JP2004139187A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、循環経路からの冷媒の蒸発を少なく抑えることができる電子機器を得ることにある。
【解決手段】電子機器(1)は、発熱するCPU(16)に熱的に接続された受熱部(21)を有するとともに、第1の筐体(4)の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプ(22)と、第2の筐体(8)に収容され、CPUの熱を放出する放熱部(23)と、ポンプと放熱部との間で冷却液を循環させる循環経路(24)とを具備している。循環経路は、ポンプと放熱部の冷媒導入口(46)とを接続する第1の配管(50)と、ポンプと放熱部の冷媒導出口(47)とを接続する第2の配管(51)とを有している。これら配管は、ポンプの互いに隣り合う位置から冷媒導入口と冷媒導出口との間を指向するように、ポンプの斜め後方に向けて引き出されている。
【選択図】 図4
【解決手段】電子機器(1)は、発熱するCPU(16)に熱的に接続された受熱部(21)を有するとともに、第1の筐体(4)の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプ(22)と、第2の筐体(8)に収容され、CPUの熱を放出する放熱部(23)と、ポンプと放熱部との間で冷却液を循環させる循環経路(24)とを具備している。循環経路は、ポンプと放熱部の冷媒導入口(46)とを接続する第1の配管(50)と、ポンプと放熱部の冷媒導出口(47)とを接続する第2の配管(51)とを有している。これら配管は、ポンプの互いに隣り合う位置から冷媒導入口と冷媒導出口との間を指向するように、ポンプの斜め後方に向けて引き出されている。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばCPUのような発熱体を液状の冷媒を用いて冷却する液冷式の電子機器に係り、特に冷媒が流れる循環経路の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばノート形のポータブルコンピュータに用いられるCPUは、処理速度の高速化や多機能化に伴い動作中の発熱量が増加している。このため、近年、空気よりも遥かに高い比熱を有する液状の冷媒を用いてCPUを冷却する、いわゆる液冷式の冷却システムが開発されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1は、ポータブルコンピュータに用いる液冷式の冷却システムの一例を開示している。この冷却システムは、受熱ヘッダ、放熱ヘッダおよび冷媒を循環させるチューブを備えている。受熱ヘッダは、ポータブルコンピュータの筐体に収容されて、CPUに熱的に接続されている。放熱ヘッダは、ポータブルコンピュータの表示装置に収容されている。チューブは、筐体と表示装置とに跨って配管され、受熱ヘッダと放熱ヘッダとの間を接続している。
【0004】
この冷却システムによると、CPUの熱は、受熱ヘッダでの熱交換により冷媒に伝えられる。この受熱ヘッダで加熱された冷媒は、チューブを通じて放熱ヘッダに移送され、この放熱ヘッダを通過する過程でCPUの熱を放出する。この放熱ヘッダでの熱交換により冷やされた冷媒は、チューブを通じて受熱ヘッダに戻され、再びCPUの熱を受ける。この冷媒の循環により、CPUの熱を効率良く放熱ヘッダに移送することができ、CPUの冷却性能が高まる。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−142886号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の冷却システムによると、冷媒が流れるチューブは、表示装置を開閉した時のねじれを吸収するため、可撓性を有する樹脂材料にて構成されている。チューブを樹脂製とした場合に、そこを流れる冷媒がチューブを透過して蒸発することから、このチューブの配管長さは、極力短くすることが望ましい。
【0007】
しかしながら、上記特許文献1によると、受熱ヘッダに接続されたチューブは、筐体内の各種の機能部品を迂回するように引き回されており、この筐体内でのチューブの引き回し経路が非常に長いものとなっている。このため、チューブからの冷媒の蒸発量が多くなり、冷媒の減少を避けられない。
【0008】
この結果、短期間のうちに冷媒の補充や交換を余儀なくされ、冷却システムの保守点検に手間を要する。しかも、冷媒の減少によりCPUの冷却性能が悪くなり、冷却の信頼性が低下するといった問題がある。
【0009】
本発明の目的は、発熱体の冷却性能を良好に維持できる電子機器を得ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、
発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続された受熱部を有するとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプと、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記ポンプと上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路とを具備している。
【0011】
上記放熱部は、冷媒導入口と冷媒導出口とを有するとともに、上記循環経路は、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導入口とを接続する第1の配管と、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導出口とを接続する第2の配管とを有している。これら第1および第2の配管は、上記ポンプの互いに隣り合う位置から上記冷媒導入口と上記冷媒導出口との間を指向するように引き出されていることを特徴としている。
【0012】
この構成によれば、ポンプから放熱部に至る第1および第2の配管を短くすることができる。このため、第1および第2の配管から蒸発する冷媒量を少なく抑えて、発熱体の冷却性能を良好に維持することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第1の実施の形態を、図1ないし図7にもとづいて説明する。
【0014】
図1ないし図4は、電子機器としての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、コンピュータ本体2とディスプレイユニット3とで構成されている。コンピュータ本体2は、偏平な箱形の筐体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を有している。上壁4bは、キーボード5を支持している。さらに、上壁4bは、一対の凸部6a,6bを有している。凸部6a,6bは、キーボード5の背後に位置するとともに、筐体4の幅方向に互いに離れている。
【0015】
ディスプレイユニット3は、第2の筐体としてのディスプレイハウジング8と、このディスプレイハウジング8に収容された液晶表示パネル9とを備えている。ディスプレイハウジング8は、偏平な箱形であり、その前面に液晶表示パネル9の表示画面9aを露出させる四角い開口部10が形成されている。
【0016】
さらに、ディスプレイハウジング8は、脚部11を有している。図4に示すように、脚部11は、ディスプレイハウジング8の内部に連なる中空状をなしており、このディスプレイハウジング8の一端部から筐体4の凸部6a,6bの間に向けて突出している。この脚部11は、一方の凸部6aと隣り合う第1の端部11aと、他方の凸部6bと隣り合う第2の端部11bとを有している。
【0017】
脚部11は、一対のヒンジ12a,12bを介して筐体4の後端部に連結されている。一方のヒンジ12aは、筐体4の凸部6aと脚部11の第1の端部11aとの間に跨っている。他方のヒンジ12bは、筐体4の凸部6bと脚部11の第2の端部11bとの間に跨っている。そのため、ディスプレイユニット3は、キーボード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5や液晶表示パネル9の表示画面9a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。
【0018】
筐体4は、プリント配線板13、ハードディスク駆動装置14およびCD−ROM駆動装置15を収容している。プリント配線板13、ハードディスク駆動装置14およびCD−ROM駆動装置15は、筐体4の底壁4aの上に固定されている。
【0019】
図5に示すように、プリント配線板13の上面に発熱体としてのCPU16が実装されている。CPU16は、例えばBGA形の半導体パッケージにて構成され、上記筐体4の幅方向の中央部よりも左側に偏っている。CPU16は、四角いベース基板17と、このベース基板17の中央部に配置されたICチップ18とを有している。ICチップ18は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きく、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。
【0020】
図3および図4に示すように、ポータブルコンピュータ1は、CPU16を冷却する液冷式の冷却ユニット20を搭載している。冷却ユニット20は、受熱部21と一体化された回転形ポンプ22、放熱部23および循環経路24を備えている。
【0021】
図5に示すように、受熱部21は、CPU16のベース基板17よりも大きな金属板にて構成され、発熱するICチップ18を上方から覆っている。ICチップ18は、図示しない熱伝導性グリースを介して受熱部21の下面中央部に熱的に接続されている。
【0022】
