JP2000214958A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、発熱体の冷却性能を充分に確保しつ
つ、この発熱体以外の冷却も行えるとともに、筐体内部
の通気性を高めて発熱体の雰囲気温度の上昇を防止でき
る冷却装置の提供を目的とする。 【解決手段】電子機器は、筐体4と；この筐体の内部に
設置され、ＭＰＵ35に熱的に接続された受熱部48と、こ
の受熱部に連続して形成された熱交換部49とを有するヒ
ートシンク46と；偏平モータ57aを有するファン制御用
基板57と、偏平モータにより回転されるファン58とを有
し、このファンがファン制御用基板と熱交換部との間に
位置するようにヒートシンクに設けられたファンユニッ
ト47と；を備えている。ファン制御用基板は、ファンを
挟んで熱交換部と対向する吸込口63a,63b,63cを有し、
ヒートシンクは、ファンの径方向外側において互いに異
なる方向に向けて開口された複数の送風口65,66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】本発明は、ポータブルコンピ
ュータのような電子機器に係り、特にその筐体の内部に
収容された発熱体を強制的に冷却するための構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ブック形のポータブルコンピュー
タや移動体情報機器に代表される携帯形の電子機器は、
文字、音声および画像のような多用のマルチメディア情
報を処理するため、ＭＰＵ：microprocessing unitの処
理速度の高速化や多機能化が推し進められている。この
種のＭＰＵは、高集積化や高性能化に伴って消費電力が
増加の一途を辿り、動作中の発熱量もこれに比例して急
速に増大する傾向にある。

【０００３】そのため、発熱量の大きなＭＰＵをポータ
ブルコンピュータの筐体内に収容するに当っては、この
筐体の内部でのＭＰＵの放熱性を高める必要があり、そ
れ故、電動式のファンやヒートシンクのような専用の冷
却装置が必要不可欠な存在となりつつある。

【０００４】一方、ポータブルコンピュータのような携
帯形の電子機器は、携帯性に優れることがその商品価値
を高める大きな要素となっている。そのため、最近では
ポータブルコンピュータに対する薄型化・軽量化の要求
が強まっており、これに伴い筐体内に収容される冷却装
置にしても、薄型化が強く求められている。

【０００５】この薄型化に対応し得る冷却装置として、
従来、ヒートシンクと電動式のファンとを一体化したも
のが知られている。この冷却装置のヒートシンクは、Ｍ
ＰＵの熱を受ける受熱部と、この受熱部に連なる熱交換
部とを備えている。受熱部と熱交換部とは、筐体の底壁
に沿うように互いに並べて配置されており、この熱交換
部に電動式のファンが横置きの姿勢で設置されている。
そして、これら受熱部と熱交換部とは、ヒートパイプを
介して熱的に接続されている。

【０００６】この冷却装置によると、ヒートシンクの熱
交換部にファンを介して冷却用空気が直接吹き付けられ
るので、この熱交換部の冷却が促進される。そのため、
ヒートパイプを介して受熱部から熱交換部に導かれたＭ
ＰＵの熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出す
ることができる。

【０００７】ところで、上記従来の冷却装置は、冷却用
空気が排出される排出口を有している。この排出口は、
上記受熱部とはファンを挟んだ反対側において、筐体の
側壁あるいは後壁に開口された排気口に直接連なってい
る。そのため、ＭＰＵを冷却した冷却用空気は、その大
部分が筐体の排気口に導かれ、この排気口から筐体の外
方に放出されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この従来の冷却装置に
よると、ファンから送風される冷却用空気は、ヒートシ
ンクの熱交換部を集中的に冷却した後、筐体の外方に放
出されるために、筐体の内部のＭＰＵの冷却にしか寄与
しないことになる。

【０００９】しかしながら、ポータブルコンピュータの
筐体の内部には、ＭＰＵ以外にも電源回路ユニットある
いはメモリのような発熱を伴う各種の回路部品が存在す
るので、これら回路部品からの輻射熱によって筐体の内
部温度が上昇してしまう。そのため、ＭＰＵの雰囲気温
度が高くなり、このＭＰＵの動作環境に悪影響を及ぼす
とともに、ＭＰＵの温度上昇に伴ってファンが頻繁に作
動するといった問題が生じてくる。

