熱を筐体表面
全域に分散させ、効率よく放熱する冷却システムが要求
されているとともに、冷却用のファンを取り除いた静音
化も要求されている。
るキーボードやキーボード手前のパームレスト、出先で
の使用で膝が触れる筐体の底部など、オペレータに不快
感を与えないように、筐体の温度を高くならにようにす
る必要がある。そこで、発熱するＣＰＵの熱を筐体表面
全域に分散させ、効率よく放熱する冷却システムが要求
されているとともに、冷却用のファンを取り除いた静音
化も要求されている。
【００１８】ところで、携帯型ノートパソコンは、発熱
量１５Ｗクラスの原稿ＣＰＵでは、冷却ファンや冷媒を
封入したヒートパイプ及びヒートシンクの組み合わせに
よって冷却を行っているが、発熱量３０Ｗクラスの冷却
では、７０ｍｍ角以上の大口径ファンや複数のヒートパ
イプとフィンタイプの大型ヒートシンクが必要となる。
これらの強制空冷による冷却構造では、騒音の問題や実
装エリアを確保する必要がある。
量１５Ｗクラスの原稿ＣＰＵでは、冷却ファンや冷媒を
封入したヒートパイプ及びヒートシンクの組み合わせに
よって冷却を行っているが、発熱量３０Ｗクラスの冷却
では、７０ｍｍ角以上の大口径ファンや複数のヒートパ
イプとフィンタイプの大型ヒートシンクが必要となる。
これらの強制空冷による冷却構造では、騒音の問題や実
装エリアを確保する必要がある。
【００１９】近年、携帯型電子装置は、モバイル化が進
み、ますます小型軽量化と処理速度の高速化が要求され
るようになっている。この要求に応じようとすると、デ
ータの処理演算部である中央演算処理ユニット（以下、
ＣＰＵという）の発熱温度は益々高くなり、３０Ｗクラ
スＣＰＵになって来ることが予想される。３０Ｗクラス
ＣＰＵでは、現行の強制空冷では対応できなくなるた
め、従来技術のような水冷式が有効である。しかしなが
ら、携帯型電子装置の厚みを左右するのが、冷却水を駆
動させるポンプであり、本発明は、いかにポンプの厚み
を薄くするかを検討した結果である。
み、ますます小型軽量化と処理速度の高速化が要求され
るようになっている。この要求に応じようとすると、デ
ータの処理演算部である中央演算処理ユニット（以下、
ＣＰＵという）の発熱温度は益々高くなり、３０Ｗクラ
スＣＰＵになって来ることが予想される。３０Ｗクラス
ＣＰＵでは、現行の強制空冷では対応できなくなるた
め、従来技術のような水冷式が有効である。しかしなが
ら、携帯型電子装置の厚みを左右するのが、冷却水を駆
動させるポンプであり、本発明は、いかにポンプの厚み
を薄くするかを検討した結果である。
【００２０】以下、本発明の実施例を図１で説明する。
図１は、本発明を備えた電子装置の斜視図である。図１
において、１は、電子装置の本体ケース（第１の筐体）
である。２は、ディスプレイを備えたディスプレイケー
ス（第２の筐体）である。本体ケース１には、キーボー
ド３が設置されている。４は、複数の素子を搭載した配
線基板である。５は、ハードディスクドライブ、６は、
補助記憶装置(例えば、フロッピー（登録商標）ディス
クドライブ、ＣＤドライブ等)であり、これらは本体ケ
ース内に収納されている。上記配線基板４上には、ＣＰ
Ｕ（中央演算処理ユニット）７等の特に発熱量の大きい
素子（以下、ＣＰＵという）が搭載されている。８は、
ＣＰＵ７に接触させて取り付けられた水冷ジャケット
（浮熱部材）である。ＣＰＵ７と水冷ジャケット８と
は、柔軟熱伝導部材（たとえばＳｉゴムに酸化アルミな
どの熱伝導性のフィラーを混入したもの）を介して接続
される。９は、ディスプレイケース２の背面(ケース内
側面)に配設された放熱パイプ（放熱部材）である。１
０は、同じくディスプレイケース２の背面(ケース内側
面)に配設された金属放熱板である。なお、ディスプレ
イケース２自体を金属製（たとえば、アルミ合金やマグ
ネシウム合金等）にすることによって、この金属放熱板
１０を省略し、放熱パイプ９を直接ディスプレイケース
２に接続してもよい。
図１は、本発明を備えた電子装置の斜視図である。図１
において、１は、電子装置の本体ケース（第１の筐体）
である。２は、ディスプレイを備えたディスプレイケー
ス（第２の筐体）である。本体ケース１には、キーボー
ド３が設置されている。４は、複数の素子を搭載した配
線基板である。５は、ハードディスクドライブ、６は、
補助記憶装置(例えば、フロッピー（登録商標）ディス
クドライブ、ＣＤドライブ等)であり、これらは本体ケ
ース内に収納されている。上記配線基板４上には、ＣＰ
Ｕ（中央演算処理ユニット）７等の特に発熱量の大きい
素子（以下、ＣＰＵという）が搭載されている。８は、
ＣＰＵ７に接触させて取り付けられた水冷ジャケット
（浮熱部材）である。ＣＰＵ７と水冷ジャケット８と
は、柔軟熱伝導部材（たとえばＳｉゴムに酸化アルミな
