JP4234265B2

JP4234265B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4234265B2
Application number: JP17127499A
Authority: JP
Inventors: 博中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2019-06-17
Also published as: JP2001007544A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば携帯型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、この種の電子機器の分野においては、文字、音声、画像等の多様な情報を処理する電子部品、例えばＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の処理速度の高速化や、多機能化の促進が進められている。このような電子機器は、そのＭＰＵが高集積化や高性能化に伴って消費電力が増大され、その消費電力の増大により、その発熱量が増加され、これに伴って、その電源系を含む機器全体の動作中の発熱量が増加される。
【０００３】
一方、このような電子機器にあっては、携帯に適するように小形・薄形化が要請されている。
【０００４】
そこで、上記電子機器は、その機器筐体をマグネシュウム合金を用いて略箱状に形成して、堅牢で、しかも、携帯に最適なように、小形・軽量化の促進が図られている。このような機器筐体には、その周壁部に電源スイッチ等の操作子や空気給排気口等が配設される。
【０００５】
そして、このように小形・薄形化の促進された機器筐体の内部には、印刷配線基板のＭＰＵ等の電子部品を熱制御する冷却装置が組付けられ、この冷却装置を用いて機器筐体内の電子部品を熱制御することにより、該電子部品を含む内部機器の性能が所望の精度に保たれる。
【０００６】
しかしながら、上記マグネシュウム合金製の機器筐体を用いた電子機器にあっては、その材質上、機器筐体内の温度上昇と共に、その空気給排気口より排気される空気の温度上昇により、機器筐体の周壁部に配設した操作子自体の温度が高温となるために、その操作感が劣るという問題を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の電子機器では、機器筐体の周壁部に配設した操作子が高温となるために、操作感が劣るという問題を有する。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、携帯に好適するまでの小形・軽量化を実現したうえで、取扱い操作感の向上を図り得るようにした電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、発熱体が収容配置されたものであって、金属材料で略箱状に形成された機器筐体と、この機器筐体の上面に設けられたキーボードと、このキーボードの側部に対向する前記機器筐体の側壁の一部を構成したものであって、外部操作自在な操作子、空気吸気口及び空気排気口の設けられた樹脂壁部と、前記機器筐体内に設けられており、前記樹脂壁部の空気吸気口から外部空気を取り込み、前記機器筐体内の空気を前記樹脂壁部の空気排気口に排出する冷却ファンユニットとを備えて電子機器を構成した。
【００１０】
上記構成によれば、樹脂壁部が機器筐体に比して比熱が小さいことにより、機器筐体の堅牢で、携帯に最適なまでの小形・軽量化の促進を図ったうえで、機器筐体との熱的絶縁が保たれて温度上昇の防止が図れる。従って、冷却能力の向上を図ることなく、樹脂壁部に配設した操作子の温度上昇の防止が図れて、その取扱い操作感の向上が図れるため、容易に小形・軽量化の促進を図ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電子機器を示すもので、機器筐体１０は、例えばマグネシュウム合金等の金属材料製のケース１０１及びカバー１０２で略箱状に形成され、そのカバー１０２上には、キーボード１１がキー操作自在に組付けられる。そして、この機器筐体１０には、そのキーボード１１に対応して液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１３がヒンジ機構１４を介して矢印方向に開閉自在に組付けられる。
【００１６】
また、上記機器筐体１０には、図２に示すように印刷配線基板２０が収容配置され、この印刷配線基板２０には、上記キーボード１１及び液晶ディスプレイ１３が電気的に接続され、そのキーボード１１のキー操作に連動して印刷配線基板２０が駆動され、そのキー操作に応じた所望の情報が液晶ディスプレイ１３に表示される。
【００１７】
