JP4171028B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばファンなどの送風手段を利用して、電子部品などの発熱部を冷却する、ノート型パソコンなどの電子機器に関する。

近年、ノート型パソコンなどの電子機器において、文字、音声、画像等の多様な情報を処理する電子部品、例えばＭＰＵ(Micro Processing Unit)の高集積化や高性能化が進んでいる。これに伴い、電子部品の消費電力が増大し、動作中の発熱量も急速に増加している。そこで、電子部品の放熱性を高めるために、電子部品を強制的に冷却する空冷式の冷却装置を搭載した電子機器が開示された（例えば、特許文献１を参照。）
特許文献１に記載された冷却装置は、電子部品からの熱を受ける受熱部と、電子部品からの熱を放出する熱交換部と、受熱部からの熱を放熱部に移送するヒートパイプと、放熱部に空気を送るファンとを具備している。

以上のような冷却装置において、電子部品で発生した熱は、受熱部からヒートパイプを通って熱交換部に流れ、ここでファンからの空気に放出される。そして、熱交換によって高温となった空気は、筐体の側壁に形成された通気口から筐体外に排気される。
特開２００３−９７８９２号公報

ところで、従来の電子機器における放熱部は、筐体の側壁に対して隙間を空けて配置されている。そのため、放熱部を通過した高温空気が通気口からうまく排出されずに、筐体内で対流することがあった。

また、従来の電子機器においては、各種デバイスが冷却装置の両側に配置されることがある。このような場合、デバイスとデバイスとを接続するケーブルは、冷却装置を迂回するように配置される。しかしながら、近年のノート型パソコンは、筐体の内部空間が狭小化する傾向にあるため、冷却装置やデバイスの兼ね合いによっては、ケーブルの配置が複雑になる。

本発明は、放熱部を通過した空気が筐体外に効率良く排出され、しかも筐体内に収納されるケーブルの配置が簡単になる電子機器を提供する。

本発明にかかる電子機器は、通気口が形成された壁部を備える筐体と、前記筐体に収納され、作動中に発熱する電子部品が実装される基板と、前記壁部に対して隙間を空けて配置され、前記電子部品からの熱を放出する放熱部と、前記放熱部を通して前記隙間に空気を送る送風手段と、前記放熱部と前記壁部の内面との間に亘って配置され、前記放熱部からの空気を前記通気口にガイドするとともに、前記筐体内に収容されているケーブルを保持する保持部材とを具備している。

本発明によれば、放熱部を通過した空気が筐体外に効率良く排気される。しかも、筐体内に収容されるケーブルの配置が簡単になる。

以下、図面をしながら本発明の一実施形態について説明する。

図１は本発明の一実施形態にかかるノート型パソコンの斜視図、図２は同実施形態にかかるノート型パソコンの冷却装置が設けられた部分の斜視図である。

なお、以下の説明において、「前側」はノート型パソコン１の利用者から見て近い側、「後側」はノート型パソコン１の利用者から見て遠い側、「左側」はノート型パソコン１の利用者から見て左側、「右側」は電子機器の利用者から見て右側である。また、「上」と「下」は、重力に従がって定義される。

図１−図２に示すように、本実施形態にかかるノート型パソコン（電子機器）１は、機器本体（筐体）２を有している。機器本体２は、ケース３とカバー４とによって箱型状に形成されている。

ケース３は、使用時に卓上などに対向する矩形型の基壁３１と、基壁３１の周縁に連結される周壁３２とを具備している。さらに、周壁３２は、前壁３２１、後壁３２２、左壁３２３、右壁３２４から構成される。このうち、左壁（壁部）３２３は、基壁３１から直上に延び、その前後方向における中心より僅かに後側の部分には、冷却装置２１の熱交換部４６（後述する）からの高温空気を排出するための複数の通気口３２３ａが形成されている。通気口３２３ａの数や形状は、特に限定されるものではない。

カバー４は、側壁３ｂの内側に形成されるフランジ部（図示しない）に固定され、その所定部分には、キーボード７を取付けるためのキーボード取付け部６が形成されている。そして、カバー４の後部には、間隔を空けて配置された２つのヒンジ部１１によって、液晶ディスプレイ１２が回動可能に取付けられている。

