JP6214067B1 - 電子機器及び冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却装置と携帯用情報機器の接続を解除した場合に外部に高温部が露出することを防止可能な電子機器及び冷却装置を提供する。【解決手段】電子機器１０は、内部に発熱体４３を有する携帯用情報機器１２と、携帯用情報機器１２と着脱可能に接続されて発熱体４３の熱を吸収する冷却装置１１とを備え、冷却装置１１は、該冷却装置１１に対する携帯用情報機器１２の接続を解除するドッキング解除操作、例えばエジェクトボタン３７のオン操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は受熱側ヒートシンク３２が所定温度以下となるまで循環ポンプ４６を駆動した後、循環ポンプ４６を停止するヒートシンク冷却運転を実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、携帯用情報機器と該携帯用情報機器を冷却する冷却装置とを備える電子機器及び冷却装置に関する。

可搬性を考慮して軽量コンパクトに構成された携帯用情報機器にあっては、その機能も制限されている場合が多い。例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）においてもその機能を制限することで軽量化を図るようにしているのが一般的である。このため、ノート型ＰＣに搭載され、その内部の発熱体であるＣＰＵ等からの発熱を冷却する冷却機能の大型化や能力向上には限界がある。そこで、ノート型ＰＣに着脱可能に連結されることでその冷却機能を補助する冷却装置が提供されている。

例えば特許文献１には、ノート型ＰＣが載置されて接続されることでノート型ＰＣの底面に露出したヒートシンクに対して熱的に接続されるヒートシンクを有し、ノート型ＰＣの冷却機能を補強できる冷却装置が提案されている。

特開２００２−１８２７９５号公報

ところで、上記のような冷却装置では、ノート型ＰＣが取り外された直後はヒートシンクが高温状態のままで外部に露出した状態となる。このため、各種の製品安全規格等の観点から、装着解除時に冷却装置のヒートシンク温度を低下させておくことが好ましい。また、冷却装置や携帯用情報機器の仕様によっては、携帯用情報機器側のヒートシンク温度を低下させておく必要があることもある。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、冷却装置と携帯用情報機器の接続を解除した場合に外部に高温部が露出することを防止可能な電子機器及び冷却装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電子機器は、内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクを備え、前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行することを特徴とする。

また、本発明に係る冷却装置は、内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行することを特徴とする。

このような構成によれば、冷却装置から携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作を実行した際にヒートシンク冷却運転が実行される。これにより、携帯用情報機器の冷却装置への接続を解除した場合に受熱側ヒートシンクが冷却されてその温度が低下するため、高温の受熱側ヒートシンクが外部に露出することが防止される。

前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動される構成であってもよい。そうすると、受熱側ヒートシンクをより迅速に冷却することができる。

前記冷却装置は、前記ラジエータに対して送風する送風ファンを備え、前記ヒートシンク冷却運転では、前記ドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記送風ファンを駆動した後、該送風ファンを停止する構成であってもよい。そうすると、受熱側ヒートシンクをより一層迅速に冷却することができる。

前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記送風ファンが駆動される構成であってもよい。

前記冷却装置は、前記携帯用情報機器の底面が載置される載置面と、該載置面に前記携帯用情報機器が載置された場合に、前記受熱側ヒートシンクを前記携帯用情報機器の底面に設けられた前記放熱側ヒートシンクに向かって上昇させて当接させる一方、前記ドッキング解除操作が行われた場合に前記受熱側ヒートシンクを下降させる昇降機構とを備える構成であってもよい。そうすると、ドッキング解除操作が行われた場合に受熱側ヒートシンクが載置面上から下降する。このため、ヒートシンク冷却運転による受熱側ヒートシンクの冷却と相まって、高温の受熱側ヒートシンクが載置面上に露出した状態となることを一層確実に防止できる。

前記冷却装置は、前記載置面に前記受熱側ヒートシンクを開閉可能に覆うシャッター部材を備え、該シャッター部材は、前記昇降機構によって前記受熱側ヒートシンクが上昇する前に開動作する一方、前記昇降機構によって前記受熱側ヒートシンクが下降した後に閉動作する構成であってもよい。そうすると、携帯用情報機器が取り外された載置面上で受熱側ヒートシンクがシャッター部材によって閉じられる。このため、ヒートシンク冷却運転による受熱側ヒートシンクの冷却や昇降機構による受熱側ヒートシンクの下降動作と相まって、高温の受熱側ヒートシンクが載置面上に露出した状態となることを一層確実に防止できる。

前記ドッキング解除操作は、前記冷却装置に設けられた操作ボタンの操作又は前記携帯用情報機器での入力操作であってもよい。

本発明に係る電子機器は、内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクと、該放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる配管接続口とを備え、前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行することを特徴とする。

また、本発明に係る冷却装置は、内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる前記携帯用情報機器の配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行することを特徴とする。

