JP2007149855A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路基板に実装されたIC基板等の発熱体を冷却する受熱部材および放熱手段を備えたパーソナルコンピューター等の電子機器に係り、詳しくは簡素かつ省スペースな構造により上記発熱体を冷却可能にした電子機器に関するものである。 The present invention relates to a heat receiving member for cooling a heating element such as an IC board mounted on a circuit board and an electronic device such as a personal computer provided with a heat radiating means. More specifically, the heating element is cooled by a simple and space-saving structure. It relates to an electronic device that has been made possible.
特許文献1および特許文献2に開示されているように、回路基板に実装されたIC基板等の発熱体を冷却する一般的な冷却構造例として、発熱体の上にアルミニウム等の良導熱材からなる受熱部材を載置し、この受熱部材と熱交換器との間をヒートパイプで接続するとともに、バネ状の押圧部材により上記受熱部材を発熱体の上に押し付けて受熱部材を発熱体に熱的に接続して発熱体の熱を熱交換器側に伝達するものが知られている。
As disclosed in Patent Document 1 and
特許文献1の冷却構造では、発熱体の上に載置された受熱部材の中央部にヒートパイプが配設され、発熱体と受熱部とヒートパイプとを覆うように4脚形状に形成された板バネ状の押圧部材の中央部により受熱部材をヒートパイプもろとも発熱体側に押圧し、これにより受熱部材が発熱体に押し付けられる。 In the cooling structure of Patent Document 1, a heat pipe is disposed in the center of the heat receiving member placed on the heating element, and is formed in a four-leg shape so as to cover the heating element, the heat receiving part, and the heat pipe. The heat receiving member is pressed against the heat generating body together with the heat pipe by the central portion of the leaf spring-shaped pressing member, and thereby the heat receiving member is pressed against the heat generating element.
また、特許文献2の冷却構造では、発熱体の上に載置された受熱部材の4隅がコイルバネ状の押圧部材により発熱体側に押圧され、これにより受熱部材が発熱体に押し付けられる。
しかし、特許文献1の冷却構造では、発熱体と受熱部材とヒートパイプと押圧部材とが全て高さ方向に重なるため、多大な高さスペースが必要になり、例えば昨今の薄型ノートパソコン等への適用を困難にしていた。 However, in the cooling structure of Patent Document 1, since the heating element, the heat receiving member, the heat pipe, and the pressing member are all overlapped in the height direction, a large space is required. It was difficult to apply.
しかも、比較的柔らかい材質で形成されているヒートパイプが押圧部材に直接押圧されて変形することを防ぐために、ヒートパイプと押圧部材との間に保護プレートを介装する必要があり、構造の複雑化を余儀無くされていた。 Moreover, in order to prevent the heat pipe formed of a relatively soft material from being directly pressed by the pressing member and deformed, it is necessary to interpose a protective plate between the heat pipe and the pressing member. It was forced to become.
また、特許文献2の冷却構造では、部品点数が多くなってやはり構造の複雑化を招くと同時に、4つの押圧部材の押圧力が均等でない場合には発熱体に対し受熱部材が傾斜する場合があり、こうなると発熱体と受熱部材との間が密着できず、冷却効率が大幅に低下する懸念があった。
Further, in the cooling structure of
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡素かつ省スペースな構造により効率良く発熱体を冷却することのできる電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic device that can efficiently cool a heating element with a simple and space-saving structure.
上記目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、回路基板と、上記回路基板に実装される発熱体と、上記発熱体に熱的に接続される受熱部材と、上記受熱部材の熱を放熱する放熱手段と、一端が上記受熱部材に、他端が上記放熱手段に、それぞれ熱的に接続され、上記受熱部材の熱を上記放熱手段に熱移送する熱移送手段と、上記受熱部材の上記熱移送手段が接続される部分以外の部分を上記発熱体側に押圧することにより上記受熱部材を上記発熱体に押し付ける押圧手段と、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention includes a circuit board, a heating element mounted on the circuit board, a heat receiving member thermally connected to the heating element, and heat of the heat receiving member. A heat dissipating means for dissipating heat, a heat transfer means for thermally transferring one end to the heat receiving member and the other end to the heat dissipating means, respectively, and transferring heat of the heat receiving member to the heat dissipating means; and Pressing means for pressing the heat receiving member against the heating element by pressing a part other than the part to which the heat transfer means is connected to the heating element side.
