JP4020725B2 - 省エネルギの冷却システムを有する電子機器 - Google Patents
省エネルギの冷却システムを有する電子機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の冷却に関し、特に、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のような小型電子機器における省エネルギの冷却システムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
最近のノートブック型ＰＣにおける処理の高速化に伴って、そのＣＰＵ、ハードディスク・ドライブおよびグラフィック・チップ等の発熱性の構成要素で発生する熱量が多くなっている。しかし、通常のヒート・シンク、ヒート・パイプおよび空冷ファンではそのような発熱性の構成要素を充分に冷却することができない。
【０００３】
チューブからなる閉ループ系において吸熱部から放熱部へおよび放熱部から吸熱部へと電気モータによって液体冷媒を循環させることによって、ＣＰＵを効率的に冷却するノートブック型ＰＣは知られている。
【０００４】
武田、他によって１９９５年９月１９日付けで公開された特開平７−２４３７３８号公報（Ａ）には、磁気式液体振動ポンプを用いた電子機器冷却装置が記載されている。この冷却装置は、閉ループを形成するチューブの駆動部においてコイル中を流れる励磁電流により形成される外部磁場によって球形磁性体をそのチューブに沿って振動させて、チューブ内の液体冷媒を吸熱部と放熱部の間で往復させ、それによって効率的な冷却が行われる。球形磁性体は、チューブの内径とほぼ同じ外径を有する。代替構成として、この冷却装置は、そのような駆動部を有する分岐チューブを有する閉ループのチューブを具え、閉ループのチューブにおけるその分岐部の前後に２つまたは１つの一方向弁が設けられており、その分岐チューブに沿った球形磁性体の振動によって液体冷媒が循環される。
【０００５】
通常の電子機器における強制的冷却は電気エネルギを必要とする。しかし、バッテリを用いる電子機器においては、できるだけ電気エネルギ消費を節減することが望ましい。
【０００６】
発明者は、電子機器における効率的な省エネルギの冷却に対するニーズ（必要性）を認識した。
【０００７】
本発明の目的は、電子機器において省エネルギの冷却を実現することである。本発明の別の目的は、電子機器において省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることによる冷却を実現することである。
【０００８】
【発明の概要】
発明の１つの特徴（側面）によれば、電子機器は、振動を与える構成要素を内部に有する。電子機器は、吸熱部材と、放熱部材と、その構成要素の振動を受けるエラストマ・バッグと、そのエラストマ・バッグの１つのポートに連結された第１の逆止弁と、そのエラストマ・バッグの別のポートに連結された第２の逆止弁と、その吸熱部材、その第１の逆止弁、そのエラストマ・バッグ、その第２の逆止弁およびその放熱部材を通って流れる冷媒と、を具えている。その構成要素は、記録媒体を機械的に駆動する装置、またはファンである。
【０００９】
そのエラストマ・バッグは前記構成要素に接近して配置されている。そのエラストマ・バッグおよびその第１と第２の逆止弁は、その構成要素の振動に伴ってその冷媒をポンピングするよう動作してもよい。
【００１０】
その電子機器は、さらに、その放熱部材に連結された貯留タンクを具えている。その貯留タンクは閉じた空気バッグを含んでいてもよい。
【００１１】
その電子機器は、さらに、第３と第４の逆止弁に連結されていて第２の構成要素の圧力または振動を受ける第２のエラストマ・バッグを具えていてもよい。
【００１２】
本発明によれば、電子機器において、省エネルギの冷却を実現し、省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることができる。
【００１３】
図において、同じ参照番号は同様の要素を示している。
【００１４】
【００１５】
【発明の好ましい実施形態】
図１は、本発明が適用可能な、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）およびＰＤＡ（Personal Digital Assistance）のような電子機器１０を示している。電子機器１０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）のような表示装置２２を含む表示部筐体２０と、キーボード３２、ポインティング・デバイス３４、充電バッテリ３６、スピーカ３８、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０、ジョグダイヤル４２、冷却ファン、およびプロセッサおよびハードディスク・ドライブ等を収容する主要部筐体３０とを具えている。主要部筐体３０の上面には、ポインティング・デバイス３４の左右両側に手を載せるためのパームレスト４４が設けられている。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、表示装置２２の背部に、表示部筐体２０の背面パネルから熱を放出し液体冷媒が流通する放熱部材２２０および２２１、および放熱部材２２０と２２１の間に連結されていて液体冷媒を貯留する貯留（アキュムレータ）タンク２１０を、内部に含んでいる。タンク２１０は、液体冷媒用の入口ポートと出口ポート以外から、外部に液体が流出しないようにタイト（気密、水密、機密）な構造を有する。液体冷媒は、例えば不凍液であればよい。放熱部材２２０および２２１は折り曲げられたアルミニウム製のチューブであればよい。そのチューブは表示部筐体２０の背面のパネルに接触するように配置されている。
【００１７】
図２において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、例えばＣＰＵ、ハードディスク・ドライブおよびグラフィック・チップのような電子機器１０の発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流し逆流を防止する逆止弁（チェックバルブ）４４２および４６２、および逆止弁４４２と４６２の間に連結されたエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブ４１２を、内部に含んでいる。図において、逆止弁４４２と４６２は、ＪＩＳに従ったシンボルで表されている。図２において、エラストマ・バッグ４１２は、ポインティング・デバイス３４およびパームレスト４４の背部に配置されている。ポインティング・デバイス３４は、クリックおよび指の押圧力に従って垂直方向に移動し振動する。パームレスト４４の面は手の重量を受けたときに垂直方向に少しだけ垂れ下がる。吸熱部材３４０は、例えば、折り曲げられたアルミニウム製のチューブであればよい。そのチューブは発熱部３００に接触するように配置されていることが好ましい。
【００１８】
放熱部材２２０の左下側の出口ポート（開口）は、２つの筐体２０と３０の間の境界を渡るゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４２の入口ポートに連結されている。逆止弁４４２の出口ポートは、チューブ３４２を介してエラストマ・バッグ４１２の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１２の出口ポートは、チューブ３５２を介して逆止弁４６２の入口ポートに連結されている。逆止弁４６２の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の右下側の入口ポートに連結されている。ゴム・チューブ２２２と２２４は、表示部筐体２０と主要部筐体３０の間の角度に関係なく冷媒の流路を確保するように配置されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。コンポーネント（構成要素）間を連結するチューブ３２２、３２４、３４２、３５２および３３０は、外径が約１〜約３ｍｍのプラスチック製または金属製のチューブで、例えば断面が楕円形であればよい。
【００１９】
