JPH10107469A - 発熱部品の冷却装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱部品の熱を有効に放熱させてその過度な
温度上昇を的確に抑えることができる発熱部品の冷却装
置および電子機器を提供する。 【解決手段】 一端部が発熱部品６に接続されたヒート
パイプ７と、このヒートパイプ７の他端部に接続された
フィンユニット１１と、このフィンユニット１１の周囲
に空気を流通させるダクト１３とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動作時に発熱を伴
う発熱部品を冷却する冷却装置、およびこの冷却装置を
用いた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パソコン等の電子機器において
は、その筐体内にＣＰＵ（集中演算処理装置）、メモ
リ、ＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）等の動作時に発
熱を伴う発熱部品が内蔵されている。そしてこれら発熱
部品の熱を放熱用のヒートパイプやフィンでその周囲の
空間に放熱させて冷却し、その過度な温度上昇を抑える
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おいては、電子機器の筐体内に数多くの発熱部品が比較
的高い密度で組み込まれる傾向が強くなってきており、
このため単にヒートパイプやフィンを用いるだけでは放
熱が不充分で有効な冷却効果が得られず、筐体内の発熱
部品が予想を越える高温度にまで上昇し、その誤動作や
早期の劣化等を招く恐れがある。

【０００４】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、発熱部品の熱を有効
に放熱させてその過度な温度上昇を的確に抑えることが
できる発熱部品の冷却装置およびこの冷却装置を用いた
電子機器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明においては、一端部が
発熱部品に接続された熱伝導部材と、この熱伝導部材の
他端部に接続された放熱部材と、この放熱部材の周囲に
空気を流通させる通風ガイド手段とを具備することを特
徴としている。

【０００６】請求項２に記載の発明においては、前記熱
伝導部材としてヒートパイプを用いている。

【０００７】請求項３に記載の発明においては、前記放
熱部材が熱伝導性に優れる金属で形成され、かつ多数の
フィンを一体的に有する構造となっている。

【０００８】請求項４に記載の発明においては、前記通
風ガイド手段が、前記放熱部材の外周を囲むとともに、
その一端側に空気を流入させる流入口を、他端側に空気
を流出させる流出口を有した筒状のダクトとして構成さ
れている。

【０００９】請求項５に記載の発明においては、前記通
風ガイド手段が、放熱部材の周囲に空気を強制的に流通
させるファンを備えていることを特徴としている。

【００１０】請求項６に記載の発明においては、筐体内
に発熱部品が配設された電子機器にであって、一端部が
前記発熱部品に接続された熱伝導部材と、この熱伝導部
材の他端部に接続された放熱部材と、この放熱部材の周
囲に空気を流通させる通風ガイド手段とを具備する電子
機器となっている。

【００１１】このような発明においては、発熱部品に生
じた熱が熱伝導部材を介して放熱部材に伝わる。放熱部
材の周囲には通風ガイド手段により空気が流通してお
り、したがって放熱部材における放熱が効率よく行なわ
れ、この放熱で発熱部品が有効に冷却され、その過度な
温度上昇が抑えられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１３】図１には、電子機器の一例であるノート型
のポータブルコンピュータ１を示してある。このコンピ
ュータ１は、合成樹脂により偏平な四角箱形状に成形さ
れた筐体２を有し、この筐体２の上面に多数のキー３が
配設されている。そしてこの筐体２の上面の後縁部には
フラットパネル型のディスプレイユニット４がヒンジ５
を介して起伏動可能に設けられている。

【００１４】図２には、筐体２の内部構造を示してあ
る。筐体２の内部には各種の半導体素子や電子ユニット
等の各種の電子部品が配設されているが、図２において
は、その電子部品のうちの特に作動時における発熱量の
大きなＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ等の発熱部品６のみを示
してある。

【００１５】そしてこの筐体２内には、熱伝導部材とし
て、金属管内に熱移動用の作動液を封入したヒートパイ
プ７が、前記各発熱部品６に対応して複数配設され、こ
れらヒートパイプ７の一端部がその対応する発熱部品６
にそれぞれ熱的に充分に接触するように接続固定されて
いる。

