JP2000010662A - コンピュータの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータ本体の外部に、もしくはコンピ
ュータ本体と着脱可能に設けることによって、コンピュ
ータ本体の冷却能力を維持しながら小型化・軽量化を図
ることができるとともに、特に携帯性を重視して設計さ
れたコンピュータにおいては、コンピュータの外部電源
による作動時においても機能素子を充分冷却することが
できるコンピュータの冷却装置を提供する。 【解決手段】 ノートブック型パソコン１の本体部２に
着脱可能に取り付けられている複合ケーブル１１に気流
路１３が設けられ、その気流路１３を圧縮空気１６が本
体部２側へ流動するとともに、その圧縮空気１６から複
合ケーブル１１の外部の空気中に放熱される。そして、
本体部２の内部に導入された圧縮空気１６が気孔１７を
通ることにより急激に膨張し低温の冷却風となり、それ
を機能素子であるＣＰＵ９に吹き付けることによりＣＰ
Ｕ９を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータに
設けられた演算処理装置などの機能素子を冷却するコン
ピュータの冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの分野では、多機能化や処
理速度の向上に伴って演算処理装置などの機能素子の出
力が増大する傾向にある。それにともなって、機能素子
から発生する発熱量が増大している。そのため、機能素
子を冷却する必要が生じ、その冷却にファンや放熱フィ
ン、熱輸送能力に優れるヒートパイプ等が用いられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】機能素子の発熱量が増
大すると、機能素子を充分冷却することができるよう
に、冷却装置を大型化したり、複数設ける必要性が生じ
る可能性がある。しかし、また一方で、コンピュータの
小型化・軽量化が強く望まれており、コンピュータケー
スの内部空間において冷却装置が占有できるスペースも
極めて限定されている。その結果、機能素子の充分な冷
却とコンピュータの小型化・軽量化とが同時に達成し得
ない可能性があった。

【０００４】また、ノートブック型パソコンに代表され
る携帯性を重視して設計されたコンピュータでは、コン
ピュータの小型化・軽量化が優先されるため、増大する
機能素子の発熱量を冷却することができず、コンピュー
タに搭載される機能素子が限定される可能性があった。
また、コンピュータに搭載される機能素子を限定しない
のであれば、機能素子を充分に冷却することができる冷
却装置をコンピュータ内部に設ける必要性が生じるの
で、コンピュータ本体が大型化・重量化し、携帯性が損
なわれる可能性があった。

【０００５】なお、一般的にノートブック型パソコンの
ような携帯性を有するコンピュータにおいて、携帯時の
ように外部電源を確保することができない場合にはバッ
テリを電源として作動し、屋内据置時のように外部電源
を確保することができる場合には、その外部電源によっ
て作動する。そして、バッテリによる作動時ではバッテ
リの寿命が優先されるので、ノートブック型パソコンの
消費電力は比較的小さく、発熱量も比較的小さい。それ
に対し、外部電源による作動時には、パソコンのパフォ
ーマンスが優先されるので、ノートブック型パソコンの
消費電力は比較的大きく、発熱量も比較的大きい。換言
すれば、バッテリによる作動時と外部電源による作動時
とでは、発熱量に格差が生じる。しかし、従来では、外
部電源による作動時の発熱に応じた冷却能力を有する冷
却素子をノートブック型パソコンに搭載していたため、
パソコン本体が大型化・重量化し、携帯性が損なわれる
可能性があった。

【０００６】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、コンピュータ本体の外部に、もしくは
コンピュータ本体と着脱可能に設けることによって、コ
ンピュータ本体の冷却能力を維持しながら小型化・軽量
化を図ることができるとともに、特に携帯性を重視して
設計されたコンピュータにおいては、コンピュータの外
部電源による作動時においても機能素子を充分冷却する
ことができるコンピュータの冷却装置を提供することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、コン
ピュータ本体の内部に発熱源となる機能素子が設けられ
たコンピュータの冷却装置において、前記コンピュータ
本体および該コンピュータ本体に対して電気的に接続さ
れる外部機器とは別体に構成され、もしくはこれらコン
ピュータ本体と外部機器との少なくともいずれか一方に
着脱可能な駆動部と、該駆動部と前記コンピュータ本体
との間に形成される流体流路とを備え、前記駆動部で発
生させた冷却流体の流動によって前記機能素子から発生
した熱をコンピュータ本体の外部に輸送させるように構
成されていることを特徴とするものである。

【０００８】したがって、請求項１に記載した発明で
は、冷却装置の駆動部がコンピュータ本体とそのコンピ
ュータ本体と電気的に接続されている外部機器とは別体
で、もしくは着脱可能に設けられ、その駆動部とコンピ
ュータ本体との間に流体流路が設けられるとともに、冷
却流体がその流体流路を流動することによって、機能素
子から発生する熱が冷却流体に熱伝達し、コンピュータ
本体の外部に輸送される。その結果、機能素子を効率よ
く冷却することができる。また、コンピュータ本体に設
ける冷却装置を減少させることができ、コンピュータ本
体の小型化・軽量化を図ることができる。さらに、携帯
性を有するコンピュータでは、外部電源による作動時の
ように機能素子からの発熱量が増大する場合にこの冷却
装置を用いることによって、発熱量が増大しても機能素
子を充分冷却することができる。換言すれば、コンピュ
ータの作動状況に応じて機能素子に対する最適な冷却性
能を得ることができる。

【０００９】また、請求項２に記載した発明は、コンピ
ュータ本体の内部に発熱源となる機能素子が設けられた
コンピュータの冷却装置において、前記コンピュータ本
体とは別体でかつコンピュータ本体に対して電気的に接
続される外部機器に併設された駆動部と、該駆動部と前
記コンピュータ本体との間に形成される流体流路とを備
え、前記駆動部で発生させた冷却流体の流動によって前
記機能素子から発生した熱をコンピュータ本体の外部に
輸送させるように構成されていることを特徴とするもの
である。