ポンプ22は、羽根車25とポンプハウジング26とを備えている。羽根車25は、フラットモータ27を介してポンプハウジング26に支持され、その回転軸R1が筐体4の厚み方向に沿って延びている。フラットモータ27は、例えばポータブルコンピュータ1の電源投入時あるいはCPU16の温度が予め決められた値に達した時に、羽根車25を回転させる。
【0023】
ポンプハウジング26は、偏平な箱形であり、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。このポンプハウジング26は、底壁28、上壁29および第1ないし第8の八つの周壁30a〜30hを有している。これら各壁28,29,30a〜30hは、互いに協働してポンプ室31を構成しており、このポンプ室31に羽根車25が収容されている。
【0024】
ポンプハウジング26の底壁28は、受熱部21の上面に重ね合わされて、この受熱部21に熱的に接続されている。第1ないし第8の周壁30a〜30hは、羽根車25を取り囲むように配置され、底壁29の外周縁と上壁29の外周縁との間を結んでいる。これら第1ないし第8の周壁30a〜30hは、羽根車25の外周縁が描く回転軌跡の接線方向に延びている。そのため、ポンプハウジング26は、羽根車25の回転軸R1の軸方向から見た時の平面形状が図6に示すような正八角形となっている。
【0025】
さらに、ポンプハウジング26は、冷媒入口32と冷媒出口33とを有している。冷媒入口32および冷媒出口33は、ポンプハウジング26の第1の周壁30aから水平に突出しているとともに、互いに間隔を存して平行に配置されている。
【0026】
ポンプ22は、プリント配線板13の上面に支持部材35を介して固定されている。支持部材35は、弾性変形が可能な板ばねであり、ポンプハウジング26の上壁29と向かい合うとともに、このポンプハウジング26の径方向に沿って延びている。
【0027】
支持部材35は、一対の脚部36a,36bと押圧突起37とを有している。脚部36a,36bは、支持部材35の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧突起37は、支持部材35の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0028】
支持部材35の脚部36a,36bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン38にねじ39を介して固定されている。この固定により、支持部材35の押圧突起37がポンプハウジング26の上壁29に突き当たり、このポンプハウジング26と一体化された受熱部21をCPU16に押し付けている。この結果、ポンプ22がプリント配線板13の上に移動不能に保持されている。
【0029】
図6に示すように、支持部材35の一方の脚部36aは、ポンプ22の冷媒入口32と冷媒出口33との間に介在されている。このため、例えばポンプ22がポンプハウジング26の周方向にずれ動いた場合に、ポンプ22の冷媒入口32又は冷媒出口33が脚部36aに引っ掛かる。よって、支持部材35の脚部36aは、ポンプ22の移動を制限するストッパとしての機能を兼ねている。
【0030】
図4に示すように、プリント配線板13に保持されたポンプ22は、筐体4の幅方向の中央部を通って筐体4の奥行き方向に延びる中心線O1に対し、筐体4の左側にオフセットされている。この中心線O1は、ディスプレイハウジング8の脚部11と筐体4との連結部の中央部分を横切っている。
【0031】
さらに、ポンプ22の冷媒入口32および冷媒出口33は、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて突出している。このため、冷媒入口32および冷媒出口33の突出方向は、上記中心線O1に対し傾斜している。
【0032】
図3および図4に示すように、冷却ユニット20の放熱部23は、ディスプレイハウジング8の背面と液晶表示パネル9との間に介在されている。放熱部23は、液晶表示パネル9と略同等の大きさを有する長方形の板状をなしている。図7に示すように、放熱部23は、第1の放熱板41と第2の放熱板42とを備えている。第1および第2の放熱板41,42は、夫々熱伝導性に優れた金属材料にて構成されているとともに、互いに重ね合わされている。
【0033】
第1の放熱板41は、凹部43を有している。凹部43は、第2の放熱板42の反対側に向けて凹んでいるとともに、第1の放熱板41の略全面に亘って蛇行状に形成されている。この凹部43の開口端は、第2の放熱板42によって閉じられている。そのため、第1の放熱板41の凹部43は、第2の放熱板42との間に冷媒流路44を構成している。
【0034】
放熱部23は、冷媒導入口46と冷媒導出口47とを有している。冷媒導入口46および冷媒導出口47は、ディスプレイハウジング8の脚部11と向かい合うとともに、上記中心線O1を境としてディスプレイハウジング8の幅方向に互いに振り分けて配置されている。具体的に述べると、冷媒導入口46は、放熱部23の左端部に形成されて冷媒流路44の上流端に位置している。これに対し、冷媒導出口47は、放熱部23の右端部に形成されて冷媒流路44の下流端に位置している。
【0035】
このことから、図4に見られるように、上記ポンプ22の冷媒入口32および冷媒出口33は、放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて突出していると言うこともできる。
【0036】
冷却ユニット20の循環経路24は、第1の配管50と第2の配管51とを備えている。第1の配管50は、ポンプ22の冷媒出口33と放熱部23の冷媒導入口46との間を接続している。この第1の配管50は、冷媒出口33の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第1の端部11aの内側を通してディスプレイハウジング8の左端部に導かれている。
【0037】
第2の配管51は、ポンプ22の冷媒入口32と放熱部23の冷媒導出口47との間を接続している。この第2の配管51は、冷媒入口32の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第2の端部11bの内側を通してディスプレイハウジング8の右端部に導かれている。
【0038】
したがって、ポンプ22からの第1の配管50および第2の配管52の引き出し方向は、上記中心線O1に対し非平行であり、かつ非垂直となっている。
【0039】
第1および第2の配管50,51は、夫々可撓性を有するゴム又は樹脂製のチューブにて構成されている。これにより、上記ディスプレイユニット3の回動に伴って放熱部23とポンプ22との位置関係が変動した場合でも、第1および第2の配管50,51が自由に変形して循環経路24のねじれを吸収するようになっている。
【0040】
さらに、ポンプ22のポンプ室31、放熱部23の冷媒流路44および循環経路24には、液状の冷媒としての冷却液が充填されている。この冷却液としては、例えば水にエチレングリコール溶液および必要に応じて腐蝕防止剤を添加した不凍液が用いられている。
【0041】
このような構成において、CPU16のICチップ18は、ポータブルコンピュータ1の使用中に発熱する。このICチップ18の熱は、受熱部21を介してポンプハウジング26の底壁28に伝わる。ポンプハウジング26は、冷却液が充填されたポンプ室31を有するので、ポンプハウジング26に伝わった熱の多くを冷却液が吸収する。
【0042】
ポンプ22の羽根車25が回転すると、ポンプ室31内の冷却液が第1の配管50を通じて放熱部23に送り出され、このポンプ室31と放熱部23の冷媒流路44との間で冷却液が強制的に循環される。
【0043】
すなわち、ポンプ室31での熱交換により加熱された冷却液は、第1の配管50を介して放熱部23に送り出され、蛇行状に屈曲された冷媒流路44を流れる。この流れの過程で冷却液に吸収されたICチップ18の熱が第1および第2の放熱板41,42に拡散され、これら放熱板41,42の表面から放出される。
【0044】
冷媒流路44を通過する過程で冷やされた冷却液は、第2の配管51を通じてポンプ22のポンプ室31に戻される。この冷却液は、ポンプ室31を流れる過程で再びICチップ18の熱を吸収した後、放熱部23に送り出される。このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ18の熱がディスプレイハウジング8内の放熱部23に移されるとともに、この放熱部23を通じてポータブルコンピュータ1の外部に放出される。
【0045】
上記構成の冷却ユニット20によると、ポンプ22に接続された第1および第2の配管50,51は、図4に示すように、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて延びている。このため、ポンプ22が筐体4の中心線O1よりも左側にずれているにも拘わらず、第1および第2の配管50,51を最短距離を通して放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間に導くことができ、これら配管50,51が短くなる。
【0046】
この結果、第1および第2の配管50,51をゴム又は樹脂製としたにも拘わらず、これら配管50,51からの冷却液の蒸発を少なく抑えることができる。よって、冷却液の補充や交換が不要となり、冷却ユニット20の頻繁な保守点検を不要とすることができる。
【0047】
それとともに、冷却液の蒸発が抑えられる分、CPU16の熱を長期に亘って効率良く放熱部23に移送することができる。このため、CPU16の冷却性能を良好に維持することができ、CPU16を冷却する上での信頼性が向上するといった利点がある。
【0048】
なお、本発明は上記第1の実施の形態に特定されるものではない。図8ないし図10は、本発明の第2の実施の形態を開示している。
【0049】