動作を説明すると、ユーザが手をパームレスト４４に載せてポインティング・デバイス３４を操作すると、エラストマ・バッグ４１２はその操作に伴う反復的な押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１２が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６２を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで熱を放出し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１２が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部材３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４２を通ってエラストマ・バッグ４１２へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、電子機器１０の交流電源またはＤＣバッテリ３６のエネルギまたは電力を消費することなく吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環して、発熱部３００を冷却する。
【００２０】
図３Ａは、図２および後で説明する図８〜１２のエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブ４１２の上面図を示している。図３Ｂは、エラストマ・バッグ４１２の正面図を示している。エラストマ・バッグ４１２は、ゴムまたは軟性プラスチックでできており、中央部の幅が拡がった概ね楕円体形状を有する。エラストマ・バッグ４１２は、主に中央部の概ね平坦な面が圧力および振動を受け、反対側の面が支持部材または支持プレート４２１によって支持されるように、圧力源または振動源に対面するように配置される。図２において、支持プレート４２１は図を簡単化するために図示されていない。
【００２１】
図４Ａは、図２の貯留タンク２１０の斜視図を示している。図４Ｂは、図４Ａの貯留タンク２１０の４Ｂ−４Ｂを通る垂直平面で切った断面図である。貯留タンク２１０には、風船のような膨張収縮可能なゴムまたはプラスチック製の空気バッグ２１２が収容されている。空気バッグ２１２は、貯留タンク２１０の上側に設けられていて、電子機器１０の配置および角度にかかわらず、液体冷媒２１６の流通用の入口および出口ポートを塞がないようにグリッド２１４で係止されている。そのような空気バッグをタンク２１０の下側にも設けてもよい。空気バッグ２１２は、エラストマ・バッグ４１２が収縮することによってタンク２１０内に液体冷媒２１６が流入してその量が増えたときに収縮し、逆に、エラストマ・バッグ４１２が膨張することによってタンク２１０内の液体冷媒２１６が流出してその量が減ったときに膨張する。換言すれば、エラストマ・バッグ４１２は、空気バッグ２１２の弾性力と協働して収縮し膨張する。
【００２２】
図５Ａおよび５Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図５Ａおよび５Ｂの逆止弁は、軸方向に右側に突出する概ね円錐形の膜を有する。図５Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒が膜の突出する右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図５Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒が膜の突出してない逆方向に流れるのを阻止する。
【００２３】
図６Ａおよび６Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知の別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図６Ａおよび６Ｂの逆止弁は、チューブの軸に概ね垂直に配置されていて右方向にのみ開くヒンジ付きの薄板または膜を有する。図６Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその薄板が開く右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図６Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその薄板が閉じる逆方向に流れるのを阻止する。
【００２４】
図７Ａおよび７Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知のさらに別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図７Ａおよび７Ｂの逆止弁は、左右の２つのチューブの間の空間に球またはボールを閉じ込めたもので、左側のチューブ端部は平坦に切り落とされ円形の端縁を有し、右側のチューブ端部は切り欠きが施された円形状の端縁を有する。図７Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその球が切り欠きのある端縁に接する右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図７Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその球が円形の端縁に接する逆方向に流れるのを阻止する。
【００２５】
図８は、本発明の別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００２６】
図８において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４４および４６４、および逆止弁４４４と４６４の間に連結されたエラストマ・バッグ４１４を、内部に含んでいる。図８において、エラストマ・バッグ４１４は、キーボード３２の底部のアルミニウム板およびポインティング・デバイス３４の背部に配置されている。図８において、エラストマ・バッグ４１４の支持プレート４２１（図２）は図を簡単化するために図示されていない。
【００２７】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４４の入口ポートに連結されている。逆止弁４４４の出口ポートは、チューブ３４４を介してエラストマ・バッグ４１４の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１４の出口ポートは、チューブ３６４を介して逆止弁４６４の入口ポートに連結されている。逆止弁４６４の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００２８】
動作を説明すると、ユーザがキーボード３２およびポインティング・デバイス３４を操作すると、エラストマ・バッグ４１４はその操作に伴う押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１４が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６４を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１４が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４４を通ってエラストマ・バッグ４１４へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００２９】
図９は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００３０】
図９において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４６および４６６、および逆止弁４４６と４６６の間に連結されたエラストマ・バッグ４１６を、内部に含んでいる。図９において、エラストマ・バッグ４１６は、スピーカ３８およびジョグダイヤル４２の背部に配置されている。エラストマ・バッグ４１６は、さらに、冷却ファン４６およびＣＤ／ＤＶＤドライブ４０の上に配置されている。エラストマ・バッグ４１６はハードディスク・ドライブ４８の上に配置されていてもよい。
【００３１】
冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８は、その動作時に回転軸の偏心等による振動を伴う。スピーカ３８は音声発生時に振動する。エラストマ・バッグ４１６は、冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８の振動に対して緩衝作用を有し、それによって騒音が低減され、電子機器１０内の他の構成要素への振動の伝達が低減される。また、エラストマ・バッグ４１６は、冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８の発する熱も吸収できる。
