JP4719079B2

JP4719079B2 - 電子機器

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Publication number: JP4719079B2
Application number: JP2006140315A
Authority: JP
Inventors: 伸人藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: US20090168331A1; US20080037227A1; CN101076241A; US7474526B2; JP2007310716A; US7719831B2

Description

本発明は、発熱部品を搭載した電子機器に係り、特に発熱部品の放熱構造に関する。

例えばポータブルコンピュータのような電子機器は、例えばＣＰＵのような発熱部品を搭載している。このような発熱部品を冷却する構造の一例として、リモートヒートエクスチェンジャー（Remote Heat Exchanger ; RHE）がある。ＲＨＥの基本構成は、ヒートパイプ、放熱フィン、および冷却ファンより成る。放熱フィンは、回路基板を外れた例えば筐体の周壁近傍に配置される。冷却ファンは放熱フィンを冷却する。ヒートパイプは、発熱部品と放熱フィンとの間に亘って設けられ、発熱部品の発する熱を放熱フィンに移動させる。

例えば複数の発熱部品を冷却する冷却ユニットを備えた電子機器が提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電子機器は、例えば３つの発熱部品と、３つのヒートパイプと、フィンユニットとを備える。複数のヒートパイプは、それぞれ発熱部品とフィンユニットとの間に亘って設けられている。
特開平１０−１０７４６９号公報

近年、電子機器に搭載される各電子部品の消費電力は大きくなる傾向にある。将来的にはＣＰＵ以外の例えばグラフィックスチップやメモリのような発熱部品もＲＨＥを用いて直接冷却することが好ましいことが考えられる。この場合、各発熱部品にそれぞれ例えばヒートパイプのような伝熱部材の一端を取り付け、このヒートパイプの他端を例えば放熱フィンのような放熱部材に取り付けることが考えられる。

例えば水平方向に互いに並んで配置される複数の発熱部品にヒートパイプを取り付ける場合、複数のヒートパイプ同士も互いに水平方向に隣り合うことになる。この互いに隣り合う複数のヒートパイプを放熱部材まで引き回すためには、ヒートパイプの引き回しに必要なスペースを考慮して、各発熱部品の間に一定以上の隙間を設けることが必要となる。これは電子機器の高密度実装の観点からはあまり好ましいものではない。

本発明の目的は、複数の発熱部品を冷却可能であるとともに、それら発熱部品を高密度に実装することが可能な電子機器を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の一つの形態に係る電子機器は、排気孔が設けられた周壁を有する筐体と、上記筐体に収容され、上面と、下面とを有する回路基板と、上記回路基板の上面に実装された第１の発熱部品と、上記回路基板の下面に実装された第２の発熱部品と、上記筐体に収容された冷却ファンと、上記冷却ファンと上記排気孔との間に配置された第１の放熱部材と、上記冷却ファンと上記排気孔との間に配置された第２の放熱部材と、上記第１の発熱部品と上記第１の放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の上面側に延びる部分を有した第１のヒートパイプと、上記第２の発熱部品と上記第２の放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の下面側に延びる部分を有した第２のヒートパイプと、を具備する。上記回路基板の上面に実装された第１の発熱部品から熱を受ける第１の放熱部材および上記回路基板の下面に実装された第２の発熱部品から熱を受ける第２の放熱部材は、上記回路基板を外れた領域で上記冷却ファンに対向する位置に並べられて、一つの上記冷却ファンによって纏めて冷却される。上記第１の放熱部材は、上記第２の放熱部材と上記冷却ファンとの間に配置され、上記第１のヒートパイプは、上記第２のヒートパイプよりも上記冷却ファンの近くに位置し、少なくとも上記回路基板を外れた領域での長さでは上記第１のヒートパイプは上記第２のヒートパイプよりも短い。

この構成によれば、複数の発熱部品が冷却可能であるとともに、それら発熱部品を高密度に実装することができる。

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。
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、本体２と表示ユニット３とを備えている。

本体２は、本体ベース４と本体カバー５とを備える。本体カバー５は、本体ベース４に上方から組み合わされる。本体ベース４と本体カバー５とが互いに協働することで、本体２は箱状に形成された筐体６を備える。筐体６は、上壁６ａ、周壁６ｂ、および下壁６ｃを有する。上壁６ａは、キーボード７を支持している。周壁６ｂは、前周壁６ｂａ、後周壁６ｂｂ、左周壁６ｂｃ、および右周壁６ｂｄを有する。

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に収容された液晶表示パネル９とを備える。液晶表示パネル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の外部に露出されている。