【００１０】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、発熱体の冷却性能を充分に確保しつつ、
この発熱体以外の冷却も行え、しかも、筐体内部の通気
性を高めて筐体の内部温度を均等化することができ、発
熱体の雰囲気温度の上昇を防止できる電子機器を得るこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る本発明の電子機器は、筐体と；この
筐体の内部に設置され、発熱体に熱的に接続された受熱
部と、この受熱部に連続して形成された熱交換部とを有
するヒートシンクと；駆動部を有する支持体と、上記駆
動部により回転されるファンとを有し、このファンが上
記支持体と上記熱交換部との間に位置するように上記ヒ
ートシンクに設けられたファンユニットと；を備えてい
る。そして、上記ファンユニットの支持体は、上記ファ
ンを挟んで熱交換部と対向する吸込口を有するととも
に、上記ヒートシンクは、上記ファンの径方向外側にお
いて互いに異なる方向に向けて開口された複数の送風口
を備えていることを特徴としている。

【００１２】このような構成によると、発熱体で発生し
た熱は、ヒートシンクの受熱部に伝えられるとともに、
この受熱部から熱交換部への熱伝導によりヒートシンク
全体に拡散される。そして、ファンが回転駆動される
と、吸込口から吸い込まれた冷却用空気は、駆動部や支
持体に遮られることなく直接熱交換部に導かれ、この熱
交換部が強制的に冷却される。そのため、熱交換部に伝
えられた発熱体の熱は、冷却用空気の流れに乗じて速や
かに放出されることになり、この発熱体の冷却効率を高
めることができる。

【００１３】しかも、ヒートシンクは、複数の送風口を
有するので、熱交換部に導かれた冷却用空気は、ファン
の外周から異なる方向に排出される。したがって、送風
口の少なくとも一つを筐体の内部に向けて開口させれ
ば、上記冷却用空気の流れを上記発熱体以外の発熱を伴
う部品の冷却に利用することができる。

【００１４】それとともに、送風口からの冷却用空気が
筐体の内部に排出されるので、この筐体の内部に積極的
に空気流を形成することができ、その分、筐体の内部の
通気性を高めることができる。このため、筐体の内部の
特定箇所に熱溜りが生じることもなく、この筐体の内部
温度を均一化することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下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もとづいて説明す
る。

【００１６】図１および図２は、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。このポータブル
コンピュータ１は、コンピュータ本体２と、このコンピ
ュータ本体２に支持されたディスプレイユニット３とを
備えている。

【００１７】コンピュータ本体２は、箱状の筐体４を有
している。筐体４は、底壁５と、底壁５の周縁から上向
きに延びる前壁６、左右の側壁７ａ，７ｂおよび図示し
ない後壁と、これら前壁６、側壁７ａ，７ｂおよび後壁
に連なる上壁８とを有している。そして、この筐体４の
厚み寸法は２０ｍｍ程度に定められており、従来一般的
なポータブルコンピュータに比べて薄型化が強化されて
いる。

【００１８】この筐体４は、底壁５を有するベース１０
と、上壁８を有するトップカバー１１とに分割されてい
る。ベース１０は、マグネシウム合金のような熱伝導性
を有する金属材料にて構成されている。トップカバー１
１は、合成樹脂材料にて構成され、上記ベース１０に取
り外し可能に被せられている。

【００１９】筐体４の上壁８は、パームレスト１２とキ
ーボード装着口１３とを有している。パームレスト１２
は、上壁８の前半部において筐体４の幅方向に延びてい
る。キーボード装着口１３は、パームレスト１２の後端
部に連続して配置されており、このキーボード装着口１
３にキーボード１４が配置されている。

【００２０】図３に示すように、キーボード１４は、キ
ーボードベース１５と、多数のキー１６とを備えてい
る。キーボードベース１５は、キーボード装着口１３に
きっちりと嵌まり込むような長方形の板状をなしてお
り、このキーボードベース１５の上面にキー１６が配置
されている。

【００２１】筐体４の上壁８は、上向きに突出する凸部
１７を有している。凸部１７は、筐体４の後端部におい
て、この筐体４の幅方向に延びている。この凸部１７
は、一対のディスプレイ支持部１８ａ，１８ｂを有して
いる。これらディスプレイ支持部１８ａ，１８ｂは、凸
部１７の前方、上方および後方に連続して開放するよう
な凹所にて構成され、筐体４の幅方向に互いに離間して
配置されている。

【００２２】ディスプレイユニット３は、箱状のディス
プレイハウジング２０と、このディスプレイハウジング
２０の内部に収容されたフラットな液晶ディスプレイモ
ジュール２１とを備えている。ディスプレイハウジング
２０は、表示用の開口部２２が形成された前面を有し、
この開口部２２を通じて液晶ディスプレイモジュール２
１の表示画面２３がディスプレイハウジング２０の外方
に露出されている。

【００２３】ディスプレイハウジング２０は、一対の脚
部２５ａ，２５ｂを有している。脚部２５ａ，２５ｂ
は、筐体４のディスプレイ支持部１８ａ，１８ｂに導か
れているとともに、図示しないヒンジ装置を介して筐体
４に回動可能に連結されている。このため、ディスプレ
イユニット３は、パームレスト１２およびキーボード１
４を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレ
スト１２、キーボード１４および表示画面２３を露出さ
せる開き位置とに亘って選択的に回動し得るようになっ
ている。