この第2の実施の形態は、CPU16の熱を受ける受熱部60をポンプ22から分離した点が上記第1の実施の形態と相違しており、それ以外のポータブルコンピュータ1の基本的な構成は、第1の実施の形態と同様である。このため、第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0050】
図8ないし図10に示すように、受熱部60は、偏平な箱形のハウジング61を備えている。ハウジング61は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。このハウジング61は、底壁62、上壁63および第1〜第8の八つの周壁64a〜64hを有している。底壁62の下面は、平坦な受熱面65となっている。この受熱面65は、図示しない熱伝導性グリースを介してCPU16のICチップ18に熱的に接続されている。さらに、第1〜第8の周壁64a〜64hは、底壁62の外周縁と上壁63の外周縁との間を結んでいる。そのため、各壁62,63,64a〜64hは、互いに協働してハウジング61の内部に冷却液が流れる冷媒流路66を構成している。冷媒流路66は、底壁62を介してICチップ18に熱的に接続されている。
【0051】
第1ないし第8の周壁64a〜64hは、冷媒流路66を取り囲むようにハウジング61の周方向に配置されている。このため、ハウシング61の平面形状は、正八角形となっている。
【0052】
ハウジング61は、冷媒入口67および冷媒出口68を有している。冷媒入口67は、ハウジング61の第2の周壁64bに形成され、この第2の周壁64bから筐体4の右側方に向けて突出している。冷媒出口68は、ハウジング61の第1の周壁64aに形成され、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分、言い換えれば放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ハウジング61の第1の周壁64aから受熱部60の斜め後方に向けて突出している。
【0053】
受熱部60の冷媒出口68は、循環経路24の第1の配管50を介して放熱部23の冷媒導入口46に接続されている。この第1の配管50は、冷媒出口68の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第1の端部11aの内側を通してディスプレイハウジング8の左端部に導かれている。
【0054】
図9に示すように、受熱部60のハウジング61は、プリント配線板13の上面に支持部材70を介して固定されている。支持部材70は、弾性変形が可能な板ばねであり、ハウジング61の上壁63と向かい合うとともに、このハウジング63の径方向に沿って延びている。
【0055】
支持部材70は、一対の脚部71a,71bと押圧部72とを有している。脚部71a,71bは、支持部材70の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧部72は、支持部材70の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0056】
支持部材70の脚部71a,71bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン73にねじ74を介して固定されている。この固定により、支持部材70の押圧部72がハウジング61の上壁63の中央部に突き当たり、このハウジング61の受熱面65をCPU16に押し付けている。この結果、受熱部60は、CPU16を上から覆うような姿勢でプリント配線板13に移動不能に保持されている。
【0057】
一方、ポンプ22は、筐体4の中心線O1よりも左側にずれた位置において、受熱部60と隣り合っている。これらポンプ22と受熱部60とは、筐体4の幅方向に互いに並んでいる。ポンプ22は、上記第1の実施の形態と同様の正八角形のポンプハウジング26を有している。ポンプ22の冷媒入口32は、ポンプハウジング26の第1の周壁30aに形成され、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分、言い換えれば放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁64aからポンプ22の斜め後方に向けて突出している。この冷媒入口32の突出方向は、上記受熱部60の冷媒出口68の突出方向と一致している。
【0058】
ポンプ22の冷媒入口32は、循環経路24の第2の配管51を介して放熱部23の冷媒導出口47に接続されている。この第2の配管51は、冷媒入口32の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第2の端部11bの内側を通してディスプレイハウジング8の右端部に導かれている。
【0059】
さらに、ポンプ22の冷媒出口33は、ポンプハウジング26の第6の周壁30fに形成されている。冷媒出口33は、第6の周壁30fから筐体4の左側方に向けて突出しており、中継管75を介して上記受熱部60の冷媒入口67に接続されている。
【0060】
図10に示すように、ポンプ22は、プリント配線板13の上面のうちCPU16を避けた領域に支持部材76を介して固定されている。支持部材76は、弾性変形が可能な板ばねであり、ポンプハウジング26の上壁29と向かい合うとともに、このポンプハウジング26の径方向に沿って延びている。
【0061】
支持部材76は、一対の脚部77a,77bと押圧部78とを有している。脚部77a,77bは、支持部材76の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧部78は、支持部材76の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0062】
支持部材76の脚部77a,77bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン79にねじ80を介して固定されている。この固定により、支持部材76の押圧部78がポンプハウジング26の上壁29の中央部に突き当たり、このポンプハウジング26の底壁28をプリント配線板13の上面に押し付けている。この結果、ポンプ22がプリント配線板13に移動不能に保持されている。
【0063】
このような構成によると、ICチップ18の熱は、ハウジング61の受熱面65に伝えられる。このハウジング61は、冷却液が流れる冷媒流路66を有するので、受熱面65に伝えられた熱の多くを冷却液が吸収する。
【0064】
ポンプ22の羽根車25が回転すると、ポンプ室31内の冷却液が中継管75を介して受熱部60の冷媒流路66に送り込まれる。このため、冷媒流路66で加熱された冷却液が第1の配管50を介して放熱部23に送り出され、蛇行状に屈曲された冷媒流路44を流れる。この流れの過程で冷却液に吸収されたICチップ18の熱が第1および第2の放熱板41,42に拡散され、これら放熱板41,42の表面から放出される。
【0065】
冷媒流路44を通過する過程で冷やされた冷却液は、第2の配管51を通じてポンプ22のポンプ室31に戻された後、中継管75を介して受熱部60の冷媒流路66に送り出され、再びICチップ18の熱を吸収する。このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ18の熱がディスプレイハウジング9内の放熱部23に移送されるとともに、この放熱部23を通じてポータブルコンピュータ1の外部に放出される。
【0066】
このような構成によれば、受熱部60の冷媒出口68に接続された第1の配管50は、ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ハウジング61の第1の周壁64aから受熱部60の斜め後方に向けて延びている。同様に、ポンプ22の冷媒入口32に接続された第2の配管51は、ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて延びている。
【0067】
このため、受熱部60およびポンプ22が筐体4の中心線O1よりも左側にずれているにも拘わらず、第1および第2の配管50,51を最短距離を通して放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間に導くことができ、これら配管50,51が短くなる。
【0068】
したがって、ゴム又は樹脂製の第1および第2の配管50,51からの冷却液の蒸発を少なく抑えることができ、上記第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0069】
上記第2の実施の形態では、放熱部で冷却された冷却液をポンプを介して受熱部に導くようにしたが、本発明はこれに制約されるものではない。例えば受熱部の位置とポンプの位置とを入れ換えることにより、放熱部で冷却された冷却液を受熱部に導き、この受熱部で加熱された冷却液をポンプを介して放熱部に送り出すようにしても良い。
【0070】
また、ポンプのポンプハウジングおよび受熱部のハウジングの平面形状にしても正八角形に特定されず、例えば四角形、五角形あるいは円形であっても良い。
【0071】
さらに、本発明に係る電子機器は、ポータブルコンピュータに限らず、その他の情報処理装置においても実施可能である。
【0072】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、発熱体の冷却性能を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図2】放熱部とディスプレイハウジングとの位置関係を示す本発明の第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図3】本発明の第1の実施の形態において、ポンプと放熱部とを接続する第1および第2の配管の引き回し経路を概略的に示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図4】本発明の第1の実施の形態において、ポンプと放熱部とを接続する第1および第2の配管の引き回し経路を概略的に示すポータブルコンピュータの断面図。
