JPH08204373A - 放熱装置 - Google Patents

放熱装置

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JPH08204373A
JPH08204373A JP7031579A JP3157995A JPH08204373A JP H08204373 A JPH08204373 A JP H08204373A JP 7031579 A JP7031579 A JP 7031579A JP 3157995 A JP3157995 A JP 3157995A JP H08204373 A JPH08204373 A JP H08204373A
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JP
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heat
pipe
metal pipe
metal
grease
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JP7031579A
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Yoshio Ishida
良夫 石田
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体部の熱を電子部品等の発熱源の配置変更
することなく、液晶表示部へ移動するための手段を提供
する。 【構成】 金属板222の少なくとも一辺に金属パイプ225
と、この金属パイプ225の内部空隙226を貫通するヒート
パイプ100と、前記空隙226に高熱伝導のグリース224
と、前記金属パイプ225の長手方向の少なくとも一端に
はグリース224を封止してなお前記ヒートパイプ100の回
転動作自在となるスリーブシール部223と、前記ヒート
パイプ100の一部が発熱体211と接している受熱部110
と、からなる放熱装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気、電子機器の放熱
装置に関し、特に熱放散プレートと受熱プレートとが熱
輸送用の媒体を介して接続されているヒートパイプを用
いた放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータやワークステー
ション等のコンピュータに代表される情報機器の高機能
化が進む一方、これら情報機器には小型軽量化が求めら
れ、例えば従来携帯型の主流であったラップトップ型の
コンピュータは、さらに小型化されたノート型へと変化
している。
【０００３】しかしながら、従来のラップトップ型コン
ピュータの筺体内容積が約１５リットルあるのに対し
て、このようなノート型コンピュータの筺体内容積は５
リットル程度にすぎないことから、小型化と同時に内部
で発生する熱問題の解決が重要になってきている。
【０００４】一般的に、ノート型コンピュータの構造
は、外形寸法がＡ４ノートサイズで厚さ６センチメート
ル程度のものであって、キーボードを含む本体部と、こ
の上面を覆う蓋体構造の液晶表示部を有し、蝶番等によ
って液晶表示部が本体から自由開閉でき、このノート型
コンピュータの総消費電力が２５ワットであれば、この
うち１５ワット程度、即ち総消費電力の６０％程度が本
体部で消費され、残りの４０％となる１０ワット程度が
液晶表示部で消費されている。
【０００５】上記ノート型コンピュータにおいて、本体
部内の演算素子等の半導体素子の熱放散を行うために種
々のヒートシンク、もしくはマイクロヒートパイプ等の
放熱材、装置等が使用されているが、このうち特にヒー
トパイプにおいては、この構造上本体部内に受熱プレー
トと熱放散プレートの両方を搭載するか、熱放散プレー
トのみを本体部の外気に開放される部分に配置している
ものが殆どであり、この多くは本体部底面に放熱手段を
備えるものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ノート型のコンピ
ュータの放熱手段として、液晶表示表示部の１０ワット
から発生する熱は、外気に直接開放されて比較的有効に
熱放散ができる前記液晶表示板の表裏で行われるが、こ
れに対し、本体部の１５ワットから発生する熱は、前記
の如く、主に本体部底面からのみしか熱放散されないた
めに、効果的な熱放散には限界があり、充分な熱放散効
果が得られない。また、上記本体部の底面は一般に机表
面に接して使用され、この上面はキーボードとなってい
るために、本体内部で熱の放散があると指や手のひらに
汗をかき、不快感を招くことになり好ましくない。
【０００７】また、従来のヒートパイプを使用して放熱
を行う場合では、ヒートパイプ外形の形状が固定されて
おり、大型の形状としなければ熱放散効果を向上させる
