JP2002190687A - 電子機器の冷却装置 - Google Patents
電子機器の冷却装置Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子機器の冷却装置における冷却性能を高く
し、かつ電源に対する負荷を低減する。 【解決手段】 動作することにより発熱する電子機器１
から熱を奪って外部に放出する電気機器の冷却装置であ
って、通電されることにより熱を吸収しかつ加熱される
ことにより起電力を生じる冷却・発電手段３と、その冷
却・発電手段３に電気的に接続された、蓄電手段を含む
電源部４と、前記電子機器１と前記冷却・発電手段３と
を熱授受可能に連結する熱伝達手段２と、前記電子機器
１が外部からの給電で動作しているときには前記冷却・
発電手段３に通電して前記電子機器１から熱を吸収しか
つ前記電子機器１が前記蓄電手段の電力で動作している
ときには前記冷却・発電手段３で起電力を生じさせる切
換手段５とを備えている。
し、かつ電源に対する負荷を低減する。 【解決手段】 動作することにより発熱する電子機器１
から熱を奪って外部に放出する電気機器の冷却装置であ
って、通電されることにより熱を吸収しかつ加熱される
ことにより起電力を生じる冷却・発電手段３と、その冷
却・発電手段３に電気的に接続された、蓄電手段を含む
電源部４と、前記電子機器１と前記冷却・発電手段３と
を熱授受可能に連結する熱伝達手段２と、前記電子機器
１が外部からの給電で動作しているときには前記冷却・
発電手段３に通電して前記電子機器１から熱を吸収しか
つ前記電子機器１が前記蓄電手段の電力で動作している
ときには前記冷却・発電手段３で起電力を生じさせる切
換手段５とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、演算素子などの
通電することにより発熱する電子機器を冷却するための
装置に関するものである。
通電することにより発熱する電子機器を冷却するための
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータにおける演算素子や記憶素
子などの電子機器は、最近では、益々高集積化され、そ
れに伴い動作時の発熱量が増大し、冷却の必要性が従来
に増した高くなってきている。例えばパーソナルコンピ
ュータやサーバーなどで使用されているマイクロプロセ
ッサー（ＭＰＵ）の動作周波数が高くなってきており、
そのために発熱量が増大し、誤動作を防止するために、
より強力な冷却手段が必要になってきている。
子などの電子機器は、最近では、益々高集積化され、そ
れに伴い動作時の発熱量が増大し、冷却の必要性が従来
に増した高くなってきている。例えばパーソナルコンピ
ュータやサーバーなどで使用されているマイクロプロセ
ッサー（ＭＰＵ）の動作周波数が高くなってきており、
そのために発熱量が増大し、誤動作を防止するために、
より強力な冷却手段が必要になってきている。
【０００３】従来、この種の電子機器の冷却には、多数
のフィンを備えたヒーシンクによる自然空冷や、そのヒ
ートシンクに向けてファンによって強制的に送風する強
制空冷などの方法が採用されていた。しかしながら、上
述したように、発熱量が増大することに伴って空冷では
充分に冷却できない可能性が生じており、そのため例え
ば特開平１０−１１１０３９号に記載された発明では、
ペルチェ素子を使用して冷却をおこなうように構成して
いる。
のフィンを備えたヒーシンクによる自然空冷や、そのヒ
ートシンクに向けてファンによって強制的に送風する強
制空冷などの方法が採用されていた。しかしながら、上
述したように、発熱量が増大することに伴って空冷では
充分に冷却できない可能性が生じており、そのため例え
ば特開平１０−１１１０３９号に記載された発明では、
ペルチェ素子を使用して冷却をおこなうように構成して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ペルチェ素子は、異種
の導体もしくは半導体の接点に電流を通すことにより、
その接点で熱の吸収が生じるペルチェ効果を利用した素
子であり、これを使用すれば、ＭＰＵなどの電子機器か
ら熱を吸収して冷却することができる。しかしながら、
このペルチェ素子で冷却をおこなう場合には、電力を消
費することになる。そのため、携帯の可能なノートブッ
ク型パーソナルコンピュータあるいはモバイルコンピュ
ータもしくはパームトップコンピュータなどの蓄電池を
電源とする装置では、蓄電池に掛かる負荷が更に増大す
ることになる。その結果、蓄電池での動作可能時間が制
限されたり、あるいは蓄電池を大型化することによって
携帯性が悪化するなどの不都合を招来する問題がある。
の導体もしくは半導体の接点に電流を通すことにより、
その接点で熱の吸収が生じるペルチェ効果を利用した素
子であり、これを使用すれば、ＭＰＵなどの電子機器か
ら熱を吸収して冷却することができる。しかしながら、
このペルチェ素子で冷却をおこなう場合には、電力を消
費することになる。そのため、携帯の可能なノートブッ
ク型パーソナルコンピュータあるいはモバイルコンピュ
ータもしくはパームトップコンピュータなどの蓄電池を
電源とする装置では、蓄電池に掛かる負荷が更に増大す
ることになる。その結果、蓄電池での動作可能時間が制
限されたり、あるいは蓄電池を大型化することによって
携帯性が悪化するなどの不都合を招来する問題がある。
【０００５】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、冷却効果に優れ、しかも電源に対
する負荷の少ない電子機器の冷却装置を提供することを
目的とするものである。