【００１０】したがって、請求項２に記載した発明で
は、冷却装置の駆動部がコンピュータ本体に電気的に接
続されている外部機器に併設され、その駆動部とコンピ
ュータ本体との間に流体流路が設けられるとともに、冷
却流体がその流体流路を流動することによって、機能素
子から発生する熱が冷却流体に熱伝達し、コンピュータ
本体の外部に輸送される。その結果、機能素子を効率よ
く冷却することができる。また、冷却装置がコンピュー
タ本体から別体で、もしくは着脱可能に設けられている
ことによって、コンピュータ本体に設ける冷却装置を減
少させることができ、コンピュータ本体の小型化・軽量
化を図ることができる。また、携帯性を有するコンピュ
ータでは、外部電源による作動時のように機能素子から
の発熱量が増大する場合にこの冷却装置を用いることに
よって、発熱量が増大しても機能素子を充分冷却するこ
とができる。換言すれば、コンピュータの作動状況に応
じて機能素子に対する最適な冷却性能を得ることができ
る。

【００１１】さらに、請求項３に記載した発明は、前記
流体流路が線状流体流路に形成され、前記冷却流体が該
線状流体流路を介して前記駆動部から前記コンピュータ
本体へ流動することを特徴とするものである。

【００１２】したがって、請求項３に記載した発明で
は、流体流路が線状流体流路に形成され、冷却流体が駆
動部からコンピュータ本体に流動することによって、駆
動部から冷却流体がコンピュータ本体に供給される。そ
して、その冷却流体が機能素子から発生する熱を運び去
ることによって、機能素子を冷却することができる。

【００１３】そして、請求項４に記載した発明は、前記
流体流路が循環流体流路に形成され、前記冷却流体が該
循環流体流路を介して前記駆動部と前記コンピュータ本
体との間で循環することを特徴とするものである。

【００１４】したがって、請求項４に記載した発明で
は、流体流路が循環流体流路に形成され、冷却流体が駆
動部とコンピュータ本体とを循環することによって、駆
動部から冷却流体がコンピュータ本体に供給され、その
冷却流体が機能素子から発生する熱を受熱し、その熱を
駆動部側に輸送することができる。つまり、機能素子か
ら熱を運び去ることができるので、機能素子を冷却する
ことができる。また、冷却流体が循環流体流路を循環す
るので、コンピュータ外部に存在する空気等へは排出で
きない比熱の大きな気体を冷却流体に使用することがで
き、冷却能力を向上させることができる。

【００１５】また、請求項５に記載した発明は、前記冷
却流体が、気体であることを特徴とするものである。

【００１６】したがって、請求項５に記載した発明で
は、冷却流体に気体が用いられることによって、機能素
子から発生する熱が冷却流体の顕熱として熱輸送され
る。その結果、機能素子を効率よく冷却することができ
る。

【００１７】さらに、請求項６に記載した発明は、前記
冷却流体が、液体であることを特徴とするものである。

【００１８】したがって、請求項６に記載した発明で
は、冷却流体に液体が用いられることによって、機能素
子から発生する熱が冷却流体の顕熱として熱輸送され
る。その結果、機能素子を効率よく冷却することができ
る。

【００１９】そして、請求項７に記載した発明は前記冷
却流体が、液相と気相との間で相変化する流体によって
構成されていることを特徴とするものである。

【００２０】したがって、請求項７に記載した発明で
は、冷却流体に液体と気体との間で相変化する流体が用
いられていることによって、機能素子から発生する熱を
冷却流体の顕熱としてのみならず、冷却流体の潜熱とし
ても熱輸送することができるので、機能素子をさらに効
率よく冷却することができる。

【００２１】また、請求項８に記載した発明は、前記駆
動部が、前記冷却流体を圧縮する流体圧縮手段と、圧縮
された前記冷却流体を前記流体流路に一方向に流動さ
せ、もしくは循環させる流体流動手段とを備え、また前
記流体流路を流動する間に前記冷却流体から放熱させる
流体放熱手段と、前記コンピュータ本体側において前記
冷却流体を膨張させることにより低温化した冷却風を発
生させる冷却風発生手段とが更に設けられていることを
特徴とするものである。

【００２２】したがって、請求項８に記載した発明で
は、流体圧縮手段により気体である冷却流体がコンピュ
ータの外部において圧縮されることによって冷却流体の
温度が上昇する。そして、流体放熱手段によりその圧縮
された冷却流体が流体流路を流動する間に放熱されるこ
とによって、冷却流体の温度が流体流路の外側近傍の温
度と同じになるまで下降する。さらに、冷却風発生手段
により冷却流体がコンピュータ本体内部において膨張す
ることによって、冷却流体の温度が急速に下降し、低温
の冷却風が発生する。そして、機能素子冷却手段により
冷却風に機能素子から発生する熱が熱伝達される。つま
り、低温の冷却風に熱が伝達されるので、機能素子から
発生する熱を冷却風に充分熱伝達させることができ、機
能素子を充分に冷却することができる。

【００２３】そして、請求項９に記載した発明は、前記
流体流路が、前記外部機器を前記コンピュータ本体に電
気的に接続しているケーブルに併設されていることを特
徴とするものである。

【００２４】したがって、請求項９に記載した発明で
は、流体流路がコンピュータと外部機器とを接続するケ
ーブルに併設されていることによって、コンピュータと
外部機器とを接続するケーブルの本数が減少し、ケーブ
ルの接続を簡素化することができる。

【００２５】また、請求項１０に記載した発明は、コン
ピュータ本体の内部に発熱源となる機能素子が設けられ
たコンピュータの冷却装置において、前記コンピュータ
本体と該コンピュータ本体に対して電気的に接続される
外部機器との少なくともいずれか一方に着脱可能にヒー
トパイプの一端部が設けられるとともに、該ヒートパイ
プの他端部が機能素子と熱伝達可能に設けられており、
前記機能素子から発生した熱をコンピュータ本体の外部
に輸送させるように構成されていることを特徴とするも
のである。

【００２６】したがって、請求項１０に記載した発明で
は、ヒートパイプの一端部がコンピュータ本体と外部機
器との少なくとも一方に着脱可能に設けられるととも
に、ヒートパイプの他端部が機能素子と熱伝達可能に設
けられていることによって、機能素子から発生する熱を
ヒートパイプにより、つまりヒートパイプの内部に封入
されている作動流体の相変化により、作動流体の顕熱の
みならず潜熱としても熱輸送することができる。その結
果、機能素子を効率よく冷却することができる。