このような構成によれば、冷却装置から携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作を実行した際にヒートシンク冷却運転が実行される。これにより、携帯用情報機器の冷却装置への接続を解除した場合に携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクが冷却されてその温度が低下する。このため、高温の放熱側ヒートシンクが外部に露出することや、放熱側ヒートシンクによって携帯用情報機器の底面が高温に維持されることが防止される。

前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動される構成であってもよい。そうすると、放熱側ヒートシンクをより迅速に冷却することができる。

本発明によれば、携帯用情報機器の冷却装置への接続を解除した場合にヒートシンクが冷却されてその温度が低下するため、高温のヒートシンクが外部に露出することが防止される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器の構成図である。 図２は、図１に示す冷却装置と携帯用情報機器とを接続した状態での一部断面側面図である。 図３は、図１に示す携帯用情報機器の底面の構成を模式的に示す底面図である。 図４は、冷却装置と携帯用情報機器との接続前の内部構造を示す側面図である。 図５は、冷却装置と携帯用情報機器との接続後の内部構造を示す側面図である。 図６は、ヒートシンク冷却運転の制御フローを示すフローチャートである。 図７は、変形例に係るヒートシンク冷却運転の制御フローを示すフローチャートである。 図８は、第２の実施形態に係る電子機器での冷却装置と携帯用情報機器との接続前の内部構造を示す側面図である。

以下、本発明に係る電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器１０の構成図であり、冷却装置１１と携帯用情報機器１２とを分離させた状態での分解斜視図である。図２は、図１に示す冷却装置１１と携帯用情報機器１２とを接続した状態での一部断面側面図である。また、図３は、図１に示す携帯用情報機器１２の底面１６ａの構成を模式的に示す底面図である。

本実施形態に係る電子機器１０は、ノート型ＰＣである携帯用情報機器１２を拡張装置である冷却装置１１に搭載して接続することで、携帯用情報機器１２の冷却機能を補強すると共に、処理機能、電源機能及び周辺機器やネットワークに対する接続機能を拡張・補強するものである。携帯用情報機器１２はノート型ＰＣ以外であってもよく、例えば物理的なキーボードを持たないタブレット型のパーソナルコンピュータ（タブレット型ＰＣ）やスマートフォン等であってもよい。

先ず、電子機器１０の全体的な構成を説明する。

図１に示すように、携帯用情報機器１２は、本体筐体１６に対してディスプレイ筐体１８を開閉可能に連結したクラムシェル型である。本体筐体１６の上面にはキーボード２０が設けられ、ディスプレイ筐体１８の前面にはディスプレイ２２が設けられている。

図２及び図３に示すように、本体筐体１６の底面１６ａには、冷却装置１１の拡張側コネクタ２４と電気的に接続される機器側コネクタ２５と、底面１６ａに形成された開口部２６を開閉可能に覆う機器側シャッター部材２７とが設けられている。機器側シャッター部材２７は、例えば両開き構造となっている。開口部２６の内部には、機器側シャッター部材２７によって開閉可能に覆われた放熱側ヒートシンク２９が配置されている。さらに本体筐体１６の底面１６ａには、図２に示すように冷却装置１１側から突出する係合レバー３０と係合可能な係合穴３１が設けられている。

機器側コネクタ２５は、携帯用情報機器１２の本体筐体１６の内部に収容された図示しない基板に接続されている。放熱側ヒートシンク２９は、冷却装置１１側の受熱側ヒートシンク３２に当接することで携帯用情報機器１２の冷却機能を拡張するものである。放熱側ヒートシンク２９と受熱側ヒートシンク３２とが熱的に接続されることで、携帯用情報機器１２内で発生した熱を冷却装置１１に伝達して外部に放熱することができる。機器側シャッター部材２７は、高温になる放熱側ヒートシンク２９が携帯用情報機器１２の底面１６ａに常時露出することを防止するものである。

図１及び図２に示すように、冷却装置１１は、携帯用情報機器１２の本体筐体１６を載置させた状態で用いられるものである。冷却装置１１は、合成樹脂材や金属材によって成形した装置筐体３３にＰＣ搭載部３４及び操作部３６を設けて構成されている。

ＰＣ搭載部３４は、携帯用情報機器１２を載置することのできる大きさの上面を有した箱体である。ＰＣ搭載部３４は、前側から後側に向かうに従って漸次高さ寸法が大きくなるように傾斜し、携帯用情報機器１２の底面１６ａが着地する載置面３４ａと、載置面３４ａの後側で一段低く形成された逃げ面３４ｂとを備える。逃げ面３４ｂは、携帯用情報機器１２の後方下面から図示しないバッテリ等が突出している場合に、該バッテリ等を避けるための低部である。