ことはできず、ノート型コンピュータ本体の小型化を妨
げることになっている。
【０００８】本発明は上記課題を解決するために、上記
本体部の熱を電子部品等の発熱源の配置変更することな
く、液晶表示部へ移動するための手段を提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、金属板222の少なくとも一辺に金属パイ
プ225と、この金属パイプ225の内部空隙226を貫通する
ヒートパイプ100と、前記空隙226に高熱伝導のグリース
224と、前記金属パイプ225の長手方向の少なくとも一端
にはグリース224を封止してなお前記ヒートパイプ100の
回転動作自在となるスリーブシール部223と、前記ヒー
トパイプ100の一部が発熱体211と接している受熱部110
と、からなる放熱装置とする。前記金属パイプ225は前
記金属板222の端辺を丸めて構成してもよく、前記金属
パイプ225とヒートパイプ100の各々の断面を円形とし、
グリース224の介在する空隙226の寸法を0.05mm乃至0.7m
mとし、ヒートパイプ100がニッケルとクロームの何れ
か、或いはその両方によって表面処理し、スリーブシー
ル223の材料を銅合金から構成し、グリース224がシリコ
ーンに炭素や酸化金属粉末を混入してもよい。
【００１０】また、本体部210にヒンジ機構部262で繋が
る液晶表示部220からなる情報機器の放熱装置におい
て、前記液晶表示部220のヒンジ機構部262の中心軸に配
置されている金属パイプ225、前記金属パイプ225の表面
接線から表示部裏面の少なくとも一部に延びる金属板22
2、前記金属パイプ225の内部空隙226を貫通するヒート
パイプ100、前記空隙226を貫通するヒートパイプ100の
直線部分に取り付けられ、上記本体部210のヒンジ機構
部262の中心に固定される中心固定具230を少なくとも１
個有し、ヒートパイプ100の少なくとも一端はＬ字状に
曲げられて上記本体部100の発熱体211に接合され、前記
金属パイプ225とヒートパイプ100との空隙226には高熱
伝導のグリース224が介在し、上記グリース224を封止し
てなお上記金属パイプ225の回転動作自在となるスリー
ブシール223を上記金属パイプ225の少なくとも一端に有
する放熱装置としてもよい。
【００１１】
【作用】上記構成の放熱装置では発熱体211の熱はヒー
トパイプ100のコンテナ120からグリース224、金属パイ
プ225を通って金属板222に拡散でき、放熱部となる金属
パイプ225が長くとれるために熱抵抗が極めて小さくで
きる。また金属パイプ225は金属板222の一部であるが、
この金属パイプ225からの熱は金属板222全面に熱放散で
きる。また上記のようにヒートパイプ100と金属パイプ2
25の間にグリース224が介在するために液晶表示部220の
開閉時においても、ヒートパイプ100に無理な力が加わ
ることなく金属板222の開閉が行える。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例とするヒートパイプを備える
ノート型コンピュータの側面断面図を図１に示す。図１
において、ノート型コンピュータ200は、キーボードを
含む本体部210と蓋体構造の液晶表示部220とから構成さ
れ、この両者が蝶番構造の接続部を介して接続され、本
体部210内には、発熱体となるＣＰＵ、演算素子等の発
熱体211が配置され、また本体上面を覆う蓋部となる液
晶表示部220には液晶板221と不要電波または光反射用の
金属板222が設けられている。発熱体211の上面には受熱
プレート110が配置され、この受熱プレート110と前記金
属板222との間にはヒートパイプ100のコンテナ120が配
置されている。前記受熱プレート110はアルミニウム、
銅等の良熱伝導体を成形し、内部に空間を持つ形状とし
たものである。前記コンテナ120は筒状で内部に空間を
有し、この空間に図示しないウィックと作動液体が封止
されてヒートパイプ110を形成している。前記におい
て、コンテナ120の一端に備えられている受熱プレート1
10、即ちヒートパイプ100と受熱部110は、カシメやロー
付けによって接合され、発熱体211と受熱部110は圧接や
両面テープ等による周知の取付構造で形成され、また、
前記コンテナ120の他端は、以下のようにして金属板222
に接続されている。
【００１３】前記ヒートパイプ100と金属板222との接続
構成図を斜視図として図２に示す。図２において、金属
板222のヒートパイプ100配置が配置される辺の端部は筒
状の金属パイプ225が形成され、この金属パイプ225が形
成する内部空隙226に前記コンテナ120の他端部が挿入、
貫通している。
【００１４】この金属パイプ225とコンテナ120の拡大断
面図を図３に示す。図３において、金属パイプ225が形
成する空隙226にはシリコーン、エチレングリコール等