表示ユニット３は、筐体６の後端部にヒンジ装置を介して支持されている。これにより、表示ユニット３は、上壁６ａを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁６ａを露出させるように起立す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６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、並びに第１および第２の放熱部材１５，１６を収容している。
回路基板１１は、第１の面１１ａと第２の面１１ｂとを有する。第１の面１１ａの一例は、例えば回路基板１１の上面である。第１の面１１ａは、上壁６ａと対向しており、いわゆる表面である。第２の面１１ｂの一例は、例えば回路基板１１の下面であり、第１の面１１ａの裏側に形成されている。第２の面１１ｂは、下壁６ｃと対向しており、いわゆる裏面である。

回路基板１１の第１の面１１ａには、例えば第１の発熱部品２１が実装されている。回路基板１１の第２の面１１ｂには、例えば第２の発熱部品２２が実装されている。回路基板１１には、その他の回路部品（図示しない）が複数実装されている。発熱部品２１，２２は、回路基板１１に実装される回路部品のなかで特に発熱量が大きな部品である。

発熱部品２１，２２のそれぞれ一例は、例えばＣＰＵ、グラフィックスチップ、各種チップセット、またはメモリなどである。ただし本発明の実施形態が適用可能な発熱部品は、上記の例に限られない。発熱部品２１，２２は、放熱が望まれる種々の電子部品が該当する。第１および第２の発熱部品２１，２２は、冷却ファン１２に比べて例えばポータブルコンピュータの前周壁６ｂａ側、すなわちユーザー側にあたる周壁の近くに配置される。

図２および図３に示すように、第１の発熱部品２１には、第１のヒートパイプ１３の一端部１３ａが取り付けられている。第１のヒートパイプ１３は、第１の伝熱部材の一例である。第２の発熱部品２２には、第２のヒートパイプ１４の一端部１４ａが取り付けられる。第２のヒートパイプ１４は、第２の伝熱部材の一例である。第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、それぞれ受熱ブロック２４を介して第１または第２の発熱部品２１，２２に熱的に接続される。詳しくは、受熱ブロック２４には例えば溝２４ａが第１または第２のヒートパイプ１３，１４の延伸方向に沿って掘られている。受熱ブロック２４は、例えば金属で形成され、高い熱伝導率を有する。

第１および第２のヒートパイプ１３，１４の一端部１３ａ，１４ａは、それぞれ受熱ブロック２４の溝２４ａに例えば嵌合される。すなわち第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、溝２４ａにかしめられる。受熱ブロック２４は、第１または第２の発熱部品２１，２２との間に伝熱部材２５を介在させて、第１または第２の発熱部品２１，２２に載置されている。伝熱部材２５の一例は、例えばグリスや伝熱シートなどである。

図２に示すように、受熱ブロック２４は、固定具２６を用いて回路基板１１に固定される。固定具２６は、受熱ブロック２４を支持するカバー部２６ａと、カバー部２６ａから回路基板１１を向いて延びるとともに回路基板１１にねじ止めされる脚部２６ｂとを有する。受熱ブロック２４およびヒートパイプ１３，１４は、回路基板１１と固定具２６との間に挟み込まれることで、その位置が固定される。
ただし、ヒートパイプ１３，１４の取り付け方法は、嵌合に限らず、例えば半田付けやその他の方法であっても良い。

図２に示すように、冷却ファン１２は、筐体６内の左周壁６ｂｃの近傍に配置される。回路基板１１は、冷却ファン１２に対応する部位が冷却ファン１２を避けるように切り欠かれている。すなわち図４に示すように、冷却ファン１２は、回路基板１１から外れた位置に設けられ、回路基板１１からオフセットされている。冷却ファン１２は、回路基板１１の基板面と平行な方向（例えば本実施形態では水平方向）に沿って、回路基板１１と並んで配置されている。

冷却ファン１２に対応する筐体６の左周壁６ｂｃには、例えば複数の排気孔２８が設けられている。排気孔２８は、筐体６の外部に開口している。冷却ファン１２は、空気を吸い込む吸気口１２ａと、吸い込んだ空気を吐出する排気口１２ｂとを有する。吸気口１２ａは、冷却ファン１２の例えば上面と下面にそれぞれ開口している。排気口１２ｂは、冷却ファン１２の側面に開口し、左周壁６ｂｃの排気孔２８に対向している。冷却ファン１２は、排気孔２８を向いて空気を吐き出す。

第１および第２の放熱部材１５，１６は、回路基板１１を外れた筐体６の左周壁６ｂｃの近傍に配置される。詳しくは図２に示すように、第１および第２の放熱部材１５，１６は、共に冷却ファン１２の排気口１２ｂと左周壁６ｂｃの排気孔２８との間に配置される。第１および第２の放熱部材１５，１６は、共に冷却ファン１２の空気の吐出方向を横断する向きに沿って、互いに平行に延びている。第１および第２の放熱部材１５，１６は、空気の流れ方向に沿って互いに前後に並んでいる。本実施形態では、第１の放熱部材１５は、例えば第２の放熱部材１６と冷却ファン１２との間に配置されている。

