(57)【要約】【課題】効率良く熱排出を行える電子機器を提供する。【解決手段】内部に熱源２２が収容された筐体１７と、筐体１７に収容され、熱源２２で発生した熱を吸収するための熱輸送機構２０と、熱源２２と熱輸送機構２０との間に位置し、熱源２２で発生した熱を熱輸送機構２０に伝達する熱伝導体４４と、熱輸送機構２０を熱源２２の位置する方向へ付勢する付勢手段４０と、を備え、付勢手段４０は、熱輸送機構２０に直接接続されている、電子機器１００。【選択図】図５
2020035885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源が収容された筐体と、
前記筐体に収容され、前記熱源で発生した熱を吸収するための熱輸送機構と、
前記熱源と前記熱輸送機構との間に位置し、前記熱源で発生した熱を前記熱輸送機構に伝達する熱伝導体と、
前記熱輸送機構を前記熱源の位置する方向へ付勢する付勢手段と、を備え、
前記付勢手段は、前記熱輸送機構に直接接続されている、電子機器。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記熱輸送機構を前記熱源の位置する方向へ付勢する付勢力を生じさせる弾性部と、前記弾性部と一体に形成され前記熱輸送機構に直接接続される接続部と、を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記熱輸送機構を挟んで位置する二つの前記弾性部を含む、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記接続部は、前記熱輸送機構に対して、前記熱伝導体が位置する側に取り付けられる、請求項２又は３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記熱伝導体は、前記熱伝導体から前記熱輸送機構に向かう方向において、前記弾性部と実質的に重ならない、請求項２から４のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記熱輸送機構は、ヒートパイプである、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記付勢手段は、板バネである、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記熱伝導体は、銅である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記熱伝導体は、熱伝導性を有する樹脂である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記熱伝導体は、熱伝導性を有するグリスである、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコン等の電子機器の筐体内部には、熱を発生する電子部品が収容されている。そのため、電子機器には、発生した熱を筐体外部に排出する熱対策が施されている。特に、発熱量の大きいＣＰＵやＧＰＵといった特定の電子部品については、発生した熱を、ヒートパイプを介してファンユニットに送達することにより筐体外部へ排出する手法が存在する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ヒートパイプを用いた熱排出の手法においては、図６に示すように、熱源２２とヒートパイプ２０との間に熱伝導体６４が配置され、当該熱伝導体６４を介して熱源２２からヒートパイプ２０へと熱の伝達が行われている。このとき、板バネ６０を、熱伝導体６４を介してヒートパイプ２０と接続し、ヒートパイプ２０を熱源２２の位置する方向に付勢することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０４９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図６の矢印に示すように、熱源２２から発せられた熱が熱伝導体６４の内部において多方向に分散してしまい、熱を効率良くヒートパイプ２０へ伝達することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、効率良く熱排出を行える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る電子機器は、内部に熱源が収容された筐体と、筐体に収容され、熱源で発生した熱を吸収するための熱輸送機構と、熱源と熱輸送機構との間に位置し、熱源で発生した熱を熱輸送機構に伝達する熱伝導体と、熱輸送機構を熱源の位置する方向へ付勢する付勢手段と、を備え、付勢手段は、熱輸送機構に直接接続されている。
【０００８】
