JP2002344186A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の大型化を招くことなく、電子機器
内部の熱を効率よく放射することのできる放熱効果を高
めた電子機器を提供する。 【解決手段】 発熱性を有する部品が筐体２内に収容さ
れた電子機器１において、筐体２の少なくとも底部２１
が熱伝導性の高い材料で構成され、この底部２１の内側
には前記発熱性を有する部品と対応する位置にヒートパ
イプ格納凹部５１が形成され、このヒートパイプ格納凹
部５１内に、前記発熱性を有する部品と熱的に接続され
たヒートパイプ６１が格納された。

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、例えばノート型
パーソナルコンピュータ等の電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子機器においては、筐体内部に
半導体素子等の発熱性を有する部品（以下、「発熱体」
という。）が実装されているため、この発熱体により、
筐体内部及び筐体表面では温度上昇が起こる。近年、電
子機器の高性能化に伴い、半導体素子等の発熱体による
発熱量は年々増加傾向にあり、また、電子機器の小型化
によって、増加した熱の放射され得る場所は逆に減少し
ている。

【０００３】このような筐体の温度上昇は、機器の性能
及び寿命に悪影響を及ぼすばかりでなく、表面に触れる
使用者に不快感を与えることもある。このため、電子機
器の筐体内部の冷却又は放熱は重要な課題とされ、内部
熱に対し様々な対策が講じられている。例えば、筐体内
部にファンを設ける方法や、放熱板やヒートパイプを備
える方法、筐体に熱伝導性の高い材質を用いる方法、ま
たはこれらを組み合わせる方法等があり、これらにより
電子機器筐体外へ内部熱を放射することが行われてい
る。

【０００４】また、特開平８−１０５６９８号公報にお
いては、図８に示されるように、半導体素子等の発熱体
を冷却するために用いられるスタックフィン１０１に、
ヒートパイプ１０５を嵌入し、放熱性能を改善したヒー
トパイプ冷却器１００が開示されている。スタックフィ
ン１０１は、放熱フィン１０２とボス部１０３とを有
し、ボス部１０３にはヒートパイプ１０５を嵌入するた
めの嵌入穴１０４が設けられる。ヒートパイプ１０５
は、このボス部１０３の嵌入穴１０４に嵌入され、この
スタックフィン１０１を筐体の壁面の一部、或いは全部
として形成することで筐体部分に冷却機能を備えさせる
とともに、筐体内部に空間的余裕をつくることで冷却効
率の向上を図っている。

【０００５】このような方法に加え、例えばノート型の
パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型パソコン」
という。）においては、少しでも放熱が可能となるよ
う、筐体の下部部材にマグネシウム合金等の熱伝導性の
高いものを使用し、半導体等の実装部品からの熱を伝
導、拡散させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−１０５６９８号公報に開示の技術の場合、電子機器
筐体のボス部にはヒートパイプを嵌入させるための嵌入
穴を設ける必要がある。従って、筐体のボス部にはヒー
トパイプを納め得るだけの厚みが必要となり、筐体の大
きさはフィン部分の高さに加え、このヒートパイプの厚
み分が加えられる。この結果、体積、重量ともに増加
し、電子機器の大型化を招くため、携帯性が要求される
電子機器に対しては不向きであり、その携帯性を著しく
低下させることとなってしまう。

【０００７】一方、ノート型パソコンの筐体下部にマグ
ネシウム合金等の熱伝導性の高い材質を用いるといった
方法は、筐体内部に使用されるアルミニウム等の放熱板
と比較してマグネシウム合金の熱伝導性が劣り、十分な
熱の拡散を行うことができない。このため、いわゆるヒ
ートスポットと呼ばれる高温部分が筐体にできてしま
い、ヒートスポット付近の筐体表面に触れた使用者に不
快感を与えることとなっていた。

【０００８】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、電子機器の大型
化を招くことなく、電子機器内部の熱を効率よく放射す
ることのできる放熱効果を高めた電子機器を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る電子機器は、発熱性を有する部品が筐
体内に収容された電子機器において、前記筐体の少なく
とも底部が熱伝導性の高い材料で構成され、この底部の
内側には前記発熱性を有する部品と対応する位置にヒー
トパイプ格納凹部が形成され、このヒートパイプ格納凹
部内に、前記発熱性を有する部品と熱的に接続されたヒ
ートパイプが格納されたことを特徴とする。

