JP3581318B2 - 電子機器システムおよび携帯形電子機器に用いる冷却装置 - Google Patents
電子機器システムおよび携帯形電子機器に用いる冷却装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱体を内蔵したポータブルコンピュータのような電子機器と、この電子機器に連結して使用する冷却装置および電子機器の機能を拡張する際に用いる拡張装置とを備えた電子機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ノート形のポータブルコンピュータに代表される携帯形の電子機器は、マイクロプロセッサの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、これに比例してマイクロプロセッサの発熱量が急速に増大する傾向にある。そのため、ポータブルコンピュータ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生じてくる。
【０００３】
この対策として、従来のポータブルコンピュータでは、筐体の内部にマイクロプロセッサに熱的に接続されたヒートシンクと、このヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンとを収容し、発熱するマイクロプロセッサを強制的に冷却することが行なわれている。
【０００４】
この従来の冷却方式の場合、電動ファンから送風される空気がマイクロプロセッサの熱を奪う冷却媒体となるので、マイクロプロセッサの冷却能力の多くは、電動ファンの送風能力に依存することになる。このため、マイクロプロセッサの冷却能力を高めることを意図して冷却風の流量を増大させると、電動ファンが大型化し、筐体の内部に大きな電動ファンを設置するための広いスペースが必要となる。
【０００５】
一般にポータブルコンピュータは、携帯性に優れることがその商品価値を高める大きな要素となっているので、筐体が薄くコンパクトに設計されている。そのため、筐体の内部に送風能力の大きな電動ファンを収容するスペースや理想的な冷却風の送風経路を確保することができず、それ故、従来の冷却方式では、マイクロプロセッサの冷却能力が不足したり限界に達することが懸念される。
【０００６】
一方、この種のポータブルコンピュータでは、筐体の薄形化に伴って例えば入出力機器を接続するコネクタの設置場所やＣＤ−ＲＯＭ駆動装置を収容するスペースを確保することが困難となる。このため、最近のポータブルコンピュータは、専用の拡張コネクタを装備しており、この拡張コネクタをドッキングステーションと称する拡張装置に接続することで、デスクトップ形のコンピュータと比較しても遜色のない拡張性を確保し得るようになっている。
【０００７】
従来の拡張装置は、例えばＣＤ−ＲＯＭ駆動装置やＤＶＤ駆動装置のような機能拡張用の機器を内蔵した箱状の装置本体を備えている。装置本体は、ポータブルコンピュータの筐体が載置される上面を有し、この上面に中継コネクタが配置されている。中継コネクタは、載置部に筐体を置いた時に、この筐体の拡張コネクタに嵌合し、これらコネクタ相互の嵌合により、ポータブルコンピュータおよび拡張装置の相互のロジックのアドレスやデータバスのような各種の制御信号の信号経路が電気的に導通されるようになっている。
【０００８】
そして、この種の拡張装置において、従来、装置本体の内部にヒートシンクを設置するとともに、このヒートシンクを電動ファンによって強制的に空冷するようにしたものが知られている。
【０００９】
この冷却装置によると、装置本体の上面にポータブルコンピュータの筐体を載置した時に、この筐体にヒートシンクが接触する。そのため、マイクロプロセッサから筐体に伝えられた熱は、ヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて外方に放出される。よって、拡張装置を利用してポータブルコンピュータを外方から強制的に冷却することができ、ポータブルコンピュータの冷却性能を高めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、薄形化や軽量化が強化されたノート形のポータブルコンピュータは、本来、外出先からのデータの受信・送信あるいは客先に持ち込んでのプレゼンテーション利用というように、携帯しながら使用することを前提としている。
【００１１】
そのため、拡張装置を利用してマイクロプロセッサの冷却を補助する従来の構成では、常に重く大きな拡張装置をポータブルコンピュータと共に持ち運ばなくてはならない。よって、ポータブルコンピュータをバッグ等に収納して手軽に持ち運ぶことができなくなり、本来の携帯性が犠牲となってしまう。
【００１２】
また、携帯性のことを考慮してポータブルコンピュータを単独で持ち運んだ場合には、マイクロプロセッサの冷却能力が不足するので、特にマイクロプロセッサに複雑な演算処理を実行させた時に、このマイクロプロセッサの温度が動作保障温度を上回ることが懸念される。このマイクロプロセッサの温度が高くなり過ぎると、処理速度が遅くなったり動作不能に陥ることがあり、マイクロプロセッサの本来の性能を充分に発揮させることができなくなる。
【００１３】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、携帯性を犠牲とすることなく所望の冷却性能を得ることができる電子機器システムおよび携帯形電子機器に用いる冷却装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器システムは、 発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクを有する携帯形電子機器と、上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、を備えている。
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記電動ファンに電気的に接続され、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に、上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタとを有し、上記第２のコネクタは、上記第２のヒートシンクに組み込まれていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成において、電子機器に冷却装置を連結すると、発熱体が第１のヒートシンクを介して第２のヒートシンクに熱的に接続され、この発熱体の熱が冷却装置の第２のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２のコネクタを介して電子機器と冷却装置の電動ファンとが電気的に接続され、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により第２のヒートシンクが強制的に冷却される。このため、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて冷却装置の外方に放出されることになり、発熱体の冷却性能が向上する。
【００１７】
また、冷却装置の電動ファンは、電子機器からの電源供給により駆動されるので、冷却装置から電動ファンの電源用および制御用の回路部品を排除することができ、その分、冷却装置の小型・軽量化を強化することができる。このため、特に電子機器の携帯性を重要視する場合に、上記冷却装置を併用することで、電子機器の能力を充分に発揮させるだけの冷却性能を維持しつつ、この電子機器を手軽に持ち運ぶことができ、使い勝手が良好となる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の他の形態に係る電子機器システムは、
発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクと、機能拡張用の第１の拡張コネクタとを有する携帯形電子機器と、上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、上記冷却装置と交換して上記電子機器に取り外し可能に連結され、この電子機器の機能を拡張するための拡張装置とを備えている。
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、
上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記第２のヒートシンクに組み込まれるとともに、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタと、を含み、
上記拡張装置は、上記電子機器の機能を拡張する少なくとも１つの機能部品と、上記電子機器に連結した時に上記発熱体に熱的に接続される第３のヒートシンクと、上記第３のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記機能部品および上記電動ファンに電気的に接続され、上記電子機器に連結した時に上記第１の拡張コネクタに接続される第２の拡張コネクタと、を含んでいることを特徴としている。
【００２３】
このような構成において、電子機器に拡張装置を連結すると、第１の拡張コネクタと第２の拡張コネクタとが接続され、これらコネクタを介して電子機器と機能部品とが電気的に導通される。このため、電子機器と機能部品との間で各種の信号のやり取りが実行され、電子機器の機能が拡張される。
【００２４】
また、これと同時に発熱体が第１のヒートシンクを介して第３のヒートシンクに熱的に接続され、発熱体の熱が拡張装置の第３のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２の拡張コネクタは、電子機器と拡張装置の電動ファンとを電気的に接続するので、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により発熱体の熱を受ける第３のヒートシンクが強制的に冷却される。
【００２５】
したがって、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第３のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて拡張装置の外方に放出されることになり、電子機器の機能を拡張するための拡張装置を利用して発熱体の冷却性能を高めることができる。
【００２６】
一方、電子機器に冷却装置を連結すると、発熱体が第１のヒートシンクを介して第２のヒートシンクに熱的に接続され、この発熱体の熱が冷却装置の第２のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２のコネクタを介して電子機器と冷却装置の電動ファンとが電気的に接続され、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により第２のヒートシンクが強制的に冷却される。
【００２７】
このため、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて冷却装置の外方に放出されることになり、この発熱体を効率良く冷却することができる。
【００２８】
また、冷却装置の電動ファンは、電子機器から電源電圧を受けるので、この電動ファンを電子機器によって制御することができる。このため、冷却装置から電動ファンの電源用および制御用の回路部品を排除することができ、その分、冷却装置の小型・軽量化を強化して、電子機器と共に手軽に持ち運ぶことができる。
【００２９】
さらに、上記構成によると、電子機器を利用して拡張装置の電動ファンおよび冷却装置の電動ファンの双方の駆動を制御できるので、一つの電子機器で拡張装置と冷却装置とをサポートすることができ、電子機器の使用形態に応じて拡張装置と冷却装置とを自由に使い分けることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をポータ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。
【００３５】
図１に示すように、電子機器システムは、電子機器としてのポータブルコンピュータ１と、このポータブルコンピュータ１を冷却する冷却装置２と、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張する際に用いる拡張装置３とを備えている。
【００３６】
図２に示すように、ポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体５と、このコンピュータ本体５に支持されたディスプレイユニット６とで構成されている。コンピュータ本体５は、筐体７を備えている。この筐体７は、底壁７ａ、上壁７ｂ、前壁７ｃ、左右の側壁７ｄおよび後壁７ｅを有する偏平な箱状をなしている。
【００３７】
筐体７の上壁７ｂは、パームレスト８、キーボード取り付け部９および一対のディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂを有している。パームレスト８は、筐体７の前半部において、この筐体７の幅方向に延びている。キーボード取り付け部９は、パームレスト８の後方に位置されており、このキーボード取り付け部９にキーボード１１が設置されている。ディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂは、上壁７ｂの後端部において上向きに張り出すとともに、筐体７の幅方向に互いに離間して配置されている。
【００３８】
ディスプレイユニット６は、ディスプレイハウジング１２と、このディスプレイハウジング１２に収容された液晶表示パネル１３とを備えている。液晶表示パネル１３は、ディスプレイハウジング１２の前面の開口部１４を通じて外方に露出されている。
【００３９】
ディスプレイハウジング１２は、その一端部に一対の凹部１５ａ，１５ｂを有し、これら凹部１５ａ，１５ｂにディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂが導かれている。そして、ディスプレイハウジング１２は、凹部１５ａ，１５ｂの位置において、図示しないヒンジ装置を介して筐体７に連結されている。
【００４０】
そのため、ディスプレイユニット６は、パームレスト８やキーボード１１を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレスト８、キーボード１１および液晶表示パネル１３を露出させるように起立される開き位置とに亘って回動可能に筐体７の後端部に支持されている。
【００４１】
図３に示すように、筐体７の内部には、回路基板１６が収容されている。回路基板１６は、底壁７ａと向かい合う下面を有し、この回路基板１６の下面の後端部に第１の拡張コネクタ１７が実装されている。第１の拡張コネクタ１７は、底壁７に開口されたコネクタ接続口１８（図４に示す）と向かい合っており、このコネクタ接続口１８は、開閉可能なシャッタ１９によって覆われている。
【００４２】
図４に示すように、筐体７の後壁７ｅの右端部には、電源コード（図示せず）を接続するための電源コネクタ２１が配置されている。電源コネクタ２１は、回路基板１６に実装されて、この回路基板１６上の電源回路に電気的に接続されている。また、筐体７の後壁７ｅの中央部には、携帯時の電源となるバッテリパック２２が取り外し可能に支持されている。バッテリパック２２は、回路基板１６上の電源回路に電気的に接続されている。
【００４３】
