JPH0876892A - 携帯型情報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】筐体のサイズを厚くすること無く、高発熱部品
を効率よく冷却することによって高性能かつ薄型の携帯
型情報機器を提供する。 【構成】表示器を搭載した筐体１及びキーボード３を搭
載した筐体２がヒンジ部４によって接続され、表示器を
搭載した筐体１の内部には発熱電子部品６が内蔵され
る。筐体１表面には、内部に搭載された発熱電子部品６
の位置に対向して凹凸形状５が外気に面して形成され、
筐体表面の広い面積を放熱面としている。一方、筐体１
内側の発熱電子部品６と筐体内壁面の間に柔軟性を有し
かつ高熱伝導の部材７が設置され、発熱電子部品６と筐
体１壁とが熱的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯型情報装置の冷却
構造に係り、特に、発熱電子部品を冷却し所定の温度に
保つようにした冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子装置は、特開昭61−294528
号，特開平3−171316 号公報に記載のように、表示部筐
体の上部下部に通風口を設け、筐体内部に空気が流通す
るようにしている。また、特開平4−354010 号公報に記
載のように、筐体内部に放熱板を設け自然対流を促進し
ている。特開平4−259292 号公報では、柔軟性の熱伝導
体と接した筐体面に通風路を設けている。さらに、特開
昭61−177522号公報に記載のように、筐体の上部が上方
へ移動して開口し、筐体内で温度上昇した空気を筐体外
部に排気するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例で特開昭61
−294528号，特開平3ー171316号，特開平4−354010 号，
特開平4−259292 号公報の例では、筐体内部の空間を筐
体内で温度上昇した空気の流路としているため、高発熱
電子部品を冷却するには空気流通用の広い空間を必要と
し、筐体の薄型化が困難であった。また、特開昭61ー177
522 号の例では、高発熱部品を冷却するのに、比較的大
きな開口部を必要とするため、異物，塵挨等の筐体内部
への侵入を許し、動作信頼性が低下するといった問題が
あった。

【０００４】本発明の目的は、筐体のサイズを厚くする
こと無く、高発熱部品を効率よく冷却することによって
高性能かつ薄型の携帯型情報機器を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の携帯型情報機器は、筐体壁の広い面積を有
効に放熱面として活用する。このため、発熱電子部品と
筐体壁との間に柔軟性を有する高熱伝導部材を介在さ
せ、発熱電子部品と筐体壁とを熱的に接続するととも
に、発熱電子部品と対向する筐体壁表面の一部もしくは
全面に凹凸構造を形成し表面積を広くしている。また、
放熱フィンを発熱電子部品と固着もしくは柔軟性を有す
る高熱伝導部材を介して接続し、筐体に設けた開口部か
ら放熱フィンが筐体外部に露出した構造としている。さ
らに、表示部の筐体自体の凹面化、または、ヒンジ部で
互いに接続された表示器を備えた複数個の筐体を自在に
おり曲げられる構造にして筐体表面積の拡大化を行って
いる。

【０００６】

【作用】本発明の携帯型情報機器は、筐体表面の広い面
積を放熱面として利用できるだけでなく、発熱電子部品
と筐体壁との間が直接もしくは柔軟性を有する高熱伝導
部材によって熱的に接続されているので、筐体内に温度
上昇した空気を停留させることなく電子部品で発生する
熱を直接外気中に放熱することができる。従って、筐体
内部に放熱用の広い空間を必要とすることなく、高発熱
電子部品の搭載が可能になる。これにより、薄型で高性
能の携帯型情報機器を提供することができる。