【図5】本発明の第1の実施の形態において、受熱部を有するポンプを支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係るポンプの平面図。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る放熱部の断面図。
【図8】本発明の第2の実施の形態において、受熱部、ポンプ放熱部及び循環経路の位置関係を示すポータブルコンピュータの断面図。
【図9】本発明の第2の実施の形態において、受熱部を支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【図10】本発明の第2の実施の形態において、ポンプを支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【符号の説明】
4…第1の筐体(筐体)
8…第2の筐体(ディスプレイハウジング)
16…発熱体(CPU)
21、60…受熱部
22…ポンプ
23…放熱部
24…循環経路
46…冷媒導入口
47…冷媒導出口
50…第1の配管
51…第2の配管
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばCPUのような発熱体を液状の冷媒を用いて冷却する液冷式の電子機器に係り、特に冷媒が流れる循環経路の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばノート形のポータブルコンピュータに用いられるCPUは、処理速度の高速化や多機能化に伴い動作中の発熱量が増加している。このため、近年、空気よりも遥かに高い比熱を有する液状の冷媒を用いてCPUを冷却する、いわゆる液冷式の冷却システムが開発されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1は、ポータブルコンピュータに用いる液冷式の冷却システムの一例を開示している。この冷却システムは、受熱ヘッダ、放熱ヘッダおよび冷媒を循環させるチューブを備えている。受熱ヘッダは、ポータブルコンピュータの筐体に収容されて、CPUに熱的に接続されている。放熱ヘッダは、ポータブルコンピュータの表示装置に収容されている。チューブは、筐体と表示装置とに跨って配管され、受熱ヘッダと放熱ヘッダとの間を接続している。
【0004】
この冷却システムによると、CPUの熱は、受熱ヘッダでの熱交換により冷媒に伝えられる。この受熱ヘッダで加熱された冷媒は、チューブを通じて放熱ヘッダに移送され、この放熱ヘッダを通過する過程でCPUの熱を放出する。この放熱ヘッダでの熱交換により冷やされた冷媒は、チューブを通じて受熱ヘッダに戻され、再びCPUの熱を受ける。この冷媒の循環により、CPUの熱を効率良く放熱ヘッダに移送することができ、CPUの冷却性能が高まる。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−142886号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の冷却システムによると、冷媒が流れるチューブは、表示装置を開閉した時のねじれを吸収するため、可撓性を有する樹脂材料にて構成されている。チューブを樹脂製とした場合に、そこを流れる冷媒がチューブを透過して蒸発することから、このチューブの配管長さは、極力短くすることが望ましい。
【0007】
しかしながら、上記特許文献1によると、受熱ヘッダに接続されたチューブは、筐体内の各種の機能部品を迂回するように引き回されており、この筐体内でのチューブの引き回し経路が非常に長いものとなっている。このため、チューブからの冷媒の蒸発量が多くなり、冷媒の減少を避けられない。
【0008】
この結果、短期間のうちに冷媒の補充や交換を余儀なくされ、冷却システムの保守点検に手間を要する。しかも、冷媒の減少によりCPUの冷却性能が悪くなり、冷却の信頼性が低下するといった問題がある。
【0009】
本発明の目的は、発熱体の冷却性能を良好に維持できる電子機器を得ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、
発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続された受熱部を有するとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプと、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記ポンプと上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路とを具備している。
【0011】
上記放熱部は、冷媒導入口と冷媒導出口とを有するとともに、上記循環経路は、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導入口とを接続する第1の配管と、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導出口とを接続する第2の配管とを有している。これら第1および第2の配管は、上記ポンプの互いに隣り合う位置から上記冷媒導入口と上記冷媒導出口との間を指向するように引き出されていることを特徴としている。
【0012】
この構成によれば、ポンプから放熱部に至る第1および第2の配管を短くすることができる。このため、第1および第2の配管から蒸発する冷媒量を少なく抑えて、発熱体の冷却性能を良好に維持することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第1の実施の形態を、図1ないし図7にもとづいて説明する。
【0014】
図1ないし図4は、電子機器としての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、コンピュータ本体2とディスプレイユニット3とで構成されている。コンピュータ本体2は、偏平な箱形の筐体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を有している。上壁4bは、キーボード5を支持している。さらに、上壁4bは、一対の凸部6a,6bを有している。凸部6a,6bは、キーボード5の背後に位置するとともに、筐体4の幅方向に互いに離れている。
【0015】
ディスプレイユニット3は、第2の筐体としてのディスプレイハウジング8と、このディスプレイハウジング8に収容された液晶表示パネル9とを備えている。ディスプレイハウジング8は、偏平な箱形であり、その前面に液晶表示パネル9の表示画面9aを露出させる四角い開口部10が形成されている。
【0016】
さらに、ディスプレイハウジング8は、脚部11を有している。図4に示すように、脚部11は、ディスプレイハウジング8の内部に連なる中空状をなしており、このディスプレイハウジング8の一端部から筐体4の凸部6a,6bの間に向けて突出している。この脚部11は、一方の凸部6aと隣り合う第1の端部11aと、他方の凸部6bと隣り合う第2の端部11bとを有している。
【0017】
脚部11は、一対のヒンジ12a,12bを介して筐体4の後端部に連結されている。一方のヒンジ12aは、筐体4の凸部6aと脚部11の第1の端部11aとの間に跨っている。他方のヒンジ12bは、筐体4の凸部6bと脚部11の第2の端部11bとの間に跨っている。そのため、ディスプレイユニット3は、キーボード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5や液晶表示パネル9の表示画面9a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。
【0018】
筐体4は、プリント配線板13、ハードディスク駆動装置14およびCD−ROM駆動装置15を収容している。プリント配線板13、ハードディスク駆動装置14およびCD−ROM駆動装置15は、筐体4の底壁4aの上に固定されている。
【0019】
図5に示すように、プリント配線板13の上面に発熱体としてのCPU16が実装されている。CPU16は、例えばBGA形の半導体パッケージにて構成され、上記筐体4の幅方向の中央部よりも左側に偏っている。CPU16は、四角いベース基板17と、このベース基板17の中央部に配置されたICチップ18とを有している。ICチップ18は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きく、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。
【0020】
図3および図4に示すように、ポータブルコンピュータ1は、CPU16を冷却する液冷式の冷却ユニット20を搭載している。冷却ユニット20は、受熱部21と一体化された回転形ポンプ22、放熱部23および循環経路24を備えている。
【0021】
図5に示すように、受熱部21は、CPU16のベース基板17よりも大きな金属板にて構成され、発熱するICチップ18を上方から覆っている。ICチップ18は、図示しない熱伝導性グリースを介して受熱部21の下面中央部に熱的に接続されている。
【0022】
ポンプ22は、羽根車25とポンプハウジング26とを備えている。羽根車25は、フラットモータ27を介してポンプハウジング26に支持され、その回転軸R1が筐体4の厚み方向に沿って延びている。フラットモータ27は、例えばポータブルコンピュータ1の電源投入時あるいはCPU16の温度が予め決められた値に達した時に、羽根車25を回転させる。
【0023】