【００２７】さらに、請求項１１に記載した発明は、コ
ンピュータ本体の内部に発熱源となる機能素子が設けら
れたコンピュータの冷却装置において、前記コンピュー
タ本体とは別体でかつコンピュータ本体に対して電気的
に接続される外部機器にヒートパイプの一端部が併設さ
れるとともに、該ヒートパイプの他端部が機能素子と熱
伝達可能に設けられており、前記機能素子から発生した
熱をコンピュータ本体の外部に輸送させるように構成さ
れていることを特徴とするものである。

【００２８】したがって、請求項１１に記載した発明で
は、ヒートパイプの一端部が外部機器に併設されている
とともに、ヒートパイプの他端部が機能素子と熱伝達可
能に設けられていることによって、機能素子から発生す
る熱をヒートパイプにより、つまりヒートパイプの内部
に封入されている作動流体の相変化により、作動流体の
顕熱のみならず潜熱としても熱輸送することができる。
その結果、機能素子を効率よく冷却することができる。

【００２９】そして、請求項１２に記載した発明は、前
記ヒートパイプが、前記外部機器を前記コンピュータ本
体に電気的に接続しているケーブルに併設されているこ
とを特徴とするものである。

【００３０】したがって、請求項１２に記載した発明で
は、流体流路がコンピュータと外部機器とを接続するケ
ーブルに併設されていることによって、コンピュータと
外部機器とを接続するケーブルの本数が減少し、ケーブ
ルの接続を簡素化することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の一例を図を参
照して具体的に説明する。図１はこの発明のコンピュー
タの冷却装置をノートブック型パソコンに適用した一例
を示す斜視図である。ここに示すノートブック型パソコ
ン１は本体部２とディスプレイ部３とから構成されてい
る。そして、この本体部２とディスプレイ部３とはそれ
ぞれの端部が二つのヒンジ４によって接合されており、
これらが互いに回動可能に構成されている。さらに、デ
ィスプレイ部３の図１における左面にはディスプレイ５
が設けられている。

【００３２】また、本体部２は金属製である箱状の筐体
６から形成されており、その図１における上面には複数
個のキー７が設けられている。さらに、筐体６の内部の
底面には、システムボード８が取り付けられている。そ
して、そのシステムボード８上には、演算処理装置であ
る中央処理装置（以下、ＣＰＵと記す）９が取り付けら
れている。なお、このＣＰＵ９が発熱源となる機能素子
であり、筐体６の側壁の近傍に設けられている。また、
ノートブック型パソコン１が、それに搭載されているバ
ッテリ（図示せず）によってのみ駆動している場合に発
生するＣＰＵ９の熱を充分放熱することができるだけの
能力を有するヒートパイプ（図示せず）の加熱部がこの
ＣＰＵ９に熱伝達可能に取り付けられている。

【００３３】そして、ＣＰＵ９の近傍に位置する筐体６
の側壁には、連通孔１０が穿設されており、その連通孔
１０に複合ケーブル１１が挿嵌されている。そして、こ
の複合ケーブル１１は連通孔１０においてノートブック
型パソコン１の本体部２に着脱可能に構成されている、
この複合ケーブル１１の断面図を図２に示す。ここに示
す複合ケーブル１１は、外周を外装被覆１２によって被
覆されている。この外装被覆１２は熱伝導性と可撓性と
を有する合成樹脂から形成されたものである。そして、
その外装被覆１２の内周側には、気流路１３が形成され
ている。この気流路１３には、圧縮空気（図示せず）が
一方向に流通する。また、気流路１３の中心部には、銅
からなる導線１４が二本設けられている。これらの導線
１４は外側を絶縁被覆１５によって絶縁されているとと
もに、絶縁被覆１５を介して一体化されている、この導
線１４には直流電流が流れるようになっている。

【００３４】また、筐体６の側壁に穿設された連通孔１
０を通って、複合ケーブル１１の導線１４が電源ユニッ
ト（図示せず）に接続されている。そして、導線１４を
流れる直流電流が電源ユニット（図示せず）に供給さ
れ、ノートブック型パソコン１が駆動する。また、複合
ケーブル１１の気流路１３は筐体６の内部空間と連通し
ており、気流路１３を流通してきた圧縮空気１６がＣＰ
Ｕ９の近傍に流入するように構成されている、その複合
ケーブル１１の筐体６側の端部を図３に示す。ここに示
す複合ケーブル１１の端部には、複数個の気孔１７が穿
設されている。そして、この気孔１７から圧縮空気１６
が流出し、ＣＰＵ９に吹き付けられる。その結果、ＣＰ
Ｕ９が冷却される。

【００３５】また、複合ケーブル１１の他端部は外部機
器であるアダプタ１８に接続されている。図４はこのア
ダプタ１８の模式的な断面図である。ここに示すアダプ
タ１８には複合ケーブル１１が挿嵌されている。そし
て、アダプタ１８の内部で複合ケーブル１１の導線１４
がＡ／Ｄ変換装置１９に接続されている。このＡ／Ｄ変
換装置１９は、入力される交流電流を直流電流に変換す
るものであり、従来知られたものを用いることができ
る。そして、このＡ／Ｄ変換装置１９には電源コード２
０の一端部が接続されている。この電源コード２０はＡ
／Ｄ変換装置１９に交流電流を供給するためのものであ
り、その他端部には図１に示すコンセントプラグ２１が
取り付けられている。

【００３６】また、複合ケーブル１１の気流路１３が空
気圧縮装置２２に接続されている。さらにこの空気圧縮
装置２２には、アダプタ１８の筐体に穿設された連通孔
２３から延出する気流管２４が接続されている。そして
この空気圧縮装置２２の内部には、アダプタ１８の近傍
に存在する空気２５を連通孔２３から気流管２４を介し
て空気圧縮装置２２に導入し、圧縮するコンプレッサ２
６が設けられている。なお、このコンプレッサ２６に
は、ロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等の従来知られ
たものを用いることができる。

