JP2009181215A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い冷却性能を実現可能な電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器１は、ヒートパイプ２３に取り付けられるとともに、第１の発熱部品１３に対向する第１の受熱部材２４と、回路基板１２に垂直な方向に沿って第１の受熱部材２４を第１の発熱部品１３に向けて加圧する第１の加圧部材２７と、ヒートパイプ２３に取り付けられた第２の受熱部材２５と、熱伝導部材２６と、回路基板１２に垂直な方向に沿って熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて加圧する第２の加圧部材２８と、回路基板１２に平行な方向に沿って第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する第３の加圧部材２９とを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷却構造を備えた電子機器に関する。

ポータブルコンピュータのような電子機器は、例えば複数の発熱部品を搭載する。特許文献１には、一つのヒートシンクによって複数の発熱部品を冷却する構造（いわゆるマルチ受熱構造）を備えた電子機器が開示されている。この電子機器では、発熱部品であるＣＰＵ（Central Processing Unit）がその下面側に設けられた伝熱ブロック（すなわち受熱部材）によって放熱板に固定されている。また、別の発熱部品であるＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）は、その下面側に設けられた伝熱ブロックによって放熱板に固定されている。ヒートパイプは、その一端部にヒートシンクが設けられているとともに、上記複数の伝熱ブロックにそれぞれ接続されている。
特開平１１−６７９９７号公報

近年、ポータブルコンピュータのような電子機器に実装される発熱部品は、発熱量がさらに高まる傾向にある。そのため、電子機器に搭載される冷却装置は、少しでも高い冷却性能を有することが求められている。

そこで本発明者は、発熱部品と受熱部材との間の熱接続ロスを小さくするために、発熱部品と受熱部材との間に例えば伝熱グリスのような熱接続材料を介在させるとともに、受熱部材を発熱部品に向けて比較的強く加圧し、両者をなるべく密着させることを考えている。

しかしながら上記特許文献に記載のようなマルチ受熱構造において、複数の発熱部品はそれぞれ部品公差（すなわち個々の部品ごとの高さのばらつき）を有する。そのため、上記構造において仮に二つの伝熱ブロックをそれぞれ発熱部品に向けて比較的強く加圧すると、部品公差の分だけヒートパイプが正常な姿勢に対して傾き、一方または両方の伝熱ブロックが発熱部品に対して片当たりすることがある。この片当たりは、例えばダイ欠けのような発熱部品の損傷を招くおそれがある。

従って上記のようなマルチ受熱構造では、二つの受熱部材の両方を発熱部品に向けて強く加圧することができず、少なくとも一方の受熱部材と発熱部品との間に部品公差を吸収可能な柔軟性のある熱接続材料を介在させる必要がある。しかしながらこの柔軟性のある熱接続材料は、概してあまり熱伝導特性に優れない。そのため上記のようなマルチ受熱構造では、高い冷却性能を実現することが困難になっている。

本発明の目的は、高い冷却性能を実現可能な電子機器を提供することにある。

本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、上記筐体に収容された回路基板と、上記回路基板に実装された第１の発熱部品と、上記回路基板に実装された第２の発熱部品と、上記筐体に収容された放熱部材と、上記放熱部材に接続されたヒートパイプと、上記ヒートパイプに取り付けられるとともに、上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第１の発熱部品に対向する第１の受熱部材と、上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記第１の受熱部材を上記第１の発熱部品に向けて加圧する第１の加圧部材と、上記ヒートパイプに取り付けられた第２の受熱部材と、上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第２の発熱部品に対向する第１の部分と上記回路基板に平行な方向に沿って上記第２の受熱部材に対向する第２の部分とを有するとともにこの第１の部分と第２の部分との間で熱移動が可能な熱伝導部材と、上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記熱伝導部材の第１の部分を上記第２の発熱部品に向けて加圧する第２の加圧部材と、上記回路基板に平行な方向に沿って、上記第２の受熱部材を上記熱伝導部材の第２の部分に向けて加圧する第３の加圧部材とを具備する。

本発明によれば、高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。

以下に本発明の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図６は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。図１に示すように、ポータブルコンピュータ１は、電子機器本体である本体ユニット２と、表示ユニット３とを備えている。

本体ユニット２は、箱状に形成された筐体４を有する。筐体４は、上壁４ａ、周壁４ｂ、および下壁４ｃを有する。上壁４ａは、キーボード５を支持している。図２に示すように、周壁４ｂには、例えば複数の通風孔６が設けられている。

図１に示すように、表示ユニット３は、ディスプレイハウジング８と、このディスプレイハウジング８に収容された表示装置９とを備えている。表示装置９は、表示画面９ａを有する。表示画面９ａは、ディスプレイハウジング８の前面の開口部８ａを通じてディスプレイハウジング８の外部に露出している。

表示ユニット３は、例えば一対のヒンジ部１０ａ，１０ｂを介して、筐体４の後端部に支持されている。表示ユニット３は、筐体４の上壁４ａを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁４ａに対して立て起こされる開き位置との間で回動可能である。

図２に示すように、筐体４内には、回路基板１２が収容されている。この回路基板１２には、第１および第２の発熱部品１３，１４が実装されている。第１および第２の発熱部品１３，１４は、それぞれ使用時に熱を発する電子部品であり、例えばＣＰＵ、グラフィックチップ、ノース・ブリッジ（登録商標）、またはメモリなどが具体例として挙げられる。ただし本発明でいう発熱部品は、上記の例に限らず、放熱が望まれる種々の部品が該当する。