ポンプハウジング26は、偏平な箱形であり、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。このポンプハウジング26は、底壁28、上壁29および第1ないし第8の八つの周壁30a〜30hを有している。これら各壁28,29,30a〜30hは、互いに協働してポンプ室31を構成しており、このポンプ室31に羽根車25が収容されている。
【0024】
ポンプハウジング26の底壁28は、受熱部21の上面に重ね合わされて、この受熱部21に熱的に接続されている。第1ないし第8の周壁30a〜30hは、羽根車25を取り囲むように配置され、底壁29の外周縁と上壁29の外周縁との間を結んでいる。これら第1ないし第8の周壁30a〜30hは、羽根車25の外周縁が描く回転軌跡の接線方向に延びている。そのため、ポンプハウジング26は、羽根車25の回転軸R1の軸方向から見た時の平面形状が図6に示すような正八角形となっている。
【0025】
さらに、ポンプハウジング26は、冷媒入口32と冷媒出口33とを有している。冷媒入口32および冷媒出口33は、ポンプハウジング26の第1の周壁30aから水平に突出しているとともに、互いに間隔を存して平行に配置されている。
【0026】
ポンプ22は、プリント配線板13の上面に支持部材35を介して固定されている。支持部材35は、弾性変形が可能な板ばねであり、ポンプハウジング26の上壁29と向かい合うとともに、このポンプハウジング26の径方向に沿って延びている。
【0027】
支持部材35は、一対の脚部36a,36bと押圧突起37とを有している。脚部36a,36bは、支持部材35の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧突起37は、支持部材35の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0028】
支持部材35の脚部36a,36bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン38にねじ39を介して固定されている。この固定により、支持部材35の押圧突起37がポンプハウジング26の上壁29に突き当たり、このポンプハウジング26と一体化された受熱部21をCPU16に押し付けている。この結果、ポンプ22がプリント配線板13の上に移動不能に保持されている。
【0029】
図6に示すように、支持部材35の一方の脚部36aは、ポンプ22の冷媒入口32と冷媒出口33との間に介在されている。このため、例えばポンプ22がポンプハウジング26の周方向にずれ動いた場合に、ポンプ22の冷媒入口32又は冷媒出口33が脚部36aに引っ掛かる。よって、支持部材35の脚部36aは、ポンプ22の移動を制限するストッパとしての機能を兼ねている。
【0030】
図4に示すように、プリント配線板13に保持されたポンプ22は、筐体4の幅方向の中央部を通って筐体4の奥行き方向に延びる中心線O1に対し、筐体4の左側にオフセットされている。この中心線O1は、ディスプレイハウジング8の脚部11と筐体4との連結部の中央部分を横切っている。
【0031】
さらに、ポンプ22の冷媒入口32および冷媒出口33は、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて突出している。このため、冷媒入口32および冷媒出口33の突出方向は、上記中心線O1に対し傾斜している。
【0032】
図3および図4に示すように、冷却ユニット20の放熱部23は、ディスプレイハウジング8の背面と液晶表示パネル9との間に介在されている。放熱部23は、液晶表示パネル9と略同等の大きさを有する長方形の板状をなしている。図7に示すように、放熱部23は、第1の放熱板41と第2の放熱板42とを備えている。第1および第2の放熱板41,42は、夫々熱伝導性に優れた金属材料にて構成されているとともに、互いに重ね合わされている。
【0033】
第1の放熱板41は、凹部43を有している。凹部43は、第2の放熱板42の反対側に向けて凹んでいるとともに、第1の放熱板41の略全面に亘って蛇行状に形成されている。この凹部43の開口端は、第2の放熱板42によって閉じられている。そのため、第1の放熱板41の凹部43は、第2の放熱板42との間に冷媒流路44を構成している。
【0034】
放熱部23は、冷媒導入口46と冷媒導出口47とを有している。冷媒導入口46および冷媒導出口47は、ディスプレイハウジング8の脚部11と向かい合うとともに、上記中心線O1を境としてディスプレイハウジング8の幅方向に互いに振り分けて配置されている。具体的に述べると、冷媒導入口46は、放熱部23の左端部に形成されて冷媒流路44の上流端に位置している。これに対し、冷媒導出口47は、放熱部23の右端部に形成されて冷媒流路44の下流端に位置している。
【0035】
このことから、図4に見られるように、上記ポンプ22の冷媒入口32および冷媒出口33は、放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて突出していると言うこともできる。
【0036】
冷却ユニット20の循環経路24は、第1の配管50と第2の配管51とを備えている。第1の配管50は、ポンプ22の冷媒出口33と放熱部23の冷媒導入口46との間を接続している。この第1の配管50は、冷媒出口33の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第1の端部11aの内側を通してディスプレイハウジング8の左端部に導かれている。
【0037】
第2の配管51は、ポンプ22の冷媒入口32と放熱部23の冷媒導出口47との間を接続している。この第2の配管51は、冷媒入口32の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第2の端部11bの内側を通してディスプレイハウジング8の右端部に導かれている。
【0038】
したがって、ポンプ22からの第1の配管50および第2の配管52の引き出し方向は、上記中心線O1に対し非平行であり、かつ非垂直となっている。
【0039】
第1および第2の配管50,51は、夫々可撓性を有するゴム又は樹脂製のチューブにて構成されている。これにより、上記ディスプレイユニット3の回動に伴って放熱部23とポンプ22との位置関係が変動した場合でも、第1および第2の配管50,51が自由に変形して循環経路24のねじれを吸収するようになっている。
【0040】
さらに、ポンプ22のポンプ室31、放熱部23の冷媒流路44および循環経路24には、液状の冷媒としての冷却液が充填されている。この冷却液としては、例えば水にエチレングリコール溶液および必要に応じて腐蝕防止剤を添加した不凍液が用いられている。
【0041】
このような構成において、CPU16のICチップ18は、ポータブルコンピュータ1の使用中に発熱する。このICチップ18の熱は、受熱部21を介してポンプハウジング26の底壁28に伝わる。ポンプハウジング26は、冷却液が充填されたポンプ室31を有するので、ポンプハウジング26に伝わった熱の多くを冷却液が吸収する。
【0042】
ポンプ22の羽根車25が回転すると、ポンプ室31内の冷却液が第1の配管50を通じて放熱部23に送り出され、このポンプ室31と放熱部23の冷媒流路44との間で冷却液が強制的に循環される。
【0043】
すなわち、ポンプ室31での熱交換により加熱された冷却液は、第1の配管50を介して放熱部23に送り出され、蛇行状に屈曲された冷媒流路44を流れる。この流れの過程で冷却液に吸収されたICチップ18の熱が第1および第2の放熱板41,42に拡散され、これら放熱板41,42の表面から放出される。
【0044】
冷媒流路44を通過する過程で冷やされた冷却液は、第2の配管51を通じてポンプ22のポンプ室31に戻される。この冷却液は、ポンプ室31を流れる過程で再びICチップ18の熱を吸収した後、放熱部23に送り出される。このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ18の熱がディスプレイハウジング8内の放熱部23に移されるとともに、この放熱部23を通じてポータブルコンピュータ1の外部に放出される。
【0045】
上記構成の冷却ユニット20によると、ポンプ22に接続された第1および第2の配管50,51は、図4に示すように、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて延びている。このため、ポンプ22が筐体4の中心線O1よりも左側にずれているにも拘わらず、第1および第2の配管50,51を最短距離を通して放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間に導くことができ、これら配管50,51が短くなる。
【0046】
この結果、第1および第2の配管50,51をゴム又は樹脂製としたにも拘わらず、これら配管50,51からの冷却液の蒸発を少なく抑えることができる。よって、冷却液の補充や交換が不要となり、冷却ユニット20の頻繁な保守点検を不要とすることができる。
【0047】
それとともに、冷却液の蒸発が抑えられる分、CPU16の熱を長期に亘って効率良く放熱部23に移送することができる。このため、CPU16の冷却性能を良好に維持することができ、CPU16を冷却する上での信頼性が向上するといった利点がある。
【0048】
なお、本発明は上記第1の実施の形態に特定されるものではない。図8ないし図10は、本発明の第2の実施の形態を開示している。
【0049】
この第2の実施の形態は、CPU16の熱を受ける受熱部60をポンプ22から分離した点が上記第1の実施の形態と相違しており、それ以外のポータブルコンピュータ1の基本的な構成は、第1の実施の形態と同様である。このため、第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0050】