【００１６】筐体２の一側部の内部空間はヒートシンク
部１０となっており、このヒートシンク部１０内に前記
各ヒートパイプ７の他端側の端部が導入されている。ま
たこのヒートシンク部１０内には、放熱部材として一定
の長さを有するフィンユニット１１が設けられている。

【００１７】このフィンユニット１１はアルミニウム等
の熱伝導性に優れる金属により、図４および図５に示す
ように放射状に突出する複数のフィンを一体に有する断
面ほぼ星形状に形成され、その中心部には前記ヒートパ
イプ７の挿入が可能な挿入孔１２が形成されている。

【００１８】そしてヒートシンク部１０内に導入された
前記各ヒートパイプ７の他端側の端部が前記フィンユニ
ット１１の挿入孔１２内に挿入され、この挿入孔１２の
内面に各ヒートパイプ７の周面が密着するように保持さ
れている。

【００１９】前記フィンユニット１１は、通風ガイド手
段を構成する例えば図４に示すように断面ほぼ六角形状
に形成された筒状のダクト１３内に収納されている。前
記ダクト１３の一端側の開口は流入口１４で、この流入
口１４が図１および図２に示すように、筐体２の前壁面
に対向して配置し、その流入口１４が対向した筐体２の
前面壁の部分が多数の小孔から通気部１５となってい
る。

【００２０】ダクト１３の他端側の開口は流出口１６
で、この流出口１６にファンユニット１７が設けられて
いる。このファンユニット１７は、図３に示すように、
ファン収納用の開口１８を有するファンケース１９と、
このファンケース１９の前記開口１８内に設けられたフ
ァン２０と、このファン２０を駆動する小型のモータ２
１とで構成されている。

【００２１】ダクト１３の他端側の端部には、図３に示
すように、その両側縁から筐体２の後方側に向って突出
する一対の取付片２２が設けられ、これら取付片２２の
相互間に前記ファンケース１９が挿入され、このファン
ケース１９のファン２０がダクト１３の流出口１６と対
向するように支持されている。そしてファンケース１９
における上下の縁部と、ダクト１３の流出口１６におけ
る上下の縁部との間に、それぞれ空気の流通が可能な隙
間２３が設けられている。

【００２２】前記ファンユニット１７におけるファン２
０は、筐体２の後面壁に対向して配置し、このファン２
０が対向した筐体２の後面壁の部分が多数の小孔からな
る排気部２４となっている。

【００２３】このように構成されたコンピュータ１にお
いては、電源の投入に応じてファンユニット１７のファ
ン２０がモータ２１で駆動されて回転する。このファン
２０の回転により筐体２の前面壁の通気部１５からヒー
トシンク部１０のダクト１３内に空気（冷気）が吸入さ
れ、この空気がダクト１３内を流通し、筐体２の後面壁
の排気部２４を通して順次排出される。

【００２４】筐体２内に配設された発熱部品６はその動
作時に発熱する。この発熱による熱は、熱伝導部材とし
てのヒートパイプ７を介してその一端側から他端側に伝
わり、さらにこのヒートパイプ７から放熱部材としての
フィンユニット１１に伝わる。

【００２５】フィンユニット１１は複数のフィン１１ａ
を備え、これらフィン１１ａにより大きな表面積を有し
ており、したがってこのフィンユニット１１に伝導した
熱はこのフィンユニット１１の外表面の各部から効率よ
く放散する。

【００２６】さらにフィンユニット１１はダクト１３内
に収納され、このダクト１３内には筐体２の外部から導
入された低温の空気が流通してこの空気がフィンユニッ
ト１１の外表面の各部に順次接触し、したがってこの低
温の空気とフィンユニット１１との間で活発な熱交換が
行なわれ、フィンユニット１１からの放熱がより一層効
率よく行なわれる。

【００２７】フィンユニット１１との接触で温度が上昇
した空気は筐体２の後面壁に形成された排気部２４を通
して筐体２の後方側に順次排出され、この排出に応じて
筐体２の前面壁に形成された通気部１５を通して低温の
空気がダクト１３内に順次流入する。

【００２８】このように筐体２内の発熱部品６に生じた
熱は、ヒートパイプ７を介してフィンユニット１１に伝
導するとともに、このフィンユニット１１を介して効率
よく放熱され、したがって発熱部品６が有効に冷却さ
れ、その過度な温度上昇が確実に抑えられる。