回路基板１６の下面には、発熱体としての半導体パッケージ２３が実装されている。半導体パッケージ２３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、動作中に発熱するＩＣチップ２４を有している。このＩＣチップ２４は、文字、音声および画像のような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くなっており、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。
【００４４】
図３および図８に示すように、筐体７の内部には、冷却ユニット２５が収容されている。冷却ユニット２５は、第１のヒートシンク２６と電動ファン２７とを備えている。第１のヒートシンク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、受熱部２８および熱交換部２９を有する平坦な板状をなしている。この第１のヒートシンク２６は、筐体７の底壁７ａに沿って配置されており、その複数箇所が底壁７ａおよび回路基板１６にねじ３０を介して固定されている。
【００４５】
第１のヒートシンク２６の受熱部２８は、半導体パッケージ２３と向かい合っている。受熱部２８は、熱拡散板３１やグリース３２を介して半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４に熱的に接続されている。この受熱部２８は、半導体パッケージ２３とは反対側に平坦な熱接続面３４を有している。熱接続面３４は、筐体７の底壁７ａに隣接されているとともに、熱接続部としての柔軟な熱伝導シート３５によって覆われている。
【００４６】
図５に示すように、第１のヒートシンク２６の受熱部２８には、第１のコネクタ３６が組み込まれている。第１のコネクタ３６は、電源端子、グランド端子、ファン制御用の信号端子および冷却装置２の連結を認識する信号端子を含む複数の接続端子３７を有している。これら接続端子３７は、熱接続面３４に隣接した位置において一列に並べて配置されている。そして、この第１のコネクタ３６は、ケーブル３８（図１２に示す）を介して回路基板１６に電気的に接続されており、この回路基板１６から電源や各種の信号が供給される。
【００４７】
図８に示すように、熱交換部２９は、受熱部２８と一体化されてこの受熱部２８に熱的に接続されている。熱交換部２９は、冷却風通路４０を有している。この冷却風通路４０は、筐体７の左側の側壁７ｄに開口された冷却風出口４１に連なっている。
【００４８】
図３に見られるように、上記電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６の前方に位置されている。電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６と一体化されたファンケーシング４５と、このファンケーシング４５に収容された遠心式の羽根車４６とを備えている。
【００４９】
ファンケーシング４５は、第１の吸入口４７、第２の吸入口４８および吐出口４９を有している。第１の吸入口４７は、筐体７の底壁７ａに開口された複数の第１の空気取り入れ口５１と向かい合っている。第２の吸入口４８の一部は、パームレスト８に開口された複数の第２の空気取り入れ口５２と向かい合っている。吐出口４９は、第１のヒートシンク２６や半導体パッケージ２３に向けて開口されており、その一部が冷却風通路４０の上流端と向かい合っている。
【００５０】
羽根車４６は、偏平モータ５３を介してファンケーシング４５に支持され、上記第１の吸入口４７と第２の吸入口４８との間に位置されている。偏平モータ５３は、回路基板１６に電気的に接続されており、半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達した時に、回路基板１６から供給される信号に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００５１】
偏平モータ５３を介して羽根車４６が回転駆動されると、第１および第２の吸入口４７，４８から羽根車４６に向けて空気が吸い込まれる。この空気は、羽根車４６の外周部から吐き出されるとともに、吐出口４９を通じて冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に送風されるようになっている。
【００５２】
図３ないし図５に見られるように、筐体７の底壁７ａは、第１のヒートシンク２６の熱接続面３４に対応する位置に開口部５５を有している。開口部５５は、熱接続面３４よりも一回り大きな開口形状を有し、底壁７ａの後半部に位置されている。この開口部５５は、カバー５６によって覆われている。カバー５６は、開口部５５にきっちりと嵌まり込むような平坦な板状をなしており、ねじ５７を介して底壁７ａに固定されている。
【００５３】
カバー５６は、複数の貫通孔５８とコネクタ導出口５９とを有している。貫通孔５８は、例えば碁盤の目のように並べて配置されており、これら貫通孔５８を介して熱伝導シート３５が筐体７の底壁７ａに露出されている。また、コネクタ導出口５９は、第１のコネクタ３６と向かい合っており、このコネクタ導出口５９を通じて第１のコネクタ３６の接続端子３７が筐体７の底壁７ａに露出されている。
【００５４】
図２、図３および図６に示すように、ポータブルコンピュータ１の冷却を補助する冷却装置２は、偏平な箱状の装置本体６１を有している。装置本体６１は、底壁６１ａ、上壁６１ｂ、前壁６１ｃ、左右の側壁６１ｄおよび後壁６１ｅを含み、上記筐体７の後半部に対応するような大きさを有している。このため、装置本体６１は、筐体７の略半分の大きさに設定され、その上壁６１ｂの平面形状が筐体７の幅方向に延びる長方形状をなしている。
【００５５】
装置本体６１は、平坦な載置部６２を備えている。載置部６２は、筐体７の後半部が取り外し可能に載置されるもので、装置本体６１の上壁６１ｂにて構成されている。載置部６２は、装置本体６１を例えば机の天板のような水平な設置面６３に置いた時に、その後端から前端に進むに従い下向きに傾斜されている。そのため、筐体７を載置部６２の上に置くと、図７に見られるように、パームレスト８やキーボード１１の手元側が低くなるような姿勢にポータブルコンピュータ１が傾き、入力操作時の操作性が高められている。
【００５６】
載置部６２の後端部には、一対の固定フック６４ａ，６４ｂが配置されている。固定フック６４ａ，６４ｂは、載置部６２の幅方向に互いに離れており、これら固定フック６４ａ，６４ｂに筐体７の底壁７ａの後端部が取り外し可能に引っ掛かるようになっている。
【００５７】
載置部６２の前端部には、一対の可動フック６５ａ，６５ｂが配置されている。可動フック６５ａ，６５ｂは、載置部６２の幅方向に互いに離れており、夫々筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置と、この底壁７ａから離脱するロック解除位置とに亘って前後方向にスライド可能に装置本体６１に支持されている。
【００５８】
さらに、載置部６２の幅方向に沿う中央部には、連携フック６６が配置されている。連携フック６６は、装置本体６１の底壁６１ａに沿うアーム部６７（図１０や図１１に示す）を有し、このアーム部６７の連携フック６６とは反対側の端部が装置本体６１の底壁６１ａに回動可能に連結されている。そのため、連携フック６６は、筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置（図１１に示す）と、底壁７ａから離脱するロック解除位置（図１０に示す）とに亘って前後方向に回動可能に装置本体６１に支持されている。
【００５９】
図３、図８および図９に示すように、装置本体６１の内部には、第１の冷却モジュール７０が収容されている。第１の冷却モジュール７０は、ポータブルコンピュータ１の冷却ユニット２５と協働して半導体パッケージ２３を冷却するためのものであり、第２のヒートシンク７１と電気的に駆動される冷却手段としての電動ファン７２とを備えている。
【００６０】
第２のヒートシンク７１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、受熱部７３および熱交換部７４を有する平坦な板状をなしている。第２のヒートシンク７１は、装置本体６１の幅方向に沿う中央部よりも左側にずれた位置において、この装置本体６１の載置部６２と並行に配置されている。
【００６１】
受熱部７３と熱交換部７４とは、装置本体６１の奥行き方向に並べて配置され、互いに同一面上に位置されている。受熱部７３は、装置本体６１の上壁６１ｂに開けた四角い開口部７５と向かい合っており、この載置部６２の上に筐体７を置いた時に、上記第１のヒートシンク２６の熱接続面３４の下方に位置するようになっている。
【００６２】
受熱部７３の上面には、複数の受熱凸部７７が一体に形成されている。受熱凸部７７は、夫々カバー５６の貫通孔５８に挿通可能な角柱状をなしている。これら受熱凸部７７は、受熱部７３の上面から垂直に突出されているとともに、この受熱部７３の上面において、碁盤の目のように並べて配置されている。そして、各受熱凸部７７の先端は、平坦な接触面７７ａをなしており、これら接触面７７ａは同一面上に位置されている。
【００６３】
熱交換部７４は、受熱部７３の後方に位置されている。熱交換部７４の後端部には、冷却風通路７８が形成されている。この冷却風通路７８は、装置本体６１の幅方向に沿って延びており、図８に示すような冷却風取り入れ口７９と冷却風吐出口８０とを有している。冷却風取り入れ口７９は、装置本体６１の内部に開口されている。冷却風吐出口８０は、冷却風取り入れ口７９の反対側に位置され、装置本体６１の左側の側壁６１ｄに開口された冷却風出口８１と向かい合っている。
【００６４】
図３や図９に示すように、第２のヒートシンク７１の受熱部７３には、第２のコネクタ８３が組み込まれている。第２のコネクタ８３は、電源端子、グランド端子、ファン制御用の信号端子および冷却装置２の連結を認識する信号端子を含む複数のピン状の接続端子８４を有している。これら接続端子８４は、受熱部７３の前端部に一列に並べて配置されており、上記載置部６２に筐体７を置いた時に、第１のコネクタ３６の接続端子３７と向かい合うようになっている。
【００６５】
また、図１０に示すように、第２のコネクタ８３に接続されたケーブル８５は、中継基板８６に電気的に接続されている。この中継基板８６は、装置本体６１の底壁６１ａの右端部に固定されている。
【００６６】
上記電動ファン７２は、第２のヒートシンク７１とは独立した別部品となっており、装置本体６１の幅方向に沿う中央部に位置されている。電動ファン７２は、ファンケーシング８８と、このファンケーシング８８に収容された遠心式の羽根車８９とを備えている。
【００６７】
ファンケーシング８８は、第２のヒートシンク７１の右隣りにおいて、装置本体６１の底壁６１ａに固定されている。このファンケーシング８８は、第１の吸入口９０、第２の吸入口９１および吐出口９２とを有している。
【００６８】
第１の吸入口９０は、装置本体６１の底壁６１ａに開口された第１の通風孔９３と向かい合っている。第１の通風孔９３は、ファンケーシング８８よりも大きな開口形状を有するとともに、網状のファンカバー９４によって覆われている。第２の吸入口９１は、載置部６２に開口された複数の第２の通風孔９５と向かい合っている。第２の通風孔９５は、載置部６２にポータブルコンピュータ１の筐体７を載置した時に、この筐体７の底壁７ａと向かい合うようになっている。また、吐出口９２は、冷却風通路７８の冷却風取り入れ口７９に向けて開口されている。
【００６９】
羽根車８９は、偏平モータ９６を介してファンケーシング８８に支持され、第１および第２の吸入口９０，９１の間に位置されている。偏平モータ９６は、ファンケーシング８８の外方に引き出されたケーブル９７（図１０および図１１に示す）を有し、このケーブル９７は、中継基板８６に接続されている。
【００７０】
中継基板８６には、スイッチ１００が実装されている。スイッチ１００は、ケーブル８５，９７を電気的に接続する回路を開閉するための操作レバー１０１を有している。そのため、操作レバー１０１を介して中継基板８６上の回路が閉じられると、第２のコネクタ８３と偏平モータ９６とが電気的に導通され、この偏平モータ９６に第２のコネクタ８３から電源電圧や各種の制御信号が供給されるようになっている。
【００７１】
図９に示すように、装置本体６１の底壁６１ａは、上向きに突出する四つのボス部１０３ａ〜１０３ｄを有している。これらボス部１０３ａ〜１０３ｄは、第２のヒートシンク７１に開けた四つのガイド孔１０４ａ〜１０４ｄに摺動可能に挿入されている。このため、第２のヒートシンク７１は、ボス部１０３ａ〜１０３ｄをガイドとして装置本体６１の底壁６１ａの上に昇降動可能に保持されている。
【００７２】
ボス部１０３ａ〜１０３ｄの上端には、複数のねじ１０５を介してカバープレート１０６が固定されている。カバープレート１０６は、受熱部７３および熱交換部７４の一部を上方から覆うとともに、上記開口部７５を通じて載置部６２に露出されており、このカバープレート１０６に受熱凸部７７や第２のコネクタ８３を避ける開口部１０７が形成されている。
【００７３】
このため、第２のヒートシンク７１は、装置本体６１の底壁６１ａとカバープレート１０６との間に介在されており、常に圧縮コイルばね１０８によりカバープレート１０６に向けて押し上げられている。
【００７４】
図３に示すように、第２のヒートシンク７１が圧縮コイルばね１０８によって押し上げられた状態では、受熱凸部７７が開口部１０７から突出されており、これら受熱凸部７７の先端の接触面７７ａが載置部６２の上に張り出している。この受熱凸部７７を下向きに押圧すると、第２のヒートシンク７１が底壁６１ａに近づくように沈み込み、圧縮コイルばね１０８が圧縮される。
【００７５】
このことから、第２のヒートシンク７１は、受熱凸部７７の接触面７７ａが載置部６２の上に突出する熱接続位置と、受熱凸部７７の接触面７７が載置部６２の上面と略同一面上に位置するまで沈み込む格納位置とに亘って昇降動可能に装置本体６１に支持されている。
【００７６】
図９ないし図１１に示すように、装置本体６１の内部には、第２のヒートシンク７１を熱接続位置又は格納位置に昇降動させる操作機構１１０が収容されている。操作機構１１０は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃと、これら歯車１１１ａ〜１１１ｃを回転させるスライダ１１２とを備えている。
【００７７】
第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃは、底壁６１ａから突出する三つのボス部１１３に軸回り方向に回転自在に支持されている。第１の歯車１１１ａは、第２のヒートシンク７１の熱交換部７４に位置されている。第２の歯車１１１ｂおよび第３の歯車１１１ｃは、第２のヒートシンク７１の受熱部７３に位置されており、その受熱凸部７７を間に挟んで装置本体６１の幅方向に互いに離れている。そして、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃは、夫々その上端にフランジ部１１４を有し、このフランジ部１１４の下面に端面カム１１５が形成されている。
【００７８】
第２のヒートシンク７１は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃに対応する位置に、三つの円形の挿通孔１１７を有している。挿通孔１１７は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃのフランジ部１１４よりも大きな口径を有し、各挿通孔１１７の内周面には、径方向内側に張り出すカム受け部１１８が形成されている。カム受け部１１８は、フランジ部１１４の端面カム１１５に摺動可能に接している。