図8ないし図10に示すように、受熱部60は、偏平な箱形のハウジング61を備えている。ハウジング61は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。このハウジング61は、底壁62、上壁63および第1〜第8の八つの周壁64a〜64hを有している。底壁62の下面は、平坦な受熱面65となっている。この受熱面65は、図示しない熱伝導性グリースを介してCPU16のICチップ18に熱的に接続されている。さらに、第1〜第8の周壁64a〜64hは、底壁62の外周縁と上壁63の外周縁との間を結んでいる。そのため、各壁62,63,64a〜64hは、互いに協働してハウジング61の内部に冷却液が流れる冷媒流路66を構成している。冷媒流路66は、底壁62を介してICチップ18に熱的に接続されている。
【0051】
第1ないし第8の周壁64a〜64hは、冷媒流路66を取り囲むようにハウジング61の周方向に配置されている。このため、ハウシング61の平面形状は、正八角形となっている。
【0052】
ハウジング61は、冷媒入口67および冷媒出口68を有している。冷媒入口67は、ハウジング61の第2の周壁64bに形成され、この第2の周壁64bから筐体4の右側方に向けて突出している。冷媒出口68は、ハウジング61の第1の周壁64aに形成され、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分、言い換えれば放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ハウジング61の第1の周壁64aから受熱部60の斜め後方に向けて突出している。
【0053】
受熱部60の冷媒出口68は、循環経路24の第1の配管50を介して放熱部23の冷媒導入口46に接続されている。この第1の配管50は、冷媒出口68の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第1の端部11aの内側を通してディスプレイハウジング8の左端部に導かれている。
【0054】
図9に示すように、受熱部60のハウジング61は、プリント配線板13の上面に支持部材70を介して固定されている。支持部材70は、弾性変形が可能な板ばねであり、ハウジング61の上壁63と向かい合うとともに、このハウジング63の径方向に沿って延びている。
【0055】
支持部材70は、一対の脚部71a,71bと押圧部72とを有している。脚部71a,71bは、支持部材70の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧部72は、支持部材70の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0056】
支持部材70の脚部71a,71bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン73にねじ74を介して固定されている。この固定により、支持部材70の押圧部72がハウジング61の上壁63の中央部に突き当たり、このハウジング61の受熱面65をCPU16に押し付けている。この結果、受熱部60は、CPU16を上から覆うような姿勢でプリント配線板13に移動不能に保持されている。
【0057】
一方、ポンプ22は、筐体4の中心線O1よりも左側にずれた位置において、受熱部60と隣り合っている。これらポンプ22と受熱部60とは、筐体4の幅方向に互いに並んでいる。ポンプ22は、上記第1の実施の形態と同様の正八角形のポンプハウジング26を有している。ポンプ22の冷媒入口32は、ポンプハウジング26の第1の周壁30aに形成され、上記ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分、言い換えれば放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁64aからポンプ22の斜め後方に向けて突出している。この冷媒入口32の突出方向は、上記受熱部60の冷媒出口68の突出方向と一致している。
【0058】
ポンプ22の冷媒入口32は、循環経路24の第2の配管51を介して放熱部23の冷媒導出口47に接続されている。この第2の配管51は、冷媒入口32の突出方向に沿うように筐体4の後端部に導かれた後、脚部11の第2の端部11bの内側を通してディスプレイハウジング8の右端部に導かれている。
【0059】
さらに、ポンプ22の冷媒出口33は、ポンプハウジング26の第6の周壁30fに形成されている。冷媒出口33は、第6の周壁30fから筐体4の左側方に向けて突出しており、中継管75を介して上記受熱部60の冷媒入口67に接続されている。
【0060】
図10に示すように、ポンプ22は、プリント配線板13の上面のうちCPU16を避けた領域に支持部材76を介して固定されている。支持部材76は、弾性変形が可能な板ばねであり、ポンプハウジング26の上壁29と向かい合うとともに、このポンプハウジング26の径方向に沿って延びている。
【0061】
支持部材76は、一対の脚部77a,77bと押圧部78とを有している。脚部77a,77bは、支持部材76の一端および他端から下向きに折り曲げられている。押圧部78は、支持部材76の中央に位置するとともに、この中央から下向きに張り出している。
【0062】
支持部材76の脚部77a,77bは、夫々プリント配線板13に固定した一対のスタッドピン79にねじ80を介して固定されている。この固定により、支持部材76の押圧部78がポンプハウジング26の上壁29の中央部に突き当たり、このポンプハウジング26の底壁28をプリント配線板13の上面に押し付けている。この結果、ポンプ22がプリント配線板13に移動不能に保持されている。
【0063】
このような構成によると、ICチップ18の熱は、ハウジング61の受熱面65に伝えられる。このハウジング61は、冷却液が流れる冷媒流路66を有するので、受熱面65に伝えられた熱の多くを冷却液が吸収する。
【0064】
ポンプ22の羽根車25が回転すると、ポンプ室31内の冷却液が中継管75を介して受熱部60の冷媒流路66に送り込まれる。このため、冷媒流路66で加熱された冷却液が第1の配管50を介して放熱部23に送り出され、蛇行状に屈曲された冷媒流路44を流れる。この流れの過程で冷却液に吸収されたICチップ18の熱が第1および第2の放熱板41,42に拡散され、これら放熱板41,42の表面から放出される。
【0065】
冷媒流路44を通過する過程で冷やされた冷却液は、第2の配管51を通じてポンプ22のポンプ室31に戻された後、中継管75を介して受熱部60の冷媒流路66に送り出され、再びICチップ18の熱を吸収する。このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ18の熱がディスプレイハウジング9内の放熱部23に移送されるとともに、この放熱部23を通じてポータブルコンピュータ1の外部に放出される。
【0066】
このような構成によれば、受熱部60の冷媒出口68に接続された第1の配管50は、ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ハウジング61の第1の周壁64aから受熱部60の斜め後方に向けて延びている。同様に、ポンプ22の冷媒入口32に接続された第2の配管51は、ディスプレイハウジング8と筐体4との連結部の中央部分を指向するように、ポンプハウジング26の第1の周壁30aからポンプ22の斜め後方に向けて延びている。
【0067】
このため、受熱部60およびポンプ22が筐体4の中心線O1よりも左側にずれているにも拘わらず、第1および第2の配管50,51を最短距離を通して放熱部23の冷媒導入口46と冷媒導出口47との間に導くことができ、これら配管50,51が短くなる。
【0068】
したがって、ゴム又は樹脂製の第1および第2の配管50,51からの冷却液の蒸発を少なく抑えることができ、上記第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0069】
上記第2の実施の形態では、放熱部で冷却された冷却液をポンプを介して受熱部に導くようにしたが、本発明はこれに制約されるものではない。例えば受熱部の位置とポンプの位置とを入れ換えることにより、放熱部で冷却された冷却液を受熱部に導き、この受熱部で加熱された冷却液をポンプを介して放熱部に送り出すようにしても良い。
【0070】
また、ポンプのポンプハウジングおよび受熱部のハウジングの平面形状にしても正八角形に特定されず、例えば四角形、五角形あるいは円形であっても良い。
【0071】
さらに、本発明に係る電子機器は、ポータブルコンピュータに限らず、その他の情報処理装置においても実施可能である。
【0072】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、発熱体の冷却性能を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図2】放熱部とディスプレイハウジングとの位置関係を示す本発明の第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図3】本発明の第1の実施の形態において、ポンプと放熱部とを接続する第1および第2の配管の引き回し経路を概略的に示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図4】本発明の第1の実施の形態において、ポンプと放熱部とを接続する第1および第2の配管の引き回し経路を概略的に示すポータブルコンピュータの断面図。
【図5】本発明の第1の実施の形態において、受熱部を有するポンプを支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係るポンプの平面図。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る放熱部の断面図。
【図8】本発明の第2の実施の形態において、受熱部、ポンプ放熱部及び循環経路の位置関係を示すポータブルコンピュータの断面図。
