JP2002196843A - 電子機器装置 - Google Patents
電子機器装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱部材を他の部材と共に狭い筐体内に搭載
した装置でも、発熱部材の発生熱を放熱部である金属筐
体壁まで効率良く輸送し発熱部材を冷却する。 【解決手段】 発熱部材と金属筐体壁とをフレキシブル
構造の熱輸送デバイスにより熱的に接続した。熱輸送デ
バイスは発熱部材１に取り付けた液流路を有する扁平状
の受熱ヘッダ１４、液流路を有し金属筐体１０の壁に接
触させた放熱部材１６、及び両者を接続するフレキシブ
ルチューブ１８で構成され、内部に封入した液を放熱部
材に内蔵した液駆動機構により受熱ヘッダと放熱部との
間で駆動あるいは循環させた。これにより、発熱部材と
筐体壁とが部品配列に左右されることなく容易に接続さ
れると共に、液の駆動により高効率で熱が輸送される。
放熱部においては、放熱部材と金属製筐体壁とが熱的に
接続されているので、金属製筐体の高い熱伝導率のため
に熱が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が得られる。
した装置でも、発熱部材の発生熱を放熱部である金属筐
体壁まで効率良く輸送し発熱部材を冷却する。 【解決手段】 発熱部材と金属筐体壁とをフレキシブル
構造の熱輸送デバイスにより熱的に接続した。熱輸送デ
バイスは発熱部材１に取り付けた液流路を有する扁平状
の受熱ヘッダ１４、液流路を有し金属筐体１０の壁に接
触させた放熱部材１６、及び両者を接続するフレキシブ
ルチューブ１８で構成され、内部に封入した液を放熱部
材に内蔵した液駆動機構により受熱ヘッダと放熱部との
間で駆動あるいは循環させた。これにより、発熱部材と
筐体壁とが部品配列に左右されることなく容易に接続さ
れると共に、液の駆動により高効率で熱が輸送される。
放熱部においては、放熱部材と金属製筐体壁とが熱的に
接続されているので、金属製筐体の高い熱伝導率のため
に熱が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器装置に係
り、特に半導体素子を冷却し所定の温度に保つようにし
た電子回路基板の冷却に好適な電子機器装置に関する。
り、特に半導体素子を冷却し所定の温度に保つようにし
た電子回路基板の冷却に好適な電子機器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子装置は、特開昭６３−２５０
９００号公報、特開平３−２５５６９７号公報、実開平
５−２９１５３号公報に記載のように、独立の金属板、
もしくは、筐体の一部を構成する金属板を、発熱部材と
金属筐体壁との間に介在させ、発熱部材で発生する熱を
放熱部である金属筐体壁まで熱伝導により輸送して放熱
している。また、特開昭５５−７１０９２号公報に記載
のように、金属筐体壁面にヒ−トパイプを形成し、発熱
部材を熱的に金属筐体壁と接続することによって、発熱
部材で発生する熱を金属筐体壁で放熱している。
９００号公報、特開平３−２５５６９７号公報、実開平
５−２９１５３号公報に記載のように、独立の金属板、
もしくは、筐体の一部を構成する金属板を、発熱部材と
金属筐体壁との間に介在させ、発熱部材で発生する熱を
放熱部である金属筐体壁まで熱伝導により輸送して放熱
している。また、特開昭５５−７１０９２号公報に記載
のように、金属筐体壁面にヒ−トパイプを形成し、発熱
部材を熱的に金属筐体壁と接続することによって、発熱
部材で発生する熱を金属筐体壁で放熱している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例で、特開昭
６３−２５０９００号公報、特開平３−２５５６９７号
公報、実開平５−２９１５３号公報の例では、発熱部材
から金属筐体壁までの伝熱経路が、筐体壁の厚さ１ｍｍ
前後の薄い断面でしかないので効率よく熱伝導されな
い。したがって、発熱量の増大に十分対応することがで
きなかった。また、部品配列によっては、必ずしも、金
属筐体壁までが短い伝導距離にあるとは限らない。その
ため、発熱部材を筐体近辺に配置するなど、部品配列あ
るいは筐体構造が制限されていた。一方、高性能が要求
される電子機器などにおいて、発熱部材を含む部品配列
は、電子回路の高速化に起因する配線長さなどの関係
で、性能に大きな影響を及ぼす。したがって、従来例で
は、電子機器のコンパクト化、高性能化が妨げられてい
た。また、特開昭５５−７１０９２号公報の例において
も同様に、発熱部材を直接、金属筐体壁に接続しなけれ
ばならず、発熱部材を含む部品配列あるいは筐体構造が
制限されていた。そのため、最適な部品配列を得ること
を優先させた場合、発熱部材に個別に放熱フィンを設置
する等の方策が必要となり、筐体が大きくならざるを得
なかった。
６３−２５０９００号公報、特開平３−２５５６９７号
公報、実開平５−２９１５３号公報の例では、発熱部材
から金属筐体壁までの伝熱経路が、筐体壁の厚さ１ｍｍ
前後の薄い断面でしかないので効率よく熱伝導されな
い。したがって、発熱量の増大に十分対応することがで
きなかった。また、部品配列によっては、必ずしも、金
属筐体壁までが短い伝導距離にあるとは限らない。その
ため、発熱部材を筐体近辺に配置するなど、部品配列あ
るいは筐体構造が制限されていた。一方、高性能が要求
される電子機器などにおいて、発熱部材を含む部品配列
は、電子回路の高速化に起因する配線長さなどの関係
で、性能に大きな影響を及ぼす。したがって、従来例で
