JP2000022369A - 電子機器用放熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング外への放熱性能を優れたものにす
る。 【解決手段】 ノートブック型パーソナルコンピュータ
１に設けられ、かつそのハウジング３内に配されたＣＰ
Ｕ５から発せられる熱をハウジング３外に放熱する放熱
装置である。ハウジング３内に配置された水平板状ヒー
トパイプ７と、ヒートパイプ７の片面の一部分に取付け
られた放熱フィン20とを備えている。ヒートパイプ７
が、平らな上下壁８、９および上下壁８、９の周縁にま
たがる周壁10よりなるコンテナ11を有する。ハウジング
３の周壁における放熱フィン20の近傍に放熱用開口22を
形成し、放熱フィン20を放熱用開口22に臨まさせる。ハ
ウジング３内の空気を、放熱フィン20に通した後放熱用
開口22からハウジング３外に送り出すファン23を備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子機器、特に好
ましくは携帯型電子機器に用いられ、かつ電子機器のハ
ウジング内に配された電子部品から発せられる熱をハウ
ジング外に放熱する放熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ノートブック型パーソナルコ
ンピュータ、ラップトップ型パーソナルコンピュータま
たはその他の携帯型コンピュータデバイス等の携帯型電
子機器においては、その構成要素である中央演算処理装
置（ＣＰＵ）のような電子部品から発せられる熱をハウ
ジングの外部に放熱する必要がある。

【０００３】たとえば、ノートブック型パーソナルコン
ピュータは、一般的に、キーボードを有する薄型のハウ
ジングと、ハウジングに対して開閉自在に設けられたデ
ィスプレイ装置とを備えている。ハウジング内には、サ
ーキットボードと、サーキットボードに搭載されたＣＰ
Ｕとを備えている。

【０００４】上述したノートブック型パーソナルコンピ
ュータのＣＰＵからの放熱装置として、本出願人は、先
に、互いに圧着された２枚の金属板で形成され、かつ両
金属板間に所要パターンの中空状作動液封入部が形成さ
れるとともに作動液封入部内への作動液の封入によりヒ
ートパイプ部が設けられている水平状金属基板がハウジ
ング内に配置され、ヒートパイプ部が電子部品から発せ
られる熱を受ける受熱部を備えている装置を提案した
（特開平１０−１２２７７４号公報参照）。

【０００５】このような放熱装置では、ＣＰＵ等の発熱
電子部品が金属基板のヒートパイプ部の受熱部に接触さ
せられるようになっている。発熱電子部品から発せられ
た熱はヒートパイプ部の受熱部に伝わり、この熱により
ヒートパイプ部の受熱部に溜まっていた作動液が加熱さ
れて蒸発し、発生したガス状作動液がヒートパイプ部内
を受熱部から遠ざかるように流れ、金属基板を介してハ
ウジング内の空気に放熱する。そして、ハウジング内の
加熱された空気の有する熱は、キーボードを介してハウ
ジング外に放熱されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯型電子
機器の分野では、最近、多機能化や処理速度の高速化が
著しく、その結果ＣＰＵ等の発熱電子部品の出力が増大
し、発熱量が著しく増加している。そのため、上述した
従来の放熱装置では、ハウジング外部への放熱性能が十
分ではなくなってきている。

【０００７】この発明の目的は、上記問題を解決し、従
来の放熱装置に比べてハウジング外部への放熱性能が一
層優れた電子機器用放熱装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段と発明の効果】請求項１の
発明による電子機器用放熱装置は、電子機器に設けら
れ、かつ電子機器のハウジング内に配された電子部品か
ら発せられる熱をハウジング外に放熱する放熱装置であ
って、ハウジング内に配置された水平板状ヒートパイプ
と、ヒートパイプの片面の一部分に取付けられた放熱フ
ィンとを備えており、ヒートパイプが、平らな上下壁お
よび上下壁の周縁にまたがる周壁よりなるコンテナを有
し、ハウジングの周壁における放熱フィンの近傍に放熱
用開口が形成されて、放熱フィンが放熱用開口に臨まさ
れているものである。