図２に示すように、筐体４内には、発熱部品１３，１４の冷却を促進する冷却構造１６が設けられている。この冷却構造１６は、いわゆるマルチ受熱タイプの冷却構造であり、一つのＲＨＥ(Remote Heat Exchanger)タイプの放熱部材に対して二つの発熱部品１３，１４が熱接続されている。詳しく述べると、冷却構造１６は、冷却ファン２１、放熱部材２２、ヒートパイプ２３、第１および第２の受熱部材２４，２５、熱伝導部材２６、および第１ないし第３の加圧部材２７，２８，２９を備える。

冷却ファン２１は、ファンケース３１と、このファンケース３１内で回転駆動されるファンブレード３２とを有するともに、筐体４内に収容されている。冷却ファン２１は、筐体４内に開口する吸気口３１ａと、筐体４に設けられた通風孔６に対向する排気口３１ｂとを有する。冷却ファン２１は、筐体４内の空気を吸気口３１ａから吸い込むとともに、その吸い込んだ空気を排気口３１ｂから吐出する。

図２に示すように、放熱部材２２は、筐体４内において冷却ファン２１の排気口３１ｂと筐体４の通風孔６との間に収容されている。放熱部材２２は、例えば複数のフィンを備えたフィンユニットである。放熱部材２２は、冷却ファン２１によって強制冷却される。

ヒートパイプ２３は、筐体４内に延びている。ヒートパイプ２３の一つの端部２３ａは、放熱部材２２に接続されている。ヒートパイプ２３の例えば中間部２３ｂには、第１の受熱部材２４が取り付けられている。ヒートパイプ２３のもう一つの端部２３ｃには、第２の受熱部材２５が取り付けられている。これにより、放熱部材２２、ヒートパイプ２３、並びに第１および第２の受熱部材２４，２５は、互いに一体になっている。

ヒートパイプ２３は、コンテナと、このコンテナの内部に封入された作動流体とを有する。ヒートパイプ２３は、気化熱と毛細管現象を利用して第１および第２の受熱部材２４，２５が受熱した熱の多くを放熱部材２２まで移動させる。

図２および図３に示すように、第１の受熱部材２４は、例えば金属材料で形成された受熱ブロックである。なお第１の受熱部材２４は、上記の例に限られるものではなく、例えば受熱板のようなものであってもよい。第１の受熱部材２４の一例は、例えば溝または貫通孔が設けられ、この溝または貫通孔にヒートパイプ２３が嵌合されることでヒートパイプ２３に取り付けられている。

図２および図３に示すように、第１の受熱部材２４は、回路基板１２に垂直な方向に沿って、第１の発熱部品１３に対向している。なお本発明において「回路基板に垂直」とは、回路基板の基板面（すなわち電子部品が実装された面）に対して垂直な状態を指す。また「回路基板に平行」とは、回路基板の基板面に対して平行な状態を指す。第１の受熱部材２４と第１の発熱部品１３との間には、例えば伝熱グリスのような熱接続材料３４が塗られている。第１の受熱部材２４は、第１の発熱部品１３に熱接続されている。

第１の加圧部材２７は、第１の受熱部材２４に対して取り付けられる。図２および図３に示すように、第１の加圧部材２７は、例えば本体部２７ａと複数の脚部２７ｂとを有する板ばねである。本体部２７ａは、回路基板１２とは反対側から第１の受熱部材２４に対向している。複数の脚部２７ｂは、本体部２７ａの周縁から延びるとともに、例えば回路基板１２に立設されたスタッド３６にねじ３７で固定されている。

第１の加圧部材２７は、回路基板１２に垂直な方向に沿って、第１の受熱部材２４を第１の発熱部品１３に向けて加圧する（図３中、矢印Ａ）。これにより、第１の受熱部材２４は、熱接続材料３４を間に挟んで第１の発熱部品１３に対して密着し、第１の発熱部品１３に熱的に強固に接続される。

図３に示すように、第１の加圧部材２７の本体部２７ａは、例えば第１の発熱部品１３の中央部に対向する領域に第１の受熱部材２４に対向する突起部２７ａａを有する。第１の加圧部材２７は、この突起部２７ａａにより第１の受熱部材２４を第１の発熱部品１３に向けて一点押しする。なお「一点押し」とは、この突起部２７ａａのみで第１の受熱部材２４に荷重を加えることをいう。また本明細書で「受熱部材に対向する」とは、受熱部材に直接向かい合う場合に加えて、ヒートパイプを間に挟んで受熱部材に対向する場合を含む。

一方、図２および図４に示すように、第２の発熱部品１４に対する受熱構造は、例えば２つのブロックに分かれている。一方のブロックである第２の受熱部材２５は、例えば金属材料で形成された受熱ブロックである。なお第２の受熱部材２５は、上記の例に限られるものではなく、例えば受熱板のようなものであってもよい。第２の受熱部材２５の一例は、例えば溝または貫通孔が設けられ、この溝または貫通孔にヒートパイプ２３が嵌合されることでヒートパイプ２３に取り付けられている。