は、電子機器のコンパクト化、高性能化が妨げられてい
た。また、特開昭５５−７１０９２号公報の例において
も同様に、発熱部材を直接、金属筐体壁に接続しなけれ
ばならず、発熱部材を含む部品配列あるいは筐体構造が
制限されていた。そのため、最適な部品配列を得ること
を優先させた場合、発熱部材に個別に放熱フィンを設置
する等の方策が必要となり、筐体が大きくならざるを得
なかった。
【０００４】本発明の目的は、発熱部材が他の部材とと
もに狭い空間内に搭載された装置であっても、部品配列
に左右されずに、発熱部材で発生する熱を放熱部である
金属筐体壁まで効率良く輸送し、発熱部材を所定の温度
に冷却する電子機器冷却装置を提供することにある。
もに狭い空間内に搭載された装置であっても、部品配列
に左右されずに、発熱部材で発生する熱を放熱部である
金属筐体壁まで効率良く輸送し、発熱部材を所定の温度
に冷却する電子機器冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子機器装置は、内部に半導体素子と複数
の電子部品を収容し、表面にキーボードを設けた第１の
筐体と、前記第１の筐体に連結され、表面に表示装置を
設けた第２の筐体とを備えた電子機器装置において、前
記半導体素子と熱的に接続した受熱部材と、前記第２の
筐体の放熱面となる前記表示装置背面部の筐体壁に熱的
に接続した放熱部材と、該放熱部材と前記受熱部材との
間で液媒体を循環駆動させる液駆動手段と、前記受熱部
材と前記放熱部材と前記液駆動手段とをそれぞれ接続す
るフレキシブルチューブとを備え、前記受熱部材と前記
液駆動手段とを前記第１の筐体内に収納するとともに、
前記フレキシブルチューブは前記複数の電子部品の部品
間を這わせたことを特徴とするものである。
に、本発明の電子機器装置は、内部に半導体素子と複数
の電子部品を収容し、表面にキーボードを設けた第１の
筐体と、前記第１の筐体に連結され、表面に表示装置を
設けた第２の筐体とを備えた電子機器装置において、前
記半導体素子と熱的に接続した受熱部材と、前記第２の
筐体の放熱面となる前記表示装置背面部の筐体壁に熱的
に接続した放熱部材と、該放熱部材と前記受熱部材との
間で液媒体を循環駆動させる液駆動手段と、前記受熱部
材と前記放熱部材と前記液駆動手段とをそれぞれ接続す
るフレキシブルチューブとを備え、前記受熱部材と前記
液駆動手段とを前記第１の筐体内に収納するとともに、
前記フレキシブルチューブは前記複数の電子部品の部品
間を這わせたことを特徴とするものである。
【０００６】上記構成によれば、本発明の電子機器装置
は、非常に狭い筐体内に多数の部品が実装された状態に
おいても、部品配列に左右されることなく、発熱部材と
放熱部である第２の筐体壁とが容易に接続されるととも
に、液の駆動により高効率で熱が輸送される。放熱部に
おいては、放熱部材と放熱面である表示装置背面部の筐
体壁とが熱的に接続されているので、熱が広く筐体壁に
拡散され、高い放熱性能が得られる。したがって、効率
的に半導体素子を冷却することができる。
は、非常に狭い筐体内に多数の部品が実装された状態に
おいても、部品配列に左右されることなく、発熱部材と
放熱部である第２の筐体壁とが容易に接続されるととも
に、液の駆動により高効率で熱が輸送される。放熱部に
おいては、放熱部材と放熱面である表示装置背面部の筐
体壁とが熱的に接続されているので、熱が広く筐体壁に
拡散され、高い放熱性能が得られる。したがって、効率
的に半導体素子を冷却することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１に、本発明の第
１の実施形態を示す。電子機器は、複数の半導体素子を
搭載した配線基板２、キ−ボード４、ディスク装置６、
表示装置８などからなり、金属製の筐体１０の中に収容
されている。配線基板２に搭載された半導体素子のう
ち、発熱量の特に大きい半導体素子１２は、受熱ヘッダ
１４、放熱ヘッダ１６、フレキシブルチューブ１８等で
構成される熱輸送デバイスによって冷却される。図示し
たように、半導体素子１２と受熱ヘッダ１４とはサ−マ
ルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴムなど
を挟んで接触させ、半導体素子１２で発生する熱を効率
よく受熱ヘッダ１４に伝える。さらに、半導体素子１２
に接続された受熱ヘッダ１４はフレキシブルチューブ１
８によって、表示装置８の背面部の筐体壁に設置された
放熱ヘッダ１６に接続されている。放熱ヘッダ１６は、
サ−マルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴ
ムを介して、もしくは、直接ねじ２０止めなどの手段に
よって金属製筐体壁と熱的かつ物理的に取り付けられ
る。
形態を、図面を参照して説明する。図１に、本発明の第
１の実施形態を示す。電子機器は、複数の半導体素子を
搭載した配線基板２、キ−ボード４、ディスク装置６、
表示装置８などからなり、金属製の筐体１０の中に収容
されている。配線基板２に搭載された半導体素子のう
ち、発熱量の特に大きい半導体素子１２は、受熱ヘッダ
１４、放熱ヘッダ１６、フレキシブルチューブ１８等で
構成される熱輸送デバイスによって冷却される。図示し
たように、半導体素子１２と受熱ヘッダ１４とはサ−マ
ルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴムなど
を挟んで接触させ、半導体素子１２で発生する熱を効率