【００３２】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４６の入口ポートに連結されている。逆止弁４４６の出口ポートは、チューブ３４６を介してエラストマ・バッグ４１６の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１６の出口ポートは、チューブ３６６を介して逆止弁４６６の入口ポートに連結されている。逆止弁４６６の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００３３】
動作を説明すると、スピーカ３８から音声を発生させ、ユーザがジョグダイヤル４２を操作し、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０が動作し、冷却ファン４６およびハードディスク・ドライブ４８が動作するとき、エラストマ・バッグ４１６はその操作および振動に伴う押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１６が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６６を通って放熱部材２２１へと流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１６が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４６を通ってエラストマ・バッグ４１６に戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００３４】
図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００３５】
図１０において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４８および４６８、および逆止弁４４８と４６８の間に連結されたエラストマ・バッグ４１８を、内部に含んでいる。図１０において、バッテリ３６は、重量物であり、図３Ｂに示されたように配置されたエラストマ・バッグ４１８に沿って近接して配置されており、例えばスポンジのような緩衝部材３６２を介してエラストマ・バッグ４１８の方向に相対的に可動な形態で主要部筐体３０に支持され収容されている。
【００３６】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４８の入口ポートに連結されている。逆止弁４４８の出口ポートは、チューブ３４８を介してエラストマ・バッグ４１８の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１８の出口ポートは、チューブ３６８を介して逆止弁４６８の入口ポートに連結されている。逆止弁４６８の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００３７】
動作を説明すると、例えば電車内に持ち込まれた電子機器１０が走行中の電車の振動を受けると、バッテリ３６は主要部筐体３０に対して緩衝部材３６２の収縮の許容範囲で振動する。バッテリ３６が振動すると、エラストマ・バッグ４１８はその振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１８が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６８を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１８が繰り返し膨張することによって、貯留タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４８を通ってエラストマ・バッグ４１８へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、電子機器１０が走行中の電車において動作している間に、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００３８】
図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【００３９】
図１１において、表示部筐体２０は、表示装置２２の背部に、中を液体冷媒が流れる放熱部材２０および２２１、放熱部材２０および２２１に連結されていて液体冷媒を貯留する貯留タンク２１０、エラストマ・バッグ４２０、および逆止弁４５０および４７０を内部に含んでいる。エラストマ・バッグ４２０が表示装置２２の背部に近接して配置されている。表示装置２２は、重量物であり、スポンジのような緩衝部材２３を介して振動に対して表示面に垂直方向に即ちエラストマ・バッグ４２０の方向に可動な形態で表示部筐体２０に支持されている。図１１において、エラストマ・バッグ４２０の支持プレート４２１（図２）は図を簡単化するために図示されていない。
【００４０】
主要部筐体３０は、キーボード３２側の面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０を、内部に含んでいる。
【００４１】
放熱部材２２０の出口ポートは、チューブ３３３を介して逆止弁４５０の入口ポートに連結されている。逆止弁４５０の出口ポートは、チューブ３５０を介してエラストマ・バッグ４２０の入口ポートに連結されてい。エラストマ・バッグ４２０の出口ポートは、チューブ３６０を介して逆止弁４７０の入口ポートに連結されている。逆止弁４７０の出口ポートは、チューブ３３１とゴム・チューブ２２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、破線で示されたチューブ３２５とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。放熱部材２２１の出口ポートは貯留タンク２１０の入口ポートに連結されている。貯留タンク２１０の出口ポートは放熱部材２２０の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。このようにして、液体冷媒は、電子機器１０のエネルギまたは電力を消費することなく吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００４２】
動作を説明すると、例えば電車内に持ち込まれた電子機器１０が走行中の電車の振動を受けると、表示装置２２は表示部筐体２０に対して緩衝部材２３の収縮の許容範囲で振動する。表示装置２２が振動すると、エラストマ・バッグ４２０はその振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４２０が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４７０を通って吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、放熱部材２２１へと流れそこで放熱し貯留タンク２１０へと徐々に流入する。エラストマ・バッグ４２０が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて逆止弁４５０を通ってエラストマ・バッグ４２０へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００４３】
代替構成として、吸熱部材３４０の出口ポートは、図１０の場合と同様に、一点鎖線で示されたチューブ３２４を介して逆止弁４４８の入口ポートに連結され、逆止弁４４８の出口ポートはチューブ３４８を介してエラストマ・バッグ４１８の入口ポートに連結され、エラストマ・バッグ４１８の出口ポートはチューブ３６８を介して逆止弁４６８の入口ポートに連結され、逆止弁４６８の出口ポートはチューブ３３０を介してゴム・チューブ２２４に連結されるようにしてもよい。
【００４４】
この場合、逆止弁４５０、エラストマ・バッグ４２０および逆止弁４７０の組と、逆止弁４４８、エラストマ・バッグ４１８および逆止弁４６８の組とは、直列に連結されて、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。エラストマ・バッグ４１８およびエラストマ・バッグ４２０に適度の復元力を持たせておけば、エラストマ・バッグ４１８とエラストマ・バッグ４２０とが交互に膨張と収縮することができるので、貯留タンク２１０内の空気バッグ２１２は不要であるかまたはそのサイズが小さくてもよい。
【００４５】
