JP2003115570A - 電子機器 - Google Patents
電子機器Info
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
入空気量を充分に確保することができ、発熱体を効率良
く冷却できる電子機器を得ることにある。 【解決手段】電子機器は、筐体4と、筐体の底壁4aと向
かい合う回路基板15と、回路基板に実装された発熱する
半導体パッケージ17と、筐体の内部に収容され、半導体
パッケージに熱的に接続された放熱部24と、放熱部に冷
却風を送風するファン25とを含む冷却ユニット22とを具
備している。ファンは、底壁とは反対側から回路基板と
向かい合うとともに、回路基板との間の隙間40に開口す
る吸気口46を有するファンケーシング31と、ファンケー
シングに収容され、吸気口から空気を吸い込むととも
に、この空気を放熱部に送風する羽根車32とを備えてい
る。回路基板のうちファンケーシングと向かい合う部分
に、回路基板と底壁との間の隙間16に開口する少なくと
も一つの通孔48a,48bが形成されている。
Description
ケージを強制的に冷却するファンを内蔵したポータブル
コンピュータのような電子機器に係り、特に半導体パッ
ケージの冷却効率を高めるための構造に関する。
動体通信機器に代表される携帯形の電子機器は、マルチ
メディア情報を処理するためのマイクロプロセッサを装
備している。この種のマイクロプロセッサは、処理速度
の高速化や多機能化に伴って消費電力が増加の一途を辿
り、これに比例して発熱量が急速に増大する傾向にあ
る。そのため、電子機器の安定した動作を保障するため
には、マイクロプロセッサの放熱性を高める必要があ
る。
イクロプロセッサを強制的に冷却する空冷式の冷却ユニ
ットを装備している。冷却ユニットは、マイクロプロセ
ッサに熱的に接続された放熱部と、この放熱部に冷却風
を送風するファンとで構成され、電子機器の筐体の内部
に収められている。
のファンケーシングに収容された羽根車とを備えてい
る。ファンケーシングは、その上面および下面に夫々吸
気口を有し、これら吸気口は、ファンケーシングの内部
の冷却風通路に連なっている。羽根車は、吸気口から空
気を吸い込むとともに、この吸い込んだ空気を冷却風と
して冷却風通路に送風するようになっており、この冷却
風通路の下流端に上記放熱部が配置されている。
ると、この放熱部に伝えられたマイクロプロセッサの熱
は、冷却風との熱交換により放散されるとともに、この
冷却風の流れに乗じて筐体の外部に排出される。
機器によると、マイクロプロセッサは、回路基板に実装
されている。回路基板は、筐体の底壁に沿うような姿勢
でこの筐体の内部に収容されている。そのため、マイク
ロプロセッサが回路基板の上面に実装された電子機器で
は、この回路基板の上に冷却ユニットが位置され、ファ
ンケーシングの一方の吸気口が回路基板と向かい合うよ
うな位置関係となることがあり得る。すると、ファンケ
ーシングと回路基板との間隔は、通常2〜3mm程度に抑
えられているので、吸気口が開口する空間部分の容積が
非常に少なくなる。
ファンケーシングの内部に吸い込まれる吸入空気量を充
分に確保することができなくなる。この結果、放熱部に
送風される冷却風の風量が少なくなって、冷却風とヒー
トシンクとの間で熱交換を効率良く行なうことができな
くなり、マイクロプロセッサの冷却性能が不足するとい
った問題が生じてくる。
ーシングとの間の隙間を拡大して吸気口が開口する空間
部分の容積を増やすことが考えられる。しかしながら、
このようにすると、回路基板とファンケーシングとが遠
ざかるので、筐体の厚み寸法の増大を避けられず、近年
の電子機器を薄形化したいという要求に対応することが
できなくなる。
されたもので、筐体の薄形化を妨げることなく、吸入空
気量を充分に確保することができ、発熱体を効率良く冷
却できる電子機器の提供を目的とする。
め、請求項1に係る本発明の電子機器は、外壁を有する
筐体と、この筐体の内部に収容され、上記外壁の内面と
向かい合う回路基板と、この回路基板に実装された発熱
体と、上記筐体の内部に収容され、上記発熱体に熱的に
接続された放熱部と、この放熱部に冷却風を送風するた
めのファンとを有する冷却ユニットと、を具備してい
る。上記冷却ユニットのファンは、上記外壁とは反対側
から上記回路基板と向かい合うとともに、少なくとも上
記回路基板との間の隙間に開口する吸気口を有するファ
ンケーシングと、このファンケーシングに収容され、上
記吸気口から空気を吸い込むとともに、この空気を上記
放熱部に送風する羽根車とを含み、上記回路基板のうち
上記ファンケーシングと向かい合う部分に、上記回路基
板と上記外壁との間の隙間に開口する少なくとも一つの
通孔を形成したことを特徴としている。
が回転すると、回路基板とファンケーシングとの間の空
気が吸気口に吸い込まれ、この回路基板とファンケーシ
ングとの間に吸気口に向かう空気流が形成される。ま