よく受熱ヘッダ１４に伝える。さらに、半導体素子１２
に接続された受熱ヘッダ１４はフレキシブルチューブ１
８によって、表示装置８の背面部の筐体壁に設置された
放熱ヘッダ１６に接続されている。放熱ヘッダ１６は、
サ−マルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴ
ムを介して、もしくは、直接ねじ２０止めなどの手段に
よって金属製筐体壁と熱的かつ物理的に取り付けられ
る。
【０００８】受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６の内部に
は流路が形成され、液体が封入されている。さらに、放
熱ヘッダ１６の内部には液駆動装置が組み込まれてお
り、受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６との間で液が駆動
される。液体の駆動は、両者間での往復動、あるいは、
循環による。受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６間はフレ
キシブルチュ−ブによって接続されるので、非常に狭い
筐体内に多数の部品が実装された状態においても、実装
構造に左右されることなく、高発熱半導体素子と放熱部
である筐体壁とが容易に接続できるとともに、熱輸送が
液の駆動によって行われるので、高発熱半導体素子で発
生する熱は、効果的に放熱ヘッダに輸送される。放熱部
においては、放熱ヘッダと金属製筐体壁とが熱的に接続
されているので、金属製筐体の高い熱伝導率のために熱
が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が得られる。した
がって、効率的に半導体素子を冷却することができる。
は流路が形成され、液体が封入されている。さらに、放
熱ヘッダ１６の内部には液駆動装置が組み込まれてお
り、受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６との間で液が駆動
される。液体の駆動は、両者間での往復動、あるいは、
循環による。受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６間はフレ
キシブルチュ−ブによって接続されるので、非常に狭い
筐体内に多数の部品が実装された状態においても、実装
構造に左右されることなく、高発熱半導体素子と放熱部
である筐体壁とが容易に接続できるとともに、熱輸送が
液の駆動によって行われるので、高発熱半導体素子で発
生する熱は、効果的に放熱ヘッダに輸送される。放熱部
においては、放熱ヘッダと金属製筐体壁とが熱的に接続
されているので、金属製筐体の高い熱伝導率のために熱
が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が得られる。した
がって、効率的に半導体素子を冷却することができる。
【０００９】図２に、図１で用いている熱輸送デバイス
の詳細を示す。受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６の内部
にはフィンが設けられており、液流路を形成するととも
にヘッダ壁より内部の液体に効率よく熱を伝える。さら
に、放熱ヘッダ１６は、内部に液駆動機構を内蔵してい
る。受熱ヘッダ１４は、半導体素子１２などの発熱部材
（発熱部材１ともいう）の大きさに応じて任意の大きさ
に設定でき、発熱部材１に接触などの手段によって熱的
に接続される。また、金属板（銅、アルミなど）に金属
パイプを溶接した構造であってもよい。一方、放熱ヘッ
ダ内部の液駆動機構は、一例として、流路の一部をシリ
ンダ２２としピストン２４をモータ２６及びリンク機構
２８によって往復駆動させる機構を示した。放熱ヘッダ
１６は、金属製の筐体１０の壁に取り付けられるが、取
付け構造として筐体壁にネジ止め用のボス３０をダイカ
スト成型時に一体で形成してもよい。また、受熱ヘッダ
１４と放熱ヘッダ１６を接続するフレキシブルチューブ
１８は、樹脂製でよく内径２ｍｍ前後のものを用いる。
したがって、受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６とも薄型
化が可能で、狭い空間に実装された高発熱半導体素子で
あっても効果的に冷却できる。
の詳細を示す。受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６の内部
にはフィンが設けられており、液流路を形成するととも
にヘッダ壁より内部の液体に効率よく熱を伝える。さら
に、放熱ヘッダ１６は、内部に液駆動機構を内蔵してい
る。受熱ヘッダ１４は、半導体素子１２などの発熱部材
（発熱部材１ともいう）の大きさに応じて任意の大きさ
に設定でき、発熱部材１に接触などの手段によって熱的
に接続される。また、金属板（銅、アルミなど）に金属
パイプを溶接した構造であってもよい。一方、放熱ヘッ
ダ内部の液駆動機構は、一例として、流路の一部をシリ
ンダ２２としピストン２４をモータ２６及びリンク機構
２８によって往復駆動させる機構を示した。放熱ヘッダ
１６は、金属製の筐体１０の壁に取り付けられるが、取
付け構造として筐体壁にネジ止め用のボス３０をダイカ
スト成型時に一体で形成してもよい。また、受熱ヘッダ
１４と放熱ヘッダ１６を接続するフレキシブルチューブ
１８は、樹脂製でよく内径２ｍｍ前後のものを用いる。
したがって、受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６とも薄型