の熱伝達性の良いグリース224が充填され、また前記金
属パイプ225の空隙226の長手方向の少なくとも一端に
は、前記グリース224がこの空隙226から漏れないように
スリーブシール223-223が設けられている。このスリー
ブシール223にはコンテナ120が貫通できる穴が設けられ
ており、これによりコンテナ120は、一方のスリーブシ
ール223から金属パイプ225の内部空隙226、他方のスリ
ーブシール223を貫通している。また図１と図２、図３
において金属パイプ225の少なくとも一方の端部付近に
は中心固定具230が設けられている。また図３が示すよ
うに、本体部210と液晶表示部220とはヒンジ機構部262
によって一体化されている。
【００１５】この中心固定具230とヒンジ機構部262の斜
視断面図を図４に示す。図４が示すように、本体部210
の液晶表示部220可倒部には中心固定具230が埋設固定さ
れ、この中心固定具230の外周上にヒンジ機構溝260が設
けられている。前記中心固定具230には、この外周から
中心に向かって少なくとも１つの配線孔232が備えられ
ており、この配線孔232を通って本体部210と液晶表示部
220との間の全部もしくは一部の配線250が行われてい
る。また、前記の通り液晶表示部220はヒンジ機構部262
によって本体部210と一体化されており、このヒンジ機
構部262がヒンジ機構溝260に沿って移動することで、液
晶表示部220の開閉が行われるが、例えば図５に示すよ
うに液晶表示部220が閉じる場合であっても、前記の如
く中心固定具230は可倒部に固定されているので配線250
に無理な力が加わることはない。
【００１６】上記実施例において、また受熱プレート11
0の一部または全面をフィン状の波板形状に成形すれ
ば、集熱効果が向上する。また上記実施例において、空
隙226の寸法は0.05mm乃至0.7mmとすれば小型化の促進と
放熱性および機械的耐久性の向上が同時に行え、また、
ヒートパイプ100がニッケルとクロームの何れか、或い
はその両方によって表面処理され、スリーブシール223
の材料を銅合金から構成し、グリース224がシリコーン
に炭素や酸化金属粉末を混入すれば、効果的な耐久性と
放熱作用が得られる。
【００１７】
【発明の効果】上記構成のヒートパイプを使用すること
により、従来のノート型コンピュータ等情報機器の本体
部、液晶表示部の筺体形状、及び構成素子の配置等を変
更することなく有効な熱放散効果が得られる。即ち、従
来の機器構成、形状をそのまま利用して熱放散効果が得
られるので、上記情報機器において大幅な設計変更を行
う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例とするノート型コンピュータ
の側面断面図を示す。
【図２】 金属板とヒートパイプ付近の部分斜視図を示
す。
【図３】 本体部と液晶表示部の一体化部分の断面図を
示す。
【図４】 本体部の可倒部の拡大斜視図を示す。
【図５】 液晶表示部が閉じているノート型コンピュー
タの側面断面図を示す。
【符号の説明】
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 １００ ヒートパイプ １１０ 受熱部 １２０ コンテナ ２１０ 本体部 ２１１ 発熱体 ２２０ 液晶表示部 ２２５ 金属パイプ ２２２ 金属板 ２３０ 中心固定具 ２６０ ヒンジ機構溝 ２６２ ヒンジ機構部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、金属板222の少なくとも一辺に金属パイ
プ225と、この金属パイプ225の内部空隙226に挿入され
るヒートパイプ100と、前記空隙226に高熱伝導のグリー
ス224と、前記金属パイプ225の長手方向の少なくとも一
端にはグリース224を封止してなお前記ヒートパイプ100
の回転動作自在となるスリーブシール部223と、前記ヒ
ートパイプ100の一部が発熱体211と接している受熱部11
0と、からなる放熱装置とする。前記金属パイプ225は前
記金属板222の端辺を丸めて構成してもよく、前記金属
パイプ225とヒートパイプ100の各々の断面を円形とし、
グリース224の介在する空隙226の寸法を0.05mm乃至0.7m
mとし、ヒートパイプ100がニッケルとクロームの何れ
か、或いはその両方によって表面処理し、スリーブシー
ル223の材料を銅合金から構成し、グリース224がシリコ
ーンに炭素や酸化金属粉末を混入してもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】また、本体部210にヒンジ機構部262で繋が
る液晶表示部220からなる情報機器の放熱装置におい
て、前記液晶表示部220のヒンジ機構部262の中心軸に配
置されている金属パイプ225、前記金属パイプ225の表面