【００２４】図５に示すように、筐体４は、ＰＣカード
２７を収容するカード収容部２８と、ハードディスク駆
動装置２９を収容する機器収容部３０と、回路基板３１
を収容する基板収容部３２とを備えている。

【００２５】カード収容部２８、機器収容部３０および
基板収容部３２は、底壁５に沿う同一平面上に並べて配
置されている。カード収容部２８および機器収容部３０
は、パームレスト１２の下方において、筐体４の幅方向
に並べて配置されている。基板収容部３２は、キーボー
ド１４の下方に位置されている。そして、基板収容部３
２とカード収容部２８および機器収容部３０とは、筐体
４の底壁５から上向きに突出する仕切り壁３３を介して
仕切られており、この仕切り壁３３は筐体４の幅方向に
沿って延びている。

【００２６】回路基板３１は、筐体４の底壁５にねじ止
めすることで、この底壁５と平行に配置されている。回
路基板３１は、底壁５と向かい合う裏面３１ａと、キー
ボード１４と向かい合う表面３１ｂとを有している。そ
して、図３、図９および図１０に示すように、回路基板
３１の裏面３１ａの左端部には、発熱体としてのＭＰ
Ｕ：microprocessing unit３５が実装されている。この
ＭＰＵ３５は、キーボード１４の下方において、筐体４
の左側の側壁７ａに隣接されている。

【００２７】ＭＰＵ３５は、配線基板３６と、この配線
基板３６上にフリップチップ接続されたＩＣチップ３７
とを有するＢＧＡ形の半導体パッケージにて構成され、
このＩＣチップ３７が回路基板３１の裏面３１ａに露出
されている。そして、このＩＣチップ３７は、文字、音
声および画像のような多用なマルチメディア情報を処理
するため、動作中の消費電力が大きくなっており、それ
に伴いＩＣチップ３７の発熱量も冷却を必要とする程に
大きなものとなっている。

【００２８】回路基板３１の裏面３１ａには、電源回路
部３８が配置されている。この電源回路部３８は、動作
中に発熱を伴う複数の回路部品３９を有し、これら回路
部品３９は、ＭＰＵ３５の直後に位置されている。

【００２９】また、回路基板３１の裏面３１ａおよび表
面３１ｂには、メモリを構成する複数の半導体パッケー
ジ４０が実装されている。これら半導体パッケージ４０
は、動作中に発熱を伴うとともに、上記ＭＰＵ３５の右
側に位置されている。

【００３０】図３および図４に示すように、筐体４の内
部には、ＭＰＵ３５を強制的に冷却するための冷却装置
４５が収容されている。冷却装置４５は、ヒートシンク
４６と、このヒートシンク４６と一体化された電動式の
ファンユニット４７とを備えている。

【００３１】ヒートシンク４６は、アルミニウム合金あ
るいは銅系合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて
構成され、図６および図７に最も良く示されるように、
上記筐体４の奥行き方向に延びる長方形の板状をなして
いる。

【００３２】ヒートシンク４６は、受熱部４８と、この
受熱部４８に連続して形成された熱交換部４９とを有し
ている。これら受熱部４８と熱交換部４９とは、筐体４
の底壁５および左側の側壁７ａに沿うように互いに前後
に並べて配置されている。受熱部４８は、キーボード１
４の下方において回路基板３１と底壁５との間に入り込
んでいる。熱交換部４９は、パームレスト１２とキーボ
ード１４との境界部分の下方に位置され、上記回路基板
３６に形成した切り欠き５０と向かい合っている。そし
て、このヒートシンク４６は、筐体４の底壁５にねじ止
めされている。

【００３３】図９に示すように、受熱部４８は、ＭＰＵ
３５と向かい合う表面４８ａを有している。この表面４
８ａには、座部５１が形成されており、この座部５１
は、表面４８ａから僅かに突出された受熱面５２を含ん
でいる。この受熱面５２は、熱伝導性のグリス（図示せ
ず）を介して上記発熱するＩＣチップ３７に熱的に接続
されている。

【００３４】熱交換部４９は、導風用の平滑なガイド面
５４と、ファン支持部５５とを有している。ガイド面５
４は、受熱部４８の表面４８ａに連なるとともに、この
表面４８ａと同一平面上に位置されている。

