JPWO2011101950A1 - 電子機器 - Google Patents

Abstract

電子機器に関し、通常の使用時には放熱フィンへの塵埃の堆積を抑え、かつ、放熱フィンの内側に堆積した塵埃の除去にも役立たせるために、互いに平行に配列された第２の板で区切られることにより櫛歯状の第２の空気流路が形成され放熱フィンとファンとの間の空間内に配置されてファンからの送風を放熱フィンに伝えるとともに送風中の塵埃を捕捉するダストフィルタを有し、このダストフィルタが、上記空間内に、その空間からの取出しが自在に配置されたものであって、第２の板が、第１の空気流路に、その第１の空気流路内に蓄積した塵埃を押し出すように差し込まれる形状を有する。

Description

本件は、空冷用のファンと放熱部品を有する電子機器に関する。

電子機器の中には、例えばノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノートＰＣ」と略記する）のように、筐体内部に空冷用のファンが収容されたタイプの電子機器がある。ノートＰＣの場合、通常、筐体側面又は筐体背面に排気口が設けられ、その直ぐ内側に放熱フィンが配置される。ノートＰＣ内部にはＣＰＵＬＳＩ等の発熱電子部品が収容されており、その発熱部品の熱が放熱フィンに伝えられる。さらにその放熱フィンに向けて送風するファンが筐体内に配置されている。ファンからの送風は放熱フィンを経由する間に放熱フィンから熱を奪い排気口から筐体外部に排気される。

ここで、この構造の空冷設備の課題の１つは、塵埃対策である。ファンからの送風中には様々な経路で紛れ込んだ塵埃が含まれており、この塵埃の一部は、放熱フィンを通り抜けずに、放熱フィンの、ファンからの風の入口部分や、放熱フィンの内部に堆積する。この堆積が進むと、風の流路が狭められ放熱効率が低下する。この放熱効率が低下すると、筐体内部が高温となり、内蔵されている電子部品の劣化が進み、故障を引き起こすおそれがある。

この課題解決のために、放熱フィンとファンとの間に空間を設けるとともに、筐体にその空間につながる開口を設けてその開口に普段は蓋をしておき、清浄時にその蓋を開けて放熱フィン入口部分に堆積した塵埃を取り除くことができるようにした提案がある。

また、放熱フィンとファンとの間に塵埃を捕捉するダストフィルタを配置することも提案されている。さらにダストフィルタに放熱フィンの入口部分に多少入り込む突起などを設けて、放熱フィン入口部分の少し内側に入り込んだ塵埃も取り除くことも提案されている。

しかしながら、塵埃を確実に捕捉することのできるダストフィルタを配置するとそのダストフィルタ自体が抵抗となって空気の流れを阻害し放熱効率の低下を招く。一方、抵抗を抑えたダストフィルタの場合、長時間使用するとやはり放熱フィンの入口部分や内部に塵埃が蓄積してくるのを避けることはできない。上記の各種提案は放熱フィンの入口部分に堆積した塵埃は取り除くことはできるが、放熱フィンの内部に堆積した塵埃は取り除けない。放熱フィンの内部には入口部分ほどは塵埃は堆積されにくいが、ノートＰＣ等の使用環境によっては、長時間の使用により放熱フィン内部に塵埃が堆積するおそれもある。

さらに放熱フィンの内部を清掃するブラシを備えておく提案もある。ただし、このブラシは、清掃時のみ役に立つものであって、塵埃の堆積の抑制には役に立たない。

特開２００８−０７２０７６号公報 特開２００８−２３４３４６号公報 特開２００８−１５９９２５号公報 特開２００９−１６３６２３号公報 特開２００１−８３６３１号公報

上記事情に鑑み、本件開示の電子機器の課題は、通常の使用時には放熱フィンへの塵埃の堆積を抑え、かつ、放熱フィンの内部に堆積した塵埃の除去にも役立つダストフィルタを有する電子機器を提供することにある。