【０００９】請求項１の発明による電子機器用放熱装置
においては、ＣＰＵ等の発熱電子部品は、ヒートパイプ
における放熱フィンが取付けられた部分から所定距離離
れた受熱部に接触させられる。発熱電子部品から発せら
れる熱は、ヒートパイプに伝わり、この熱によりヒート
パイプの電子部品が接触させられた受熱部に溜まってい
た作動液が加熱されて蒸発し、発生したガス状作動液が
ヒートパイプ内を受熱部から遠ざかるように流れ、ヒー
トパイプのコンテナ壁を介してハウジング内の空気に放
熱して再液化する。このとき、ヒートパイプが水平板状
であるから、ヒートパイプの全面から放熱する。ハウジ
ング内の加熱された空気の有する熱はキーボードを介し
てハウジング外の空気に放熱される。ヒートパイプの放
熱フィンが取付けられている部分に流れたガス状作動液
は、ヒートパイプのコンテナ壁および放熱フィンを介し
てハウジング内の空気に放熱して再液化する。そのた
め、ハウジング内の空気への伝熱面積が増大する。しか
も、放熱フィンは放熱用開口に臨んでいるので、この開
口を通して直接ハウジング外の空気に放熱する。その結
果、放熱フィンが取付けられた部分では、他の部分に比
較して放熱効率が良くなる。再液化した作動液は受熱部
に戻る。ヒートパイプの受熱部を除く部分にもともと溜
まっていた作動液は、受熱部に流れる。このような動作
を繰返し、電子部品から発せられる熱が放熱される。し
たがって、上述したハウジング内の空気にだけ放熱し、
さらにキーボードを介してハウジング外に放熱する従来
の放熱装置に比べて、放熱性能が向上する。また、ヒー
トパイプは水平板状であり、その上下両面は平坦面とな
っているので、発熱電子部品をヒートパイプの上下両面
のうちのいずれかの面における任意の位置に接触させる
ことができ、発熱電子部品のヒートパイプへの接触位置
の自由度が大きくなる。

【００１０】請求項２の発明による電子機器用放熱装置
は、請求項１の発明において、ハウジング内の空気を、
放熱フィンに通した後放熱用開口からハウジング外に送
り出すファンを備えているものである。この場合、ファ
ンを作動させると、ハウジング内の加熱された空気は、
放熱用開口を通ってハウジング外に送られるので、ハウ
ジング内に熱がこもらず、放熱性能が一層向上する。し
かも、空気が放熱フィンを通過するので、放熱フィンか
らの放熱効率が良くなる。

【００１１】請求項３の発明による電子機器用放熱装置
は、請求項１または２の発明において、ヒートパイプの
コンテナ内に、インナーフィンが配置されているもので
ある。この場合、ヒートパイプのコンテナにおける作動
液との伝熱面積が増大し、放熱効率が良くなる。

【００１２】請求項４の発明による電子機器用放熱装置
は、請求項１、２または３の発明において、ヒートパイ
プのコンテナが、上壁を形成する金属製上板と、下壁を
形成する金属製下板と、上下両板の周縁間に配置されて
上下両板に接合されかつ周壁を形成する金属製額縁状ス
ペーサとよりなるものである。

【００１３】請求項５の発明による電子機器用放熱装置
は、請求項１、２または３の発明において、ヒートパイ
プのコンテナが、上壁形成部を有する金属製板状上構成
部材および下壁形成部を有する金属製板状下構成部材に
より形成され、コンテナの周壁が、上構成部材の周縁に
下方隆起状に一体成形されて下構成部材にろう付された
下方突出壁および下構成部材の周縁に上方隆起状に一体
成形されて上構成部材にろう付された上方突出壁のうち
の少なくともいずれか一方よりなるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、
図２の左右を左右といい、同図の下側を前、これと反対
側を後というものとする。また、以下の説明において、
「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他に
アルミニウム合金を含むものとする。

【００１５】図１〜図３はこの発明による放熱装置を備
えたノートブック型パーソナルコンピュータの全体構成
を示し、図４および図５はその一部分を拡大して示す。

【００１６】図１〜図３において、ノートブック型パー
ソナルコンピュータ(1) は、キーボード(2) を有する薄
型のハウジング(3) と、ハウジング(3) に対して開閉自
在に設けられたディスプレイ装置(4) とを備えている。
そして、ハウジング(3) 内にＣＰＵ(5) を搭載したサー
キットボード(6) が配置されている。