【００３５】ファン支持部５５は、ガイド面５４の外周
部から上向きに延びる第１ないし第３の支持壁５６ａ，
５６ｂ，５６ｃを有している。第１の支持壁５６ａは、
筐体４の左側の側壁７ａに沿って配置されている。第２
の支持壁５６ｂは、第１の支持壁５６ａとはガイド面５
４を挟んだ反対側において、この第１の支持壁５６ａと
向かい合っている。第３の支持壁５６ｃは、受熱部４８
とはガイド面５４を挟んだ反対側において第１および第
２の支持壁５６ａ，５６ｂの間に跨っている。このた
め、第１ないし第３の支持壁５６ａ，５６ｂ，５６ｃ
は、ガイド面５４を取り囲むように配置されている。

【００３６】上記ファンユニット４７は、ヒートシンク
４６の熱交換部４９に配置されている。ファンユニット
４７は、支持体としてのファン制御用基板５７と、ファ
ン５８とを備えている。ファン制御用基板５７は、第１
ないし第３の支持壁５６ａ，５６ｂ，５６ｃの先端部に
取り付けられて、上記回路基板３１に形成した切り欠き
５０の部分に収められている。ファン制御用基板５７
は、上記ガイド面５４と向かい合う下面を有し、この下
面に偏平モータ５７ａが支持されている。そして、ファ
ン５８は、偏平モータ５７ａの駆動軸５７ｂに連結さ
れ、この偏平モータ５７ａによって回転駆動されるよう
になっている。

【００３７】ファン５８は、駆動軸５７ｂの回転中心を
通る回転軸線Ｏ1を有し、この回転軸線Ｏ1をガイド面５
４と略直交させた横置きの姿勢でファン制御用基板５７
とガイド面５４との間に収められている。

【００３８】したがって、ファン５８は、パームレスト
１２とキーボード１４との境界部分の下方に位置されて
おり、筐体４を平面的に見た場合に、ファン５８がパー
ムレスト１２とＭＰＵ３５との間に入り込んでいる。こ
の結果、発熱するＭＰＵ３５がパームレスト１２よりも
後方に遠ざけられており、このＭＰＵ３５の熱がパーム
レスト１２に伝わり難くなっている。

【００３９】ファン制御用基板５７は、リード線６１を
介して回路基板３１に電気的に接続されている。そのた
め、ファン制御用基板５７上の偏平モータ５７ａは、Ｍ
ＰＵ３５の温度が予め決められた値に達した時に駆動さ
れ、これによりファン５８が図５や図６に矢印で示す時
計回り方向に回転駆動されるようになっている。

【００４０】ファン制御用基板５７は、三つに分割され
た第１ないし第３の吸込口６３ａ，６３ｂ，６３ｃを有
している。これら第１ないし第３の吸込口６３ａ，６３
ｂ，６３ｃは、偏平モータ５７ａの周囲において、ファ
ン５８の回転方向に間隔を存して配置されている。第１
ないし第３の吸込口６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、ファン
５８の回転方向に沿う長孔状をなしており、その第２の
吸い込み口６３ｂがパームレスト１２の後端部の真下に
位置されている。そして、このパームレスト１２の後端
部には、第２の吸い込み口６３ｂと向かい合う複数の吸
気孔６４が形成されている。

【００４１】また、筐体４の左側の側壁７ａには、補助
吸気孔６７が形成されている。補助吸気孔６７は、筐体
４の内部に連なるとともに、ファン制御用基板５７とパ
ームレスト１２との間の隙間を通して第１ないし第３の
吸込口６３ａ，６３ｂ，６３ｃに連なっている。そのた
め、ディスプレイユニット３を閉じ位置に回動させた時
のように、このディスプレイユニット３によって吸気孔
６４が閉じられた状態となっても、補助吸気孔６７を通
じて筐体４の外方の冷たい空気がファン５９に吸入され
るようになっている。

【００４２】図３、図６および図９に示すように、ファ
ン制御用基板５７は、熱交換部４９のガイド面５４やフ
ァン支持部５５の第１および第２の支持壁５６ａ，５６
ｂと協働して第１の送風口６５を構成している。第１の
送風口６５は、ファン５８の径方向に沿う外側において
上記受熱部４８に向けて開口されている。この第１の送
風口６５は、ファン５８の直径と同等の開口幅を有する
長方形状をなしており、上記筐体４の内部において、こ
の筐体４の後方を指向している。

【００４３】第２の支持壁５６ｂは、第１の送風口６５
と隣り合っており、この第２の支持壁５６ｂには、第２
の送風口６６が形成されている。第２の送風口６６は、
第２の支持壁５６ｂ上において、第１の送風口６５の方
向にずれており、この第２の送風口６６の開口面積は、
第１の送風口６５の開口面積よりも小さく設定されてい
る。そして、第２の送風口６６は、上記筐体４の内部に
おいて、筐体４の右側に向けて開口されているととも
に、上記動作中に発熱を伴う半導体パッケージ４０と向
かい合っている。