【０００７】

【実施例】図１に、本発明の実施例を示す。携帯型情報
機器は、表示器を搭載した筐体１及びキーボード３を搭
載した筐体２がヒンジ部４によって接続され、ヒンジ部
４のまわりに可動構造となっている。表示器を搭載した
筐体１の内部には発熱電子部品６（たとえば、表示器駆
動用電子部品や電子回路基板上に搭載された半導体素子
など）が内蔵されている。筐体１の表面には、内部に搭
載された発熱電子部品６の位置に対応して波型５ａ，リ
ブ５ｂ，突起５ｃ，三角錐形状要素の配列５ｄもしく
は、四角錐形状要素の配列５ｅ等の形状で凹凸形状が形
成される。一方、筐体１内側の発熱電子部品６と筐体内
壁面の間に柔軟性を有しかつ高熱伝導の部材７（以下、
高熱伝導柔軟部材と略）が設置され、発熱電子部品６と
筐体１壁とが熱的に接続されている。

【０００８】本実施例によれば、凹凸形状によって筐体
壁面の表面積を増大することができる。凹凸部の高さ及
び幅（面積拡大率を決定する）は、放熱量に応じて決め
られる。ただし、凸部の高さは、筐体の全体厚さに影響
するので、たとえば、筐体壁の肉厚程度とする。発熱電
子部品で発生する熱は、高熱伝導柔軟部材を介して筐体
壁に熱伝導され筐体の凹凸面から放熱される。筐体表面
は凹凸形状によって大きな表面積を有しているので効率
よく放熱できるだけでなく、放熱面が直接筐体外部の外
気中に面しているので、筐体中に温度上昇した空気が停
留することなく極めて良好に放熱することができる。ま
た、高熱伝導柔軟部材は、厚さが薄いほど発熱電子部品
から筐体壁への熱伝導の効率がよいので筐体の薄型化が
可能になる。また、筐体の凹凸形状は、筐体の剛性を高
くするため、表示器の大画面化に伴う重量の増加にも耐
えることができる。

【０００９】図２に、図１で示した表示部筐体内の発熱
電子部品等の内部構造の詳細について示す。表示部筐体
１は、内部に表示器９，複数の発熱半導体素子６１を搭
載した電子回路基板６０が搭載される。さらに、発熱半
導体素子６１と筐体壁との間には高熱伝導柔軟部材７及
び金属板８が設置される。金属板８は、発熱半導体素子
６１の高熱伝導柔軟部材７との接触面積よりも大きい面
積とする。金属板８と筐体壁とは高熱伝導性の接着剤な
どで固着され、両者間の接触熱抵抗を小さくしている。
高熱伝導柔軟部材７は、たとえば、サーマルコンパウン
ドを袋状に成形したフィルム内に封入したもの、あるい
は、高熱伝導性のシリコンゴム等を用いる。高熱伝導柔
軟部材７は、その柔軟性によって電子回路基板６０上の
発熱半導体素子６１間の高さばらつきを吸収して接触す
る。従って、すべての半導体素子６１で発生する熱は、
高熱伝導柔軟部材７を熱伝導し、金属板８によって筐体
壁面方向に拡散される。金属板８によって拡散された熱
は、筐体表面の凹凸部５で外気に放熱される。なお、筐
体１を金属製にすることによって金属板８を用いない構
造とすることもできる。局所的に発生する熱が広い面積
に拡散され、さらに、凹凸部で面積拡大されて外気中に
放熱されるので高発熱素子でも効果的に冷却することが
できる。図２では、電子回路基板上の半導体素子を冷却
する例を示したが、表示器内のライトなどの冷却も同様
の方法で冷却することができる。なお筐体表面の凹凸部
を形成する部分は、発熱量が小さい場合、筐体の一部分
でも良い。

【００１０】図３に第二の実施例を示す。本実施例は、
高発熱半導体素子６１の搭載された電子回路基板６０を
キーボード３を設置した筐体２に搭載した場合で、筐体
表面の一部に凹凸部が形成されている。その他は図２と
同様な構造になっている。従って、高発熱半導体素子６
１の搭載された電子回路基板６０がキーボード３を設置
した筐体２内に搭載された場合でも、図２で説明したの
と同様に、高発熱半導体素子６１を冷却することができ
る。すなわち、すべての半導体素子６１で発生する熱
は、高熱伝導柔軟部材７を熱伝導し、金属板８によって
筐体壁面方向に拡散される。金属板８によって拡散され
た熱は、筐体表面の凹凸部５で外気に放熱される。局所
的に発生する熱が広い面積に拡散されるとともに、さら
に、凹凸部で面積拡大されて外気中に放熱されるので高
発熱素子でも効果的に冷却することができる。