どの熱伝導性のフィラーを混入したもの）を介して接続
される。９は、ディスプレイケース２の背面(ケース内
側面)に配設された放熱パイプ（放熱部材）である。１
０は、同じくディスプレイケース２の背面(ケース内側
面)に配設された金属放熱板である。なお、ディスプレ
イケース２自体を金属製（たとえば、アルミ合金やマグ
ネシウム合金等）にすることによって、この金属放熱板
１０を省略し、放熱パイプ９を直接ディスプレイケース
２に接続してもよい。
【００２１】１１は、半導体素子を冷却するための冷却
媒体輸送手段となるポンプ（液駆動装置）であり、本体
ケース１内に設置されている。このポンプ１１は、携帯
型電子装置に内臓ささえるため、少なくとも、高さ１０
ｍｍ以下の寸法の制約がある。この制約に対応可能なポ
ンプとして、医療用などの液体循環ポンプとして使用さ
れている圧電素子型ポンプを採用した。１２は、水冷ジ
ャケット８、放熱パイプ９、ポンプ１１を接続するため
のフレキシブルチューブである。このフレキシブルチュ
ーブによって１つの密閉空間が形成され、この空間内に
冷媒液（たとえば、水、不凍液等）が封入され、この冷
媒液がポンプ１１によって空間内を循環する。これらの
構成部品を総称して冷却装置という。
媒体輸送手段となるポンプ（液駆動装置）であり、本体
ケース１内に設置されている。このポンプ１１は、携帯
型電子装置に内臓ささえるため、少なくとも、高さ１０
ｍｍ以下の寸法の制約がある。この制約に対応可能なポ
ンプとして、医療用などの液体循環ポンプとして使用さ
れている圧電素子型ポンプを採用した。１２は、水冷ジ
ャケット８、放熱パイプ９、ポンプ１１を接続するため
のフレキシブルチューブである。このフレキシブルチュ
ーブによって１つの密閉空間が形成され、この空間内に
冷媒液（たとえば、水、不凍液等）が封入され、この冷
媒液がポンプ１１によって空間内を循環する。これらの
構成部品を総称して冷却装置という。
【００２２】ところで、この冷却装置は、内部に冷媒液
を封入するため、高い気密性が必要である。従って、本
来フレキシブルチューブ１２を使用することなく、銅パ
イプで接続し、受熱ジャケット８やポンプ１１に直接は
んだで固定することが望ましい。ところが、放熱面積が
大きいディスプレイケース２で放熱させるために、本体
ケース１とディスプレイケース２の連結部分は、フレキ
シブルチューブ１２で接続せざるを得ない。即ち、ディ
スプレイケース２は、携帯型電子装置を使用する度に本
体ケース１に対し、回転するためフレキシブルチューブ
１２で接続することになる。フレキシブルチューブ１２
とは言えども、数年間に渡って同じ位置が常にＵ字状に
折り曲げられていると、折り曲げ部分の疲労と硬化によ
って割れが発生する可能性が高い。
を封入するため、高い気密性が必要である。従って、本
来フレキシブルチューブ１２を使用することなく、銅パ
イプで接続し、受熱ジャケット８やポンプ１１に直接は
んだで固定することが望ましい。ところが、放熱面積が
大きいディスプレイケース２で放熱させるために、本体
ケース１とディスプレイケース２の連結部分は、フレキ
シブルチューブ１２で接続せざるを得ない。即ち、ディ
スプレイケース２は、携帯型電子装置を使用する度に本
体ケース１に対し、回転するためフレキシブルチューブ
１２で接続することになる。フレキシブルチューブ１２
とは言えども、数年間に渡って同じ位置が常にＵ字状に
折り曲げられていると、折り曲げ部分の疲労と硬化によ
って割れが発生する可能性が高い。
【００２３】そこで、本発明は、図１に示すように、ヒ
ンジ２ａの軸方向で、かつ軸内にフレキシブルチューブ
１２を挿入して連結したものである。これにより、フレ
キシブルチューブ１２は、ディスプレイケース２を開閉
するたびに、ねじれとなるので、Ｕ字状の折り曲げと異
なり、疲労の一点集中がなくなり、フレキシブルチュー
ブ１２の信頼性が向上する。
ンジ２ａの軸方向で、かつ軸内にフレキシブルチューブ
１２を挿入して連結したものである。これにより、フレ
キシブルチューブ１２は、ディスプレイケース２を開閉
するたびに、ねじれとなるので、Ｕ字状の折り曲げと異
なり、疲労の一点集中がなくなり、フレキシブルチュー
ブ１２の信頼性が向上する。
【００２４】ここで、圧電素子型ポンプ１１の詳細を図
２（ａ）〜図２（ｃ）で説明する。図２は、ポンプ１１
の側断面図である。図２において、ポンプ１１は、外郭
を形成するために、ケーシング１１ａと、このケイシン
グ１１ａの上下を閉塞するボトムカバー１１ｂとトップ
カバー１１ｃを備えている。ケーシング１１ａの両端に
は、液体を吸引、吐出するための吸引ポート１１ｄ、吐
出ポート１１ｅが設けられている。１１ｆは、ケーシン
グ１１ａ内に取り付けられた振動子である。この振動子