【００７９】
スライダ１１２は、装置本体６１の幅方向にスライド可能に底壁６１ａに支持されている。このスライダ１１２は、装置本体６１の幅方向に延びる帯板状をなしており、その右端部に装置本体６１の底壁６１ａ上に露出された指掛け部１１９を有している。
【００８０】
スライダ１１２の左端部には、ラック部１２１が形成されている。ラック部１２１は、第２のヒートシンク７１の下方に入り込むとともに、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃの間に導かれている。このラック部１２１は、第１ないし第３のラック歯１２２ａ〜１２２ｃを有している。第１ないし第３のラック歯１２２ａ〜１２２ｃは、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃと噛み合っている。そのため、スライダ１１２をスライドさせると、このスライダ１１２の直線運動が回転運動に変換されて第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃに伝わり、これら歯車１１１ａ〜１１１ｃが互いに連動して軸回り方向に所定の角度範囲に亘って回転するようになっている。
【００８１】
第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃが回転すると、端面カム１１５と第２のヒートシンク７１のカム受け部１１８との相対的な位置関係が変化する。すなわち、端面カム１１５は、フランジ部１１４の下方に張り出すように周方向に連続して傾斜されているので、この端面カム１１５のうち、下方への張り出し量が最も小さな部分にカム受け部１１８が接触すると、第２のヒートシンク７１は、圧縮コイルばね１０８の付勢力により熱接続位置まで押し上げられる。逆に、端面カム１１５のうち下方への張り出し量が最も大きな部分にカム受け部１１８が接触すると、第２のヒートシンク７１は、圧縮コイルばね１０８の付勢力に抗して底壁６１ａに向けて押圧するような力を受け、この第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込む。
【００８２】
このことから、スライダ１１２は、第２のヒートシンク７１を熱接続位置に押し上げる第１の位置（図１１に示す）と、第２のヒートシンク７１を格納位置に沈み込ませる第２の位置（図１０に示す）とに亘って直線的にスライド可能に装置本体６１に支持されている。
【００８３】
スライダ１１２は、連携フック６６のアーム部６７の上を横切っている。そして、スライダ１１２は、アーム部６７に対応する位置にスリット状のカム孔１２３を有し、このカム孔１２３にアーム部６７から上向きに突出するガイド突起１２４が摺動可能に挿入されている。
【００８４】
そのため、連携フック６６のアーム部６７は、スライダ１１２をスライドさせた時に、カム孔１２３の形状に基づいて強制的に回動されるようになっている。これにより、連携フック６６は、スライダ１１２が第１の位置にスライドされた時に、図１１に示すロック位置に移動し、このスライダ１１２が第２の位置にスライドされた時に、図１０に示すロック解除位置に移動する。
【００８５】
また、スライダ１１２の右端部は、上記中継基板８６の直前に位置されている。スライダ１１２の右端部には、押圧部１２６が一体に形成されている。押圧部１２６は、スライダ１１２が図１１に示す第１の位置にスライドされた時に、上記スイッチ１００の操作レバー１０１を押圧する。この押圧により、操作レバー１０１を介してスイッチ１００が閉じ、電動ファン７２の偏平モータ９６と第２のコネクタ８３とが電気的に接続される。
【００８６】
また、押圧部１２６は、スライダ１１２が図１０に示す第２の位置にスライドされた時に、スイッチ１００の操作レバー１０１から離脱する。これにより、操作レバー１０１が元の位置に復帰してスイッチ１００が開き、電動ファン７２の偏平モータ９６と第２のコネクタ８３との電気的な接続が遮断される
一方、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張するための拡張装置３は、上記冷却装置２と交換してポータブルコンピュータ１に取り外し可能に連結される。この拡張装置３は、図１３および図１４に示すような偏平な箱状のベース１５０を有している。ベース１５０は、底壁１５０ａ、上壁１５０ｂ、前壁１５０ｃ、左右の側壁１５０ｄおよび後壁１５０ｅを含み、ポータブルコンピュータ１の筐体７に対応するような大きさに定められている。
【００８７】
ベース１５０は、筐体７が取り外し可能に載置される載置部１５１を備えている。載置部１５１は、ベース１５０の上壁１５０ｂにて構成され、筐体７の底壁７ａと略同じ大きさを有している。
【００８８】
ベース１５０の内部には、ＤＶＤ駆動装置１５２や回路基板１５３（図１８や図１９に示す）が収容されている。ＤＶＤ駆動装置１５２は、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張するための部品であり、回路基板１５３に電気的に接続されている。回路基板１５３は、ベース１５０の後部において底壁１５０ａと平行に配置されており、この回路基板１５０の上面に第２の拡張コネクタ１５５が実装されている。第２の拡張コネクタ１５５は、載置部１５１に突出されている。
【００８９】
このため、ポータブルコンピュータ１の筐体７を載置部１５１に載置すると、図１９に模式的に示すように、第１の拡張コネクタ１７と第２の拡張コネクタ１５５とが互いに嵌まり合う。これにより、第１および第２の拡張コネクタ１７，１５５を介してポータブルコンピュータ１と拡張装置３とが電気的に接続され、これら両者のロジックのアドレスやデータバスのような各種の制御信号の信号経路が電気的に導通されるようになっている。
【００９０】
なお、ベース１５０の後壁１５０ｅには、電源コードを接続する図示しない電源コネクタが配置されており、この電源コネクタは、回路基板１５３上の電源回路に電気的に接続されている。
【００９１】
図１４に示すように、載置部１５１の前端部には、筐体７の前壁７ｃの両端部に取り外し可能に引っ掛かるガイド突起１５６ａ，１５６ｂが配置されている。また、載置部１５１の後部には、一対のロックレバー１５７ａ，１５７ｂが配置されている。ロックレバー１５７ａ，１５７ｂは、ポータブルコンピュータ１を載置部１５１の上にロックするためのものであり、このポータブルコンピュータ１の筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置と、底壁７ａから離脱するロック解除位置とに亘って移動可能にベース１５０に支持されている。
【００９２】
図１５ないし図１７に示すように、ベース１５０の内部には、第２の冷却モジュール１６１が収容されている。第２の冷却モジュール１６１は、ポータブルコンピュータ１の冷却を補助するためのものであり、第３のヒートシンク１６２と電動ファン１６３とを備えている。
【００９３】
第３のヒートシンク１６２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、平坦な板状をなしている。第３のヒートシンク１６２は、ベース１５０の底壁１５０ａに沿って配置されており、その上面に上向きに張り出す台座部１６４が一体に形成されている。台座部１６４は、上壁１５０ｂに開けた開口部１６５を通じて載置部１５１に露出されており、この載置部１５１にポータブルコンピュータ１を置いた時に、上記第１のヒートシンク２６の熱接続面３４の下方に位置するようになっている。
【００９４】
台座部１６４は、複数の受熱凸部１６６を一体に備えている。受熱凸部１６６は、夫々上記カバー５６の貫通孔５８に挿通可能な角柱状をなしている。受熱凸部１６６は、台座部１６４の上面から垂直に突出されているとともに、碁盤の目のように並べて配置されている。そして、各受熱凸部１６６の先端は、平坦な接触面１６６ａに仕上げられており、これら接触面１６６ａは同一面上に位置されている。
【００９５】
図１５および図１６に示すように、第３のヒートシンク１６２は、冷却風通路１６７を有している。冷却風通路１６７は、受熱凸部１６６の下方に位置されている。この冷却風通路１６７は、ベース１５０の左側の側壁１５０ｄに向けて開放された冷却風出口１６８を有し、この冷却風出口１６８は、左側の側壁１５０ｄに開口された排気口１６９に連なっている。
【００９６】
また、第３のヒートシンク１６２には、複数のスライドガイド１７１が昇降動可能に支持されている。スライドガイド１７１は、台座部１６４の周囲に位置されているとともに、底壁１５０ａから上向きに突出された複数のボス部１７２にねじ１７３を介して固定されている。そして、スライドガイド１７１の下端と第３のヒートシンク１６２の下面との間には、複数の圧縮コイルばね１７４が介在されており、これら圧縮コイルばね１７４は、常に第３のヒートシンク１６２を載置部１５１に向けて押し上げている。
【００９７】
このため、第３のヒートシンク１６２の受熱凸部１６６を下向きに押圧すると、圧縮コイルばね１７４が圧縮され、この第３のヒートシンク１６２がスライドガイド１７１に沿ってベース１５０の底壁１５０ａに近づくように沈み込む。このことから、第３のヒートシンク１６２は、受熱凸部１６６が載置部１５１の上に突出する熱接続位置と、台座部１６４がベース１５０の内部に沈み込む格納位置とに亘って昇降動可能にベース１５０に支持されており、常に上記熱接続位置に保持されている。
【００９８】
図１６に示すように、上記電動ファン１６３は、上記冷却風出口１６８に対し冷却風通路１６７を間に挟んだ反対側に位置されている。電動ファン１６３は、第３のヒートシンク１６２と一体化されたファンケーシング１７６と、このファンケーシング１７６に収容された遠心式の羽根車１７７とを備えている。
【００９９】
ファンケーシング１７６は、第１の吸入口１７８、第２の吸入口１７９および吐出口１８０を有している。第１の吸入口１７８は、底壁１５０ａに開口された複数の第１の空気取り入れ口１８１と向かい合っている。第２の吸入口１７９は、上壁１５０ｂに開口された複数の第２の空気取り入れ口１８２と向かい合っている。吐出口１８０は、冷却風通路１６７の上流端に連なっている。
【０１００】
羽根車１７７は、偏平モータ１８３を介してファンケーシング１７６に支持されている。偏平モータ１８３は、ファンケーシング１７６の外方に引き出されたケーブル１８５（図１８および図１９に示す）を有している。ケーブル１８５は、電源電圧を供給する信号線の他に、羽根車１７７の回転数制御用の信号を取り扱う信号線を含み、このケーブル１８５は、上記回路基板１５３に電気的に接続されている。
【０１０１】
偏平モータ１８３は、半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達した時に、上記電動ファン２７の偏平モータ５３に連動して回転駆動されるようになっている。この偏平モータ１８３によって羽根車１７７が回転駆動されると、第１および第２の吸入口１７８，１７９から羽根車１７７に向けて空気が吸い込まれる。この空気は、羽根車１７７の外周部から吐き出されるとともに、吐出口１８０を通じて冷却風通路１６７に送風されるようになっている。
【０１０２】
このような構成の電子機器システムにおいて、ポータブルコンピュータ１に冷却装置２を連結して使用する手順について説明する。
【０１０３】
冷却装置２を連結するに当っては、予め冷却装置２のスライダ１１２を第２の位置にスライドさせておく。このスライダ１１２が第２の位置にある限り、第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込むとともに、連携フック６６がロック解除位置に保持されている。
【０１０４】
この状態で、載置部６２の後端に位置する固定フック６４ａ，６４ｂを筐体７の底壁７ａに引っ掛け、この固定フック６４ａ，６４ｂと底壁７ａとの係止部を支点として冷却装置２と筐体７とを相対的に近づく方向に回動させる。この回動により、可動フック６５ａ，６５ｂが底壁７ａに引っ掛かり、冷却装置２の載置部６２にポータブルコンピュータ１の筐体７が連結される。
【０１０５】
次に、スライダ１１２を第２の位置から第１の位置にスライドさせる。すると、連携フック６６がロック解除位置からロック位置に強制的に回動されて筐体７の底壁７ａに引っ掛かり、この筐体７が載置部６２に取り外し不能にロックされる。
【０１０６】
それとともに、ラック歯１２２ａ〜１２２ｃによって第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃが回転駆動され、その端面カム１１５の形状に応じて第２のヒートシンク７１が格納位置から熱接続位置に押し上げられる。これにより、受熱凸部７７の接触面７７ａが貫通孔５８を通じて筐体７の内部に入り込み、熱伝導シート３５に接触する。熱伝導シート３５は、熱接続面３４や接触面７７ａの形状に追従してこれら両者に密着し、第１のヒートシンク２６と第２のヒートシンク７１とを熱的に接続する。
【０１０７】
さらに、第２のヒートシンク７１が熱接続位置に押し上げられると、図７に示すように、第２のコネクタ８３の接続端子８４がコネクタ導出口５９を通じて筐体７の内部に入り込み、第１のコネクタ３６の接続端子３７に接触する。これと同時に、スライダ１１２の押圧部１２６によってスイッチ１００の操作レバー１０１が押圧され、このスイッチ１００が閉じる。
【０１０８】
この結果、図１２に模式的に示すように、ポータブルコンピュータ１の回路基板１６と第１の冷却モジュール７０の電動ファン７２とが電気的に接続され、これら電動ファン７２と回路基板１６との間で電源、グランド、羽根車８９の回転数を予め決められた一定値に保つ回転数制御信号および冷却装置２の連結状態を見極める認識信号の送受信が行なわれる。この認識信号は、ポータブルコンピュータ１が冷却装置２の載置部６２に正しく連結されたことを認識するための信号であり、この認識信号の送受信によりポータブルコンピュータ１が冷却装置２との連結完了を認識すると、偏平モータ９６に電源電圧が供給され、電動ファン７２がスタンバイ状態に移行する。
【０１０９】
ポータブルコンピュータ１を冷却装置２に連結して使用している時に、半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４が発熱すると、このＩＣチップ２４の熱は、熱拡散板３１やグリース３２を介して第１のヒートシンク２６の受熱部２８に伝えられる。この受熱部２８の熱は、熱伝導シート３５から冷却装置２の第２のヒートシンク７１に伝えられ、ここから放出される。
【０１１０】
半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達すると、回路基板１６からの信号により冷却ユニット２５の電動ファン２７および冷却装置２の電動ファン７２が駆動を開始する。筐体７に内蔵された電動ファン２７は、第１および第２の吸入口４７，４８から吸い込んだ空気を、吐出口４９を通じて第１のヒートシンク２６の冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に冷却風として送風する。この冷却風は、半導体パッケージ２３を強制的に冷却するとともに、冷却風通路４０を流れる過程で第１のヒートシンク２６の熱交換部２９を強制的に冷却し、その多くが冷却風出口４１から筐体７の外方に排出される。
【０１１１】