【００１１】図４に第三の実施例を示す。本実施例で
は、表示器９を備えた筐体１の内部に高発熱半導体素子
６１の搭載された電子回路基板６０が設置され、さら
に、高発熱半導体素子６１には、高熱伝導柔軟部材７を
介して金属製放熱フィン５０が接続されている。放熱フ
ィン５０は、筐体１に設けた開口部を通して筐体外部に
露出しており、筐体開口端部で接着剤１０等で固定され
ている。高熱伝導柔軟部材７は、高発熱半導体素子６１
の発生熱を効率よく放熱フィン５０に熱伝導するととも
に、放熱フィン５０もしくは筐体１に加わる衝撃が高発
熱半導体素子６１に直接伝わらないようにダンパとして
も機能している。本実施例では、高発熱半導体素子の発
生熱が放熱フィンによって放熱面積拡大されて直接外気
中に放熱されるため高い放熱効果が得られるだけでな
く、筐体内に放熱用の空間が不要であるため筐体の薄型
化が可能である。

【００１２】図５に第四の実施例を示す。本実施例は、
図４と類似の構造で、ソケット６２が電子回路基板６０
上に搭載され、高発熱半導体素子６１は、ソケット６２
によって電子回路基板６０と電気的な接続が行われる。
高発熱半導体素子６１は、放熱フィン５１と高熱伝導性
接着剤で固着もしくは高熱伝導柔軟部材７を介して接続
され、筐体外側から筐体１の開口部を通してソケット６
２に接続される。この時、放熱フィン５１に設けられた
つめ５２，５３で筐体１に固定される。従って、高発熱
半導体素子６１の交換を任意に行うことができる。ソケ
ットに搭載される半導体素子は、たとえば、ＣＰＵ（中
央処理装置）等で、発熱量が小さい場合は放熱フィンを
用いずに搭載されるが、ＣＰＵを高性能なもの（高発熱
を伴う）に変更する場合、フィンと接続されたＣＰＵに
交換するだけで容易にアップグレードが図れる。さら
に、高発熱半導体素子の発生熱が放熱フィンによって放
熱面積拡大されて直接外気中に放熱されるため高い放熱
効果が得られるだけでなく、筐体内に放熱用の空間が不
要であるため筐体の薄型化が可能である。

【００１３】図６に図５の実施例で高熱伝導柔軟部材を
放熱フィンと高発熱半導体素子との間に介在させた場合
の実施例を示す。本実施例では、高発熱半導体素子６１
と放熱フィン５１とが高熱伝導柔軟部材７を介して接続
されている。電子回路基板６０上にはソケット６２が搭
載され、筐体外側から筐体１の開口部を通して、高発熱
半導体素子６１が、電子回路基板６０にソケット６２に
よって電気的、機械的に接続される。高熱伝導柔軟部材
７は、高発熱半導体素子６１の発生熱を効率よく放熱フ
ィン５０に熱伝導するとともに、放熱フィン５０もしく
は筐体１に加わる衝撃が高発熱半導体素子６１に直接伝
わらないようにダンパとしても機能している。従って、
高発熱半導体素子６１の交換を任意に行うことができ、
高発熱半導体素子６１に衝撃が加わらない構造で高い放
熱効果を得ることができる。

