JP2003067087A - 可搬型情報処理装置の液冷システム - Google Patents
可搬型情報処理装置の液冷システムInfo
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Abstract
おいて、従来技術にない特有な安全性、保守性、持ち運
び利便性を得られる冷却機構を提供すること。 【解決手段】 パソコン本体部内の発熱体6から発生す
る熱を受熱する受熱ヘッド7を備えたパソコン本体部5
と、発熱体6からの発生熱を受熱ヘッド7を介して伝熱
される接続ヘッド10、接続ヘッド10に接続され冷却
液を充填したチューブ3、冷却液を循環するポンプ4、
を備えた液冷部筐体9と、から構成され、液冷部筐体9
は、パソコン本体部5と別体構造とし且つパソコン本体
部5に取り外し自在の構造とする可搬型情報処理装置。
また、液冷部筐体がバッテリパックと略同一形状であ
り、液冷部筐体とバッテリパックがパソコン本体部の同
一個所に排他的に搭載できるもの。
Description
置に関し、特に、前記可搬型情報処理装置の発熱体の放
熱機構に液冷技術を用いているものに関する。
は、電子機器内の発熱部材と金属筐体壁との間に金属板
又はヒートパイプを介在させて発熱部を熱的に金属筐体
壁と接続することによって、発熱部で発熱する熱を金属
筐体壁で放熱する、さらには金属筐体壁にファン(FA
N)を設置し強制空冷するものであった。
本体に内蔵された中央演算処理装置(以下、CPUと云
う)であるが、発生熱によって回路動作が不安定になっ
たり、機構類の熱変形を引き起こすことがある。特に、
最近ではCPUの動作周波数が高速化するのに伴って発
熱量の増大を来しており、この増大した発熱を効率良く
外部に放熱するために可搬型情報処理装置内部にて冷却
液を循環させる液冷方式の冷却構造が公知技術としてあ
る。
型情報処理装置の液冷方式の冷却構造の全体構成を示す
ものである。図6に従い公知技術の可搬型情報処理装置
の液冷方式の冷却構造の説明を行う。
搬型情報処理装置の主たる熱発生部であるCPU上に配
されている。W/J1は冷却液を充填したチューブ3を
介しポンプ4に接続され、冷却液はポンプ4にてW/J
1とチューブ内を循環される。チューブ3は放熱効果を
上げるため可搬型情報処理装置内部をジグザグに配置さ
れている。CPUの発生熱はW/J1へと伝導され冷却
液を熱媒体として装置内に配されたチューブ3を循環し
冷却される。
情報処理装置で使用している電子部品は耐湿性が低く、
冷却液の水分の透湿(ゴムチューブ又は金属チューブに
おけるゴム等を用いた接続部からの透湿)及び不慮の事
態による冷却液の漏洩による部品寿命や信頼性の低下の
恐れがある。
路を前記水分透湿や漏洩により密閉構造にする必要があ
るため、構造が複雑となり容易に分解することができな
い。そのため組み立て性、保守性を著しく阻害してい
る。
情報処理装置の構成部品に比して大きく、可搬型情報処
理装置の小型化が困難になっている。
冷方式の冷却機構において、従来技術にない特有な安全
性、保守性、持ち運び利便性を得られる機構を提供する
ことにある。
に、本発明は次のような構成を採用する。
を受熱する受熱ヘッド、外部との電気的接続を行う接続
コネクタ、を備えたパソコン本体部と、前記発熱体から
の発生熱を前記受熱ヘッドを介して伝熱される接続ヘッ
ド、前記接続ヘッドに接続され冷却液を充填したチュー
ブ、前記冷却液を循環するポンプ、前記接続コネクタに
対向した配置された接続コネクタ、を備えた液冷部筐体
と、から構成される可搬型情報処理装置。
する熱を受熱する受熱ヘッドを備えたパソコン本体部
と、前記発熱体からの発生熱を前記受熱ヘッドを介して
伝熱される接続ヘッド、前記接続ヘッドに接続され冷却
液を充填したチューブ、前記冷却液を循環するポンプ、
を備えた液冷部筐体と、から構成され、前記液冷部筐体
は、前記パソコン本体部と別体構造とし且つ前記パソコ
ン本体部に取り外し自在の構造とする可搬型情報処理装
置。
前記液冷部筐体が前記パソコン本体部から取り外されて
いるか否かを検出する検出手段と、前記パソコン本体部
内の中央演算処理装置の動作電圧と動作周波数を変更す
る変更手段と、を備え、前記検出手段の検出によって前
記液冷部筐体が取り付けられていないことを検出したと