１１ｆは、シリコーンゴム製の被服材に挟まれ、トップ
カバー１１ｃ内面両端の凸部１１ｇとＯリング１１ｈに
挟まれるように固定されている。この振動子１１ｆの両
面には、図示していないが電極を有する薄い圧電素子が
貼り合わされており、この圧電素子に電圧を印加する
と、振動子１１ｆの一方が伸び、他方が縮むため、交流
電圧の印加によって振動子１１ｆは、その周波数で振動
する。１１ｉは、第１のバルブ、１１ｊは、第２のバル
ブである。１１ｋは、吸引流路であり、１１ｌは、吐出
流路である。１１ｍは、振動子１１ｆの下方に設けられ
た圧力室である。
２（ａ）〜図２（ｃ）で説明する。図２は、ポンプ１１
の側断面図である。図２において、ポンプ１１は、外郭
を形成するために、ケーシング１１ａと、このケイシン
グ１１ａの上下を閉塞するボトムカバー１１ｂとトップ
カバー１１ｃを備えている。ケーシング１１ａの両端に
は、液体を吸引、吐出するための吸引ポート１１ｄ、吐
出ポート１１ｅが設けられている。１１ｆは、ケーシン
グ１１ａ内に取り付けられた振動子である。この振動子
１１ｆは、シリコーンゴム製の被服材に挟まれ、トップ
カバー１１ｃ内面両端の凸部１１ｇとＯリング１１ｈに
挟まれるように固定されている。この振動子１１ｆの両
面には、図示していないが電極を有する薄い圧電素子が
貼り合わされており、この圧電素子に電圧を印加する
と、振動子１１ｆの一方が伸び、他方が縮むため、交流
電圧の印加によって振動子１１ｆは、その周波数で振動
する。１１ｉは、第１のバルブ、１１ｊは、第２のバル
ブである。１１ｋは、吸引流路であり、１１ｌは、吐出
流路である。１１ｍは、振動子１１ｆの下方に設けられ
た圧力室である。
【００２５】このような構成からなる図２（ａ）のポン
プは、停止した状態である。図２（ｂ）に示すように、
振動子１１ｆが凸状に膨らんだ場合には、圧力室１１ｍ
が低圧になり、第１のバルブ１１ｉが開き、液体が吸引
ポートから吸引される。一方、図（ｃ）に示すように、
振動子１１ｆが凹状に膨らんだ場合には、圧力室１１ｍ
が高圧となり、第２のバルブが開き、液体が吐出ポート
から吐出される。
プは、停止した状態である。図２（ｂ）に示すように、
振動子１１ｆが凸状に膨らんだ場合には、圧力室１１ｍ
が低圧になり、第１のバルブ１１ｉが開き、液体が吸引
ポートから吸引される。一方、図（ｃ）に示すように、
振動子１１ｆが凹状に膨らんだ場合には、圧力室１１ｍ
が高圧となり、第２のバルブが開き、液体が吐出ポート
から吐出される。
【００２６】次に、この冷却装置の動作を説明する。Ｃ
ＰＵ７から発生した熱は、水冷ジャケット８内を流通す
る冷媒液に伝えられ、放熱パイプを通過する間にディス
プレイ背面に設置した金属放熱板１０からディスプレイ
ケース２の外表面を介して外気に放熱される。これによ
り温度が下がった冷媒液は、ポンプ１１によって再び水
冷ジャケット８に送出される。これらの動作を順次繰り
返すことによって、ＣＰＵ７は、冷却される。
ＰＵ７から発生した熱は、水冷ジャケット８内を流通す
る冷媒液に伝えられ、放熱パイプを通過する間にディス
プレイ背面に設置した金属放熱板１０からディスプレイ
ケース２の外表面を介して外気に放熱される。これによ
り温度が下がった冷媒液は、ポンプ１１によって再び水
冷ジャケット８に送出される。これらの動作を順次繰り
返すことによって、ＣＰＵ７は、冷却される。
【００２７】ところで、ディスプレイケース２背面の放
熱面積は、平均的な携帯型電子装置で約90000mm2前後で
ある。この携帯型電子装置に液媒体による冷却装置を取
り付けた場合の放熱形態は、ディスプレイケース２背面
からの自然対流及び熱放射であるので、その放熱に関わ
る熱抵抗は、ケースの面積だけで一意的に決まり、約0.
8℃/W前後となる。ところで、携帯型電子装置は、操作
者がディスプレイケース表面に触れた時、不快感（熱
さ）を感じない上限温度が約６０℃となるように設計さ
れている。このときの外気温度は、最大３５℃と設定さ
れているため、その温度差は、温度上昇値で２５℃程度
である。したがって、ディスプレイケース背面の温度上
昇値が２５℃均一の場合がディスプレイケース背面から
放熱できる放熱量の限界を与え、限界放熱量は、ほぼ３
０Ｗである。一方、ＣＰＵ７の上限温度は、一般的に、
９５℃（９５℃を超えるとＣＰＵの破壊に繋がる）とな
るように設計されており、限界放熱量３０ＷとＣＰＵの
上限温度との関係から、冷却装置における必要な冷却媒
体循環量が決定される。
熱面積は、平均的な携帯型電子装置で約90000mm2前後で
ある。この携帯型電子装置に液媒体による冷却装置を取
り付けた場合の放熱形態は、ディスプレイケース２背面
からの自然対流及び熱放射であるので、その放熱に関わ
る熱抵抗は、ケースの面積だけで一意的に決まり、約0.