この態様によれば、熱輸送機構を付勢する付勢手段は、熱伝導体を介さず直接熱輸送機構に接続されている。そのため、熱伝導体に付勢手段を取り付けるためのスペースを設ける必要がなく、熱伝導体の小型化を図ることができる。熱伝導体を小型にすることにより、熱源で発生した熱の経路を限定でき、効率良く熱輸送機構へ熱の伝達を行うことができるため、電子機器の熱排出効率が向上する。
できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、効率良く熱排出を行える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器の外観を示す図である。
【図２】図１に示す電子機器の内部構成を示す図である。
【図３】ヒートパイプ、板バネ及び熱伝導体の拡大図である。
【図４】図３に示す構成の、ＩＶ−ＩＶ線に沿った断面を模式的に示した断面図である。
【図５】図３に示す構成の、Ｖ−Ｖ線に沿った断面を模式的に示した断面図である。
【図６】従来の電子機器に係るヒートパイプ、板バネ及び熱伝導体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
【００１２】
本発明は、ノート型パーソナルコンピュータ（以下「ノートパソコン」という。）やデスクトップ型パーソナルコンピュータ、プロジェクタ等の各種の電子機器に適用することができる。本明細書においては、本発明をノートパソコンに適用した例を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子機器１００の外観を示す斜視図である。電子機器１００は、蓋体１０、筐体１７及びヒンジ部１２を備えている。ヒンジ部１２は、蓋体１０と筐体１７の長辺に取り付けられ、蓋体１０と筐体１７とを回転可能に連結している。すなわち、蓋体１０が筐体１７に対して開閉可能となっている。図１は、蓋体１０が筐体１７に対して開いた状態を示している。
【００１４】
蓋体１０は、ディスプレイ１１を備える。ディスプレイ１１は、蓋体１０が閉じられた状態で筐体１７と対向する位置に設けられている。ディスプレイ１１には、文字や画像等が表示される。ディスプレイ１１は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであってよい。ディスプレイ１１の表示を制御する表示制御回路等は、蓋体１０の内部に収容されていてもよい。
【００１５】
筐体１７は、上面カバー１５及び底面カバー１６から構成される。上面カバー１５と底面カバー１６を上下方向に重ね合わせ周囲を接合することにより、筐体１７が組み立てられる。筐体１７の内部には、基板、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤやＳＳＤ、バッテリ等が収納されている。筐体１７には、キートップが上面カバー１５側から突出するようにキーボード１３が設けられている。また、キーボード１３に隣接するようにしてタッチパッド１４が設けられている。ユーザは、キーボード１３やタッチパッド１４等の入力手段を介して電子機器１００の操作を行うことができる。
【００１６】
底面カバー１６の右側側面には、排気口１８が設けられている。排気口１８は、筐体１７内部の熱を吸収した空気を筐体１７の外部へ排出するための貫通孔である。本実施形態においては、底面カバー１６の右側側面に形成されているが、排気口１８が形成される位置は限定されない。また、排気口１８の個数や大きさについても限定されない。例えば、排気口１８は、底面カバー１６の左側側面にも設けられていてもよい。
【００１７】
図２は、図１に示す電子機器１００の内部構成を示す図である。図２は、図１に示す電子機器１００から上面カバー１５及びキーボード１３等を取り外した状態の構成を示す図である。なお、説明のために電子機器１００に含まれる内部部品の一部を省略して図示している。
【００１８】
図２に示すように、電子機器１００の筐体１７の内部には、基板５０、ヒートパイプ２０、熱源２２、冷却装置３０及び板バネ４０が配置されている。
【００１９】
基板５０は、底面カバー１６の内部に配置される板状部材であり、ＣＰＵやＧＰＵ、メモリ等の電子部品が搭載される。
【００２０】
ヒートパイプ２０は、熱源２２から発生した熱を冷却装置３０へと運ぶ熱輸送機構である。ヒートパイプ２０は、銅やアルミニウム等の熱伝導性が高い材料からなるパイプ内に作動液を封入して構成されている。ヒートパイプ２０は、一端が熱源２２側に位置し、他端が冷却装置３０側に位置するように配置される。本実施形態においては、熱輸送機構としてヒートパイプ２０を用いた場合を例に説明するが、熱輸送機構はヒートパイプ２０に限られず、熱源２２から発生した熱を他の構成へと伝達できるものであればよい。
【００２１】
熱源２２は、基板５０に搭載され、熱を発生する電子部品である。熱源２２は、例えばＣＰＵやＧＰＵ等の熱を発生させる任意の電子部品であってよい。
【００２２】
