JP2001326485A - 携帯型電子機器 - Google Patents

携帯型電子機器

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 発熱部品を効率良く冷却することのできる電
子機器の冷却構造を提供することである。 【解決手段】 携帯型電子機器であって、ケーシング
と、ケーシング内に収容された金属製メインフレーム２
４と、ケーシング内にメインフレーム２４と概略平行に
収容されたプリント配線板２６と、プリント配線板２６
に搭載された発熱部品２８とを含んでいる。携帯型電子
機器は更に、発熱部品２８に接触して該発熱部品２８を
冷却する冷却装置３６と、冷却装置３６をメインフレー
ム２４に固定する金属製固定具５０と、メインフレーム
２４とプリント配線板２６との間に介装され、発熱部品
２８を冷却装置３６に押し付けて面接触させるばね５２
とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に携帯型電子
機器に関し、特に、ノート型パーソナルコンピュータ
（ノートパソコン）、ラップトップコンピュータ等の携
帯型電子機器の発熱電子部品を冷却する冷却構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、業務の効率化のためにノートパソ
コンが広く普及するに従ってその機能も多機能化が要求
され、それに伴って内蔵されるプリント配線板は高集積
化され、発熱量の大きな電子部品が高密度に実装されて
いる。
【０００３】その上、集積回路の高クロック化により消
費電力が増加し、それに伴って発熱量も増加している。
このため、このような発熱電子部品を効果的に冷却する
必要が生じてきている。
【０００４】特に、ノート型、ラップトップ型の携帯型
情報処理装置では、発熱部品が本体部に集中して内蔵さ
れており、携帯型情報処理装置を机等の上に設置する
と、本体底面部から熱が逃げ難くなるため、本体部底面
の温度が上昇してしまう。
【０００５】最近の携帯型情報処理装置のように、ＣＰ
Ｕの動作周波数が高速化すると、発熱量が増大するた
め、これを効果的に放熱するために冷却ファンによる強
制空冷が有効である。
【０００６】複数の放熱フィンをヒートシンクと一体的
に形成し、内部に冷却ファンを内蔵したファン付ヒート
シンクをＣＰＵに面接触させ、冷却ファンによりＣＰＵ
を強制空冷している従来技術が知られている。
【０００７】この従来の発熱部品の冷却構造によると、
ＣＰＵが搭載されたプリント配線板の裏面に取付金具を
配置し、ファン付ヒートシンクと取付金具の間にプリン
ト配線板を挟み込む形で、ファン付ヒートシンクを取付
金具へねじ留め固定していた。
【０００８】更に、複数のねじ留め面へそれぞれコイル
ばねを挟み込み、このコイルばねの付勢力によりファン
付ヒートシンクをプリント配線板方向へ押圧すること
で、ファン付ヒートシンクとＣＰＵとの密着度を確保し
ていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＣＰＵで発生した熱は
その大部分がヒートシンクを介して放出されることにな
るため、ＣＰＵの発熱量の増加に伴ってヒートシンクも
巨大化させる必要があり、装置の大型化が避けられな
い。しかし、携帯型情報処理装置は小型軽量化こそが最
大の課題であるため、ヒートシンクの巨大化は望ましく
ない。
【００１０】よって、本発明の目的は、発熱部品からの
熱を効率良く放熱することのできる携帯型電子機器を提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】装置内部に実装されたＣ
ＰＵ等の発熱部品より発生した熱の放出は、ファン付ヒ
ートシンクのファンからの送風による強制空冷のみなら
ず、ヒートシンク本体から他の構成部品への熱伝導及び
大気への自然放出も期待できるものである。
【００１２】本発明によると、携帯型電子機器であっ
て、ケーシングと、該ケーシング内に収容された金属製
メインフレームと、前記ケーシング内に前記メインフレ
ームと概略平行に収容されたプリント配線板と、前記プ
リント配線板に搭載された発熱部品と、前記発熱部品に
接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷却装
置を前記メインフレームに固定する金属製固定具とを具
備したことを特徴とする携帯型電子機器が提供される。
【００１３】このように、本発明の携帯型電子機器で
は、冷却装置がメインフレームに直接接続されている。
これにより発熱部品の熱が冷却装置を介してメインフレ
ームに熱伝導され、メインフレームから放熱される。
【００１４】メインフレームは熱容量が大きく表面積も
広いため、放熱部材として最適である。よって、本発明
によると携帯型電子機器の発熱部品の熱を効率良く放熱
することができる。
【００１５】本発明の他の側面によると、発熱部品を有
する電子機器の冷却構造であって、金属製メインフレー
ムと、前記メインフレームと概略平行に取り付けられ、
前記発熱部品を搭載したプリント配線板と、前記発熱部
品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷
却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具と
を具備したことを特徴とする電子機器の冷却構造が提供
される。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は携帯型電子機器の一例とし
てのノートパソコン１０の外観を示す。ノートパソコン
１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を始めとする回路