上記印刷配線基板２０の一方面には、複数の電子部品、例えばＭＰＵ等の電子部品２１が搭載される。そして、この印刷配線基板２０の電子部品２１は、冷却装置を構成するヒートシンクと称する放熱部材２２の受熱部２２１が図示しないクールシートと称する熱伝導部材を介して熱的に結合されて取付けられる。
【００１８】
放熱部材２２には、図３に示すように上記受熱部２２１の一端にファン取付部２２２が一体的に形成され、このファン取付部２２２と上記受熱部の中間部には、例えば外部送風用の複数の通風窓２２３が所定の間隔に形成される。
【００１９】
また、放熱部材２２には、その受熱部２２１に熱移送路を構成するヒートパイプ２５の端部がかしめ等により取付けられる。ここで、ヒートパイプ２５は、受熱部２２１に伝達された熱を上記機器筐体の図示しない空隙まで移送して放熱し、受熱部２２１を冷却する。
【００２０】
上記放熱部材２２のファン取付部２２２には、開口が設けられ、この開口に対応して、冷却ファンユニットを構成するファンケーシング２３が螺子等を用いて取付けられる。ファンケーシング２３は、例えば有底筒状に形成され、平板状の複数の羽根が回転軸に放射状に配設されたいわゆるターボファン構造の両面吸気型の送風ファン２４が収容される。そして、このファンケーシング２３には、送風ファン２４の回転軸が回転自在に取付けられると共に、該回転軸の周囲部に吸気口２３１が上記ファン取付部２２２の開口に対向して設けられる。
【００２１】
また、ファンケーシング２３には、送風口２３２（図２参照）が送風ファン２４の回転軸に対して略直交する方向であって、上記放熱部材２２の受熱部２２１に対応して形成される。これにより、送風ファン２４が駆動されると、空気は、送風ファン２４の両面に対応するファンケーシング２３の開放側及び吸気口２３１から吸気され、ファンケーシング２３の送風口２３２から送風される。この送風された空気は、放熱部材２２の受熱部２２１に送風すると共に、その通風窓２３１を通して機器筐体１０内に送風される。
【００２２】
また、上記放熱部材２２には、ファン取付部２２２に機器筐体１０のケース１０１に対向して位置決め用の複数の突起部２２４が所定の間隔に形成され（図３参照）、これら突起部２２４は、ケース１０１の内壁に載置されて放熱部材２２を所定の位置に位置決めする。この状態で、放熱部材は、ケース１０１上に螺子等を用いて取付けられる。これにより、放熱部材２２のファン取付部２２２に組付けられたファンケーシング２３は、その送風ファン２４が機器筐体２０のケース１０１に当接したりするのが効果的に防止され、機器筐体１０の薄形化の促進が図れる。
【００２３】
ここで、冷却ファンユニットは、送風ファン２４が回転駆動されると、ファンケーシング２３の吸気口２３１及びその開放側よりファン取付部２２２の開口を通して空気を吸気して、その排気口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に向けて送風する。これにより、放熱部材２２の受熱部２２１は、ファンケーシング２３の排気口２３２から送風される空気により冷却され、印刷配線基板２０の電子部品２１を効率的の冷却する。
【００２４】
同時に、このファンケーシング２３の排気口２３２から送風された空気は、放熱部材２２の通風窓２２３から機器筐体１０内に送風され、機器筐体１０内の他の発熱部の冷却に供される。これにより、機器筐体１０内は、その温度上昇が阻止される。
【００２５】
なお、上記説明では、底面に吸気口２３１を形成した有底筒状のファンケーシング２３を用いて、放熱部材２２のファン取付部２２２に開口を形成して、ファンケーシング２３の上下両端から空気を吸気するように構成したが、これに限ることなく、箱状のファンケーシングを用いて、このファンケーシングの回転軸の両端を挟んだ上下に吸気口を形成するように構成してもよい。
【００２６】
また、上記機器筐体１０には、図４に示すようにその一方の側壁に操作子配置部として比熱の小さな樹脂材料で成形される樹脂壁部３０が金属材料製のケース１０１及びカバー１０２に対して組付け配置される。この樹脂壁部３０は、ケース１０１及びカバー１０２とにより、例えば所望の弾性を有して挟装されて組付けられ、これらケース１０１及びカバー１０２の分解により、その挟装が解除されて分離される。そして、この樹脂壁部３０は、その比熱が機器筐体１０に比して小さいことで、その周囲温度の上昇に伴う温度上昇が機器筐体１０に比して少ない。
【００２７】
そして、上記樹脂壁部３０には、上記空気吸気口１０３、空気排出口１０４、電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６が並設される。空気吸気口１０３は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４の駆動により機器筐体１０外の空気を機器筐体１０内に吸気する。そして、空気排出口１０４は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４の駆動により、そのファンケーシング２３の排気口２３２から機器筐体１０内に排気された排気空気を機器筐体１０外に排気する。
