JP2007183746A - 電子部品冷却装置および該電子部品冷却装置を備えたパソコン - Google Patents

Abstract

【課題】高性能・小型・低消費電力・静音性に優れた低コストの電子部品冷却装置とその電子部品冷却装置を備えたパソコンを提供する。
【解決手段】 電子機器に内蔵される電子部品を冷却するための電子部品冷却装置２０をパソコン１に取付ける。電子部品冷却装置２０は、内部に蓄冷材３１が収納された蓄冷材パック３０と、蓄冷材パック格納部とを備え、蓄冷材パック格納部は蓄冷材パック３０を格納可能な筐体２１を有し、筐体２１にはパソコン１に取付けられたときに冷却対象の電子部品であるＣＰＵ１３、メモリモジュール１５の熱伝導部であるヒートシンク１４、１７と接触して筐体２１の内面に熱を伝導する高熱伝導材部２１ａが設けられており、電子部品からの発熱を筐体２１の内面のアルミケース部２１ａを経由して蓄冷材パック３０の両面に伝熱することにより電子部品を効率よく冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子部品冷却装置およびその電子部品冷却装置を備えたパソコンに関し、特に外部で蓄冷された部材を用いて電子部品を冷却する電子部品冷却装置およびその電子部品冷却装置を備えたパソコンに関する。

コンピュータ等の電子装置に用いられる半導体装置は動作時に発熱する。特に近年の高性能化や小型化に伴って、ＣＰＵやメモリなど高集積半導体の発熱量の増大が顕著になってきた。半導体はある温度を超えると半導体としての機能が失われるために、発熱量の大きい半導体装置は半導体を冷却する必要がある。現在でも夏季に冷房のない室内で家庭用ノート型パソコンを使用している場合には、ＣＰＵやメモリのＬＳＩの温度上昇によってハングアップまたは性能が低下することがある。

従来から、電子装置の冷却としてはファンによる空冷や、水冷による強制冷却などがあるが、いずれもコストが高くなる。またペルチェ素子を使った方法も冷却効果は大きいものの、パソコン自体の消費電力は増えて発熱が増加してしまい、ファンによる放熱も必要になる場合もある。非特許文献１にはＣＰＵで発生した熱を熱電素子で電力に変換し、その電力で冷却ファンを回転させてＣＰＵを冷却する方法が発表されているが実験段階である。

これに対して特許文献１では、電子装置を冷却する手段として、取扱いが簡単で入手も容易な保冷剤（蓄冷材）を使うものが提案されている。これはパソコンのケースに内部を断熱材で覆われた電子部品冷却装置を内蔵し、電子部品冷却装置とＣＰＵのファンとをダクトで接続しているものであり、外部から取り込まれた空気を電子部品冷却装置で０度近くまで冷却してＣＰＵに送る。
特開２００５-３３１５０号公報 日本機械学会誌 ２００５．１２ Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．１０４５、Ｐ．５０−５１

特許文献１に記載の装置では、取扱いが簡単である反面、ある程度の量の空気を移送・冷却する空間が必要となり、ノート型パソコンなど小型計算機に採用する場合はサイズの増大を招くという問題があった。また効果を上げるには強力なファンを使う必要があり、消費電力の増大や騒音を生むという問題もあった。

本発明の目的は、高性能・小型・低消費電力・静音性に優れた低コストの電子部品冷却装置とその電子部品冷却装置を備えたパソコンを提供することにある。

本発明の電子部品冷却装置は、
第１の態様では、電子機器に取付けられて、その電子機器に内蔵されている電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、内部に蓄冷材が収納された蓄冷材パックと、蓄冷材パックを格納可能な筐体を有する蓄冷材パック格納部とを有し、筐体には電子機器に取付けられたときに冷却対象の電子部品の熱伝導部と接触してその筐体内面に熱を伝導する高熱伝導材部が設けられていることを特徴とする。

蓄冷材パック格納部の筐体は、内面側の高熱伝導性の部材と外面側の断熱性の部材との２層構造で構成されてもよく、蓄冷材パック格納部の筐体は、電子部品の熱伝導部と接触する部分を除いて断熱性の部材で構成され、電子部品の熱伝導部と接触する部分は高熱伝導性の部材で構成されており、蓄冷材パックの蓄冷材部分の筐体の高熱伝導性の部材に接する部分には、高熱伝導性の部材が配設され、蓄冷材内部にはその高熱伝導性の部材と接続するヒートシンク部材が配設されていてもよい。