操作部３６は、ＰＣ搭載部３４よりも大きな高さ寸法を有した直方体状部分である。操作部３６は、ＰＣ搭載部３４の一側方において後方側となる部位（逃げ面３４ｂの側部）に設けてある。操作部３６は、エジェクトボタン３７と、図示しないキー挿入孔とを有する。エジェクトボタン３７は、冷却装置１１に搭載・接続された携帯用情報機器１２を取り外す際に操作する操作ボタンである。キー挿入孔は、携帯用情報機器１２用のワイヤ式ロックキー（図示せず）を装着するための開口である。ロックキーをキー挿入孔に挿入してロック操作することにより、エジェクトボタン３７に対する入力操作が無効となる。これにより、携帯用情報機器１２の冷却装置１１からの取り外しが防止され、携帯用情報機器１２の盗難防止が図られる。

載置面３４ａ上には、拡張側コネクタ２４と、載置面３４ａに形成された開口部３８を開閉可能に覆う装置側シャッター部材４０とが設けられている。開口部３８の内部には受熱側ヒートシンク３２が配置され、装置側シャッター部材４０によって開閉可能に覆われている。

拡張側コネクタ２４は、ＰＣ搭載部３４の内部に収容された図示しない基板等に接続されており、載置面３４ａ上に突出している。拡張側コネクタ２４は、冷却装置１１に設けた各種拡張機能の接続端子を構成し、携帯用情報機器１２の底面１６ａに設けた機器側コネクタ２５に接続されるものである。拡張側コネクタ２４に機器側コネクタ２５を接続することにより、冷却装置１１と携帯用情報機器１２が電気的に接続され、冷却装置１１に設けた各種拡張機能を携帯用情報機器１２から使用することが可能となる。

拡張側コネクタ２４の左右側部からは係合レバー３０がそれぞれ突出し、その上部が載置面３４ａ上に露出している。それぞれの係合レバー３０の前側及び左右側の三方を囲むように平面視コの字状のガイドポスト４１が突出形成されている。ガイドポスト４１は、冷却装置１１に携帯用情報機器１２が接続される際、係合レバー３０と共に携帯用情報機器１２側の係合穴３１に挿入されることにより、装置筐体３３に対して携帯用情報機器１２を位置決めする位置決めピンとして機能する。さらに載置面３４ａ上で各ガイドポスト４１の側方には、エジェクト部材４２がそれぞれ設けられている。エジェクト部材４２は、冷却装置１１から携帯用情報機器１２を取り外す際、係合レバー３０の係合穴３１への係合状態が解除された後に上昇し、携帯用情報機器１２の底面１６ａを押し上げるものである。

次に、電子機器１０の冷却構造について具体的に説明する。

図４は、冷却装置１１と携帯用情報機器１２との接続前の内部構造を示す側面図であり、図５は、冷却装置１１と携帯用情報機器１２との接続後の内部構造を示す側面図である。

図４に示すように、携帯用情報機器１２は、その底面１６ａに機器側シャッター部材２７で開閉可能に設けられた放熱側ヒートシンク２９を有する。放熱側ヒートシンク２９は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料によって形成された矩形板状部材である。放熱側ヒートシンク２９は、本体筐体１６内に設けられたＣＰＵやＧＰＵ等の電子部品である発熱体４３と熱的に接続されている。これにより、発熱体４３で発生した熱が放熱側ヒートシンク２９に効率よく伝達される。

図１及び図４に示すように、冷却装置１１は、受熱側ヒートシンク３２と、ラジエータ４４と、循環ポンプ４６とを配管４７で環状に接続して冷却水を循環させる水冷ユニット４８を備える。

受熱側ヒートシンク３２は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料によって形成された矩形板状部材である。受熱側ヒートシンク３２は、入口用の配管４７と出口用の配管４７が接続され、内部の図示しないフィンが配設された冷却水流通空間に冷却水が流通する。この冷却水流通空間は、受熱側ヒートシンク３２の上面を形成する薄い蓋体の内側に形成されている。フィンは、その端面が蓋体の内面に当接した状態で冷却水流通空間内に所定間隔を介して複数並列されている。このように、受熱側ヒートシンク３２は、冷却水流通空間内のフィンの周囲に冷却水が流通することで、フィンと冷却水との間で熱交換を行う水冷ジャケット構造とされている。

水冷ユニット４８では、ラジエータ４４で送風ファン４９による送風も受けて放熱した冷却水が循環ポンプ４６を介して受熱側ヒートシンク３２に導入される。受熱側ヒートシンク３２で放熱側ヒートシンク２９側からの熱を回収した冷却水は、再びラジエータ４４に導入される。これにより、受熱側ヒートシンク３２は高い冷却効率で放熱側ヒートシンク２９を冷却することができる。