第１および第２の放熱部材１５，１６の一例は、複数のフィン要素３１が集合して形成されている。フィン要素３１は、例えば矩形状に形成された板状部材である。フィン要素３１は、熱伝導率の高い例えばアルミニウムのような金属で形成されている。複数のフィン要素３１は、互いの間に間隔を空けるとともに、その板面が冷却ファン１２からの空気の流れ方向に沿うように配置されている。

第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１に取り付けられた一端部１３ａから回路基板１１の第１の面１１ａに沿って筐体６の左周壁６ｂｃを向いて延びている。上述の通り、第１の発熱部品２１は、冷却ファン１２に比べて筐体６の前周壁６ｂａ側に位置する。冷却ファン１２は、筐体６の前周壁６ｂａに対向する前側の側面１２ｃを有する。第１のヒートパイプ１３は、冷却ファン１２の前側の側面１２ｃに沿って延びている。

回路基板１１を外れるまで延びた第１のヒートパイプ１３は、第１の放熱部材１５の方を向いて折れ曲がっている。図５および図６に示すように、第１の放熱部材１５を向く方向に折れ曲がった第１のヒートパイプ１３は、第１の放熱部材１５の鉛直方向の中心を向いて折れ曲がっている。すなわち第１の放熱部材１５は、筐体６の下壁６ｃを向いて折れ曲がっている。

そして第１のヒートパイプ１３の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｂに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。換言すれば、中央に開口を有する複数のフィン要素３１が、それぞれ第１のヒートパイプ１３に嵌合されることで第１の放熱部材１５が形成されている。

すなわち、第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１と第１の放熱部材１５との間に亘って設けられている。第１のヒートパイプ１３の一端部１３ａは第１の発熱部品２１に熱的に接続されている。第１のヒートパイプ１３の他端部１３ｂは第１の放熱部材１５に熱的に接続されている。第１のヒートパイプ１３は、内部に作動液を有し、気化熱と毛細管現象を利用して両端部１３ａ，１３ｂの間で熱を移動させる。第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１で発せられる熱を第１の放熱部材１５に伝える。

第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２に取り付けられた一端部１４ａから回路基板１１の第２の面１１ｂに沿って筐体６の左周壁６ｂｃを向いて延びている。上述の通り、第２の発熱部品２２は、冷却ファン１２に比べて筐体６の前周壁６ｂａ側に位置する。第２のヒートパイプ１４は、冷却ファン１２の前側の側面１２ｃに沿って延びている。

回路基板１１を外れるまで延びた第２のヒートパイプ１４は、第２の放熱部材１６の方を向いて折れ曲がっている。図５および図６に示すように、第２の放熱部材１６を向く方向に折れ曲がった第２のヒートパイプ１４は、第２の放熱部材１６の鉛直方向の中心を向いて折れ曲がっている。すなわち第２の放熱部材１６は、筐体６の上壁６ａを向いて折れ曲がっている。そして第２のヒートパイプ１４の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｂに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。複数のフィン要素３１が、それぞれ第２のヒートパイプ１４に嵌合されることで第２の放熱部材１６が形成されている。

第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２と第２の放熱部材１６との間に亘って設けられている。第２のヒートパイプ１４の一端部１４ａは第２の発熱部品２２に熱的に接続されている。第２のヒートパイプ１４の他端部１４ｂは第２の放熱部材１６に熱的に接続されている。第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２で発せられる熱を第２の放熱部材１６に伝える。
第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、例えば受熱ブロック２４に対する設置面積を増やすために、例えばφ６のヒートパイプを厚さ３ｍｍ程度まで上下方向につぶされた状態で使用される。

第１および第２のヒートパイプ１３，１４とは、共に冷却ファン１２の同じ側面１２ｃに沿って延びている。例えば筐体６の上方から見た場合、第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、互いに略同じような軌道を描く。

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２１，２２が発熱する。第１の発熱部品２１で生じた熱は、第１のヒートパイプ１３により第１の放熱部材１５に伝えられる。第２の発熱部品２２で生じた熱は、第２のヒートパイプ１４により第２の放熱部材１６に伝えられる。

冷却ファン１２が駆動されると、排気口１２ｂから空気が吐出され、第１および第２の放熱部材１５，１６が強制冷却される。発熱部品２１，２２から第１および第２の放熱部材１５，１６に移動した熱は、冷却ファン１２から吐き出される空気に伝わり、排気孔２８を通じて筐体６の外部に排気される。これにより第１および第２の発熱部品２１，２２の冷却が促進される。

このような構成のポータブルコンピュータ１によれば、複数の発熱部品２１，２２が冷却可能であるとともに、その発熱部品２１，２２を高密度に実装することができる。すなわち、回路基板１１の表面と裏面に分けて実装した発熱部品２１，２２にそれぞれヒートパイプ１３，１４を取り付けるとともに、そのヒートパイプ１３，１４が接続される放熱部材１５，１６を一つの箇所に寄せ集め例えば一つの冷却ファン１２で冷却することで、複数の発熱部品２１，２２の冷却を促進することができる。