接線から表示部裏面の少なくとも一部に延びる金属板22
2、前記金属パイプ225の内部空隙226に挿入されるヒー
トパイプ100、前記空隙226に挿入されるヒートパイプ10
0の直線部分に取り付けられ、上記本体部210のヒンジ機
構部262の中心に固定される中心固定具230を少なくとも
１個有し、ヒートパイプ100の少なくとも一端はＬ字状
に曲げられて上記本体部100の発熱体211に接合され、前
記金属パイプ225とヒートパイプ100との空隙226には高
熱伝導のグリース224が介在し、上記グリース224を封止
してなお上記金属パイプ225の回転動作自在となるスリ
ーブシール223を上記金属パイプ225の少なくとも一端に
有する放熱装置としてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】前記ヒートパイプ100と金属板222との接続
構成図の一例を斜視図として図２に示す。図２におい
て、金属板222のヒートパイプ100配置が配置される辺の
端部は筒状の金属パイプ225が形成され、この金属パイ
プ225が形成する内部空隙226に前記コンテナ120の他端
部を挿入、貫通、もしくは貫通しないまでも、内部空隙
226の途中まで挿入している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】この金属パイプ225とコンテナ120の拡大断
面図を図３に示す。図３において、金属パイプ225が形
成する空隙226にはシリコーン、エチレングリコール等
の熱伝達性の良いグリース224が充填され、また前記金
属パイプ225の空隙226の長手方向の少なくとも一端に
は、前記グリース224がこの空隙226から漏れないように
スリーブシール223-223が設けられている。この空隙226
の長手方向の少なくとも一端のスリーブシール223には
コンテナ120が貫通する穴が設けられており、これによ
りコンテナ120は、一方のスリーブシール223から金属パ
イプ225の内部空隙226、他方のスリーブシール223を貫
通、もしくは、一方のスリーブシール223から金属パイ
プ225の内部空隙226に挿入している。また図１と図２、
図３において金属パイプ225の少なくとも一方の端部付
近には中心固定具230が設けられている。また図３が示
すように、本体部210と液晶表示部220とはヒンジ機構部
262によって一体化されている。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属板の少なくとも一辺に金属パイプ
    と、この金属パイプの内部空隙を貫通するヒートパイプ
    と、前記空隙に高熱伝導のグリースと、前記金属パイプ
    の長手方向の少なくとも一端にはグリースを封止してな
    お前記ヒートパイプの回転動作自在となるスリーブシー
    ル部と、前記ヒートパイプの一部が発熱体と接している
    受熱部と、からなる放熱装置。
  2. 【請求項２】 前記金属パイプが前記金属板の端辺を丸
    めて構成している請求項１記載の放熱装置。
  3. 【請求項３】 金属パイプとヒートパイプの各々の断面
    を円形とし、グリースの介在する空隙の寸法を0.05mm乃
    至0.7mmとした請求項１記載の放熱装置。
  4. 【請求項４】 ヒートパイプがニッケルとクロームの何
    れか、或いはその両方によって表面処理されている請求
    項１記載の放熱装置。
  5. 【請求項５】 スリーブシールの材料が銅合金からなる
    請求項１記載の放熱装置。
  6. 【請求項６】 グリースがシリコーンに炭素や酸化金属
    粉末を混入してなる請求項１記載の放熱装置。
  7. 【請求項７】 本体部にヒンジ機構部で繋がる液晶表示
    部からなる情報機器の放熱装置において、前記液晶表示
    部のヒンジ機構部の中心軸に配置されている金属パイ
    プ、前記金属パイプの表面接線から表示部裏面の少なく
    とも一部に延びる金属板、前記金属パイプの内部空隙を
    貫通するヒートパイプ、前記空隙を貫通するヒートパイ
    プの直線部分に取り付けられ、上記本体部のヒンジ機構
    部の中心に固定される中心固定具を少なくとも１個有
    し、ヒートパイプの少なくとも一端はＬ字状に曲げられ
    て上記本体部の発熱体に接合され、前記金属パイプとヒ
    ートパイプとの空隙には高熱伝導のグリースが介在し、
    上記グリースを封止してなお上記金属パイプの回転動作
    自在となるスリーブシールを上記金属パイプの少なくと
    も一端に有する放熱装置。
JP7031579A 1995-01-27 1995-01-27 放熱装置 Pending JPH08204373A (ja)

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