【図9】本発明の第2の実施の形態において、受熱部を支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【図10】本発明の第2の実施の形態において、ポンプを支持部材を介してプリント配線板の上に固定した状態を示す断面図。
【符号の説明】
4…第1の筐体(筐体)
8…第2の筐体(ディスプレイハウジング)
16…発熱体(CPU)
21、60…受熱部
22…ポンプ
23…放熱部
24…循環経路
46…冷媒導入口
47…冷媒導出口
50…第1の配管
51…第2の配管
Claims (12)
- 発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続された受熱部を有するとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプと、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記ポンプと上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路と、を具備し、
上記放熱部は、冷媒導入口と冷媒導出口とを有するとともに、上記循環経路は、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導入口とを接続する第1の配管と、上記ポンプと上記放熱部の冷媒導出口とを接続する第2の配管とを有し、これら第1および第2の配管は、上記ポンプの互いに隣り合う位置から上記冷媒導入口と上記冷媒導出口との間を指向するように引き出されていることを特徴とする電子機器。 - 請求項1の記載において、上記ポンプは、上記第1の配管が接続された冷媒出口と、上記第2の配管が接続された冷媒入口とを有し、これら冷媒出口および冷媒入口は、互いに隣り合うとともに、上記ポンプから上記冷媒導入口と上記冷媒導出口との間を指向するように突出していることを特徴とする電子機器。
- 請求項2の記載において、上記冷媒出口および上記冷媒入口は、互いに間隔を存して平行に配置されていることを特徴とする電子機器。
- 請求項2又は請求項3の記載において、上記ポンプは、複数の周壁を有する多角形のポンプハウジングを有し、上記冷媒出口および上記冷媒入口は、上記ポンプハウジングの一つの周壁から互いに並んで突出していることを特徴とする電子機器。
- 請求項2ないし請求項4のいずれかの記載において、上記ポンプは、支持部材を介して上記第1の筐体に保持され、この支持部材は、上記冷媒出口と上記冷媒入口との間に介在されたストッパを有することを特徴とする電子機器。
- 請求項5の記載において、上記支持部材は、上記ポンプの受熱部を上記発熱体に向けて弾性的に押圧していることを特徴とする電子機器。
- 発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続された受熱部を有するとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされたポンプと、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記ポンプと上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路と、を具備し、
上記循環経路は、上記受熱部で加熱された冷媒を上記ポンプから上記放熱部に導く第1の配管と、上記放熱部で冷やされた冷媒を上記ポンプに戻す第2の配管とを有し、これら第1および第2の配管は、上記ポンプの互いに隣り合う位置から上記第1の筐体と上記第2の筐体との連結部の中央部分を指向するように引き出されていることを特徴とする電子機器。 - 請求項7の記載において、上記放熱部は、上記第1の配管が接続される冷媒導入口と、上記第2の配管が接続される冷媒導出口とを有し、これら冷媒導入口および冷媒導出口は、上記第1の筐体と上記第2の筐体との連結部に臨むとともに、上記第2の筐体の幅方向に互いに振り分けて配置されていることを特徴とする電子機器。
- 請求項7又は8の記載において、上記第1の筐体と上記第2の筐体との連結部は、上記第1の筐体の幅方向に沿う中央部に位置することを特徴とする電子機器。
- 請求項1又は請求項7の記載において、上記第1および第2の配管は、夫々可撓性を有するゴムチューブにて構成されていることを特徴とする電子機器。
- 発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続されるとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされた受熱部と、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記受熱部と上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路と、
上記第1の筐体に収容され、上記循環経路を流れる冷媒を上記放熱部に向けて送り出すとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされた位置で上記受熱部と隣り合うポンプと、を具備し、
上記放熱部は、冷媒導入口と冷媒導出口とを有し、これら冷媒導入口および冷媒導出口は、上記第2の筐体の幅方向に互いに振り分けて配置されているとともに、上記循環経路は、上記ポンプ又は上記受熱部のうちの一方と上記放熱部の冷媒導入口とを接続する第1の配管と、上記ポンプ又は上記受熱部のうちの他方と上記放熱部の冷媒導出口とを接続する第2の配管とを有し、これら第1および第2の配管は、夫々上記ポンプおよび上記受熱部から上記冷媒導入口と冷媒導出口との間を指向するように引き出されていることを特徴とする電子機器。 - 発熱体を内蔵する第1の筐体と、
上記第1の筐体に連結された第2の筐体と、
上記第1の筐体に収容され、上記発熱体に熱的に接続されるとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされた受熱部と、
上記第2の筐体に収容され、上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
上記受熱部と上記放熱部との間で液状の冷媒を循環させる循環経路と、
上記第1の筐体に収容され、上記循環経路を流れる冷媒を上記放熱部に向けて送り出すとともに、上記第1の筐体の中央部よりも幅方向に沿う一側方にオフセットされた位置で上記受熱部と隣り合うポンプと、を具備し、
上記循環経路は、上記ポンプ又は上記受熱部のうちの一方と上記放熱部とを接続する第1の配管と、上記ポンプ又は上記受熱部のうちの他方と上記放熱部とを接続する第2の配管とを有し、これら第1および第2の配管は、夫々上記ポンプおよび上記受熱部から上記第1の筐体と上記第2の筐体との連結部の中央部分を指向するように引き出されていることを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100456459C (zh) * | 2004-11-12 | 2009-01-28 | 国际商业机器公司 | 半导体芯片的热传导装置 |
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Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004139185A (ja) * | 2002-10-15 | 2004-05-13 | Toshiba Corp | 電子機器 |
KR100468783B1 (ko) * | 2003-02-11 | 2005-01-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 모듈로부터 발생되는 열을 소산시키는 집게형 장치 |
JP2004348650A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Toshiba Corp | 電子機器 |
JP2005294519A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toshiba Corp | ポンプ並びに冷却装置及び電気機器とパーソナルコンピュータ |
JP2005315157A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | ポンプ、冷却装置および電子機器 |
JP2005315156A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | ポンプおよびポンプを備える電子機器 |
JP2005315159A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | ポンプ及び電子機器 |
JP2005315158A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | ポンプ、冷却装置、および電子機器 |
JP4377742B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2009-12-02 | 株式会社東芝 | 放熱器、冷却装置および冷却装置を有する電子機器 |
JP2006049382A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toshiba Corp | 冷却装置及び電子機器 |
JP2006261457A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Fujitsu Ltd | 受熱体、受熱装置及び電子機器 |
JP2007095902A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 冷却装置および冷却装置を有する電子機器 |