部品が組み込まれた本体１２と、この本体１２に揺動可
能に取り付けられた液晶ディスプレイ装置１４とから構
成される。
【００１７】本体１２はケーシング１３と、キーボード
１６と、ポインティングデバイス１８を含んでいる。ノ
ートパソコン１０の本体１２に組み込まれたソフトウェ
アを実行するに当たっては、使用者は、キーボード１６
やポインティングデバイス１８を操作し、必要な指令や
情報を入力する。ソフトウェアの処理結果は、液晶ディ
スプレイ装置１４に表示される。
【００１８】図２を参照すると、ケーシング１３の分解
斜視図が示されている。ケーシング１３はアッパーカバ
ー２０と、ロアカバー２２とから構成される。ケーシン
グ１３内にはアルミニウム等の金属から形成されたメイ
ンフレーム２４が収容されている。
【００１９】図３を参照すると、本発明実施形態に係る
冷却構造の分解斜視図が示されている。図４は冷却構造
の斜視図を示している。
【００２０】プリント配線板２６上には発熱部品として
のＣＰＵ２８が搭載されている。ＣＰＵ２８は、例えば
ペンティアムＩＩＩ（マイクロソフト社の登録商標）マ
イクロプロセッサ・ユニットから構成される。
【００２１】メインフレーム２４は、例えばかしめ等に
より固定された４本の金属製ロッド３０を有している。
各ロッド３０にはねじ穴３２が設けられている。プリン
ト配線板２６は各ロッド３０が挿入される４個の穴３４
を有している。
【００２２】符号３６は冷却装置としてのヒートシンク
であり、ヒートシンク３６の本体３８は例えばアルミニ
ウムのダイカストにより製造される。図５（Ａ）はヒー
トシンク３６の表面側斜視図であり、図（B）は裏面側
斜視図をそれぞれ示している。
【００２３】ヒートシンク３６は本体３８と一体的に形
成された複数の放熱フィン４０と、４個の取付ブラケッ
ト４６を有している。各取付ブラケット４６には穴４８
が形成されている。
【００２４】本体３８は開口４２を有しており、この開
口４２内に例えば合成樹脂から形成されたファン４４が
回転可能に取り付けられている。
【００２５】図６はヒートシンクの取付構造概略図であ
り、図７はその詳細図を示している。図７の詳細図は図
６と天地が逆転して示されている。ヒートシンク３６を
メインフレーム２４に固定したロッド３０上に搭載し、
ねじ５０によりヒートシンク３６のブラケット４６を各
ロッド３０に締結する。
【００２６】メインフレーム２４とプリント配線板２６
の間には板ばね５２が介装されており、ねじ５０を各ロ
ッド３０のねじ穴３２に締め付けると、この板ばね５２
がプリント配線板２６垂直方向の付勢力を発熱部品２８
に与え、発熱部品２８をヒートシンク３６に押し付け
る。
【００２７】ヒートシンク３６と発熱部品２８の間には
良熱伝導性のゴム５４が介装されており、発熱部品２８
とヒートシンク３６との間の面接触の密着度を確保して
いる。
【００２８】プリント配線板２６上に搭載された発熱部
品２８からの熱はヒートシンク３６に熱伝導される。フ
ァン４４が回転すると、ヒートシンク３６の開口４２を
通して空気が吸引され、この吸引された空気は放熱フィ
ン４０を介して排出される。これにより、発熱部品２８
の熱はヒートシンク３６のファン４４により強制冷却さ
れる。
【００２９】本実施形態のヒートシンクの取付構造によ
ると、ヒートシンク３６はメインフレーム２６に固定さ
れたロッド３０に直接取り付けられている。このため、
ヒートシンク３６の熱はロッド３０を介してメインフレ
ーム２４に熱伝導され、メインフレーム２４から空気中
に放熱される。
【００３０】このように本実施形態の冷却構造による
と、ファン４４による強制空冷に加えて、ヒートシンク
３６の熱をメインフレーム２４に直接熱伝導できるた
め、冷却性能の向上を図ることができる。
【００３１】上述した実施形態では、ロッド３０をメイ
ンフレーム２４に固定しているが、本発明の固定手段は
ロッド３０とねじ５０の組合せに限定されるものではな
く、例えば複数のボルトをメインフレーム２４に固定
し、これらのボルトにヒートシンク３６のブラケット４
６をナットを使用して固定するようにしてもよい。
【００３２】以上説明した実施形態では、本発明をノー
トパソコンに応用した例について示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、携帯電話やカーナビゲー
ションシステム等に広く応用できるものである。
【００３３】本発明は以下の付記を含むものである。
【００３４】（付記１） 携帯型電子機器であって、ケ
ーシングと、該ケーシング内に収容された金属製メイン
フレームと、前記ケーシング内に前記メインフレームと
概略平行に収容されたプリント配線板と、前記プリント
配線板に搭載された発熱部品と、前記発熱部品に接触し
て該発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を前
記メインフレームに固定する金属製固定具と、を具備し
たことを特徴とする携帯型電子機器。
【００３５】（付記２） 前記メインフレームと前記プ
リント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷
却装置に押し付けて面接触させる付勢手段を更に具備し
た付記１記載の携帯型電子機器。
【００３６】（付記３） 前記金属製固定具は前記メイ
ンフレームに固定された複数のロッドと、前記冷却装置
を前記各ロッドに固定する複数のねじとを含んでいる付
記１記載の携帯型電子機器。
【００３７】（付記４） 前記金属製固定具は前記メイ
ンフレームに固定された複数のボルトと、前記冷却装置
を前記各ボルトに固定する複数のナットとを含んでいる
付記１記載の携帯型電子機器。
【００３８】（付記５） 前記付勢手段は板ばねから構
成される付記１記載の携帯型電子機器。
【００３９】（付記６） 前記冷却装置はファンと複数