【００１０】このような発明によれば、電子機器筐体の
厚みや重量を大きくすることなく、筐体内の発熱性を有
する部品から発せられる熱を、筐体外へ効率よく放射す
ることができる。

【００１１】また、本発明に係る電子機器は、前記筐体
の底部が内外面とも波形状に形成され、その波の谷部が
前記ヒートパイプ格納凹部とされたものであってもよ
い。

【００１２】この場合、筐体底部の表面積が増えるた
め、筐体内の発熱性を有する部品から発せられる熱の筐
体外への放射が促進され、より放熱効果を高めることが
できる。

【００１３】また、本発明に係る電子機器は、前記筐体
の底部の外面側が平滑面とされる一方、内面側が波形状
に形成され、その波の谷部が前記ヒートパイプ格納凹部
とされたものであってもよい。

【００１４】この場合、電子機器のデザイン上、使用者
の目に触れる筐体底部の形状が平滑面である方が好まし
いと考えられるときにも、好適なものとすることができ
る。

【００１５】また、本発明に係る電子機器は、前記ヒー
トパイプ格納凹部は、前記筐体の底部内面に立設された
放熱フィンで構成されたものであってもよい。

【００１６】この場合、電子機器の使用者の目に触れる
こととなる筐体底部のデザイン的な可能性を広げ、上記
他の場合と同様の高い放熱効果を得ることができる。

【００１７】さらに、本発明に係る電子機器は、前記ヒ
ートパイプ格納凹部の内面とヒートパイプの外面とが面
接触されたものであってもよい。

【００１８】この場合、ヒートパイプ格納凹部とヒート
パイプとの接触面積が大きくなり、筐体内の発熱性を有
する部品から発せられる熱の筐体外への放射が促進さ
れ、より高い放熱効果を得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関
し、図面を参照しつつ説明する。

【００２０】なお、以下の実施の形態においては、電子
機器としてノート型パソコンを例に示すが、本発明はこ
れに限らず、その他の電子機器であって、発熱体が筐体
内に収容され、放熱を要するものに対し広く実施できる
ものである。

【００２１】図１乃至図３は本発明の実施の形態１を示
し、図１は電子機器の斜視図、図２は電子機器の筐体を
上面側からみた斜視透過図、図３は筐体の幅方向部分断
面図を示している。

【００２２】図１に示されるように、電子機器１は、発
熱体２３を内部に収容し、キーボード４等を備えた筐体
２と、この筐体２の一端縁に連結された表示部３とを有
する。また、図２において符号２２は基板を示し、基板
２２の筐体底面側にはＣＰＵ等の発熱体２３が実装さ
れ、筐体２内部に収められている。

【００２３】筐体２の底部２１の内側にはヒートパイプ
格納凹部５１が形成される。このヒートパイプ格納凹部
５１は、筐体２の底部２１が内外面とも波形状に形成さ
れており、その波の谷部をヒートパイプ格納凹部５１と
したものである。ここでは、ヒートパイプ格納凹部５１
は、筐体２の奥行き方向に対し設けられる。また、この
ヒートパイプ格納凹部５１が幅方向に連続して並列さ
れ、全体として底部２１は波形状に構成される。ヒート
パイプ格納凹部５１の内面形状は、使用されるヒートパ
イプ６１の外径によって決定されるが、ヒートパイプ６
１の外周に沿う形状であり、ヒートパイプ６１との接触
面積が最大とされるよう形成されることが望ましい。

【００２４】このようなヒートパイプ格納凹部５１が形
成される筐体２の底部２１は、熱伝導性の高い材料で構
成される。本実施の形態においては、放熱性に優れ、衝
撃に強いマグネシウム合金が用いられる。

【００２５】また、ヒートパイプ格納凹部５１内には、
発熱体２３と熱的に接続されたヒートパイプ６１が格納
される。ヒートパイプ６１は、ヒートパイプ格納凹部５
１に比して熱輸送量が極めて高く、熱の超伝導体として
作用する。そこで、このヒートパイプ６１の熱応答性を
考慮し、ヒートパイプ６１は、特に、基板２２に装着さ
れた発熱体２３の直近に位置するヒートパイプ格納凹部
５１に格納される。