なされたものであり、冷却効果に優れ、しかも電源に対
する負荷の少ない電子機器の冷却装置を提供することを
目的とするものである。
【０００６】
【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、この発明は、通電することにより
熱を吸収し、かつ加熱されることにより起電力を生じる
手段を使用し、電子機器の冷却と電子機器の熱による起
電力の蓄電とを選択的におこなうように構成したことを
特徴とするものである。具体的には、請求項１の発明
は、動作することにより発熱する電子機器から熱を奪っ
て外部に放出する電気機器の冷却装置において、通電さ
れることにより熱を吸収しかつ加熱されることにより起
電力を生じる冷却・発電手段と、その冷却・発電手段に
電気的に接続された、蓄電手段を含む電源部と、前記電
子機器と前記冷却・発電手段とを熱授受可能に連結する
熱伝達手段と、前記電子機器が外部からの給電で動作し
ているときには前記冷却・発電手段に通電して前記電子
機器から熱を吸収させかつ前記電子機器が前記蓄電手段
の電力で動作しているときには前記冷却・発電手段で起
電力を生じさせる切換手段とを備えていることを特徴と
する冷却装置である。
的を達成するために、この発明は、通電することにより
熱を吸収し、かつ加熱されることにより起電力を生じる
手段を使用し、電子機器の冷却と電子機器の熱による起
電力の蓄電とを選択的におこなうように構成したことを
特徴とするものである。具体的には、請求項１の発明
は、動作することにより発熱する電子機器から熱を奪っ
て外部に放出する電気機器の冷却装置において、通電さ
れることにより熱を吸収しかつ加熱されることにより起
電力を生じる冷却・発電手段と、その冷却・発電手段に
電気的に接続された、蓄電手段を含む電源部と、前記電
子機器と前記冷却・発電手段とを熱授受可能に連結する
熱伝達手段と、前記電子機器が外部からの給電で動作し
ているときには前記冷却・発電手段に通電して前記電子
機器から熱を吸収させかつ前記電子機器が前記蓄電手段
の電力で動作しているときには前記冷却・発電手段で起
電力を生じさせる切換手段とを備えていることを特徴と
する冷却装置である。
【０００７】したがって、請求項１の発明では、電子機
器が外部から供給される電力で動作している場合、冷却
・発電手段に対しても通電され、その冷却・発電手段が
熱を吸収することにより電子素子が冷却される。これに
対して電子機器が電源部における蓄電手段の電力で動作
している場合には、冷却・発電手段に対する通電が切換
手段によって遮断され、したがって電子機器から発生し
た熱が熱伝達手段を介して冷却・発電手段に伝達され
る。その結果、冷却・発電手段で起電力が生じ、これが
蓄電手段に供給されて電力が蓄積される。言い換えれ
ば、蓄電手段からエネルギーのうち熱として消費された
エネルギーの一部が、電力として回収される。
器が外部から供給される電力で動作している場合、冷却
・発電手段に対しても通電され、その冷却・発電手段が
熱を吸収することにより電子素子が冷却される。これに
対して電子機器が電源部における蓄電手段の電力で動作
している場合には、冷却・発電手段に対する通電が切換
手段によって遮断され、したがって電子機器から発生し
た熱が熱伝達手段を介して冷却・発電手段に伝達され
る。その結果、冷却・発電手段で起電力が生じ、これが
蓄電手段に供給されて電力が蓄積される。言い換えれ
ば、蓄電手段からエネルギーのうち熱として消費された
エネルギーの一部が、電力として回収される。
【０００８】このように、請求項１の発明では、外部か
ら供給される電力を使用する場合、および蓄電手段の電
力を使用する場合のいずれであっても、電子機器から熱
を奪って電子機器を冷却することができる。特に蓄電手
段の電力を使用する場合には、熱を電力に変換して回収
するので、電力の消費を抑制することができ、携帯型の
電子装置に好適な冷却装置とすることができる。
ら供給される電力を使用する場合、および蓄電手段の電
力を使用する場合のいずれであっても、電子機器から熱
を奪って電子機器を冷却することができる。特に蓄電手
段の電力を使用する場合には、熱を電力に変換して回収
するので、電力の消費を抑制することができ、携帯型の
電子装置に好適な冷却装置とすることができる。
【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
における前記熱伝達手段が、熱拡散板によって構成さ
れ、その熱拡散板の一部に前記電子機器が熱伝達可能に
取り付けられるとともに、その熱拡散板の他の部分に前
記冷却・発電手段が熱伝達可能に取り付けられ、さら
に、その冷却・発電手段に、ヒートパイプを介して放熱
部が連結されていることを特徴とする冷却装置である。
における前記熱伝達手段が、熱拡散板によって構成さ
れ、その熱拡散板の一部に前記電子機器が熱伝達可能に
取り付けられるとともに、その熱拡散板の他の部分に前
記冷却・発電手段が熱伝達可能に取り付けられ、さら
に、その冷却・発電手段に、ヒートパイプを介して放熱
部が連結されていることを特徴とする冷却装置である。
【００１０】したがって請求項２の発明では、電子機器
および冷却・発電手段が熱拡散板を介してユニット化さ
れる。その結果、電子機器と冷却・発電手段との間の熱
伝達が効率よくおこなわれて電子機器の冷却効率が向上
し、かつこれらの電子機器および冷却・発電手段を備え
た装置の生産性を向上させることができる。
および冷却・発電手段が熱拡散板を介してユニット化さ
れる。その結果、電子機器と冷却・発電手段との間の熱
伝達が効率よくおこなわれて電子機器の冷却効率が向上
し、かつこれらの電子機器および冷却・発電手段を備え