【００２９】ところで、ダクト１３とファンユニット１
７との間には隙間２３が設けられており、このため図３
に矢印で示すように、筐体２の内部に滞留している空気
がファン２０の動作に応じて前記隙間２３を通してダク
ト１３内に吸入され、これに伴い筐体２の外部の低温の
空気が筐体２内に順次流入し、したがって筐体２の内部
に熱がこもらず、筐体２内の全体の空間部の温度上昇も
抑えることができる。

【００３０】なお、前記実施形態においては、３本のヒ
ートパイプ７を用い、これら３本のヒートパイプ７を１
つのフィンユニット１１に共通して接続するようにした
が、１本のヒートパイプ７を個々に１つのフィンユニッ
ト１１に接続するような場合であってもよい。

【００３１】また、フィンユニット１１としては、断面
星形状のものに限らず、例えば図６に示すように、アル
ミニウム等の熱伝導性に優れる金属製のプレート３１ａ
の表面に多数のピン状のフィン３１ｂを一体に突出形成
し、前記プレート３１ａに挿入孔３１ｃを形成し、この
挿入孔３１ｃ内に熱伝導部材としてのヒートパイプ７の
端部を挿入して接続するような場合であってもよい。そ
してこの場合、前記プレート３１ａの上下の表面にそれ
ぞれピン状のフィン３１ｂを形成するようにしてもよ
い。

【００３２】また、図７に示すように、アルミニウム等
の熱伝導性に優れる金属製のプレート３２ａの表面にそ
の長手方向に沿って延びる複数の板状のフィン３２ｂを
一体に突出形成し、前記プレートに挿入孔３２ｃを形成
し、この挿入孔３２ｃ内にヒートパイプ７の端部を挿入
して接続するような場合であってもよい。そしてこの場
合においても、前記プレート３２ａの上下の表面にそれ
ぞれ板状のフィン３２ｂを形成するようにしてもよい。

【００３３】前記実施形態においては、ダクト１３内に
空気を流通させるファンユニット１７をそのダクト１３
と別個に構成するようにしたが、ダクト１３とファンユ
ニット１７とを一体的に構成するようにしてもよい。

【００３４】また、前記実施形態においては、ファンユ
ニット１７を用いてダクト１３内に強制的に空気を流通
させるようにしたが、必ずしもファンユニット１７を用
いる必要はなく、自然通風でダクト１３内に空気を流通
させるような場合であってもよい。

【００３５】さらに、前記実施形態においては、フィン
ユニット１１の周囲に空気を流通させる通風ガイド手段
としてダクト１３を用いたが、このダクト１３に替えて
フィンユニット１１の周囲の一部をカバーで覆い、この
カバーにより通風ガイド手段を構成したり、あるいは筐
体２の壁面の一部やその内部の仕切壁の一部を利用して
通風ガイド手段を構成するような場合であってもよい。

【００３６】図８および図９には筐体２の壁面の一部を
利用して通風ガイド手段を構成した例の実施形態を示し
てある。すなわち、ポータブルコンピュータ１における
筐体２の後縁部の上面には、ディスプレイユニット４の
厚さ分に相当する高さの突部２ａが筐体２の端縁に沿っ
て一体に形成されているが、この実施形態においては、
この突部２ａの内部空間に放熱部材としてのフィンユニ
ット１１が収納され、この突部２ａの壁面でフィンユニ
ット１１の周囲に空気を流通させる通風ガイド手段が構
成されている。

【００３７】突部２ａの内側下部には仕切板２ｂが設け
られ、また突部２ａの長手方向の一端側の後面壁には空
気を流入させる流入口１４が、他端側の後面壁には空気
を流出させる流出口１６がそれぞれ形成されている。そ
して突部２ａの内部に前記流出口１６に対向して突部２
ａの内部にファンユニット１７が設けられ、このファン
ユニット１７により前記流入口１４から筐体２の外部の
空気（冷気）が突部２ａ内に吸入され、この空気により
フィンユニット１１の放熱が促され、またフィンユニッ
ト１１との熱交換で温度が上昇した空気が前記流出口１
６から順次排出されるようになっている。