【００１７】ハウジング(3) 内のキーボード(2) とサー
キットボード(6) との間の部分に、水平板状ヒートパイ
プ(7) がキーボード(2) に接触した状態で、あるいはキ
ーボード(2) との間に僅かな隙間をおいた状態で配置さ
れている。ヒートパイプ(7)は左右方向に長い長方形状
であり、キーボード(2) とほぼ同じ大きさである。ヒー
トパイプ(7) は、図４に示すように、平らな上下壁(8)
(9)および上下壁(8)(9)の周縁にまたがる周壁(10)より
なるコンテナ(11)を有している。コンテナ(11)は、上壁
(8) を形成するアルミニウム製上板(12)と、下壁(9) を
形成するアルミニウム製下板(13)と、上下両板(12)(13)
の周縁間に配置されて上下両板(12)(13)にろう付されか
つ周壁(10)を形成するアルミニウム製額縁状スペーサ(1
4)とよりなる。コンテナ(11)内には、アルミニウム製コ
ルゲート状フィンからなるインナーフィン(15)が配置さ
れている。インナーフィン(15)はその波頭部および波底
部が左右方向に伸びるように配されるとともに、上壁
(8) および下壁(9) にろう付されている。そして、イン
ナーフィン(15)により、コンテナ(11)内に左右方向に伸
びる複数の作動液封入部(16)が並列状に形成されてい
る。インナーフィン(15)の左右方向の長さは、コンテナ
(11)の左右方向の長さよりも短く、コンテナ(11)内の左
右両端部には、インナーフィン(15)の存在しない連通部
(17)が設けられている。この連通部(17)部は、全ての作
動液封入部(16)を通じさせるためのものである。ヒート
パイプ(7) の下面における中央部に、高熱伝導性エラス
トマー（図示略）を介してアルミニウム板(18)が取付け
られている。そして、ヒートパイプ(7) のアルミニウム
板(18)が取付けられた部分が、ＣＰＵ(5) から発せられ
る熱を受ける受熱部(19)となっている。

【００１８】ヒートパイプ(7) 下面の左端部における後
部にアルミニウム製コルゲートフィンからなる放熱フィ
ン(20)が取付けられている。図５に示すように、放熱フ
ィン(20)は、その波頭部および波底部が前後方向に伸び
るように配され、波頭部が高熱伝導性エラストマー（図
示略）を介して下壁(9) の下面に接触させられており、
下壁(9) に固着されたアルミニウム製カバー(21)により
ヒートパイプ(7) に取付けられている。なお、放熱フィ
ン(20)の波頭部が、下壁(9) の下面にろう付されていて
もよい。カバー(21)は前方から見て略Ｕ字状で、その前
後両端は開口している。カバー(21)の左右１対の垂直壁
(21a) の上端には左右方向外方に突出した屈曲部(21b)
が一体に形成され、この屈曲部(21b) が下壁(9) の下面
に、接着剤、溶接、ろう付等により固着されている。な
お、カバー(21)は機械的に下壁(9) に固着されていても
よい。また、放熱フィン(20)としては、ルーバ付きコル
ゲートフィンを用いてもよい。さらに、放熱フィン(20)
としては、コルゲートフィンに代えて、他の形式のフィ
ンを用いてもよい。

【００１９】ノートブック型パーソナルコンピュータ
(1) のハウジング(3) の後壁(3a)左端部に、放熱用開口
(22)が形成されており、放熱フィン(20)の後端部は放熱
用開口(22)に臨んでいる。また、ハウジング(3) 内にお
ける放熱用開口(22)と放熱フィン(20)との間の部分に、
回転軸線が前後方向を向いた軸流ファン(23)が配置さ
れ、ヒートパイプ(7) およびカバー(21)に取付けられて
いる。軸流ファン(23)のケーシング(23a) の吸込側開口
はカバー(21)内に連なっている。ハウジング(3) の左側
壁(3b)前端部に、吸気口(24)が形成されている。軸流フ
ァン(23)は、ハウジング(3) 内の空気を、放熱フィン(2
0)に通した後放熱用開口(22)からハウジング(3) の外部
に送り出すとともに、吸気口(24)からハウジング(3) 外
の空気を吸い込むためのものである。ハウジング(3) 内
の空気を、放熱フィン(20)に通した後放熱用開口(22)か
らハウジング(3) の外部に送り出すとともに、吸気口(2
4)からハウジング(3) 外の空気を吸い込むためのファン
としては、軸流ファンに代えて、他の形式のファンを用
いてもよい。