た、回路基板に通孔を開けたことにより、この通孔を通
じて回路基板と外壁との間の空気がファンケーシングの
吸気口に吸い込まれる。このため、見掛け上、回路基板
とファンケーシングとの間の隙間の容積が増大し、筐体
内の空気がファンケーシングの周囲に流れ込み易くな
る。よって、ファン動作時の吸気抵抗を小さく抑えて、
ファンケーシングに吸い込まれる吸入空気量を充分に確
保することができ、より多くの冷却風を放熱部に効率良
く導くことができる。
壁との間の空気を吸引できるので、ファンケーシングと
回路基板との間の間隔を狭めても、吸入空気量が不足す
ることはない。この結果、ファンケーシングと回路基板
とを可能な限り近づけて、筐体内部のスペースを減じる
ことができ、筐体のコンパクト化を図る上で好都合とな
る。
本発明の電子機器は、筐体の内部に収容され、この筐体
の底壁と向かい合う回路基板と、この回路基板に実装さ
れた発熱体と、上記筐体の内部に収容され、上記発熱体
を強制的に空冷するためのファンと、を具備している。
記回路基板と向かい合うとともに、少なくとも上記回路
基板との間の隙間に開口する吸気口を有するファンケー
シングと、このファンケーシングに収容され、上記吸気
口から空気を吸い込む羽根車とを含み、上記回路基板の
うち上記ファンケーシングと向かい合う部分に、上記回
路基板と上記底壁との間の隙間に開口する少なくとも一
つの通孔を形成したことを特徴としている。
が回転すると、回路基板とファンケーシングとの間の空
気が吸気口に吸い込まれ、この回路基板とファンケーシ
ングとの間に吸気口に向かう空気流が形成される。ま
た、回路基板に通孔を開けたことにより、この通孔を通
じて回路基板と底壁との間の空気がファンケーシングの
吸気口に吸い込まれる。このため、見掛け上、回路基板
とファンケーシングとの間の隙間の容積が増大し、筐体
内の空気がファンケーシングの周囲に流れ込み易くな
る。よって、ファン動作時の吸気抵抗を小さく抑えて、
ファンケーシングに吸い込まれる吸入空気量を充分に確
保することができ、発熱体を効率良く空冷することがで
きる。
壁との間の空気を吸引できるので、ファンケーシングと
回路基板との間の間隔を狭めても、吸入空気量が不足す
ることはない。この結果、ファンケーシングと回路基板
とを可能な限り近づけて、筐体の厚み寸法を減じること
ができ、筐体を薄くコンパクトに形成することができ
る。
ブルコンピュータに適用した図面にもとづいて説明す
る。
なポータブルコンピュータ1を開示している。ポータブ
ルコンピュータ1は、コンピュ−タ本体2と、このコン
ピュータ本体2に支持されたディスプレイユニット3と
で構成されている。
4を備えている。筐体4は、底壁4a、上壁4b、前壁
4c、左右の側壁4dおよび後壁4eを含む偏平な箱状
をなしている。筐体4の上壁4bは、パームレスト5お
よびキーボード取り付け部6を有している。パームレス
ト5は、筐体4の前端部に位置されており、このパーム
レスト5の中央部にタッチパッド式のポインティングデ
バイス7と、コマンドの実行又はキャンセル用のコント
ロールボタン8a,8bが配置されている。キーボード
取り付け部6は、パームレスト5の後方に位置され、こ
のキーボード取り付け部6にキーボード9が設置されて
いる。
ハウジング11と、このディスプレイハウジング11に
収容された液晶表示パネル12とを備えている。液晶表
示パネル12の表示画面12aは、ディスプレイハウジ
ング11の前面の開口部13を通じて外方に露出されて
いる。ディスプレイハウジング11は、その一端に脚部
11aを有している。脚部11aは、ディスプレイハウ
ジング11の幅方向の中央部に位置され、上記筐体4の
後端部に図示しないヒンジ装置を介して回動可能に連結
されている。
ーボード9やパームレスト5を上方から覆うように倒さ
れる閉じ位置と、キーボード9、パームレスト5および
表示画面12aを露出させるように起立する開き位置と
に亘って回動可能となっている。
板15が収容されている。回路基板15は、キーボード
9の下方において筐体4の底壁4aと平行に配置されて
いる。この回路基板15は、第1の実装面15aと、こ
の第1の実装面15aの反対側に位置された第2の実装
面15bとを有している。第1の実装面15aは、筐体
4の底壁4aと向かい合っており、この第1の実装面1
5aと底壁4aの内面との間に第1の隙間16が形成さ
れている。そのため、本実施形態では、底壁4aが筐体
4の外壁を構成している。
を伴う複数の回路部品21が実装されている。これら回
路部品21は、第1の隙間16に収められている。
体4の上壁4bやキーボード9と向かい合っている。図
4に示すように、第2の実装面15bの後端部に発熱体
としての半導体パッケージ17が実装されている。半導
体パッケージ17は、ポータブルコンピュータ1の中枢
となるマイクロプロセッサを構成するものであり、筐体
4の後部の左端部に位置されている。
5bに半田付けされたベース基板18と、このベース基