電子部品の熱伝導部と筐体内面に熱を伝導するための高熱伝導材部とは、その間に介在する中間部材を介して接触し、その中間部材は切り替え可能な高熱伝導部材と断熱部材とからなり、その高熱伝導部材とその断熱部材とは筐体の外部にガイド部材を介してスライド可能に保持される板材に並んで取付けられており、その板材の摺動によって中間部材が高熱伝導部材と断熱部材とに切り替わってもよい。

電子部品の熱伝導部と筐体内面に熱を伝導する高熱伝導材部とは、その間に介在する中間部材を介して接触し、その中間部材は切り替え可能な高熱伝導部材と断熱部材とからなり、その高熱伝導部材とその断熱部材とは、互いに噛み合う外周の歯車を有する２個の同径の円板上にそれぞれが互いに同位置となるように半円状に形成され、いずれかの円板の回転によって、中間部材が高熱伝導部材と断熱部材とに切り替わってもよい。

第２の態様では、電子機器に取付けられて、その電子機器に内蔵される電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、上側および下側を形成する２枚の長方形の板材と、その板材の間に設けられて短辺には通気口を有する側板とで形成され、内部に空間を有する筐体を備え、その筐体の上側の板材には、電子機器に取付けられたときに冷却対象の電子部品の熱伝導部と接触してその筐体内面に熱を伝導する高熱伝導材部が設けられ、その筐体の内部の空間にはその高熱伝導性の部材と接続するヒートシンク部材が配設されていることを特徴とする。

第３の態様では、電子機器に取付けられて、その電子機器に内蔵される電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、電子部品冷却装置は電源パックを兼ねており、電池を収納する筐体には、電子機器に取付けられたときに冷却対象の電子部品の熱伝導部と接触してその筐体内面に熱を伝導する高熱伝導材部が設けられており、筐体内部には、高熱伝導材部と接触する板状のヒートシンク材とそのヒートシンク材から垂直に延びて各電池のセパレータを兼ね、予め冷却されているその電池にヒートシンクからの熱を伝導するフィンとを有することを特徴とする。

電子部品冷却装置の筐体は、電子機器に固定されていてもよく、電子機器に取り外し可能に取付けられていてもよい。電子機器はパソコンであってもよく、冷却対象の電子部品は、パソコンのＣＰＵとメモリモジュールであってもよい。

本発明のパソコンは、上述の電子部品冷却装置を備える。

内部に蓄冷材が収納された蓄冷材パックが格納された蓄冷材パック格納部の高熱伝導材部を、冷却対象の電子部品の熱伝導部と接触させ、直接熱伝導によって電子部品を冷却するので、ファンやポンプなどを用いる必要がなく、小型で低消費電力で静音性に優れ、かつ低コストな電子部品冷却装置となる。

本発明の電子部品冷却装置は、内部に蓄冷材が収納された蓄冷材パックが格納された蓄冷材パック格納部の高熱伝導材部を、冷却対象の電子部品の熱伝導部と接触させ、直接熱伝導によって電子部品を冷却するので、ファンやポンプなどを用いる必要がなく、蓄冷材パックは冷蔵庫で冷却して循環して使用できるので、小型で低消費電力で静音性に優れ、かつ低コストな電子部品冷却装置が得られるという効果がある。この電子部品冷却装置を用いることによりパソコンにおける冷却が必要な電子部品に対しても同様の効果が得られる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンから蓄冷材パックを引き出した状態を示す模式的斜視図である。

本発明の電子部品冷却装置は、電子機器に取付けられて、その電子機器に内蔵される電子部品を冷却することを目的としているが、第1の実施の形態では電子機器としてのパソコン１に内蔵されている状態を例として説明する。しかし、用途はパソコンに限定されるものではなく、冷却を必要とする電子部品を内蔵する電子機器の電子部品の冷却に広く適用できる。