化が可能で、狭い空間に実装された高発熱半導体素子で
あっても効果的に冷却できる。
【００１０】図３に本発明の第２の実施形態を示す。本
実施形態においては、放熱ヘッダ１６の取付けられる金
属製筐体１０のうち表示部側の筐体の内側にフィン３２
ａ，３２ｂが一体成型で設けられている。フィン３２ａ
の高さは、放熱ヘッダ１６の厚さと同程度で、表示器の
取り付けに支障をきたさないようにする。また、互いに
直角方向にフィンを設けることによって筐体に高い剛性
を持たせることができる。ただし、機器使用時におい
て、水平方向になるフィン３２ｂは、鉛直方向のフィン
３２ａよりも高さを低くし、自然対流による上昇空気の
流動を妨げないようにしている。さらに、筐体に空気孔
３４を設け自然対流放熱を促進している。
実施形態においては、放熱ヘッダ１６の取付けられる金
属製筐体１０のうち表示部側の筐体の内側にフィン３２
ａ，３２ｂが一体成型で設けられている。フィン３２ａ
の高さは、放熱ヘッダ１６の厚さと同程度で、表示器の
取り付けに支障をきたさないようにする。また、互いに
直角方向にフィンを設けることによって筐体に高い剛性
を持たせることができる。ただし、機器使用時におい
て、水平方向になるフィン３２ｂは、鉛直方向のフィン
３２ａよりも高さを低くし、自然対流による上昇空気の
流動を妨げないようにしている。さらに、筐体に空気孔
３４を設け自然対流放熱を促進している。
【００１１】図４に本発明の第３の実施形態を示す。本
実施形態においては、熱輸送デバイスを構成する放熱ヘ
ッダの流路３６が、金属製筐体１０の壁面に金属筐体成
型時にダイカストによる一体成型で直接形成されてい
る。放熱ヘッダの流路３６は、フレキシブルチューブ１
８と接続されたフタ３８によって密閉され、発熱半導体
素子に取り付けられる受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダの流
路３６との間で、フレキシブルチューブ１８を介して別
途設けられる液駆動装置４０によって液体が駆動され
る。液体の駆動は、小型ポンプによる液循環、もしく
は、図２で一例として示した液駆動機構が用いられる。
本実施形態によれば、放熱ヘッダと放熱面である金属製
筐体壁面との接触熱抵抗がなくなるので効果的な放熱が
できるとともに、放熱ヘッダの流路が金属筐体成型時に
ダイカストによる一体成型で形成されるため複雑な流路
構造の形成も可能である。
実施形態においては、熱輸送デバイスを構成する放熱ヘ
ッダの流路３６が、金属製筐体１０の壁面に金属筐体成
型時にダイカストによる一体成型で直接形成されてい
る。放熱ヘッダの流路３６は、フレキシブルチューブ１
８と接続されたフタ３８によって密閉され、発熱半導体
素子に取り付けられる受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダの流
路３６との間で、フレキシブルチューブ１８を介して別
途設けられる液駆動装置４０によって液体が駆動され
る。液体の駆動は、小型ポンプによる液循環、もしく
は、図２で一例として示した液駆動機構が用いられる。
本実施形態によれば、放熱ヘッダと放熱面である金属製
筐体壁面との接触熱抵抗がなくなるので効果的な放熱が
できるとともに、放熱ヘッダの流路が金属筐体成型時に
ダイカストによる一体成型で形成されるため複雑な流路
構造の形成も可能である。
【００１２】図５に本発明の第４の実施形態を示す。本
実施形態においては、熱輸送デバイスを構成する放熱部
が金属製のパイプ４２であって、金属製筐体１０に直接
取付けられる。金属製パイプ４２は、フレキシブルチュ
ーブ１８にコネクタ４４ａ，４４ｂによって接続され、
発熱半導体素子に取り付けられる受熱ヘッダと金属製パ
イプ４２との間で、フレキシブルチューブ１８を介して
別途設けられる液駆動装置によって液体が駆動される。
なお、金属製パイプは、フレキシブルチュ−ブと同程度
の内径（２ｍｍ前後）のものをもちいる。一方、筐体壁
には、Ｕ字状の溝部４６が一体成型で設けられており、
金属製パイプをこのＵ字状の溝部４６に嵌め込むことに
よって、特に、溶接などの手段によらなくても効率良く
熱的に接続することが可能である。本実施形態によれ
ば、放熱部と金属製筐体とが金属製パイプによる線状の
接触であっても、金属製筐体の高い熱伝導率のために熱
が広く筐体壁に拡散されるとともに、簡単な構造で筐体
壁全面に液流路を構成する金属製パイプを設置すること
も可能で、筐体壁の広い面積を有効に放熱面として利用
できる。このため、高い放熱性能が得られる。
実施形態においては、熱輸送デバイスを構成する放熱部
が金属製のパイプ４２であって、金属製筐体１０に直接
取付けられる。金属製パイプ４２は、フレキシブルチュ
ーブ１８にコネクタ４４ａ，４４ｂによって接続され、
発熱半導体素子に取り付けられる受熱ヘッダと金属製パ
イプ４２との間で、フレキシブルチューブ１８を介して
別途設けられる液駆動装置によって液体が駆動される。
なお、金属製パイプは、フレキシブルチュ−ブと同程度
の内径（２ｍｍ前後）のものをもちいる。一方、筐体壁
には、Ｕ字状の溝部４６が一体成型で設けられており、
金属製パイプをこのＵ字状の溝部４６に嵌め込むことに
よって、特に、溶接などの手段によらなくても効率良く
熱的に接続することが可能である。本実施形態によれ
ば、放熱部と金属製筐体とが金属製パイプによる線状の
接触であっても、金属製筐体の高い熱伝導率のために熱
が広く筐体壁に拡散されるとともに、簡単な構造で筐体
壁全面に液流路を構成する金属製パイプを設置すること