冷却装置２に内蔵された電動ファン７２は、第１および第２の吸入口９０，９１から吸い込んだ空気を、第２のヒートシンク７１の冷却風通路７８に冷却風として送風する。この冷却風は、冷却風通路７８を流れる過程で熱交換部７４を強制的に冷却し、冷却風吐出口８０から冷却風出口８１を通じて装置本体６１の外方に排出される。
【０１１２】
このため、第２のヒートシンク７１に伝えられた半導体パッケージ２３の熱は、冷却風の流れの乗じて冷却装置２の外方に放出され、この半導体パッケージ２３から第２のヒートシンク７１に至る放熱経路の熱容量が大きくなることと合わせて、半導体パッケージ２３を効率良く冷却できる。
【０１１３】
以上のことから、ポータブルコンピュータ１を冷却装置２に連結して使用する過程においては、この冷却装置２に内蔵された第１の冷却モジュール７０を利用して半導体パッケージ２３の冷却を補助することができる。そのため、半導体パッケージ２３の冷却性能を高めて、その動作環境温度を適正に保つことができ、ポータブルコンピュータ１をフルパワーで動作させた時の信頼性が向上する。
【０１１４】
次に、拡張装置３を用いてポータブルコンピュータ１の機能を拡張する手順について説明する。
【０１１５】
ポータブルコンピュータ１に拡張装置３を連結するに際して、このポータブルコンピュータ１に冷却装置２が連結されている場合には、まず、スライダ１１２を第１の位置から第２の位置にスライドさせる。このスライドにより、連携フック６６がロック位置からロック解除位置に回動し、筐体７の底壁７ａから離脱する。それとともに、第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込み、第１のヒートシンク２６との熱接続が解除されるとともに、第２のコネクタ８３の接続端子８４が第１のコネクタ３６の接続端子３７から離脱する。
【０１１６】
そのため、可動フック６５ａ，６５ｂをロック位置からロック解除位置に移動させることで、冷却装置２をポータブルコンピュータ１から取り外すことができる。
【０１１７】
このようにして冷却装置２の取り外しが完了したならば、ポータブルコンピュータ１の筐体７をベース１５０の載置部１５１の上に導き、この筐体７の前壁７ｃを載置部１５１の前端のガイド突起１５６ａ，１５６ｂに引っ掛ける。そして、前壁７ｃとガイド突起１５６ａ，１５６ｂとの係止部を支点として筐体７を下向きに回動させ、この筐体７を載置部１５１に重ね合わせる。これにより、筐体７の底壁７ａにロックレバー１５７ａ，１５７ｂが引っ掛かり、ポータブルコンピュータ１が載置部１５１にロックされるとともに、シャッタ１９が開いて第１の拡張コネクタ１７と第２の拡張コネクタ１５５とが互いに嵌合し合う。
【０１１８】
これら拡張コネクタ１７，１５５の嵌合により、図１９に模式的に示すように、ポータブルコンピュータ１と拡張装置３とが電気的に接続されて、これら両者間での制御信号のやり取りが可能となり、ＤＶＤ駆動装置１５２のようなポータブルコンピュータ１の拡張要素のサポートが可能となる。
【０１１９】
また、第２の拡張コネクタ１５５は、回路基板１５３およびケーブル１８５を介して電動ファン１６３に電気的に接続され、このケーブル１８５は、羽根車１７７の回転数を一定値に保つ回転数制御用の信号線を有するので、ポータブルコンピュータ１の回路基板１６と電動ファン１６３との間で電源、グランドおよび回転数制御信号の送受信が行なわれ、電動ファン１６３がスタンバイ状態に移行する。
【０１２０】
一方、ポータブルコンピュータ１の筐体７が載置部１５１にロックされると、第３のヒートシンク１６２の受熱凸部１６６がカバー５６の貫通孔５８を貫通して筐体７の内部に入り込み、熱伝導シート３５に接触する。そして、受熱凸部１６６は、熱伝導シート３５との接触に伴い下向きに押圧され、この押圧により第２の冷却モジュール１６１が圧縮コイルばね１７４の付勢力に抗して沈み込む。そのため、受熱凸部１６６の接触面１６６ａは、圧縮コイルばね１７４によって熱伝導シート３５に弾性的に押し付けられる。
【０１２１】
この結果、熱伝導シート３５は、熱接続面３４や接触面１６６ａの形状に追従してこれら両者に密着し、第１のヒートシンク２６と第３のヒートシンク１６２とを熱的に接続する。
【０１２２】
ポータブルコンピュータ１を拡張装置３に連結して使用している時に、半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４が発熱すると、このＩＣチップ２４の熱は、熱拡散板３１やグリース３２を介して第１のヒートシンク２６の受熱部２８に伝えられる。この受熱部２８の熱は、熱伝導シート３５から拡張装置３の第３のヒートシンク１６２に伝えられ、ここから放出される。
【０１２３】
半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達すると、回路基板１６からの信号により冷却ユニット２５の電動ファン２７および拡張装置３の電動ファン１６３が駆動を開始する。電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６の冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に冷却風を送風し、これら両者を強制的に冷却する。
【０１２４】
また、拡張装置３の電動ファン１６３は、第１および第２の吸入口１７８，１７９から吸い込んだ空気を第３のヒートシンク１６２の冷却風通路１６７に冷却風として送風する。この冷却風は、冷却風通路１６７を流れる過程で第３のヒートシンク１６２を強制的に冷却した後、冷却風出口１６８から排気口１６９を通じてベース１５０の外方に排出される。
【０１２５】
このため、第３のヒートシンク１６２に伝えられた半導体パッケージ２３の熱は、冷却風の流れの乗じて拡張装置３の外方に放出され、半導体パッケージ２３から第３のヒートシンク１６２に至る放熱経路の熱容量が大きくなることと合わせて、半導体パッケージ２３を効率良く冷却できる。
【０１２６】
以上のように、ポータブルコンピュータ１を拡張装置３に連結して使用する過程においては、この拡張装置３に内蔵された第２の冷却モジュール１６１を利用して半導体パッケージ２３の冷却を補助することができる。よって、半導体パッケージ２３の冷却性能を高めて、その動作環境温度を適正に保つことができ、ポータブルコンピュータ１をフルパワーで動作させた時の信頼性が向上する。
【０１２７】
ところで、上記構成の電子機器システムによると、ポータブルコンピュータ１を冷却装置２又は拡張装置３のいずれに連結した状態においても、このポータブルコンピュータ１によって冷却装置２の第１の冷却モジュール７０又は拡張装置３のＤＶＤ駆動装置１５２や第２の冷却モジュール１６１の駆動を制御することができる。このため、一つのポータブルコンピュータ１で冷却装置２と拡張装置３との双方をサポートすることができ、このポータブルコンピュータ１の使用形態に応じて冷却装置２と拡張装置３とを自由に使い分けることができる。
【０１２８】
しかも、冷却装置２に内蔵された電動ファン７２は、ポータブルコンピュータ１から電源電圧や各種の制御信号を受けるので、この電動ファン７２をポータブルコンピュータ１によって制御することができる。このため、冷却装置２の装置本体６１の内部に電動ファン７２の駆動用電源や制御用の回路部品を配置する必要はなく、この装置本体６１をポータブルコンピュータ１の筐体７よりも軽くコンパクトに形成することができる。
【０１２９】
よって、特にポータブルコンピュータ１の携帯性を重要視する場合に、冷却装置２を併用することにより、半導体パッケージ２３の能力を充分に発揮させるだけの冷却性能を維持しつつ、手軽に持ち運ぶことが可能となり、使い勝手が格段に向上するといった利点がある。
【０１３０】
また、冷却装置２の電動ファン７２および拡張装置３の電動ファン１６３は、いずれもポータブルコンピュータ１から回転数制御信号を受けるので、運転時間の経過に伴う電動ファン７２，１６３の回転数の上昇が抑制される。すなわち、この種の電動ファン７２，１６３は、一般に運転時間の経過に伴いその回転部分を潤滑するグリスが馴染んでくるため、駆動電圧が一定に保たれていても、羽根車８９，１７７の回転数が上昇する傾向にある。そのため、羽根車８９，１７７の回転数が適正値を上回ることがあり、騒音の原因となる。
【０１３１】
しかるに、上記構成によれば、回転数制御信号により羽根車８９，１７７の回転数が適正値に保たれ、電動ファン７２，１６３の運転音を軽減することができる。
【０１３２】
なお、本発明は、上記実施の形態に特定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施可能である。
【０１３４】
例えば上記実施の形態では、第２および第３のヒートシンクを夫々昇降動可能としたが、本発明はこれに限らず、上記第２および第３のヒートシンクを冷却装置および拡張装置の載置部に夫々リジッドに固定しても良い。
【０１３５】
加えて、上記実施の形態では、電気的に駆動される冷却手段として電動ファンを適用したが、例えば冷却装置に液状の冷媒を循環させる電動式の冷媒循環手段を付設し、この冷媒駆動手段に電子機器から駆動電源を供給することにより、冷媒を循環させて第１の冷却モジュールを強制的に冷却するようにしても良い。
【０１３６】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、冷却装置に電動ファンの駆動用電源や制御用回路部品を内蔵する必要はなく、この冷却装置を電子機器よりも軽くコンパクトに形成することができる。そのため、特に電子機器の携帯性を重要視する場合に、上記冷却装置を併用することで電子機器の能力を充分に発揮させるに足りる冷却性能を維持しつつ、電子機器を手軽に持ち運ぶことが可能となり、使い勝手が格段に向上する。
【０１３７】
また、電子機器を冷却装置又は拡張装置のいずれに連結した状態においても、この電子機器によって冷却装置側の電動ファンおよび拡張装置側の電動ファンを制御することができる。このため、一つの電子機器で冷却装置と拡張装置との双方をサポートすることができ、電子機器の使用形態に応じて冷却装置と拡張装置とを自由に使い分けることができるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態において、ポータブルコンピュータ、冷却装置および拡張装置からなる電子機器システムの斜視図。
【図２】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図３】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図４】筐体の底壁にカバーを取り付けた状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図５】筐体の底壁からカバーを取り外し、熱伝導シートと第１のヒートシンクの熱接続面との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図６】冷却装置の斜視図。
【図７】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに連結した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図８】ポータブルコンピュータに冷却装置を連結した状態において、この冷却装置内の第２の冷却モジュールと筐体内の第１の冷却モジュールとの位置関係を示す電子機器システムの断面図。
【図９】第２のヒートシンクと操作機構との位置関係を分解して示す冷却装置の斜視図。
【図１０】第２の位置にスライドされたスライダと第１の冷却モジュールおよびスイッチの操作レバーとの位置関係を示す冷却装置の平面図。
【図１１】第１の位置にスライドされたスライダと第１の冷却モジュールおよびスイッチの操作レバーとの位置関係を示す冷却装置の平面図。
【図１２】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに連結した状態を模式的に示す電子機器システムの側面図。
【図１３】ポータブルコンピュータを拡張装置に連結した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図１４】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図１５】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図１６】ポータブルコンピュータの冷却ユニットと拡張装置の第２の冷却モジュールとの位置関係を示す電子機器システムの断面図。
【図１７】ポータブルコンピュータを拡張装置に連結した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図１８】ベースの内部に収容された第３の冷却モジュールの平面図。
【図１９】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに連結した状態を模式的示す電子機器システムの側面図。
【符号の説明】
１…携帯形電子機器（ポータブルコンピュータ）、２…冷却装置、３…拡張装置、１７…第１の拡張コネクタ、２３…発熱体（半導体パッケージ）、２６…第１のヒートシンク、３６…第１のコネクタ、７１…第２のヒートシンク、７２，１６３…電動ファン、８３…第２のコネクタ、１５２…機能部品（ＤＶＤ駆動装置）、１５５…第２の拡張コネクタ、１６２…第３のヒートシンク。
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱体を内蔵したポータブルコンピュータのような電子機器と、この電子機器に連結して使用する冷却装置および電子機器の機能を拡張する際に用いる拡張装置とを備えた電子機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ノート形のポータブルコンピュータに代表される携帯形の電子機器は、マイクロプロセッサの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、これに比例してマイクロプロセッサの発熱量が急速に増大する傾向にある。そのため、ポータブルコンピュータ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生じてくる。
【０００３】
この対策として、従来のポータブルコンピュータでは、筐体の内部にマイクロプロセッサに熱的に接続されたヒートシンクと、このヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンとを収容し、発熱するマイクロプロセッサを強制的に冷却することが行なわれている。
【０００４】
この従来の冷却方式の場合、電動ファンから送風される空気がマイクロプロセッサの熱を奪う冷却媒体となるので、マイクロプロセッサの冷却能力の多くは、電動ファンの送風能力に依存することになる。このため、マイクロプロセッサの冷却能力を高めることを意図して冷却風の流量を増大させると、電動ファンが大型化し、筐体の内部に大きな電動ファンを設置するための広いスペースが必要となる。
【０００５】
一般にポータブルコンピュータは、携帯性に優れることがその商品価値を高める大きな要素となっているので、筐体が薄くコンパクトに設計されている。そのため、筐体の内部に送風能力の大きな電動ファンを収容するスペースや理想的な冷却風の送風経路を確保することができず、それ故、従来の冷却方式では、マイクロプロセッサの冷却能力が不足したり限界に達することが懸念される。
【０００６】