【００２８】
また、上記電源スイッチ１０５は、上記印刷配線基板２０に電子部品２１に接続され、その切換操作により、選択的に電源のオンオフを実現する。そして、スイッチロック操作子１０６は、その切換操作により、電源スイッチ１０５を操作位置においてロック及びロック解除を実行する。
【００２９】
なお、図４中１０７は、ケンシントンロック孔と称する図示しない盗難防止機構が装着される取付孔で、この取付孔１０７は、上記盗難防止機構の非装着状態で、機器筐体１０内への空気出入口として供されて、冷却効率の向上に寄与する。
【００３０】
また、図４中１０８は、例えばＰＣＭＣＩＡ規格によるＰＣカード等の拡張カードスロットである。
【００３１】
さらに、上記機器筐体１０のケース１０１には、複数の空気排気孔１０９（図２参照）が形成される。この複数の空気排気孔１０９は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４から送風されて機器筐体１０内を循環した空気が機器筐体１０外に排出される。
【００３２】
上記構成により、電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、比熱の小さな樹脂材料で形成されている樹脂壁部３０に配設していることにより、金属材料製の機器筐体１０のケース１０１及びカバー１０２から熱的に略絶縁状態に組付けられる。そして、電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、空気吸気口１０３及び加熱した空気が排気される空気排気口１０４に対しても同様に比熱が小さい関係を有することで、相互間が熱的に略絶縁状態となっている。この結果、これら電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、コンピュータ本体の駆動時においても、その操作時の体感温度が効果的に低下された状態が保たれて、その操作時に、良好な操作感を得ることが可能となる。
【００３３】
上記構成において、印刷配線基板２０の電子部品２１が駆動されて発熱すると、その電子部品２１の熱量が放熱部材２２の受熱部２２１に伝達され、この受熱部２２１の温度が上昇する。
【００３４】
ここで、この温度上昇を、図示しない温度センサが検出し、これに応動して図示しない制御部が、冷却ファンユニットの送風ファン２４を駆動制御する。すると、送風ファン２４は、その駆動に連動して、機器筐体１０の空気吸気口１０３から機器筐体１０の外部空気を強制吸気し、ファンケーシング２３の吸気口２３１及び開放側を通して放熱部材２２のファン取付部２２２の開口から空気を取入れる。このファンケーシング２３内に吸気された空気は、その送風口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に送風して受熱部２２１を冷却し、印刷配線基板２０の電子部品２１を冷却する。
【００３５】
同時に、ファンケーシング２３の送風口２３２から送風された空気は、放熱部材２２の通風窓２２３から機器筐体１０内に送風され、該機器筐体１０内の印刷配線基板２０を含む内部機器を冷却する。そして、このファンケーシング２３の送風口２３２から送風された空気は、機器筐体１０の空気排気口２０４から機器筐体１０外に排出される。
【００３６】
ここで、上記樹脂壁部３０は、上述したように機器筐体１０のケース１０１及びカバー１０２に対して熱的に略絶縁状態に保たれ、該ケース１０１及びカバー１０２の温度上昇より低い温度に保たれ、その電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６の温度上昇を阻止する。
【００３７】
また、樹脂壁部３０は、その空気吸気口１０３及び空気排気口１０４の温度上昇を機器筐体１０のケース１０１及びカバー１０２の温度より押えられると共に、その空気排気口１０４から排気される空気による温度上昇が押えられる。これにより、上記電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、空気排気口１０４から排気される空気による温度上昇が最小限に押えられる。
【００３８】
この結果、樹脂壁部３０の電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、機器筐体１０の内部機器の駆動にともなう温度上昇が起こった場合においても、その温度上昇が阻止されて、使用者による操作時の操作感の低下が防止される。