本件開示の電子機器は、筐体と、発熱電子部品と、放熱部品と、ファンと、ダストフィルタとを有する。

ここで、筐体には、排気口が設けられている。

また、発熱電子部品は、その筐体内部に配置されている。

また、放熱部品は、互いに平行に配列された第１の板で区切られることにより櫛歯状の第１の空気流路が形成され筐体内部の排気口に隣接した位置に配置された放熱フィンを有する。そして、発熱電子部品の熱を受熱し放熱フィンの空気流路を通過する空気に放熱する。

さらにファンは、筐体内部の、放熱フィンとの間に空間を空けた位置に配置され、放熱フィンに向けて送風する。

さらに、ダストフィルタは、互いに平行に配列された第２の板で区切られることにより櫛歯状の第２の空気流路が形成され放熱フィンとファンとの間の空間内に配置される。そしてこのダストフィルタは、そのファンからの送風を放熱フィンに伝えるとともに送風中の塵埃を捕捉する。

ここで、このダストフィルタは、上記空間内に、その空間からの取出しが自在に配置されたものであって、上記第２の板が、上記第１の空気流路に、その第１の空気流路内に蓄積した塵埃を押し出すように差し込まれる形状を有する。

本件開示の電子機器によれば、ダストフィルタにより、通常の使用時においては放熱フィンへの塵埃の堆積が抑えられ、かつ、必要に応じて、そのダストフィルタを使って、放熱フィン内部に堆積した塵埃を取り除くことができる。

本件の電子機器の一実施形態としてのノートＰＣの一例を示す外観斜視図である。 図１に示すノートＰＣの本体ユニットの底面を示した模式図である。 図２に示す矢印Ｘ１−Ｘ１に沿う断面図である。 図３に示すＹ１−Ｙ１に沿う、放熱フィンとダストフィルタの断面図である。 ノートＰＣからダストフィルタを取り外した状態の分解斜視図である。 ダストフィルタの方面図である。 ノートＰＣの本体ユニットの筐体内の内部構造の概要およびダストフィルタによる放熱フィンの清掃の仕方を示した図である。 第１変形例のダストフィルタの一部を示す図である。 ノートＰＣの本体ユニットの底面を示した模式図である。 図９に示す矢印Ｘ２−Ｘ２に沿う断面図である。 図１０に示す矢印Ｙ２−Ｙ２に沿う断面図である。

以下、本件の実施形態を説明する。

図１は、本件の電子機器の一実施形態としてのノートＰＣの一例を示す外観斜視図である。

この図１に示すノートＰＣ１０は、本体ユニット２０と表示ユニット３０とを有する。本体ユニット２０は、筐体２１の内部にＣＰＵやハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と略記する）等を備えるとともに、上面にキーボード２２や、ポインティングデバイスの一種であるタッチパッド２３等を備えている。また、表示ユニット３０は、蝶番１１を介して本体ユニット２０に連結されて本体ユニット２０に対し開閉自在に構成され、開状態にあるときの筐体３１の前面に表示画面３２を備えている。

図２は、図１に示すノートＰＣ１０の本体ユニット２０の底面を示した模式図である。また、図３は、図２に示す矢印Ｘ１−Ｘ１に沿う断面図である。また図４は、図３に示すＹ１−Ｙ１に沿う、放熱フィンとダストフィルタの断面図である。さらに、図５は、ノートＰＣからダストフィルタを取り外した状態の分解斜視図である。さらに、図６は、ダストフィルタの６面図である。図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は、それぞれ、左側面図（Ａ）、上面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）、背面図（Ｅ）、および右側面図（Ｆ）である。

本体ユニット２０には、その筐体２１の背面（蝶番１１（図２以降の各図には図示せず。図１参照）側の側面）に排気口２１１（図３および後述する図５を参照）を有する。

また、筐体２１の内部の、排気口２１１に隣接した位置には、放熱フィン４１が配置されている。この放熱フィン４１には、図４に示すように、互いに平行に配列された板４１１で区切られることにより櫛歯状の空気流路４１２が形成されている。この放熱フィン４１は、後述する発熱電子部品７１１（図７参照）から受けた熱を放熱する役割りを担っている。

