JP2008305284A - 携帯式コンピュータ - Google Patents

Abstract

【課題】人工皮革または天然皮革などのような化粧カバーで覆っても冷却能力を低下させない携帯式コンピュータを提供する。
【解決手段】
携帯式コンピュータ１０のメイン筐体１１の底面８３には吸気口２１が形成され、内部の冷却ファンが動作したときに吸気口から外気が流入する必要がある。化粧カバー１００は、メイン筐体の側面８１を除いてメイン筐体１１とディスプレイ側筐体１３を覆う。化粧カバーと底面との間には平板部１０３とスペーサ１１１で構成されたトレイが配置されている。底面と平板部との間はスペーサで間隔が維持され、底面の周囲から吸気口２１までの外気の流路が確保される。
【選択図】図５

Description

本発明は、化粧カバーを備える電子機器の冷却システムに関する。

ノートブック形パーソナル・コンピュータ（ノートＰＣという。）は、ＣＰＵのクロック周波数が高くなり、さらに筐体内部における電子デバイスの実装密度も上昇して筐体内部の冷却能力は一層強化される方向にある。ノートＰＣでは内部を冷却するために一般に冷却ファンによる強制空気冷却方式を採用する。筐体の表面には、内部を換気するための多数の吸排気口が設けられている。したがって、強制対流による冷却能力を低下させないために、筐体表面の吸排気口は確実に外気に通じるようにしておく必要がある。

電子機器の外部に装着し、その電子機器との間に冷却のための通気性を確保する技術としては、たとえば以下のような技術がある。特許文献１は、携帯型コンピュータを載置して、コンピュータ本体との間に空気の流路を確保して自然対流でコンピュータを冷却する載置台について記載している。特許文献２は、断熱材の外装と、その内側に空気の流路を確保した空気ダクトとを有し、その中に電子機器を収納したまま使用できる電子機器のキャリング・ケースについて記載している。
特開２００１−１４７７３７号公報 特開昭６２−３９０９８号公報

大衆化したノートＰＣに対するユーザの好みは単なる性能や機能だけでなくその外観や携帯性にも向けられるようになった。また、従来からノートＰＣの筐体は軽量金属で形成され、ユーザは携帯時に傷や落下による破損からノートＰＣを保護するために柔らかい材質のケースに収納して鞄に入れていた。そしてケースに入れる作業は面倒であると考えられていた。さらに、膝の上でノートＰＣを使用すると、筐体の底面の温度が上昇して膝に不快を感じることがありその軽減を求めていた。このようなユーザの要望に対応するために、筐体の外側を人工皮革や天然皮革の化粧カバーで覆うことが考えられている。

そのような目的の化粧カバーはノートＰＣの筐体に固定されてその一部となり、筐体と一体となって持ち運びされたり使用されたりする。化粧カバーは筐体を傷から保護し落下の衝撃を和らげる機能的な働きだけでなく、革で製作することによりユーザに高級感を与えることができる。さらに、筐体に常時取り付けられる化粧カバーの採用により筐体の表面仕上げを簡素にすることができる。

このように化粧カバーには多くの効用がある一方で、筐体の全体を覆ってしまうと、強制冷却のための吸排気口まで塞いでしまうことになり、冷却システムの能力を阻害してしまう。すべての吸排気口に対応する化粧カバーの位置に開口を設けることも考えられるが、加工のコストが増大し、デザイン的にも好ましくない。そこで本発明の目的は、化粧カバーを備えていても冷却を確実に行うことができる携帯式コンピュータおよび電子機器を提供することにある。さらに本発明の目的は、ユーザの膝の上で使用しても温度による不快感を与えない携帯式コンピュータを提供することにある。

本発明にかかる携帯式コンピュータなどの電子機器は、筐体に強制空気冷却用の開口が形成されている。したがって、開口は吸気用の開口であっても排気用の開口であっても外気に通じる空気の流路が確保されている必要がある。化粧カバーは、開口を覆うように筐体に取り付けられる。化粧カバーの内面には平板部とスペーサで構成されたトレイが配置されている。スペーサが平板部と開口が形成された筐体面との間に配置されて、筐体面と平板部との間に開口の外気に対する空気の流路を形成する。開口を筐体の底面に形成された吸気口と側面に形成された排気口で構成し、化粧カバーが側面で開口し底面の全体を覆うようにしてもよい。こうすることで底面から流入した空気を側面から排気することができる。