の放熱フィンを有するヒートシンクから構成される付記
１記載の携帯型電子機器。
【００４０】（付記７） 前記発熱部品と前記冷却装置
との間に介装された良熱伝導性部材を更に具備した付記
１記載の携帯型電子機器。
【００４１】（付記８） 発熱部品を有する電子機器の
冷却構造であって、金属製メインフレームと、前記メイ
ンフレームと概略平行に取り付けられ、前記発熱部品を
搭載したプリント配線板と、前記発熱部品に接触して該
発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を前記メ
インフレームに固定する金属製固定具と、を具備したこ
とを特徴とする電子機器の冷却構造。
【００４２】（付記９） 前記メインフレームと前記プ
リント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷
却装置に押し付けて面接触させるばねを更に具備した付
記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４３】（付記１０） 前記金属製固定具は前記メ
インフレームに固定された複数のロッドと、前記冷却装
置を前記各ロッドに固定する複数のねじとを含んでいる
付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４４】（付記１１） 前記金属製固定具は前記メ
インフレームに固定された複数のボルトと、前記冷却装
置を前記各ボルトに固定する複数のナットとを含んでい
る付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４５】（付記１２） 前記ばねは板ばねから構成
される付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４６】（付記１３） 前記冷却装置はファンと複
数の放熱フィンを有するヒートシンクから構成される付
記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４７】（付記１４） 前記発熱部品と前記冷却装
置との間に介装された良熱伝導性部材を更に具備した付
記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４８】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、ファンに
よる強制空冷に加えて金属製メインフレームの伝熱を利
用して放熱するようにしたので、携帯型電子機器を効率
良く冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるノートパソコンの斜視図で
ある。
【図２】ケーシング分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態分解斜視図である。
【図４】実施形態斜視図である。
【図５】図５（Ａ）はヒートシンクの表面側斜視図であ
り、図５（Ｂ）はヒートシンクの裏面側斜視図である。
【図６】本発明実施形態によるヒートシンクの取付構造
の概略を示す断面図である。
【図７】本発明実施形態のヒートシンクの取付構造の詳
細を示す断面図である。
【符号の説明】
１３ ケーシング ２０ アッパーカバー ２２ ロアカバー ２４ メインフレーム ２６ プリント配線板 ２８ 発熱部品（ＣＰＵ） ３０ ロッド ３６ ヒートシンク ４０ 放熱フィン ４４ ファン ５２ 板ばね ５４ 良熱伝導性ゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 崇 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB04 BB10 EA11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 携帯型電子機器であって、 ケーシングと、 該ケーシング内に収容された金属製メインフレームと、 前記ケーシング内に前記メインフレームと概略平行に収
    容されたプリント配線板と、 前記プリント配線板に搭載された発熱部品と、 前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置
    と、 前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固
    定具と、 を具備したことを特徴とする携帯型電子機器。
  2. 【請求項２】 前記メインフレームと前記プリント配線
    板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押
    し付けて面接触させる付勢手段を更に具備した請求項１
    記載の携帯型電子機器。
  3. 【請求項３】 発熱部品を有する電子機器の冷却構造で
    あって、 金属製メインフレームと、 前記メインフレームと概略平行に取り付けられ、前記発
    熱部品を搭載したプリント配線板と、 前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置
    と、 前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固
    定具と、 を具備したことを特徴とする電子機器の冷却構造。
  4. 【請求項４】 前記メインフレームと前記プリント配線
    板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押
    し付けて面接触させるばねを更に具備した請求項３記載
    の電子機器の冷却構造。
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