図４に示すように、冷却装置１１は、シャッター駆動機構５０と、昇降機構５２と、着脱機構５４と、制御部５６とを装置筐体３３内に備える。

シャッター駆動機構５０は、機器側シャッター部材２７及び装置側シャッター部材４０を開閉駆動する機構部である（図４及び図５参照）。シャッター駆動機構５０は、図示しない電動モータやこの電動モータによって装置側シャッター部材４０や後述するシャッター開閉部材５８を動作させるラックギアやリンク部材等を有する。シャッター駆動機構５０は、制御部５６の制御下に装置側シャッター部材４０をスライド移動させて開閉する。さらにシャッター駆動機構５０は、冷却装置１１に接続された携帯用情報機器１２の底面１６ａの孔部１６ｂを挿通したシャッター開閉部材５８を回転駆動し、機器側シャッター部材２７も開閉させる。

昇降機構５２は、受熱側ヒートシンク３２を昇降駆動する機構部である（図４及び図５参照）。昇降機構５２は、図示しない電動モータやこの電動モータによって受熱側ヒートシンク３２を昇降させるガイド部材等を有する。昇降機構５２は、制御部５６の制御下に受熱側ヒートシンク３２を昇降させる。昇降機構５２によって昇降する水冷ジャケット構造の受熱側ヒートシンク３２とラジエータ４４及び循環ポンプ４６との間の配管４７は柔軟性を持ったホース状部材で構成されている。これにより、昇降機構５２によって受熱側ヒートシンク３２が昇降動作した際に水漏れ等の不具合を生じることを防止できる。

着脱機構５４は、冷却装置１１に搭載・接続された携帯用情報機器１２を取り外す際に係合レバー３０及びエジェクト部材４２を駆動する機構部である。着脱機構５４は、図示しない電動モータやこの電動モータによって係合レバー３０やエジェクト部材４２を動作させるラックギアやリンク部材等を有する。着脱機構５４は、制御部５６の制御下に係合レバー３０を図示しない弾性体の付勢力に抗して移動させ、係合レバー３０の係合穴３１に対する係合状態を解除する。また着脱機構５４は、制御部５６の制御下にエジェクト部材４２を上昇させて、携帯用情報機器１２の底面１６ａを押し上げて携帯用情報機器１２をポップアップさせる。

制御部５６は、冷却装置１１の全体的な制御を行うと共に、水冷ユニット４８、シャッター駆動機構５０、昇降機構５２及び着脱機構５４を駆動制御する。制御部５６は、例えば図示しないタイマを内蔵しており、エジェクトボタン３７の操作からの経過時間を監視し、後述する水冷ユニット４８によるヒートシンク冷却運転を実行制御する。詳細は後述するが、制御部５６は、受熱側ヒートシンク３２の表面又は内部に設けた温度センサ６０からの測定値に基づき、このヒートシンク冷却運転を実行制御する構成であってもよい。さらに制御部５６は、例えば載置面３４ａ上に上下動可能に突出した着脱センサ６２のオンオフ信号を受信して、シャッター駆動機構５０、昇降機構５２及び着脱機構５４等を駆動制御する。

なお、制御部は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

次に、電子機器１０の冷却構造の動作について説明する。

先ず、図４に示すように冷却装置１１に携帯用情報機器１２が装着されていない状態では、機器側シャッター部材２７によって放熱側ヒートシンク２９が閉じられ、装置側シャッター部材４０によって受熱側ヒートシンク３２が閉じられた状態にある。このためユーザが誤って放熱側ヒートシンク２９や受熱側ヒートシンク３２に接触することがない。

次に、この状態から冷却装置１１に携帯用情報機器１２を装着する際には、図５に示すように各係合レバー３０（及び各ガイドポスト４１）を携帯用情報機器１２の係合穴３１に挿入させつつ、拡張側コネクタ２４と機器側コネクタ２５を接続する。これにより、拡張側コネクタ２４と機器側コネクタ２５とが電気的に接続され、さらに係合レバー３０が係合穴３１に係合することによって冷却装置１１からの携帯用情報機器１２の離脱が阻止された状態となる。

この装着動作時、載置面３４ａ上に載置される携帯用情報機器１２の底面１６ａによって着脱センサ６２がオンされ、制御部５６によって当該冷却装置１１の電源がオンされる。冷却装置１１の電源がオンされると、先ずシャッター駆動機構５０が動作して機器側シャッター部材２７と装置側シャッター部材４０が開かれる。次に、昇降機構５２が動作し、受熱側ヒートシンク３２が上昇して放熱側ヒートシンク２９に圧接され、両者が密着する。

そこで、制御部５６は、循環ポンプ４６及び送風ファン４９を通常冷却運転時の所定の回転数で駆動制御する。これにより携帯用情報機器１２の発熱体４３で発生した熱は、放熱側ヒートシンク２９から受熱側ヒートシンク３２を経由し、ラジエータ４４から外部に放熱される。

次に、装着状態にある携帯用情報機器１２を冷却装置１１から取り外す際には、エジェクトボタン３７を操作することでドッキング解除操作を行う。このドッキング解除操作は、携帯用情報機器１２のキーボード２０や図示しないマウス等の入力手段によるソフトウェア上での入力操作によって行われてもよい。