【００４４】図６に示すように、第２の送風口６６は、
第１の送風口６５に対しファン５８の回転方向に沿う後
方側に位置されている。この場合、三つに分割された第
１ないし第３の吸込口６３ａ，６３ｂ，６３ｃのうち、
第１の吸込口６３ａは、第２の送風口６５の上方に位置
されているので、この第１の吸込口６３ａから吸い込ま
れた冷却用空気の一部が第２の送風口６５を通じて筐体
４の内部に排出される。また、残りの第２および第３の
吸込口６３ｂ，６３ｃは、第１の送風口６５よりもファ
ン５８の回転方向に沿う前側に位置するので、これら第
２および第３の吸込口６３ｂ，６３ｃから吸い込まれた
冷却用空気の大部分は、第１の送風口６４を通じて受熱
部４８に向けて送風される。

【００４５】ヒートシンク４６の受熱部４８の表面４８
ａには、複数の第１および第２の放熱フィン６８，６９
が突設されている。第１の放熱フィン６８は、上記第１
の送風口６５に臨んでおり、この第１の送風口６５から
送風される冷却用空気の送風経路上に位置されている。

【００４６】図３に最も良く示されるように、第１の放
熱フィン６８の先端は、第１の送風口６５と座部５１と
の間において、回路基板３１の裏面３１ａと向かい合っ
ている。この際、第１の送風口６５の開口高さをＨ1、
回路基板３１の裏面３１ａと第１の放熱フィン６８の先
端との間の隙間寸法をＨ2、受熱部４８の表面４８ａと
ＭＰＵ３５の配線基板３６との間の隙間寸法をＨ3とし
た時、これらＨ1、Ｈ2およびＨ3は、 Ｈ1＞Ｈ2、Ｈ1＞Ｈ3 の関係を満足するように定められている。

【００４７】このため、第１の送風口６５から送風され
る冷却用空気は、回路基板３１と第１の放熱フィン６８
の先端との間、および配線基板３６と受熱部４８の受熱
面４８ａとの間を通過する過程において、その流れが強
制的に絞られる。したがって、第１の送風口６５からＭ
ＰＵ３５に向けて送風される冷却用空気の流速が高めら
れ、その分、冷却用空気によるＭＰＵ３５の放熱効果が
増大するようになっている。

【００４８】第２の放熱フィン６９は、筐体４の左側の
側壁７ａに沿う受熱部４８の一側部において、筐体４の
奥行き方向に間隔を存して一列に並べて配置されてい
る。この筐体４の左側の側壁７ａには、筐体４の内部に
連なる排気口７１が形成されている。排気口７１は、ヒ
ートシンク４６の受熱部４８に隣接されており、この排
気口７１の開口部分に受熱部４８の第２の放熱フィン６
９が位置されている。そのため、第２の放熱フィン６９
は、排気口７１から筐体４内への異物の侵入を防止する
ガードとしての機能も兼ね備えている。

【００４９】また、図９に最も良く示されるように、排
気口７１は、ヒートシンク４６の第１の送風口６５の近
傍において、この第１の送風口６５とは直交する位置関
係を以って配置されている。そのため、排気口７１は、
第１の送風口６５から受熱部４８に向けて流れる冷却用
空気の送風方向に対し、９０°ずれた向きで開口されて
いる。

【００５０】図１０に示すように、ヒートシンク４６
は、筐体４の底壁５と向かい合う平坦な裏面７３を有し
ている。この裏面７３には、受熱部４８と熱交換部４９
とに跨る装着溝７４が形成されている。装着溝７４は、
受熱部４８に対応する第１の部分７４ａと、熱交換部４
９に対応する第２の部分７４ｂとを備えている。第１の
部分７４ａは、座部５１の真下から熱交換部４９に向け
て延びている。第２の部分７４ｂは、ファン５８の外側
を通してファン支持部５５の第１の支持壁５６ａの下方
に導かれており、上記第１の送風口６５に向けて流れる
冷却用空気の送風経路の下方に位置されている。

【００５１】装着溝７４には、第１のヒートパイプ７６
が収容されている。第１のヒートパイプ７６は、水ある
いはアルコールのような作動媒体が封入されたパイプ本
体７７を有している。パイプ本体７７は、装着溝７４の
第１の部分７４ａに位置された第１の端部７７ａと、装
着溝７４の第２の部分７４ａに位置された第２の端部７
７ｂとを有している。そのため、第１のヒートパイプ７
６は、ＭＰＵ３５の熱を受ける座部５１の真下から送風
量が最も多くなるファン５８の外周部の近傍に向けて導
かれている。