も可能で、筐体壁の広い面積を有効に放熱面として利用
できる。このため、高い放熱性能が得られる。
【００１３】図６に本発明の第５の実施形態を示す。電
子機器は、複数の半導体素子を搭載した配線基板２、キ
−ボード４、ディスク装置６、表示装置８などからな
り、金属製の筐体１０の中に収容されている。配線基板
２に搭載された半導体素子のうち、発熱量の特に大きい
半導体素子１２は、受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６、
フレキシブルチューブ１８等で構成される熱輸送デバイ
スによって冷却される。半導体素子１２と受熱ヘッダ１
４とはサ−マルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリ
コンゴムなどを挟んで接触させ、半導体素子１２で発生
する熱を効率よく受熱ヘッダ１４に伝える。さらに、半
導体素子１２に接続された受熱ヘッダ１４はフレキシブ
ルチューブ１８によって、配線基板等が搭載された本体
側の筐体壁に設置された放熱ヘッダ１６に接続されてい
る。放熱ヘッダ１６は、サ−マルコンパウンド、あるい
は、高熱伝導シリコンゴムを介して、もしくは、直接ね
じ止めなどの手段によって金属製筐体壁と熱的かつ物理
的に取り付けられる。受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６
の内部には流路が形成され、液体が封入されている。熱
輸送デバイスの詳細は、図２で示したものと同様であ
る。ただし、図２で示した放熱ヘッダにおいては、液駆
動機構が放熱ヘッダ全体の厚さを規定している。したが
って、極めて狭い実装空間しか得られないような装置に
おいては、液駆動装置を放熱ヘッダから分離して設置し
てもよい。
子機器は、複数の半導体素子を搭載した配線基板２、キ
−ボード４、ディスク装置６、表示装置８などからな
り、金属製の筐体１０の中に収容されている。配線基板
２に搭載された半導体素子のうち、発熱量の特に大きい
半導体素子１２は、受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６、
フレキシブルチューブ１８等で構成される熱輸送デバイ
スによって冷却される。半導体素子１２と受熱ヘッダ１
４とはサ−マルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリ
コンゴムなどを挟んで接触させ、半導体素子１２で発生
する熱を効率よく受熱ヘッダ１４に伝える。さらに、半
導体素子１２に接続された受熱ヘッダ１４はフレキシブ
ルチューブ１８によって、配線基板等が搭載された本体
側の筐体壁に設置された放熱ヘッダ１６に接続されてい
る。放熱ヘッダ１６は、サ−マルコンパウンド、あるい
は、高熱伝導シリコンゴムを介して、もしくは、直接ね
じ止めなどの手段によって金属製筐体壁と熱的かつ物理
的に取り付けられる。受熱ヘッダ１４、放熱ヘッダ１６
の内部には流路が形成され、液体が封入されている。熱
輸送デバイスの詳細は、図２で示したものと同様であ
る。ただし、図２で示した放熱ヘッダにおいては、液駆
動機構が放熱ヘッダ全体の厚さを規定している。したが
って、極めて狭い実装空間しか得られないような装置に
おいては、液駆動装置を放熱ヘッダから分離して設置し
てもよい。
【００１４】図７に本発明の第６の実施形態を示す。本
実施形態では、電子機器は図６と同様な構成になってお
り、熱輸送デバイスとして直径２ｍｍ前後の細径ヒ−ト
パイプ５０を用いている。ヒ−トパイプ５０は、１本、
又は、複数本で発熱量の特に大きい半導体素子１２を冷
却する。ヒ−トパイプの端部は、半導体素子面が一様な
温度に冷却されるようにアルミあるいは銅の受熱板４８
を介して半導体素子で発生する熱がヒ−トパイプに伝熱
される。ヒ−トパイプと受熱板とは溶接あるいは嵌合に
よって小さい接触熱抵抗で接続される。一方、放熱側
は、ヒ−トパイプが放熱面である金属製筐体１０の壁面
に直接取付けられる。筐体壁には、Ｕ字状の溝部５２が
一体成型で設けられており、ヒ−トパイプをこのＵ字状
の溝部５２に嵌め込むことによって、特に、溶接などの
手段によらなくても効率良く熱的に接続することが可能
である。なお、本実施形態では細径のヒ−トパイプを用
いているので、部品配列に応じて折り曲げて配置し、そ
れぞれのヒートパイプをそれぞれ任意の場所に配置する
ことができる。従って、本実施形態によれば、部品の配
列状態にかかわらず半導体素子で発生する熱を効率良く
放熱部に輸送することができるとともに、放熱部と金属
製筐体とがヒ−トパイプによる線状の接触であっても、
金属製筐体の高い熱伝導率のために熱が広く筐体壁に拡
散されるため筐体壁の広い面積を有効に放熱面として利
用できる。このため、極めて少ない空間であっても細長
部のみの設置スペ−スでよく、かつ、高い放熱性能が得
られる。
実施形態では、電子機器は図６と同様な構成になってお
り、熱輸送デバイスとして直径２ｍｍ前後の細径ヒ−ト
パイプ５０を用いている。ヒ−トパイプ５０は、１本、
又は、複数本で発熱量の特に大きい半導体素子１２を冷
却する。ヒ−トパイプの端部は、半導体素子面が一様な
温度に冷却されるようにアルミあるいは銅の受熱板４８
を介して半導体素子で発生する熱がヒ−トパイプに伝熱
される。ヒ−トパイプと受熱板とは溶接あるいは嵌合に
よって小さい接触熱抵抗で接続される。一方、放熱側
は、ヒ−トパイプが放熱面である金属製筐体１０の壁面
に直接取付けられる。筐体壁には、Ｕ字状の溝部５２が