スペーサは、平板部に固定しても筐体の底面に固定してもよい。ここで固定するとは、平板部または筐体と同一材料で一体成形する場合も含む。スペーサを、筐体の底面の周辺に対応する位置に複数形成すると、筐体の強度の高い周辺部を支持して筐体の内部に余分な圧力が加わらないようにできるので都合がよい。また、スペーサが筐体の周辺に対して所定の角度でルーバ状に配置されるようにすると、外部から筐体と化粧カバーとの間に異物が入り込まないようにすることができる。化粧カバーの中で筐体の底面を覆う部分とトレイとを筐体から分離できるように構成すると、平板部と底面との間に異物が入り込んだときの清掃が容易になり、流路のメインテナンスに都合がよい。

化粧カバーが人工皮革または天然皮革で形成されている場合には、筐体の保護や熱によるユーザの不快感からの解放を実現しながら、筐体内部の冷却能力を確保することができる。特に底面と平板部との間に外気が流れるので底面から化粧カバーに伝わる熱量を低減し、化粧カバーの表面温度の上昇を防ぐことができる。トレイがプラスチック材料で形成されている場合には、プラスチックの高い剛性と低い熱伝導率により空気の流路を確実に確保するとともに、化粧カバーの表面の温度上昇を一層抑制することができる。

本発明により、化粧カバーを備えていても冷却を確実に行える携帯式コンピュータおよび電子機器を提供することができた。さらに本発明により、ユーザの膝の上で使用しても不快感を与えない携帯式コンピュータを提供することができた。

図１は、本発明の実施の形態にかかるノートＰＣ１０の外観を示す斜視図である。図１（Ａ）は前方からみた斜視図で、図１（Ｂ）は後方からみた斜視図である。ノートＰＣ１０は、表面にキーボード１５を搭載し内部に多くの電子デバイスを収納したメイン筐体１１と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１７を表面に搭載したディスプレイ側筐体１３とで構成される。ディスプレイ側筐体１３は、メイン筐体１１に対して開閉自在に取り付けられている。メイン筐体１１の内部には強制空気冷却用のファン装置が装備され、側面には排気口１９、コネクタ９１、９３、９５およびハード・ディスク・ドライブの引き出し部９７が設けられている。

また、後に説明するようにメイン筐体の底面には強制空気冷却用の吸気口が形成されている。ノートＰＣ１０は、メイン筐体１１とディスプレイ側筐体１３により構成された状態で機能を果たす冷却システムを備えており、メイン筐体１１の内部に発生した熱は吸気口、ファン装置、および排気口を通じて空気の移動により排熱される。

ノートＰＣ１０は、メイン筐体１１とディスプレイ側筐体１３の外側の表面を覆う化粧カバー１００が取り付けられている。ノートＰＣ１０の側面には、排気口１９、ＵＳＢやＬＡＮなどのコネクタ９１、９３、９５、およびハード・ディスク・ドライブの引き出し部９７などがあるため化粧カバー１００で覆うことができないので、化粧カバー１００は、メイン筐体１１の側面を除いてディスプレイ側筐体１３とメイン筐体１１の外側表面の全体を覆うように構成されている。化粧カバー１００は、人工皮革または天然皮革によって形成されている。化粧カバー１００は、ディスプレイ側筐体１３に固定され、メイン筐体１１に対しては後述する構造で着脱自在となるように構成されている。

ノートＰＣ１０は、化粧カバー１００を装着したままで開閉できる。またノートＰＣ１００は、化粧カバー１００を装着した状態で開いて電源を投入し、ディスプレイ側筐体１３のＬＣＤ１７をみながら、キーボード１５を操作して使用するようになっている。化粧カバー１００は、メイン筐体１１およびディスプレイ側筐体１３の表面を保護する機能を果たす。したがって、ユーザはノートＰＣ１０を保護ケースに入れないでそのまま書類とともに鞄に入れたり、緩衝機能のないキャリング・ケースに入れたりして運ぶことができる。ノートＰＣ１０を膝の上において使用するときは、メイン筐体１１の底面の温度は比較的高くなり、直接メイン筐体１１が膝に当たるとユーザが不快を感じるが、化粧カバー１００の表面温度はメイン筐体１１の表面温度に比べて低くなるためそのような不快感を解消できる。