複数の発熱部品２１，２２を回路基板１１の表面と裏面との分けて実装することで、第１のヒートパイプ１３と第２のヒートパイプ１４とが回路基板１１の一つの面に沿って互いに隣り合うことを避けることができる。すなわちヒートパイプの引き回しに必要なスペースを考慮する必要性が小さくなり、第１の発熱部品２１と第２の発熱部品２２とを裏表で互いに近い位置に配置できる。これにより、複数の発熱部品２１，２２を高密度に実装することができる。

複数の発熱部品２１，２２を互いに近くに配置できると、回路基板１１内で温度が高くなる箇所を少なくまとめることができ、冷却効率の良いレイアウト配置を達成することができる。例えば複数の発熱部品２１，２２をユーザーが触れる例えばパームレスト３３の下方などを避けて、ユーザーが触れない例えばキーボード７の下方などに集中して実装することなどができる。

第１のヒートパイプ１３と第２のヒートパイプ１４とが回路基板１１の一つの面に沿って互いに隣り合うことが避けられていると、ヒートパイプの引き回しの自由度が増える。これは、スペースが限られた筐体６内で複数のヒートパイプ１３，１４を引き回すことに寄与する。例えば第１および第２のヒートパイプ１３，１４が共に冷却ファン１２の同じ側面１２ｃに沿って延びる。二つのヒートパイプ１３，１４が同一方向から冷却ファン１２を回り込むことは、スペースが限られた筐体６内で複数のヒートパイプ１３，１４を引き回すことに寄与する。換言すれば、これはポータブルコンピュータ１の小型化に寄与する。

例えばキーボード７を後ろ上がりに（すなわち、ユーザーから離れるにつれて高くなるように）傾斜させて使用するため、ポータブルコンピュータ１を後ろ上がりに傾斜させて使用するユーザーもいる。本実施形態に係るポータブルコンピュータ１を後ろ上がりに傾斜させると、第１および第２の発熱部品２１，２２に比べて第１および第２の放熱部材１５，１６が鉛直方向の上方に位置することになる。すなわち第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、共に受熱部１３ａ，１４ａが下方にあり放熱部１３ｂ，１４ｂが上方に位置するボトムヒートの状態となる。ヒートパイプは、毛細管現象を利用するその作動原理からトップヒートの状態に比べてボトムヒートの状態の方が伝熱効率が高い。

本実施形態に係るポータブルコンピュータ１によれば、二つのヒートパイプ１３，１４を同一方向から冷却ファン１２を回り込ませることができるので、複数のヒートパイプ１３，１４が共にボトムヒート状態になりやすいようにレイアウト設計を行なうことができる。

第１および第２の放熱部材１５，１６が冷却ファンからの空気の流れ方向に沿って前後に並んでいると、例えば一つの冷却ファン１２で二つの放熱部材１５，１６を効果的に冷却することができる。
冷却ファン１２を回路基板１１の面と平行な方向に沿って回路基板１１と並んで配置することで、筐体６内に配置されるモジュール全体の実装高さを抑えることができる。すなわち、冷却ファン１２を回路基板１１の上に載置する場合に比べて、筐体６の薄型化を図ることができる。

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４１を、図７を参照して説明する。なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同じ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。

ポータブルコンピュータ４１の筐体６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、第１および第２の放熱部材１５，１６に加えて、第３および第４のヒートパイプ４２，４３、並びに第３および第４の放熱部材４４，４５を収容している。

回路基板１１の第１の面１１ａには、例えば第３の発熱部品４６が実装されている。回路基板１１の第２の面１１ｂには、例えば第４の発熱部品４７が実装されている。第３および第４の発熱部品４６，４７のは、例えば第１および第２の発熱部品２１，２２と同様に、回路基板１１に実装された回路部品のなかで発熱量が大きいものである。

図７に示すように、第３の発熱部品４６には、第３のヒートパイプ４２の一端部４２ａが取り付けられている。第３のヒートパイプ４２は、第３の伝熱部材の一例である。第４の発熱部品４７には、第４のヒートパイプ４３の一端部４３ａが取り付けられる。第４のヒートパイプ４３は、第４の伝熱部材の一例である。第３および第４のヒートパイプ４２，４３は、第１および第２のヒートパイプ１３，１４と同様に、それぞれ受熱ブロック２４および伝熱部材２５を介して第３または第４の発熱部品４６，４７に熱的に接続される。

冷却ファン１２は、回路基板１１の面と平行な方向に沿って、回路基板１１と並んで配置されている。冷却ファン１２に対応する筐体６の後周壁６ｂｂには、例えば複数の排気孔４８が設けられている。排気孔４８は、筐体６の外部に開口している。冷却ファン１２は、排気口１２ｂとは異なる方向に空気を吐出する他の排気口１２ｄを有する。冷却ファン１２の排気口１２ｄは、後周壁６ｂｂの排気孔４８に対向している。冷却ファン１２は、排気口１２ｄを通じて排気孔４８を向いて空気を吐き出す。