【００２０】上記のノートブック型パーソナルコンピュ
ータ(1) において、サーキットボード(6) の上面に搭載
されたＣＰＵ(5) は、ヒートパイプ(7) の下面のアルミ
ニウム板(18)に密接させられている。ＣＰＵ(5) から発
せられる熱は、アルミニウム板(18)、高熱伝導性エラス
トマーおよびコンテナ(11)の下壁(9) を介してヒートパ
イプ(7) の受熱部(19)内の作動液に伝わり、この熱によ
り加熱された作動液は、ここで蒸発し、ガス状作動液と
なる。ガス状作動液は、ヒートパイプ(7) 内を右端に向
かって流れ、コンテナ(11)の上壁(8) およびキーボード
(2) を介してハウジング(3) 外の空気に放熱するととも
に、下壁(9) を介してハウジング(3) 内の空気に放熱
し、再液化する。再液化した作動液は、逆流して受熱部
(19)に戻る。また、受熱部(19)で発生したガス状作動液
は、ヒートパイプ(7) 内を左端に向かって流れ、上壁
(8) およびキーボード(2) を介してハウジング(3) 外の
空気に放熱するとともに、下壁(9) および放熱フィン(2
0)を介してハウジング(3) 内の空気に放熱し、再液化す
る。再液化した作動液は受熱部(19)に戻る。また、もと
もとヒートパイプ(7) 部の受熱部(19)を除いた部分に溜
まっていた作動液は、受熱部(19)に流れる。このような
動作を繰返すことによって、ＣＰＵ(5) から発せられた
熱がハウジング(3) 内の空気に放熱される。このとき、
ファン(23)を作動させておき、ハウジング(3) 内の加熱
された空気を、放熱用開口(22)を通ってハウジング(3)
外に吐出するとともに、ハウジング(3) 外の空気を吸気
口(24)を通ってハウジング(3) 内に吸入するようにして
おく。すると、ハウジング(3) 内に熱がこもらず、しか
もハウジング(3) 外から吸入された低温の空気が放熱フ
ィン(20)を通過するので、放熱フィン(21)からの放熱効
率が良くなる。

【００２１】図６はヒートパイプ(7) のコンテナ(11)の
変形例を示す。

【００２２】図６において、コンテナ(11)は、上壁(8)
および周壁(10)を構成するアルミニウム製板状上構成部
材(30)と、下壁(9) および周壁(10)を構成するアルミニ
ウム製板状下構成部材(31)とにより形成されたものであ
る。上構成部材(30)は、上壁形成部(32)と、上壁形成部
(32)の周縁に下方隆起状に一体成形された下方突出壁(3
3)とよりなる。下方突出壁(33)の下端に外向きフランジ
(34)が一体に形成されている。下構成部材(31)は、下壁
形成部(35)と、下壁形成部(35)の周縁に上方隆起状に一
体成形された上方突出壁(36)とよりなる。上方突出壁(3
6)の上端に外向きフランジ(37)が一体に形成されてい
る。

【００２３】そして、上構成部材(30)の外向きフランジ
(34)と、下構成部材(31)の外向きフランジ(37)とが突き
合わせ状態でろう付されることにより、コンテナ(11)が
形成されている。

【００２４】上記の実施形態においては、ハウジング
(3) 内のキーボード(2) とサーキットボード(6) との間
の部分に水平板状ヒートパイプ(7) が配置され、サーキ
ットボボード(6) の上面に搭載されたＣＰＵ(5) がヒー
トパイプ(7) の下面に接触させられているが、ＣＰＵ
(5) がサーキットボード(6) の下面に搭載されている場
合は、ヒートパイプ(7) がサーキットボード(6) の下方
に配置され、ＣＰＵ(5) がヒートパイプ(7) の上面に接
触させられる。