図２は、化粧カバー１００を外した状態のノートＰＣ１０の強制空気冷却システムを説明するためのメイン筐体１１の概略の断面図である。メイン筐体１１の内部には、ヒート・シンク５９、ファン装置５７、ヒート・パイプ５３および回路基板５６が設けられている。ヒート・パイプ５３は一端がＣＰＵ（図示せず。）に結合され他端がヒート・シンク５９に結合されている。回路基板５６の表面には図示しない電子デバイスが多数実装されている。ファン装置５７の上側には吸入部６３が設けられ下側には吸入部６５が設けられている。ファン装置５７の排気側はヒート・シンク５９に連絡している

メイン筐体１１の側面８１には排気口１９が形成され、底面８３には複数の吸気口２１が形成されている。メイン筐体１１の上面８５には複数の吸気口６８が形成されている。ファン装置５７が動作すると、メイン筐体１１の内部は外気に対して負圧になり、吸気口２１、６８から外気が内部に流入して回路基板５６に実装された電子デバイスを冷却する。

電子デバイスに接触して温度が上昇した空気および電子デバイスに接触していない温度の低い空気は、吸入部６３、６５からファン装置５７に吸い込まれヒート・シンク５９を冷却しながら排気口１９から外部に排気される。ヒート・シンク５９は、ヒート・パイプ５３を通じてＣＰＵの熱も排熱する。したがって、ノートＰＣ１０がメイン筐体１１の温度上昇を規定値以内に納めて正常な動作をするためには、吸気口２１、６８および排気口１９が塞がれることのないようにする必要がある。

図３は、メイン筐体１１の底面８３を覆う化粧カバー１００の平面図である。化粧カバー１００の内面には、ほぼ全域に渡って硬質プラスチックで形成されたサーマル・トレイ１０１が配置され内面に固定されている。サーマル・トレイ１０１の平板部１０３には、サーマル・トレイ１０１をメイン筐体１１の底面８３に着脱可能に結合させるためのリーフ・スプリング１０５、リーフ・スプリング１０５を平板部１０１に固定するスプリング・カバー１０７が取り付けられている。平板部１０３の周囲には、ノートＰＣ１０を開いてユーザが使用する状態でメイン筐体１１の底面８３を支える複数のスペーサ１０９、１１１および底面８３に取り付けられた４個のゴム脚を受ける脚受け部１１３が形成されている。

化粧カバー１００の中でディスプレイ側筐体１３を覆う部分は、ディスプレイ側筐体１３に固定されている。リーフ・スプリング１０５をメイン筐体１１の底面８３に形成された嵌合部にスプリングの作用を利用してはめ込み、さらにノッチ１０６を底面８３に形成された嵌合部にはめ込むことで、サーマル・トレイ１０１を通じて化粧カバー１００の底面８３に対応する部分がメイン筐体１１に着脱可能に固定される。以後、化粧カバー１００の中で底面８３を覆う部分は、リーフ・スプリング１０５とノッチ１０６を利用してユーザが底面８３から離脱した状態にすることができる。

これは、メイン筐体１１の底面８３にはバッテリィ・パックやメモリー・スロットがあり、それらに対するアクセスを確保するためである。ただし、化粧カバー１００は、ディスプレイ側筐体１３を覆う部分とメイン筐体１１を覆う部分がヒンジ部分を通じて一体になっているので、ユーザは化粧カバー１００を完全にディスプレイ側筐体１３から取り外すことはできない。

スペーサ１０９、１１１は薄い板状に形成され、同じ材料で平板部１０３と一体に成形されている。スペーサ１０９、１１１は、相互に間隔を空けて配置されており、メイン筐体１１の中で押圧に対する強度の高い周辺部を支持するようになっている。スペーサ１０９、１１１は、メイン筐体１１の底面８３を支持することで平板部１０３と底面８３との間に所定の隙間を確保し、吸気口２１に対する底面８３の周囲からの外気の空気流路を確保する。スペーサ１１１は、ルーバ状に構成されており、底面８３または化粧カバー１００の縁に対して約６０〜７０度程度の傾斜で一定の間隔で複数並べられている構成である。

