JPH08137580A - パソコンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却能力に優れ、かつコンパクトなパソコン
の冷却構造を提供する。 【構成】 パソコン本体１０の内部に設置され、かつ発
熱源となる中央演算処理装置１９に、平板型ヒートパイ
プ１７の蒸発部となる面２０が熱授受可能に配設されて
いる。その平板型ヒートパイプ１７の凝縮部となる面２
１が、パソコン本体１０の外面に露出するように配設さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、中央演算処理装置
（ＣＰＵ）から発する熱をヒートパイプを利用して放出
することにより、ＣＰＵを冷却するパソコンの冷却構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のパソコン冷却装置の一例
を示す図である。図３の（Ａ）において、パソコン本体
１はプラスチックあるいはカーボンファイバー等によっ
て形成された比較的厚みの薄い矩形容器からなり、日本
工業規格でのいわゆるＡ４サイズ程度の大きさを成して
いる。

【０００３】パソコン本体１の上面には、キーボード部
２およびディスプレイ部３が備えられており、これらは
各々ヒンジによって回動可能に構成されている。すなわ
ち、キーボード部２およびディスプレイ部３は、パソコ
ン本体１側から上方に起き上がり、かつその状態からパ
ソコン本体１側に倒れるように構成されている。また、
キーボード部２およびディスプレイ部３の内部には、そ
れぞれほぼ同等のサイズのアルミ薄板４がノイズの遮蔽
板として取り付けられている。

【０００４】前記パソコン本体１の内部の二分割された
空間のうち前方側（図３の（Ａ）においてキーボード部
２側）には、着脱式のハードディスクドライブ５やフロ
ッピーディスクドライブ、バッテリー（それぞれ図示せ
ず）等が設置されている。他方の空間内の底部にはヒー
トパイプ６が設置されており、また、そのコンテナの上
方には熱伝達を促進するコンパウンドを介して中央演算
処理装置（以下、ＣＰＵ）７が取り付けられている。さ
らに、そのＣＰＵ７の上方には複数枚のプリント基板８
が設けられている。前記ヒートパイプ６は、コンテナが
薄い板状を成すいわゆる平板型ヒートパイプであって、
そのコンテナの一部分には矩形のフィン９が複数枚装着
されている。

【０００５】したがって、上記の冷却装置では、パソコ
ンの使用に伴ってＣＰＵ７から発生する熱により、ヒー
トパイプ６内部の作動流体が蒸発し、その蒸気はコンテ
ナのうち温度の低いフィン９側の部分に流動する。その
作動流体蒸気は、フィン９により熱を奪われて凝縮す
る。すなわちＣＰＵ７の熱がヒートパイプ６の作動流体
によって輸送され、フィン９から放出される。したがっ
て、ＣＰＵ７の温度が許容範囲内に抑えられる。なお、
凝縮して液相に戻った作動流体は、重力およびウィック
によって蒸発部側に還流し、そこで再度蒸発する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のパソ
コンでは、ＣＰＵ７の出力の増大化が進められており、
そのため、それに対応した冷却装置の能力向上が望まれ
ている。また特に、携帯性を主要目的とするノートブッ
ク型のパソコンには、小型化および軽量化が強く望まれ
ており、したがって、当然、パソコン本体１の内部空間
において冷却装置が占有するスペースもできるだけ小さ
いことが好ましい。

【０００７】しかしながら、ヒートパイプ６を介したＣ
ＰＵ７の冷却能力は、ヒートパイプ６の実質的な放熱面
積によって制約を受けるのに対し、上記従来の冷却装置
では、ヒートパイプ６の放熱部の面積をフィン９によっ
て確保する構成であるから、ＣＰＵ７の出力アップに伴
ってヒートパイプ６に要求される放熱面積が増大して、
フィン９の大型化が必要となり、また、このフィン９を
パソコン本体１内に設けているから、冷却装置がパソコ
ン本体１の内部空間において占有するスペースが必然的
に大きいものとなり、ひいてはパソコン本体１の大型化
を招来する不都合があった。