ドッキング解除操作が行われると、制御部５６は、着脱機構５４を動作させて係合レバー３０を係合穴３１から離脱させると共に、エジェクト部材４２を押し上げて携帯用情報機器１２を載置面３４ａ上でポップアップさせる。これにより、携帯用情報機器１２と冷却装置１１との装着状態が解除される。

そこで、携帯用情報機器１２を載置面３４ａ上から持ち上げて取り外すと、携帯用情報機器１２の底面１６ａで押下されていた着脱センサ６２からオフ信号が発信される。そうすると、制御部５６は、昇降機構５２を動作させ、受熱側ヒートシンク３２を下降させて放熱側ヒートシンク２９から離脱させる。続いて、制御部５６は、シャッター駆動機構５０を動作させて機器側シャッター部材２７と装置側シャッター部材４０を閉じる。これにより、冷却装置１１からの携帯用情報機器１２の取り外し動作が完全に完了する。

ところで、このように携帯用情報機器１２を取り外した直後の受熱側ヒートシンク３２は、例えば６５度以上の高温状態にある。また、冷却装置１１の装置筐体３３の設置スペースの都合上、受熱側ヒートシンク３２と装置側シャッター部材４０との間に十分な隙間を設けることは難しく、装置側シャッター部材４０も受熱側ヒートシンク３２と同様な高温状態にある。

そこで、本実施形態に係る電子機器１０では、ドッキング解除操作が行われた場合に受熱側ヒートシンク３２を冷却するヒートシンク冷却運転を実行する。

図６は、ヒートシンク冷却運転の制御フローを示すフローチャートである。

図６に示すように、冷却装置１１は携帯用情報機器１２が接続された状態では、制御部５６の制御下に水冷ユニット４８が制御され、循環ポンプ４６及び送風ファン４９を所定の回転数又は所定の回転数の範囲内で駆動制御する通常冷却運転が実行される（ステップＳ１）。

そして、エジェクトボタン３７等の操作によるドッキング解除操作が行われると（ステップＳ２）、制御部５６はヒートシンク冷却運転を実行する（ステップＳ３）。

ヒートシンク冷却運転は、例えばドッキング解除操作が行われた後も循環ポンプ４６及び送風ファン４９を停止させず、それぞれの通常冷却運転での所定の回転数での運転を継続することで、受熱側ヒートシンク３２を冷却する運転である。なお、ヒートシンク冷却運転は、循環ポンプ４６及び送風ファン４９を通常冷却運転での回転数よりも高い回転数で運転を継続する制御（ブースト運転制御）を行い、受熱側ヒートシンク３２をより迅速に冷却するようにしてもよい。

このヒートシンク冷却運転が実行されると、制御部５６は、その経過時間が所定時間を経過するまではヒートシンク冷却運転を継続し（ステップＳ４のＮｏ）、所定時間を経過した場合はヒートシンク冷却運転を終了し（ステップＳ４のＹｅｓ）、循環ポンプ４６及び送風ファン４９を停止する（ステップＳ５）。続いて、制御部５６は冷却装置１１の電源をオフする（ステップＳ６）。このステップＳ４〜Ｓ６の間、電子機器１０では、上記したように着脱機構５４、昇降機構５２及びシャッター駆動機構５０が駆動制御され、ステップＳ６で電源がオフされる際は、全ての機械的な動作とヒートシンク冷却運転とが完了していることになる。

なお、ヒートシンク冷却運転の運転時間を規定するステップＳ４の所定時間は、例えば予め実験やシミュレーションによって、受熱側ヒートシンク３２が放熱側ヒートシンク２９から離脱した後に所望の温度（例えば５５度）まで低下するまでの時間（例えば２〜３秒程度）を取得し、設定しておけばよい。これにより、携帯用情報機器１２を取り外すためにドッキング解除操作を行った後、例えば６５度以上ある受熱側ヒートシンク３２を迅速に５５度程度まで冷却することができる。

図７は、変形例に係るヒートシンク冷却運転の制御フローを示すフローチャートである。

図６に示す制御フローでは、ドッキング解除操作の実行後、所定時間経過までヒートシンク冷却運転を実行する制御方法を例示したが、ヒートシンク冷却運転は受熱側ヒートシンク３２の測定温度が所定温度以下となるまで実行してもよい。

すなわち、図７中のステップＳ１１〜Ｓ１３，Ｓ１５〜Ｓ１６は、図６中のステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５〜Ｓ６と同様な動作が実行される。一方、図７中のステップＳ１４では、制御部５６は、温度センサ６０による受熱側ヒートシンク３２の測定温度が所定温度（例えば５５度）以下となるまではヒートシンク冷却運転を継続し（ステップＳ１４のＮｏ）、所定温度以下となった場合はヒートシンク冷却運転を終了する（ステップＳ１４のＹｅｓ）。これにより、携帯用情報機器１２を取り外すためにドッキング解除操作を行った後、例えば６５度以上ある受熱側ヒートシンク３２を迅速に５５度程度まで冷却することができる。