【００５２】図５や図６に示すように、受熱部４８の表
面４８ａには、装着溝７４に連なる連通孔７８が形成さ
れている。連通孔７８は、第１の送風口６５と座部５１
との間に位置されており、この連通孔７８を通じて第１
のヒートパイプ７６における第１の端部７７ａと第２の
端部７７ｂとの間の中間部分が受熱部４８の表面４８ａ
に露出されている。そのため、第１のヒートパイプ７６
は、第１の送風口６５から送風される冷却用空気によっ
て直接冷却されるようになっている。

【００５３】ヒートシンク４６の受熱部４８には、第２
のヒートパイプ８０が連結されている。第２のヒートパ
イプ８０は、水あるいはアルコールのような作動媒体が
封入されたパイプ本体８１を有している。パイプ本体８
１は、受熱部４８に熱的に接続された第１の端部８１ａ
と、受熱部４８から遠ざかる方向に引き出された第２の
端部８１ｂとを有している。このパイプ本体８１は、筐
体４の底壁５に沿わせて配置されているとともに、この
筐体４の幅方向に延びている。

【００５４】パイプ本体８１の第２の端部８１ｂには、
放熱板８３が取り付けられている。放熱板８３は、アル
ミニウム合金や銅系合金のような熱伝導性に優れた金属
材料にて構成されている。放熱板８３は、底壁５にねじ
止めされており、この放熱板８３と底壁５との間には、
熱伝導性に優れた弾性シート８４が介在されている。

【００５５】このような構成のポータブルコンピュータ
１において、ＭＰＵ３５のＩＣチップ３７が発熱する
と、このＩＣチップ３７の熱は、座部５１の受熱面５２
を経て受熱部４８に伝えられるとともに、この受熱部４
８から熱交換部４９への熱伝導によりヒートシンク４６
全体に拡散される。

【００５６】また、このヒートシンク４６には、受熱部
４８と熱交換部４９とに跨るように第１のヒートパイプ
７６が埋め込まれているので、受熱部４８に伝えられた
ＩＣチップ３７の熱の一部は、第１のヒートパイプ７６
に伝えられる。この際、第１のヒートパイプ７６の第１
の端部７７ａは、受熱面５２を有する座部５１の真下に
位置されているので、第１のヒートパイプ７６の受熱感
度が向上し、ＩＣチップ３７の熱が座部５１を通じて効
率良く第１のヒートパイプ７６に伝えられる。これによ
り、パイプ本体７７内の作動媒体が加熱されて蒸気とな
り、この蒸気は第１の端部７７ａから第２の端部７７ｂ
に向けて流動する。

【００５７】第１のヒートパイプ７６の第２の端部７７
ｂは、受熱部４８から離れた熱交換部４９に導かれてい
るので、第１の端部７７ａに比べて低温・低圧の状態に
保たれている。この結果、第２の端部７７ｂに導かれた
蒸気は、ここで放熱し凝縮する。この凝縮により液化さ
れた作動媒体は、第２の端部７７ｂから第１の端部７７
ａに向けて還流し、再度ＩＣチップ３７の熱を受けて加
熱される。この作動媒体の蒸発および凝縮が繰り返し行
われることで、受熱部４８に伝えられたＩＣチップ３７
の熱が熱交換部４９に積極的に移される。

【００５８】さらに、ヒートシンク４６の受熱部４８に
は、第２のヒートパイプ８０が連結されているので、Ｉ
Ｃチップ３７の熱の一部は、第２のヒートパイプ８０に
も伝えられる。そのため、上記第１のヒートパイプ７６
と同様に、パイプ本体８１内の作動媒体が加熱されて蒸
気となり、この蒸気は第１の端部８１ａから第２の端部
８１ｂに向けて流動する。第２のヒートパイプ８０の第
２の端部８１ｂは、ヒートシンク４６から遠ざかった位
置において、筐体４の底壁５に放熱板８３を介して熱的
に接続されているので、放熱性が良好に保たれていると
同時に、第１の端部８１ａに比べて低温・低圧の状態に
保たれている。

【００５９】この結果、第２の端部８１ｂに導かれた蒸
気は、ここで放熱し凝縮する。この凝縮により液化され
た作動媒体は、第２の端部８１ｂから第１の端部８１ａ
に向けて還流し、再度ＩＣチップ３７の熱を受けて加熱
される。この作動媒体の蒸発および凝縮が繰り返し行わ
れることで、受熱部４８に伝えられたＩＣチップ３７の
熱が筐体４の底壁５に積極的に移され、この筐体４への
拡散による自然空冷により、筐体４の外方に放出され
る。