機器本体２の内部には、配線基板１３が収納されている。配線基板１３には、キーボード７及び液晶ディスプレイ１２が電気的に接続されている。これにより、キーボード７が操作されると、これに連動して所望の情報が液晶ディスプレイ１２に表示される。

配線基板１３にはソケット１４が設けられている。ソケット１４には、ＭＰＵなどの電子部品１５が実装される。電子部品１５は、作動に伴い発熱する。そのため、電子部品１５は、機器本体２内に搭載される冷却装置２１によって強制的に冷却される。

図３は同実施形態にかかる冷却装置２１の概略図である。図３に示すように、冷却装置２１は、受熱部２４、熱交換部（放熱部）４６、ヒートパイプ２２、ファン５８を具備していて、これらの連係によって、電子部品１５で発生した大量の熱を機器本体２の外部に放出する。

受熱部２４は、矩形板状をしていて、ばね部材２８によって配線基板１３に実装された電子部品１５に密着される。受熱部２４は、熱伝導率の高い金属であるアルミニウムなどの塊であって、その中央部には、当該受熱部２４の全長にわたる取付け溝２５が形成されている。

ばね部材２８は、矩形状の基部２９と、基部２９の四隅部から延出された４本の脚部３０とを具備する。基部２９は、受熱部２４の上面に螺子３７で固定される。各脚部３０は、基部２９から配線基板１３に向かって延曲して、配線基板１３に設けられたスタッド４１に螺子４２で固定される。

熱交換部４６は、図１−図２に示すように、左壁３２３に形成された通気口３２３ａに対応する位置に、ケース３の基壁３１に近接するように配置されていて、左壁３２３の内面との間には、熱交換部４６の移動を吸収するための隙間Ｇが形成されている。熱交換部４６は、前後方向に対して所定間隔で配置された多数のフィン４７で構成される。これらのフィン４７は、いずれも左右方向に延びていて、フィン４７とフィン４７との隙間を通気口３２３ａに向けている。

ヒートパイプ２２は、第１の端部２３ａと、第２の端部２３ｂと、これらを連結する湾曲部２３ｃとを具備する。第１の端部２３ａと第２の端部２３ｂとは、湾曲部２３ｃによって、ほとんど９０度の角度をなしている。

ヒートパイプ２２の第１の端部２３ａは、受熱部２４に形成された取付け溝２５に嵌合され、取付け溝２５の両側に設けられた突状部２６のカシメによって固定されている。ヒートパイプ２２の第２の端部２３ｂは、熱交換部４６を構成する全てのフィン４７を前後方向に貫通している。

即ち、冷却装置２１の熱交換部４６は、配線基板１３に固定された受熱部２４から延びるヒートパイプ２２によって、いわゆる片持ちで支持されていて、ヒートパイプの熱膨張の程度に応じて移動自在となっている。

ファン５８は、熱交換部４６を基準として、左壁３２３とは反対側に配置される。ファン５８は、ファンケース５１とファン本体５２とを具備している。

ファンケース５１は、ケース３の基壁３１に固定されていて、ファンケース５１の上壁となる部分には、機器本体２内の空気を吸い込むための吸込口５１ａが形成され、熱交換部４６に対応する部分には、吸い込んだ空気を排気するための排気口５１ｂが形成されている。なお、排気口５１ｂの形状とサイズは、ほとんど熱交換部４６に対応している。

ファン本体５２は、ファンケース５１に収容されていて、ケース３の基壁３１に直角な軸心を中心に回転可能に支持されている。従がって、ファン本体５２が軸心を中心に回転すると、吸込口５１ａから機器本体２内の空気が吸い込まれ、排気口５１ｂから熱交換部４６に送り込まれる。

図４は同実施形態にかかるノート型パソコン１の冷却装置２１の付近を示す平面図、図５は同実施形態にかかるノート型パソコン１の冷却装置２１の付近を示す側断面図、図６は同実施形態にかかるノート型パソコン１の冷却装置２１の付近を示す側断面図である。

図２、図４−図６に示すように、熱交換部４６と左壁３２３との隙間Ｇに対応する部分には、左壁３２３の内面近傍から熱交換部４６の上面近傍にかけて、ケーブルＣを保持するための保持部材７１が隙間Ｇを上側から覆うように配置されている。