この構成により、ノートＰＣ１０の側面からはスペーサ１１１の壁面が並んでいるように見えるので、スペーサ１１１によって形成される底面８３と平板部１０３との間の隙間が目立ちにくくなり、かつ異物が中に入り込むのを防ぐことができる。スペーサ１０９は、化粧カバー１００の縁に対して直角になっているが、これは図１（Ａ）に示してあるように化粧カバー１００の前面側は、底面８３とサーマル・トレイ１０１の平板部１０３との間の隙間を隠すように形成できるからである。したがって、スペーサ１０９もルーバ状に構成することもできる。

図４は、化粧カバー１００が取り付けられていないノートＰＣ１０が机上に置かれた状態を示す概略の側面図である。メイン筐体１１は、中央から前面に向かうにしたがって薄くなる形状である。ノートＰＣ１０が机上に置かれて使用される場合は、メイン筐体１１の中央部が最も机表面２５に接近し、メイン筐体１１の上面８５はディスプレイ側筐体１３側から前面側に向かうしたがって低い方に少し傾斜した形状となる。メイン筐体１１の底面８３と机表面２５との間隔は、寸法Ａで示した中央部付近では約０．７ｍｍ程度であるのに対し、寸法Ｂおよび寸法Ｃで示した前面付近および背面付近では約４〜５ｍｍ程度である。

底面８３と机表面２５との間隔が最も小さくなる中央部付近には一部の吸気口２１が存在し、また底面８３の四隅にはゴム脚２３が取り付けられている。ノートＰＣ１０が机の上などに置かれて使用される場合は、ゴム脚２３によってメイン筐体１１の底面８３と机表面２５との間に間隔が維持されて吸気口２１からの吸気が確保される。

図５は、化粧カバー１００が取り付けられたノートＰＣ１０の概略の側面図である。底面８３を化粧カバー１００が覆う場合には、スペーサ１０９、１１１が、底面８３と平板部１０３との間に間隔を維持して、底面８３の周囲から吸気口２１までの空気の流路を確保する。スペーサ１１１は、ルーバ状に配置されているのでスペーサ１１１の相互間に確保された流路は図５には明確に示されていない。なお、図５では記載を省略しているが、ゴム脚２３はサーマル・トレイ１０１の脚受け部１１３の上に置かれる状態となる。底面８３はスペーサ１０９、１１１で確実に支持されるので、ゴム脚２３は必ずしも脚受け部１１３に接触してメイン筐体１１を支持しなくてもよい。

底面８３と平板部１０３との間の間隔の変化が図４に示した状態とほぼ同様になるように、背面側から中央部付近に近づくにつれてスペーサ１１１は高さが低くなっている。そして、中央部付近にはスペーサ１１１は設けられておらず、そこから前面側に向かうにしたがってスペーサ１０９、１１１の高さが高くなるように、スペーサ１０９、１１１の高さが決められている。このようにスペーサ１０９、１１１の高さが規定されることにより、化粧カバー１００がメイン筐体１１の底面８３の全体を覆う状態であっても、図４に示した状態とほぼ同じように底面８３が平板部１０３から浮き上がった状態となる。

底面８３と平板部１０３との間隔は、寸法Ｄで示した中央部付近では約０．７ｍｍ程度であるのに対し、寸法Ｅで示した前面付近および寸法Ｆで示した背面付近では約３〜４ｍｍ程度である。つまり、底面８３と平板部１０３との間隔は吸気口２１の周辺において、図４の状態での底面８３と机表面２５との間隔とほぼ同程度に確保されたことになる。したがって、吸気口２１に対する外気の流路が確保される。なお、底面８３と平板部１０３との間隔は、底面８３と机表面２５との間隔に比べて、前面もしくは背面付近において短くしている。これは化粧カバー１００を含めたノートＰＣ１０の厚さが薄いという印象をユーザに与える意味合いをもっている。

図４に示した状態と図５に示した状態の比較において、吸気口２１の周辺における底面８３と机表面２５の間隔および底面８３と平板部１０３との間隔はほぼ同等であるので、吸気口２１からの吸気量の変化はない。また、排気は図４と図５のいずれの状態でも化粧カバー１００で覆われない側面８１の排気口１９から行われるので、両者の間で変化はない。