8℃/W前後となる。ところで、携帯型電子装置は、操作
者がディスプレイケース表面に触れた時、不快感（熱
さ）を感じない上限温度が約６０℃となるように設計さ
れている。このときの外気温度は、最大３５℃と設定さ
れているため、その温度差は、温度上昇値で２５℃程度
である。したがって、ディスプレイケース背面の温度上
昇値が２５℃均一の場合がディスプレイケース背面から
放熱できる放熱量の限界を与え、限界放熱量は、ほぼ３
０Ｗである。一方、ＣＰＵ７の上限温度は、一般的に、
９５℃（９５℃を超えるとＣＰＵの破壊に繋がる）とな
るように設計されており、限界放熱量３０ＷとＣＰＵの
上限温度との関係から、冷却装置における必要な冷却媒
体循環量が決定される。
【００２８】図３に放熱経路を模式的に示し、循環液量
について説明する。なお、上述したように、外気温度は
３５℃（使用環境の外気温の上限温度）に設定して説明
する。図３において、ＣＰＵと水冷ジャケットとの間の
熱抵抗Ｒ1が０℃/Wと理想的な場合であっても、冷媒液
の上限はＣＰＵと同じ９５℃である。一方、放熱パイプ
からの放熱が理想的に行われるとすると、冷媒液は外気
温度と同じ３５℃まで下がる。すなわち、冷媒液の温度
上昇（液温Ｔh―液温Ｔl）の最大値は、６０℃である。
従って、冷媒液を水とすると、水の密度998kg/m3、比熱
4180Ｊ/kgKから循環流量は、120μl/secで、この循環量
が下限となる。
について説明する。なお、上述したように、外気温度は
３５℃（使用環境の外気温の上限温度）に設定して説明
する。図３において、ＣＰＵと水冷ジャケットとの間の
熱抵抗Ｒ1が０℃/Wと理想的な場合であっても、冷媒液
の上限はＣＰＵと同じ９５℃である。一方、放熱パイプ
からの放熱が理想的に行われるとすると、冷媒液は外気
温度と同じ３５℃まで下がる。すなわち、冷媒液の温度
上昇（液温Ｔh―液温Ｔl）の最大値は、６０℃である。
従って、冷媒液を水とすると、水の密度998kg/m3、比熱
4180Ｊ/kgKから循環流量は、120μl/secで、この循環量
が下限となる。
【００２９】一方、循環流量が十分得られる場合、冷媒
液の温度上昇（液温Ｔh―液温Ｔlがほぼ０℃の場合）と
仮定すると、ＣＰＵと水冷ジャケットとの温度差及び放
熱パイプと外気温との温度差の和の最大は、６０℃であ
り、設計上、製造上の誤差をこの温度差の和の最大６０
℃の10％を見込むようにしている。
液の温度上昇（液温Ｔh―液温Ｔlがほぼ０℃の場合）と
仮定すると、ＣＰＵと水冷ジャケットとの温度差及び放
熱パイプと外気温との温度差の和の最大は、６０℃であ
り、設計上、製造上の誤差をこの温度差の和の最大６０
℃の10％を見込むようにしている。
【００３０】すなわち、冷媒液の温度上昇（液温Ｔh―
液温Ｔl）を６℃とすると循環流量は、1200μl/secであ
る。すなわち、循環流量は、1200μl/sec以下で十分で
あり、この流量以上循環させても冷却性能はほぼ飽和し
た状態で、この流量以上循環させるには、ポンプに過大
な能力を要求（サイズの拡大、消費電力の増大）するだ
けで意味が無いことになる。
液温Ｔl）を６℃とすると循環流量は、1200μl/secであ
る。すなわち、循環流量は、1200μl/sec以下で十分で
あり、この流量以上循環させても冷却性能はほぼ飽和し
た状態で、この流量以上循環させるには、ポンプに過大
な能力を要求（サイズの拡大、消費電力の増大）するだ
けで意味が無いことになる。
【００３１】このことは、図４に示した循環流量と水冷
ジャケット温度との関係からもわかる。図４は、ＣＰＵ
発熱量３０Ｗ、外気温度３５℃で、内直径1。5mm、長さ
1。5mの放熱パイプ、流路断面３mmｘ３mm、長さ３０mmの
流路を８パス設けた水冷ジャケットを用いた場合の循環
流量と水冷ジャケット温度との関係である。図４におい
て、循環流量が1200μl/sec以上の領域では、水冷ジャ
ケット温度は、流量の増加に対してほとんど変化してい
ない。
ジャケット温度との関係からもわかる。図４は、ＣＰＵ
発熱量３０Ｗ、外気温度３５℃で、内直径1。5mm、長さ
1。5mの放熱パイプ、流路断面３mmｘ３mm、長さ３０mmの
流路を８パス設けた水冷ジャケットを用いた場合の循環
流量と水冷ジャケット温度との関係である。図４におい
て、循環流量が1200μl/sec以上の領域では、水冷ジャ
ケット温度は、流量の増加に対してほとんど変化してい
ない。
【００３２】水冷ジャケットの温度Ｔwjと循環流量Ｑと
の間には以下の関係が近似的に成り立つ。冷媒液の密
度、比熱をそれぞれρ、Ｃp、ＣＰＵの発熱量Ｑc、外気
温度Ｔa、金属放熱板の面積Ａとすると、 Ｑc＝(（Ｔh+Ｔl）/2-Ｔa）・12・Ａ ――（１） Ｑc＝ρ・Ｃp・Ｑ・（Ｔh-Ｔl） ――（２） Ｔwj＝Ｔh ――（３） したがって、 Ｑ＝２・Ｑc・（Ｔwj-Ｔa）/（ρ・Ｃp）-Ｑc2/（６・ρ・Ｃp・Ａ） −（４） すなわち、水冷ジャケットを所定の温度Ｔwjに冷却する
のに、式(４)で表される流量以上を循環させる必要があ
る。なお、冷媒液の密度、比熱は、液温度によって変化
するため、動作時の液温度での値を用いる。