一体成型で設けられており、ヒ−トパイプをこのＵ字状
の溝部５２に嵌め込むことによって、特に、溶接などの
手段によらなくても効率良く熱的に接続することが可能
である。なお、本実施形態では細径のヒ−トパイプを用
いているので、部品配列に応じて折り曲げて配置し、そ
れぞれのヒートパイプをそれぞれ任意の場所に配置する
ことができる。従って、本実施形態によれば、部品の配
列状態にかかわらず半導体素子で発生する熱を効率良く
放熱部に輸送することができるとともに、放熱部と金属
製筐体とがヒ−トパイプによる線状の接触であっても、
金属製筐体の高い熱伝導率のために熱が広く筐体壁に拡
散されるため筐体壁の広い面積を有効に放熱面として利
用できる。このため、極めて少ない空間であっても細長
部のみの設置スペ−スでよく、かつ、高い放熱性能が得
られる。
【００１５】図８および図９に、それぞれ本発明の第７
および第８の実施形態を示す。本実施形態の電子機器
は、配線基板２等が収納される筐体１０の上部に表示装
置８が設置されており、実装空間が極めて制限されてい
る。図８では、配線基板２に搭載された半導体素子のう
ち、発熱量の特に大きい半導体素子１２は、受熱ヘッダ
１４、放熱ヘッダ１６、フレキシブルチューブ１８等で
構成される熱輸送デバイスによって冷却される。半導体
素子１２と受熱ヘッダ１４とはサ−マルコンパウンド、
あるいは、高熱伝導シリコンゴムなどを挟んで接触さ
せ、半導体素子１２で発生する熱を効率よく受熱ヘッダ
１４に伝える。さらに、半導体素子１２に接続された受
熱ヘッダ１４はフレキシブルチューブ１８によって、配
線基板等を搭載した筐体１０の壁面に設置された放熱ヘ
ッダ１６に接続されている。放熱ヘッダ１６は、サ−マ
ルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴムを介
して、もしくは、直接ねじ止めなどの手段によって金属
製筐体１０の壁と熱的かつ物理的に取り付けられる。取
り付け位置は、筐体側面など比較的スペ−スに余裕のあ
る場所であるが、特に、制限されることはない。なぜな
ら、放熱部において、金属製筐体の高い熱伝導率のため
に熱が広く筐体壁に拡散され、筐体壁の広い面積を有効
に放熱面として利用できるとともに、フレキシブルチュ
ーブ１８によって受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６が部
品配列に左右されずに接続できるためである。
および第８の実施形態を示す。本実施形態の電子機器
は、配線基板２等が収納される筐体１０の上部に表示装
置８が設置されており、実装空間が極めて制限されてい
る。図８では、配線基板２に搭載された半導体素子のう
ち、発熱量の特に大きい半導体素子１２は、受熱ヘッダ
１４、放熱ヘッダ１６、フレキシブルチューブ１８等で
構成される熱輸送デバイスによって冷却される。半導体
素子１２と受熱ヘッダ１４とはサ−マルコンパウンド、
あるいは、高熱伝導シリコンゴムなどを挟んで接触さ
せ、半導体素子１２で発生する熱を効率よく受熱ヘッダ
１４に伝える。さらに、半導体素子１２に接続された受
熱ヘッダ１４はフレキシブルチューブ１８によって、配
線基板等を搭載した筐体１０の壁面に設置された放熱ヘ
ッダ１６に接続されている。放熱ヘッダ１６は、サ−マ
ルコンパウンド、あるいは、高熱伝導シリコンゴムを介
して、もしくは、直接ねじ止めなどの手段によって金属
製筐体１０の壁と熱的かつ物理的に取り付けられる。取
り付け位置は、筐体側面など比較的スペ−スに余裕のあ
る場所であるが、特に、制限されることはない。なぜな
ら、放熱部において、金属製筐体の高い熱伝導率のため
に熱が広く筐体壁に拡散され、筐体壁の広い面積を有効
に放熱面として利用できるとともに、フレキシブルチュ
ーブ１８によって受熱ヘッダ１４と放熱ヘッダ１６が部
品配列に左右されずに接続できるためである。
【００１６】一方、図９では、電子機器は図８と同様な
構成になっており、熱輸送デバイスとしてヒ−トパイプ
５０を用いている。ヒ−トパイプ５０は、１本、又は、
複数本で発熱量の特に大きい半導体素子１２を冷却す
る。ヒ−トパイプ５０の端部は、図７に示した例と同
様、金属製の受熱板４８を介して半導体素子で発生する
熱がヒ−トパイプ５０に伝熱される。一方、放熱側は、
ヒ−トパイプが放熱面である金属製筐体１０の壁面（本
体側面など）に直接取付けられる。筐体１０の壁には、
Ｕ字状の溝部５２が一体成型で設けられており、ヒ−ト
パイプ５０をこのＵ字状の溝部５２に嵌め込むことによ
って、特に、溶接などの手段によらなくても効率良く熱
的に接続することが可能である。本実施形態によれば、
ヒ−トパイプと金属製筐体とは細長部のみの設置スペ−
スでよく、筐体内で放熱のために使用できる空間が極め
て少ない電子機器あっても、効率の良い放熱ができる。
構成になっており、熱輸送デバイスとしてヒ−トパイプ
５０を用いている。ヒ−トパイプ５０は、１本、又は、
複数本で発熱量の特に大きい半導体素子１２を冷却す
る。ヒ−トパイプ５０の端部は、図７に示した例と同
様、金属製の受熱板４８を介して半導体素子で発生する
熱がヒ−トパイプ５０に伝熱される。一方、放熱側は、
ヒ−トパイプが放熱面である金属製筐体１０の壁面（本
体側面など）に直接取付けられる。筐体１０の壁には、
Ｕ字状の溝部５２が一体成型で設けられており、ヒ−ト
パイプ５０をこのＵ字状の溝部５２に嵌め込むことによ
って、特に、溶接などの手段によらなくても効率良く熱
的に接続することが可能である。本実施形態によれば、
ヒ−トパイプと金属製筐体とは細長部のみの設置スペ−