以上のように、本実施形態に係る電子機器１０は、内部に発熱体４３を有する携帯用情報機器１２と、携帯用情報機器１２と着脱可能に接続されて発熱体４３の熱を吸収する冷却装置１１とを備える。ここで、携帯用情報機器１２は、発熱体４３と熱的に接続された放熱側ヒートシンク２９を備え、冷却装置１１は、携帯用情報機器１２が接続された場合に放熱側ヒートシンク２９に対して熱的に接続される受熱側ヒートシンク３２と、ラジエータ４４と、循環ポンプ４６とを配管４７で接続して冷却水を循環させることで、受熱側ヒートシンク３２で受けた熱をラジエータ４４で外部に放熱する水冷ユニット４８を備える。そして、冷却装置１１は、該冷却装置１１に対する携帯用情報機器１２の接続を解除するドッキング解除操作、例えばエジェクトボタン３７のオン操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は受熱側ヒートシンク３２が所定温度以下となるまで循環ポンプ４６を駆動した後、循環ポンプ４６を停止するヒートシンク冷却運転を実行する。

すなわち、仮にドッキング解除操作を実行した際、すぐに水冷ユニット４８の駆動が停止されてしまうと、受熱側ヒートシンク３２（本実施形態では装置側シャッター部材４０）が高温のまま露出した状態となる。これに対し、当該電子機器１０では、ドッキング解除操作を実行した際にヒートシンク冷却運転が実行される。これにより、携帯用情報機器１２の冷却装置１１への接続を解除した場合に受熱側ヒートシンク３２が冷却されてその温度が低下するため、高温の受熱側ヒートシンク３２が外部に露出することが防止される。その結果、各種の製品安全規格を満足することができる。

装置側シャッター部材４０、機器側シャッター部材２７、シャッター駆動機構５０及び昇降機構５２のいずれか又は全てを省略してもよい。特に、装置側シャッター部材４０を省略し、場合によっては昇降機構５２も省略した構成では、携帯用情報機器１２の取り外し後に高温の受熱側ヒートシンク３２が載置面３４ａ上でそのまま露出した状態となる。この点、当該電子機器１０では、ドッキング解除操作を実行した際にヒートシンク冷却運転が実行されるため、高温の受熱側ヒートシンク３２が外部に露出することが回避される。

ヒートシンク冷却運転では、冷却装置１１の通常運転時よりも高回転で循環ポンプ４６や送風ファン４９が駆動されるブースト運転制御を行ってもよい。そうすると、受熱側ヒートシンク３２をより迅速に冷却することができる。

なお、ヒートシンク冷却運転時には、少なくとも循環ポンプ４６が駆動制御されれば、送風ファン４９を停止させてもよい。すなわち、送風ファン４９が停止されても、循環ポンプ４６による冷却水の循環によって受熱側ヒートシンク３２が冷却可能である。そこで、当該電子機器１０の仕様によってはヒートシンク冷却運転時に送風ファン４９の運転を停止し、静音化等を図ってもよい。

当該電子機器１０では、載置面３４ａに携帯用情報機器１２が載置された場合に、受熱側ヒートシンク３２を携帯用情報機器１２の底面１６ａに設けられた放熱側ヒートシンク２９に向かって上昇させて当接させる一方、ドッキング解除操作が行われた場合に受熱側ヒートシンク３２を下降させる昇降機構５２を備える。これにより、ドッキング解除操作が行われた場合に受熱側ヒートシンク３２が載置面３４ａ上から下降する。このため、ヒートシンク冷却運転による受熱側ヒートシンク３２の冷却と相まって、高温の受熱側ヒートシンク３２が載置面３４ａ上に露出した状態となることを一層確実に防止できる。

当該電子機器１０では、冷却装置１１は、載置面３４ａに受熱側ヒートシンク３２を開閉可能に覆う装置側シャッター部材４０を備え、この装置側シャッター部材４０は、昇降機構５２によって受熱側ヒートシンク３２が上昇する前に開動作する一方、昇降機構５２によって受熱側ヒートシンク３２が下降した後に閉動作する。これにより、携帯用情報機器１２が取り外された載置面３４ａ上で受熱側ヒートシンク３２が装置側シャッター部材４０によって閉じられる。このため、ヒートシンク冷却運転による受熱側ヒートシンク３２の冷却や昇降機構５２による受熱側ヒートシンク３２の下降動作と相まって、高温の受熱側ヒートシンク３２が載置面３４ａ上に露出した状態となることを一層確実に防止できる。

図８は、第２の実施形態に係る電子機器１０Ａでの冷却装置１１と携帯用情報機器１２との接続前の内部構造を示す側面図である。なお、図８において、図１〜図７に示される参照符号と同一の参照符号は同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略する。