の間には以下の関係が近似的に成り立つ。冷媒液の密
度、比熱をそれぞれρ、Ｃp、ＣＰＵの発熱量Ｑc、外気
温度Ｔa、金属放熱板の面積Ａとすると、 Ｑc＝(（Ｔh+Ｔl）/2-Ｔa）・12・Ａ ――（１） Ｑc＝ρ・Ｃp・Ｑ・（Ｔh-Ｔl） ――（２） Ｔwj＝Ｔh ――（３） したがって、 Ｑ＝２・Ｑc・（Ｔwj-Ｔa）/（ρ・Ｃp）-Ｑc2/（６・ρ・Ｃp・Ａ） −（４） すなわち、水冷ジャケットを所定の温度Ｔwjに冷却する
のに、式(４)で表される流量以上を循環させる必要があ
る。なお、冷媒液の密度、比熱は、液温度によって変化
するため、動作時の液温度での値を用いる。
【００３３】図５に本実施例を備えた電子装置（ディス
プレイケースを閉じた状態）の部分側断面図を示す。一
般的に、携帯型電子装置は、携帯性、携帯時の取扱い性
などを考慮すると、筐体の厚さ（ディスプレイケースを
閉じた状態）は、５０mm程度以下が望ましい。この時、
厚さ方向の寸法の内訳は、図５に示すように、板厚が１
〜２mmの板材からなるディスプレイケース表面16の板
厚、背面13の板厚、本体ケース上面17の板厚、下面18の
板厚の４面、また放熱パイプ９の直径が３mm前後、金属
放熱板10の厚さが0。2〜0.5mm、ディスプレイパネル15の
厚さが５〜１０mmである。これらは、強度上、安全上、
薄くすることが不可能である。従って、これらの部材の
合計厚みは、約１５mmとなり、ポンプ１１の厚みを含
め、本体ケース１の厚みは、最大でも３０mm以下である
ことが必要である。
プレイケースを閉じた状態）の部分側断面図を示す。一
般的に、携帯型電子装置は、携帯性、携帯時の取扱い性
などを考慮すると、筐体の厚さ（ディスプレイケースを
閉じた状態）は、５０mm程度以下が望ましい。この時、
厚さ方向の寸法の内訳は、図５に示すように、板厚が１
〜２mmの板材からなるディスプレイケース表面16の板
厚、背面13の板厚、本体ケース上面17の板厚、下面18の
板厚の４面、また放熱パイプ９の直径が３mm前後、金属
放熱板10の厚さが0。2〜0.5mm、ディスプレイパネル15の
厚さが５〜１０mmである。これらは、強度上、安全上、
薄くすることが不可能である。従って、これらの部材の
合計厚みは、約１５mmとなり、ポンプ１１の厚みを含
め、本体ケース１の厚みは、最大でも３０mm以下である
ことが必要である。
【００３４】このことから、ポンプ１１を本体ケース１
内のどの位置に置いたとしても、最低でも上記１５ｍｍ
は、厚さ方向に占有する寸法となる。従って、ポンプ11
自体の高さは、高くとも３０mm以下であることが必要で
ある。
内のどの位置に置いたとしても、最低でも上記１５ｍｍ
は、厚さ方向に占有する寸法となる。従って、ポンプ11
自体の高さは、高くとも３０mm以下であることが必要で
ある。
【００３５】本発明は、圧電素子型ポンプ（ダイアフラ
ム式ポンプともいう）を携帯型電子装置に採用したこと
に大きな特徴がある。圧殿素子型ポンプは、厚みを小さ
くすることが可能であることから、医療用などにも多く
採用されている。この圧電素子型ポンプの体積変動スト
ロークを一定にした場合は、ポンプを面方向に拡大する
ことによって可変体積を大きくすることができ、その分
冷却媒体の循環流量を大きくできる。従って、携帯型電
子装置では、高さ方向より面方向にポンプサイズを大き
くした形態、すなわち、ポンプの形状は、ケースの厚さ
方向に対し偏平であることが必要である。一方、遠心型
ポンプの場合、流量の増大は、高さ方向より、半径方向
のサイズを大きくする方が効果的である（流量は、高さ
方向寸法の１乗に比例するのに対して半径方向寸法の２
乗に比例するため）。すなわち、圧電素子型のポンプの
場合と同様、ポンプの形状及び設置方法は、筐体厚さ方
向に対し偏平であることが必要である。
ム式ポンプともいう）を携帯型電子装置に採用したこと
に大きな特徴がある。圧殿素子型ポンプは、厚みを小さ
くすることが可能であることから、医療用などにも多く
採用されている。この圧電素子型ポンプの体積変動スト
ロークを一定にした場合は、ポンプを面方向に拡大する
ことによって可変体積を大きくすることができ、その分
冷却媒体の循環流量を大きくできる。従って、携帯型電
子装置では、高さ方向より面方向にポンプサイズを大き
くした形態、すなわち、ポンプの形状は、ケースの厚さ
方向に対し偏平であることが必要である。一方、遠心型
ポンプの場合、流量の増大は、高さ方向より、半径方向
のサイズを大きくする方が効果的である（流量は、高さ
方向寸法の１乗に比例するのに対して半径方向寸法の２
乗に比例するため）。すなわち、圧電素子型のポンプの
場合と同様、ポンプの形状及び設置方法は、筐体厚さ方
向に対し偏平であることが必要である。
【００３６】放熱パイプ９は、ディスプレイケース背面
13の内側面に接触させた金属製の放熱板10に熱的に接続
してある。ディスプレイケース背面13自体は、アルミ合
金やマグネシウム合金等の金属であってもよく、その場
合、ケース自体が放熱板になるので放熱板１０は必要な
くなる。放熱パイプ９は、放熱板10から均一に近い状態
で放熱させるためには、図１に示すように蛇行させ、ケ