第３および第４の放熱部材４４，４５は、回路基板１１を外れた筐体６の後周壁６ｂｂの近傍に配置される。第３および第４の放熱部材４４，４５は、共に冷却ファン１２の排気口１２ｄと後周壁６ｂｂの排気孔４８との間に配置される。第３および第４の放熱部材４４，４５は、互いに平行に延びている。第３および第４の放熱部材４４，４５は、空気の流れ方向に沿って互いに前後に並んでいる。

第３のヒートパイプ４２は、第３の発熱部品４６に取り付けられた一端部４２ａから回路基板１１の第１の面１１ａに沿って筐体６の後周壁６ｂｂを向いて延びている。

回路基板１１を外れるまで位置まで延びた第３のヒートパイプ４２は、第３の放熱部材４４の方を向いて折れ曲がっている。図７に示すように、第３の放熱部材４４を向く方向に折れ曲がった第３のヒートパイプ４２は、第３の放熱部材４４の鉛直方向の中心に対応するように筐体６の下壁６ｃを向いて折れ曲がっている。そして第３のヒートパイプ４２の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｄに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。

すなわち、第３のヒートパイプ４２は、第３の発熱部品４６と第３の放熱部材４４との間に亘って設けられている。第３のヒートパイプ４２の一端部４２ａは第３の発熱部品４６に熱的に接続されている。第３のヒートパイプ４２の他端部４２ｂは第３の放熱部材４４に熱的に接続されている。第３のヒートパイプ４２は、第３の発熱部品４６で発せられる熱を第３の放熱部材４４に伝える。

第４のヒートパイプ４３は、第４の発熱部品４７に取り付けられた一端部４３ａから回路基板１１の第２の面１１ｂに沿って筐体６の後周壁６ｂｂを向いて延びている。回路基板１１を外れるまで延びた第４のヒートパイプ４３は、第４の放熱部材４５の方を向いて折れ曲がっている。第４の放熱部材４５を向く方向に折れ曲がった第４のヒートパイプ４３は、第４の放熱部材４５の鉛直方向の中心に対応するように筐体６の上壁６ａを向いて折れ曲がっている。そして第４のヒートパイプ４３の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｄに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。

第４のヒートパイプ４３は、第４の発熱部品４７と第４の放熱部材４５との間に亘って設けられている。第４のヒートパイプ４３の一端部４３ａは第４の発熱部品４７に熱的に接続されている。第４のヒートパイプ４３の他端部４３ｂは第４の放熱部材４５に熱的に接続されている。第４のヒートパイプ４３は、第４の発熱部品４７で発せられる熱を第４の放熱部材４５に伝える。

このような構成のポータブルコンピュータ４１によれば、第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同様の理由で、複数の発熱部品２１，２２，４６，４７が冷却可能であるとともに、その発熱部品２１，２２，４６，４７を高密度に実装することができる。ポータブルコンピュータ４１によれば、例えば回路基板の片面のみにヒートパイプを沿わせる場合に比べて、数多くの発熱部品を一つの冷却ファン１２で冷却することが可能である。

回路基板１１の表面と裏面に発熱部品２１，２２，４６，４７分けて実装することで、ヒートパイプ１３，１４，４２，４３の引き回しの自由度が増え、例えば四つの発熱部品２１，２２，４６，４７を高密度に実装ことができるとともに、ヒートパイプ１３，１４，４２，４３に接続された放熱部材１５，１６，４４，４５を一箇所に寄せ集めて冷却することができる。

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５１を、図８および図９を参照して説明する。なお第１および第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，４１と同じ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。

ポータブルコンピュータ５１の筐体６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、第１および第２の放熱部材１５，１６に加えて、第３および第４のヒートパイプ４２，４３、並びに第３および第４の放熱部材４４，４５を収容している。

図８および図９に示すように、第１および第３の放熱部材１５，４４は、複数のフィン要素３１と、全てのフィン要素３１の上端に跨るトップカバー部５２とを有する。トップカバー部５２は、第１および第３の放熱部材１５，４４の上面の一例を形成する。トップカバー部５２はフィン要素３１と一体に形成されても良く、別体に形成されても良い。トップカバー部５２はフィン要素３１に熱的に接続されている。

一方、第２および第４の放熱部材１６，４５は、複数のフィン要素３１と、全てのフィン要素３１の下端に跨るボトムカバー部５３とを有する。ボトムカバー部５３は、第２および第４の放熱部材１６，４５の下面の一例を形成する。ボトムカバー部５３はフィン要素３１と一体に形成されても良く、別体に形成されても良い。ボトムカバー部５３はフィン要素３１に熱的に接続されている。