図１に示されるように、パソコン１内のマザーボード１２の下部に蓄冷材パック３０を格納する電子部品冷却装置２０の筐体２１が設けられている。電子部品冷却装置２０の筐体２１はアルミケース部２１ｃの外側を断熱材部２１ｂで覆った構造となっているが、マザーボード１２上のＣＰＵ１３とメモリモジュール１５が配置されている直下の領域では、断熱材部２１ｂの断熱材が取り除かれており、代わりに高熱伝導材部２１ａがはめ込まれていて、ＣＰＵヒートシンク１４とメモリモジュール用ヒートシンク１７と接触している。電子部品冷却装置２０の側面には蓄冷材パック３０が挿抜できる蓄冷材交換口２２があり、蓄冷材交換口２２にはゴム膜でできた交換口蓋２３がついていて、ゴム膜には挿抜のための切れ目が入っている。

蓄冷材パック３０は、プラスチックやポリプロピレン、塩化ビニールなどのパックの中に蓄冷材が入っており、蓄冷材パック３０の表面は薄い布からなる蓄冷材外被３２で覆われている。また一端には引き抜き用の取手部３３が設けられている。

ここで、筐体２１の断熱材部２１ｂは発泡スチロール(ポリスチレン)などの一般的な断熱材から構成される。塗料型断熱材(シスターコートやセラミックカバーＣＣ１００)を用いれば電子部品冷却装置２０を薄くすることも可能である。高熱伝導材部２１ａは、銅やステンレスなどの金属、またはセラミックスと樹脂の複合材など一般的な高熱伝導材である。蓄冷材３１はアクリル酸、アクリルアミド架橋体、カルボキシメチルセルロースなどの一般的な蓄冷材用の高吸水性ポリマーである。

次に、第1の実施の形態の電子部品冷却装置２０の動作について説明する。図２の様に電子部品冷却装置２０に蓄冷材パック３０を蓄冷材パック交換口２２から電子部品冷却装置２０の筐体２１内に挿入すると、蓄冷材パック３０は筐体２１のアルミケース部２１ｃに接触してアルミケース部２１ｃが冷却される。アルミケース部２１ｃは断熱材部２１ｂで覆われているが、ＣＰＵ１３とメモリモジュール１５の直下は断熱材部２１ｂが除かれて高熱伝導材部２１ａが設けられているので、ＣＰＵ１３とメモリモジュール１５はＣＰＵヒートシンク１４とメモリモジュール用ヒートシンク１７を介して蓄冷材パック３０により冷却される。蓄冷材パック３０の周囲は筐体２１のアルミケース部２１ｃで覆われているので、高熱伝導材部２１ａに伝わった熱は蓄冷材パック３０の表面全体に伝導することができる。

なお、電子部品冷却装置２０の電子部品の冷却対象（ここではＣＰＵ１３とメモリモジュール１５）と接触する場所以外は断熱材部２１ｂの断熱材で覆われているので、それ以外の部分の無駄な冷却を抑えることができ、蓄冷材パック３０の冷却効果を長時間持続させることができる。

また電子部品冷却装置２０の側面には蓄冷材パック３０を挿抜する蓄冷材交換口２２があるが、切れ目の入ったゴム膜による交換口蓋２３がついており、蓄冷材パック３０の取替えが容易である。蓄冷材パック３０の表面の蓄冷材外被３２を構成する薄い布は、蓄冷材パック３０の表面にできる結露を吸収する。

次に本発明の電子部品冷却装置の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図である。第２の実施の形態では、筐体５１にアルミケース部がなく蓄冷材パック５０内にヒートシンクが設けられている以外は第1の実施の形態と同じなので、共通の部分については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

電子部品冷却装置５０の筐体５１には第1の実施の形態のようなアルミケース部がなく断熱部材のみで形成されているが、ＣＰＵ用ヒートシンク１４とメモリモジュール用ヒートシンク１７に接する部分には高熱伝導材部５１ａがはめ込まれており、蓄冷材パック６０内部には一部が筐体５１の高熱伝導材部５１ａに接触するように高伝熱材の板でできた蓄冷材内ヒートシンク６４が設けられ、蓄冷材内ヒートシンク６４が広い面積で蓄冷材３１と接触している。このとき蓄冷材パック６０の高熱伝導材部５１ａと接する領域にパック６０の薄い膜を介して蓄冷材内ヒートシンク６４が接続されていてもよい。