【００３７】さらに、アダプタ１８の内部には、コンプ
レッサ２６を駆動させるモータ２７が設けられている。
このモータ２７とコンプレッサ２６とには、コンプレッ
サを駆動させるための回転軸２８が連結されている。ま
た、モータ２７には、それにＡ／Ｄ変換装置１９からの
直流電流を供給するための内部コード２９が接続されて
おり、さらにその内部コード２９はＡ／Ｄ変換装置１９
に接続されている。なお、コンプレッサ２６とモータ２
７と回転軸２８とから駆動部が構成されている。

【００３８】つぎに、この発明の一例の作用を説明す
る。コンセントプラグ２１をコンセント（図示せず）に
差し込むと、そのコンセントから交流電流が電源コード
２０を介してＡ／Ｄ変換装置１９に供給される。そし
て、このＡ／Ｄ変換装置１９において交流電流は直流電
流に変換される。さらに、変換後の直流電流は、複合ケ
ーブル１１の導線１４と内部コード２９とに供給され
る。そして、複合ケーブル１１の導線１４に供給された
直流電流は、ノートブック型パソコン１の電源ユニット
（図示せず）に供給されるので、ノートブック型パソコ
ン１が駆動する。

【００３９】また、内部コード２９に供給された直流電
流はモータ２７に供給される。そして、直流電流によっ
てモータ２７が駆動し、回転軸２８を回転させる。その
回転軸２８が回転することによって、それが連結してい
るコンプレッサ２６が駆動する。コンプレッサ２６が駆
動することによって、アダプタ１８の外部を流通してい
る空気２５が連通孔２３から気流管２４を介してコンプ
レッサ２６側に吸引される。

【００４０】そして、吸引された空気２５はコンプレッ
サ２６によって圧縮され、温度が上昇する。さらに、そ
の圧縮空気１６が複合ケーブル１１の気流路１３に供給
される。

【００４１】圧縮空気１６が複合ケーブル１１の気流路
１３を流通する問に、熱伝導性を有する外装被覆１２を
介して、圧縮空気１７が複合ケーブル１１の近傍に存在
する空気中に放熱し、温度が下降する。そして、圧縮空
気１６が気孔１７を通ってノートブック型パソコン１の
本体部２の筐体６内部に流入すると、圧縮空気１６は急
激に膨張するため温度が急速に下降する。その結果発生
した低温の空気流がＣＰＵ９に吹き付けられ、ＣＰＵ９
が効率よく冷却される。そして、ＣＰＵ９から熱を吸熱
することによって温度が上昇した空気は、筐体６に穿設
された連通孔（図示せず）に取り付けられた排気ファン
（図示せず）によって、筐体６の外部に放出される。

【００４２】このように、空気を圧縮させ、複合ケーブ
ルを流通させる間にその外部に存在する空気中に放熱
し、その後膨張させることによって、容易に低温の空気
流を作り出すことができる。そして、その低温の空気流
をＣＰＵに吹き付け、ＣＰＵの熱を受熱して温度が上昇
した空気流を排気ファンによってノートブック型パソコ
ンの本体部外部に排出することによって、ＣＰＵを効率
よく冷却することができる。

【００４３】また、外部からの交流電源によってノート
ブック型パソコンを駆動させる場合に、ヒートパイプと
アダプタからの冷却空気とを併用してＣＰＵを冷却する
ことによって、バッテリ駆動時よりもＣＰＵからの発熱
量が増大してもＣＰＵを充分冷却することができる、そ
の結果、交流電源による駆動時におけるノートブック型
パソコンのパフォーマンスを向上させることができる。

【００４４】さらに、複合ケーブルがノートブック型パ
ソコンの本体部とは着脱可能に構成されているので、外
部からの電源を供給せずに内蔵されたバッテリのみによ
ってノートブック型パソコンが駆動する場合には、複合
ケーブルを取り外して使用することができる。この場
合、バッテリによる駆動の際に発生するＣＰＵからの熱
を充分放熱してＣＰＵを冷却することができる能力を有
するヒートパイプがノートブック型パソコン内部に取り
付けられていることにより、ＣＰＵの冷却に問題が生じ
ることはなく、ノートブック型パソコンの携帯性を向上
させることができる。

【００４５】つぎに、この発明の他の一例を図を参照し
て具体的に説明する。なお、上述の発明の具体例と同様
の部材については、同じ番号を付し、その説明を省略す
る。図５はこの発明のコンピュータの冷却装置をノート
ブック型パソコンに適用した他の一例を示す斜視図であ
る。ここに示すノートブック型パソコン１の本体部２に
おいて、ＣＰＵ９が設けられている位置よりもディスプ
レイ部３寄りの筐体６の側壁には、矩形状の挿入孔３１
が筐体６の内外を連通するように穿設されている。ま
た、さらに、ＣＰＵ９のディスプレイ部３側とは反対側
には、筐体６内部に存在する空気をＣＰＵ９に吹き付け
る冷却ファン３２がシステムボード８上に取り付けられ
ている。

【００４６】そして、挿入孔３１には受熱部材３３が挿
入されている。なお、この受熱部材３３とノートブック
型パソコン１の本体部２とは着脱可能に構成されてい
る。この受熱部材３３の断面図を図６と図７とに示す。
ここに示す受熱部材３３は、多数枚の金属製の平板フィ
ン３４と冷却部材内液流管３５とへ一ス部３６とから構
成されている。そして、その平板フィン３４にはその厚
さ方向に貫通する貫通孔３７が複数個設けられており、
冷却部材内液流管３５がその貫通孔３７に挿嵌されてい
る。さらに、冷却部材内液流管３５は図６における左右
端に位置する放熱フィン３４の近傍で屈曲しており、す
べての冷却部材内液流管３５が接続され連通している。
そして、受熱部材３３は筐体６の外部に延出する複合ケ
ーブル３８に接続されている。

【００４７】この複合ケーブル３８の断面図を図８に示
す。複合ケーブル３８の内部には、銅製の二本の導線３
９が複合ケーブル３８の径方向に対向して設けられてい
る。なお、これらの導線３９には直流電流が流れるよう
になっている。そして、これらの導線３９は、外側を絶
縁被膜４０によって絶縁されている。また、複合ケーブ
ル３８の内部には、２本の液流路４１，４２が複合ケー
ブル３８の径方向に対向して設けられている。そして、
この液流路４１の一端部が受熱部材３３の冷却部材内液
流管３５の一端部に接続され連通しているとともに、液
流路４２の一端部が冷却部材内液流管３５の他端部に接
続され連通している。そして、これらの二本の導線３９
と液流路４１，４２とを支持し、互いに固定するための
充填材４３が複合ケーブル３８の内部に充填されてい
る。さらに、充填材４３の外側には、複合ケーブル３８
を保護する外装被膜４４が巻き付けられている。