スでよく、筐体内で放熱のために使用できる空間が極め
て少ない電子機器あっても、効率の良い放熱ができる。
【００１７】図１０に本発明の第９の実施形態を示す。
本実施形態においては、電子機器を構成する配線基板２
のうち、発熱量の特に大きい半導体素子１２ａ，１２ｂ
を含む基板を別の電子回路基板５４として分離し、両者
をコネクタ５６で電気的に接続している。分離する電子
回路部は、回路の動作速度を考慮して複数の半導体素子
を含むことができる。高発熱部を含む基板５４は、発熱
量の特に大きい半導体素子面を金属筐体１０に対向させ
て設置し、半導体素子面と金属筐体との間に柔軟性を有
しかつ熱伝導性に優れた部材である高熱伝導柔軟部材５
８（たとえば、Ｓｉゲル、もしくは、袋状に形成したフ
ィルム中に熱伝導性グリスを封入したもの等）をはさみ
こんでいる。図１０では、筐体底面部を放熱面とした例
を示したが、本実施形態によれば、スペ−スが許せば、
筐体上面部あるいは側面部を放熱面としてもよい。本実
施形態によれば、複数の発熱部材と金属筐体壁との間が
柔軟な部材で接続されるので、発熱部材間に高さのばら
つきがあっても各々の発熱部材と金属製筐体壁とが効率
良く熱的に接続されるとともに、金属製筐体の高い熱伝
導率のために熱が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が
得られるとともに、筐体壁が部分的に高い温度になるこ
とがない。
本実施形態においては、電子機器を構成する配線基板２
のうち、発熱量の特に大きい半導体素子１２ａ，１２ｂ
を含む基板を別の電子回路基板５４として分離し、両者
をコネクタ５６で電気的に接続している。分離する電子
回路部は、回路の動作速度を考慮して複数の半導体素子
を含むことができる。高発熱部を含む基板５４は、発熱
量の特に大きい半導体素子面を金属筐体１０に対向させ
て設置し、半導体素子面と金属筐体との間に柔軟性を有
しかつ熱伝導性に優れた部材である高熱伝導柔軟部材５
８（たとえば、Ｓｉゲル、もしくは、袋状に形成したフ
ィルム中に熱伝導性グリスを封入したもの等）をはさみ
こんでいる。図１０では、筐体底面部を放熱面とした例
を示したが、本実施形態によれば、スペ−スが許せば、
筐体上面部あるいは側面部を放熱面としてもよい。本実
施形態によれば、複数の発熱部材と金属筐体壁との間が
柔軟な部材で接続されるので、発熱部材間に高さのばら
つきがあっても各々の発熱部材と金属製筐体壁とが効率
良く熱的に接続されるとともに、金属製筐体の高い熱伝
導率のために熱が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が
得られるとともに、筐体壁が部分的に高い温度になるこ
とがない。
【００１８】図１１に本発明の第１０の実施形態を示
す。本実施形態は図１０と同様な構造で、電子機器を構
成する配線基板２を、発熱量の特に大きい半導体素子１
２ａ，１２ｂを含む面を金属筐体１０に対向させて設置
し、半導体素子面と金属筐体との間に高熱伝導柔軟部材
５８をはさみこんでいる。図１１では、図１０と同様、
筐体底面部を放熱面とした例を示したが、たとえば、キ
−ボード４を支持している金属板６０を放熱面として、
図中に点線で示すように、配線基板２及び高熱伝導柔軟
部材５８を設置しても良い。
す。本実施形態は図１０と同様な構造で、電子機器を構
成する配線基板２を、発熱量の特に大きい半導体素子１
２ａ，１２ｂを含む面を金属筐体１０に対向させて設置
し、半導体素子面と金属筐体との間に高熱伝導柔軟部材
５８をはさみこんでいる。図１１では、図１０と同様、
筐体底面部を放熱面とした例を示したが、たとえば、キ
−ボード４を支持している金属板６０を放熱面として、
図中に点線で示すように、配線基板２及び高熱伝導柔軟
部材５８を設置しても良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、高発熱半導体素子が他
の部材とともに狭い空間内に搭載された装置であって
も、部材の配置状態に左右されずに、高発熱半導体素子
で発生する熱を放熱部まで効率良く輸送するとともに、
放熱部が金属製筐体壁に接続されているので、熱が広く
筐体壁に拡散され筐体壁の広い面積を有効に放熱面とし
て利用でき、高い放熱性能が得られる。したがって、効
率的に半導体素子を冷却することができる。
の部材とともに狭い空間内に搭載された装置であって
も、部材の配置状態に左右されずに、高発熱半導体素子
で発生する熱を放熱部まで効率良く輸送するとともに、
放熱部が金属製筐体壁に接続されているので、熱が広く
筐体壁に拡散され筐体壁の広い面積を有効に放熱面とし
て利用でき、高い放熱性能が得られる。したがって、効
率的に半導体素子を冷却することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態の斜視図。
【図２】図１の実施形態の詳細斜視図。
【図３】本発明の第２の実施形態の斜視図。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成説明図。
【図５】本発明の第４の実施形態の斜視図。
【図６】本発明の第５の実施形態の斜視図。
【図７】本発明の第６の実施形態の斜視図。
【図８】本発明の第７の実施形態の斜視図。
【図９】本発明の第８の実施形態の斜視図。
【図１０】本発明の第９の実施形態の斜視図。
【図１１】本発明の第１０の実施形態の断面図。