また、高熱伝導材部５１ａの直下となる電子部品冷却装置５０の底面に当接するように、押し上げ用ばね５４が設置されており、蓄冷材パック６０の搭載時に蓄冷材パック６０を上に持ち上げて蓄冷材パック６０の上面が高熱伝導材部５１ａに密着するようになっている。

ここで高熱伝導材部５１ａの熱は、蓄冷材パック６０に内蔵されたヒートシンク６４を介して蓄冷材パック６０の内部の蓄冷材３１に直接伝達されるので、第1の実施の形態より冷却効率が高くできる。

また電子部品冷却装置５０の左右両方の側面には蓄冷材パック６０を挿抜する蓄冷材パック交換口５２があるが、常時は切れ目のない取り外し可能の交換口蓋５３で覆われており、高い断熱効果が得られる。また蓄冷材パック６０を使わない場合にも、これら両方の交換口蓋５３を取り除くことによって電子部品冷却装置５０の内部に外部の空気を取り込むことができ、外気による空冷もできるようになっている。

次に、第1、および第２の実施の形態の応用例である中間部材切り替え機構について説明する。第1、および第２の実施の形態では、ＣＰＵ用ヒートシンク１４とメモリモジュール用ヒートシンク１７は直接電子部品冷却装置２０、５０の筐体２１、５１の高熱伝導材部２１ａ、５１ａに接触していたが、応用例では中間部材切り替え機構８０、９０を介して高熱伝導材部２１ａ、５１ａに接触する。

この中間部材切り替え機構８０、９０を介在させることで、電子機器の電子部品を冷却する必要のないときには中間に断熱材を挿入することができ、電子部品から電子部品冷却装置２０、５０への無駄な放熱が防止できる。

図４は中間部材切り替え機構の第1の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図であり、（ａ）は中間部材切り替え機構の上面図、（ｂ）は部分断面側面図である。第1の応用例ではパソコン筐体１１と電子部品冷却装置７０の筐体７１との間に中間部材切り替え機構８０が設けられた以外は、第1、第２の実施の形態と同じなので、同じ部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

ＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と電子部品冷却装置７０の筐体７１と間には中間部材切り替え機構８０が設けられている。中間部材切り替え機構８０は保持板８１と、保持板８１を保持する保持枠８２と、保持枠８２を滑動可能に保持するガイド８３と、保持枠８２を第1の位置と第２の位置の間で滑動させる切り替えレバー８４とから構成される。

第1の位置は電子部品を電子部品冷却装置７０で冷却する位置であり、ＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７は中間部材切り替え機構８０の高伝熱部材８５を介して電子部品冷却装置７０の筐体７１の高熱伝導材部２１ａに接続され、第２の位置は電子部品の冷却を必要としないときの位置であり、ＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７は中間部材切り替え機構８０の断熱部材８６を介して電子部品冷却装置７０の筐体７１の高熱伝導材部２１ａに接続される。

保持板８１には、第1の位置でＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と筐体７１の高熱伝導材部２１ａとに接触するように高伝熱部材８５が嵌めこまれ、第２の位置でＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と筐体７１の高熱伝導材部２１ａとに接触するように断熱部材８６が嵌めこまれている。

切り替えレバー８４を図４の左右方向に移動するよう操作することで、保持枠８２がガイド８３にガイドされて左右に移動し、保持枠８２に固定された保持板８１が移動することによって、第1の位置に移動したときには、ＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と筐体７１の高熱伝導材部２１ａとの間に高伝熱部材８５が挿入され、第２の位置に移動したときには、ＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と筐体７１の高熱伝導材部２１ａとの間に断熱部材８６が挿入される。

また、ＣＰＵ用ヒートシンク１４やメモリモジュール用のヒートシンク１７には温度センサー１８が設置されており、ＯＳや使用者がＣＰＵ１３やメモリモジュール１５の温度をモニターできるようになっている。これを使うことによってＣＰＵ１３やメモリモジュール１５の温度が低い場合には、切り替えレバー８４を操作して断熱部材８６がＣＰＵ用ヒートシンク１４やメモリモジュール用のヒートシンク１７に接するように保持板８１をスライドさせることで、高伝熱部材８５と高熱伝導材部２１ａとの接触面積を調整でき、パソコンの使用環境や稼動状況に応じて冷却能力を節約することもできる。