JP4843419B2 (ja) * | 2005-10-13 | 2011-12-21 | ポリマテック株式会社 | キーシート |
US20070109746A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-17 | Klein David A | Liquid cooling of electronic system and method |
US8240359B2 (en) * | 2006-04-17 | 2012-08-14 | Gerald Garrett | Liquid storage and cooling computer case |
US7791876B2 (en) * | 2008-05-12 | 2010-09-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Hinge connector with liquid coolant path |
JP5241414B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-07-17 | 三洋電機株式会社 | 画像表示装置 |
JP5412815B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2014-02-12 | 富士通株式会社 | 冷却ジャケット、冷却ユニット、冷却システム及び電子機器 |
JP5445507B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2014-03-19 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP5609442B2 (ja) * | 2010-09-02 | 2014-10-22 | 富士通株式会社 | ラジエータ及び電子機器 |
US8699220B2 (en) | 2010-10-22 | 2014-04-15 | Xplore Technologies Corp. | Computer with removable cartridge |
US20140000854A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-02 | Fu-Jung Wu | Heat-dissipation base structure |
KR20150111422A (ko) * | 2014-03-21 | 2015-10-06 | 엘에스산전 주식회사 | 자동차용 전장 부품 케이스 |
CN106304757B (zh) * | 2015-05-27 | 2019-07-30 | 奇鋐科技股份有限公司 | 可弯折变化之水冷装置 |
US20160377356A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Asia Vital Components Co., Ltd. | Flexible and transformable water-cooling device |
TWI602994B (zh) * | 2016-01-27 | 2017-10-21 | 訊凱國際股份有限公司 | 熱交換模組及其串聯泵 |
USD898021S1 (en) * | 2018-05-14 | 2020-10-06 | Compal Electronics, Inc. | Notebook computer with air tunnel cover |
US11112839B2 (en) * | 2018-10-01 | 2021-09-07 | General Electric Company | Additively manufactured cooling assemblies for thermal and/or mechanical systems, and methods for manufacturing the assemblies |
US10840167B2 (en) | 2018-11-19 | 2020-11-17 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated heat spreader with configurable heat fins |
CN110418549B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-01-29 | 华为技术有限公司 | 一种散热组件、电子设备 |
US20220084740A1 (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | Intel Corporation | Embedded cooling channel in magnetics |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5323847A (en) * | 1990-08-01 | 1994-06-28 | Hitachi, Ltd. | Electronic apparatus and method of cooling the same |
JPH06266474A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 電子機器装置及びラップトップ型電子機器装置 |
JP3385482B2 (ja) | 1993-11-15 | 2003-03-10 | 株式会社日立製作所 | 電子機器 |
US5383340A (en) * | 1994-03-24 | 1995-01-24 | Aavid Laboratories, Inc. | Two-phase cooling system for laptop computers |
US5606341A (en) * | 1995-10-02 | 1997-02-25 | Ncr Corporation | Passive CPU cooling and LCD heating for a laptop computer |
US5731954A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-24 | Cheon; Kioan | Cooling system for computer |
US5847925A (en) * | 1997-08-12 | 1998-12-08 | Compaq Computer Corporation | System and method for transferring heat between movable portions of a computer |
US6250378B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-06-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus and its heat spreading method |
US6166907A (en) * | 1999-11-26 | 2000-12-26 | Chien; Chuan-Fu | CPU cooling system |
JP3556578B2 (ja) | 2000-06-29 | 2004-08-18 | 株式会社東芝 | 携帯形電子機器およびこの電子機器に用いる冷却装置 |
JP2002099356A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | 電子機器用冷却装置および電子機器 |
JP2002151638A (ja) | 2000-11-08 | 2002-05-24 | Hitachi Ltd | 電子機器の冷却装置 |
JP3607608B2 (ja) * | 2000-12-19 | 2005-01-05 | 株式会社日立製作所 | ノート型パソコンの液冷システム |
JP2002188876A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Hitachi Ltd | 液冷システムおよびこれを用いたパーソナルコンピュータ |
CA2352997A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-13 | Coolit Systems Inc. | Computer cooling apparatus |
JP2003303034A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Toshiba Corp | 電子機器 |
US6771498B2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-08-03 | Thermal Corp. | Cooling system for hinged portable computing device |
-
2002
- 2002-10-15 JP JP2002300929A patent/JP2004139187A/ja active Pending
-
2003
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100456459C (zh) * | 2004-11-12 | 2009-01-28 | 国际商业机器公司 | 半导体芯片的热传导装置 |
US8303267B2 (en) | 2007-09-13 | 2012-11-06 | Fujitsu Limited | Liquid cooling unit and electronic apparatus |
Also Published As
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