図９に示すように、第１または第３の放熱部材１５，４４を向く方向に折れ曲がった第１および第３のヒートパイプ１３，４２は、それぞれ第１または第３の放熱部材１５，４４のトップカバー部５２に取り付けられている。すなわち第１および第３のヒートパイプ１３，４２は、それぞれ第１または第３の放熱部材１５，４４の上面に取り付けられている。

第２または第４の放熱部材１６，４５を向く方向に折れ曲がった第２および第４のヒートパイプ１４，４３は、それぞれ第２または第４の放熱部材１６，４５のボトムカバー部５３に取り付けられている。すなわち第２および第４のヒートパイプ１４，４３は、それぞれ第２または第４の放熱部材１６，４５の下面に取り付けられている。

このような構成のポータブルコンピュータ５１によれば、第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同様の理由で、複数の発熱部品２１，２２，４６，４７が冷却可能であるとともに、その発熱部品２１，２２，４６，４７を高密度に実装することができる。

さらに、回路基板１１の第１の面１１ａ沿う第１および第３のヒートパイプ１３，４２が第１および第３の放熱部材１５，４４の上面に取り付けられると、第１および第３のヒートパイプ１３，４２を筐体６の上下方向にほとんど折り曲げずに済む。同様に、回路基板１１の第２の面１１ｂ沿う第２および第４のヒートパイプ１４，４３が第２および第４の放熱部材１６，４５の下面に取り付けられると、第２および第４のヒートパイプ１４，４３を筐体６の上下方向にほとんど折り曲げずに済む。これらは、ポータブルコンピュータ５１の製造性の向上、低コスト化に寄与する。

さらに、例えば第１および第３のヒートパイプ１３，４２が筐体６の上下方向にあまり変形させずに済むと、第１または第３の放熱部材１５，４４に取り付けられる端部１３ｂ，４２ｂが、第１または第３の発熱部品２１，４６に取り付けられる端部１３ａ，４２ａより下方に位置することを抑制することができる。すなわち第１および第３のヒートパイプ１３，４２がなるトップヒート状態の緩和を図ることができる。これはポータブルコンピュータ５１の冷却効率の向上に寄与する。

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６１を、図１０および図１１を参照して説明する。なお第１および第３の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１と同じ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。

ポータブルコンピュータ６１の筐体６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、放熱部材６２を有する。放熱部材６２は、複数のフィン要素３１、トップカバー部５２、およびボトムカバー部５３を有する。

トップカバー部５２およびボトムカバー部５３は、それぞれ複数のフィン要素３１の上端または下端に跨るように取り付けられている。放熱部材６２は、冷却ファン１２の排気口１２ｂと左周壁６ｂｃの排気孔２８との間に配置される。

図１０および図１１に示すように、放熱部材６２を向く方向に折れ曲がった第１のヒートパイプ１３は、放熱部材６２のトップカバー部５２に取り付けられている。すなわち第１のヒートパイプ１３は、放熱部材６２の上面に取り付けられている。

放熱部材６２を向く方向に折れ曲がった第２のヒートパイプ１４は、放熱部材６２のボトムカバー部５３に取り付けられている。すなわち第２のヒートパイプ１４は、第２の放熱部材６２の下面に取り付けられている。

このような構成のポータブルコンピュータ５１によれば、複数の発熱部品２１，２２が冷却可能であるとともに、その発熱部品２１，２２を高密度に実装することができる。すなわち、回路基板１１の表面と裏面に分けて実装した発熱部品２１，２２にそれぞれヒートパイプ１３，１４を取り付けるとともに、そのヒートパイプ１３，１４を一つの放熱部材６２に接続することで、一つの放熱部材６２により複数の発熱部品２１，２２の冷却を促進することができる。

例えば放熱部材６２が冷却ファン１２により冷却されると、第１および第２の発熱部品２１，２２の冷却効果がさらに高まる。さらに第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ６１と同様の理由で、ポータブルコンピュータ６１が後ろ上がりに傾斜して使用される時に、第１および第２のヒートパイプ１３，１４をボトムヒートの状態にすることができる。

第１のヒートパイプ１３が放熱部材６２の上面に取り付けられるとともに、第２のヒートパイプ１４が放熱部材６２の下面に取り付けられると、第３の実施形態に係るポータブルコンピュータ６１と同様の理由で、ポータブルコンピュータ６１の製造性の向上、低コスト化を図ることができる。第１のヒートパイプ１３は、トップヒートの状態の緩和を図ることができる。

以上、第１ないし第４の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，４１，５１，６１について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限定されない。第１ないし第４の実施形態に係る構成要素は、適宜組合わせて実施することができる。

例えば第３の実施形態に係る第１および第２のヒートパイプ１３，１４を第４の実施形態に係る一つの放熱部材６２に取り付けるとともに、第３および第４のヒートパイプ４２，４３を他の一つの放熱部材６２に取り付けても良い。第１ないし第４の伝熱部材の一例は、ヒートパイプに限らず、伝熱性が高い他の部材でも良い。