【００４８】また、受熱部材３３が接続されている端部
とは反対側の複合ケーブル３８の端部が、外部機器であ
るアダプタ４５に接続されている。そのアダプタ４５の
断面図を図９に示す。ここに示すアダプタ４５の内部に
は、Ａ／Ｄ変換装置１９が設けられており、複合ケーブ
ル３８の二本の導線３９が接続されている。

【００４９】さらに、このアダプタ４５の内部には、ポ
ンプ４６が設けられている。なお、このポンプ４６は水
等の液体である冷却流体４７を一方向に流動させるもの
である。そして、このポンプ４６には、複合ケーブル３
８の液流路４１が接続され連通しており、そこからポン
プ４６に冷却流体４７が流入している。さらに、ポンプ
４６には金属製のアダプタ内液流管４８が接続され連通
しており、ポンプ４６によって冷却流体４７がアダプタ
内液流管４８に流出される。また、ポンプ４６とＡ／Ｄ
変換装置１９とを接続する内部コード４９が設けられて
いる。そして、この内部コード４９によって、Ａ／Ｄ変
換装置１９から直流電流が供給され、ポンプ４６が駆動
し、冷却流体４７をポンプする。

【００５０】また、アダプタ４５の図８における上方に
は、フィン部５０が形成されている。このフィン部５０
は、複数枚の金属製の平板フィン５１とアダプタ内液流
管４８とから構成されている。そして、その平板フィン
５１にはその厚さ方向に貫通する貫通孔５２が複数個設
けられており、アダプタ内液流管４８がその貫通孔５２
に挿嵌されている。さらに、すべてのアダプタ内液流管
４８は接続され連通しており、冷却流体４７が一方向に
流通することができるように構成されている。なお、ポ
ンプ４６から駆動部が構成されている。

【００５１】つぎに、この発明の他の一例の作用を説明
する、コンセントプラグ２１をコンセント（図示せず）
に差し込むと、コンセント（図示せず）から交流電流が
電源コード２０を介してＡ／Ｄ変換装置１９に供給され
る。そして、このＡ／Ｄ変換装置１９において交流電流
は直流電流に変換される。さらに、変換後の直流電流
は、複合ケーブル３８の導線３９と内部コード４９とに
供給される。そして、複合ケーブル３８の導線３９に供
給された直流電流は、ノートブック型パソコン１の電源
ユニット（図示せず）に供給され、ノートブック型パソ
コン１が駆動する。

【００５２】また、内部コード４９に供給された直流電
流はポンプ４６に供給される。そして、直流電流によっ
てポンプ４６が駆動し、冷却流体４７をポンプする。そ
の結果、複合ケーブル３８の液流路４１の内部に存在す
る冷却流体４７がポンプ作用によってノートブック型パ
ソコン１の本体部２側に流動する。そして、この冷却流
体４７が受熱部材３３の冷却部材内液流管３５に流入す
る。

【００５３】一方、ノートブック型パソコン１が通電に
より、駆動することによって、ＣＰＵ９が発熱する。そ
して、冷却ファン３２を回転させることによって冷却風
を発生させ、ＣＰＵ９から発生した熱をその冷却風によ
って受熱部材３３の平板フィン３４側へ移送させる。さ
らに、その冷却風が平板フィン３４の間を通過する際
に、ＣＰＵ９の熱が平板フィン３４に伝達される。

【００５４】また、受熱部材３３の冷却部材内液流管３
５に流入した冷却流体４７は、冷却部材内液流管３５を
流動している間に、平板フィン３４から熱を受け、液温
が上昇する。そして、複合ケーブル３８の液流路４２に
流入し、アダプタ４５側に流動する。

【００５５】アダプタ４５に流入した冷却流体４７は、
ポンプ４６によってポンプされ、フィン部５０のアダプ
タ内液流管４８に流入する。そして、そのアダプタ内液
流管４８に熱伝達可能に接合されている平板フィン５１
に冷却流体４７の熱が伝達され、冷却流体４７の液温が
下降する。さらに、平板フィン５１に伝達された熱は、
その平板フィン５１近傍に存在する空気中に放熱され
る。なお、冷却した冷却流体４７は、複合ケーブル３８
の液流路４１に流入し、同様のサイクルを繰り返す。

【００５６】その結果、ＣＰＵ９から発生した熱が冷却
流体４７の顕熱として熱輸送され、筐体６の外部の空気
中に放熱されるので、ＣＰＵ９を効率よく冷却すること
ができる。

【００５７】また、外部からの交流電源によってノート
ブック型パソコンを駆動させる場合に、ヒートパイプと
アダプタからの液体の冷却流体とを併用してＣＰＵを冷
却することによって、バッテリ駆動時よりもＣＰＵから
の発熱量が増大してもＣＰＵを充分冷却することができ
る。その結果、交流電源による駆動時におけるノートブ
ック型パソコンのパフォーマンスを向上させることがで
きる。

【００５８】さらに、複合ケーブルがノートブック型パ
ソコンの本体部とは着脱可能に構成されているので、外
部からの電源を供給せずに内蔵されたバッテリのみによ
ってノートブック型パソコンを駆動する場合には、複合
ケーブルを取り外して使用することができる。この場
合、バッテリによる駆動の際に発生するＣＰＵからの熱
を充分放熱し、ＣＰＵを冷却することができるだけのヒ
ートパイプがノートブック型パソコン内部に取り付けら
れていることにより、ＣＰＵの冷却に問題が生じること
はなく、ノートブック型パソコンの携帯性を向上させる
ことができる。