またパソコンを使っていない時間は、ＣＰＵ用ヒートシンク１４やメモリモジュール用のヒートシンク１７全体を断熱部材８６で覆われるように保持板８１をスライドさせることによって、電子部品冷却装置７０による無駄な熱吸収を防止し、蓄冷材パック３０、６０の蓄冷機能を維持したり、結露を防止したりすることができる。

図５は中間部材切り替え機構の第２の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図である。第２の応用例では、中間部材切り替え機構８０の保持枠８２の移動操作機構が異なるだけで、他は第1の応用例と同じなので、同じ部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第1の応用例では保持枠８２に取付けられた切り替えレバー８４を左右に操作することで移動を行なっていたが、第２の応用例では保持枠８２にラック８８を設け、ラック８８に噛み合う切り替えダイアル８７を回転させることで保持枠８２を左右に移動させる。切り替えダイアル８７は電子部品冷却装置７０の筐体７１上に軸止されている。これによりレバーより微妙な調整が容易となり、高伝熱部材８５と高熱伝導材７１ａとの接触面積を細かく調整できるので伝熱量を調整できる。

図６は中間部材切り替え機構の第３の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図である。第３の応用例の中間部材切り替え機構では、第1および第２の応用例では保持板８１に設けられていた高伝熱部材８５と断熱部材８６とが、それぞれギヤ付円板９１の半円を構成し、２個のギヤ付円板９１が噛み合って電子部品冷却装置７０の筐体７１上に軸止され、１個のギヤ付円板９１が第２の応用例と類似の切り替え用ギヤ付ダイアル９４の回転によって回転され、第1の位置と第２の位置に切り替えられる。２個のギヤ付円板９１上で高伝熱部材９５と断熱部材９６とは同一の位置となるように配置されている。これによりレバーより微妙な調整が容易となる。

なお、第２および第３の応用例においても、ＣＰＵ用ヒートシンク１４やメモリモジュール用のヒートシンク１７に温度計を設置し、使用者に見えるようにしてもよい。もちろん、第1の応用例で図示したように、温度計の替わりにＣＰＵ用ヒートシンク１４やメモリモジュール用のヒートシンク１７に温度センサーを設置し、フィードバックシステムで可動板を自動的に動かしてもよい。なお、可動板を動かしても温度が改善しない場合はＣＰＵやメモリを間欠運転するようにシステムが制御する方法もある。

次に、図７を参照して第２の実施の形態の電子部品冷却装置５０の蓄冷材パック６０について更に詳細に説明する。図７は第２の実施の形態の電子部品冷却装置の蓄冷材パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。

蓄冷材パック６０の表面にはＣＰＵ用の第1の伝熱体６５ａ、およびメモリモジュール用の第２の伝熱体６５ｂが貼られている。蓄冷材パック６０の中には蓄冷材６１が満たされているとともに２枚の板状のヒートシンク６４ａ、６４ｂがあり、第1の蓄冷材内ヒートシンク６４ａはＣＰＵ用の第1の伝熱体６５ａに、第２の蓄冷材内ヒートシンク６４ｂはメモリモジュール用の第２の伝熱体６５ｂに接続されている。なおヒートシンクの形状によって冷却性能が変わるが、ここで説明するような板状に限定されるものではなく、必要な性能を発揮するものでよい。例えば、図８は図７の蓄冷材パック６０の変形例であり、ヒートシンクは形状の異なる細いジグザグ形状の第1のヒートシンク６４ｃと第２のヒートシンク６４ｄとから構成されている。