板18の上面中央部に実装されたICチップ19とを有し
ている。ICチップ19は、マルチメディア情報を高速で
処理するため、動作中の発熱量が非常に大きなものとな
っており、安定した動作を維持するために冷却を必要と
している。そのため、本実施形態の場合、ベース基板1
8の上面に熱拡散板20が設置されている。熱拡散板2
0は、ICチップ19よりも一回り大きな金属材料にて構
成され、このICチップ19に熱的に接続されている。
部に半導体パッケージ17を強制的に冷却するための冷
却ユニット22が収容されている。冷却ユニット22
は、熱移送部23、放熱部24および電動ファン25と
を備えている。この冷却ユニット22は、一つのモジュ
ールとして組み立てられており、上記回路基板15の第
2の実装面15bの上に設置されている。
ック26とヒートパイプ27とを有している。受熱ブロ
ック26は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性
に優れた金属材料にて構成されている。この受熱ブロッ
ク26は、上記熱拡散板20の上面に重ね合わされてお
り、この熱拡散板20を介してICチップ19に熱的に接
続されている。
ク26の上面に一体的に埋め込むことで、この受熱ブロ
ック26に熱的に接続されている。ヒートパイプ27の
他端部は、受熱ブロック26の左側方に向けて直線状に
引き出されており、上記筐体4の後壁4eに沿うように
して筐体4の幅方向に延びている。
金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成されてい
る。この放熱部24は、平板状をなす複数の放熱フィン
28を有している。各放熱フィン28は、その上縁部お
よび下縁部に直角に折り曲げられたフランジ部29a,
29bを有している。放熱フィン28は、夫々のフラン
ジ部29a,29bの先端を他の放熱フィン28に接合
することで、互いに間隔を存して平行に配置されてお
り、これら放熱フィン28を上記ヒートパイプ27の他
端部が貫通している。このため、放熱部24は、ヒート
パイプ27の他端部に熱的に接続された状態で、このヒ
ートパイプ27の他端部に支持されている。
は、金属製のファンケーシング31と遠心式の羽根車3
2とを備えている。ファンケーシング31は、ケーシン
グ本体33と天板34とで構成されており、偏平な箱状
をなしている。ケーシング本体33は、底板35と、こ
の底板35の周縁部から立ち上がる起立板36とを有し
ている。起立板36は、円弧状に湾曲されており、この
起立板36にケーシング本体33の周囲に張り出す複数
の支持片37が形成されている。支持片37は、回路基
板15の第2の実装面15bおよびこの第2の実装面1
5bから突出する複数のボス38にねじ39を介して固
定されている。
の実装面15bの上に保持されており、このファンケー
シング31の底板35と第2の実装面15bとの間に第
2の隙間40が形成されている。
れており、上記ケーシング本体33の底板35と向かい
合っている。ケーシング本体33は、天板34と協働し
て冷却風通路42を構成している。冷却風通路42は、
筐体4の奥行き方向に延びており、この冷却風通路42
の下流端は、ファンケーシング31の後端の吐出口43
に連なっている。吐出口43は、筐体4の幅方向に延び
る四角い開口形状を有し、この筐体4の後壁4eに開口
された複数の排気口44と向かい合っている。
24は、ファンケーシング31の吐出口43に位置され
ている。この放熱部24は、ファンケーシング31に支
持されているとともに、吐出口43から筐体4の排気口
44に向けて突出されている。
の吸気口45,46を有している。第1の吸気口45
は、天板34の略中央部に形成されており、上記筐体4
の内部に連なっている。第2の吸気口46は、ケーシン
グ本体33の底板35の略中央部に形成されている。こ
の第2の吸気口46は、第1の吸気口45の真下に位置
され、上記ファンケーシング31と回路基板15との間
の第2の隙間40に連なっている。
4の厚み方向に沿わせた横置きの姿勢でファンケーシン
グ31に収容されている。この羽根車32は、第1の吸
気口45と第2の吸気口46との間に介在されており、
冷却風通路42の上流端に位置されている。
度が予め決められた値を上回った時に、ケーシング本体
33の底板35に支持された偏平モータ47を介して回
転駆動される。この羽根車32が回転すると、筐体4の
内部の空気が第1および第2の吸気口45,46からフ
ァンケーシング31内に吸い込まれるとともに、この吸
い込まれた空気は、羽根車32の外周部から冷却風通路
42内に吐き出されるようになっている。
底板35と向かい合う部分に一対の通孔48a,48b
を有している。通孔48a,48bは、ファンケーシン
グ31の第2の吸気口46の近傍において、筐体4の幅
方向に並べて配置されているとともに、回路基板15を
厚み方向に貫通している。そのため、回路基板15を間