た装置の生産性を向上させることができる。
【００１１】さらに、請求項３の発明は、請求項２の発
明において、ディスプレイ部がヒンジを介して取り付け
られたパソコン本体の内部に、前記熱拡散板と電子機器
と冷却・発電手段とが収容され、また前記ディスプレイ
部に前記放熱板が収容されていることを特徴とする冷却
装置である。
明において、ディスプレイ部がヒンジを介して取り付け
られたパソコン本体の内部に、前記熱拡散板と電子機器
と冷却・発電手段とが収容され、また前記ディスプレイ
部に前記放熱板が収容されていることを特徴とする冷却
装置である。
【００１２】したがって請求項３の発明では、ディスプ
レイ部を本体に一体に取り付けた構成の携帯型パソコン
における演算素子などの電子機器を、冷却・発電手段の
冷却機能により、あるいはその発電機能により効率よく
冷却することができる。そのため、携帯型パソコンの携
帯性を損なわず、その演算機能を向上させることができ
る。
レイ部を本体に一体に取り付けた構成の携帯型パソコン
における演算素子などの電子機器を、冷却・発電手段の
冷却機能により、あるいはその発電機能により効率よく
冷却することができる。そのため、携帯型パソコンの携
帯性を損なわず、その演算機能を向上させることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照してこの発明
を具体的に説明する。図１にこの発明に係る冷却装置の
一例を原理的に示してあり、通電して動作することによ
り発熱する電子機器の一例である演算素子（ＣＰＵ）１
が、熱伝達手段に相当する熱拡散板２に熱授受可能に取
り付けられている。なお、この熱拡散板２は、熱を伝達
することを主目的とするものであって、電子回路の構成
要素とならない場合があり、そのように場合には、前記
演算素子１は、熱拡散板２に対して熱伝達可能に接触さ
れてられ、積極的には固定されない構成とすることがで
きる。このように熱拡散板２は、熱伝達を主な機能とし
ているので、アルミニウム板やアルミ合金板もしくは銅
板などの熱伝導率の高い金属板が使用され、さらに必要
に応じてヒートパイプを熱の伝達方向に沿って一体的に
取り付けた構成としてもよい。
を具体的に説明する。図１にこの発明に係る冷却装置の
一例を原理的に示してあり、通電して動作することによ
り発熱する電子機器の一例である演算素子（ＣＰＵ）１
が、熱伝達手段に相当する熱拡散板２に熱授受可能に取
り付けられている。なお、この熱拡散板２は、熱を伝達
することを主目的とするものであって、電子回路の構成
要素とならない場合があり、そのように場合には、前記
演算素子１は、熱拡散板２に対して熱伝達可能に接触さ
れてられ、積極的には固定されない構成とすることがで
きる。このように熱拡散板２は、熱伝達を主な機能とし
ているので、アルミニウム板やアルミ合金板もしくは銅
板などの熱伝導率の高い金属板が使用され、さらに必要
に応じてヒートパイプを熱の伝達方向に沿って一体的に
取り付けた構成としてもよい。
【００１４】その熱拡散板２の他の一部に冷却・発電素
子３が熱授受可能に取り付けられ、もしくは接触されら
れている。この冷却・発電素子３は、この発明の冷却・
発電手段に相当する素子であって、電流を流すことによ
り、熱拡散板２に接触する面の側から熱を吸収し、また
熱拡散板２から熱を受けた加熱されることにより、起電
力を生じるように構成されている。より具体的には、ペ
ルチェ効果を生じる部材とゼーベック効果を生じる部材
とを一体に組み込んだ素子、もしくはこれら両方の効果
を生じる素子からなるものである。
子３が熱授受可能に取り付けられ、もしくは接触されら
れている。この冷却・発電素子３は、この発明の冷却・
発電手段に相当する素子であって、電流を流すことによ
り、熱拡散板２に接触する面の側から熱を吸収し、また
熱拡散板２から熱を受けた加熱されることにより、起電
力を生じるように構成されている。より具体的には、ペ
ルチェ効果を生じる部材とゼーベック効果を生じる部材
とを一体に組み込んだ素子、もしくはこれら両方の効果
を生じる素子からなるものである。
【００１５】したがってこの冷却・発電素子３には、蓄
電池などの蓄電手段を含み、かつ外部から電力を導入す
ることのできる電源部４が接続されている。そして、冷
却・発電素子３とこの電源部４との間には、蓄電池から
冷却・発電素子３に通電する状態と、冷却・発電素子３
の起電力を蓄電池に充電する状態とに切り換えるこの発
明の切換手段に相当するスイッチング機構５が設けられ
ている。なお、電源部４は、前記演算素子１の電源とな
っている。
電池などの蓄電手段を含み、かつ外部から電力を導入す
ることのできる電源部４が接続されている。そして、冷
却・発電素子３とこの電源部４との間には、蓄電池から
冷却・発電素子３に通電する状態と、冷却・発電素子３
の起電力を蓄電池に充電する状態とに切り換えるこの発
明の切換手段に相当するスイッチング機構５が設けられ
ている。なお、電源部４は、前記演算素子１の電源とな
っている。
【００１６】上記の冷却・発電素子３には、放熱機構が
接続して設けられている。すなわち冷却・発電素子３
は、通電して熱を吸収した場合、熱拡散板２に接触して
いる面とは反対側の面の温度が高くなるので、その面か
らの放熱を促進することが好ましく、また熱拡散板２か
ら伝達された熱で起電力を生じさせる場合には、ゼーベ
ック効果を生じさせるのであるから、熱拡散板２から熱
を受ける面側に配置されている、異種金属もしくは異種
半導体の接点に対して、反対側の接点の温度を低下させ
て、これら二つの接点の間で温度差を生じさせる必要が
ある。このような要請を満たすための放熱部が設けられ
ている。