【０００８】また、前述のようにフィン９がパソコン本
体１の内部に設置されていることにより、ヒートパイプ
６から放出された熱がその内部空間に籠りやすい問題も
ある。

【０００９】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、コンパクトで、かつ冷却能力に優れたパソコンの
冷却構造を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、パソコン本体の内部に設置され、かつ
発熱源となる中央演算処理装置に、平板型ヒートパイプ
の蒸発部となる面が熱授受可能に配設されるとともに、
その平板型ヒートパイプの凝縮部となる面が、前記パソ
コン本体の外面に露出するように配設されていることを
特徴とするものである。

【００１１】

【作用】この発明においても、パソコンの使用に伴って
中央演算処理装置から熱が発生するが、この発明では、
中央演算処理装置と平板型ヒートパイプのコンテナの蒸
発部となる面とが熱伝達可能に配設されているから、中
央演算処理装置から放出された熱によって平板型ヒート
パイプ内に封入されている作動流体が加熱されて蒸発す
る。その作動流体蒸気は、コンテナのうちパソコン本体
の外部雰囲気に晒されて温度と内部圧力が共に低い面に
向けて流動し、そこで熱を奪われて凝縮する。

【００１２】このように、パソコン本体内部の央演算処
理装置からの放熱が平板型ヒートパイプの作動流体によ
って、パソコン本体の外部に運ばれる。したがって、パ
ソコン本体の内部空間に熱が籠らない。なお、放熱して
液化した作動流体は、重力あるいはウィックによって平
板型ヒートパイプのコンテナのうちの蒸発部となる面側
に還流し、そこで再度加熱される。

【００１３】また、平板型ヒートパイプの放熱部となる
面は、パソコン本体の外部に露出するものの、パソコン
本体から大きく突出するものではないから、冷却構造全
体がコンパクトなものとなる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１および図２は、この発明の冷却構造に係
るノートブック型のパソコンを示す概略図である。これ
らの図において、パソコン本体１０は、プラスチックあ
るいはカーボンファイバー等によって形成された比較的
厚みの薄い矩形容器からなり、ＪＩＳでのＡ４サイズ程
度の大きさを成している。

【００１５】パソコン本体１０の上面には、キーボード
部（図示せず）およびディスプレイ部１２が備えられて
いる。このディスプレイ部１２は、パソコン本体１０側
に形成されている回動軸１３を中心として所定の範囲内
で自在に回動するよう構成され、いわゆる開閉部材とな
っている。すなわち、ディスプレイ部１２をパソコン本
体１０から上方に起き上がらせたり、あるいはその状態
からパソコン本体１０側に倒したりできる構成になって
いる。このディスプレイ部１２およびキーボード部に
は、各々とほぼ等しい寸法のアルミ薄板１４が内部に装
着されている。このアルミ薄板１４は、ノイズを遮蔽す
るためのものであって、通常、ノートブック型のパソコ
ンに標準装備されている。

【００１６】前記パソコン本体１０内の二分割された空
間のうち前方側の空間には、着脱式のハードディスクド
ライブ１５、フロッピーディスクドライブ、バッテリー
（共に図示せず）等が収納されている。一方、パソコン
本体１０の後方側の空間（図１においてディスプレイ部
１２側）の底部には、固定用バネ１６を介して平板型ヒ
ートパイプ１７が設置されている。この平板型ヒートパ
イプ１７は、中空平板状の密閉矩形容器の内部に、真空
脱気した状態で水やアルコールなどの凝縮性の流体を作
動流体として封入したものであり、コンテナに温度差が
生じることにより動作し、高温部で蒸発した作動流体が
低温部に流動して放熱・凝縮することにより、作動流体
の潜熱として熱輸送を行う。そして、その見掛上の熱伝
導率は、銅やアルミ等の金属と比較して数十倍ないし数
百倍程度、優れている。また、この実施例では、後述す
るようにトップヒートモードで使用されるため、毛細管
圧力により液相作動流体を汲み上げるウィック１８がコ
ンテナの内壁面のほぼ全域に亘って備えられている。