【００６０】ＭＰＵ３５の温度が予め規定された値を上
回ると、偏平モータ５７ａを介してファン５８が回転駆
動される。これにより、第１ないし第３の吸込口６３
ａ，６３ｂ，６３ｃに負圧が作用し、図３に矢印で示す
ように、吸込口６３ａ，６３ｂ，６３ｃに連なる吸気孔
６４を通じて筐体４の外方の冷たい空気が熱交換部４９
に導かれる。

【００６１】この際、ファン５８は、偏平モータ５７ａ
を有するファン制御用基板５７と熱交換部４９のガイド
面５４との間に位置されているので、熱交換部４９に導
かれた空気は、ファン制御用基板５７に邪魔されること
なく熱交換部４９のガイド面５４に直接吹き付けられ
る。このため、ガイド面５４を含む熱交換部４９を冷却
用空気を媒体とする強制対流によって積極的に冷却する
ことができ、熱交換部４９に伝えられたＩＣチップ３７
の熱をヒートシンク４６の外方に効率良く放出すること
ができる。

【００６２】一方、熱交換部４９に導かれた冷却用空気
は、図３に矢印で示すように、ファン５８の回転に伴い
その多くが第１の送風口６５から受熱部４８に向けて送
風される。このため、受熱部４８を始めとして、発熱す
るＩＣチップ３７を含むＭＰＵ３５自体に冷却用空気が
直接吹き付けられることになり、その分、ＭＰＵ３５の
冷却効果が高められる。

【００６３】しかも、受熱部４８の表面４８ａには、第
１および第２の放熱フィン６８，６９が突設されている
ので、冷却用空気と接する受熱部４８の放熱面積が増大
し、この受熱部４８の放熱性能を高めることができる。

【００６４】それとともに、第１のヒートパイプ７６
は、その第１の端部７７ａと第２の端部７７ｂとの間の
中間部分が連通孔７８を通じて受熱部４８の表面４８ａ
に露出されているので、この第１のヒートパイプ７６に
冷却用空気が直接吹き付けられ、第１のヒートパイプ７
６自体を冷却用空気を媒体とする強制対流により冷却す
ることができる。このため、第１のヒートパイプ７６の
中間部分の温度が、熱を受ける第１の端部７７ａよりも
低く抑えられるので、作動媒体の放熱が効率良く行われ
ることになり、受熱部４８から熱交換部４９への熱の移
動がより速やかに行われる。

【００６５】よって、上記第１および第２の放熱フィン
６８，６９の存在と合わせて、熱交換部４８ひいてはＩ
Ｃチップ３７の冷却効率がより一層高められ、通常の使
用温度環境下においては、ＭＰＵ３５をフルスペックで
動作させることができる。

【００６６】また、上記構成によると、第１の送風口６
５は、筐体４の内部において、この筐体４の後方に向け
て開口され、この筐体４の左側の側壁７ａに開口された
排気口７１の開口方向と第１の送風口６５からの冷却用
空気の送風方向とが９０°ずれている。このため、第１
の送風口６５から送風された冷却用空気は、排気口７１
に直接導かれることなく、筐体４の内部をヒートシンク
４６の後方に向けて流れることになり、その多くがＭＰ
Ｕ３５の直後に位置された電源回路部３８の回路部品３
９を冷却するとともに、筐体４の内部に向けて拡散され
る。

【００６７】さらに、ヒートシンク４６の熱交換部４９
は、第１の送風口６５に対しファン５８の回転方向に沿
う後方側にずれた位置に第２の送風口６６を有するの
で、この熱交換部４９に導かれた冷却用空気の一部は、
図４に矢印で示すように、ファン５８の回転に伴って第
２の送風口６６から筐体４の内部に向けて送風される。
この第２の送風口６６は、回路基板３１上の発熱を伴う
半導体パッケージ４０と向かい合っているので、半導体
パッケージ４０にも冷却用空気が直接吹き付けられ、こ
れら半導体パッケージ４０が強制的に冷却される。

【００６８】それとともに、第２の送風口６６から送風
される冷却用空気は、筐体４の内部を流通するので、上
記第１の送風口６５から送風される冷却用空気の存在と
合わせて、筐体４の内部での空気の流通が促進され、こ
の筐体４の内部の通気性が向上する。

【００６９】このため、筐体４の内部に局部的な熱溜り
が生じ難くなって、この筐体４の内部温度を均等化する
ことができ、ＭＰＵ３５の雰囲気温度の不所望な上昇を
防止することができる。したがって、ＭＰＵ３５に対す
る熱影響が少なくなり、筐体４の内部でのＭＰＵ３５の
動作環境を適正に保つことができる。

【００７０】しかも、上記のように第１の送風口６５か
らの冷却用空気の送風方向と、筐体４の排気口７１の開
口方向とが９０°ずれているので、冷却用空気の多く
は、筐体４の内部に拡散され、排気口７１から排出され
る冷却用空気の風量が少なくなる。このため、冷却用空
気が排気口７１を通過する際に生じる風きり音が減少
し、ファン５８の作動に伴う騒音を抑えて、静粛な運転
が可能となる。