接続して設けられている。すなわち冷却・発電素子３
は、通電して熱を吸収した場合、熱拡散板２に接触して
いる面とは反対側の面の温度が高くなるので、その面か
らの放熱を促進することが好ましく、また熱拡散板２か
ら伝達された熱で起電力を生じさせる場合には、ゼーベ
ック効果を生じさせるのであるから、熱拡散板２から熱
を受ける面側に配置されている、異種金属もしくは異種
半導体の接点に対して、反対側の接点の温度を低下させ
て、これら二つの接点の間で温度差を生じさせる必要が
ある。このような要請を満たすための放熱部が設けられ
ている。
【００１７】その一例を説明すると、冷却・発電素子３
の前記熱拡散板２とは反対側の面にヒートパイプ６の一
端部が熱授受可能に接触して設けられており、そのヒー
トパイプ６の他方の端部に多数の放熱フィンを有するヒ
ートシンク７が取り付けられている。このヒートパイプ
６は、従来から知られているものと同様の構成であっ
て、脱気したパイプの内部に水などの凝縮性の流体を作
動流体として封入した熱伝導素子である。
の前記熱拡散板２とは反対側の面にヒートパイプ６の一
端部が熱授受可能に接触して設けられており、そのヒー
トパイプ６の他方の端部に多数の放熱フィンを有するヒ
ートシンク７が取り付けられている。このヒートパイプ
６は、従来から知られているものと同様の構成であっ
て、脱気したパイプの内部に水などの凝縮性の流体を作
動流体として封入した熱伝導素子である。
【００１８】上記の図１に示す装置では、演算素子１を
外部から導入した電力で動作させる場合、冷却・発電素
子３にも通電して冷却・発電素子３にペルチェ効果を生
じさせる。演算素子１は、通電されて動作することによ
り発熱し、その熱が熱拡散板２に伝達される。熱拡散板
２は上述したように熱伝導率の高い素材によって構成さ
れ、あるいはヒートパイプが付設されたものであるか
ら、演算素子１の熱がこの熱拡散板２を介して冷却・発
電素子３側に伝達される。
外部から導入した電力で動作させる場合、冷却・発電素
子３にも通電して冷却・発電素子３にペルチェ効果を生
じさせる。演算素子１は、通電されて動作することによ
り発熱し、その熱が熱拡散板２に伝達される。熱拡散板
２は上述したように熱伝導率の高い素材によって構成さ
れ、あるいはヒートパイプが付設されたものであるか
ら、演算素子１の熱がこの熱拡散板２を介して冷却・発
電素子３側に伝達される。
【００１９】この冷却・発電素子３は、通電されて熱を
吸収するので、熱拡散板２から積極的に熱を奪い、結
局、演算素子１で生じた熱は、熱拡散板２を介して冷却
・発電素子３によって吸収され、演算素子１が冷却され
る。そのため、演算素子１の温度上昇が抑制されるの
で、演算素子１を高速化あるいは高機能化することがで
きる。
吸収するので、熱拡散板２から積極的に熱を奪い、結
局、演算素子１で生じた熱は、熱拡散板２を介して冷却
・発電素子３によって吸収され、演算素子１が冷却され
る。そのため、演算素子１の温度上昇が抑制されるの
で、演算素子１を高速化あるいは高機能化することがで
きる。
【００２０】このようにして演算素子１を冷却している
場合、冷却・発電素子３に通電するので電力を消費する
が、このような動作形態は、外部から電力が供給されて
いる場合に実施されるので、電源部４における蓄電池の
容量を大きくする要因にはならない。すなわち、蓄電池
などの携帯時の電源となる蓄電手段の容量を増大させる
ことなく、演算素子１などの電子機器の冷却能力を高く
することができる。
場合、冷却・発電素子３に通電するので電力を消費する
が、このような動作形態は、外部から電力が供給されて
いる場合に実施されるので、電源部４における蓄電池の
容量を大きくする要因にはならない。すなわち、蓄電池
などの携帯時の電源となる蓄電手段の容量を増大させる
ことなく、演算素子１などの電子機器の冷却能力を高く
することができる。
【００２１】一方、電源部４に含まれる蓄電池によって
演算素子１を動作させる場合、その蓄電池から冷却・発
電素子３に対しては通電せずに、冷却・発電素子３で熱
起電力を生じさせる。すなわち、演算素子１は蓄電池か
ら通電されて動作することにより熱を発生し、その熱が
熱拡散板２を介して冷却・発電素子３側に伝達される。
その結果、冷却・発電素子３における熱拡散板２側の面
が加熱される。これに対して冷却・発電素子３における
熱拡散板２とは反対側の面は、ここに接触させて設けら
れたヒートパイプ６によって熱を奪われて冷却されてい
る。そのため、冷却・発電素子３においては、熱拡散板
２側の面とこれとは反対側の面とで温度差が生じ、それ
に伴ってゼーベック効果による起電力が生じる。こうし
て生じた電力は、電源部４における蓄電池に供給され、
ここに蓄えられ、もしくは演算素子１の電源として使用
される。
演算素子１を動作させる場合、その蓄電池から冷却・発
電素子３に対しては通電せずに、冷却・発電素子３で熱
起電力を生じさせる。すなわち、演算素子１は蓄電池か
ら通電されて動作することにより熱を発生し、その熱が
熱拡散板２を介して冷却・発電素子３側に伝達される。
その結果、冷却・発電素子３における熱拡散板２側の面
が加熱される。これに対して冷却・発電素子３における
熱拡散板２とは反対側の面は、ここに接触させて設けら
れたヒートパイプ６によって熱を奪われて冷却されてい
る。そのため、冷却・発電素子３においては、熱拡散板
２側の面とこれとは反対側の面とで温度差が生じ、それ
に伴ってゼーベック効果による起電力が生じる。こうし
て生じた電力は、電源部４における蓄電池に供給され、
ここに蓄えられ、もしくは演算素子１の電源として使用
される。
【００２２】このように、蓄電池によって演算素子１を
動作させている状態では、演算素子１で生じた熱が冷却