ース背面に対し平均的に這わせることが望ましい。
13の内側面に接触させた金属製の放熱板10に熱的に接続
してある。ディスプレイケース背面13自体は、アルミ合
金やマグネシウム合金等の金属であってもよく、その場
合、ケース自体が放熱板になるので放熱板１０は必要な
くなる。放熱パイプ９は、放熱板10から均一に近い状態
で放熱させるためには、図１に示すように蛇行させ、ケ
ース背面に対し平均的に這わせることが望ましい。
【００３７】例えば、代表的な携帯型電子装置の場合
（幅300mm前後）、放熱パイプ９の流路長さは１〜1.5m
になる。すなわち、循環流路のうち、ほとんどを放熱パ
イプ９が占めることになる。さらに、放熱パイプ９は、
ディスプレイパネル１５とディスプレイケース背面１０
との間に設置されるため、放熱パイプ９の径はできるだ
け小さいことが望ましい。従って、循環流路の流路抵抗
のほとんどが放熱パイプ部分で占められることになる。
（幅300mm前後）、放熱パイプ９の流路長さは１〜1.5m
になる。すなわち、循環流路のうち、ほとんどを放熱パ
イプ９が占めることになる。さらに、放熱パイプ９は、
ディスプレイパネル１５とディスプレイケース背面１０
との間に設置されるため、放熱パイプ９の径はできるだ
け小さいことが望ましい。従って、循環流路の流路抵抗
のほとんどが放熱パイプ部分で占められることになる。
【００３８】一方、ポンプ１１の動作流量及び流路抵抗
とポンプ特性とのマッチングとから流路抵抗は、できる
だけ小さい方が望ましく、少なくとも、本体ケース内の
配管（フレキシブルチューブ12）の径は、放熱パイプ９
より大きくすることが望ましい。仮に、放熱パイプ９を
上記長さ（１〜1.5m）以上に長くしても、金属放熱板10
内の熱拡散効果が働くため放熱性能はほとんど変わらな
いため、流路抵抗低減のためにも放熱パイプの長さを上
記長さ以上に長くする必要はない。なお、上記の場合、
放熱パイプの内径を1.5mm、長さを1.５mとし、水冷ジャ
ケット、ポンプ、放熱パイプを接続するチューブの内径
を2.0mm、長さを0.5mとすると、冷媒液が水の場合、流
動抵抗は、前記循環流量の最大時で約1.7ｘ104Pa（水冷
ジャケット内、接続部での流動抵抗は、放熱パイプ部に
比べ無視できる）で、ポンプ動力として少なくとも1.7
ｘ104Pa以上の圧力で吐出できるものが必要である。
とポンプ特性とのマッチングとから流路抵抗は、できる
だけ小さい方が望ましく、少なくとも、本体ケース内の
配管（フレキシブルチューブ12）の径は、放熱パイプ９
より大きくすることが望ましい。仮に、放熱パイプ９を
上記長さ（１〜1.5m）以上に長くしても、金属放熱板10
内の熱拡散効果が働くため放熱性能はほとんど変わらな
いため、流路抵抗低減のためにも放熱パイプの長さを上
記長さ以上に長くする必要はない。なお、上記の場合、
放熱パイプの内径を1.5mm、長さを1.５mとし、水冷ジャ
ケット、ポンプ、放熱パイプを接続するチューブの内径
を2.0mm、長さを0.5mとすると、冷媒液が水の場合、流
動抵抗は、前記循環流量の最大時で約1.7ｘ104Pa（水冷
ジャケット内、接続部での流動抵抗は、放熱パイプ部に
比べ無視できる）で、ポンプ動力として少なくとも1.7
ｘ104Pa以上の圧力で吐出できるものが必要である。
【００３９】冷媒液として不凍液を用いると、不凍液
は、一般的に、水より粘性係数が大きいため、より大き
い圧力が必要である。なお、冷媒液の密度、粘性係数を
それぞれρ、μ、放熱パイプ内径をｄ、長さＬ、流量Ｑ
とすると、流動抵抗ΔＰは、 ΔＰ=128μＬＱ/(πｄ4) ――（５） で表わされる。
は、一般的に、水より粘性係数が大きいため、より大き
い圧力が必要である。なお、冷媒液の密度、粘性係数を
それぞれρ、μ、放熱パイプ内径をｄ、長さＬ、流量Ｑ
とすると、流動抵抗ΔＰは、 ΔＰ=128μＬＱ/(πｄ4) ――（５） で表わされる。
【００４０】冷媒液の密度、粘性係数は、液温度によっ
て変化するため、動作時の液温度での値を用いる。ポン
プは、式(５)で得られる流動抵抗のもとで所定の流量以
上流せる能力を有する（所定の流量を流すのに式(５)で
得られる流動抵抗以上の吐出圧力を有する）ものを用い
る。一方、循環液の封入量は、少なくとも３cc以上、対
液抜け用の液溜まりを考慮しても６ccもあれば十分であ
る。なお、以上の実施例では、放熱パイプを接続した放
熱板をディスプレイケース内に収容した場合を示した
が、本体ケース内面に設け、本体ケース表面から放熱し
てもよい。さらに、ディスプレイケース表面及び本体ケ
ース表面からの放熱を併用してもよい。
て変化するため、動作時の液温度での値を用いる。ポン
プは、式(５)で得られる流動抵抗のもとで所定の流量以
上流せる能力を有する（所定の流量を流すのに式(５)で
得られる流動抵抗以上の吐出圧力を有する）ものを用い
る。一方、循環液の封入量は、少なくとも３cc以上、対
液抜け用の液溜まりを考慮しても６ccもあれば十分であ
る。なお、以上の実施例では、放熱パイプを接続した放
熱板をディスプレイケース内に収容した場合を示した