きに、前記中央演算処理装置の動作電圧と動作周波数を
下げて動作する可搬型情報処理装置。
前記液冷部筐体がバッテリパックと略同一形状であり、
前記液冷部筐体と前記バッテリパックが前記パソコン本
体部の同一個所に排他的に搭載できる可搬型情報処理装
置。
報処理装置の液冷システムについて、図面を参照しなが
ら以下説明する。
実施形態に係る可搬型情報処理装置の液冷方式の冷却機
構に関する全体構成を示すものである。図1によると、
本発明における可搬型情報処理装置は主たる発熱部であ
るCPU6を配置したパソコン本体部5と、パソコン本
体部5下部に接続可能な液冷部筐体9から構成される。
パソコン本体部5に配置されたCPU6からの発生熱は
受熱ヘッド7を介して、液冷部筐体9内の接続ヘッド1
0へと伝熱される。接続ヘッド10は液冷部筐体9の底
面に配された冷却液を充填されたチューブ3に接続され
ており、チューブ3内の冷却液をポンプ4で循環させ熱
拡散を行う。
5と液冷部筐体9との伝熱部の接続構造を示すものであ
る。図2によると、パソコン本体部5のマザーボード2
上に配置されたCPU6は、熱伝導シート12を介して
受熱ヘッド7に接続されている。受熱ヘッド7はマザー
ボード2の穴を通ってマザーボード2の上下を挟む形状
になっており、マザーボード2の裏面とも熱伝導シート
12を介して接続されている。
7が配置されている部分はカバー13構造になっており
取り外し可能になっている。接続ヘッド10は液冷部筐
体9をパソコン本体部5に取り付けたときに受熱ヘッド
7の真下になる位置に配置されており、パソコン本体部
5と液冷部筐体9を接続(連結)すると、熱伝導シート
12を介してパソコン本体部5内の受熱ヘッド7と接続
される。液冷部筐体9の天面の接続ヘッド10が配置さ
れている部分もカバー13構造になっており取り外し可
能になっている。
るのは液冷部筐体9の内部に限られ、ポンプ4やチュー
ブ3や接続ヘッド10及びその結合部からの水分の透過
や不慮の冷却液漏れが発生しても、パソコン本体部5ま
で水分が浸透することはない。また、複雑な構造を要す
る液冷方式の冷却構造を採用しているにも係わらずパソ
コン本体部5には液冷方式の冷却構造を構成する部品は
内蔵していないので、パソコン本体部5の分解、組み立
て性が従来通りであるのはいうまでもない。
型情報処理装置の電気回路構成を示す概略図である。図
3によると商用電源をACアダプタ14がDC電源に変
換しパソコン本体部5に供給し、パソコン本体部5はD
CDCコンバータ15で電圧変換して各部品に電源を供
給している。また、DCDCコンバータ15の出力電源
は接続コネクタ8(図1に示す、パソコン本体部と液冷
部筐体の接続コネクタ8参照)を介し液冷部筐体9へも
供給され、液冷部筐体9内で冷却液循環用のポンプ4に
接続される。
検出信号19(液冷部筐体がパソコン本体部に接続され
たことを検出した信号)も配され、パソコン本体部5内
でEC(Embeded Controller)17
に接続されている。前記検出信号はパソコン本体部5で
EC電源25にプルアップ抵抗18を介して接続され、
接続コネクタ8を介して接続される液冷部筐体9内部で
はGNDに接続されており、EC17はこの信号の電圧
値によりパソコン本体部5に液冷部筐体9が接続されて
いるか否かを判定する。
り、CPU動作電源設定信号20をDCDCコンバータ
15へ、CPU動作周波数設定信号21をチップセット
16へと送信し、信号を受信したDCDCコンバータ1
5とチップセット16は信号の要求に従いCPU動作電
源(例えば、バッテリモードとACモードの2系統の動
作電源)とCPU動作周波数を変更する。
体9が接続されているときは最高速で動作するように設
定され、液冷部筐体9が接続されていないときは、液冷
部筐体9なしでも動作可能なように発熱量を低減するた
め低速で動作するように設定される。
液冷部筐体9内に配置するのではなく、パソコン本体部
5に配置したときの電気回路構成である。この電気回路
構成でも同様の効果が得られることを開示している。
実施形態に係る可搬型情報処理装置に関する冷却構造の
構成図である。第2の実施形態では液冷部筐体9はバッ
テリパックと同一形状(但し、パソコン本体部のバッテ
リコネクタ28に対向する部分は、部品干渉しないよう