保持部材７１は、底壁７２と２枚の立壁７３とで構成されていて、隙間Ｇの前側と後側に跨るように、前後方向に延びている。即ち、保持部材７１は、底壁７２によって隙間Ｇの上側部分を閉塞している。これにより、熱交換部４６から排出される高温の空気は、前記隙間Ｇから上側に流れることなく、左壁３２３に形成された通気口３２３ａに効率良くガイドされる。

立壁７３、７３は、底壁７２の左縁と右縁にそれぞれ連結されていて、これら立壁７３、７３の内側に規定される溝部７７には、前記ケーブルＣが嵌合されている。なお、立壁７３、７３の高さは、ケーブルＣの外径より大きい。従がって、溝部７７にケーブルＣが嵌合されると、ケーブルＣの全体が溝部７７の内部に収容される。

各立壁７３の上端には、複数の係止片７３１が形成されている。これらの係止片７３１は、溝部７７の内側に突出していて、溝部７７に嵌合されたケーブルＣの脱落を防止している。ただし、係止片７３１は、弾性を有する樹脂で形成されているため、ケーブルＣが溝部７７に嵌合される際に、係止片７３１の存在が妨げとなることはない。

なお、ケーブルＣは、機器本体２内の左後隅、即ち冷却装置２１の後部にあるデバイスＤと、冷却装置２１の前側にある配線基板１３とを接続している。ケーブルＣの種類は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、ＬＡＮケーブルが想定されている。

以上のように、保持部材７１は、立壁７３、７３の内側に規定される溝部７７を利用して、ケーブルＣを保持するとともに、底壁７２の下面を利用して、熱交換部４６から隙間Ｇに排出された高温空気を左壁３２３に形成された通気口３２３ａにガイドしている。

また、保持部材７１の下側には、補助ガイド板７４、７４が互いに対向するように設けられている。これらの補助ガイド板７４、７４は、熱交換部４６の側面近傍から左壁３２３の内面近傍にかけて配置されていて、熱交換部４６の僅かに前側と、熱交換部４６の僅かに後側とにそれぞれ位置している。

各補助ガイド板７４は、ケース３の基壁３１に固定されていて、その上端部分が保持部材７１の底壁７２の下面近傍にまで到達している。即ち、補助ガイド板７４、７４は、それぞれ隙間Ｇの前側部分と後側部分とを閉塞している。これにより、熱交換部４６から隙間Ｇに排出された高温空気は、前記隙間Ｇから前後に流れることなく、左壁３２３に形成された通気口３２３ａに効率良くガイドされる。

以上のように構成されたノート型パソコン１において、電子部品１５から大量の熱が発生すると、ファン５８が作動して、機器本体２内の空気が熱交換部４６に送り込まれる。電子部品１５からの大量の熱は、受熱部２４に流入して、ヒートパイプ２２を通じて熱交換部４６に移送される。ファン５８からの空気は、電子部品１５からの大量の熱によって高温となった熱交換部４６と熱交換をして、熱交換部４６と左壁３２３との隙間Ｇに流入する。そして、隙間Ｇに流入した高温空気は、保持部材７１の底壁７２と、２枚の補助ガイド板３４と、ケース３の基壁３１とによって、左壁３２３に形成された通気口３２３ａにガイドされ、効率良く機器本体２の外部に排出される。

（本実施形態による作用）
本実施形態において、保持部材７１は、底壁７２の下面を利用して、熱交換部４６からの高温空気を左壁３２３に形成された通気口３２３ａにガイドするとともに、立壁７３、７３によって規定される溝部７７を利用して、ケーブルＣを左壁３２３に沿って保持している。

そのため、熱交換部４６を通過した高温空気は、熱交換部４６と左壁３２３との隙間Ｇから効率良く機器本体２の外部に排気され、しかも、冷却装置２１の後側にあるデバイスＤと冷却装置２１の前側にある配線基板１３とを接続するケーブルＣの配置が複雑化しない。

さらに、ケーブルＣを保持する機能と、熱交換部４６からの高温空気を通気口３２３ａにガイドする機能とを保持部材７１が兼ね備えることで、限られた機器本体２の内部スペースが有効に利用される。