次に、本発明の電子部品冷却装置の第３の実施の形態について説明する。図９は本発明の第３の実施の形態の電子部品冷却装置の空冷パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。図１０は図９の空冷パックを有する本発明の第３の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図である。第３の実施の形態では、第1、および第２の実施の形態と異なり蓄冷材パック３０、６０の代わりに空冷パック１００を使用する。電子部品冷却装置５０の構造は蓄冷材パック６０を用いる第２の実施の形態とほぼ同じで、断熱材で形成される筐体５１のＣＰＵ用ヒートシンク１４およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と接触する部分には高熱伝導材部５１ａが筐体５１の上面を貫通するようにはめ込まれており、空冷パック１００の高熱伝導材部５１ａに接する部分にはＣＰＵ用の第1の伝熱体１０５ａと、メモリモジュール用の第２の伝熱体１０５ｂとが設けられ、ＣＰＵ用の第1の伝熱体１０５ａには板状の第1の空冷ヒートシンク１０４ａが、メモリモジュール用の第２の伝熱体１０５ｂには板状の第２の空冷ヒートシンク１０４ｂが接続されている。

空冷パック１００の筐体内部には蓄冷材は入っておらず、電子部品冷却装置５０の両側の交換口側の側面に、柵状の通気口が設けられた通気側板１０３ａが設けられており、筐体５１の交換口蓋５３が外されて通気口５５となっている。従って外気が空冷パック内部を流通することで第1の空冷ヒートシンク１０４ａと第２の空冷ヒートシンク１０４ｂが外気により冷却される。冷却された蓄冷材パックが使えない場合にこの空冷パック１００を使用すると、蓄冷材パックほどの効果はないもののある程度の冷却効果が期待できる。

図１０に図９の空冷パック１００が搭載された電子部品冷却装置付きパソコンの例が示されているが、ここでは図３の蓄冷材パックと同様に電子部品冷却装置５０に空冷パック１００が設置されている。ここで空冷パック１００に外気を取り入れるためにパソコンの両側の蓄冷材の交換口蓋５３が取り外されている。これによって空冷パック１００内に多くの外気をとりこめて効率よく放熱することができる。また空冷パック１００内部のヒートシンク１０４ａ、１０４ｂは高温になっている可能性があり、使用者にとって危険であるが、空冷パック１００の通気口には柵が設けられた通気側板１０３ａが設けられているので内部のヒートシンク１０４ａ、１０４ｂに誤って触れることがなく安全である。

次に、本発明の電子部品冷却装置の第４の実施の形態について説明する。図１１は本発明の第４の実施の形態の電子部品冷却装置の電源パック兼用冷却パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。第４の実施の形態では、第1、および第２の実施の形態と異なり蓄冷材パックの代わりに電源パック兼用冷却パックを使用する。電子部品冷却装置５０の構造は蓄冷材パックを用いる第２の実施の形態とほぼ同じで、図３に示される第２の実施の形態の蓄冷材パック６０代わりに電源パック兼用冷却パック１１０が用いられる以外は第２の実施の形態と同じなので、電源パック兼用冷却パック１１０以外は図３を参照して説明し、詳細な説明は省略する。

第４の実施の形態では、電源用の電池１２０が収納された電源パックを外部で冷却して、電源パックの本来の目的に兼ねて蓄冷材パックに代わる冷却パックとして使用する。電源パック兼用冷却パック１１０が格納される電子部品冷却装置５０の筐体５１には、図３に示されるように、電子部品冷却装置５０の断熱材で形成される筐体５１のＣＰＵ用ヒートシンク１４、およびメモリモジュール用ヒートシンク１７と接触する部分には高熱伝導材部５１ａが筐体５１の上面を貫通するようにはめ込まれている。図１１に示される電源パック兼用冷却パック１１０の高熱伝導材部５１ａに接する部分にはＣＰＵ用の第1の伝熱体１１５ａと、メモリモジュール用の第２の伝熱体１１５ｂとが設けられている。ＣＰＵ用の第1の伝熱体１１５ａには板状の第1の空冷ヒートシンク１１４ａが、メモリモジュール用の第２の伝熱体１１５ｂには板状の第２の空冷ヒートシンク１１４ｂが接続されている。第1の空冷ヒートシンク１１４ａと第２の空冷ヒートシンク１１４ｂからは直角方向に、収納された電池１２０のセパレータの役割を兼ねるフィン１１６が互いに隣接する電池１２０の間に延びている。フィン１１６は同時に、高熱伝導材部５１ａから、第1の伝熱体１１５ａおよび第２の伝熱体１１５ｂ、第1の空冷ヒートシンク１１４ａおよび第２の空冷ヒートシンク１１４ｂを経由して伝熱されたパソコン１のＣＰＵ１３およびメモリモジュール１５からの熱を、冷却された電池１２０に伝熱することによってＣＰＵ１３およびメモリモジュール１５を冷却する。また電源パック兼用冷却パック１１０の側面には電源端子１１７が設けられており、パソコン１の電子部品冷却装置５０の内壁に電池パック用の電源端子を設けることにより、電源パック兼用冷却パック１１０を電子部品冷却装置５０に装着時に両電源端子が接続するようになっている。