また、筐体２１の内部の、放熱フィン４１との間に空間２１２（図５参照）を空けた位置にファン６０が配置されている。このファン６０は放熱フィン４１に向けて送風する。

さらに、放熱フィン４１とファン６０との間の空間２１２内には、ダストフィルタ５０が配置されている。筐体２１の底面には空間２１２につながる開口２１３が形成されており、ダストフィルタ５０は、その開口を塞ぐ蓋部５１を有する。またこのダストフィルタ５０は、フィルタ部５２を有する。このフィルタ部５２は、放熱フィン４１と同様、互いに平行に配列された板５２１で区切られることにより櫛歯状の空気流路５２２が形成されている。このフィルタ部５２は、ファン６０からの送風を放熱フィン４１に伝えるとともに、送風中の塵埃を捕捉する。このダストフィルタ５０のフィルタ部５２板５２１および空気流路５２２は、図４に示すように、ファン６０の空気の流れの方向に関し、放熱フィン４１の板４１１および空気流路４１２と揃った位置にある。このダストフィルタ５０は、ネジ５９によるネジ止めにより開口２１３を塞いだ状態に固定されている。このダストフィルタ５０は、図５に示すように、ネジ５９を外すことにより取り外すことができる。

図７は、ノートＰＣ１０の本体ユニット２０の筐体２１内の内部構造の概要およびダストフィルタによる放熱フィンの清掃の仕方を示した図である。

筐体２１（図１，図２等を参照）内には、回路基板７０が収容されており、この回路基板７０には、強制冷却を必要とする２つの発熱電子部品７１１を含む複数の電子部品７１が搭載されている。これら２つの発熱電子部品７１１のうちの一方は、プログラムの実行による演算機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が組み込まれたＣＰＵＬＳＩである。

２つの発熱電子部品７１１には、放熱部品４０を構成する２つの受熱板４２それぞれが接し、発熱電子部品７１１から受熱する。これら２つの受熱板４２と放熱フィン４１との間はヒートパイプ４３で接続されており、受熱板４２で受け取った熱はヒートパイプ４３で放熱フィン４１に伝熱される。これらヒートパイプ４３および放熱フィン４１も、放熱部品４０の構成要素である。ファン６０からの送風は、ダストフィルタ５０のフィルタ部５２の、板５２１に挟まれた空気流路５２２を通過し、さらに放熱フィン４１の板４１１に挟まれた空気流路４１２を通過する間に放熱フィン４１から熱を受け取り、筐体２１の排気口２１１から筐体２１の外部に排気される。

ここで、前述の通り、ダストフィルタ５０は、図５に示すように筐体２１から取り外すことができる。ダストフィルタ５０を筐体２１から取り外して清掃することにより、先ずは、そのダストフィルタ５０に捕捉されてそのダストフィルタ５０に堆積している塵埃が取り除かれる。

さらに、このダストフィルタ５０を筐体２１から一旦取り外し、図７に示すように向きを変えて、再び、矢印Ａに示すように、筐体２１の開口２１３（図５参照）から空間２１２に入り込ませる。そして、次に、そのダストフィルタ５０を矢印Ｂの方向に移動させてダストフィルタ５０の板５２１を放熱フィン４１の空気流路４１２に入り込ませる。こうすることにより、放熱フィン４１の空気流路４１２内に堆積した塵埃が放熱フィン４１から矢印Ｂ方向に押し出される。

このように、この実施形態によれば、ダストフィルタ５０を、通常の使用状態ではその名称の通りダストフィルタとして使いながら、必要に応じてそのダストフィルタ５０を使って放熱フィンの内部に堆積した塵埃を取り除くことができる。

次に、上記実施形態の変形例を説明する。

図８は、第１変形例のダストフィルタの一部を示す図である。

ここでは、第１変形例であることを示すために、前述の実施形態における図面に付した符号と同じ符号に‘Ａ’を付して示す。

この図８に一部を示す第１変形例のダストフィルタ５０Ａを構成する空気流路５２２Ａを区切る板５２１Ａは、放熱フィン（前述の実施形態の放熱フィン４１と同じ放熱フィン）の空気流路に差し込まれる側の先端部分５２１ａＡが先端側ほど薄い板厚に形成されている。

この形状とすることによって、図７を参照して説明したようにして放熱フィンの内部に堆積した塵埃を押し出すときに、ダストフィルタ５０Ａの板５２１Ａを放熱フィンの空気流路に差し込み易くなり、作業性が向上する。