【００５９】つぎに、この発明のさらに他の一例を図を
参照して具体的に説明する。なお、上述の発明の具体例
と同様の部材については、同じ番号を付し、その説明を
省略する。図１０はこの発明のコンピュータの冷却装置
をノートブック型パソコンに適用したさらに他の一例を
示す斜視図である。ここに示すノートブック型パソコン
１の本体部２において、ＣＰＵ９が設けられている位置
寄りの筐体６の側壁には、挿入孔６１が筐体６の内外を
連通するように穿設されている。また、その挿入孔６１
とＣＰＵ９との間には、後述するヒートパイプの一端部
が挿入孔６１から挿入された際に、そのヒートパイプの
一端部がＣＰＵ９と熱伝達可能になるように誘導するた
めの断熱材製のガイド６２が設けられている。

【００６０】そして、挿入孔３１には複合ケーブル６３
が挿入されている。なお、この複合ケーブル６３はヒー
トパイプ６４と給電ケーブル６５とが接合することによ
り構成されており、複合ケーブル６３とノートブック型
パソコン１の本体部２とは着脱可能に構成されている。
なお、このヒートパイプ６４は可撓性を有する中空密閉
状のコンテナから構成されており、そのコンテナの内面
には、グルーブやアーテリ、焼結金属等のウィック（図
示せず）が形成されているとともに、コンテナの内部に
はＣＰＵ９からの熱によって相変化する水等の作動流体
（図示せず）が封入されている。そして、このヒートパ
イプ６４の一端部が加熱部６６になっている。また、給
電ケーブル６５は直流電流が流れるものであり、電源ユ
ニット（図示せず）に接続されている。

【００６１】また、ノートブック型パソコン１の本体部
２に接続されている端部とは反対側の複合ケーブル６３
の端部が、外部機器であるアダプタ６７に接続されてい
る。そのアダプタ６７の断面図を図１１に示す。ここに
示すアダプタ６７の内部には、Ａ／Ｄ変換装置１９が設
けられており、複合ケーブル６３の給電ケーブル６５が
接続されている。

【００６２】また、アダプタ６７の図１１における上方
には、複数枚の金属製の平板フィン６８が設けられてお
り、その平板フィン６８にはその厚さ方向に嵌入孔６９
が穿設されている。そして、その嵌入孔６９にヒートパ
イプ６４の他端部が嵌入しており、ヒートパイプ６４の
他端部と平板フィン６８とが熱伝達可能になっている。
そして、このヒートパイプ６４の他端部が放熱部７０と
なっている。

【００６３】つぎに、この発明のさらに他の一例の作用
を説明する、コンセントプラグ２１をコンセント（図示
せず）に差し込むと、コンセント（図示せず）から交流
電流が電源コード２０を介してＡ／Ｄ変換装置１９に供
給される。そして、このＡ／Ｄ変換装置１９において交
流電流は直流電流に変換される。さらに、変換後の直流
電流は、複合ケーブル６３の給電ケーブル６５に供給さ
れる。そして、給電ケーブル６５に供給された直流電流
は、ノートブック型パソコン１の電源ユニット（図示せ
ず）に供給され、ノートブック型パソコン１が駆動す
る。

【００６４】ノートブック型パソコン１が駆動すること
によって、ＣＰＵ９が発熱する。そして、ＣＰＵ９から
発生した熱がヒートパイプ６４の加熱部６６に伝達され
る。加熱部６６に伝達された熱によって、ヒートパイプ
６４の内部に封入されている作動流体（図示せず）が気
化し放熱部７０側に流動する。つまり、気化した作動流
体が放熱部７０側に流動することによって、ＣＰＵ９の
熱がヒートパイプ６４の加熱部６６から放熱部７０へ輸
送される。

【００６５】ヒートパイプ６４の放熱部７０に輸送され
た熱は、アダプタ６７の平板フィン６８に伝達される。
そして、熱を平板フィン６８に放熱して液化した作動流
体（図示せず）は、ヒートパイプ６４のコンテナ内面に
設けられたウィック（図示せず）によって加熱部６６側
に還流し、同じ過程を繰り返す。また、平板フィン６８
に伝達された熱は、平板フィン６８からその近傍を流通
する空気中に放熱される。

【００６６】その結果、ＣＰＵ９から発生した熱がヒー
トパイプ６４によって熱輸送され、筐体６の外部の空気
中に放熱されるので、ＣＰＵ９を効率よく冷却すること
ができる。

【００６７】また、外部からの交流電源によってノート
ブック型パソコンを駆動させる場合に、ノートブック型
パソコンの本体部内部に設けられたヒートパイプと、ノ
ートブック型パソコンの本体部とアダプタとの間に渡っ
て設けられ、本体部とは着脱可能なヒートパイプとを併
用してＣＰＵを冷却することによって、バッテリ駆動時
よりもＣＰＵからの発熱量が増大してもＣＰＵを充分冷
却することができる。その結果、交流電源による駆動時
におけるノートブック型パソコンのパフォーマンスを向
上させることができる。

【００６８】さらに、複合ケーブルがノートブック型パ
ソコンの本体部とは着脱可能に構成されているので、外
部からの電源を供給せずに内蔵されたバッテリのみによ
ってノートブック型パソコンを駆動する場合には、複合
ケーブルを取り外して使用することができる。この場
合、バッテリによる駆動の際に発生するＣＰＵからの熱
を充分放熱し、ＣＰＵを冷却することができるだけのヒ
ートパイプがノートブック型パソコン内部に取り付けら
れていることにより、ＣＰＵの冷却に問題が生じること
はなく、ノートブック型パソコンの携帯性を向上させる
ことができる。

【００６９】なお、上記の各具体例では、空気圧縮装置
やポンプ等の駆動部がアダプタ等の外部機器に付設され
ていたが、この発明はこれに限定されることはなく、駆
動部を外部機器とは別体や着脱可能に構成してもよい。

【００７０】また、上記の各具体例では、循環流体流路
を流動する流体として液体が用いられたが、この発明は
これに限定されることはなく、気体や気相と液相との間
で相変化する流体を用いてもよい。

【００７１】さらに、上記の各具体例では、機能素子と
してＣＰＵが用いられたが、この発明はこれに限定され
ることはなく、メモリ等の他の機能素子の冷却にも利用
することができる。