一方、この種のポータブルコンピュータでは、筐体の薄形化に伴って例えば入出力機器を接続するコネクタの設置場所やＣＤ−ＲＯＭ駆動装置を収容するスペースを確保することが困難となる。このため、最近のポータブルコンピュータは、専用の拡張コネクタを装備しており、この拡張コネクタをドッキングステーションと称する拡張装置に接続することで、デスクトップ形のコンピュータと比較しても遜色のない拡張性を確保し得るようになっている。
【０００７】
従来の拡張装置は、例えばＣＤ−ＲＯＭ駆動装置やＤＶＤ駆動装置のような機能拡張用の機器を内蔵した箱状の装置本体を備えている。装置本体は、ポータブルコンピュータの筐体が載置される上面を有し、この上面に中継コネクタが配置されている。中継コネクタは、載置部に筐体を置いた時に、この筐体の拡張コネクタに嵌合し、これらコネクタ相互の嵌合により、ポータブルコンピュータおよび拡張装置の相互のロジックのアドレスやデータバスのような各種の制御信号の信号経路が電気的に導通されるようになっている。
【０００８】
そして、この種の拡張装置において、従来、装置本体の内部にヒートシンクを設置するとともに、このヒートシンクを電動ファンによって強制的に空冷するようにしたものが知られている。
【０００９】
この冷却装置によると、装置本体の上面にポータブルコンピュータの筐体を載置した時に、この筐体にヒートシンクが接触する。そのため、マイクロプロセッサから筐体に伝えられた熱は、ヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて外方に放出される。よって、拡張装置を利用してポータブルコンピュータを外方から強制的に冷却することができ、ポータブルコンピュータの冷却性能を高めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、薄形化や軽量化が強化されたノート形のポータブルコンピュータは、本来、外出先からのデータの受信・送信あるいは客先に持ち込んでのプレゼンテーション利用というように、携帯しながら使用することを前提としている。
【００１１】
そのため、拡張装置を利用してマイクロプロセッサの冷却を補助する従来の構成では、常に重く大きな拡張装置をポータブルコンピュータと共に持ち運ばなくてはならない。よって、ポータブルコンピュータをバッグ等に収納して手軽に持ち運ぶことができなくなり、本来の携帯性が犠牲となってしまう。
【００１２】
また、携帯性のことを考慮してポータブルコンピュータを単独で持ち運んだ場合には、マイクロプロセッサの冷却能力が不足するので、特にマイクロプロセッサに複雑な演算処理を実行させた時に、このマイクロプロセッサの温度が動作保障温度を上回ることが懸念される。このマイクロプロセッサの温度が高くなり過ぎると、処理速度が遅くなったり動作不能に陥ることがあり、マイクロプロセッサの本来の性能を充分に発揮させることができなくなる。
【００１３】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、携帯性を犠牲とすることなく所望の冷却性能を得ることができる電子機器システムおよび携帯形電子機器に用いる冷却装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器システムは、 発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクを有する携帯形電子機器と、上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、を備えている。
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記電動ファンに電気的に接続され、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に、上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタとを有し、上記第２のコネクタは、上記第２のヒートシンクに組み込まれていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成において、電子機器に冷却装置を連結すると、発熱体が第１のヒートシンクを介して第２のヒートシンクに熱的に接続され、この発熱体の熱が冷却装置の第２のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２のコネクタを介して電子機器と冷却装置の電動ファンとが電気的に接続され、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により第２のヒートシンクが強制的に冷却される。このため、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて冷却装置の外方に放出されることになり、発熱体の冷却性能が向上する。
【００１７】
また、冷却装置の電動ファンは、電子機器からの電源供給により駆動されるので、冷却装置から電動ファンの電源用および制御用の回路部品を排除することができ、その分、冷却装置の小型・軽量化を強化することができる。このため、特に電子機器の携帯性を重要視する場合に、上記冷却装置を併用することで、電子機器の能力を充分に発揮させるだけの冷却性能を維持しつつ、この電子機器を手軽に持ち運ぶことができ、使い勝手が良好となる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の他の形態に係る電子機器システムは、
発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクと、機能拡張用の第１の拡張コネクタとを有する携帯形電子機器と、上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、上記冷却装置と交換して上記電子機器に取り外し可能に連結され、この電子機器の機能を拡張するための拡張装置とを備えている。
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、
上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記第２のヒートシンクに組み込まれるとともに、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタと、を含み、
上記拡張装置は、上記電子機器の機能を拡張する少なくとも１つの機能部品と、上記電子機器に連結した時に上記発熱体に熱的に接続される第３のヒートシンクと、上記第３のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記機能部品および上記電動ファンに電気的に接続され、上記電子機器に連結した時に上記第１の拡張コネクタに接続される第２の拡張コネクタと、を含んでいることを特徴としている。
【００２３】
このような構成において、電子機器に拡張装置を連結すると、第１の拡張コネクタと第２の拡張コネクタとが接続され、これらコネクタを介して電子機器と機能部品とが電気的に導通される。このため、電子機器と機能部品との間で各種の信号のやり取りが実行され、電子機器の機能が拡張される。
【００２４】
また、これと同時に発熱体が第１のヒートシンクを介して第３のヒートシンクに熱的に接続され、発熱体の熱が拡張装置の第３のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２の拡張コネクタは、電子機器と拡張装置の電動ファンとを電気的に接続するので、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により発熱体の熱を受ける第３のヒートシンクが強制的に冷却される。
【００２５】
したがって、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第３のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて拡張装置の外方に放出されることになり、電子機器の機能を拡張するための拡張装置を利用して発熱体の冷却性能を高めることができる。
【００２６】
一方、電子機器に冷却装置を連結すると、発熱体が第１のヒートシンクを介して第２のヒートシンクに熱的に接続され、この発熱体の熱が冷却装置の第２のヒートシンクに伝えられる。それとともに、第１および第２のコネクタを介して電子機器と冷却装置の電動ファンとが電気的に接続され、電子機器から電動ファンに電源電圧が供給される。これにより電動ファンが駆動し、この電動ファンからの送風により第２のヒートシンクが強制的に冷却される。
【００２７】
このため、発熱体の熱は、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクへの熱伝導により拡散されるとともに、冷却風の流れに乗じて冷却装置の外方に放出されることになり、この発熱体を効率良く冷却することができる。
【００２８】
また、冷却装置の電動ファンは、電子機器から電源電圧を受けるので、この電動ファンを電子機器によって制御することができる。このため、冷却装置から電動ファンの電源用および制御用の回路部品を排除することができ、その分、冷却装置の小型・軽量化を強化して、電子機器と共に手軽に持ち運ぶことができる。
【００２９】
さらに、上記構成によると、電子機器を利用して拡張装置の電動ファンおよび冷却装置の電動ファンの双方の駆動を制御できるので、一つの電子機器で拡張装置と冷却装置とをサポートすることができ、電子機器の使用形態に応じて拡張装置と冷却装置とを自由に使い分けることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をポータ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。
【００３５】
図１に示すように、電子機器システムは、電子機器としてのポータブルコンピュータ１と、このポータブルコンピュータ１を冷却する冷却装置２と、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張する際に用いる拡張装置３とを備えている。
【００３６】
図２に示すように、ポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体５と、このコンピュータ本体５に支持されたディスプレイユニット６とで構成されている。コンピュータ本体５は、筐体７を備えている。この筐体７は、底壁７ａ、上壁７ｂ、前壁７ｃ、左右の側壁７ｄおよび後壁７ｅを有する偏平な箱状をなしている。
【００３７】
筐体７の上壁７ｂは、パームレスト８、キーボード取り付け部９および一対のディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂを有している。パームレスト８は、筐体７の前半部において、この筐体７の幅方向に延びている。キーボード取り付け部９は、パームレスト８の後方に位置されており、このキーボード取り付け部９にキーボード１１が設置されている。ディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂは、上壁７ｂの後端部において上向きに張り出すとともに、筐体７の幅方向に互いに離間して配置されている。
【００３８】
ディスプレイユニット６は、ディスプレイハウジング１２と、このディスプレイハウジング１２に収容された液晶表示パネル１３とを備えている。液晶表示パネル１３は、ディスプレイハウジング１２の前面の開口部１４を通じて外方に露出されている。
【００３９】
ディスプレイハウジング１２は、その一端部に一対の凹部１５ａ，１５ｂを有し、これら凹部１５ａ，１５ｂにディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂが導かれている。そして、ディスプレイハウジング１２は、凹部１５ａ，１５ｂの位置において、図示しないヒンジ装置を介して筐体７に連結されている。
【００４０】
そのため、ディスプレイユニット６は、パームレスト８やキーボード１１を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレスト８、キーボード１１および液晶表示パネル１３を露出させるように起立される開き位置とに亘って回動可能に筐体７の後端部に支持されている。
【００４１】
図３に示すように、筐体７の内部には、回路基板１６が収容されている。回路基板１６は、底壁７ａと向かい合う下面を有し、この回路基板１６の下面の後端部に第１の拡張コネクタ１７が実装されている。第１の拡張コネクタ１７は、底壁７に開口されたコネクタ接続口１８（図４に示す）と向かい合っており、このコネクタ接続口１８は、開閉可能なシャッタ１９によって覆われている。
【００４２】
図４に示すように、筐体７の後壁７ｅの右端部には、電源コード（図示せず）を接続するための電源コネクタ２１が配置されている。電源コネクタ２１は、回路基板１６に実装されて、この回路基板１６上の電源回路に電気的に接続されている。また、筐体７の後壁７ｅの中央部には、携帯時の電源となるバッテリパック２２が取り外し可能に支持されている。バッテリパック２２は、回路基板１６上の電源回路に電気的に接続されている。
【００４３】
回路基板１６の下面には、発熱体としての半導体パッケージ２３が実装されている。半導体パッケージ２３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、動作中に発熱するＩＣチップ２４を有している。このＩＣチップ２４は、文字、音声および画像のような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くなっており、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。
【００４４】
図３および図８に示すように、筐体７の内部には、冷却ユニット２５が収容されている。冷却ユニット２５は、第１のヒートシンク２６と電動ファン２７とを備えている。第１のヒートシンク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、受熱部２８および熱交換部２９を有する平坦な板状をなしている。この第１のヒートシンク２６は、筐体７の底壁７ａに沿って配置されており、その複数箇所が底壁７ａおよび回路基板１６にねじ３０を介して固定されている。
【００４５】
第１のヒートシンク２６の受熱部２８は、半導体パッケージ２３と向かい合っている。受熱部２８は、熱拡散板３１やグリース３２を介して半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４に熱的に接続されている。この受熱部２８は、半導体パッケージ２３とは反対側に平坦な熱接続面３４を有している。熱接続面３４は、筐体７の底壁７ａに隣接されているとともに、熱接続部としての柔軟な熱伝導シート３５によって覆われている。
【００４６】
図５に示すように、第１のヒートシンク２６の受熱部２８には、第１のコネクタ３６が組み込まれている。第１のコネクタ３６は、電源端子、グランド端子、ファン制御用の信号端子および冷却装置２の連結を認識する信号端子を含む複数の接続端子３７を有している。これら接続端子３７は、熱接続面３４に隣接した位置において一列に並べて配置されている。そして、この第１のコネクタ３６は、ケーブル３８（図１２に示す）を介して回路基板１６に電気的に接続されており、この回路基板１６から電源や各種の信号が供給される。
【００４７】