・発電素子３に与えられて冷却・発電素子３が発電機能
を生じる。すなわち演算素子１で生じた熱が電力として
回収され、その結果、演算素子１の熱が積極的に奪われ
て演算素子１が冷却される。そして、その冷却機能は、
演算素子１で生じた熱を電力として回収することにより
生じるので、演算素子１の冷却のために電力を消費する
ことがなく、むしろ回収することができる。したがって
演算素子１を冷却・発電素子３によって冷却することが
電源部４に対する電力負荷とならず、蓄電池などの電源
部４の容量を大きくする要因とはならない。
動作させている状態では、演算素子１で生じた熱が冷却
・発電素子３に与えられて冷却・発電素子３が発電機能
を生じる。すなわち演算素子１で生じた熱が電力として
回収され、その結果、演算素子１の熱が積極的に奪われ
て演算素子１が冷却される。そして、その冷却機能は、
演算素子１で生じた熱を電力として回収することにより
生じるので、演算素子１の冷却のために電力を消費する
ことがなく、むしろ回収することができる。したがって
演算素子１を冷却・発電素子３によって冷却することが
電源部４に対する電力負荷とならず、蓄電池などの電源
部４の容量を大きくする要因とはならない。
【００２３】つぎに、この発明を携帯可能なノートブッ
ク型パソコンの演算素子を冷却する装置に適用した例を
説明する。図２はその一例を模式的に示しており、マザ
ーボート１０およびキーボード（図示せず）などを備え
た本体１１に、液晶板を主体とするディスプレイ部１２
がヒンジ（図示せず）を介して回動自在に取り付けられ
ている。
ク型パソコンの演算素子を冷却する装置に適用した例を
説明する。図２はその一例を模式的に示しており、マザ
ーボート１０およびキーボード（図示せず）などを備え
た本体１１に、液晶板を主体とするディスプレイ部１２
がヒンジ（図示せず）を介して回動自在に取り付けられ
ている。
【００２４】その本体１１に収容されているマザーボー
ト１０の上面側には、通電して動作することにより発熱
する電子機器、例えば演算素子１が装着されている。そ
の演算素子１と図示しないキーボードとの間に、ヒート
パイプを備えた熱伝達手段である熱拡散板２が配置され
ており、その熱拡散板２の中間部が、演算素子１の上面
に熱授受可能に接触させられている。なお、この熱拡散
板２と演算素子１との間にペースト状のサーマルジョイ
ントなどの介在物を配置し、もしくは両者を熱伝導性の
接着剤で固着することは任意である。
ト１０の上面側には、通電して動作することにより発熱
する電子機器、例えば演算素子１が装着されている。そ
の演算素子１と図示しないキーボードとの間に、ヒート
パイプを備えた熱伝達手段である熱拡散板２が配置され
ており、その熱拡散板２の中間部が、演算素子１の上面
に熱授受可能に接触させられている。なお、この熱拡散
板２と演算素子１との間にペースト状のサーマルジョイ
ントなどの介在物を配置し、もしくは両者を熱伝導性の
接着剤で固着することは任意である。
【００２５】上記の熱拡散板２の一方の端部は、本体１
１の周辺部にまで延びて配置されており、その端部に
は、送風ファン（図示せず）を有するヒートシンク１３
が取り付けられている。また、熱拡散板２の他方の端部
には、前述した冷却・発電素子３が熱授受可能に取り付
けられている。具体的には、通電することにより熱を吸
収しかつ加熱されることにより起電力を生じる面が、熱
拡散板２に接触させられている。
１の周辺部にまで延びて配置されており、その端部に
は、送風ファン（図示せず）を有するヒートシンク１３
が取り付けられている。また、熱拡散板２の他方の端部
には、前述した冷却・発電素子３が熱授受可能に取り付
けられている。具体的には、通電することにより熱を吸
収しかつ加熱されることにより起電力を生じる面が、熱
拡散板２に接触させられている。
【００２６】その冷却・発電素子３の他方の面にヒート
パイプ６の一端部が熱授受可能に接触もしくは取り付け
られている。そのヒートパイプ６の他方の端部は、本体
部１１からディスプレイ部１２に延びており、ディスプ
レイ部１２においてはその内部に設けられた放熱板１４
に熱授受可能に連結されている。この放熱板１４は、放
熱のために特別に設けたものであってもよく、あるいは
既存の電磁遮蔽板などの金属板で兼用してもよい。
パイプ６の一端部が熱授受可能に接触もしくは取り付け
られている。そのヒートパイプ６の他方の端部は、本体
部１１からディスプレイ部１２に延びており、ディスプ
レイ部１２においてはその内部に設けられた放熱板１４
に熱授受可能に連結されている。この放熱板１４は、放
熱のために特別に設けたものであってもよく、あるいは
既存の電磁遮蔽板などの金属板で兼用してもよい。
【００２７】なお、ヒートパイプ６は、ディスプレイ部
１２の開閉に伴って屈曲する必要があるので、そのよう
な屈曲機能を有するヒートパイプを使用する替わりに、
ディスプレイ部１２の回動中心軸線を中心にして互いに
回転するように連結された２本のヒートパイプによって
構成することができる。
１２の開閉に伴って屈曲する必要があるので、そのよう
な屈曲機能を有するヒートパイプを使用する替わりに、
ディスプレイ部１２の回動中心軸線を中心にして互いに
回転するように連結された２本のヒートパイプによって
構成することができる。
【００２８】そして、特には図示しないが、上記の演算
素子１に通電して動作させ、また冷却・発電素子３に通
電するとともにその起電力で充電する機能を備え、さら
に外部から電力を導入できる電源部が備えられている。
また、図１を参照して説明したスイッチング機構５と同
様な切換手段が設けられている。
素子１に通電して動作させ、また冷却・発電素子３に通