図１２は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０および主要部筐体３０は、例えばメタノールのような液体燃料が液体冷媒として用いられ、主要部筐体３０がさらに燃料電池２１８を有し、貯留タンク２１０が燃料電池２１８の液体燃料を貯蔵することを除いて、図１０と同様の構成を有する。この場合、冷媒用の貯留タンクと液体燃料用の貯蔵タンクとを別々に設ける必要がない。燃料電池２１８は、電子機器１０の動作とともに貯留タンク２１０内の液体燃料を消費し、貯留タンク２１０内の液体燃料が減少する。液体燃料は完全になくなる前に補給されることが望ましい。図１２における諸コンポーネント（構成要素）のその他の動作は図１０の場合と同様である。
【００４６】
図１３は、分岐チューブ３２４および３３０によって並列に結合された、図２の直列連結の逆止弁４４２、エラストマ・バッグ４１２および逆止弁４６２からなるポンプ要素と、図８の直列連結の逆止弁４４４、エラストマ・バッグ４１４および逆止弁４６４からなるポンプ要素と、図９の直列連結の逆止弁４４６、エラストマ・バッグ４１６および逆止弁４６６からなるポンプ要素と、図１０直列連結の逆止弁４４８、エラストマ・バッグ４１８および逆止弁４６８からなるポンプ要素との組み合わせ（結合）を示している。このような組み合わせを用いることによって、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間の液体冷媒の循環が促進される。
【００４７】
図２および図８〜１３の実施形態において逆止弁の冷媒の流通方向は逆であってもよい。この場合、液体冷媒は逆方向に流れる。
【００４８】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【００４９】
（付記１） 圧力が加わるまたは振動を与える構成要素を有する電子機器であって、
吸熱部材と、
放熱部材と、
前記構成要素の圧力または振動を受けるエラストマ・バッグと、
前記エラストマ・バッグの１つのポートに連結された第１の逆止弁と、
前記エラストマ・バッグの別のポートに連結された第２の逆止弁と、
前記吸熱部材、前記第１の逆止弁、前記エラストマ・バッグ、前記第２の逆止弁および前記放熱部材を通って流れる冷媒と、
を具える電子機器。
（付記２） 前記エラストマ・バッグは前記構成要素に近接して配置されていて、前記エラストマ・バッグおよび前記第１と第２の逆止弁は、前記構成要素の圧力および圧力の解放または振動に伴って前記冷媒をポンピングするよう動作するものである、付記１に記載の電子機器。
（付記３） 前記吸熱部材は前記電子機器の第１の筐体に収容され、前記放熱部材は第２の筐体に収容されている、付記１に記載の電子機器。
（付記４） 前記吸熱部材は発熱部に近接して配置されているものである、付記１に記載の電子機器。
（付記５） さらに、前記放熱部材に連結された、前記冷媒を貯留する貯留タンクを具える、付記１に記載の電子機器。
（付記６） 前記貯留タンクは閉じた空気バッグを含むものである、付記５に記載の電子機器。
（付記７） 前記貯留タンクは、入口ポートから流入した冷媒を貯留し出口ポートからタイトに供給するものである、付記５に記載の電子機器。
（付記８） 前記貯留タンクが燃料電池に連結されている、付記５に記載の電子機器。
（付記９） 前記吸熱部材、前記第１と第２の逆止弁および前記エラストマ・バッグを含む流路は閉ループを形成するものである、付記１に記載の電子機器。
（付記１０） さらに、第３と第４の逆止弁に連結されていて第２の構成要素の圧力または振動を受ける第２のエラストマ・バッグを具える、付記１に記載の電子機器。
（付記１１） 前記第１のエラストマ・バッグは前記第２のエラストマ・バッグと直列に結合されているものである、付記１０に記載の電子機器。
（付記１２） 前記第１のエラストマ・バッグは前記第２のエラストマ・バッグと並列に結合されているものである、付記１０に記載の電子機器。
（付記１３） 前記構成要素がハードディスク・ドライブである、付記１に記載の電子機器。
（付記１４） 前記構成要素がＣＤおよび／またはＤＶＤドライブである、付記１に記載の電子機器。
（付記１５） 前記構成要素がスピーカである、付記１に記載の電子機器。
（付記１６） 前記構成要素がファンである、付記１に記載の電子機器。
（付記１７） 前記構成要素がキーボードである、付記１に記載の電子機器。
（付記１８） 前記構成要素がジョグダイヤルである、付記１に記載の電子機器。
（付記１９） 前記構成要素がポインティング・デバイスである、付記１に記載の電子機器。
（付記２０） 前記構成要素がパームレストである、付記１に記載の電子機器。
（付記２１） 前記構成要素がバッテリである、付記１に記載の電子機器。
（付記２２） 前記構成要素が液晶表示装置である、付記１に記載の電子機器。
（付記２３） 前記冷媒が不凍液である、付記１に記載の電子機器。
（付記２４） 前記冷媒が燃料電池の液体燃料である、付記１に記載の電子機器。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、前述の特徴によって、電子機器において、省エネルギの冷却を実現し、省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用可能な、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータおよびＰＤＡのような電子機器を示している。
【図２】図２は、本発明の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図３】図３Ａは、図２のエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブの上面図を示している。図３Ｂは、エラストマ・バッグの正面図を示している。
【図４】図４Ａは、図２の貯留タンクの斜視図を示している。図４Ｂは、図４Ａの貯留タンクの４Ｂ−４Ｂを通る垂直平面で切った断面図である。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは公知の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図６】図６Ａおよび６Ｂは公知の別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは公知のさらに別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図９】図９は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１０】図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１１】図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１２】図１２は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１３】図１３は、分岐チューブによって並列に結合された、図２の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図８の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図９の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図１０直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素との組み合わせ（結合）を示している。
【符号の説明】
２０ 表示部筐体
２２ 表示装置
３０ 主要部筐体
３２ キーボード
２１０ 貯留タンク
２２０、２２１ 放熱部材
３００ 発熱部
３４０ 吸熱部
４１２ エラストマ・バッグ
４４２、４６２ 逆止弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の冷却に関し、特に、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のような小型電子機器における省エネルギの冷却システムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
最近のノートブック型ＰＣにおける処理の高速化に伴って、そのＣＰＵ、ハードディスク・ドライブおよびグラフィック・チップ等の発熱性の構成要素で発生する熱量が多くなっている。しかし、通常のヒート・シンク、ヒート・パイプおよび空冷ファンではそのような発熱性の構成要素を充分に冷却することができない。