図８に示すように、熱交換部２９は、受熱部２８と一体化されてこの受熱部２８に熱的に接続されている。熱交換部２９は、冷却風通路４０を有している。この冷却風通路４０は、筐体７の左側の側壁７ｄに開口された冷却風出口４１に連なっている。
【００４８】
図３に見られるように、上記電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６の前方に位置されている。電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６と一体化されたファンケーシング４５と、このファンケーシング４５に収容された遠心式の羽根車４６とを備えている。
【００４９】
ファンケーシング４５は、第１の吸入口４７、第２の吸入口４８および吐出口４９を有している。第１の吸入口４７は、筐体７の底壁７ａに開口された複数の第１の空気取り入れ口５１と向かい合っている。第２の吸入口４８の一部は、パームレスト８に開口された複数の第２の空気取り入れ口５２と向かい合っている。吐出口４９は、第１のヒートシンク２６や半導体パッケージ２３に向けて開口されており、その一部が冷却風通路４０の上流端と向かい合っている。
【００５０】
羽根車４６は、偏平モータ５３を介してファンケーシング４５に支持され、上記第１の吸入口４７と第２の吸入口４８との間に位置されている。偏平モータ５３は、回路基板１６に電気的に接続されており、半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達した時に、回路基板１６から供給される信号に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００５１】
偏平モータ５３を介して羽根車４６が回転駆動されると、第１および第２の吸入口４７，４８から羽根車４６に向けて空気が吸い込まれる。この空気は、羽根車４６の外周部から吐き出されるとともに、吐出口４９を通じて冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に送風されるようになっている。
【００５２】
図３ないし図５に見られるように、筐体７の底壁７ａは、第１のヒートシンク２６の熱接続面３４に対応する位置に開口部５５を有している。開口部５５は、熱接続面３４よりも一回り大きな開口形状を有し、底壁７ａの後半部に位置されている。この開口部５５は、カバー５６によって覆われている。カバー５６は、開口部５５にきっちりと嵌まり込むような平坦な板状をなしており、ねじ５７を介して底壁７ａに固定されている。
【００５３】
カバー５６は、複数の貫通孔５８とコネクタ導出口５９とを有している。貫通孔５８は、例えば碁盤の目のように並べて配置されており、これら貫通孔５８を介して熱伝導シート３５が筐体７の底壁７ａに露出されている。また、コネクタ導出口５９は、第１のコネクタ３６と向かい合っており、このコネクタ導出口５９を通じて第１のコネクタ３６の接続端子３７が筐体７の底壁７ａに露出されている。
【００５４】
図２、図３および図６に示すように、ポータブルコンピュータ１の冷却を補助する冷却装置２は、偏平な箱状の装置本体６１を有している。装置本体６１は、底壁６１ａ、上壁６１ｂ、前壁６１ｃ、左右の側壁６１ｄおよび後壁６１ｅを含み、上記筐体７の後半部に対応するような大きさを有している。このため、装置本体６１は、筐体７の略半分の大きさに設定され、その上壁６１ｂの平面形状が筐体７の幅方向に延びる長方形状をなしている。
【００５５】
装置本体６１は、平坦な載置部６２を備えている。載置部６２は、筐体７の後半部が取り外し可能に載置されるもので、装置本体６１の上壁６１ｂにて構成されている。載置部６２は、装置本体６１を例えば机の天板のような水平な設置面６３に置いた時に、その後端から前端に進むに従い下向きに傾斜されている。そのため、筐体７を載置部６２の上に置くと、図７に見られるように、パームレスト８やキーボード１１の手元側が低くなるような姿勢にポータブルコンピュータ１が傾き、入力操作時の操作性が高められている。
【００５６】
載置部６２の後端部には、一対の固定フック６４ａ，６４ｂが配置されている。固定フック６４ａ，６４ｂは、載置部６２の幅方向に互いに離れており、これら固定フック６４ａ，６４ｂに筐体７の底壁７ａの後端部が取り外し可能に引っ掛かるようになっている。
【００５７】
載置部６２の前端部には、一対の可動フック６５ａ，６５ｂが配置されている。可動フック６５ａ，６５ｂは、載置部６２の幅方向に互いに離れており、夫々筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置と、この底壁７ａから離脱するロック解除位置とに亘って前後方向にスライド可能に装置本体６１に支持されている。
【００５８】
さらに、載置部６２の幅方向に沿う中央部には、連携フック６６が配置されている。連携フック６６は、装置本体６１の底壁６１ａに沿うアーム部６７（図１０や図１１に示す）を有し、このアーム部６７の連携フック６６とは反対側の端部が装置本体６１の底壁６１ａに回動可能に連結されている。そのため、連携フック６６は、筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置（図１１に示す）と、底壁７ａから離脱するロック解除位置（図１０に示す）とに亘って前後方向に回動可能に装置本体６１に支持されている。
【００５９】
図３、図８および図９に示すように、装置本体６１の内部には、第１の冷却モジュール７０が収容されている。第１の冷却モジュール７０は、ポータブルコンピュータ１の冷却ユニット２５と協働して半導体パッケージ２３を冷却するためのものであり、第２のヒートシンク７１と電気的に駆動される冷却手段としての電動ファン７２とを備えている。
【００６０】
第２のヒートシンク７１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、受熱部７３および熱交換部７４を有する平坦な板状をなしている。第２のヒートシンク７１は、装置本体６１の幅方向に沿う中央部よりも左側にずれた位置において、この装置本体６１の載置部６２と並行に配置されている。
【００６１】
受熱部７３と熱交換部７４とは、装置本体６１の奥行き方向に並べて配置され、互いに同一面上に位置されている。受熱部７３は、装置本体６１の上壁６１ｂに開けた四角い開口部７５と向かい合っており、この載置部６２の上に筐体７を置いた時に、上記第１のヒートシンク２６の熱接続面３４の下方に位置するようになっている。
【００６２】
受熱部７３の上面には、複数の受熱凸部７７が一体に形成されている。受熱凸部７７は、夫々カバー５６の貫通孔５８に挿通可能な角柱状をなしている。これら受熱凸部７７は、受熱部７３の上面から垂直に突出されているとともに、この受熱部７３の上面において、碁盤の目のように並べて配置されている。そして、各受熱凸部７７の先端は、平坦な接触面７７ａをなしており、これら接触面７７ａは同一面上に位置されている。
【００６３】
熱交換部７４は、受熱部７３の後方に位置されている。熱交換部７４の後端部には、冷却風通路７８が形成されている。この冷却風通路７８は、装置本体６１の幅方向に沿って延びており、図８に示すような冷却風取り入れ口７９と冷却風吐出口８０とを有している。冷却風取り入れ口７９は、装置本体６１の内部に開口されている。冷却風吐出口８０は、冷却風取り入れ口７９の反対側に位置され、装置本体６１の左側の側壁６１ｄに開口された冷却風出口８１と向かい合っている。
【００６４】
図３や図９に示すように、第２のヒートシンク７１の受熱部７３には、第２のコネクタ８３が組み込まれている。第２のコネクタ８３は、電源端子、グランド端子、ファン制御用の信号端子および冷却装置２の連結を認識する信号端子を含む複数のピン状の接続端子８４を有している。これら接続端子８４は、受熱部７３の前端部に一列に並べて配置されており、上記載置部６２に筐体７を置いた時に、第１のコネクタ３６の接続端子３７と向かい合うようになっている。
【００６５】
また、図１０に示すように、第２のコネクタ８３に接続されたケーブル８５は、中継基板８６に電気的に接続されている。この中継基板８６は、装置本体６１の底壁６１ａの右端部に固定されている。
【００６６】
上記電動ファン７２は、第２のヒートシンク７１とは独立した別部品となっており、装置本体６１の幅方向に沿う中央部に位置されている。電動ファン７２は、ファンケーシング８８と、このファンケーシング８８に収容された遠心式の羽根車８９とを備えている。
【００６７】
ファンケーシング８８は、第２のヒートシンク７１の右隣りにおいて、装置本体６１の底壁６１ａに固定されている。このファンケーシング８８は、第１の吸入口９０、第２の吸入口９１および吐出口９２とを有している。
【００６８】
第１の吸入口９０は、装置本体６１の底壁６１ａに開口された第１の通風孔９３と向かい合っている。第１の通風孔９３は、ファンケーシング８８よりも大きな開口形状を有するとともに、網状のファンカバー９４によって覆われている。第２の吸入口９１は、載置部６２に開口された複数の第２の通風孔９５と向かい合っている。第２の通風孔９５は、載置部６２にポータブルコンピュータ１の筐体７を載置した時に、この筐体７の底壁７ａと向かい合うようになっている。また、吐出口９２は、冷却風通路７８の冷却風取り入れ口７９に向けて開口されている。
【００６９】
羽根車８９は、偏平モータ９６を介してファンケーシング８８に支持され、第１および第２の吸入口９０，９１の間に位置されている。偏平モータ９６は、ファンケーシング８８の外方に引き出されたケーブル９７（図１０および図１１に示す）を有し、このケーブル９７は、中継基板８６に接続されている。
【００７０】
中継基板８６には、スイッチ１００が実装されている。スイッチ１００は、ケーブル８５，９７を電気的に接続する回路を開閉するための操作レバー１０１を有している。そのため、操作レバー１０１を介して中継基板８６上の回路が閉じられると、第２のコネクタ８３と偏平モータ９６とが電気的に導通され、この偏平モータ９６に第２のコネクタ８３から電源電圧や各種の制御信号が供給されるようになっている。
【００７１】
図９に示すように、装置本体６１の底壁６１ａは、上向きに突出する四つのボス部１０３ａ〜１０３ｄを有している。これらボス部１０３ａ〜１０３ｄは、第２のヒートシンク７１に開けた四つのガイド孔１０４ａ〜１０４ｄに摺動可能に挿入されている。このため、第２のヒートシンク７１は、ボス部１０３ａ〜１０３ｄをガイドとして装置本体６１の底壁６１ａの上に昇降動可能に保持されている。
【００７２】
ボス部１０３ａ〜１０３ｄの上端には、複数のねじ１０５を介してカバープレート１０６が固定されている。カバープレート１０６は、受熱部７３および熱交換部７４の一部を上方から覆うとともに、上記開口部７５を通じて載置部６２に露出されており、このカバープレート１０６に受熱凸部７７や第２のコネクタ８３を避ける開口部１０７が形成されている。
【００７３】
このため、第２のヒートシンク７１は、装置本体６１の底壁６１ａとカバープレート１０６との間に介在されており、常に圧縮コイルばね１０８によりカバープレート１０６に向けて押し上げられている。
【００７４】
図３に示すように、第２のヒートシンク７１が圧縮コイルばね１０８によって押し上げられた状態では、受熱凸部７７が開口部１０７から突出されており、これら受熱凸部７７の先端の接触面７７ａが載置部６２の上に張り出している。この受熱凸部７７を下向きに押圧すると、第２のヒートシンク７１が底壁６１ａに近づくように沈み込み、圧縮コイルばね１０８が圧縮される。
【００７５】
このことから、第２のヒートシンク７１は、受熱凸部７７の接触面７７ａが載置部６２の上に突出する熱接続位置と、受熱凸部７７の接触面７７が載置部６２の上面と略同一面上に位置するまで沈み込む格納位置とに亘って昇降動可能に装置本体６１に支持されている。
【００７６】
図９ないし図１１に示すように、装置本体６１の内部には、第２のヒートシンク７１を熱接続位置又は格納位置に昇降動させる操作機構１１０が収容されている。操作機構１１０は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃと、これら歯車１１１ａ〜１１１ｃを回転させるスライダ１１２とを備えている。
【００７７】
第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃは、底壁６１ａから突出する三つのボス部１１３に軸回り方向に回転自在に支持されている。第１の歯車１１１ａは、第２のヒートシンク７１の熱交換部７４に位置されている。第２の歯車１１１ｂおよび第３の歯車１１１ｃは、第２のヒートシンク７１の受熱部７３に位置されており、その受熱凸部７７を間に挟んで装置本体６１の幅方向に互いに離れている。そして、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃは、夫々その上端にフランジ部１１４を有し、このフランジ部１１４の下面に端面カム１１５が形成されている。
【００７８】
第２のヒートシンク７１は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃに対応する位置に、三つの円形の挿通孔１１７を有している。挿通孔１１７は、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃのフランジ部１１４よりも大きな口径を有し、各挿通孔１１７の内周面には、径方向内側に張り出すカム受け部１１８が形成されている。カム受け部１１８は、フランジ部１１４の端面カム１１５に摺動可能に接している。
【００７９】
スライダ１１２は、装置本体６１の幅方向にスライド可能に底壁６１ａに支持されている。このスライダ１１２は、装置本体６１の幅方向に延びる帯板状をなしており、その右端部に装置本体６１の底壁６１ａ上に露出された指掛け部１１９を有している。
【００８０】
スライダ１１２の左端部には、ラック部１２１が形成されている。ラック部１２１は、第２のヒートシンク７１の下方に入り込むとともに、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃの間に導かれている。このラック部１２１は、第１ないし第３のラック歯１２２ａ〜１２２ｃを有している。第１ないし第３のラック歯１２２ａ〜１２２ｃは、第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃと噛み合っている。そのため、スライダ１１２をスライドさせると、このスライダ１１２の直線運動が回転運動に変換されて第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃに伝わり、これら歯車１１１ａ〜１１１ｃが互いに連動して軸回り方向に所定の角度範囲に亘って回転するようになっている。
【００８１】
第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃが回転すると、端面カム１１５と第２のヒートシンク７１のカム受け部１１８との相対的な位置関係が変化する。すなわち、端面カム１１５は、フランジ部１１４の下方に張り出すように周方向に連続して傾斜されているので、この端面カム１１５のうち、下方への張り出し量が最も小さな部分にカム受け部１１８が接触すると、第２のヒートシンク７１は、圧縮コイルばね１０８の付勢力により熱接続位置まで押し上げられる。逆に、端面カム１１５のうち下方への張り出し量が最も大きな部分にカム受け部１１８が接触すると、第２のヒートシンク７１は、圧縮コイルばね１０８の付勢力に抗して底壁６１ａに向けて押圧するような力を受け、この第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込む。