図４に示した状態と図５に示した状態とで、同一条件でノートＰＣ１０を連続動作させてメイン筐体１１の内部の各電子デバイスの温度測定を行うとほぼ同じ値であり、本実施の形態にかかる化粧カバー１００とサーマル・トレイ１０１を採用した冷却システムでも化粧カバー１００がない場合と同等の冷却能力を保つことが確認できた。また、底面８３の同一箇所で表面温度を測定すると、前者は４５度で後者は４５．５度となりほぼ同程度となった。

さらに、図５の化粧カバー１００を装備したノートＰＣ１０では、底面８３の表面温度が４５．５度のときに化粧カバー１００の表面温度が３９．１度であり、ユーザが膝の上に載せて使用するときの不快感を軽減することがでる。これは平板部１０３の表面を外気が流れるのでノートＰＣ１００を長時間使用しても平板部１０３の温度上昇が抑制されることと、化粧カバー１００および平板部１０３の熱伝導率が低いことによる。なお、本実施の形態では底面８３に吸気口２１が存在するものとしたがこれが排気口となるように冷却システムを構成してもよい。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。

化粧カバーを有する電子機器において利用可能である。

本発明の実施の形態に係るノートＰＣの外観を示す斜視図である。 ノートＰＣの強制空気冷却システムを説明するためのメイン筐体の概略の断面図である。 メイン筐体の底面を覆う化粧カバーの平面図である。 化粧カバーが取り付けられていないノートＰＣの概略の側面図である。 化粧カバーが取り付けられたノートＰＣの概略の側面図である。

符号の説明

１０…ノートＰＣ
１１…メイン筐体
１３…ディスプレイ側筐体
１５…キーボード
１７…ＬＣＤ
１９…排気口
２１…吸気口
２３…ゴム脚
２５…机表面
８１…側面
８３…底面
８５…上面
１００…化粧カバー
１０１…サーマル・トレイ
１０３…平板部
１０５…リーフ・スプリング
１０７…スプリング・カバー
１０９、１１１…スペーサ
１１３…脚受け部

Claims (10)

1. メイン筐体と該メイン筐体に対して開閉可能に取り付けられたディスプレイ側筐体で構成された携帯式コンピュータであって、
   前記メイン筐体の底面と側面に形成された強制空気冷却用の開口と、
   前記ディスプレイ側筐体と前記メイン筐体の表面を覆う化粧カバーと、
   前記化粧カバーと前記底面との間に配置され、平板部と該平板部と前記底面との間に所定の間隔を確保して前記開口の外気に対する流路を形成するスペーサとを備えるトレイと
   を有する携帯式コンピュータ。
2. 前記底面に形成された開口を吸気口とし前記側面に形成された開口を排気口として構成し、前記化粧カバーが前記側面で開口し前記底面の全体を覆うように構成した請求項１に記載の携帯式コンピュータ。
3. 前記化粧カバーの前記ディスプレイ側筐体を覆う部分を前記ディスプレイ側筐体に固定した状態で前記化粧カバーの前記底面を覆う部分と前記トレイを前記底面から分離できるように構成した請求項２に記載の携帯式コンピュータ。
4. 前記スペーサを前記平板部の周囲に複数配置した請求項２に記載の携帯式コンピュータ。
5. 前記スペーサを前記メイン筐体の周辺の縁に対して所定の角度でルーバ状に配置して外側から前記底面と前記平板部との隙間が見えないように構成した請求項４に記載の携帯式コンピュータ。
6. 前記化粧カバーを人工皮革または天然皮革で形成した請求項１〜請求項５のいずれかに記載の携帯式コンピュータ。
7. 筐体に強制空気冷却用の開口が形成された電子機器であって、
   前記筐体の開口を覆うように前記筐体に取り付けられた化粧カバーと、
   前記化粧カバーの内面に配置された平板と、
   前記平板と前記開口が形成された筐体面との間に配置され、該筐体面と前記平板との間に前記開口の外気に対する空気の流路を形成するスペーサと
   を有する電子機器。
8. 前記スペーサを前記平板に固定した請求項７に記載の電子機器。
9. 前記平板と前記スペーサをプラスチック材料で一体に形成した請求項８に記載の電子機器。
10. 筐体に強制空気冷却用の開口が形成された電子機器であって、
    前記開口を覆うように前記筐体の表面に配置された筐体保護手段と、
    前記筐体保護手段より剛性の高い材料で形成され前記筐体保護手段と前記筐体との間に配置されて前記開口と大気との間に空気流路を確保する流路確保手段と
    を有する電子機器。

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