【００７２】そして、上記の各具体例では、コンピュー
タとしてノートブック型パソコンが用いられたが、この
発明はこれに限定されることはなく、デスクトップ型パ
ソコンやサーバ、ワークステーション等にも適用するこ
とができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、冷却装置の駆動部がコンピュータ本体
とそのコンピュータ本体と電気的に接続されている外部
機器とは別体で、もしくは着脱可能に設けられ、その駆
動部とコンピュータ本体との間に流体流路が設けられる
とともに、冷却流体がその流体流路を流動することによ
って、機能素子から発生する熱が冷却流体に熱伝達し、
コンピュータ本体の外部に輸送される。その結果、機能
素子を効率よく冷却することができる。また、コンピュ
ータ本体に設ける冷却装置を減少させることができ、コ
ンピュータ本体の小型化・軽量化を図ることができる。
さらに、携帯性を有するコンピュータでは、外部電源に
よる作動時のように機能素子からの発熱量が増大する場
合にこの冷却装置を用いることによって、発熱量が増大
しても機能素子を充分冷却することができる。換言すれ
ば、コンピュータの作動状況に応じて機能素子に対する
最適な冷却性能を得ることができる。

【００７４】また、請求項２に記載した発明によれば、
冷却装置の駆動部がコンピュータ本体に電気的に接続さ
れている外部機器に併設され、その駆動部とコンピュー
タ本体との間に流体流路が設けられるとともに、冷却流
体がその流体流路を流動することによって、機能素子か
ら発生する熱が冷却流体に熱伝達し、コンピュータ本体
の外部に輸送される。その結果、機能素子を効率よく冷
却することができる。また、冷却装置がコンピュータ本
体から別体で、もしくは着脱可能に設けられていること
によって、コンピュータ本体に設ける冷却装置を減少さ
せることができ、コンピュータ本体の小型化・軽量化を
図ることができる。また、携帯性を有するコンピュータ
では、外部電源による作動時のように機能素子からの発
熱量が増大する場合にこの冷却装置を用いることによっ
て、発熱量が増大しても機能素子を充分冷却することが
できる。換言すれば、コンピュータの作動状況に応じて
機能素子に対する最適な冷却性能を得ることができる。

【００７５】さらに、請求項３に記載した発明によれ
ば、流体流路が線状流体流路に形成され、冷却流体が駆
動部からコンピュータ本体に流動することによって、駆
動部から冷却流体がコンピュータ本体に供給される。そ
して、その冷却流体が機能素子から発生する熱を運び去
ることによって、機能素子を冷却することができる。

【００７６】そして、請求項４に記載した発明によれ
ば、流体流路が循環流体流路に形成され、冷却流体が駆
動部とコンピュータ本体とを循環することによって、駆
動部から冷却流体がコンピュータ本体に供給され、その
冷却流体が機能素子から発生する熱を受熱し、その熱を
駆動部側に輸送することができる。つまり、機能素子か
ら熱を運び去ることができるので、機能素子を冷却する
ことができる。また、冷却流体が循環流体流路を循環す
るので、コンピュータ外部に存在する空気等へは排出で
きない比熱の大きな気体を冷却流体に使用することがで
き、冷却能力を向上させることができる。

【００７７】また、請求項５に記載した発明によれば、
冷却流体に気体が用いられることによって、機能素子か
ら発生する熱が冷却流体の顕熱として熱輸送される。そ
の結果、機能素子を効率よく冷却することができる。

【００７８】さらに、請求項６に記載した発明によれ
ば、冷却流体に液体が用いられることによって、機能素
子から発生する熱が冷却流体の顕熱として熱輸送され
る。その結果、機能素子を効率よく冷却することができ
る。

【００７９】そして、請求項７に記載した発明によれ
ば、冷却流体に液体と気体との間で相変化する流体が用
いられていることによって、機能素子から発生する熱を
冷却流体の顕熱としてのみならず、冷却流体の潜熱とし
ても熱輸送することができるので、機能素子をさらに効
率よく冷却することができる。

【００８０】また、請求項８に記載した発明によれば、
流体圧縮手段により気体である冷却流体がコンピュータ
の外部において圧縮されることによって冷却流体の温度
が上昇する。そして、流体放熱手段によりその圧縮され
た冷却流体が流体流路を流動する間に放熱されることに
よって、冷却流体の温度が流体流路の外側近傍の温度と
同じになるまで下降する。さらに、冷却風発生手段によ
り冷却流体がコンピュータ本体内部において膨張するこ
とによって、冷却流体の温度が急速に下降し、低温の冷
却風が発生する。そして、機能素子冷却手段により冷却
風に機能素子から発生する熱が熱伝達される。つまり、
低温の冷却風に熱が伝達されるので、機能素子から発生
する熱を冷却風に充分熱伝達させることができ、機能素
子を充分に冷却することができる。

【００８１】さらに、請求項９に記載した発明によれ
ば、流体流路がコンピュータと外部機器とを接続するケ
ーブルに併設されていることによって、コンピュータと
外部機器とを接続するケーブルの本数が減少し、ケーブ
ルの接続を簡素化することができる。

【００８２】そして、請求項１０に記載した発明によれ
ば、ヒートパイプの一端部がコンピュータ本体と外部機
器との少なくとも一方に着脱可能に設けられるととも
に、ヒートパイプの他端部が機能素子と熱伝達可能に設
けられていることによって、機能素子から発生する熱を
ヒートパイプにより、つまりヒートパイプの内部に封入
されている作動流体の相変化により、作動流体の顕熱の
みならず潜熱としても熱輸送することができる。その結
果、機能素子を効率よく冷却することができる。

【００８３】また、請求項１１に記載した発明によれ
ば、ヒートパイプの一端部が外部機器に併設されている
とともに、ヒートパイプの他端部が機能素子と熱伝達可
能に設けられていることによって、機能素子から発生す
る熱をヒートパイプにより、つまりヒートパイプの内部
に封入されている作動流体の相変化により、作動流体の
顕熱のみならず潜熱としても熱輸送することができる。
その結果、機能素子を効率よく冷却することができる。

【００８４】さらに、請求項１２に記載した発明によれ
ば、流体流路がコンピュータと外部機器とを接続するケ
ーブルに併設されていることによって、コンピュータと
外部機器とを接続するケーブルの本数が減少し、ケーブ
ルの接続を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のノートブック型パソコンの冷却装
置の一例を示す斜視図である。