【００８２】
このことから、スライダ１１２は、第２のヒートシンク７１を熱接続位置に押し上げる第１の位置（図１１に示す）と、第２のヒートシンク７１を格納位置に沈み込ませる第２の位置（図１０に示す）とに亘って直線的にスライド可能に装置本体６１に支持されている。
【００８３】
スライダ１１２は、連携フック６６のアーム部６７の上を横切っている。そして、スライダ１１２は、アーム部６７に対応する位置にスリット状のカム孔１２３を有し、このカム孔１２３にアーム部６７から上向きに突出するガイド突起１２４が摺動可能に挿入されている。
【００８４】
そのため、連携フック６６のアーム部６７は、スライダ１１２をスライドさせた時に、カム孔１２３の形状に基づいて強制的に回動されるようになっている。これにより、連携フック６６は、スライダ１１２が第１の位置にスライドされた時に、図１１に示すロック位置に移動し、このスライダ１１２が第２の位置にスライドされた時に、図１０に示すロック解除位置に移動する。
【００８５】
また、スライダ１１２の右端部は、上記中継基板８６の直前に位置されている。スライダ１１２の右端部には、押圧部１２６が一体に形成されている。押圧部１２６は、スライダ１１２が図１１に示す第１の位置にスライドされた時に、上記スイッチ１００の操作レバー１０１を押圧する。この押圧により、操作レバー１０１を介してスイッチ１００が閉じ、電動ファン７２の偏平モータ９６と第２のコネクタ８３とが電気的に接続される。
【００８６】
また、押圧部１２６は、スライダ１１２が図１０に示す第２の位置にスライドされた時に、スイッチ１００の操作レバー１０１から離脱する。これにより、操作レバー１０１が元の位置に復帰してスイッチ１００が開き、電動ファン７２の偏平モータ９６と第２のコネクタ８３との電気的な接続が遮断される
一方、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張するための拡張装置３は、上記冷却装置２と交換してポータブルコンピュータ１に取り外し可能に連結される。この拡張装置３は、図１３および図１４に示すような偏平な箱状のベース１５０を有している。ベース１５０は、底壁１５０ａ、上壁１５０ｂ、前壁１５０ｃ、左右の側壁１５０ｄおよび後壁１５０ｅを含み、ポータブルコンピュータ１の筐体７に対応するような大きさに定められている。
【００８７】
ベース１５０は、筐体７が取り外し可能に載置される載置部１５１を備えている。載置部１５１は、ベース１５０の上壁１５０ｂにて構成され、筐体７の底壁７ａと略同じ大きさを有している。
【００８８】
ベース１５０の内部には、ＤＶＤ駆動装置１５２や回路基板１５３（図１８や図１９に示す）が収容されている。ＤＶＤ駆動装置１５２は、ポータブルコンピュータ１の機能を拡張するための部品であり、回路基板１５３に電気的に接続されている。回路基板１５３は、ベース１５０の後部において底壁１５０ａと平行に配置されており、この回路基板１５０の上面に第２の拡張コネクタ１５５が実装されている。第２の拡張コネクタ１５５は、載置部１５１に突出されている。
【００８９】
このため、ポータブルコンピュータ１の筐体７を載置部１５１に載置すると、図１９に模式的に示すように、第１の拡張コネクタ１７と第２の拡張コネクタ１５５とが互いに嵌まり合う。これにより、第１および第２の拡張コネクタ１７，１５５を介してポータブルコンピュータ１と拡張装置３とが電気的に接続され、これら両者のロジックのアドレスやデータバスのような各種の制御信号の信号経路が電気的に導通されるようになっている。
【００９０】
なお、ベース１５０の後壁１５０ｅには、電源コードを接続する図示しない電源コネクタが配置されており、この電源コネクタは、回路基板１５３上の電源回路に電気的に接続されている。
【００９１】
図１４に示すように、載置部１５１の前端部には、筐体７の前壁７ｃの両端部に取り外し可能に引っ掛かるガイド突起１５６ａ，１５６ｂが配置されている。また、載置部１５１の後部には、一対のロックレバー１５７ａ，１５７ｂが配置されている。ロックレバー１５７ａ，１５７ｂは、ポータブルコンピュータ１を載置部１５１の上にロックするためのものであり、このポータブルコンピュータ１の筐体７の底壁７ａに引っ掛かるロック位置と、底壁７ａから離脱するロック解除位置とに亘って移動可能にベース１５０に支持されている。
【００９２】
図１５ないし図１７に示すように、ベース１５０の内部には、第２の冷却モジュール１６１が収容されている。第２の冷却モジュール１６１は、ポータブルコンピュータ１の冷却を補助するためのものであり、第３のヒートシンク１６２と電動ファン１６３とを備えている。
【００９３】
第３のヒートシンク１６２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、平坦な板状をなしている。第３のヒートシンク１６２は、ベース１５０の底壁１５０ａに沿って配置されており、その上面に上向きに張り出す台座部１６４が一体に形成されている。台座部１６４は、上壁１５０ｂに開けた開口部１６５を通じて載置部１５１に露出されており、この載置部１５１にポータブルコンピュータ１を置いた時に、上記第１のヒートシンク２６の熱接続面３４の下方に位置するようになっている。
【００９４】
台座部１６４は、複数の受熱凸部１６６を一体に備えている。受熱凸部１６６は、夫々上記カバー５６の貫通孔５８に挿通可能な角柱状をなしている。受熱凸部１６６は、台座部１６４の上面から垂直に突出されているとともに、碁盤の目のように並べて配置されている。そして、各受熱凸部１６６の先端は、平坦な接触面１６６ａに仕上げられており、これら接触面１６６ａは同一面上に位置されている。
【００９５】
図１５および図１６に示すように、第３のヒートシンク１６２は、冷却風通路１６７を有している。冷却風通路１６７は、受熱凸部１６６の下方に位置されている。この冷却風通路１６７は、ベース１５０の左側の側壁１５０ｄに向けて開放された冷却風出口１６８を有し、この冷却風出口１６８は、左側の側壁１５０ｄに開口された排気口１６９に連なっている。
【００９６】
また、第３のヒートシンク１６２には、複数のスライドガイド１７１が昇降動可能に支持されている。スライドガイド１７１は、台座部１６４の周囲に位置されているとともに、底壁１５０ａから上向きに突出された複数のボス部１７２にねじ１７３を介して固定されている。そして、スライドガイド１７１の下端と第３のヒートシンク１６２の下面との間には、複数の圧縮コイルばね１７４が介在されており、これら圧縮コイルばね１７４は、常に第３のヒートシンク１６２を載置部１５１に向けて押し上げている。
【００９７】
このため、第３のヒートシンク１６２の受熱凸部１６６を下向きに押圧すると、圧縮コイルばね１７４が圧縮され、この第３のヒートシンク１６２がスライドガイド１７１に沿ってベース１５０の底壁１５０ａに近づくように沈み込む。このことから、第３のヒートシンク１６２は、受熱凸部１６６が載置部１５１の上に突出する熱接続位置と、台座部１６４がベース１５０の内部に沈み込む格納位置とに亘って昇降動可能にベース１５０に支持されており、常に上記熱接続位置に保持されている。
【００９８】
図１６に示すように、上記電動ファン１６３は、上記冷却風出口１６８に対し冷却風通路１６７を間に挟んだ反対側に位置されている。電動ファン１６３は、第３のヒートシンク１６２と一体化されたファンケーシング１７６と、このファンケーシング１７６に収容された遠心式の羽根車１７７とを備えている。
【００９９】
ファンケーシング１７６は、第１の吸入口１７８、第２の吸入口１７９および吐出口１８０を有している。第１の吸入口１７８は、底壁１５０ａに開口された複数の第１の空気取り入れ口１８１と向かい合っている。第２の吸入口１７９は、上壁１５０ｂに開口された複数の第２の空気取り入れ口１８２と向かい合っている。吐出口１８０は、冷却風通路１６７の上流端に連なっている。
【０１００】
羽根車１７７は、偏平モータ１８３を介してファンケーシング１７６に支持されている。偏平モータ１８３は、ファンケーシング１７６の外方に引き出されたケーブル１８５（図１８および図１９に示す）を有している。ケーブル１８５は、電源電圧を供給する信号線の他に、羽根車１７７の回転数制御用の信号を取り扱う信号線を含み、このケーブル１８５は、上記回路基板１５３に電気的に接続されている。
【０１０１】
偏平モータ１８３は、半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達した時に、上記電動ファン２７の偏平モータ５３に連動して回転駆動されるようになっている。この偏平モータ１８３によって羽根車１７７が回転駆動されると、第１および第２の吸入口１７８，１７９から羽根車１７７に向けて空気が吸い込まれる。この空気は、羽根車１７７の外周部から吐き出されるとともに、吐出口１８０を通じて冷却風通路１６７に送風されるようになっている。
【０１０２】
このような構成の電子機器システムにおいて、ポータブルコンピュータ１に冷却装置２を連結して使用する手順について説明する。
【０１０３】
冷却装置２を連結するに当っては、予め冷却装置２のスライダ１１２を第２の位置にスライドさせておく。このスライダ１１２が第２の位置にある限り、第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込むとともに、連携フック６６がロック解除位置に保持されている。
【０１０４】
この状態で、載置部６２の後端に位置する固定フック６４ａ，６４ｂを筐体７の底壁７ａに引っ掛け、この固定フック６４ａ，６４ｂと底壁７ａとの係止部を支点として冷却装置２と筐体７とを相対的に近づく方向に回動させる。この回動により、可動フック６５ａ，６５ｂが底壁７ａに引っ掛かり、冷却装置２の載置部６２にポータブルコンピュータ１の筐体７が連結される。
【０１０５】
次に、スライダ１１２を第２の位置から第１の位置にスライドさせる。すると、連携フック６６がロック解除位置からロック位置に強制的に回動されて筐体７の底壁７ａに引っ掛かり、この筐体７が載置部６２に取り外し不能にロックされる。
【０１０６】
それとともに、ラック歯１２２ａ〜１２２ｃによって第１ないし第３の歯車１１１ａ〜１１１ｃが回転駆動され、その端面カム１１５の形状に応じて第２のヒートシンク７１が格納位置から熱接続位置に押し上げられる。これにより、受熱凸部７７の接触面７７ａが貫通孔５８を通じて筐体７の内部に入り込み、熱伝導シート３５に接触する。熱伝導シート３５は、熱接続面３４や接触面７７ａの形状に追従してこれら両者に密着し、第１のヒートシンク２６と第２のヒートシンク７１とを熱的に接続する。
【０１０７】
さらに、第２のヒートシンク７１が熱接続位置に押し上げられると、図７に示すように、第２のコネクタ８３の接続端子８４がコネクタ導出口５９を通じて筐体７の内部に入り込み、第１のコネクタ３６の接続端子３７に接触する。これと同時に、スライダ１１２の押圧部１２６によってスイッチ１００の操作レバー１０１が押圧され、このスイッチ１００が閉じる。
【０１０８】
この結果、図１２に模式的に示すように、ポータブルコンピュータ１の回路基板１６と第１の冷却モジュール７０の電動ファン７２とが電気的に接続され、これら電動ファン７２と回路基板１６との間で電源、グランド、羽根車８９の回転数を予め決められた一定値に保つ回転数制御信号および冷却装置２の連結状態を見極める認識信号の送受信が行なわれる。この認識信号は、ポータブルコンピュータ１が冷却装置２の載置部６２に正しく連結されたことを認識するための信号であり、この認識信号の送受信によりポータブルコンピュータ１が冷却装置２との連結完了を認識すると、偏平モータ９６に電源電圧が供給され、電動ファン７２がスタンバイ状態に移行する。
【０１０９】
ポータブルコンピュータ１を冷却装置２に連結して使用している時に、半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４が発熱すると、このＩＣチップ２４の熱は、熱拡散板３１やグリース３２を介して第１のヒートシンク２６の受熱部２８に伝えられる。この受熱部２８の熱は、熱伝導シート３５から冷却装置２の第２のヒートシンク７１に伝えられ、ここから放出される。
【０１１０】
半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達すると、回路基板１６からの信号により冷却ユニット２５の電動ファン２７および冷却装置２の電動ファン７２が駆動を開始する。筐体７に内蔵された電動ファン２７は、第１および第２の吸入口４７，４８から吸い込んだ空気を、吐出口４９を通じて第１のヒートシンク２６の冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に冷却風として送風する。この冷却風は、半導体パッケージ２３を強制的に冷却するとともに、冷却風通路４０を流れる過程で第１のヒートシンク２６の熱交換部２９を強制的に冷却し、その多くが冷却風出口４１から筐体７の外方に排出される。
【０１１１】
冷却装置２に内蔵された電動ファン７２は、第１および第２の吸入口９０，９１から吸い込んだ空気を、第２のヒートシンク７１の冷却風通路７８に冷却風として送風する。この冷却風は、冷却風通路７８を流れる過程で熱交換部７４を強制的に冷却し、冷却風吐出口８０から冷却風出口８１を通じて装置本体６１の外方に排出される。
【０１１２】
このため、第２のヒートシンク７１に伝えられた半導体パッケージ２３の熱は、冷却風の流れの乗じて冷却装置２の外方に放出され、この半導体パッケージ２３から第２のヒートシンク７１に至る放熱経路の熱容量が大きくなることと合わせて、半導体パッケージ２３を効率良く冷却できる。
【０１１３】
以上のことから、ポータブルコンピュータ１を冷却装置２に連結して使用する過程においては、この冷却装置２に内蔵された第１の冷却モジュール７０を利用して半導体パッケージ２３の冷却を補助することができる。そのため、半導体パッケージ２３の冷却性能を高めて、その動作環境温度を適正に保つことができ、ポータブルコンピュータ１をフルパワーで動作させた時の信頼性が向上する。
【０１１４】
次に、拡張装置３を用いてポータブルコンピュータ１の機能を拡張する手順について説明する。
【０１１５】
ポータブルコンピュータ１に拡張装置３を連結するに際して、このポータブルコンピュータ１に冷却装置２が連結されている場合には、まず、スライダ１１２を第１の位置から第２の位置にスライドさせる。このスライドにより、連携フック６６がロック位置からロック解除位置に回動し、筐体７の底壁７ａから離脱する。それとともに、第２のヒートシンク７１が格納位置に沈み込み、第１のヒートシンク２６との熱接続が解除されるとともに、第２のコネクタ８３の接続端子８４が第１のコネクタ３６の接続端子３７から離脱する。
【０１１６】
そのため、可動フック６５ａ，６５ｂをロック位置からロック解除位置に移動させることで、冷却装置２をポータブルコンピュータ１から取り外すことができる。
【０１１７】
このようにして冷却装置２の取り外しが完了したならば、ポータブルコンピュータ１の筐体７をベース１５０の載置部１５１の上に導き、この筐体７の前壁７ｃを載置部１５１の前端のガイド突起１５６ａ，１５６ｂに引っ掛ける。そして、前壁７ｃとガイド突起１５６ａ，１５６ｂとの係止部を支点として筐体７を下向きに回動させ、この筐体７を載置部１５１に重ね合わせる。これにより、筐体７の底壁７ａにロックレバー１５７ａ，１５７ｂが引っ掛かり、ポータブルコンピュータ１が載置部１５１にロックされるとともに、シャッタ１９が開いて第１の拡張コネクタ１７と第２の拡張コネクタ１５５とが互いに嵌合し合う。
【０１１８】