本発明に係る電子機器によれば、簡素かつ省スペースな構造によって冷却効率良く発熱体を冷却することができる。 According to the electronic device of the present invention, the heating element can be cooled with good cooling efficiency by a simple and space-saving structure.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態が適用された電子機器の一例を示すノート型パーソナルコンピューターの斜視図である。このパーソナルコンピューター1は、本体2に表示部3がヒンジ部4を介して開閉可能に接続されている。本体2の上面にはキーボード5やタッチパッド6等が設けられている。表示部3内部には液晶表示パネル(LCD)7が設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of a notebook personal computer showing an example of an electronic apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. In the personal computer 1, a
本体2は、樹脂製の本体筐体9を有しており、表示部3は樹脂製の表示部筐体10を有している。表示部筐体10は内蔵されている液晶表示パネル7を露出するための露出開口部11を有する。
The
本体筐体9の内部にはメイン基板15(回路基板)が内蔵され、図2〜図5にも示すように、このメイン基板15上の例えば向かって左寄りにIC基板16(発熱体)が実装されている。また、IC基板16の後方に熱交換器18(放熱手段)が設置され、熱交換器18の内側に隣接してファンユニット19が設置されている。
A main board 15 (circuit board) is built in the
ファンユニット19はファンケース21の内部に電動モーター22で回転駆動されるファン23を備え、ファンケース21の上下面に吸気口24が開口する。一方、熱交換器18はファンケース21左側面の噴出し開口部25に連続するフィンカバー27を備え、その内部に所定の間隔で多数の放熱フィン28が互いに平行配置されている。各放熱フィン28の面方向はファンユニット19の噴出し方向(矢印A)に沿い、フィンカバーの出口開口部29が本体筐体9の左側面に設けられた排熱口30(図1参照)の内側に臨む。
The
[第1実施形態]
発熱部であるIC基板16はほぼ正方形でメイン基板15の上面に搭載されて電気的に接続され、その上面に一回り小さな正方形の導熱部32が設けられている。この導熱部32の上面には、アルミニウム等の良導熱材により短形板状に形成された受熱部材33が載置される。受熱部材33の外周寸法はIC基板16よりも一回り大きく、受熱部材33の下面と導熱部32の上面とが互い面接触する。
[First Embodiment]
The
平面視(図3参照)で受熱部材33に重なるように、受熱部材33上面の左右両端部付近に例えば2本のヒートパイプ35(熱移送手段)の一端が載置され、ろう付、ハンダ付、接着、嵌め込み等の接合手段により接合されて熱的に接続される。ヒートパイプ35の他端は熱交換器18側に延び、熱交換器18のフィンカバー27と放熱フィン28を貫通して各放熱フィン28に対し熱的に接続される。なお、ヒートパイプ35は両端が閉塞されたアルミニウム管、真鍮管等の金属管の内部に水やフロン等の冷媒液が空気とともに封入された公知の構造である。
For example, one end of two heat pipes 35 (heat transfer means) is placed near the left and right ends of the upper surface of the
一方、平面視で受熱部材33の、ヒートパイプ35が重ならない部位、例えば2本のヒートパイプ35の間に押圧スプリング37(押圧手段)が設けられている。この押圧スプリング37は受熱部材33を上方から跨ぐ形で設置され、押圧スプリング37の付勢力により受熱部材33がIC基板16側に押し付けられ、IC基板16の導熱部32と受熱部材33との間の面接触圧力が増大して両部材32,33が熱的にも良好に接続される。
On the other hand, a pressing spring 37 (pressing means) is provided between the
押圧スプリング37は例えば一定幅を持つ板バネ状に形成されており、その長手方向がヒートパイプ35の長手方向に平行している。図2と図4に示すように、押圧スプリング37は中央部が高い略台形状になるように折曲成形され、その前後両端に締結片39が形成され、中間部が押圧部40とされ、この押圧部40には下方に突出する押圧突起41が形成されている。
The
押圧スプリング37の締結片39はビス42等でメイン基板15上に締結固定され、押圧突起41が受熱部材33の上面中央部に当接し、押圧スプリング37の付勢力により受熱部材33がIC基板16の導熱部32に押し付けられる。
The
以上のように構成されたパーソナルコンピューター1において、IC基板16の作動時に発生する熱は、導熱部32を経て受熱部材33に受熱され、さらに2本のヒートパイプ35により熱交換器18に熱移送される。ファンユニット19の電動モーター22が起動しファン23が回転すると、ファンケース21の吸気口24から本体筐体9内部の空気が吸入され、吸入された空気はファンケース21の噴出し開口部25から熱交換器18のフィンカバー27内に流入し、多数の放熱フィン28の間を通り抜けて出口開口部29と本体筐体9の排熱口30を経て外部に排出される。その際に各放熱フィン28に熱移送されたIC基板16の熱が奪われて排熱口30から排熱され、IC基板16の熱が熱交換器18から放熱される。
In the personal computer 1 configured as described above, the heat generated when the
本実施形態では、2本のヒートパイプ35を受熱部材33の上面両辺部付近に接続(固着)し、このヒートパイプ35が接続される部分以外の受熱部材33の上面、例えば2本のヒートパイプ35の間となる受熱部材33の上面中央部に、一定幅を持つ板バネ状に形成した押圧スプリング37をヒートパイプ35と平行に配設し、この押圧スプリング37中央部に設けた押圧突起41により受熱部材33をIC基板16側に押圧して受熱させるようにした。このため、ヒートパイプ35と押圧スプリング37とが高さ方向に積層されることがなく、側面視(図4参照)で両部材35,37がオーバーラップしており、これにより受熱部材33の上方に多大な高さスペースを必要とせず、筐体本体9の厚みが薄い場合でも受熱部材33、ヒートパイプ35、押圧スプリング37の設置が容易である。
In the present embodiment, two
また、比較的柔らかい材質で形成されているヒートパイプ35が押圧スプリング37により直接押圧されることがないため、従来必要であったヒートパイプ35の変形を防止するための保護プレート等の設置が不要になり、構造を簡素化することができる。
In addition, since the