もう一方のブロックである熱伝導部材２６は、例えば金属材料で形成されたＬ字形部材である。すなわち熱伝導部材２６は、図４に示すように、第１の部分４１と、第２の部分４２とを有する。第１の部分４１は、回路基板１２に垂直な方向に沿って第２の発熱部品１４に対向する。第２の部分４２は、回路基板１２に平行な方向に沿って第２の受熱部材２５に対向する。

この第１および第２の部分４１，４２は、互いに熱的に繋がっており、両者の間で熱移動が可能である。なお熱伝導部材２６は、上記の例に限られるものではない。熱伝導部材２６は、例えば金属ブロック単体や、金属ブロックとその金属ブロックに取り付けられたヒートパイプの組み合わせなどによってもよく、種々のものが適用可能である。

図４に示すように、熱伝導部材２６の第１の部分４１は、回路基板１２に平行に延びている。この第１の部分４１と第２の発熱部品１４との間には、例えば伝熱グリスのような熱接続材料３４が塗られている。第１の部分４１は、第２の発熱部品１４に熱接続されており、第２の発熱部品１４の発する熱を受熱する受熱部として機能する。

図４に示すように、第２の部分４２は、例えば第１の部分４１に対して起立して設けられ、回路基板１２に対して垂直に延びている。第２の部分４２は、第２の受熱部材２５が取り付けられる取付部として機能する。本実施形態に係る第２の部分４２は、例えば第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域を外れて設けられ、さらに言えば、第２の発熱部品１４に対向する領域を外れて設けられている。

第２の部分４２は、例えばヒートパイプ２３が延びている方向を横切る方向に沿って第２の受熱部材２５に対向している。第２の部分４２は、第２の受熱部材２５に対向する面に、第２の受熱部材２５が取り付けられる取付面４２ａを有する。この取付面４２ａは、例えば回路基板１２に対して垂直方向に延び平面部である。この第２の部分４２と第２の受熱部材２５との間には、例えば伝熱グリスのような熱接続材料３４が塗られている。第２の部分４２は、第２の受熱部材２５に熱接続されている。

図２に示すように、第２の加圧部材２８は、熱伝導部材２６の第１の部分４１に対して取り付けられる。図２および図４に示すように、第２の加圧部材２８は、第１の加圧部材２７と同様に、例えば本体部２８ａと複数の脚部２８ｂとを有する板ばねである。本体部２８ａは、回路基板１２とは反対側から熱伝導部材２６に対向する。複数の脚部２８ｂは、本体部２８ａの周縁から延びるとともに、例えば回路基板１２に立設されたスタッド３６にねじ３７で固定される。

第２の加圧部材２８は、回路基板１２に垂直な方向に沿って、熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて加圧する（図４中、矢印Ｂ）。これにより、熱伝導部材２６の第１の部分４１は、熱接続材料３４を間に挟んで第２の発熱部品１４に対して密着し、第２の発熱部品１４に熱的に強固に接続される。

図４に示すように、第２の加圧部材２８の本体部２８ａは、例えば第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に熱伝導部材２６に対向する突起部２８ａａを有する。第２の加圧部材２８は、例えばこの突起部２８ａａにより熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて一点押しする。

図２および図４に示すように、第３の加圧部材２９は、例えば第２の受熱部材２５に対して取り付けられるねじである。図４に示すように、第２の受熱部材２５には、上記ねじが挿通されるねじ挿通孔４６が設けられている。熱伝導部材２６の第２の部分４２には、ねじ挿通孔４６に挿通された上記ねじが螺合されるねじ穴４７が設けられている。

ねじ穴４７に螺合された第３の加圧部材２９は、回路基板１２に平行な方向（すなわち第２の加圧部材２８の加圧方向に対して９０度異なる方向）に沿って、第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する（図４中、矢印Ｃ）。これにより、第２の受熱部材２５は、熱接続材料３４を間に挟んで熱伝導部材２６の第２の部分４２に対して密着し、熱伝導部材２６の第２の部分４２に熱的に強固に接続される。第３の加圧部材２９は、例えばヒートパイプ２３が延びている方向を横切る方向に沿って第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する。

ここで、第３の加圧部材２９は、熱伝導部材２６に対する第２の受熱部材２５の回路基板１２に垂直な方向のずれを許容する。なお、「第３の加圧部材が、熱伝導部材に対する第２の受熱部材の回路基板に垂直な方向のずれを許容する」とは、回路基板に垂直な方向に沿って第２の受熱部材が熱伝導部材に対して基準位置からずれても、そのずれに影響されることなく第３の加圧部材が第２の受熱部材を熱伝導部材に向けて加圧できることをいう。

本実施形態では、第３の加圧部材２９であるねじとねじ挿通孔４６との間に、遊び５１（すなわちガタ）が存在する（図５参照）。第２の受熱部材２５は、この遊び５１の分だけ熱伝導部材２６に対してずれることができる。なお、この遊び５１を大きくするために、ねじ挿通孔４６は、上記ねじに対して一回り大きく形成されていてもよい。

次に、ポータブルコンピュータ１の作用について説明する。
ポータブルコンピュータ１を使用すると、第１および第２の発熱部品１３，１４が発熱する。第１の発熱部品１３の発する熱の多くは、第１の受熱部材２４に受熱され、ヒートパイプ２３によって放熱部材２２まで移送される。第２の発熱部品１４の発する熱の多くは、熱伝導部材２６によって受熱され、第２の受熱部材２５を介してヒートパイプ２３に伝えられる。そしてこの熱は、ヒートパイプ２３によって放熱部材２２まで移送される。放熱部材２２まで移送された熱は、放熱部材２２が強制冷却されることで放熱される。