本発明が適用可能な電子機器はポータブルコンピュータに限らず、例えばデジタルカメラやビデオカメラ、パーソナルデジタルアシスタントなど種々の電子機器に適用可能である。

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。第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの筐体内を示す斜視図。図２中に示された回路基板のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。図２中に示されたポータブルコンピュータのＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。図２中に示されたポータブルコンピュータのＦ５−Ｆ５線に沿う断面図。図５中に示されたポータブルコンピュータを分解して示す断面図。本発明の第２の実施形態に係るポータブルコンピュータの筐体内を示す斜視図。本発明の第３の実施形態に係るポータブルコンピュータの筐体内を示す斜視図。図８中に示されたポータブルコンピュータのＦ９−Ｆ９線に沿う断面図。本発明の第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの筐体内を示す斜視図。図１０中に示されたポータブルコンピュータのＦ１１−Ｆ１１線に沿う断面図。

符号の説明

１，４１，５１，６１…ポータブルコンピュータ、６…筐体、６ｂ…周壁、１１…回路基板、１１ａ…第１の面、１１ｂ…第２の面、１２…冷却ファン、１２ｂ，１２ｄ…排気口、１２ｃ…側面、１３…第１のヒートパイプ、１４…第２のヒートパイプ、１５…第１の放熱部材、１６…第２の放熱部材、２１…第１の発熱部品、２２…第２の発熱部品、２８，４８…排気孔、４２…第３のヒートパイプ、４３…第４のヒートパイプ、４４…第３の放熱部材、４５…第４の放熱部材、４６…第３の発熱部品、４７…第４の発熱部品。