【０００３】
チューブからなる閉ループ系において吸熱部から放熱部へおよび放熱部から吸熱部へと電気モータによって液体冷媒を循環させることによって、ＣＰＵを効率的に冷却するノートブック型ＰＣは知られている。
【０００４】
武田、他によって１９９５年９月１９日付けで公開された特開平７−２４３７３８号公報（Ａ）には、磁気式液体振動ポンプを用いた電子機器冷却装置が記載されている。この冷却装置は、閉ループを形成するチューブの駆動部においてコイル中を流れる励磁電流により形成される外部磁場によって球形磁性体をそのチューブに沿って振動させて、チューブ内の液体冷媒を吸熱部と放熱部の間で往復させ、それによって効率的な冷却が行われる。球形磁性体は、チューブの内径とほぼ同じ外径を有する。代替構成として、この冷却装置は、そのような駆動部を有する分岐チューブを有する閉ループのチューブを具え、閉ループのチューブにおけるその分岐部の前後に２つまたは１つの一方向弁が設けられており、その分岐チューブに沿った球形磁性体の振動によって液体冷媒が循環される。
【０００５】
通常の電子機器における強制的冷却は電気エネルギを必要とする。しかし、バッテリを用いる電子機器においては、できるだけ電気エネルギ消費を節減することが望ましい。
【０００６】
発明者は、電子機器における効率的な省エネルギの冷却に対するニーズ（必要性）を認識した。
【０００７】
本発明の目的は、電子機器において省エネルギの冷却を実現することである。本発明の別の目的は、電子機器において省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることによる冷却を実現することである。
【０００８】
【発明の概要】
発明の１つの特徴（側面）によれば、電子機器は、振動を与える構成要素を内部に有する。電子機器は、吸熱部材と、放熱部材と、その構成要素の振動を受けるエラストマ・バッグと、そのエラストマ・バッグの１つのポートに連結された第１の逆止弁と、そのエラストマ・バッグの別のポートに連結された第２の逆止弁と、その吸熱部材、その第１の逆止弁、そのエラストマ・バッグ、その第２の逆止弁およびその放熱部材を通って流れる冷媒と、を具えている。その構成要素は、記録媒体を機械的に駆動する装置、またはファンである。
【０００９】
そのエラストマ・バッグは前記構成要素に接近して配置されている。そのエラストマ・バッグおよびその第１と第２の逆止弁は、その構成要素の振動に伴ってその冷媒をポンピングするよう動作してもよい。
【００１０】
その電子機器は、さらに、その放熱部材に連結された貯留タンクを具えている。その貯留タンクは閉じた空気バッグを含んでいてもよい。
【００１１】
その電子機器は、さらに、第３と第４の逆止弁に連結されていて第２の構成要素の圧力または振動を受ける第２のエラストマ・バッグを具えていてもよい。
【００１２】
本発明によれば、電子機器において、省エネルギの冷却を実現し、省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることができる。
【００１３】
図において、同じ参照番号は同様の要素を示している。
【００１４】
【００１５】
【発明の好ましい実施形態】
図１は、本発明が適用可能な、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）およびＰＤＡ（Personal Digital Assistance）のような電子機器１０を示している。電子機器１０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）のような表示装置２２を含む表示部筐体２０と、キーボード３２、ポインティング・デバイス３４、充電バッテリ３６、スピーカ３８、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０、ジョグダイヤル４２、冷却ファン、およびプロセッサおよびハードディスク・ドライブ等を収容する主要部筐体３０とを具えている。主要部筐体３０の上面には、ポインティング・デバイス３４の左右両側に手を載せるためのパームレスト４４が設けられている。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、表示装置２２の背部に、表示部筐体２０の背面パネルから熱を放出し液体冷媒が流通する放熱部材２２０および２２１、および放熱部材２２０と２２１の間に連結されていて液体冷媒を貯留する貯留（アキュムレータ）タンク２１０を、内部に含んでいる。タンク２１０は、液体冷媒用の入口ポートと出口ポート以外から、外部に液体が流出しないようにタイト（気密、水密、機密）な構造を有する。液体冷媒は、例えば不凍液であればよい。放熱部材２２０および２２１は折り曲げられたアルミニウム製のチューブであればよい。そのチューブは表示部筐体２０の背面のパネルに接触するように配置されている。
【００１７】
図２において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、例えばＣＰＵ、ハードディスク・ドライブおよびグラフィック・チップのような電子機器１０の発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流し逆流を防止する逆止弁（チェックバルブ）４４２および４６２、および逆止弁４４２と４６２の間に連結されたエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブ４１２を、内部に含んでいる。図において、逆止弁４４２と４６２は、ＪＩＳに従ったシンボルで表されている。図２において、エラストマ・バッグ４１２は、ポインティング・デバイス３４およびパームレスト４４の背部に配置されている。ポインティング・デバイス３４は、クリックおよび指の押圧力に従って垂直方向に移動し振動する。パームレスト４４の面は手の重量を受けたときに垂直方向に少しだけ垂れ下がる。吸熱部材３４０は、例えば、折り曲げられたアルミニウム製のチューブであればよい。そのチューブは発熱部３００に接触するように配置されていることが好ましい。
【００１８】
放熱部材２２０の左下側の出口ポート（開口）は、２つの筐体２０と３０の間の境界を渡るゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４２の入口ポートに連結されている。逆止弁４４２の出口ポートは、チューブ３４２を介してエラストマ・バッグ４１２の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１２の出口ポートは、チューブ３５２を介して逆止弁４６２の入口ポートに連結されている。逆止弁４６２の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の右下側の入口ポートに連結されている。ゴム・チューブ２２２と２２４は、表示部筐体２０と主要部筐体３０の間の角度に関係なく冷媒の流路を確保するように配置されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。コンポーネント（構成要素）間を連結するチューブ３２２、３２４、３４２、３５２および３３０は、外径が約１〜約３ｍｍのプラスチック製または金属製のチューブで、例えば断面が楕円形であればよい。
【００１９】
動作を説明すると、ユーザが手をパームレスト４４に載せてポインティング・デバイス３４を操作すると、エラストマ・バッグ４１２はその操作に伴う反復的な押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１２が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６２を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで熱を放出し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１２が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部材３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４２を通ってエラストマ・バッグ４１２へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、電子機器１０の交流電源またはＤＣバッテリ３６のエネルギまたは電力を消費することなく吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環して、発熱部３００を冷却する。