に挟んで隣り合う第1および第2の隙間16,40は、
上記通孔48a,48bを通じて互いに連通されてい
る。
ターン49の一部は、隣り合う通孔48a,48bの間
を通して配線されている。
ジ17のICチップ19が発熱すると、このICチップ19
の熱は、熱拡散板20を介して受熱ブロック26に伝え
られる。この受熱ブロック26の熱は、ヒートパイプ2
7を介して放熱部24に移送され、放熱フィン28の表
面から筐体4の内部に放出される。
れた値を上回ると、電動ファン25の羽根車32が回転
駆動される。この羽根車32の回転によりファンケーシ
ング31の第1および第2の吸気口45,46に負圧が
作用し、筐体4の内部の空気が第1および第2の吸気口
45,46からファンケーシング31に吸い込まれる。
この空気は、羽根車32の外周部から冷却風となって冷
却風通路42に吐き出されるとともに、この冷却風通路
42を吐出口43に向けて流れる。冷却風は、放熱部2
4の放熱フィン28の間を通り抜け、この流れの過程で
放熱部24を強制的に冷却する。
は、冷却風との熱交換により持ち去られる。この熱交換
により暖められた冷却風は、排気口44を通じて筐体4
の外方に排出される。
吸気口46は、回路基板15とファンケーシング31の
底板35との間の第2の隙間40に開口されているの
で、この第2の隙間40から空気を吸引する。そのた
め、ファンケーシング31と回路基板15との間に第2
の吸気口46に向かう空気の流れが形成される。
の近傍に通孔48a,48bを有するので、図3に矢印
で示すように、回路基板15と筐体4の底壁4aとの間
の空気が通孔48a,48bを通じて回路基板15とフ
ァンケーシング31との間に流れ込み、ここから第2の
吸気口46に吸い込まれる。
ンケーシング31との間に位置された第2の隙間40の
容積が増大し、筐体4の内部の空気が第2の吸気口46
に流れ込み易くなる。よって、電動ファン25の動作時
の吸気抵抗を小さく抑えて、ファンケーシング31に吸
い込まれる吸入空気量、ひいては放熱部24に送風され
る冷却風の風量を充分に確保することができ、冷却風と
放熱部24との間での熱交換を効率良く行なうことがで
きる。
めることができ、半導体パッケージ17が最大能力で駆
動されるような使用形態においても、この半導体パッケ
ージ17の動作環境温度を適正に保つことができる。
に単に通孔48a,48bを開けるだけで良いので、フ
ァンケーシング31や筐体4の大幅な構造変更は一切不
要となる。このため、半導体パッケージ17の発熱量の
増大にも無理なく対応することができる。
口46は、第1および第2の隙間16,40の双方から
空気を吸引できるので、回路基板15とファンケーシン
グ31との間の第2の隙間40を狭めても吸入空気量が
不足することはない。そのため、ファンケーシング31
の底板35を可能な限り回路基板15の第2の実装面1
5bに近づけて、筐体4の厚み寸法を減じることがで
き、ポータブルコンピュータ1を薄くコンパクトに形成
することができる。
は、回路基板15と筐体4の底壁4aとの間に通孔48
a,48bに向かう空気の流れが形成されるので、この
空気を利用して回路基板15の第1の実装面15aに実
装された回路部品21を冷却できる。それとともに、第
1の隙間16の通気性が向上し、筐体4の内部に局部的
な熱溜りが発生し難くなる。したがって、半導体パッケ
ージ17を始めとして、その他の発熱を伴う回路部品2
1および筐体4をバランス良く冷却することができ、ポ
ータブルコンピュータ1の排熱性能をより一層高めるこ
とができる。
板に一対の通孔を形成したが、この通孔の数は上記実施
の形態に特定されるものではなく、一つあるいは三つ以
上であっても良い。
当っては、これら通孔を第2の吸気口の開口縁部に対応
する位置において、この第2の吸気口の周方向に間隔を
存して配置しても良い。
上に冷却ユニットのファンを配置したが、本発明はこれ
に限らず、例えば上記ファンを筐体の底壁と回路基板と
の間に配置しても良い。この場合、回路基板に開けた通
孔は、回路基板の第2の実装面と筐体の上壁との間の隙
間に開口することになり、この隙間の部分の空気が通孔
を通じてファンケーシングに吸い込まれる。したがっ
て、筐体の外壁は、底壁に限らず、上壁であっても良い
ことになる。
動作時の吸気抵抗を小さく抑えて、ファンケーシングに
吸い込まれる吸入空気量を充分に確保することができ、
発熱体を効率良く冷却することができる。さらに、ファ
ンケーシングと回路基板との間隔を可能な限り狭めて、
筐体内部のスペースを減じることができ、筐体を薄くコ
ンパクトに形成できるといった利点がある。
ニットを開き位置に回動させた状態を示すポータブルコ
ンピュータの斜視図。
状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
グとの位置関係を示すポータブルコンピュータの断面
図。
示す斜視図。
設置した状態を示す斜視図。