図８に示すように、電子機器１０Ａにおいて、携帯用情報機器１２は、上記した第１の実施形態に係る電子機器１０での放熱側ヒートシンク２９に代えて、上記した受熱側ヒートシンク３２と同様な水冷ジャケット構造を持った放熱側ヒートシンク７０を有した水冷ユニット４８Ａを備える。

放熱側ヒートシンク７０には、本体筐体１６の底面１６ａに臨んだ２つの配管接続口７０ａ，７０ｂが連結されている。一方の配管接続口７０ａは放熱側ヒートシンク７０からの冷却水の出口となり、他方の配管接続口７０ｂは放熱側ヒートシンク７０への冷却水の入口となる。

また、電子機器１０Ａの冷却装置１１は、上記した第１の実施形態に係る電子機器１０での受熱側ヒートシンク３２に代えて、携帯用情報機器１２の各配管接続口７０ａ，７０ｂに対してそれぞれ着脱される２つの接続配管７２ａ，７２ｂを備える。接続配管７２ａは配管接続口７０ａとラジエータ４４との間を連結する配管となり、接続配管７２ｂは配管接続口７０ｂと循環ポンプ４６との間を連結する配管となる。

互いに着脱される配管接続口７０ａと接続配管７２ａは、それぞれの接続口にそれぞれ互いに離間した状態で液漏れを防止し、互いに接続された状態で冷却水を流通可能に開かれる逆止弁等の弁装置７４ａを備える。同様に、互いに着脱される配管接続口７０ｂと接続配管７２ｂは、それぞれの接続口にそれぞれ互いに離間した状態で液漏れを防止し、互いに接続された状態で冷却水を流通可能に開かれる逆止弁等の弁装置７４ｂを備える。

従って、本実施形態に係る電子機器１０Ａでは、図８に示す状態から冷却装置１１に携帯用情報機器１２が装着されると、携帯用情報機器１２の配管接続口７０ａ，７０ｂに冷却装置１１の接続配管７２ａ，７２ｂがそれぞれ接続される。その結果、制御部５６によって循環ポンプ４６及び送風ファン４９が通常運転時の所定の回転数で回転制御されると、携帯用情報機器１２の発熱体４３で発生した熱が放熱側ヒートシンク７０を介して冷却装置１１のラジエータ４４から外部に放熱される。

また、装着状態にある携帯用情報機器１２を冷却装置１１から取り外す際には、エジェクトボタン３７等を操作するドッキング解除操作を行うと、図６及び図７に示されるようなヒートシンク冷却運転が実行される。なお、この電子機器１０Ａのヒートシンク冷却運転は、携帯用情報機器１２の放熱側ヒートシンク７０を冷却するための運転となる。すなわち、ドッキング解除操作が行われた後、所定時間経過まで又は放熱側ヒートシンク７０が図示しない温度センサによって所定温度以下となるまで循環ポンプ４６及び送風ファン４９（又は循環ポンプ４６のみ）の運転が継続される。これにより、例えばドッキング解除操作の実行後、冷却装置１１から携帯用情報機器１２が取り上げられるまでの間に携帯用情報機器１２の放熱側ヒートシンク７０が高温状態から迅速に所定温度まで冷却される。その結果、冷却装置１１から取り外した携帯用情報機器１２の底面１６ａが高温状態に維持されることが回避される。

すなわち、仮にドッキング解除操作を実行した際、すぐに水冷ユニット４８Ａの駆動が停止されてしまうと、放熱側ヒートシンク７０が高温のまま維持された状態となる。これに対し、当該電子機器１０Ａでは、ドッキング解除操作を実行した際にヒートシンク冷却運転が実行され、放熱側ヒートシンク７０が迅速に冷却されてその温度が低下する。このため、携帯用情報機器１２の取り外し直後に高温の放熱側ヒートシンク７０によって例えば底面１６ａが高温に維持されることが回避される。しかも、携帯用情報機器１２の取り外し直後には放熱側ヒートシンク７０の内部に高温の冷却水が貯留された状態となることが回避され、この冷却水が低温の冷却水で置換された状態となる。このため、冷却装置１１から取り外した直後に単独で使用される携帯用情報機器１２の内部が高温化した状態となり、発熱体４３の冷却性能が低下することも抑制できる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

上記第１及び第２の実施形態では、冷却装置１１の上面である載置面３４ａに携帯用情報機器１２の底面１６ａを載置する上下のドッキング構造を例示した。これに対し、携帯用情報機器１２の側面に放熱側ヒートシンク２９や配管接続口７０ａ，７０ｂを設け、これらに受熱側ヒートシンク３２や接続配管７２ａ，７２ｂを水平方向に接続する左右のドッキング構造等としてもよい。この左右のドッキング構造とする場合は、例えば昇降機構５２を水平向きに設置し、受熱側ヒートシンク３２を水平方向に移動させる構成とすればよい。