【００２０】
図３Ａは、図２および後で説明する図８〜１２のエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブ４１２の上面図を示している。図３Ｂは、エラストマ・バッグ４１２の正面図を示している。エラストマ・バッグ４１２は、ゴムまたは軟性プラスチックでできており、中央部の幅が拡がった概ね楕円体形状を有する。エラストマ・バッグ４１２は、主に中央部の概ね平坦な面が圧力および振動を受け、反対側の面が支持部材または支持プレート４２１によって支持されるように、圧力源または振動源に対面するように配置される。図２において、支持プレート４２１は図を簡単化するために図示されていない。
【００２１】
図４Ａは、図２の貯留タンク２１０の斜視図を示している。図４Ｂは、図４Ａの貯留タンク２１０の４Ｂ−４Ｂを通る垂直平面で切った断面図である。貯留タンク２１０には、風船のような膨張収縮可能なゴムまたはプラスチック製の空気バッグ２１２が収容されている。空気バッグ２１２は、貯留タンク２１０の上側に設けられていて、電子機器１０の配置および角度にかかわらず、液体冷媒２１６の流通用の入口および出口ポートを塞がないようにグリッド２１４で係止されている。そのような空気バッグをタンク２１０の下側にも設けてもよい。空気バッグ２１２は、エラストマ・バッグ４１２が収縮することによってタンク２１０内に液体冷媒２１６が流入してその量が増えたときに収縮し、逆に、エラストマ・バッグ４１２が膨張することによってタンク２１０内の液体冷媒２１６が流出してその量が減ったときに膨張する。換言すれば、エラストマ・バッグ４１２は、空気バッグ２１２の弾性力と協働して収縮し膨張する。
【００２２】
図５Ａおよび５Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図５Ａおよび５Ｂの逆止弁は、軸方向に右側に突出する概ね円錐形の膜を有する。図５Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒が膜の突出する右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図５Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒が膜の突出してない逆方向に流れるのを阻止する。
【００２３】
図６Ａおよび６Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知の別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図６Ａおよび６Ｂの逆止弁は、チューブの軸に概ね垂直に配置されていて右方向にのみ開くヒンジ付きの薄板または膜を有する。図６Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその薄板が開く右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図６Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその薄板が閉じる逆方向に流れるのを阻止する。
【００２４】
図７Ａおよび７Ｂは、逆止弁４４２および４６２として用いることができる公知のさらに別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。図７Ａおよび７Ｂの逆止弁は、左右の２つのチューブの間の空間に球またはボールを閉じ込めたもので、左側のチューブ端部は平坦に切り落とされ円形の端縁を有し、右側のチューブ端部は切り欠きが施された円形状の端縁を有する。図７Ａに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその球が切り欠きのある端縁に接する右方向に一方向に流れるのを許容する。しかし、図７Ｂに示されているように、その逆止弁は、流体冷媒がその球が円形の端縁に接する逆方向に流れるのを阻止する。
【００２５】
図８は、本発明の別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００２６】
図８において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４４および４６４、および逆止弁４４４と４６４の間に連結されたエラストマ・バッグ４１４を、内部に含んでいる。図８において、エラストマ・バッグ４１４は、キーボード３２の底部のアルミニウム板およびポインティング・デバイス３４の背部に配置されている。図８において、エラストマ・バッグ４１４の支持プレート４２１（図２）は図を簡単化するために図示されていない。
【００２７】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４４の入口ポートに連結されている。逆止弁４４４の出口ポートは、チューブ３４４を介してエラストマ・バッグ４１４の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１４の出口ポートは、チューブ３６４を介して逆止弁４６４の入口ポートに連結されている。逆止弁４６４の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００２８】
動作を説明すると、ユーザがキーボード３２およびポインティング・デバイス３４を操作すると、エラストマ・バッグ４１４はその操作に伴う押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１４が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６４を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１４が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４４を通ってエラストマ・バッグ４１４へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００２９】
図９は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００３０】
図９において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４６および４６６、および逆止弁４４６と４６６の間に連結されたエラストマ・バッグ４１６を、内部に含んでいる。図９において、エラストマ・バッグ４１６は、スピーカ３８およびジョグダイヤル４２の背部に配置されている。エラストマ・バッグ４１６は、さらに、冷却ファン４６およびＣＤ／ＤＶＤドライブ４０の上に配置されている。エラストマ・バッグ４１６はハードディスク・ドライブ４８の上に配置されていてもよい。
【００３１】
冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８は、その動作時に回転軸の偏心等による振動を伴う。スピーカ３８は音声発生時に振動する。エラストマ・バッグ４１６は、冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８の振動に対して緩衝作用を有し、それによって騒音が低減され、電子機器１０内の他の構成要素への振動の伝達が低減される。また、エラストマ・バッグ４１６は、冷却ファン４６、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０およびハードディスク・ドライブ４８の発する熱も吸収できる。
【００３２】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４６の入口ポートに連結されている。逆止弁４４６の出口ポートは、チューブ３４６を介してエラストマ・バッグ４１６の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１６の出口ポートは、チューブ３６６を介して逆止弁４６６の入口ポートに連結されている。逆止弁４６６の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００３３】