が、本体ケース内面に設け、本体ケース表面から放熱し
てもよい。さらに、ディスプレイケース表面及び本体ケ
ース表面からの放熱を併用してもよい。
【００４１】以上のごとく、本発明は、水冷ジャケット
を発熱素子に熱的に接続させる。ディスプレイ背面の放
熱板に放熱パイプを熱的に接続する。液駆動装置によっ
て水冷ジャケットと放熱パイプとの間で冷媒液を循環さ
せる。放熱パイプは、放熱板の全面からできるだけ均一
に放熱できるように放熱板の全領域に平均的に這わせる
ようにして接続される。一方、筐体表面から放熱できる
限界放熱量を求め、発熱素子の上限温度と限界放熱量と
の関係から必要かつ十分な循環流量及び必要な吐出圧力
を規定する。
を発熱素子に熱的に接続させる。ディスプレイ背面の放
熱板に放熱パイプを熱的に接続する。液駆動装置によっ
て水冷ジャケットと放熱パイプとの間で冷媒液を循環さ
せる。放熱パイプは、放熱板の全面からできるだけ均一
に放熱できるように放熱板の全領域に平均的に這わせる
ようにして接続される。一方、筐体表面から放熱できる
限界放熱量を求め、発熱素子の上限温度と限界放熱量と
の関係から必要かつ十分な循環流量及び必要な吐出圧力
を規定する。
【００４２】これにより、発熱素子で発生する熱が水冷
ジャケット内を流通する冷媒液に伝えられ、放熱パイプ
を通過する間にディスプレイ背面に設置した放熱板から
ディスプレイケース表面を介して外気に放熱される。こ
れにより温度の下がった冷媒液は、液駆動装置によって
再び水冷ジャケットに送出される。この時、ディスプレ
イ背面からの放熱量は、放熱面の表面温度及び面積が決
まると一意的に決まる。これにより、限界放熱量が決ま
り、発熱素子の上限温度との関係から必要な循環液量が
決まる。
ジャケット内を流通する冷媒液に伝えられ、放熱パイプ
を通過する間にディスプレイ背面に設置した放熱板から
ディスプレイケース表面を介して外気に放熱される。こ
れにより温度の下がった冷媒液は、液駆動装置によって
再び水冷ジャケットに送出される。この時、ディスプレ
イ背面からの放熱量は、放熱面の表面温度及び面積が決
まると一意的に決まる。これにより、限界放熱量が決ま
り、発熱素子の上限温度との関係から必要な循環液量が
決まる。
【００４３】循環液の流路内での最高温度と最低温度と
の温度差は、最大でも発熱素子の上限温度と外気との温
度差である。循環液の温度差（温度上昇）は、この時の
最高温度差以下に抑える必要があり、これが必要循環流
量の下限となる。一方、循環流量を増加させれば循環液
の温度上昇は小さくなるが、発熱素子と水冷ジャケット
の温度差及び放熱パイプと外気との温度差があるため、
循環液の温度上昇を必要以上に小さくしても意味が無い
ため、ここに、循環流量の上限が規定される。
の温度差は、最大でも発熱素子の上限温度と外気との温
度差である。循環液の温度差（温度上昇）は、この時の
最高温度差以下に抑える必要があり、これが必要循環流
量の下限となる。一方、循環流量を増加させれば循環液
の温度上昇は小さくなるが、発熱素子と水冷ジャケット
の温度差及び放熱パイプと外気との温度差があるため、
循環液の温度上昇を必要以上に小さくしても意味が無い
ため、ここに、循環流量の上限が規定される。
【００４４】また、放熱パイプは、放熱板の全領域に平
均的に這わせるようにして接続されるため、循環流路全
長の内、ほとんどの部分を占める。従って、全体の流動
抵抗は、ほとんど放熱パイプ部の流動抵抗だけで決まっ
てしまい、液駆動装置に必要な圧力も決まる。
均的に這わせるようにして接続されるため、循環流路全
長の内、ほとんどの部分を占める。従って、全体の流動
抵抗は、ほとんど放熱パイプ部の流動抵抗だけで決まっ
てしまい、液駆動装置に必要な圧力も決まる。
【００４５】以上のごとく、本発明によれば、発熱素子
とディスプレイケース背面に備えた放熱パイプとの間で
冷媒液を循環する電子装置において、必要かつ十分な循
環液流量で発熱素子の熱をディスプレイケース背面から
放熱できる。
とディスプレイケース背面に備えた放熱パイプとの間で
冷媒液を循環する電子装置において、必要かつ十分な循
環液流量で発熱素子の熱をディスプレイケース背面から
放熱できる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、電子装置の処理性能向
上に伴う発熱素子の発熱量増大に対して、必要かつ十分
な液循環条件を規定することにより液駆動装置の大き
さ、動作条件を適正化し、小型化、薄型化に適した電子
装置を提供できる。
上に伴う発熱素子の発熱量増大に対して、必要かつ十分
な液循環条件を規定することにより液駆動装置の大き
さ、動作条件を適正化し、小型化、薄型化に適した電子
装置を提供できる。
【図１】図１は、本発明の第１の実施例を示す電子装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】図２は、圧電素子型ポンプの側面断面図だる。
【図３】図３は、図１に示した第１の実施例の放熱経路
を説明する概略図である。
を説明する概略図である。
【図４】図４は、第１の実施例で説明した冷却装置の循
環液流量と温度との関係を示すグラフ図である。