次に、ポータブルコンピュータ１の部品公差吸収作用について、模式的に示された図５および図６を参照して説明する。
図５は、基準状態（すなわち部品公差がゼロの状態）にある第２の発熱部品１４周りの受熱構造を示す。図５に示すように、第３の加圧部材２９であるねじは、ねじ挿通孔４６の中心に通っており、ねじ挿通孔４６に対して上記ねじの上下に遊び５１を有する。

ここで、第１および第２の発熱部品１３，１４には、それぞれ部品公差が存在する。この部品公差は、例えば半田ボールの溶融後の形状などにも影響されるため、ゼロにすることは実質的に不可能である。

図６は、説明の便宜上、第２の発熱部品１４にのみ部品公差が存在し、第２の発熱部品１４の実装高さが基準状態の高さＨに比べて高さｈだけ高い場合を示す。このとき、ヒートパイプ２３に固定されている第２の受熱部材２５の高さ位置は、第１の発熱部品１３の実装高さに依存して決まるため、基準状態にある。一方、熱伝導部材２６の高さ位置は、第２の発熱部品１４の実装高さに依存して決まるため、基準状態に比べて高さｈだけ高い位置にある。すなわち、部品公差が存在する場合、熱伝導部材２６に対して第２の受熱部材２５が部品公差に相当する分（すなわちｈ）だけずれた状態になる。

すなわちポータブルコンピュータ１においては、上記部品公差は、第２の受熱部材２５が熱伝導部材２６に対してずれることで吸収される。そのため、この部品公差によってヒートパイプ２３が正常な姿勢に対して傾くことがなく、発熱部品１３，１４に対する片当たりは生じない。なおこの作用は、第２の発熱部品１４が基準状態に比べて小さい場合、および第１の発熱部品１３に部品公差が存在する場合も同様である。

このような構成によれば、高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。すなわち、第１の受熱部材２４は、第１の加圧部材２７により第１の発熱部品１３に向けて加圧され、第１の発熱部品１３に熱的に良好に接続されている。

また、第２の受熱部材２５は、第３の加圧部材２９により熱伝導部材２６に向けて加圧され、熱伝導部材２６に熱的に良好に接続されている。また、熱伝導部材２６は、第２の加圧部材２８により第２の発熱部品１４に向けて加圧され、第２の発熱部品１４に熱的に良好に接続されている。すなわち、第２の受熱部材２５は、第２の発熱部品１４に対して熱的に良好に接続されている。

ここで、第１および第２の発熱部品１３，１４には、それぞれ部品公差が存在する。そのため、第１および第２の発熱部品１４に対して、仮に、一つのヒートパイプ２３に固定された複数の受熱部材を同じ方向から加圧すると、発熱部品に対する受熱部材の片当たりが生じ、ダイ欠けのような発熱部品の損傷や、グリスポンプアウトなどを招くおそれがある。

一方、本実施形態に係るポータブルコンピュータ１は、回路基板１２に垂直な方向に沿って第１の受熱部材２４を第１の発熱部品１３に向けて加圧する第１の加圧部材２７と、第２の受熱部材２５と第２の発熱部品１４との間に設けられた熱伝導部材２６と、回路基板１２に垂直な方向に沿って熱伝導部材２６を第２の発熱部品１４に向けて加圧する第２の加圧部材２８と、回路基板１２に平行な方向に沿って第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する第３の加圧部材２９とを具備する。

すなわち本実施形態においては、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なる。つまり、第２の受熱部材２５に対する加圧方向が、発熱部品１３，１４の部品公差が存在する方向（すなわち回路基板１２に垂直な方向）に対して９０度異なるため、第２の受熱部材２５を強く押したとしてもヒートパイプ２３が部品公差に対応して傾くようなことがない。

つまり、上記部品公差は、第２の受熱部材２５が熱伝導部材２６に対してずれることで吸収される。ここで、第２の受熱部材２５が熱伝導部材２６に対してずれる方向（すなわち回路基板１２に垂直な方向）は、第２の受熱部材２５に対する加圧方向に対して９０度異なる。そのため、熱伝導部材２６に向けて第２の受熱部材２５を強く加圧しても、この加圧によって上記ずれが萎むことはなく、ヒートパイプ２３が部品公差の分だけ傾くようなことがない。

これにより、第１の受熱部材２４と第１の発熱部品１３との間、熱伝導部材２６と第２の発熱部品１４との間、および熱伝導部材２６と第２の受熱部材２５との間に介在される熱接続材料３４として、例えば伝熱グリスのような、柔軟性はないが良好な熱接続特性を有する熱接続材料を用いることができる。これにより、冷却性能が大きく向上する。

さらに、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５、並びに熱伝導部材２６を強く加圧ことができるので、第１および第２の受熱部材２４，２５を第１および第２の発熱部品１３，１４に対して良好に熱接続することが可能になり、これにより高い冷却性能を実現可能な電子機器を得ることができる。