に切欠削除されている)であり、パソコン本体部5への
接続は液冷部筐体9かバッテリパックのどちらか一方と
いった排他接続となる。
上に配されその側面(図5でハッチング部分)がパソコ
ン本体部5から露出しており、液冷部筐体9が接続され
たときに接続ヘッド10の側面(図5でハッチング部
分)が接する位置に配されている。受熱ヘッド7と接続
ヘッド10とは、図2に示す構造と同様に、熱伝導シー
トを介して結合される。制御方法は図3及び第1の実施
形態で述べたとおりである。
施形態と同様にパソコン本体部5への水分の浸透の防止
と従来通りのパソコン本体部5の分解、組み立て性が実
現されているのはいうまでもない。また、第1の実施形
態では液冷部筐体9を接続すると可搬型情報処理装置が
厚くなってしまうが、第2の実施形態では液冷部筐体9
はバッテリパックと排他関係で可搬型情報処理装置に搭
載されるため可搬型情報処理装置の外形寸法を同一にす
ることができる。
らかなように、液冷方式の冷却機構を、CPU6からの
発生熱を一時的に吸収する冷却液を持たない部分、すな
わち本実施形態における受熱ヘッド7と、冷却液を循環
させ熱拡散を行う部分、すなわち本実施形態における液
冷部筐体9とに分割したことが特徴である。液冷部筐体
9の形状について、第1の実施形態ではパソコン本体部
5の下方に接続する形状を、第2の実施形態ではバッテ
リパックと同一の形状を開示したが、前記以外にも然る
べき種々の形状でも良い。熱伝導部の形状についても同
様である。
搭載する可搬型情報処理装置のパソコン本体部を液冷方
式の冷却機構からの水分の透過や不慮の冷却液漏れから
守ることができる。
パソコン本体に搭載しても、液冷システムを別体構造と
したから、ファンを用いた従来の空冷システムの分解、
組み立て性の容易さを維持することができる。
方式の冷却機構の接続を任意に選択することが可能とな
り、使用形態に即した使い方をすることができる。
装置の液冷方式の冷却機構に関する全体構成を示すもの
である。
装置のパソコン本体部と液冷部筐体の熱伝導部の接続構
造を示す図である。
装置の電気回路構成を示す図である。
装置の他の電気回路構成を示す図である。
装置の液冷方式の冷却機構に関する全体構成を示す図で
ある。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 パソコン本体部内の発熱体から発生する
熱を受熱する受熱ヘッド、外部との電気的接続を行う接
続コネクタ、を備えたパソコン本体部と、 前記発熱体からの発生熱を前記受熱ヘッドを介して伝熱
される接続ヘッド、前記接続ヘッドに接続され冷却液を
充填したチューブ、前記冷却液を循環するポンプ、前記
接続コネクタに対向した配置された接続コネクタ、を備
えた液冷部筐体と、から構成されることを特徴とする可
搬型情報処理装置。 - 【請求項2】 パソコン本体部内の発熱体から発生する
熱を受熱する受熱ヘッドを備えたパソコン本体部と、前
記発熱体からの発生熱を前記受熱ヘッドを介して伝熱さ
れる接続ヘッド、前記接続ヘッドに接続され冷却液を充
填したチューブ、前記冷却液を循環するポンプ、を備え
た液冷部筐体と、から構成され、 前記液冷部筐体は、前記パソコン本体部と別体構造とし
且つ前記パソコン本体部に取り外し自在の構造とするこ
とを特徴とする可搬型情報処理装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の可搬型情報処理
装置において、 前記液冷部筐体が前記パソコン本体部から取り外されて
いるか否かを検出する検出手段と、前記パソコン本体部
内の中央演算処理装置の動作電圧と動作周波数を変更す
る変更手段と、を備え、 前記検出手段の検出によって前記液冷部筐体が取り付け
られていないことを検出したときに、前記中央演算処理
装置の動作電圧と動作周波数を下げて動作することを特
徴とする可搬型情報処理装置。 - 【請求項4】 請求項1又は2に記載の可搬型情報処理
装置において、 前記液冷部筐体がバッテリパックと略同一形状であり、
前記液冷部筐体と前記バッテリパックが前記パソコン本
体部の同一個所に排他的に搭載できることを特徴とする
可搬型情報処理装置。
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