【００１４】図７に第五の実施例を示す。本実施例は、
図６と類似の構造で、ソケット６２が電子回路基板６０
上に搭載され、複数の高発熱半導体素子６３，６４及び
配線基板６５で構成されるモジュール基板が、ソケット
６２によって電子回路基板６０と筐体外側から筐体１の
開口部を通して電気的，機械的に接続される。なお、電
子回路基板６０と配線基板６５にコネクタを設け、コネ
クタ間を電線によって電気的に接続してもよい。この場
合、電子回路基板６０と配線基板６５の位置関係は、両
者の接続に電線を用いているので自由である。さらに、
モジュール基板上の高発熱半導体素子６３，６４は、放
熱フィン５１と高熱伝導柔軟部材７を介して接続されて
いる。高熱伝導柔軟部材７は、高発熱半導体素子６３，
６４間の高さばらつきを吸収するとともに、全ての高発
熱半導体素子で発生する熱を効率よく放熱フィン５１に
熱伝導する。本構成によれば、複数の高発熱半導体素子
で構成されるモジュール基板を多種類の回路構成で準備
することによって、異なる機能を有する携帯型情報機器
が筐体外部からモジュール基板の変更によって容易に実
現できる。さらに、モジュール基板を構成する半導体素
子が、高発熱素子であっても効率よく冷却される。

【００１５】図８に、本発明の第六の実施例を示す。携
帯型情報機器は、表示器９０を搭載した筐体１及びキー
ボード３を搭載した筐体２がヒンジ部４によって接続さ
れ、ヒンジ部４のまわりに可動構造となっている。本実
施例では、表示器９０は、筐体２の幅を超える横長のも
ので、かつ、操作者側に凹面構造になっている。筐体内
に内蔵された発熱部品は、たとえば、図２に示すような
内部構造である。本実施例では、表示器が大型化されて
いるために、表示器を搭載した筐体に広い放熱面が得ら
れ高い放熱効果が得られる。また、表示器が凹面構造で
あるため、表示器と操作者との距離がほぼ一定に保たれ
見やすさが向上する。

【００１６】図９に、本発明の第七の実施例を示す。本
実施例では、表示部が複数の表示器９１，９２，９３，
９４を設置した筐体１０１，１０２，１０３，１０４が
ヒンジ部４１，４２，４３でそれぞれ可動するように接
続され、さらに、キーボード３を設置した筐体２とヒン
ジ部４で接続され、全表示部筐体を折りたたんで収容で
きる。本実施例によれば、表示部筐体を放熱面として広
い表面積が得られるので高い放熱効果が得られる。さら
に、複数の情報を表示できるとともに、複数の表示器を
操作者が見やすい角度に任意に設定できる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、筐体表面の広い面積を
放熱面として利用できるだけでなく、発熱電子部品と筐
体壁との間が固着もしくは柔軟性を有する高熱伝導部材
によって熱的に接続されているので、筐体内に温度上昇
した空気を停留させることなく電子部品で発生する熱を
直接外気中に放熱することができる。従って、筐体内部
に放熱用の広い空間を必要とすることなく、高発熱電子
部品の搭載が可能になり、薄型で高性能の携帯型情報機
器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視図。

【図２】図１の実施例の斜視図。

【図３】本発明の第二の実施例の断面図。

【図４】本発明の第三の実施例の断面図。

【図５】本発明の第四の実施例の斜視図。

【図６】図５の実施例の断面図。

【図７】本発明の第五の実施例の断面図。

【図８】本発明の第六の実施例の斜視図。

【図９】本発明の第七の実施例の斜視図。

【符号の説明】

１，２…筐体、４…ヒンジ部、５…筐体表面凹凸部、７
…高熱伝導柔軟部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿島 泰介 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示部が設置された筐体、および／また
   は、キーボードが設置された筐体の内部に搭載された発
   熱電子部品，前記筐体を接続し折りたたみ自在にするヒ
   ンジ部を含み、前記発熱電子部品に対向した筐体表面部
   の一部もしくは全面に外気に面して凹凸部を備え、前記
   発熱電子部品と筐体壁とを高熱伝導部材で固着もしくは
   介在させたことを特徴とする携帯型情報装置。