受熱部材33は、その中央部のみが押圧スプリング37(押圧突起41)により押圧されるため、IC基板16の導熱部32に対し相対傾斜することなく面接触でき、IC基板16の熱を効率良く受熱可能で冷却効率が高い。以上により、簡素かつ省スペースな構造により効率良くIC基板16等の発熱体を冷却することができる。
Since only the central portion of the
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態を示している。この図において、メイン基板15、IC基板16、導熱部32、ヒートパイプ35、押圧スプリング37の構成は図5に示す第1実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this figure, the configuration of the
受熱部材45は折曲された縦断面形状を有し、その上面両辺部にIC基板16側(ここでは下方)に湾入する段差部46が形成されている。そして、この段差部46の上面にヒートパイプ35が載置、接合されて熱的に接続される。
The
押圧スプリング37は、第1実施形態と同様に受熱部材45を跨ぐ形で設置されて平面視(図6のB矢視)で2本のヒートパイプ35間に平行に配置され、押圧スプリング37の押圧突起41が受熱部材45の上面中央部を押圧して受熱部材45をIC基板16(導熱部32)に押し付ける。各部の作用は第1実施形態と同様である。
The
この構成では、受熱部材33に形成した段差部46にヒートパイプ35を載置したため、受熱部材45の面方向視(図6のC矢視)で受熱部材45とヒートパイプ35と押圧スプリング37とがオーバーラップしている。これにより、メイン基板15からヒートパイプ35上面までの高さをより低くして筐体本体9の薄型化に多大に貢献できる。
In this configuration, since the
また、ヒートパイプ35がその下面と内側面の2面で受熱部材45に接するため、受熱部材45の熱を効率良くヒートパイプ35に移送することができる。なお、段差部46を受熱部材45の下面側に形成してヒートパイプ35を下から受熱部材45に固着したり、段差部46を溝状に形成してヒートパイプ35を下面と両側面の3面で受熱部材45に接触させる等してもよい。
Further, since the
[第3実施形態]
図7は、本発明の第3実施形態を示している。この図において、メイン基板15、IC基板16、導熱部32、受熱部材33の構成は図5に示す第1実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In this figure, the configurations of the
ここでは、受熱部材33の上面中央部に1本のヒートパイプ49が配設され、その両側に2つの押圧スプリング50が設けられている。ヒートパイプ49と押圧スプリング50の形状および作用は第1実施形態および第2実施形態と同様である。
Here, one
このように2つの押圧スプリング50を設ければ、より強い押圧力で受熱部材33をIC基板16(導熱部32)に押し付けて冷却効率を高めることができる。また、IC基板16に対する受熱部材33のずれを防止して耐振性を高めることができる。なお、ヒートパイプ49を2本以上配設したり、複数の(あるいは単一の)ヒートパイプ49と複数の(あるいは単一の)押圧スプリング50とを交互に配置してもよい。要するに、ヒートパイプ49と押圧スプリング50とが厚み方向(高さ方向)に積層されなければよい。
If the two
ところで、本発明はノート型パーソナルコンピューターのみならず、デスクトップ型パーソナルコンピューターやワードプロセッサー、音響機器、映像機器、通信通話機器等、他のあらゆる電子機器にも幅広く応用することができる。 By the way, the present invention can be widely applied not only to a notebook personal computer but also to any other electronic device such as a desktop personal computer, a word processor, an audio device, a video device, and a communication device.
1 パーソナルコンピューター(電子機器)
15 メイン基板(回路基板)
16 IC基板(発熱体)
33 受熱部材
18 熱交換器(放熱手段)
35 ヒートパイプ(熱移送手段)
37 押圧スプリング(押圧手段)
46 段差部
1 Personal computer (electronic equipment)
15 Main board (circuit board)
16 IC board (heating element)
33
35 Heat pipe (heat transfer means)
37 Pressing spring (pressing means)
46 steps
Claims (6)
上記回路基板に実装される発熱体と、
上記発熱体に熱的に接続される受熱部材と、
上記受熱部材の熱を放熱する放熱手段と、
一端が上記受熱部材に、他端が上記放熱手段に、それぞれ熱的に接続され、上記受熱部材の熱を上記放熱手段に熱移送する熱移送手段と、
上記受熱部材の上記熱移送手段が接続される部分以外の部分を上記発熱体側に押圧することにより上記受熱部材を上記発熱体に押し付ける押圧手段と、
を具備することを特徴とする電子機器。 A circuit board;
A heating element mounted on the circuit board;
A heat receiving member thermally connected to the heating element;
A heat radiating means for radiating heat of the heat receiving member;
One end is thermally connected to the heat receiving member, the other end is thermally connected to the heat radiating means, and a heat transfer means for transferring heat of the heat receiving member to the heat radiating means,
A pressing unit that presses the heat receiving member against the heating element by pressing a portion other than the portion to which the heat transfer unit of the heat receiving member is connected to the heating element;
An electronic apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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