環液流量と温度との関係を示すグラフ図である。
【図５】図５は、第１の実施例の詳細断面図である。
１…本体ケース、２…ディスプレイケース、３…キーボ
ード、４…配線基板、７…ＣＰＵ、８…水冷ジャケッ
ト、９…放熱パイプ、１０…放熱金属板、１１…ポン
プ、１２…フレキシブルチューブ、１３…ディスプレイ
ケースの背面、１５…ディスプレイパネル、１６…ディ
スプレイケースの表面、１７…本体ケースの上面、１８
…本体ケースの下面。
ード、４…配線基板、７…ＣＰＵ、８…水冷ジャケッ
ト、９…放熱パイプ、１０…放熱金属板、１１…ポン
プ、１２…フレキシブルチューブ、１３…ディスプレイ
ケースの背面、１５…ディスプレイパネル、１６…ディ
スプレイケースの表面、１７…本体ケースの上面、１８
…本体ケースの下面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長縄 尚 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 北野 誠 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 南谷 林太郎 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 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 中川 毅 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所インターネットプラットフォ ーム事業部内 Ｆターム(参考） 3L044 BA06 CA14 FA02 FA04 5E322 AA07 DA01 EA11 FA01
Claims (9)
- 【請求項１】内部に半導体素子を搭載した第１の筐体
と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転支持
された第２の筐体とを備えた電子装置において、前記半
導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の筐体
内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と前記
受熱部材との間で液媒体を駆動し前記第１の筐体内に収
納された液駆動手段と、前記受熱部材と前記放熱部材と
前記液駆動手段を接続するチューブとを備え、この液駆
動装置を前記第１の筐体の厚みより薄くしたことを特徴
とする電子装置。 - 【請求項２】内部に半導体素子を搭載した第１の筐体
と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転支持
された第２の筐体とを備えた電子装置において、前記半
導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の筐体
内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と前記
受熱部材との間で液媒体を駆動し前記第１の筐体内に収
納された液駆動手段と、前記受熱部材と前記放熱部材と
前記液駆動手段を接続するチューブとを備え、前記第２
の筐体の表面温度は、前記液駆動装置の運転によって外
気温度からの温度上昇値で２５℃以下となるようにする
ことを特徴とする電子装置。 - 【請求項３】内部に半導体素子を搭載した第１の筐体
と、内部に表示装置を収納し前記第１の筐体に回転支持
された第２の筐体とを備えた電子装置において、前記半
導体素子と熱的に接触した受熱部材と、前記第２の筐体
内面に熱的に接触した放熱部材と、この放熱部材と前記
受熱部材との間で液媒体を駆動させる液駆動手段を接続
するチューブとを備え、前記液駆動装置の液循環流量が
120μl/sec以上であることを特徴とする電子装置。 - 【請求項４】前記液駆動装置の液循環流量が1200μl/se
c以下であることを特徴とする請求項２記載の電子装
置。 - 【請求項５】液の密度、比熱をそれぞれρ、Ｃp、ＣＰ
Ｕの発熱量Ｑc、外気温度Ｔa、金属放熱板の面積Ａとし
たとき、前記受熱部材の温度をＴwjに冷却するために、
Ｑ＝２・Ｑc・（Ｔwj-Ｔa）/（ρ・Ｃp）-Ｑc2/（６・ρ・Ｃ
p・Ａ）の式で表される流量Ｑ以上の冷媒液を循環させた
ことを特徴とする請求項１乃至３記載の電子装置。 - 【請求項６】前記液駆動手段の高さが３０mm以下である
ことを特徴とする請求項１記載の電子装置。 - 【請求項７】前記液駆動手段の形状が偏平形状で、筐体
厚さ方向に偏平であるように設置したことを特徴とする
請求項１記載の電子装置。 - 【請求項８】前記受熱部材と前記放熱部材と前記液駆動
手段を接続するチューブの内径が前記放熱部材の内径よ
り大きいことを特徴とする請求項１記載の電子装置。 - 【請求項９】前記液駆動手段の液吐出圧力がほぼ1．7×
104Pa以上であることを特徴とする請求項１乃至７記載
の電子装置。
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