次いで、図９〜図１１を参照しながら第２変形例を説明する。図９〜図１１では、第２変形例であることを示すために、前述の実施形態における図面に付した符号と同じ符号に‘Ｂ’を付して示し、第２変形例の特徴点のみの説明にとどめる。

図９は、ノートＰＣの本体ユニットの底面を示した模式図であり、前述の実施形態の図２に対応する図である。また図１０は、図９に示す矢印Ｘ２−Ｘ２に沿う断面図であり、前述の実施形態の図３に対応する図である。更に図１１は、図１０に示す矢印Ｙ２−Ｙ２に沿う断面図であり、前述の実施形態の図４に対応する図である。

前述の実施形態の場合、図２，図３に示すように、ダストフィルタ５０は、その蓋部５１が放熱フィン４１とは重ならない位置に置かれている。これに対し、第２変形例では、図９，図１０に示すように、ダストフィルタ５０Ａは、その蓋部５１Ｂが放熱フィン４１Ｂと重なる位置に置かれている。これにより、ダストフィルタ５０Ｂのフィルタ部５２Ｂは、図１０，図１１に示すように放熱フィン４１Ｂに近づいた位置に置かれている。さらに、ファン６０も、図９，図１０に示すように、前述の実施形態におけるファン６０よりも放熱フィン４１Ｂに近づいた位置に配置されている。この配置によれば、ファン６０Ｂからの送風を、より低損失のまま放熱フィン４１Ｂを通過させることができ、放熱効率が向上する。さらに、筐体２１Ａ内の、ダストフィルタ５０Ｂを配置するための空間が狭くて済み、その分、装置の小型化に寄与する。

１０ ノートＰＣ
１１ 蝶番
２０ 本体ユニット
２１，３１ 筐体
２２ キーボード
２３ タッチパッド
３０ 表示ユニット
３２ 表示画面
４０ 放熱部品
４１，４１Ｂ 放熱フィン
４１１，４１１Ｂ，５２１，５２１Ａ 板
４２ 受熱板
４１２，５２２，５２２Ａ，５２２Ｂ 空気流路
４３ ヒートパイプ
５０，５０Ａ，５０Ｂ ダストフィルタ
５１，５１Ｂ 蓋部
５２，５２Ｂ フィルタ部
５９ ネジ
６０，６０Ｂ ファン
７０ 回路基板
２１１ 排気口
２１２ 空間
２１３ 開口
５１１ａＡ 先端部分
７１１ 発熱部品

Claims (4)

1. 排気口が設けられた筐体と、
   前記筐体内に配置された発熱電子部品と、
   互いに平行に配列された第１の板で区切られることにより櫛歯状の第１の空気流路が形成され前記筐体内部の前記排気口に隣接した位置に配置された放熱フィンを有し、前記発熱電子部品の熱を受熱し該放熱フィンの空気流路を通過する空気に放熱する放熱部品と、
   前記筐体内部の、前記放熱フィンとの間に空間を空けた位置に配置され、該放熱フィンに向けて送風するファンと、
   互いに平行に配列された第２の板で区切られることにより櫛歯状の第２の空気流路が形成され前記放熱フィンと前記ファンとの間の空間内に配置されて該ファンからの送風を該放熱フィンに伝えるとともに該送風中の塵埃を捕捉するダストフィルタとを有し、
   前記ダストフィルタが、前記空間内に、該空間からの取出しが自在に配置されたものであって、前記第２の板が、前記第１の空気流路に、該第１の空気流路内に蓄積した塵埃を押し出すように差し込まれる形状を有することを特徴とする電子機器。
2. 前記筐体が、前記空間に繋がる開口を有し、前記ダストフィルタが、該開口を塞ぐ蓋を兼ねた部品であることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第２の板の、前記第１の空気流路に差し込まれる側の先端部分が、先端側ほど薄い板厚に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器。
4. 前記筐体が、上面にキーボードを有し内部に演算機能を有する電子部品が収容された筐体であり、
   当該電子機器がさらに、画像を表示する表示画面を有し前記筐体に対し開閉自在に連結された第２の筐体を有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の電子機器。

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