Claims

排気孔が設けられた周壁を有する筐体と、
上記筐体に収容され、上面と、下面とを有する回路基板と、
上記回路基板の上面に実装された第１の発熱部品と、
上記回路基板の下面に実装された第２の発熱部品と、
上記筐体に収容された冷却ファンと、
上記冷却ファンと上記排気孔との間に配置された第１の放熱部材と、
上記冷却ファンと上記排気孔との間に配置された第２の放熱部材と、
上記第１の発熱部品と上記第１の放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の上面側に延びる部分を有した第１のヒートパイプと、
上記第２の発熱部品と上記第２の放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の下面側に延びる部分を有した第２のヒートパイプと、を具備し、
上記回路基板の上面に実装された第１の発熱部品から熱を受ける第１の放熱部材および上記回路基板の下面に実装された第２の発熱部品から熱を受ける第２の放熱部材は、上記回路基板を外れた領域で上記冷却ファンに対向する位置に並べられて、一つの上記冷却ファンによって纏めて冷却され、
上記第１の放熱部材は、上記第２の放熱部材と上記冷却ファンとの間に配置され、上記第１のヒートパイプは、上記第２のヒートパイプよりも上記冷却ファンの近くに位置し、少なくとも上記回路基板を外れた領域での長さでは上記第１のヒートパイプは上記第２のヒートパイプよりも短いことを特徴とする電子機器。
請求項１の記載において、
上記第１のヒートパイプの全長は、上記第２のヒートパイプの全長よりも短いことを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
表示ユニットと、
上記表示ユニットと上記筐体とを回動可能に支持するヒンジと、を更に備え、
上記第１のヒートパイプは、上記第１の放熱部材から上記ヒンジとは反対側に向かって延びる部分を有し、
上記第２のヒートパイプは、上記第２の放熱部材から上記ヒンジとは反対側に向かって延びる部分を有することを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
上記第２のヒートパイプは、上記回路基板よりも下側の領域で上記第２の発熱部品に熱接続された受熱端部と、当該受熱端部よりも上側の領域で上記第２の放熱部材に熱接続され、上記受熱端部よりも高い位置にある放熱端部とを有したことを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
上記第２の放熱部材は、上記回路基板を外れた領域に設けられるとともに、上記回路基板に対して上記第２の発熱部品とは反対側に位置する領域から上記第２の発熱部品と同じ側に位置する領域まで上記回路基板の厚さ方向に延びており、
上記第２のヒートパイプは、上記回路基板の下面に沿って延びるとともに、上記回路基板に対して上記第２の発熱部品と同じ側に位置する領域で上記第２の放熱部材に接続されていることを特徴とする電子機器。
キーボードが設けられた面を有する筐体と、
上記筐体に収容され、上記キーボードが設けられた面側に位置される第１面と、この第１面とは反対側に位置される第２面とを有する回路基板と、
上記回路基板の第１面に実装された第１の発熱部品と、
上記回路基板の第２面に実装された第２の発熱部品と、
上記筐体に収容された冷却ファンと、
上記回路基板を外れて設けられた放熱部材と、
上記第１の発熱部品と上記放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の第１面側に延びる部分を有した第１のヒートパイプと、
上記第２の発熱部品と上記放熱部材との間に亘って設けられ、上記回路基板の第２面側に延びる部分を有した第２のヒートパイプと、を具備し、
上記回路基板の第１面に実装された第１の発熱部品および上記回路基板の第２面に実装された第２の発熱部品から熱を受ける上記放熱部材は、上記回路基板を外れた領域で上記冷却ファンに対向して上記冷却ファンによって冷却され、
上記第１のヒートパイプは、上記第２のヒートパイプよりも上記冷却ファンの近くの位置で上記放熱部材に接続され、少なくとも上記回路基板を外れた領域での長さでは上記第１のヒートパイプは上記第２のヒートパイプよりも短いことを特徴とする電子機器。
請求項６の記載において、
上記第１のヒートパイプの全長は、上記第２のヒートパイプの全長よりも短いことを特徴とする電子機器。
第１の発熱部品と、第２の発熱部品と、放熱部材と、冷却ファンとを収容した筐体と、
上記第１の発熱部品を実装した上面を有する回路基板と、
上記放熱部材から上記回路基板の上面側に延びるとともに、上記第１の発熱部品と上記放熱部材との間に亘って設けられた第１のヒートパイプと、
上記放熱部材から上記回路基板の下面側に延びるとともに、上記第２の発熱部品と上記放熱部材との間に亘って設けられた第２のヒートパイプと、を具備し、
上記第２の発熱部品は、上記回路基板に対し上記第１の発熱部品が位置する側とは反対側で上記第２のヒートパイプと熱接続した下端部を有し、上記回路基板の厚さ方向において上記第２発熱部品の下端部と上記第１の発熱部品との間に上記回路基板の一部が位置し、
上記放熱部材は、上記回路基板を外れた領域で上記冷却ファンに対向して上記冷却ファンによって冷却され、
上記第１のヒートパイプは、上記第２のヒートパイプよりも上記冷却ファンの近くの位置で上記放熱部材に接続され、少なくとも上記回路基板を外れた領域での長さでは上記第１のヒートパイプは上記第２のヒートパイプよりも短いことを特徴とする電子機器。
排気孔が設けられた筐体と、
上記筐体に収容され、上面と、下面とを有する回路基板と、
上記筐体に収容された冷却ファンと、
上記回路基板の上面に実装された第１の発熱部品と、
上記回路基板の下面に実装され、上記冷却ファンから上記排気孔に向かう方向とは直交する方向において上記冷却ファンに対して上記第１の発熱部品と同じ側に設けられた第２の発熱部品と、
上記冷却ファンと上記排気孔との間に配置された第１の放熱部材と、
上記回路基板の上面に沿って延びるとともに、上記第１の発熱部品の発する熱を上記第１の放熱部材まで輸送する第１のヒートパイプと、
上記冷却ファンと上記排気孔との間に上記第１の放熱部材と並んで配置され、上記第２の発熱部品に対して上記回路基板の反対側に位置する部分を有する第２の放熱部材と、
上記冷却ファンから上記排気孔に向かう方向とは直交する方向において上記第２の放熱部材から上記第１のヒートパイプと同じ側に延びた第２のヒートパイプであって、上記回路基板の下面に沿って延びる部分を有するとともに、上記第２の発熱部品の発する熱を上記第２の放熱部材まで輸送する第２のヒートパイプと、を具備し、
上記第１の放熱部材および上記第２の放熱部材は、上記回路基板を外れた領域で上記冷却ファンに対向する位置に並べられて、一つの上記冷却ファンによって纏めて冷却され、
上記第１の放熱部材は、上記第２の放熱部材と上記冷却ファンとの間に配置され、上記第１のヒートパイプは、上記第２のヒートパイプよりも上記冷却ファンの近くに位置し、少なくとも上記回路基板を外れた領域での長さでは上記第１のヒートパイプは上記第２のヒートパイプよりも短いことを特徴とする電子機器。
請求項９に記載の電子機器において、
上記第２のヒートパイプは、上記回路基板よりも下側の領域で上記第２の発熱部品に熱的に接続された受熱端部と、当該受熱端部よりも上側の領域で上記第２の放熱部材に熱接続され、上記受熱端部よりも高い位置にある放熱端部とを有したことを特徴とする電子機器。
請求項１０に記載の電子機器において、
表示ユニットと、
上記表示ユニットと上記筐体とを回動可能に連結するヒンジと、を備えており、
上記第１の発熱部品および上記第２の発熱部品は、上記冷却ファンに対して上記ヒンジとは反対側に位置しており、
上記第１のヒートパイプおよび上記第２のヒートパイプは、上記第１の放熱部材または上記第２の放熱部材からそれぞれ上記ヒンジとは反対側に向いて延びていることを特徴とする電子機器。