【図２】 複合ケーブルの断面図である。

【図３】 複合ケーブルの一端部に形成された気孔を示
す正面図である。

【図４】 アダプタの断面図である。

【図５】 この発明のノートブック型パソコンの冷却装
置の他の一例を示す斜視図である。

【図６】 冷却部材の正面断面図である。

【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【図８】 複合ケーブルの断面図である。

【図９】 アダプタの断面図である。

【図１０】 この発明のノートブック型パソコンの冷却
装置のさらに他の一例を示す斜視図である。

【図１１】 アダプタの断面図である。

【符号の説明】

１…ノートブック型パソコン、 ２…本体部、 ６…筐
体、 ９…中央処理装置（ＣＰＵ）、 １１…冷却ファ
ン、 １２…受熱部材、 １３，３３，６８…平板フィ
ン、 １４…受熱部材内液流管、 １７，４２，６３…
複合ケーブル、２０，２１…液流路、 ２４，４９，６
７…アダプタ、 ２８…ポンプ、 ２９…冷却流体、
３０…アダプタ内液流管、 ３２…フィン部、 ４４…
気流路、 ４７…圧縮空気、 ４８…気孔、 ５０…空
気圧縮装置、 ５２…気流管、５３…空気、 ５４…コ
ンプレッサ、 ６４…ヒートパイプ、 ６６…加熱部、
７０…放熱部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 江口 勝夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 タン ニューエン 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 Ｆターム(参考） 3L044 AA04 BA06 CA13 DA01 EA03 5E322 AA01 AA05 AA11 BA01 BA05 BB01 BB03 BB10 DA01 DB01 DB06 DB10 FA01 FA02 5F036 AA01 BA03 BA05 BA07 BA10 BA23 BB03 BB35 BB43 BB53 BB56 BB60 BC01 BD01 BE01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ本体の内部に発熱源となる
   機能素子が設けられたコンピュータの冷却装置におい
   て、 前記コンピュータ本体および該コンピュータ本体に対し
   て電気的に接続される外部機器とは別体に構成され、も
   しくはこれらコンピュータ本体と外部機器との少なくと
   もいずれか一方に着脱可能な駆動部と、該駆動部と前記
   コンピュータ本体との間に形成される流体流路とを備
   え、前記駆動部で発生させた冷却流体の流動によって前
   記機能素子から発生した熱をコンピュータ本体の外部に
   輸送させるように構成されていることを特徴とするコン
   ピュータの冷却装置。
2. 【請求項２】 コンピュータ本体の内部に発熱源となる
   機能素子が設けられたコンピュータの冷却装置におい
   て、 前記コンピュータ本体とは別体でかつコンピュータ本体
   に対して電気的に接続される外部機器に併設された駆動
   部と、該駆動部と前記コンピュータ本体との間に形成さ
   れる流体流路とを備え、前記駆動部で発生させた冷却流
   体の流動によって前記機能素子から発生した熱をコンピ
   ュータ本体の外部に輸送させるように構成されているこ
   とを特徴とするコンピュータの冷却装置。
3. 【請求項３】 前記流体流路が線状流体流路に形成さ
   れ、前記冷却流体が該線状流体流路を介して前記駆動部
   から前記コンピュータ本体へ流動することを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載のコンピュータの冷却装
   置。
4. 【請求項４】 前記流体流路が循環流体流路に形成さ
   れ、前記冷却流体が該循環流体流路を介して前記駆動部
   と前記コンピュータ本体との間で循環することを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載のコンピュータの冷
   却装置。
5. 【請求項５】 前記冷却流体が、気体であることを特徴
   とする請求項３または請求項４に記載のコンピュータの
   冷却装置。
6. 【請求項６】 前記冷却流体が、液体であることを特徴
   とする請求項４に記載のコンピュータの冷却装置。
7. 【請求項７】 前記冷却流体が、液相と気相との間で相
   変化する流体によって構成されていることを特徴とする
   請求項４に記載のコンピュータの冷却装置。
8. 【請求項８】 前記駆動部が、前記冷却流体を圧縮する
   流体圧縮手段と、圧縮された前記冷却流体を前記流体流
   路に一方向に流動させ、もしくは循環させる流体流動手
   段とを備え、また前記流体流路を流動する間に前記冷却
   流体から放熱させる流体放熱手段と、前記コンピュータ
   本体側において前記冷却流体を膨張させることにより低
   温化した冷却風を発生させる冷却風発生手段とが更に設
   けられていることを特徴とする請求項５に記載のコンピ
   ュータの冷却装置。
9. 【請求項９】 前記流体流路が、前記外部機器を前記コ
   ンピュータ本体に電気的に接続しているケーブルに併設
   されていることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のコンピュータの冷却装置。
10. 【請求項１０】 コンピュータ本体の内部に発熱源とな
    る機能素子が設けられたコンピュータの冷却装置におい
    て、 前記コンピュータ本体と該コンピュータ本体に対して電
    気的に接続される外部機器との少なくともいずれか一方
    に着脱可能にヒートパイプの一端部が設けられるととも
    に、該ヒートパイプの他端部が機能素子と熱伝達可能に
    設けられており、前記機能素子から発生した熱をコンピ
    ュータ本体の外部に輸送させるように構成されているこ
    とを特徴とするコンピュータの冷却装置。
11. 【請求項１１】 コンピュータ本体の内部に発熱源とな
    る機能素子が設けられたコンピュータの冷却装置におい
    て、 前記コンピュータ本体とは別体でかつコンピュータ本体
    に対して電気的に接続される外部機器にヒートパイプの
    一端部が併設されるとともに、該ヒートパイプの他端部
    が機能素子と熱伝達可能に設けられており、前記機能素
    子から発生した熱をコンピュータ本体の外部に輸送させ
    るように構成されていることを特徴とするコンピュータ
    の冷却装置。
12. 【請求項１２】 前記ヒートパイプが、前記外部機器を
    前記コンピュータ本体に電気的に接続しているケーブル
    に併設されていることを特徴とする請求項１０または請
    求項１１に記載のコンピュータの冷却装置。