これら拡張コネクタ１７，１５５の嵌合により、図１９に模式的に示すように、ポータブルコンピュータ１と拡張装置３とが電気的に接続されて、これら両者間での制御信号のやり取りが可能となり、ＤＶＤ駆動装置１５２のようなポータブルコンピュータ１の拡張要素のサポートが可能となる。
【０１１９】
また、第２の拡張コネクタ１５５は、回路基板１５３およびケーブル１８５を介して電動ファン１６３に電気的に接続され、このケーブル１８５は、羽根車１７７の回転数を一定値に保つ回転数制御用の信号線を有するので、ポータブルコンピュータ１の回路基板１６と電動ファン１６３との間で電源、グランドおよび回転数制御信号の送受信が行なわれ、電動ファン１６３がスタンバイ状態に移行する。
【０１２０】
一方、ポータブルコンピュータ１の筐体７が載置部１５１にロックされると、第３のヒートシンク１６２の受熱凸部１６６がカバー５６の貫通孔５８を貫通して筐体７の内部に入り込み、熱伝導シート３５に接触する。そして、受熱凸部１６６は、熱伝導シート３５との接触に伴い下向きに押圧され、この押圧により第２の冷却モジュール１６１が圧縮コイルばね１７４の付勢力に抗して沈み込む。そのため、受熱凸部１６６の接触面１６６ａは、圧縮コイルばね１７４によって熱伝導シート３５に弾性的に押し付けられる。
【０１２１】
この結果、熱伝導シート３５は、熱接続面３４や接触面１６６ａの形状に追従してこれら両者に密着し、第１のヒートシンク２６と第３のヒートシンク１６２とを熱的に接続する。
【０１２２】
ポータブルコンピュータ１を拡張装置３に連結して使用している時に、半導体パッケージ２３のＩＣチップ２４が発熱すると、このＩＣチップ２４の熱は、熱拡散板３１やグリース３２を介して第１のヒートシンク２６の受熱部２８に伝えられる。この受熱部２８の熱は、熱伝導シート３５から拡張装置３の第３のヒートシンク１６２に伝えられ、ここから放出される。
【０１２３】
半導体パッケージ２３の温度が予め決められた値に達すると、回路基板１６からの信号により冷却ユニット２５の電動ファン２７および拡張装置３の電動ファン１６３が駆動を開始する。電動ファン２７は、第１のヒートシンク２６の冷却風通路４０や半導体パッケージ２３に冷却風を送風し、これら両者を強制的に冷却する。
【０１２４】
また、拡張装置３の電動ファン１６３は、第１および第２の吸入口１７８，１７９から吸い込んだ空気を第３のヒートシンク１６２の冷却風通路１６７に冷却風として送風する。この冷却風は、冷却風通路１６７を流れる過程で第３のヒートシンク１６２を強制的に冷却した後、冷却風出口１６８から排気口１６９を通じてベース１５０の外方に排出される。
【０１２５】
このため、第３のヒートシンク１６２に伝えられた半導体パッケージ２３の熱は、冷却風の流れの乗じて拡張装置３の外方に放出され、半導体パッケージ２３から第３のヒートシンク１６２に至る放熱経路の熱容量が大きくなることと合わせて、半導体パッケージ２３を効率良く冷却できる。
【０１２６】
以上のように、ポータブルコンピュータ１を拡張装置３に連結して使用する過程においては、この拡張装置３に内蔵された第２の冷却モジュール１６１を利用して半導体パッケージ２３の冷却を補助することができる。よって、半導体パッケージ２３の冷却性能を高めて、その動作環境温度を適正に保つことができ、ポータブルコンピュータ１をフルパワーで動作させた時の信頼性が向上する。
【０１２７】
ところで、上記構成の電子機器システムによると、ポータブルコンピュータ１を冷却装置２又は拡張装置３のいずれに連結した状態においても、このポータブルコンピュータ１によって冷却装置２の第１の冷却モジュール７０又は拡張装置３のＤＶＤ駆動装置１５２や第２の冷却モジュール１６１の駆動を制御することができる。このため、一つのポータブルコンピュータ１で冷却装置２と拡張装置３との双方をサポートすることができ、このポータブルコンピュータ１の使用形態に応じて冷却装置２と拡張装置３とを自由に使い分けることができる。
【０１２８】
しかも、冷却装置２に内蔵された電動ファン７２は、ポータブルコンピュータ１から電源電圧や各種の制御信号を受けるので、この電動ファン７２をポータブルコンピュータ１によって制御することができる。このため、冷却装置２の装置本体６１の内部に電動ファン７２の駆動用電源や制御用の回路部品を配置する必要はなく、この装置本体６１をポータブルコンピュータ１の筐体７よりも軽くコンパクトに形成することができる。
【０１２９】
よって、特にポータブルコンピュータ１の携帯性を重要視する場合に、冷却装置２を併用することにより、半導体パッケージ２３の能力を充分に発揮させるだけの冷却性能を維持しつつ、手軽に持ち運ぶことが可能となり、使い勝手が格段に向上するといった利点がある。
【０１３０】
また、冷却装置２の電動ファン７２および拡張装置３の電動ファン１６３は、いずれもポータブルコンピュータ１から回転数制御信号を受けるので、運転時間の経過に伴う電動ファン７２，１６３の回転数の上昇が抑制される。すなわち、この種の電動ファン７２，１６３は、一般に運転時間の経過に伴いその回転部分を潤滑するグリスが馴染んでくるため、駆動電圧が一定に保たれていても、羽根車８９，１７７の回転数が上昇する傾向にある。そのため、羽根車８９，１７７の回転数が適正値を上回ることがあり、騒音の原因となる。
【０１３１】
しかるに、上記構成によれば、回転数制御信号により羽根車８９，１７７の回転数が適正値に保たれ、電動ファン７２，１６３の運転音を軽減することができる。
【０１３２】
なお、本発明は、上記実施の形態に特定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施可能である。
【０１３４】
例えば上記実施の形態では、第２および第３のヒートシンクを夫々昇降動可能としたが、本発明はこれに限らず、上記第２および第３のヒートシンクを冷却装置および拡張装置の載置部に夫々リジッドに固定しても良い。
【０１３５】
加えて、上記実施の形態では、電気的に駆動される冷却手段として電動ファンを適用したが、例えば冷却装置に液状の冷媒を循環させる電動式の冷媒循環手段を付設し、この冷媒駆動手段に電子機器から駆動電源を供給することにより、冷媒を循環させて第１の冷却モジュールを強制的に冷却するようにしても良い。
【０１３６】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、冷却装置に電動ファンの駆動用電源や制御用回路部品を内蔵する必要はなく、この冷却装置を電子機器よりも軽くコンパクトに形成することができる。そのため、特に電子機器の携帯性を重要視する場合に、上記冷却装置を併用することで電子機器の能力を充分に発揮させるに足りる冷却性能を維持しつつ、電子機器を手軽に持ち運ぶことが可能となり、使い勝手が格段に向上する。
【０１３７】
また、電子機器を冷却装置又は拡張装置のいずれに連結した状態においても、この電子機器によって冷却装置側の電動ファンおよび拡張装置側の電動ファンを制御することができる。このため、一つの電子機器で冷却装置と拡張装置との双方をサポートすることができ、電子機器の使用形態に応じて冷却装置と拡張装置とを自由に使い分けることができるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態において、ポータブルコンピュータ、冷却装置および拡張装置からなる電子機器システムの斜視図。
【図２】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図３】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図４】筐体の底壁にカバーを取り付けた状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図５】筐体の底壁からカバーを取り外し、熱伝導シートと第１のヒートシンクの熱接続面との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図６】冷却装置の斜視図。
【図７】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに連結した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図８】ポータブルコンピュータに冷却装置を連結した状態において、この冷却装置内の第２の冷却モジュールと筐体内の第１の冷却モジュールとの位置関係を示す電子機器システムの断面図。
【図９】第２のヒートシンクと操作機構との位置関係を分解して示す冷却装置の斜視図。
【図１０】第２の位置にスライドされたスライダと第１の冷却モジュールおよびスイッチの操作レバーとの位置関係を示す冷却装置の平面図。
【図１１】第１の位置にスライドされたスライダと第１の冷却モジュールおよびスイッチの操作レバーとの位置関係を示す冷却装置の平面図。
【図１２】ポータブルコンピュータと冷却装置とを互いに連結した状態を模式的に示す電子機器システムの側面図。
【図１３】ポータブルコンピュータを拡張装置に連結した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図１４】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの斜視図。
【図１５】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに分離した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図１６】ポータブルコンピュータの冷却ユニットと拡張装置の第２の冷却モジュールとの位置関係を示す電子機器システムの断面図。
【図１７】ポータブルコンピュータを拡張装置に連結した状態を示す電子機器システムの断面図。
【図１８】ベースの内部に収容された第３の冷却モジュールの平面図。
【図１９】ポータブルコンピュータと拡張装置とを互いに連結した状態を模式的示す電子機器システムの側面図。
【符号の説明】
１…携帯形電子機器（ポータブルコンピュータ）、２…冷却装置、３…拡張装置、１７…第１の拡張コネクタ、２３…発熱体（半導体パッケージ）、２６…第１のヒートシンク、３６…第１のコネクタ、７１…第２のヒートシンク、７２，１６３…電動ファン、８３…第２のコネクタ、１５２…機能部品（ＤＶＤ駆動装置）、１５５…第２の拡張コネクタ、１６２…第３のヒートシンク。
Claims (8)
- 発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクを有する携帯形電子機器と、
上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、を具備した電子機器システムにおいて、
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、
上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記電動ファンに電気的に接続され、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に、上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタとを有し、上記第２のコネクタは、上記第２のヒートシンクに組み込まれていることを特徴とする電子機器システム。 - 請求項１の記載において、上記第１および第２のコネクタは、夫々上記電動ファンの回転数を制御する信号が供給される端子を有することを特徴とする電子機器システム。
- 請求項１又は請求項２の記載において、上記第１および第２のコネクタは、夫々上記電子機器と上記冷却装置とが互いに連結されたことを認識する信号が供給される端子を有することを特徴とする電子機器システム。
- 請求項１の記載において、上記冷却装置は、上記電子機器が載置される装置本体を有し、また、上記第２のヒートシンクは、上記装置本体から突出して上記第１のヒートシンクに熱的に接続される熱接続位置と、上記装置本体に格納される格納位置との間で移動可能に上記装置本体に支持され、上記第２のヒートシンクが上記熱接続位置に移動された時に、上記第２のコネクタが上記第１のコネクタに電気的に接続されるとともに、上記第２のヒートシンクが上記格納位置に移動された時に、上記第２のコネクタと上記第１のコネクタとの電気的な接続が解除されることを特徴とする電子機器システム。
- 請求項４の記載において、上記冷却装置は、上記第２のヒートシンクを上記熱接続位置又は上記格納位置のいずれかに選択的に移動させる操 作機構と、上記第２のヒートシンクが上記熱接続位置に移動された時に、上記第２のコネクタと上記電動ファンとを電気的に接続する回路を閉じるとともに、上記第２のヒートシンクが上記格納位置に移動された時に、上記回路を開くスイッチとを備え、上記スイッチは、上記操作機構によって開閉操作されることを特徴とする電子機器システム。
- 発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクと、機能拡張用の第１の拡張コネクタとを有する携帯形電子機器と、
上記電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置と、
上記冷却装置と交換して上記電子機器に取り外し可能に連結され、この電子機器の機能を拡張するための拡張装置と、を具備した電子機器システムであって、
上記電子機器は、上記第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有し、
上記冷却装置は、上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記第２のヒートシンクに組み込まれるとともに、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタと、を含み、
上記拡張装置は、上記電子機器の機能を拡張する少なくとも１つの機能部品と、上記電子機器に連結した時に上記発熱体に熱的に接続される第３のヒートシンクと、上記第３のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記機能部品および上記電動ファンに電気的に接続され、上記電子機器に連結した時に上記第１の拡張コネクタに接続される第２の拡張コネクタと、を含んでいることを特徴とする電子機器システム。 - 請求項１ないし請求項６のいずれかの記載において、上記第１のヒートシンクは、上記発熱体の熱を受ける受熱部を有し、上記第２のヒートシンクは、上記第１のヒートシンクに熱的に接続される受熱部を有し、上記第１のコネクタは、上記第１のヒートシンクの受熱部に組み込まれているとともに、 上記第２のコネクタは、上記第２のヒートシンクの受熱部に組み込まれていることを特徴とする電子機器システム。
- 発熱体に熱的に接続された第１のヒートシンクおよびこの第１のヒートシンクに組み込まれた電源供給用の第１のコネクタを有する携帯形電子機器に取り外し可能に連結され、上記発熱体を冷却するための冷却装置であって、
上記電子機器に連結した時に上記第１のヒートシンクに熱的に接続される第２のヒートシンクと、上記第２のヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンと、上記電動ファンに電気的に接続され、上記冷却装置を上記電子機器に連結した時に上記第１のコネクタに接続されて上記電動ファンに電源電圧を供給する第２のコネクタとを有し、上記第２のコネクタは、上記第２のヒートシンクに組み込まれていることを特徴とする冷却装置。
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