第２の受熱部材２５がヒートパイプ２３の延伸方向を横切る方向に沿って熱伝導部材２６に対向し、第３の加圧部材２９がヒートパイプ２３の延伸方向を横切る方向に沿って上記第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧すると、熱伝導部材２６および第２の受熱部材２５によってヒートパイプ２３の引き回しが制約を受けにくく、より高い冷却性能の実現が可能になる。

熱伝導部材２６の第２の部分４２が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域を外れて設けられ、第２の加圧部材２８が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に熱伝導部材２６に対向する突起部２８ａａを有すると、この突起部２８ａａにより熱伝導部材２６を第２の発熱部品１４に向けて一点押しすることができる。このような一点押し構造は、他の構造に比べて第２の発熱部品１４に加わる荷重の大きさを調整しやすく、より高い冷却性能の実現が可能になる。

第２の受熱部材２５に対向する熱伝導部材２６の取付面４２ａが回路基板１２に対して垂直方向に延びていると、第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６に対して取り付けやすくなる。

なお、上記構造においては、第３の加圧部材２９としてのねじが第２の受熱部材２５から熱伝導部材２６に向けて取り付けられる構造を示したが、これに代えて、第２の受熱部材２５にねじ穴４７を設けるとともに、熱伝導部材２６にねじ挿通孔４６を設け、第３の加圧部材２９としてのねじを熱伝導部材２６から第２の受熱部材２５に向けて取り付ける構造にしてもよい。また、第３の加圧部材２９であるねじは、例えば４本設けられているが、上記ねじは１本や２本であってもよく、その数は特に限定されるものではない。

上記構造においては、ヒートパイプ２３の中間部２３ｂに第１の受熱部材２４が設けられ、ヒートパイプ２３の端部２３ｃに熱伝導部材２６と第２の受熱部材２５とが設けられたが、これに代えて、ヒートパイプ２３の端部２３ｃに第１の受熱部材２４を設け、ヒートパイプ２３の中間部２３ｂに熱伝導部材２６と第２の受熱部材２５とを設けてもよい。これらの変形例は以下の実施形態でも適用可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図７および図８を参照して説明する。なお上記第１の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係る熱伝導部材２６は、例えば金属材料で形成されたＴ字形のブロックである。図８に示すように、第１の部分４１は、回路基板１２に平行に延びている。第２の部分４２は、例えば第２の発熱部品１４に対向する領域において第１の部分４１から起立して設けられ、回路基板１２に対して垂直に延びている。第２の部分４２は、例えば第２の発熱部品１４の中央部に対向する位置（すなわち回路基板１２に垂直な方向に沿って第２の発熱部品１４に重なる位置）に設けられている。

図７および図８に示すように、本実施形態に係る第２の加圧部材２８は、熱伝導部材２６の第１の部分４１を付勢するばねである。詳しくは、熱伝導部材２６の第１の部分４１の四隅には、ねじ６２が挿通されるねじ挿通孔６３が設けられている。このねじ挿通孔６３に対向する回路基板１２の領域には、ねじ穴６４が設けられたスタッド３６が立設されている。ねじ６２は、ねじ挿通孔６３に挿通されるとともに、スタッド３６のねじ穴６４に螺合している。

第２の加圧部材であるばねは、ねじ６２のねじ頭６２ａと熱伝導部材２６の第１の部分４１との間に設けられている。例えば四つの第２の加圧部材２８は、互いに協働して、回路基板１２に垂直な方向に沿って熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて加圧する。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第１の実施形態と同じである。

このような構成によれば、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なり、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５を加圧することができる。これにより、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。

熱伝導部材２６の第２の部分４２が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に設けられていると、例えば上記第１の実施形態などに比べて、第２の発熱部品１４と第２の受熱部材２５との間に伝熱経路が短くなり、第２の発熱部品１４から第２の受熱部材２５に熱が良好に伝わる。これにより、より高い冷却性能の実現が可能になる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図９を参照して説明する。なお上記第１および第２の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

熱伝導部材２６の第２の部分４２は、上記第２の実施形態と同様に、第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に設けられている。熱伝導部材２６の第１の部分４１は、第２の部分４２が起立した領域の両側に分かれた第１の端部４１ａと第２の端部４１ｂとを有する。

図９に示すように、本実施形態に係る第２の加圧部材２８は、本体部２８ａと脚部２８ｂとを有する帯状の板ばねである。帯状の第２の加圧部材２８は、第１および第２の端部４１ａ，４１ｂに対応して二つ設けられている。この二つの第２の加圧部材２８は、この第１および第２の端部４１ａ，４１ｂに取り付けられ、回路基板１２に垂直な方向に沿って、熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて加圧する。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第２の実施形態と同じである。

このような構成によれば、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なり、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５を加圧することができる。これにより、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。また第２の実施形態と同様に、第２の発熱部品１４と第２の受熱部材２５との間に伝熱経路が比較的短くなり、より高い冷却性能の実現が可能になる。

なお第２の加圧部材２８としては、上記帯状の板ばねに代えて、例えば上記第２の部分４２に対向する部分が切り取られた枠状の本体部を有する板ばねであってもよい。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１０を参照して説明する。なお上記第１および第２の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態に係る第３の加圧部材２９は、本体部２９ａと複数の脚部２９ｂとを有する板ばねである。本体部２９ａは、熱伝導部材２６とは反対側から第２の受熱部材２５に対向する。複数の脚部２９ｂは、本体部２９ａの周縁から延びるとともに、例えば熱伝導部材２６にねじ７２で固定される。第３の加圧部材２９は、回路基板１２に平行な方向に沿って、第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する。