【００３９】
このように、上記電子機器は、電子部品２１の搭載された印刷配線基板２０が収容配置される機器筐体１０を金属材料で形成して、この機器筐体１０に樹脂材料製の樹脂壁部３０を設けて、この樹脂壁部３０に電源スイッチ１０５、スイッチロック操作子１０６、空気吸気口１０３及び空気排気口１０４を配設するように構成した。
【００４０】
これによれば、樹脂壁部３０が機器筐体１０に比して比熱が小さいことにより、機器筐体１０を堅牢で、携帯に最適なまでの小形・軽量化の促進を図ったうえで、機器筐体１０に対して熱的に略絶縁状態が保たれて、その温度上昇の防止が図れる。この結果、冷却装置の冷却能力の向上を図ることなく、樹脂壁部３０に配設した操作子の温度上昇の防止が図れて、その取扱い操作感の向上が図れるため、容易に小形・軽量化の促進を図ることが可能となる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、機器筐体１０を分離結合自在なケース１０１及びカバー１０２を用いて構成した筐体構造に適用した場合で説明したが、これに限ることなく、各種の筐体構造のものにおいても適用可能で、略同様の効果が期待される。
【００４２】
また、上記実施の形態では、樹脂壁部３０に電源スイッチ１０５、スイッチロック操作子１０６、空気吸気口１０３及び空気排気口１０４を並設するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他の各種スイッチを含む操作子を配設するように構成することも可能で、いずれの場合においても略同様の効果が期待される。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では、機器筐体１０内に収容配置する発熱体として印刷配線基板２０に搭載した電子部品２１の発熱による温度上昇に関して説明したが、これに限ることなく、各種内部機器の発熱による温度上昇においても同様である。
【００４４】
また、上記実施の形態では、機器筐体１０の周壁に樹脂壁部３０を一個所してこの樹脂壁部３０に電源スイッチ１０５等を配設するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、樹脂材料製の樹脂壁部３０を機器筐体１０の周壁に複数箇所配設して、それぞれの樹脂壁部３０に操作子等を選択的に配設するように構成してもよい。
【００４５】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、携帯に好適するまでの小形・軽量化を実現したうえで、取扱い操作感の向上を図り得るようにした電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器の外観を示した斜視図である。
【図２】図１の機器筐体内に収容配置される冷却装置の要部を取り出して示した分解斜視図である。
【図３】図２の冷却ファンユニットを取り出して示した斜視図である。
【図４】図１の要部を取り出して示した側面図である。
【符号の説明】
１０ … 機器筐体。
１０１ … ケース。
１０２ … カバー。
１０３ … 空気吸気口。
１０４ … 空気排気口。
１０５ … 電源スイッチ。
１０６ … スイッチロック操作子。
１０７ … 取付孔。
１０８ … 拡張カードスロット。
１０９ … 空気排気孔。
１１ … キーボード。
１３ … 液晶ディスプレイ。
１４ … ヒンジ機構。
２０ … 印刷配線基板。
２１ … 電子部品。
２２ … 放熱部材。
２２１ … 受熱部。
２２２ … ファン取付部。
２２３ … 通風窓。
２２４ … 突起部。
２３ … ファンケーシング。
２３１ … 吸気口。
２３２ … 送風口。
２４ … 送風ファン。
２５ … ヒートパイプ。
３０ … 樹脂壁部。

Claims

発熱体が収容配置されたものであって、金属材料で略箱状に形成された機器筐体と、
この機器筐体の上面に設けられたキーボードと、
このキーボードの側部に対向する前記機器筐体の側壁の一部を構成したものであって、外部操作自在な操作子、空気吸気口及び空気排気口の設けられた樹脂壁部と、
前記機器筐体内に設けられており、前記樹脂壁部の空気吸気口から外部空気を取り込み、前記機器筐体内の空気を前記樹脂壁部の空気排気口に排出する冷却ファンユニットと
を具備したことを特徴とする電子機器。
前記機器筐体は、着脱自在なケースとカバーで略箱状に形成されており、前記キーボードが前記カバーに設けられ、前記樹脂壁部が前記ケースと前記カバーとで挟装されて設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記機器筐体は、マグネシュウム合金製であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器。