【００２６】ヒートパイプ６１の格納にあたっては、図
３に示されるように、熱伝導性の高いサーマルクッショ
ン７を発熱体２３とヒートパイプ６１との間に介在さ
せ、熱的に接続する。このサーマルクッション７を介在
させることで、発熱体２３からの熱がヒートパイプ６１
に効率よく伝えられ、ヒートパイプ６１はこの熱を連続
的に輸送してヒートパイプ格納凹部５１へ伝播させ、発
熱体２３からの熱は筐体２外へ放射される。

【００２７】上記のような構成とすることにより、電子
機器１は筐体２の大きさや厚みを変えることなく、放熱
効果を高めることができる。すなわち、従来では、発熱
体を有する筐体に放熱構造を備えさせると、筐体の大き
さもその分だけ大きくなってしまっていたが、本実施の
形態の場合、筐体２を大きくすることなく放熱効果を備
えさせることができる。

【００２８】また、図４は、本実施の形態に対する比較
例を示し、電子機器筐体の幅方向部分断面図である。こ
の比較例において、筐体１０６の底部１０７は平滑面で
構成されている。この場合も、ヒートパイプ１０８は、
サーマルクッション１０９を介して基板１１１の発熱体
１１０の直近に配されるが、ヒートパイプ１０８の外周
面は、サーマルクッション１０９によって略全体が覆わ
れている。

【００２９】図３と図４との比較において、筐体２、１
０６それぞれの厚みは略同一であり、本発明は筐体の大
きさに全く影響を与えないものであることがわかる。し
かも、比較例においては、ヒートパイプ１０８がサーマ
ルクッション１０９に埋没し、底部１０７との接触部分
も小さいことを考慮すれば、本実施の形態における筐体
２の放熱効果は格段に高められたものであるといえる。

【００３０】図５乃至図７は、本発明の他の実施の形態
を示し、図５は実施の形態２の筐体の幅方向部分断面
図、図６は実施の形態３の筐体の幅方向部分断面図、図
７は実施の形態４の筐体の幅方向部分断面図である。こ
れらの実施の形態は、上記実施の形態１と、ヒートパイ
プの形態及びヒートパイプ格納凹部と底部の構成が異な
るだけであるので、以下においては相違点のみ説明し、
それ以外の部分については説明を省略する。

【００３１】図５に示す実施の形態２では、筐体２のヒ
ートパイプ格納凹部５２に、ヒートパイプ格納凹部５２
の形状に沿うように変形させたヒートパイプ６３を格納
する。一般的にヒートパイプの断面形状は円形や楕円形
であるため、波形状のヒートパイプ格納凹部５２に格納
する場合、ヒートパイプ６２とヒートパイプ格納凹部５
２との接触面積が十分でない場合が生じる。このような
場合、筐体２のヒートパイプ格納凹部５２にヒートパイ
プ６２を仮設し、上方から圧力を加えることで、ヒート
パイプ６２をヒートパイプ格納凹部５２の形状に沿うよ
うに変形させる（図５矢符Ａ参照）。

【００３２】このような構成とすることにより、ヒート
パイプ格納凹部５２の内面とヒートパイプ６３の外面と
は面接触され、ヒートパイプ格納凹部５２との十分な接
触面積を有することとなり、放熱効果はより高められ
る。

【００３３】図６に示す実施の形態３では、筐体２の底
部２４の外面側が平滑面とされる一方、内面側が波形状
に形成され、その波の谷部がヒートパイプ格納凹部５３
とされる。筐体２の外観には、ヒートパイプ格納凹部５
３の波形状は現れない。

【００３４】このような構成とすることにより、電子機
器のデザイン上、筐体２の底部２４の形状が平滑面であ
る方が好ましいと考えられる場合には、それに対応した
ものとすることができる。

【００３５】図７に示す実施の形態４では、筐体２のヒ
ートパイプ格納凹部５４は、筐体２の底部２５内面に複
数の放熱フィン８が立設されてなる。放熱フィン８は、
筐体２と一体に平板状に立設され、複数の放熱フィン８
が幅方向に連続して形成される。すなわち、相対する放
熱フィン８と底部２５の内面とによってヒートパイプ格
納凹部５４が形成される。また、上記他の実施の形態と
同様、発熱体２３の直近に位置するヒートパイプ格納凹
部５４にヒートパイプ６５が格納される。立設される放
熱フィン８の高さ及び相互の間隔は、格納されるヒート
パイプ６５の外径によって決定され、ヒートパイプ６５
との接触面積が最大となるよう構成されることが望まし
い。