【００１７】その平板型ヒートパイプ１７のコンテナの
うち上方の面には、発熱源となるＣＰＵ１９が取り付け
られている。すなわち、この面が平板型ヒートパイプ１
７の蒸発面２０となる。一方、その平板型ヒートパイプ
１７のコンテナのうち下方の面は、断面が凹凸に形成さ
れており、そして、その凸状の部分がパソコン本体１０
の底面部の一部切り開かれた箇所から、その底面部に露
出し、好ましくは同一面上にパソコン本体１０の外部に
露出している。言い換えると、平板型ヒートパイプ１７
の凝縮面２１によってパソコン本体１０底面部の一部が
形成されている。またさらに、ＣＰＵ１９の上方には、
複数枚のプリント基板２２が設置されている。

【００１８】つぎに、上記のように構成されたこの発明
の作用を説明する。この発明に係るノートブック型パソ
コンにおいても、使用に伴ってＣＰＵ１９から熱が生じ
る。その熱は下方に設置された平板型ヒートパイプ１７
のコンテナに伝達される。この時点で、平板型ヒートパ
イプ１７のコンテナにおいて局所的な温度差が生じると
ともに、自動的に動作が開始される。

【００１９】すなわち、平板型ヒートパイプ１７の蒸発
面２０の内壁に付着する液相作動流体がＣＰＵ１９から
放出された熱によって蒸発し、その蒸気は温度と内部圧
力とが共に低い凝縮面２１側に向けて流動する。その凝
縮面２１は、前述のようにパソコン本体１０から外部に
露出しており、また、表面積が大きく形成されているか
ら、この凝縮面２１側に流れ込んだ作動流体は効率良く
冷却される。すなわち、パソコン本体１０の内部に設置
されるＣＰＵ１９の熱が、平板型ヒートパイプ１７によ
ってパソコン本体１０の外部に放出される。なお、放熱
して液化した作動流体は、ウィック１８によって蒸発面
２０側に吸上げられて、そこで再度加熱される。

【００２０】このように、パソコン本体１０の内部に設
置される平板型ヒートパイプ１７のうち凝縮面２１が、
パソコン本体１０の外部に露出するよう構成とされてい
るので、作動流体の循環が活発に行われるとともに、パ
ソコン本体１０の内部に熱が籠らなくなり、その結果、
従来の冷却構造と比べて冷却能力が向上する。また、従
来備えられていたフィンが不要になるとともに、前記凝
縮面２１が、パソコン本体１０の底部と同一面上に形成
されているから、冷却構造全体としての規模を小さくす
ることができる。換言すれば、冷却能力に優れ、かつコ
ンパクトなノートブック型パソコンの冷却構造を得るこ
とができる。

【００２１】なお、上記の実施例では、ノートブック型
のパソコンに適用したが、この発明は上記の実施例に限
定されるものではなく、デスクトップ型あるいはラップ
トップ型のパソコンにも何等支障なく適用することがで
きる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、中央演算処理装置が平板型ヒートパイプの蒸発部
となる面と熱授受可能に配設されるとともに、その平板
型ヒートパイプの凝縮部となる面が、パソコン本体の外
面に露出しているので、従来の冷却構造と比して、冷却
構造全体を小規模化することができる。換言すれば、コ
ンパクトな冷却構造を得ることができる。また、中央演
算処理装置の熱をパソコン本体の外部に放出するので、
パソコン本体の内部空間に熱が籠らず、しかも作動流体
の循環が活発化するから、冷却能力が向上する。ひいて
は、中央演算処理装置の出力増大に対応した冷却を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略図である。

【図２】パソコン本体および平板型ヒートパイプを一部
切り欠いて示す概略図である。

【図３】従来技術の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０…パソコン本体、 １７…平板型ヒートパイプ、
１９…ＣＰＵ、 ２０…蒸発面、 ２１…凝縮面。

フロントページの続き (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パソコン本体の内部に設置され、かつ発
   熱源となる中央演算処理装置に、平板型ヒートパイプの
   蒸発部となる面が熱授受可能に配設されるとともに、そ
   の平板型ヒートパイプの凝縮部となる面が、前記パソコ
   ン本体の外面に露出するように配設されていることを特
   徴とするパソコンの冷却構造。