次に、本発明の電子部品冷却装置の第５の実施の形態について説明する。図１２は本発明の第５の実施の形態の電子部品冷却装置が装着されるパソコンの模式的部分断面側面図である。第５の実施の形態では、第1から第４の実施の形態ではパソコンに固定されていた電子部品冷却装置が、パソコンに着脱可能に取付けられている。ここでは第２の実施の形態のパソコン１を例として説明するが、第1、第３、第４の実施の形態のパソコンにも同様の着脱機構が適用できる。

パソコン１の底面に着脱用フック（凸側）１３１が設けられており、電子部品冷却装置５０の筐体５１の対応する面に着脱用フック（凹側）１３２が設けられている。これにより、電子部品冷却装置５０による冷却が必要がない場合は、電子部品冷却装置５０をパソコン１から切り離すことにより、軽量化が図られて持ち運びが容易となる。

本発明の第１の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図である。 本発明の第１の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンから蓄冷材パックを引き出した状態を示す模式的斜視図である。 本発明の第２の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図である。 中間部材切り替え機構の第1の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図であり、（ａ）は中間部材切り替え機構の上面図、（ｂ）は部分断面側面図である。 中間部材切り替え機構の第２の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図である。 中間部材切り替え機構の第３の応用例を示すパソコンの模式的部分断面図である。 第２の実施の形態の電子部品冷却装置の蓄冷材パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。 第２の実施の形態の電子部品冷却装置の蓄冷材パックの変形例の模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。 本発明の第３の実施の形態の電子部品冷却装置の空冷パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。 図９の空冷パックを有する本発明の第３の実施の形態の電子部品冷却装置を備えたパソコンの模式的側面断面図である。 本発明の第４の実施の形態の電子部品冷却装置の電源パック兼用冷却パックの模式的部分断面外形図であり、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側面断面図である。 本発明の第５の実施の形態の電子部品冷却装置が装着されるパソコンの模式的部分断面側面図である。

符号の説明

１ パソコン
１１ パソコン筐体
１２ マザーボード
１３ ＣＰＵ
１４ ＣＰＵ用ヒートシンク
１５ メモリモジュール
１６ コネクタ
１７ メモリモジュール用ヒートシンク
１８ 温度センサ
１９、２１ａ、５１ａ、７１ａ 高熱伝導部材
２０、５０、７０ 電子部品冷却装置
２１、５１、７１ 筐体
２１ｂ 断熱材部
２１ｃ アルミケース部
２２ 蓄冷材パック交換口
２３、５３ 交換口蓋
３０、６０ 蓄冷材パック
３１、６１ 蓄冷材
３２ 蓄冷材外被
３３、６３ 把手部
５２ 蓄冷材パック交換口蓋
５４ 押し上げ用ばね
６４ 蓄冷材内ヒートシンク
６４ａ、６４ｃ 第1の蓄冷材内ヒートシンク
６４ｂ、６４ｄ 第２の蓄冷材内ヒートシンク
６５ａ 第1の伝熱体
６５ｂ 第２の伝熱体
８０、９０ 中間部材切り替え機構
８１ 保持板
８２ 保持枠
８３ ガイド
８４ 切り替えレバー
８５、９５ 高伝熱部材
８６、９６ 断熱部材
８７ 切り替えダイアル
８８ ラック
９１ ギヤ付円板
９７ 切り替え用ギヤ付ダイアル
１００ 空冷パック
１０１ 上面板材
１０２ 下面板材
１０３ 把手部
１０３ａ 通気側板
１０４ａ 第1の空冷ヒートシンク
１０４ｂ 第２の空冷ヒートシンク
１０５ａ、１１５ａ 第1の伝熱体
１０５ｂ、１１５ｂ 第２の伝熱体
１１０ 電源パック兼用冷却パック
１１４ａ 第1のヒートシンク
１１４ｂ 第２のヒートシンク
１１６ フィン
１１７ 電源端子
１２０ 電池
１３１ 着脱用フック（凸側）
１３２ 着脱用フック（凹側）