１０，１０Ａ 電子機器
１１ 冷却装置
１２ 携帯用情報機器
１６ 本体筐体
１６ａ 底面
１８ ディスプレイ筐体
２４ 拡張側コネクタ
２５ 機器側コネクタ
２７ 機器側シャッター部材
２９，７０ 放熱側ヒートシンク
３２ 受熱側ヒートシンク
３３ 装置筐体
３４ ＰＣ搭載部
３４ａ 載置面
３６ 操作部
３７ エジェクトボタン
４０ 装置側シャッター部材
４３ 発熱体
４４ ラジエータ
４６ 循環ポンプ
４７ 配管
４８，４８Ａ 水冷ユニット
４９ 送風ファン
５０ シャッター駆動機構
５２ 昇降機構
５４ 着脱機構
５６ 制御部
７０ａ，７０ｂ 配管接続口
７２ａ，７２ｂ 接続配管
７４ａ，７４ｂ 弁装置

Claims (12)

1. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、
   前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクを備え、
   前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
   前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
   前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動されることを特徴とする電子機器。
2. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、
   前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクを備え、
   前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
   前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
   前記冷却装置は、前記ラジエータに対して送風する送風ファンを備え、
   前記ヒートシンク冷却運転では、前記ドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記送風ファンを駆動した後、該送風ファンを停止することを特徴とする電子機器。
3. 請求項２記載の電子機器において、
   前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記送風ファンが駆動されることを特徴とする電子機器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器において、
   前記冷却装置は、前記携帯用情報機器の底面が載置される載置面と、
   該載置面に前記携帯用情報機器が載置された場合に、前記受熱側ヒートシンクを前記携帯用情報機器の底面に設けられた前記放熱側ヒートシンクに向かって上昇させて当接させる一方、前記ドッキング解除操作が行われた場合に前記受熱側ヒートシンクを下降させる昇降機構とを備えることを特徴とする電子機器。
5. 請求項４記載の電子機器において、
   前記冷却装置は、前記載置面に前記受熱側ヒートシンクを開閉可能に覆うシャッター部材を備え、該シャッター部材は、前記昇降機構によって前記受熱側ヒートシンクが上昇する前に開動作する一方、前記昇降機構によって前記受熱側ヒートシンクが下降した後に閉動作することを特徴とする電子機器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器において、
   前記ドッキング解除操作は、前記冷却装置に設けられた操作ボタンの操作又は前記携帯用情報機器での入力操作であることを特徴とする電子機器。
7. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、
   前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
   前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
   前記ヒートシンク冷却運転では、当該冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動されることを特徴とする冷却装置。
8. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、
   前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに対して熱的に接続される受熱側ヒートシンクと、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記受熱側ヒートシンクで受けた熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
   前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
   当該冷却装置は、前記ラジエータに対して送風する送風ファンを備え、
   前記ヒートシンク冷却運転では、前記ドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記送風ファンを駆動した後、該送風ファンを停止することを特徴とする冷却装置。
9. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、
   前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクと、該放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる配管接続口とを備え、
   前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
   前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
   前記ヒートシンク冷却運転では、前記冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動されることを特徴とする電子機器。
10. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と、該携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置とを備えた電子機器であって、
    前記携帯用情報機器は、前記発熱体と熱的に接続された放熱側ヒートシンクと、該放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる配管接続口とを備え、
    前記冷却装置は、前記携帯用情報機器が接続された場合に前記配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
    前記冷却装置は、該冷却装置に対する前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
    前記冷却装置は、前記ラジエータに対して送風する送風ファンを備え、
    前記ヒートシンク冷却運転では、前記ドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記送風ファンを駆動した後、該送風ファンを停止することを特徴とする電子機器。
11. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、
    前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる前記携帯用情報機器の配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
    前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
    前記ヒートシンク冷却運転では、当該冷却装置の通常運転時よりも高回転で前記循環ポンプが駆動されることを特徴とする冷却装置。
12. 内部に発熱体を有する携帯用情報機器と着脱可能に接続されて前記発熱体の熱を吸収する冷却装置であって、
    前記携帯用情報機器が接続された場合に前記発熱体と熱的に接続された前記携帯用情報機器の放熱側ヒートシンクに冷却水を循環させる前記携帯用情報機器の配管接続口に対して接続される接続配管と、ラジエータと、循環ポンプとを配管で接続して冷却水を循環させることで、前記放熱側ヒートシンクの熱を前記ラジエータで外部に放熱する水冷ユニットを備え、
    前記携帯用情報機器の接続を解除するドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記放熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記循環ポンプを駆動した後、該循環ポンプを停止するヒートシンク冷却運転を実行するものであり、
    当該冷却装置は、前記ラジエータに対して送風する送風ファンを備え、
    前記ヒートシンク冷却運転では、前記ドッキング解除操作が行われた場合に、所定時間経過するまで又は前記受熱側ヒートシンクが所定温度以下となるまで前記送風ファンを駆動した後、該送風ファンを停止することを特徴とする冷却装置。

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