【００３６】このような構成とすることにより、ヒート
パイプ格納凹部５４を波形状に形成しない場合でも、同
様の高い放熱効果を得ることができる。

【００３７】なお、上記のヒートパイプ格納凹部５１、
５２、５３、５４は、筐体２に対し奥行き方向に形成さ
れ、幅方向に複数条のヒートパイプ格納凹部５１、５
２、５３、５４を並列させるものであったが、本発明は
これに限らず、幅方向にヒートパイプ格納凹部を設け、
奥行き方向に複数条を連続させるようなものであっても
よい。

【００３８】以上説明したように、上記実施の形態で
は、電子機器の小型化、薄型化といった流れにも適合
し、筐体の大きさや重量を増加させることなく、より高
い放熱効果を備えさせることができる。この結果、ヒー
トスポットと呼ばれる高温部分の発生を防ぐことができ
る。また、筐体のヒートパイプ格納凹部を波形状とした
場合、使用者が電子機器を膝上において使用するときで
も、身体と筐体底部との接触面積が小さくなり、筐体底
部を平滑面で構成したときに比べ、筐体からの発熱によ
る使用者の不快感を減少することができる。

【００３９】加えて、電子機器の外観上、筐体底部が平
滑面である方が好ましい場合にも好適に実施することが
できるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電子機器
は、電子機器筐体の厚みや重量を大きくすることなく、
筐体内の発熱性を有する部品から発せられる熱を、筐体
外へ効率よく放射することができる。この結果、電子機
器の大型化を招くことがなく、携帯性が要求される電子
機器に対しても好適に実施することができる。

【００４１】また、筐体の底部を内外面とも波形状に形
成され、その波の谷部をヒートパイプ格納凹部とした場
合には、筐体底部の表面積が増えるため、筐体内の発熱
性を有する部品から発せられる熱の筐体外への放射が促
進され、より放熱効果を高めることができる。

【００４２】その上、筐体の底部の外面側が平滑面で形
成される場合にも、高い放熱効果を得ることができ、さ
らに、電子機器のデザイン上、使用者の目に触れる筐体
底部の形状が平滑面である方が好ましいと考えられると
きにも、好適なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る電子機器の斜視図
である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る電子機器の筐体を
その上面側からみた斜視透過図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る電子機器の筐体の
幅方向部分断面図である。

【図４】本発明の実施の形態１に対する比較例を示す幅
方向部分断面図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る電子機器の筐体の
幅方向部分断面図である。

【図６】本発明の実施の形態３に係る電子機器の筐体の
幅方向部分断面図である。

【図７】本発明の実施の形態４に係る電子機器の筐体の
幅方向部分断面図である。

【図８】従来のヒートパイプ冷却器を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 電子機器 ２ 筐体 ２１ 底部 ２３ 発熱体 ５１、５２、５３、５４ ヒートパイプ格納凹部 ６１、６２、６３、６５ ヒートパイプ ７ サーマルクッション ８ 放熱フィン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱性を有する部品が筐体内に収容され
   た電子機器において、 前記筐体の少なくとも底部が熱伝導性の高い材料で構成
   され、この底部の内側には前記発熱性を有する部品と対
   応する位置にヒートパイプ格納凹部が形成され、このヒ
   ートパイプ格納凹部内に、前記発熱性を有する部品と熱
   的に接続されたヒートパイプが格納されたことを特徴と
   する電子機器。
2. 【請求項２】 前記筐体の底部が内外面とも波形状に形
   成され、その波の谷部が前記ヒートパイプ格納凹部とさ
   れたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 【請求項３】 前記筐体の底部の外面側が平滑面とされ
   る一方、内面側が波形状に形成され、その波の谷部が前
   記ヒートパイプ格納凹部とされたことを特徴とする請求
   項１に記載の電子機器。
4. 【請求項４】 前記ヒートパイプ格納凹部は、前記筐体
   の底部内面に立設された放熱フィンで構成されたことを
   特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 【請求項５】 前記ヒートパイプ格納凹部の内面とヒー
   トパイプの外面とが面接触されたことを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれか一つに記載の電子機器。