電するとともにその起電力で充電する機能を備え、さら
に外部から電力を導入できる電源部が備えられている。
また、図１を参照して説明したスイッチング機構５と同
様な切換手段が設けられている。
【００２９】上記の図２に示すパソコンでは、外部から
導入した電力で動作させる場合、前記演算素子１および
冷却・発電素子３に対して通電される。演算素子１は通
電されて動作することにより発熱し、その熱は熱拡散板
２を介して、一方で冷却・発電素子３に対して伝達され
る。この冷却・発電素子３は、通電されていることによ
りペルチェ効果を生じ、熱拡散板２から熱を吸収する。
すなわち、演算素子１で生じた熱を、冷却・発電素子３
が熱拡散板２を介して吸収し、その結果、演算素子１が
冷却される。
導入した電力で動作させる場合、前記演算素子１および
冷却・発電素子３に対して通電される。演算素子１は通
電されて動作することにより発熱し、その熱は熱拡散板
２を介して、一方で冷却・発電素子３に対して伝達され
る。この冷却・発電素子３は、通電されていることによ
りペルチェ効果を生じ、熱拡散板２から熱を吸収する。
すなわち、演算素子１で生じた熱を、冷却・発電素子３
が熱拡散板２を介して吸収し、その結果、演算素子１が
冷却される。
【００３０】冷却・発電素子３は上記のように熱を吸収
することにより、熱拡散板２とは反対側の面の温度が高
くなるが、その面に放熱部として機能するヒートパイプ
６が接続されているので、冷却・発電素子３の熱がその
ヒートパイプ６を介してディスプレイ部１２側の放熱板
１４に伝達され、ここから外部に放散させられる。
することにより、熱拡散板２とは反対側の面の温度が高
くなるが、その面に放熱部として機能するヒートパイプ
６が接続されているので、冷却・発電素子３の熱がその
ヒートパイプ６を介してディスプレイ部１２側の放熱板
１４に伝達され、ここから外部に放散させられる。
【００３１】また一方、演算素子１で生じた熱の一部
は、熱拡散板２を介してヒートシンク１３に伝達され、
ここから外部に放散させられる。すなわち、演算素子１
は、冷却・発電素子３による熱吸収およびヒートシンク
１３での強制空冷の二つの手段によって冷却される。
は、熱拡散板２を介してヒートシンク１３に伝達され、
ここから外部に放散させられる。すなわち、演算素子１
は、冷却・発電素子３による熱吸収およびヒートシンク
１３での強制空冷の二つの手段によって冷却される。
【００３２】これに対して蓄電池によって上記のパソコ
ンを動作させる場合、演算素子１に対しては蓄電池から
通電されるが、冷却・発電素子３に対しては通電せず
に、その起電力が蓄電池に供給される。すなわち、演算
素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生
し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝
達される。その冷却・発電素子３の他方の面がヒートパ
イプ６を介して冷却されているので、冷却・発電素子３
では、熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温
度差に起因して起電力が生じる。
ンを動作させる場合、演算素子１に対しては蓄電池から
通電されるが、冷却・発電素子３に対しては通電せず
に、その起電力が蓄電池に供給される。すなわち、演算
素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生
し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝
達される。その冷却・発電素子３の他方の面がヒートパ
イプ６を介して冷却されているので、冷却・発電素子３
では、熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温
度差に起因して起電力が生じる。
【００３３】その結果、演算素子１で生じた熱の一部
は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換さ
れ、その電力が蓄電池に供給されるので、演算素子１が
冷却・発電素子３によって冷却される。なお、演算素子
１で生じた熱の他の一部は、熱拡散板２を介してヒート
シンク１５に伝達され、ここから外部に放散させられ、
したがって演算素子１は、間接的に強制空冷される。
は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換さ
れ、その電力が蓄電池に供給されるので、演算素子１が
冷却・発電素子３によって冷却される。なお、演算素子
１で生じた熱の他の一部は、熱拡散板２を介してヒート
シンク１５に伝達され、ここから外部に放散させられ、
したがって演算素子１は、間接的に強制空冷される。
【００３４】したがってこの発明に係る冷却装置を使用
したパソコンでは、外部の電力を使用している場合、お
よび内蔵している蓄電池を使用している場合のいずれで
あっても、演算素子１などの電子機器が動作することに
より生じた熱を、冷却・発電素子３によって吸収するの
で、単に空冷する以上の電子機器を冷却することができ
る。すなわち、演算素子１などの電子機器の冷却性能に
優れているので、電子機器の容量や集積度さらには動作
周波数を高くすることが可能になる。そして、特に、内
蔵している蓄電池を使用する場合には、演算素子１で生
じる熱の一部を電力として回収するので、電力の使用量
がその分、削減され、蓄電池の使用継続時間が長くな
る。言い換えれば、蓄電池を大型化する必要がなくなる
ため、パソコンの携帯性が良好になる。
したパソコンでは、外部の電力を使用している場合、お