【００３８】突部２ａの内部には、図６に示すピン状の
フィン３１ｂを有するフィンユニット１１を収納するこ
とも可能で、この場合には図１０に示すように、突部２
ａの内側下部の開放部をフィンユニット１１におけるプ
レート３１ａを利用して閉塞することができる。

【００３９】また、突部２ａの内部に、図７に示す板状
のフィン３２ｂを有するフィンユニット１１を収納する
ことも可能で、この場合においても図１１に示すよう
に、突部２ａの内側下部の開放部をフィンユニット１１
におけるプレート３２ａを利用して閉塞することができ
る。

【００４０】なお、前記各実施形態においては、本発明
をポータブルコンピュータに適用する場合を例に挙げて
説明したが、本発明はポータブルコンピュータに適用す
る場合に限らず、発熱部品を備えるあらゆる機器に適用
することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、放
熱部材における放熱を効率よく達成して発熱部品を有効
に冷却し、その過度な温度上昇を的確に抑えることがで
きる。

【００４２】特に、請求項３に記載の発明においては、
放熱部材が熱伝導性に優れる金属で形成され、かつ複数
のフィンを一体的に有しているから、放熱部材での放熱
がより効率よく行なわれ、発熱部品に対する冷却効果が
向上する。

【００４３】そして請求項５に記載の発明においては、
通風ガイド手段が放熱部材の周囲に空気を強制的に流通
させるファンを備えているから、放熱部材での放熱がよ
り一層効率よく行なわれ、発熱部品に対する冷却効果が
より確実となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すポータブルコンピュ
ータの斜視図。

【図２】そのポータブルコンピュータの筐体の内部構造
を概略的に示す平面図。

【図３】その筐体の内部構造の一部を拡大して示す平面
図。

【図４】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図５】その筐体内に組み込まれたフィンユニットを示
す斜視図。

【図６】フィンユニットの変形例を示す斜視図。

【図７】フィンユニットの他の変形例を示す斜視図。

【図８】本発明の他の実施形態を示すポータブルコンピ
ュータの斜視図。

【図９】図８におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図１０】ポータブルコンピュータにおける筐体の突部
の内部に、ピン状のフィンを有するフィンユニットを収
納した例を示す断面図。

【図１１】ポータブルコンピュータにおける筐体の突部
の内部に、板状のフィンを有するフィンユニットを収納
した例を示す断面図。

【符号の説明】

１…ポータブルコンピュータ（電子機器） ２…筐体 ６…発熱部品 ７…ヒートパイプ（熱伝導部材） １１…フィンユニット １３…ダクト（通風ガイド手段） １４…流入口 １６…流出口 １７…ファンユニット ２０…ファン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部が発熱部品に接続された熱伝導部
   材と、この熱伝導部材の他端部に接続された放熱部材
   と、この放熱部材の周囲に空気を流通させる通風ガイド
   手段とを具備することを特徴とする発熱部品の冷却装
   置。
2. 【請求項２】 熱伝導部材はヒートパイプであることを
   特徴とする請求項１に記載の発熱部品の冷却装置。
3. 【請求項３】 放熱部材は、熱伝導性に優れる金属で形
   成され、かつ複数のフィンを一体的に有していることを
   特徴とする請求項１または２に記載の発熱部品の冷却装
   置。
4. 【請求項４】 通風ガイド手段は、放熱部材の外周を囲
   むとともに、一端側に空気を流入させる流入口を、他端
   側に空気を流出させる流出口を有する筒状のダクトによ
   り構成されていることを特徴とする請求項１，２または
   ３に記載の発熱部品の冷却装置。
5. 【請求項５】 通風ガイド手段は、放熱部材の周囲に空
   気を強制的に流通させるファンを備えていることを特徴
   とする請求項１，２，３または４に記載の発熱部品の冷
   却装置。
6. 【請求項６】 筐体内に発熱部品が配設された電子機器
   において、一端部が前記発熱部品に接続された熱伝導部
   材と、この熱伝導部材の他端部に接続された放熱部材
   と、この放熱部材の周囲に空気を流通させる通風ガイド
   手段とを具備することを特徴とする電子機器。