第３の加圧部材２９は、熱伝導部材２６に対する第２の受熱部材２５の回路基板１２に垂直な方向のずれを許容する。本実施形態では、第２の受熱部材２５と第３の加圧部材２９の脚部２９ｂとの間に、遊び５１が存在する（図１０参照）。第２の受熱部材２５は、この遊び５１の分だけ熱伝導部材２６に対してずれることができる。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第２の実施形態と同じである。

このような構成によれば、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なり、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５を加圧することができる。これにより、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。また第２の実施形態と同様に、第２の発熱部品１４と第２の受熱部材２５との間に伝熱経路が比較的短くなり、より高い冷却性能の実現が可能になる。
なお、上記第１および第３の実施形態において、第３の加圧部材２９として本実施形態と同様の板ばねを用いてもよい。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１１を参照して説明する。なお上記第１および第２の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係る熱伝導部材２６の第２の部分４２は、第２の発熱部品１４に対向する領域を外れて設けられている。すなわち熱伝導部材２６と第２の受熱部材２５との連結部８１は、第２の発熱部品１４からオフセットされている。

この第２の部分４２は、第１の部分４１から回路基板１２の方に向いて起立し、第１の部分４１と回路基板１２との間の高さ範囲Ｒに少なくともその一部が位置する。なお「熱伝導部材の第１の部分と回路基板との間の高さ範囲に熱伝導部材の第２の部分の一部が位置する」とは、回路基板に平行な方向に沿って見たとき、上記第２の部分の一部が上記第１の部分と回路基板との間に位置することをいう。本実施形態では、熱伝導部材２６と第２の受熱部材２５との連結部８１が、第１の部分４１と回路基板１２との間の高さ範囲Ｒに位置している。

本実施形態に係る回路基板１２は、例えば熱伝導部材２６の第２の部分４２に対向する領域に切欠き８２を有する。熱伝導部材２６の第２の部分４２は、上記切欠き８２内に収められ、この切欠き８２を通って回路基板１２の裏側に達している。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第１の実施形態と同じである。

このような構成によれば、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なり、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５を加圧することができる。これにより、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。

熱伝導部材２６の第２の部分４２が第２の発熱部品１４に対向する領域を外れて設けられ、熱伝導部材２６の第１の部分４１と回路基板１２との間の高さ範囲に第２の部分４２の少なくとも一部が位置すると、例えば上記第２の実施形態に比べて、冷却構造１６の高さを小さく抑えることができる。これにより、高い冷却性能を実現可能であるとともに、薄型化を図ることができる電子機器が提供される。

なお、回路基板１２の切欠き８２は必ずしも必要ない。上記構造によれば切欠きのない実施形態においても冷却構造１６の高さを小さく抑えることができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１２を参照して説明する。なお上記第１および第５の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２に示すように、筐体４内には、発熱部品１３，１４の冷却を促進する冷却構造１６が設けられている。この冷却構造１６は、いわゆるマルチ受熱タイプの冷却構造であり、冷却ファン２１、放熱部材２２、第１および第２のヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂ、第１および第２の受熱部材２４，２５、熱伝導部材２６、および第１ないし第３の加圧部材２７，２８，２９を備える。

第１および第２のヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂは、筐体４内を延びている。第１および第２のヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂのそれぞれ一つの端部２３ａは、放熱部材２２に接続されている。これにより第１および第２のヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂは互いに一体である。第１の受熱部材２４は、第１のヒートパイプ２３Ａの端部２３ｃに取り付けられている。第２の受熱部材２５は、第２のヒートパイプ２３Ｂの端部２３ｃに取り付けられている。

熱伝導部材２６の第２の部分４２は、例えば第２のヒートパイプ２３Ｂが延びている方向を横切る方向に沿って第２の受熱部材２５に対向している。第３の加圧部材２９は、第２のヒートパイプ２３Ｂが延びている方向を横切る方向に沿って第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する。

本実施形態に係る熱伝導部材２６の第２の部分４２は、上記第１の実施形態と同様に、第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域を外れて設けられている。第２の加圧部材２８の本体部２８ａは、例えば第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に熱伝導部材２６に対向する突起部２８ａａを有する。第２の加圧部材２８は、例えばこの突起部２８ａａにより熱伝導部材２６を第２の発熱部品１４に向けて一点押しする。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第１の実施形態と同じである。

ここで、第１および第２の発熱部品１３，１４には、それぞれ部品公差が存在する。そのため、第１および第２の発熱部品１３，１４に対して、仮に、互いに一体となった二つのヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂに固定された複数の受熱部材を同じ方向から加圧すると、二つのヒートパイプが部品公差に対向して傾き、発熱部品に対する受熱部材の片当たりが生じる可能性がある。

一方、本実施形態に係るポータブルコンピュータ１は、回路基板１２に垂直な方向に沿って第１の受熱部材２４を第１の発熱部品１３に向けて加圧する第１の加圧部材２７と、第２の受熱部材２５と第２の発熱部品１４との間に設けられた熱伝導部材２６と、回路基板１２に垂直な方向に沿って熱伝導部材２６を第２の発熱部品１４に向けて加圧する第２の加圧部材２８と、回路基板１２に平行な方向に沿って第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧する第３の加圧部材２９とを具備する。