【００２５】図７は、この発明による放熱装置の他の実
施形態を示す。

【００２６】図７において、カバー(21)の前端に連なっ
て吸気口(24)から吸い込まれたハウジング(3) 外の空気
を放熱フィン(20)に導くダクト(40)が設けられている。
ダクト(40)はカバー(21)と同じ断面形状であり、カバー
(21)の前端に連なって前方に伸びかつ左方に屈曲させら
れて、その先端が吸気口(24)に臨ませられている。その
他の構成は、図１〜図５に示す実施形態のものと同一で
あり、同一部分には同一の符号を付してある。

【００２７】この実施形態の場合、ファン(23)を作動さ
せると、ハウジング(3) 外の低温の空気が吸気口(24)か
ら吸い込まれ、この低温の空気がダクト(40)を通って放
熱フィン(20)に導かれ、放熱フィン(20)から放熱された
熱により加熱された空気が放熱用開口(22)からハウジン
グ(3) 外に吐出される。したがって、ヒートパイプ(7)
内を左端部に向かって流れたガス状作動液からの放熱フ
ィン(20)を介しての放熱性能が優れたものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の放熱装置を備えたノート
ブック型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。

【図２】この発明の実施形態の放熱装置を備えたノート
ブック型パーソナルコンピュータを示す水平断面図であ
る。

【図３】図２のIII−III線拡大断面図である。

【図４】図２のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】ヒートパイプのコンテナの変形例を示す図５相
当の断面図である。

【図７】この発明の他の実施形態の放熱装置を備えたノ
ートブック型パーソナルコンピュータを示す一部切欠き
部分水平断面図である。

【符号の説明】

(1)：ノートブック型パーソナルコンピュータ（電子機
器） (3)：ハウジング (5)：ＣＰＵ（電子部品） (7)：ヒートパイプ (8)：上壁 (9)：下壁 (10)：周壁 (11)：コンテナ (12)：上板 (13)：下板 (14)：スペーサ (15)：インナーフィン (20)：放熱フィン (22)：放熱用開口 (23)：ファン (30)：上構成部材 (31)：下構成部材 (32)：上壁形成部 (33)：下方突出壁 (35)：下壁形成部 (36)：上方突出壁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器に設けられ、かつ電子機器のハ
   ウジング内に配された電子部品から発せられる熱をハウ
   ジング外に放熱する放熱装置であって、 ハウジング内に配置された水平板状ヒートパイプと、ヒ
   ートパイプの片面の一部分に取付けられた放熱フィンと
   を備えており、ヒートパイプが、平らな上下壁および上
   下壁の周縁にまたがる周壁よりなるコンテナを有し、ハ
   ウジングの周壁における放熱フィンの近傍に放熱用開口
   が形成されて、放熱フィンが放熱用開口に臨まされてい
   る電子機器用放熱器。
2. 【請求項２】 ハウジング内の空気を、放熱フィンに通
   した後放熱用開口からハウジング外に送り出すファンを
   備えている請求項１記載の電子機器用放熱器。
3. 【請求項３】 ヒートパイプのコンテナ内に、インナー
   フィンが配置されている請求項１または２記載の電子機
   器用放熱装置。
4. 【請求項４】 ヒートパイプのコンテナが、上壁を形成
   する金属製上板と、下壁を形成する金属製下板と、上下
   両板の周縁間に配置されて上下両板に接合されかつ周壁
   を形成する金属製額縁状スペーサとよりなる請求項１、
   ２または３記載の電子機器用放熱装置。
5. 【請求項５】 ヒートパイプのコンテナが、上壁形成部
   を有する金属製板状上構成部材および下壁形成部を有す
   る金属製板状下構成部材により形成され、コンテナの周
   壁が、上構成部材の周縁に下方隆起状に一体成形されて
   下構成部材に接合された下方突出壁および下構成部材の
   周縁に上方隆起状に一体成形されて上構成部材に接合さ
   れた上方突出壁のうちの少なくともいずれか一方よりな
   る請求項１、２または３記載の電子機器用放熱装置。