Claims (6)
- 【請求項1】 外壁を有する筐体と、 この筐体の内部に収容され、上記外壁の内面と向かい合
う回路基板と、 この回路基板に実装された発熱体と、 上記筐体の内部に収容され、上記発熱体に熱的に接続さ
れた放熱部と、この放熱部に冷却風を送風するためのフ
ァンとを有する冷却ユニットと、を具備し、 上記冷却ユニットのファンは、上記外壁とは反対側から
上記回路基板と向かい合うとともに、少なくとも上記回
路基板との間の隙間に開口する吸気口を有するファンケ
ーシングと、このファンケーシングに収容され、上記吸
気口から空気を吸い込むとともに、この空気を上記放熱
部に送風する羽根車とを含み、 上記回路基板のうち上記ファンケーシングと向かい合う
部分に、上記回路基板と上記外壁との間の隙間に開口す
る少なくとも一つの通孔を形成したことを特徴とする電
子機器。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、上記通孔は、
上記ファンケーシングの吸気口の近傍に位置されている
ことを特徴とする電子機器。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2の記載において、
上記冷却ユニットは、上記発熱体の熱を受ける受熱部
と、この受熱部の熱を上記放熱部に移送するヒートパイ
プとを含み、上記放熱部は、上記ヒートパイプに熱的に
接続されるとともに、互いに間隔を存して配置された複
数の放熱フィンを有することを特徴とする電子機器。 - 【請求項4】 請求項3の記載において、上記ファンケ
ーシングは、上記冷却風が送風される冷却風通路を有
し、この冷却風通路の下流端に上記放熱部が位置されて
いることを特徴とする電子機器。 - 【請求項5】 筐体の内部に収容され、この筐体の底壁
と向かい合う回路基板と、 この回路基板に実装された発熱体と、 上記筐体の内部に収容され、上記発熱体を強制的に空冷
するためのファンと、を具備し、 上記ファンは、上記底壁とは反対側から上記回路基板と
向かい合うとともに、少なくとも上記回路基板との間の
隙間に開口する吸気口を有するファンケーシングと、こ
のファンケーシングに収容され、上記吸気口から空気を
吸い込む羽根車とを含み、 上記回路基板のうち上記ファンケーシングと向かい合う
部分に、上記回路基板と上記底壁との間の隙間に開口す
る少なくとも一つの通孔を形成したことを特徴とする電
子機器。 - 【請求項6】 請求項5の記載において、上記羽根車
は、その回転軸線を上記筐体の厚み方向に沿わせた横置
きの姿勢で上記ファンケーシングに収容されていること
を特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308912A JP2003115570A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308912A JP2003115570A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003115570A true JP2003115570A (ja) | 2003-04-18 |
JP2003115570A5 JP2003115570A5 (ja) | 2005-06-09 |
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ID=19128150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001308912A Pending JP2003115570A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003115570A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007218234A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Nippon Densan Corp | 遠心ファン |
JP2008263028A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 電子機器 |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308912A patent/JP2003115570A/ja active Pending
Cited By (2)
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JP2008263028A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 電子機器 |
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