すなわち本実施形態においては、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なる。つまり、第２の受熱部材２５に対する加圧方向が、発熱部品１３，１４の部品公差が存在する方向（すなわち回路基板１２に垂直な方向）に対して９０度異なるため、第２の受熱部材２５を強く押したとしても第１および第２のヒートパイプ２３Ａ，２３Ｂが部品公差に対応して傾くようなことがない。これにより、ポータブルコンピュータ１は、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。

第２の受熱部材２５が第２のヒートパイプ２３Ｂの延伸方向を横切る方向に沿って熱伝導部材２６に対向し、第３の加圧部材２９が第２のヒートパイプ２３Ｂの延伸方向を横切る方向に沿って上記第２の受熱部材２５を熱伝導部材２６の第２の部分４２に向けて加圧すると、熱伝導部材２６および第２の受熱部材２５によって第２のヒートパイプ２３Ｂの引き回しが制約を受けにくく、より高い冷却性能の実現が可能になる。

熱伝導部材２６の第２の部分４２が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域を外れて設けられ、第２の加圧部材２８が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に熱伝導部材２６に対向する突起部２８ａａを有すると、この突起部２８ｂｂにより熱伝導部材２６を第２の発熱部品１４に向けて一点押しすることができる。

なお熱伝導部材２６は、上記第５の実施形態と同様に、その第２の部分４２が第２の発熱部品１４に対向する領域を外れて設けられるとともに、熱伝導部材２６の第１の部分４１と回路基板１２との間の高さ範囲Ｒに上記第２の部分４２の少なくとも一部が位置するものでもよい。このような熱伝導部材２６によれば、薄型化を図ることができる電子機器が提供される。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１３を参照して説明する。なお上記第１、第２、および第６の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係る熱伝導部材２６は、例えば金属材料で形成されたＴ字形のブロックである。図１３に示すように、第１の部分４１は、回路基板１２に平行に延びている。第２の部分４２は、例えば第２の発熱部品１４に対向する領域において第１の部分４１から起立して設けられ、回路基板１２に対して垂直に延びている。第２の部分４２は、上記第２の実施形態と同様に、例えば第２の発熱部品１４の中央部に対向する。

第２の加圧部材２８は、熱伝導部材２６の第１の部分４１を付勢するばねである。詳しくは、熱伝導部材２６の第１の部分４１の四隅には、ねじ６２が挿通されるねじ挿通孔６３が設けられている。このねじ挿通孔６３に対向して回路基板１２には、ねじ穴６４が設けられたスタッド３６が立設されている。ねじ６２は、ねじ挿通孔６３に挿通されるとともに、スタッド３６のねじ穴６４に螺合する。

第２の加圧部材であるばねは、ねじ６２のねじ頭６２ａと熱伝導部材２６の第１の部分４１との間に設けられている。第２の加圧部材２８は、回路基板１２に垂直な方向に沿って、熱伝導部材２６の第１の部分４１を第２の発熱部品１４に向けて加圧する。上記説明した以外のポータブルコンピュータ１の構成は上記第６の実施形態と同じである。

このような構成によれば、第１の受熱部材２４に対する加圧方向と、第２の受熱部材２５に対する加圧方向とが互いに９０度異なり、部品公差を気にすることなく第１および第２の受熱部材２４，２５を加圧することができる。これにより、第１の実施形態と同様に高い冷却性能を実現可能な電子機器が提供される。

熱伝導部材２６の第２の部分４２が第２の発熱部品１４の中央部に対向する領域に設けられていると、例えば上記第６の実施形態などに比べて、第２の発熱部品１４と第２の受熱部材２５との間に伝熱経路が短くなり、第２の発熱部品１４から第２の受熱部材２５に熱が良好に伝わる。これにより、より高い冷却性能の実現が可能になる。

以上、本発明の第１ないし第７の実施形態に係るポータブルコンピュータ１について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。第１ないし第７の実施形態に係る各構成要素は、適宜組み合わせて用いることができる。また、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば第６および第７の実施形態に係るポータブルコンピュータにおいても、第３ないし第５の実施形態と同様の変形が可能である。また、第２の受熱部材を熱伝導部材に取り付ける構造（すなわち本発明でいう第３の加圧部材）としては、クリップや、かしめ構造によるものであってもよく、さらには接着剤や熱伝導性テープなどによってもよい。これら接着剤や熱伝導性テープの接着力によっても、第２の受熱部材を熱伝導部材に向けて加圧することができる。またこれらの構造によっても熱伝導部材に対する第２の受熱部材の回路基板１２に垂直な方向のずれを、例えば第２の受熱部材を熱伝導部材に取り付ける段階で許容することができる。

本発明の第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る冷却構造を示す斜視図。 図２中に示された冷却構造のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。 図２中に示された冷却構造のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。 図４中に示された冷却構造の基準状態を示す断面図。 図４中に示された冷却構造の部品公差吸収状態を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係る冷却構造を示す斜視図。 図７中に示された冷却構造のＦ８−Ｆ８線に沿う断面図。 本発明の第３の実施形態に係る冷却構造を示す斜視図。 本発明の第４の実施形態に係る冷却構造の断面図。 本発明の第５の実施形態に係る冷却構造の断面図。 本発明の第６の実施形態に係る冷却構造を示す斜視図。 本発明の第７の実施形態に係る冷却構造を示す斜視図。