本実施形態において、補助ガイド板７４、７４は、熱交換部４６の高温空気を左壁３２３に形成された通気口３２３ａにガイドしている。そのため、熱交換部４６を通過した高温空気は、さらに効率良く機器本体２の外部に排気される。

本実施形態において、熱交換部４６は、ケース３の基壁３１に近接されている。即ち、熱交換部４６と基壁３１との間には、ほとんど隙間が存在しない。そのため、熱交換部４６を通過した高温空気は、熱交換部４６と基壁３１との間から機器本体２の内部に流れ込むことがない。

本実施形態において、保持部材７１は、隙間Ｇの前側と後側に跨っている。即ち、隙間Ｇの上側部分は、保持部材７１によって、ほとんど完全に覆われている。そのため、熱交換部４６からの高温空気が隙間Ｇの上側に流れ込むことがない。

本実施形態において、保持部材７１は、２枚の立壁７３、７３によってケーブルＣを挟み込んでいる。しかも、立壁７３、７３の高さは、ケーブルＣの外径よりも大きい。そのため、熱交換部４６からの高温空気が不本意に隙間Ｇから上側に流れたとしても、当該高温空気によってケーブルＣがダメージを受けることがない。

本実施形態において、保持部材７１は、立壁７３、７３の上端に、ケーブルＣを係止するための係止片７３１を具備している。そのため、溝部７７に嵌合されたケーブルＣは、保持部材７１から脱落することがない。

本発明は、前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。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態にかかるノート型パソコンの斜視図。 同実施形態にかかるノート型パソコンの冷却装置の付近を示す斜視図。 同実施形態にかかる冷却装置の概略図。 同実施形態にかかるノート型パソコンの冷却装置の付近を示す平面図。 同実施形態にかかるノート型パソコンの冷却装置の付近を示す側断面図。 同実施形態にかかるノート型パソコンの冷却装置の付近を示す側断面図。

符号の説明

１…ノート型パソコン（電子機器）、２…機器本体（筐体）、１３…配線基板、１５…電子部品、２２…ヒートパイプ（熱移送手段）、２４…受熱部、３１…基壁、４６…熱交換部（放熱部）、５８…ファン（送風手段）、７１…保持部材、７３…立壁（保護壁）、７４…補助ガイド板、３２３…左壁（壁部）、３２３ａ…通気口、７３１…係止片、Ｃ…ケーブル、Ｇ…隙間。

Claims (10)

1. 通気口が形成された壁部を備える筐体と、
   前記筐体に収納され、作動中に発熱する電子部品が実装される基板と、
   前記壁部に対して隙間を空けて配置され、前記電子部品からの熱を放出する放熱部と、
   前記放熱部を通して前記隙間に空気を送る送風手段と、
   前記放熱部と前記壁部の内面との間に亘って配置され、前記放熱部からの空気を前記通気口にガイドするとともに、前記筐体内に収容されているケーブルを保持する保持部材と、
   を具備していることを特徴とする電子機器。
2. 前記保持部材は、前記ケーブルを前記壁部の内面に沿って保持することを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
3. 前記保持部材は、前記壁部の内面に沿って前記基板と平行に延び、前記隙間の両側に跨っていることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
4. 前記保持部材は、前記ケーブルを挟み込んで保護する少なくとも２つの保護壁を有していることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
5. 前記保持部材は、前記ケーブルを係止する係止片を有していることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
6. 前記放熱部と前記壁部の内面との間に亘って配置され、前記保持部材と交差するとともに、前記放熱部を通過した空気を前記通気口にガイドする補助ガイド板をさらに具備していることを特徴とする請求項３に記載された電子機器。
7. 前記放熱部は、当該放熱部を基準として前記保持部材の反対側に配置される基壁に近接していることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
8. 前記電子部品からの熱を受ける受熱部と、
   前記受熱部が受けた熱を前記放熱部に移送する熱移送手段と、
   をさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。
9. 前記熱移送手段は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項８に記載された電子機器。
10. 前記放熱部は、前記筐体に対して移動可能であることを特徴とする請求項１に記載された電子機器。

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