２ 配線基板 ４ キ−ボード ６ ディスク装置 ８ 表示装置 １０ 金属製筐体 １２ 半導体素子発熱部材 １４ 受熱ヘッダ １６ 放熱ヘッダ １８ フレキシブルチューブ ２０ ねじ ２２ シリンダ ２４ ピストン ２６ モータ ２８ リンク機構 ３０ ボス ３２ａ，３２ｂ フィン ３４ 空気孔 ３６ 流路 ３８ フタ ４０ 液駆動装置 ４２ 金属製パイプ ４４ａ，４４ｂ コネクタ ４６ Ｕ字状の溝部 ４８ 受熱板 ５０ ヒ−トパイプ ５２ Ｕ字状の溝部 ５４ 電子回路基板 ５６ コネクタ ５８ 高熱伝導柔軟部材 ６０ 金属板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 伸司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AA07 DA01 DB08 FA01 FA05
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に半導体素子と複数の電子部品を収
容し、表面にキーボードを設けた第１の筐体と、前記第
１の筐体に連結され、表面に表示装置を設けた第２の筐
体とを備えた電子機器装置において、前記半導体素子と
熱的に接続した受熱部材と、前記第２の筐体の放熱面と
なる前記表示装置背面部の筐体壁に熱的に接続した放熱
部材と、該放熱部材と前記受熱部材との間で液媒体を循
環駆動させる液駆動手段と、前記受熱部材と前記放熱部
材と前記液駆動手段とをそれぞれ接続するフレキシブル
チューブとを備え、前記受熱部材と前記液駆動手段とを
前記第１の筐体内に収納するとともに、前記フレキシブ
ルチューブは前記複数の電子部品の部品間を這わせたこ
とを特徴とする電子機器装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001368920A JP3598416B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 電子機器用の熱輸送デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001368920A JP3598416B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 電子機器用の熱輸送デバイス |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28485593A Division JP3385482B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002196843A true JP2002196843A (ja) | 2002-07-12 |
| JP3598416B2 JP3598416B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=19178417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001368920A Expired - Lifetime JP3598416B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | 電子機器用の熱輸送デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3598416B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001674A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Nec Corporation | 電子機器の冷却装置 |
| US7113399B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cooling device for electronic element producing concentrated heat and electronic device |
-
2001
- 2001-12-03 JP JP2001368920A patent/JP3598416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7113399B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cooling device for electronic element producing concentrated heat and electronic device |
| WO2005001674A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Nec Corporation | 電子機器の冷却装置 |
| JPWO2005001674A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2007-09-20 | 日本電気株式会社 | 電子機器の冷却装置 |
| CN100418037C (zh) * | 2003-06-27 | 2008-09-10 | 日本电气株式会社 | 电子设备的冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3598416B2 (ja) | 2004-12-08 |
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