動作を説明すると、スピーカ３８から音声を発生させ、ユーザがジョグダイヤル４２を操作し、ＣＤ／ＤＶＤドライブ４０が動作し、冷却ファン４６およびハードディスク・ドライブ４８が動作するとき、エラストマ・バッグ４１６はその操作および振動に伴う押圧力および振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１６が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６６を通って放熱部材２２１へと流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１６が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４６を通ってエラストマ・バッグ４１６に戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００３４】
図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０は、図２の場合と同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【００３５】
図１０において、主要部筐体３０は、キーボード３２側の操作面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０、液体冷媒を一方向にのみ流す逆止弁４４８および４６８、および逆止弁４４８と４６８の間に連結されたエラストマ・バッグ４１８を、内部に含んでいる。図１０において、バッテリ３６は、重量物であり、図３Ｂに示されたように配置されたエラストマ・バッグ４１８に沿って近接して配置されており、例えばスポンジのような緩衝部材３６２を介してエラストマ・バッグ４１８の方向に相対的に可動な形態で主要部筐体３０に支持され収容されている。
【００３６】
放熱部材２２０の出口ポートは、ゴム・チューブ２２２とチューブ３２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、チューブ３２４を介して逆止弁４４８の入口ポートに連結されている。逆止弁４４８の出口ポートは、チューブ３４８を介してエラストマ・バッグ４１８の入口ポートに連結されている。エラストマ・バッグ４１８の出口ポートは、チューブ３６８を介して逆止弁４６８の入口ポートに連結されている。逆止弁４６８の出口ポートは、チューブ３３０とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。
【００３７】
動作を説明すると、例えば電車内に持ち込まれた電子機器１０が走行中の電車の振動を受けると、バッテリ３６は主要部筐体３０に対して緩衝部材３６２の収縮の許容範囲で振動する。バッテリ３６が振動すると、エラストマ・バッグ４１８はその振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４１８が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４６８を通って放熱部材２２１へと徐々に流れそこで放熱し貯留タンク２１０に流入する。エラストマ・バッグ４１８が繰り返し膨張することによって、貯留タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、逆止弁４４８を通ってエラストマ・バッグ４１８へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、電子機器１０が走行中の電車において動作している間に、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００３８】
図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【００３９】
図１１において、表示部筐体２０は、表示装置２２の背部に、中を液体冷媒が流れる放熱部材２０および２２１、放熱部材２０および２２１に連結されていて液体冷媒を貯留する貯留タンク２１０、エラストマ・バッグ４２０、および逆止弁４５０および４７０を内部に含んでいる。エラストマ・バッグ４２０が表示装置２２の背部に近接して配置されている。表示装置２２は、重量物であり、スポンジのような緩衝部材２３を介して振動に対して表示面に垂直方向に即ちエラストマ・バッグ４２０の方向に可動な形態で表示部筐体２０に支持されている。図１１において、エラストマ・バッグ４２０の支持プレート４２１（図２）は図を簡単化するために図示されていない。
【００４０】
主要部筐体３０は、キーボード３２側の面の背部に、発熱部３００に近接して設けられた吸熱部材３４０を、内部に含んでいる。
【００４１】
放熱部材２２０の出口ポートは、チューブ３３３を介して逆止弁４５０の入口ポートに連結されている。逆止弁４５０の出口ポートは、チューブ３５０を介してエラストマ・バッグ４２０の入口ポートに連結されてい。エラストマ・バッグ４２０の出口ポートは、チューブ３６０を介して逆止弁４７０の入口ポートに連結されている。逆止弁４７０の出口ポートは、チューブ３３１とゴム・チューブ２２２を介して吸熱部材３４０の入口ポートに連結されている。吸熱部材３４０の出口ポートは、破線で示されたチューブ３２５とゴム・チューブ２２４を介して放熱部材２２１の入口ポートに連結されている。放熱部材２２１の出口ポートは貯留タンク２１０の入口ポートに連結されている。貯留タンク２１０の出口ポートは放熱部材２２０の入口ポートに連結されている。このようにして閉ループの流体回路が形成される。このようにして、液体冷媒は、電子機器１０のエネルギまたは電力を消費することなく吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００４２】
動作を説明すると、例えば電車内に持ち込まれた電子機器１０が走行中の電車の振動を受けると、表示装置２２は表示部筐体２０に対して緩衝部材２３の収縮の許容範囲で振動する。表示装置２２が振動すると、エラストマ・バッグ４２０はその振動を受けて収縮と膨張を繰り返してその中の液体冷媒をポンピングする。エラストマ・バッグ４２０が繰り返し収縮することによって、その中の液体冷媒は逆止弁４７０を通って吸熱部３４０に流入して発熱部３００の熱を吸収し、放熱部材２２１へと流れそこで放熱し貯留タンク２１０へと徐々に流入する。エラストマ・バッグ４２０が繰り返し膨張することによって、タンク２１０の中の液体冷媒は、放熱部材２２０で冷却されて逆止弁４５０を通ってエラストマ・バッグ４２０へと徐々に流れて戻って来る。このようにして、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。
【００４３】
代替構成として、吸熱部材３４０の出口ポートは、図１０の場合と同様に、一点鎖線で示されたチューブ３２４を介して逆止弁４４８の入口ポートに連結され、逆止弁４４８の出口ポートはチューブ３４８を介してエラストマ・バッグ４１８の入口ポートに連結され、エラストマ・バッグ４１８の出口ポートはチューブ３６８を介して逆止弁４６８の入口ポートに連結され、逆止弁４６８の出口ポートはチューブ３３０を介してゴム・チューブ２２４に連結されるようにしてもよい。
【００４４】
この場合、逆止弁４５０、エラストマ・バッグ４２０および逆止弁４７０の組と、逆止弁４４８、エラストマ・バッグ４１８および逆止弁４６８の組とは、直列に連結されて、液体冷媒は、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間を循環する。エラストマ・バッグ４１８およびエラストマ・バッグ４２０に適度の復元力を持たせておけば、エラストマ・バッグ４１８とエラストマ・バッグ４２０とが交互に膨張と収縮することができるので、貯留タンク２１０内の空気バッグ２１２は不要であるかまたはそのサイズが小さくてもよい。
【００４５】
図１２は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器１０の表示部筐体２０の表示面と主要部筐体３０の操作面が１８０度になるように表示部筐体２０を開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体３０の部分的に切欠を有する上面図を例示している。表示部筐体２０および主要部筐体３０は、例えばメタノールのような液体燃料が液体冷媒として用いられ、主要部筐体３０がさらに燃料電池２１８を有し、貯留タンク２１０が燃料電池２１８の液体燃料を貯蔵することを除いて、図１０と同様の構成を有する。この場合、冷媒用の貯留タンクと液体燃料用の貯蔵タンクとを別々に設ける必要がない。燃料電池２１８は、電子機器１０の動作とともに貯留タンク２１０内の液体燃料を消費し、貯留タンク２１０内の液体燃料が減少する。液体燃料は完全になくなる前に補給されることが望ましい。図１２における諸コンポーネント（構成要素）のその他の動作は図１０の場合と同様である。