よび内蔵している蓄電池を使用している場合のいずれで
あっても、演算素子１などの電子機器が動作することに
より生じた熱を、冷却・発電素子３によって吸収するの
で、単に空冷する以上の電子機器を冷却することができ
る。すなわち、演算素子１などの電子機器の冷却性能に
優れているので、電子機器の容量や集積度さらには動作
周波数を高くすることが可能になる。そして、特に、内
蔵している蓄電池を使用する場合には、演算素子１で生
じる熱の一部を電力として回収するので、電力の使用量
がその分、削減され、蓄電池の使用継続時間が長くな
る。言い換えれば、蓄電池を大型化する必要がなくなる
ため、パソコンの携帯性が良好になる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、外部から供給される電力を使用する場合、およ
び蓄電手段の電力を使用する場合のいずれであっても、
電子機器から熱を奪って電子機器を冷却することがで
き、特に蓄電手段の電力を使用する場合には、熱を電力
に変換して回収するので、電力の消費を抑制することが
でき、携帯型の電子装置に好適な冷却装置とすることが
できる。
よれば、外部から供給される電力を使用する場合、およ
び蓄電手段の電力を使用する場合のいずれであっても、
電子機器から熱を奪って電子機器を冷却することがで
き、特に蓄電手段の電力を使用する場合には、熱を電力
に変換して回収するので、電力の消費を抑制することが
でき、携帯型の電子装置に好適な冷却装置とすることが
できる。
【００３６】また、請求項２の発明によれば、電子機器
および冷却・発電手段が熱拡散板を介してユニット化さ
れるので、電子機器と冷却・発電手段との間の熱伝達が
効率よくおこなわれて電子機器の冷却効率が向上し、か
つこれらの電子機器および冷却・発電手段を備えた装置
の生産性を向上させることができる。
および冷却・発電手段が熱拡散板を介してユニット化さ
れるので、電子機器と冷却・発電手段との間の熱伝達が
効率よくおこなわれて電子機器の冷却効率が向上し、か
つこれらの電子機器および冷却・発電手段を備えた装置
の生産性を向上させることができる。
【００３７】さらに、請求項３の発明によれば、ディス
プレイ部を本体に一体に取り付けた構成の携帯型パソコ
ンにおける演算素子などの電子機器を、冷却・発電手段
の冷却機能により、あるいはその発電機能により効率よ
く冷却することができるため、携帯型パソコンの携帯性
を損なわず、その演算機能を向上させることができる。
プレイ部を本体に一体に取り付けた構成の携帯型パソコ
ンにおける演算素子などの電子機器を、冷却・発電手段
の冷却機能により、あるいはその発電機能により効率よ
く冷却することができるため、携帯型パソコンの携帯性
を損なわず、その演算機能を向上させることができる。
【図１】 この発明に係る冷却装置の一例を原理的に示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】 この発明に係る冷却装置をノートブック型パ
ソコンに適用した例を模式的に示す図である。
ソコンに適用した例を模式的に示す図である。
１…演算素子、 ２…熱拡散板、 ３…冷却・発電素
子、 ４…電源部、 ５…スイッチング機構、 ６…ヒ
ートパイプ、 ７，１３，１５…ヒートシンク、１１…
本体、 １２…ディスプレイ部、 １４…放熱板。
子、 ４…電源部、 ５…スイッチング機構、 ６…ヒ
ートパイプ、 ７，１３，１５…ヒートシンク、１１…
本体、 １２…ディスプレイ部、 １４…放熱板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 35/28 Ｈ０２Ｎ 11/00 Ａ Ｈ０２Ｎ 11/00 Ｈ０１Ｌ 23/46 Ｂ (72)発明者 佐藤 英雄 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 川原 洋司 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） 5E322 AA01 AA11 BB03 DB10 DC02 5F036 AA01 BA32 BB01 BB60
Claims (3)
- 【請求項１】 動作することにより発熱する電子機器か
ら熱を奪って外部に放出する電気機器の冷却装置におい
て、 通電されることにより熱を吸収しかつ加熱されることに
より起電力を生じる冷却・発電手段と、 その冷却・発電手段に電気的に接続された、蓄電手段を
含む電源部と、 前記電子機器と前記冷却・発電手段とを熱授受可能に連
結する熱伝達手段と、 前記電子機器が外部からの給電で動作しているときには
前記冷却・発電手段に通電して前記電子機器から熱を吸
収させかつ前記電子機器が前記蓄電手段の電力で動作し
ているときには前記冷却・発電手段で起電力を生じさせ
る切換手段とを備えていることを特徴とする電子機器の
冷却装置。 - 【請求項２】 前記熱伝達手段が、熱拡散板によって構
成され、その熱拡散板の一部に前記電子機器が熱伝達可
能に取り付けられるとともに、その熱拡散板の他の部分
に前記冷却・発電手段が熱伝達可能に取り付けられ、さ
らに、その冷却・発電手段に、ヒートパイプを介して放
熱部が連結されていることを特徴とする請求項１に記載
の電子機器の冷却装置。 - 【請求項３】 ディスプレイ部がヒンジを介して取り付
けられたパソコン本体の内部に、前記熱拡散板と電子機
器と冷却・発電手段とが収容され、また前記ディスプレ
イ部に前記放熱板が収容されていることを特徴とする請