Claims (13)

1. 電子機器に取付けられて、該電子機器に内蔵されている電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、
   内部に蓄冷材が収納された蓄冷材パックと、
   前記蓄冷材パックを格納可能な筐体を有する蓄冷材パック格納部とを有し、
   前記筐体には前記電子機器に取付けられたときに冷却対象の前記電子部品と熱的に接続して該筐体の内面に熱を伝導する熱伝導材部が設けられていることを特徴とする電子部品冷却装置。
2. 前記蓄冷材パック格納部の前記筐体は、熱伝導性の第1の部材と該第1の部材を覆う断熱性の第２の部材とからなる２層構造で構成される、請求項１に記載の電子部品冷却装置。
3. 前記蓄冷材パック格納部の前記筐体は、前記電子部品と熱的に接続する部分に設けられた熱伝導性の第1の部材と、該第1の部材以外に設けられた断熱性の第２の部材とを有し、
   前記蓄冷材パックには、前記筐体の前記第1の部材に接する部分に配設された熱伝導性の第３の部材と、前記蓄冷材内部に配設されて前記第３の部材と接続するヒートシンク部材とを有する、請求項１に記載の電子部品冷却装置。
4. 前記電子部品と前記筐体の前記熱伝導材部との間に介在して、高熱伝導部材と断熱部材とに切り替え可能な中間部材と、
   前記高熱伝導部材と前記断熱部材とに切り替えるために前記中間部材を移動させる移動機構とを有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子部品冷却装置。
5. 前記中間部材には、前記高熱伝導部材と前記断熱部材とが前記移動機構による移動方向に並んで設けられている、請求項４に記載の電子部品冷却装置。
6. 前記中間部材は互いに噛み合う外周の歯車を有し、前記移動機構で回転する２個の同径の円板からなり、
   ２個の円板のそれぞれには、隣接する半円状の前記高熱伝導部材と半円状の前記断熱部材とが互いに同位置となるように形成されている、請求項４に記載の電子部品冷却装置。
7. 電子機器に取付けられて、該電子機器に内蔵される電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、
   上側および下側を形成する２枚の長方形の板材と、該板材の間に設けられて短辺には通気口を有する側板とで形成され、内部に空間を有する筐体を備え、
   該筐体の上側の前記板材に設けられて、前記電子機器に取付けられたときに冷却対象の前記電子部品と熱的に接続して該筐体内面に熱を伝導する熱伝導材部と、
   該筐体の内部の空間に設けられて、前記該熱伝導材部と接続するヒートシンク部材と、を有することを特徴とする電子部品冷却装置。
8. 電子機器に取付けられて、該電子機器に内蔵される電子部品を冷却するための電子部品冷却装置であって、
   前記電子部品冷却装置は電源パックを兼ねており、
   電池を収納する筐体に設けられて、前記電子機器に取付けられたときに冷却対象の前記電子部品と熱的に接続して該筐体内面に熱を伝導する熱伝導材部と、
   前記筐体内部に設けられて、前記熱伝導材部と接触する板状のヒートシンク材と、
   前記ヒートシンク材から垂直に延びて各前記電池のセパレータを兼ね、予め冷却されている該電池に前記ヒートシンク材からの熱を伝導するフィンと、を有することを特徴とする電子部品冷却装置。
9. 前記電子部品冷却装置の前記筐体は、前記電子機器に固定されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電子部品冷却装置。
10. 前記電子部品冷却装置の前記筐体は、前記電子機器に取り外し可能に取付けられている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電子部品冷却装置。
11. 前記電子機器はパソコンである、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電子部品冷却装置。
12. 前記冷却対象の前記電子部品は、パソコンのＣＰＵとメモリモジュールである、請求項１１に記載の電子部品冷却装置。
13. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電子部品冷却装置を備えたことを特徴とするパソコン。
    
    
    
    

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