符号の説明

Ｒ…高さ範囲、１…ポータブルコンピュータ、４…筐体、１３，１４…発熱部品、２２…放熱部材、２３，２３Ａ，２３Ｂ…ヒートパイプ、２４…第１の受熱部材、２５…第２の受熱部材、２６…熱伝導部材、２７…第１の加圧部材、２８…第２の加圧部材、２８ａａ…突起部、２９…第３の加圧部材、４１…第１の部分、４２…第２の部分。

Claims (12)

1. 筐体と、
   上記筐体に収容された回路基板と、
   上記回路基板に実装された第１の発熱部品と、
   上記回路基板に実装された第２の発熱部品と、
   上記筐体に収容された放熱部材と、
   上記放熱部材に接続されたヒートパイプと、
   上記ヒートパイプに取り付けられるとともに、上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第１の発熱部品に対向する第１の受熱部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記第１の受熱部材を上記第１の発熱部品に向けて加圧する第１の加圧部材と、
   上記ヒートパイプに取り付けられた第２の受熱部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第２の発熱部品に対向する第１の部分と、上記回路基板に平行な方向に沿って上記第２の受熱部材に対向する第２の部分とを有するとともに、この第１の部分と第２の部分との間で熱移動が可能な熱伝導部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記熱伝導部材の第１の部分を上記第２の発熱部品に向けて加圧する第２の加圧部材と、
   上記回路基板に平行な方向に沿って、上記第２の受熱部材を上記熱伝導部材の第２の部分に向けて加圧する第３の加圧部材と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記第２の受熱部材は、上記ヒートパイプが延びている方向を横切る方向に沿って上記熱伝導部材の第２の部分に対向し、
   上記第３の加圧部材は、上記ヒートパイプが延びている方向を横切る方向に沿って上記第２の受熱部材を上記熱伝導部材の第２の部分に向けて加圧することを特徴とする電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器において、
   上記第３の加圧部材は、上記熱伝導部材に対する上記第２の受熱部材の回路基板に垂直な方向のずれを許容することを特徴とする電子機器。
4. 請求項３に記載の電子機器において、
   上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域を外れて設けられ、
   上記第２の加圧部材は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域に上記熱伝導部材に対向する突起部を有し、この突起部により上記熱伝導部材を上記第２の発熱部品に向けて一点押しすることを特徴とする電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器において、
   上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品に対向する領域を外れて設けられるとともに、上記熱伝導部材の第１の部分と上記回路基板との間の高さ範囲に上記第２の部分の少なくとも一部が位置することを特徴とする電子機器。
6. 請求項３に記載の電子機器において、
   上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域に設けられていることを特徴とする電子機器。
7. 筐体と、
   上記筐体に収容された回路基板と、
   上記回路基板に実装された第１の発熱部品と、
   上記回路基板に実装された第２の発熱部品と、
   上記筐体に収容された放熱部材と、
   上記放熱部材に接続された第１のヒートパイプと、
   上記放熱部材に接続された第２のヒートパイプと、
   上記第１のヒートパイプに取り付けられるとともに、上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第１の発熱部品に対向する第１の受熱部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記第１の受熱部材を上記第１の発熱部品に向けて加圧する第１の加圧部材と、
   上記第２のヒートパイプに取り付けられた第２の受熱部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って上記第２の発熱部品に対向する第１の部分と、上記回路基板に平行な方向に沿って上記第２の受熱部材に対向する第２の部分とを有するとともに、この第１の部分と第２の部分との間で熱移動が可能な熱伝導部材と、
   上記回路基板に垂直な方向に沿って、上記熱伝導部材の第１の部分を上記第２の発熱部品に向けて加圧する第２の加圧部材と、
   上記回路基板に平行な方向に沿って、上記第２の受熱部材を上記熱伝導部材の第２の部分に向けて加圧する第３の加圧部材と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
8. 請求項７に記載の電子機器において、
   上記第２の受熱部材は、上記第２のヒートパイプが延びている方向を横切る方向に沿って上記熱伝導部材の第２の部分に対向し、
   上記第３の加圧部材は、上記第２のヒートパイプが延びている方向を横切る方向に沿って上記第２の受熱部材を上記熱伝導部材の第２の部分に向けて加圧することを特徴とする電子機器。
9. 請求項８に記載の電子機器において、
   上記第３の加圧部材は、上記熱伝導部材に対する上記第２の受熱部材の回路基板に垂直な方向のずれを許容することを特徴とする電子機器。
10. 請求項９に記載の電子機器において、
    上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域を外れて設けられ、
    上記第２の加圧部材は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域に上記熱伝導部材に対向する突起部を有し、この突起部により上記熱伝導部材を上記第２の発熱部品に向けて一点押しすることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１０に記載の電子機器において、
    上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品に対向する領域を外れて設けられるとともに、上記熱伝導部材の第１の部分と上記回路基板との間の高さ範囲に上記第２の部分の少なくとも一部が位置することを特徴とする電子機器。
12. 請求項９に記載の電子機器において、
    上記熱伝導部材の第２の部分は、上記第２の発熱部品の中央部に対向する領域に設けられていることを特徴とする電子機器。

Images