求項２に記載の電子機器の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386855A JP3688582B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電子機器の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386855A JP3688582B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電子機器の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002190687A true JP2002190687A (ja) | 2002-07-05 |
| JP3688582B2 JP3688582B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=18853891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000386855A Expired - Fee Related JP3688582B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電子機器の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3688582B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078193A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Nippon Steel Corp | 電力変換素子 |
| WO2008057706A3 (en) * | 2006-11-01 | 2008-07-03 | Apple Inc | Embedded thermal-electric cooling modules for surface spreading of heat |
| JP2008218513A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Fujikura Ltd | 冷却装置 |
| JP2009231729A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2010093983A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sony Corp | 電子機器及びバッテリ充電方法 |
| WO2010093449A2 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Anthony Mo | Thermoelectric feedback circuit |
| JP2013140992A (ja) * | 2008-06-27 | 2013-07-18 | Qualcomm Inc | 積層ｉｃ装置のための能動的熱制御 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000386855A patent/JP3688582B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2008057706A3 (en) * | 2006-11-01 | 2008-07-03 | Apple Inc | Embedded thermal-electric cooling modules for surface spreading of heat |
| US7447033B2 (en) | 2006-11-01 | 2008-11-04 | Apple Inc. | Embedded thermal-electric cooling modules for surface spreading of heat |
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| JP2009231729A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2013140992A (ja) * | 2008-06-27 | 2013-07-18 | Qualcomm Inc | 積層ｉｃ装置のための能動的熱制御 |
| US8987062B2 (en) | 2008-06-27 | 2015-03-24 | Qualcomm Incorporated | Active thermal control for stacked IC devices |
| JP2010093983A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sony Corp | 電子機器及びバッテリ充電方法 |
| WO2010093449A2 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Anthony Mo | Thermoelectric feedback circuit |
| WO2010093449A3 (en) * | 2009-02-11 | 2010-12-29 | Anthony Mo | Thermoelectric feedback circuit |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3688582B2 (ja) | 2005-08-31 |
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