【００４６】
図１３は、分岐チューブ３２４および３３０によって並列に結合された、図２の直列連結の逆止弁４４２、エラストマ・バッグ４１２および逆止弁４６２からなるポンプ要素と、図８の直列連結の逆止弁４４４、エラストマ・バッグ４１４および逆止弁４６４からなるポンプ要素と、図９の直列連結の逆止弁４４６、エラストマ・バッグ４１６および逆止弁４６６からなるポンプ要素と、図１０直列連結の逆止弁４４８、エラストマ・バッグ４１８および逆止弁４６８からなるポンプ要素との組み合わせ（結合）を示している。このような組み合わせを用いることによって、吸熱部３４０と放熱部２２０および２２１の間の液体冷媒の循環が促進される。
【００４７】
図２および図８〜１３の実施形態において逆止弁の冷媒の流通方向は逆であってもよい。この場合、液体冷媒は逆方向に流れる。
【００４８】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【００４９】
（付記１） 圧力が加わるまたは振動を与える構成要素を有する電子機器であって、
吸熱部材と、
放熱部材と、
前記構成要素の圧力または振動を受けるエラストマ・バッグと、
前記エラストマ・バッグの１つのポートに連結された第１の逆止弁と、
前記エラストマ・バッグの別のポートに連結された第２の逆止弁と、
前記吸熱部材、前記第１の逆止弁、前記エラストマ・バッグ、前記第２の逆止弁および前記放熱部材を通って流れる冷媒と、
を具える電子機器。
（付記２） 前記エラストマ・バッグは前記構成要素に近接して配置されていて、前記エラストマ・バッグおよび前記第１と第２の逆止弁は、前記構成要素の圧力および圧力の解放または振動に伴って前記冷媒をポンピングするよう動作するものである、付記１に記載の電子機器。
（付記３） 前記吸熱部材は前記電子機器の第１の筐体に収容され、前記放熱部材は第２の筐体に収容されている、付記１に記載の電子機器。
（付記４） 前記吸熱部材は発熱部に近接して配置されているものである、付記１に記載の電子機器。
（付記５） さらに、前記放熱部材に連結された、前記冷媒を貯留する貯留タンクを具える、付記１に記載の電子機器。
（付記６） 前記貯留タンクは閉じた空気バッグを含むものである、付記５に記載の電子機器。
（付記７） 前記貯留タンクは、入口ポートから流入した冷媒を貯留し出口ポートからタイトに供給するものである、付記５に記載の電子機器。
（付記８） 前記貯留タンクが燃料電池に連結されている、付記５に記載の電子機器。
（付記９） 前記吸熱部材、前記第１と第２の逆止弁および前記エラストマ・バッグを含む流路は閉ループを形成するものである、付記１に記載の電子機器。
（付記１０） さらに、第３と第４の逆止弁に連結されていて第２の構成要素の圧力または振動を受ける第２のエラストマ・バッグを具える、付記１に記載の電子機器。
（付記１１） 前記第１のエラストマ・バッグは前記第２のエラストマ・バッグと直列に結合されているものである、付記１０に記載の電子機器。
（付記１２） 前記第１のエラストマ・バッグは前記第２のエラストマ・バッグと並列に結合されているものである、付記１０に記載の電子機器。
（付記１３） 前記構成要素がハードディスク・ドライブである、付記１に記載の電子機器。
（付記１４） 前記構成要素がＣＤおよび／またはＤＶＤドライブである、付記１に記載の電子機器。
（付記１５） 前記構成要素がスピーカである、付記１に記載の電子機器。
（付記１６） 前記構成要素がファンである、付記１に記載の電子機器。
（付記１７） 前記構成要素がキーボードである、付記１に記載の電子機器。
（付記１８） 前記構成要素がジョグダイヤルである、付記１に記載の電子機器。
（付記１９） 前記構成要素がポインティング・デバイスである、付記１に記載の電子機器。
（付記２０） 前記構成要素がパームレストである、付記１に記載の電子機器。
（付記２１） 前記構成要素がバッテリである、付記１に記載の電子機器。
（付記２２） 前記構成要素が液晶表示装置である、付記１に記載の電子機器。
（付記２３） 前記冷媒が不凍液である、付記１に記載の電子機器。
（付記２４） 前記冷媒が燃料電池の液体燃料である、付記１に記載の電子機器。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、前述の特徴によって、電子機器において、省エネルギの冷却を実現し、省エネルギの駆動力で流体冷媒を循環させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用可能な、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータおよびＰＤＡのような電子機器を示している。
【図２】図２は、本発明の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図３】図３Ａは、図２のエラストマ・バッグまたはエラストマ・チューブの上面図を示している。図３Ｂは、エラストマ・バッグの正面図を示している。
【図４】図４Ａは、図２の貯留タンクの斜視図を示している。図４Ｂは、図４Ａの貯留タンクの４Ｂ−４Ｂを通る垂直平面で切った断面図である。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは公知の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図６】図６Ａおよび６Ｂは公知の別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは公知のさらに別の逆止弁の断面構造および動作を例示している。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図９】図９は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体２０と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１０】図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１１】図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１２】図１２は、本発明のさらに別の実施形態による、図１の電子機器の表示部筐体の表示面と主要部筐体の操作面を１８０度開いたときの表示部筐体と主要部筐体の部分的に切欠を有する上面図を例示している。
【図１３】図１３は、分岐チューブによって並列に結合された、図２の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図８の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図９の直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素と、図１０直列連結の逆止弁、エラストマ・バッグおよび逆止弁からなるポンプ要素との組み合わせ（結合）を示している。
【符号の説明】
２０ 表示部筐体
２２ 表示装置
３０ 主要部筐体
３２ キーボード
２１０ 貯留タンク
２２０、２２１ 放熱部材
３００ 発熱部
３４０ 吸熱部
４１２ エラストマ・バッグ
４４２、４６２ 逆止弁
Claims (5)
- 振動を与える構成要素を内部に有する電子機器であって、
吸熱部材と、
放熱部材と、
前記構成要素の振動を受けるエラストマ・バッグと、
前記エラストマ・バッグの１つのポートに連結された第１の逆止弁と、
前記エラストマ・バッグの別のポートに連結された第２の逆止弁と、
前記吸熱部材、前記第１の逆止弁、前記エラストマ・バッグ、前記第２の逆止弁および前記放熱部材を通って流れる冷媒と、
を具え、
前記構成要素が、記録媒体を機械的に駆動する装置、またはファンであることを特徴とする電子機器。 - 前記エラストマ・バッグは前記構成要素に接近して配置されていて、前記エラストマ・バッグおよび前記第１と第２の逆止弁は、前記構成要素の振動に伴って前記冷媒をポンピングするよう動作するものである、請求項１に記載の電子機器。
- さらに、前記放熱部材に連結された、前記冷媒を貯留する貯留タンクを具える、請求項１に記載の電子機器。
- 前記貯留タンクは閉じた空気バッグを含むものである、請求項３に記載の電子機器。
- さらに、第３と第４の逆止弁に連結されていて別の構成要素の圧力または振動を受ける別のエラストマ・バッグを具える、請求項１に記載の電子機器。
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