【００７１】なお、上記実施の形態においては、第１の
送風口を受熱部に向けて開口させたが、本発明はこれに
限らず、受熱部とは反対側に向けて開口させるようにし
ても良い。

【００７２】また、上記実施例では、ファン制御用基板
を支持体としたが、本発明はこれに特定されるものでは
なく、例えばヒートシンクの熱交換部にファン制御用基
板を支持する支持部を一体に形成し、この支持部に吸込
口を形成しても良い。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、ヒートシ
ンクの熱交換部に導かれた冷却用空気は、ファンの外周
から複数の方向に排出されるので、この冷却用空気の流
れを発熱体以外の発熱を伴う部品の冷却に利用すること
ができ、一つのヒートシンクが受け持つ冷却範囲を拡大
することができる。

【００７４】また、送風口の少なくとも一つを筐体の内
部に向けて開口させることで、この送風口から送風され
る冷却用空気によって筐体の内部に積極的に空気流を形
成することができ、この筐体の内部の通気性を高めるこ
とができる。このため、筐体の内部の特定箇所に熱溜り
が生じることもなく、この筐体の内部温度を均一化し
て、発熱体の雰囲気温度の上昇を防止できるといった利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュ
ータの斜視図。

【図２】ポータブルコンピュータの側面図。

【図３】発熱するＭＰＵと冷却ユニットとの位置関係を
示すポータブルコンピュータの断面図。

【図４】図３の４Ｆ−４Ｆ線に沿う断面図。

【図５】筐体のベースに冷却ユニットを取り付けた状態
を示す平面図。

【図６】冷却ユニットを表側から見た斜視図。

【図７】冷却ユニットを裏側から見た斜視図。

【図８】筐体のベースに回路基板と冷却ユニットとを組
み込んだ状態を示す斜視図。

【図９】冷却ユニットと回路基板上のＭＰＵとの位置関
係を示す斜視図。

【図１０】冷却ユニットと回路基板上のＭＰＵとの位置
関係を裏側から示す斜視図。

【符号の説明】

４…筐体 ３５…発熱体（ＭＰＵ） ４６…ヒートシンク ４７…ファンユニット ４８…受熱部 ４９…熱交換部 ５７…支持体（ファン制御用基板） ５７ａ…駆動部（偏平モータ） ５９…ファン ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ…吸込口 ６５，６５…送風口（第１の送風口、第２の送風口）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富岡 健太郎 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 山本 勝彦 新潟県加茂市大字後須田2570番地１ 東芝 ホームテクノ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体と；この筐体の内部に設置され、発
   熱体に熱的に接続された受熱部と、この受熱部に連続し
   て形成された熱交換部と、を有するヒートシンクと；駆
   動部を有する支持体と、上記駆動部により回転されるフ
   ァンとを有し、このファンが上記支持体と上記熱交換部
   との間に位置するように上記ヒートシンクに設けられた
   ファンユニットと；を具備し、 上記ファンユニットの支持体は、上記ファンを挟んで上
   記熱交換部と対向する吸込口を有するとともに、上記ヒ
   ートシンクは、上記ファンの径方向外側において互いに
   異なる方向に向けて開口された複数の送風口を備えてい
   ることを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、上記送風口の
   うちの一つは、上記受熱部に向けて開口され、この送風
   口から送風される冷却用空気の送風経路上に上記発熱体
   が位置されているとともに、他の送風口は、動作中に発
   熱を伴う他の回路部品と向かい合っていることを特徴と
   する電子機器。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、上記ヒートシ
   ンクは、上記受熱部に伝えられた発熱体の熱を上記熱交
   換部に移送するヒートパイプを備えていることを特徴と
   する電子機器。
4. 【請求項４】 請求項３の記載において、上記ヒートパ
   イプは、上記受熱部に熱的に接続された第１の端部と、
   上記熱交換部における上記ファンの外周部に対応する位
   置に熱的に接続された第２の端部と、を有していること
   を特徴とする電子機器。
5. 【請求項５】 請求項２の記載において、上記ヒートシ
   ンクは、上記受熱部に向かう冷却用空気の送風経路上に
   複数の放熱フィンを有していることを特徴とする電子機
   器。
6. 【請求項６】 請求項１の記載において、上記ヒートシ
   ンクは、上記受熱部と上記熱交換部とを結ぶ第１のヒー
   トパイプと、上記受熱部から導出された第２のヒートパ
   イプとを備え、この第２のヒートパイプの導出端は、放
   熱板を介して上記筐体に熱的に接続されていることを特
   徴とする電子機器。