冷却装置３０は、基板５０に搭載され、筐体１７の内部で生じた熱を外部に排出するための装置である。冷却装置３０は、底面カバー１６に形成された排気口１８付近に配置されている。冷却装置３０は、モータにより駆動するファン３１及び図示しない放熱フィンを備えている。ファン３１は、排気口１８に向けて空気を送る装置である。放熱フィンは、排気口１８とファン３１との間に位置し、熱源２２からヒートパイプ２０を介して伝達された熱を受け取る。放熱フィンは、熱の放出を効率良く行うために、例えばアルミニウム等の金属板の集合体で構成された表面積の大きい部材であってもよい。ファン３１から送り出された空気は、放熱フィンの熱を吸収した後、排気口１８から排出される。
【００２３】
板バネ４０は、ヒートパイプ２０と接続され、ヒートパイプ２０を熱源２２の位置する方向に向けて付勢する付勢手段である。本実施形態においては、板バネ４０を付勢手段として用いているが、付勢手段は板バネ４０に限られずヒートパイプ２０を熱源２２の方向へ付勢可能な任意の手段であってよい。板バネ４０の端部は、ねじ４５により基板５０に対して固定され、板バネ４０の中央部は、ヒートパイプと接続している。板バネ４０の詳細な構成については、図３及び図４を用いて後述する。
【００２４】
図３は、ヒートパイプ２０、板バネ４０及び熱伝導体４４等の拡大図である。図３は、基板５０側から（図２とは逆方向から）ヒートパイプ２０等を視認した場合の図である。
【００２５】
図３に示すように板バネ４０は、弾性部４１及び接続部４２を有する。弾性部４１は、ヒートパイプ２０を挟むように二か所に位置し、ヒートパイプ２０を熱源２２の位置する方向へと付勢する付勢力を生じさせる部材である。弾性部４１は、第１部分４１ａと第２部分４１ｂから構成されている。第１部分４１ａは、ヒートパイプ２０の延在方向に沿うように配置された板状の部材である。第１部分４１ａは、第２部分４１ｂ及び接続部４２と一体に形成されている。第２部分４１ｂは、第１部分４１ａの両端部に形成された板状の部材である。
【００２６】
接続部４２は、弾性部４１による付勢力をヒートパイプに伝える部材である。接続部４２は、ヒートパイプ２０に直接接続されている。接続部４２は、はんだや接着剤を用いることによりヒートパイプ２０に接続されてもよい。接続部４２は、ヒートパイプ２０を挟んで離れて配置された弾性部４１同士を繋ぐように設けられている。本実施形態においては、接続部４２は二つ設けられ、間に熱伝導体４４が配置されている。なお、接続部４２は、一つ又は三つ以上設けられていてもよく、数は限定されない。
【００２７】
熱伝導体４４は、熱源２２から発生した熱をヒートパイプ２０に伝達する部材である。熱伝導体４４は、ヒートパイプ２０の基板５０側に位置する面に配置されている。すなわち、図５に示すように、ヒートパイプ２０を筐体１７の内部に搭載した状態で、熱伝導体４４は、熱源２２とヒートパイプ２０との間に位置する。熱源２２から発生した熱は、熱伝導体４４を介してヒートパイプ２０に伝達される。
【００２８】
なお、本実施形態では、熱伝導体４４は、平面視において矩形に成形された薄い銅板であるが、熱を伝達できる部材であれば形状及び材料は限定されない。例えば、熱伝導体４４は、熱伝導性を有する樹脂やグリス等であってもよい。
【００２９】
また、熱伝導体４４は、熱源２２からヒートパイプ２０に向かう方向（図３の紙面奥に向かう方向）において、弾性部４１の第１部分４１ａと実質的に重ならないように形成されていることが好ましい。具体的には、図３に示すように、ヒートパイプ２０の短手方向に沿う熱伝導体４４の幅ａの大きさがヒートパイプ２０の短手方向の幅ｂの大きさ以下になるように形成されていることが好ましい。そうすることで、熱伝導体４４が小型に形成され、熱源２２で発生した熱の伝達経路をより限定できる。本実施形態においては、幅ａは、幅ｂよりも小さく形成されている。
【００３０】
図４は、ヒートパイプ２０や板バネ４０等の構成の、図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図４を用いて、板バネ４０によりヒートパイプ２０を付勢する様子を説明する。
【００３１】
上述したように、板バネ４０は、弾性部４１及び接続部４２を有し、ヒートパイプ２０を熱源２２の位置する方向へ付勢している。弾性部４１は、第１部分４１ａと第２部分４１ｂとを含む。
【００３２】
第２部分４１ｂは、一端部が第１部分４１ａと接続され、基板５０と離間する方向（図４における上側方向）に向かって斜面を形成するように延在している。すなわち、弾性部４１は、第１部分４１ａと第２部分４１ｂとの接続部分で折れ曲がるようにして形成されている。また、基板５０には、ねじ４５を取り付ける柱状部５１が形成されている。第２部分４１ｂの他端部は、ねじ４５により柱状部５１の先端に接続されている。
【００３３】
接続部４２は、ヒートパイプ２０の下側に設けられている。ヒートパイプ２０は、板バネ４０によって熱源２２の位置する方向へと引っ張られるようにして付勢されている。しかしながら、接続部４２が設けられる位置は、ヒートパイプ２０の下側に限定されない。例えば、接続部４２は、ヒートパイプ２０の上側に位置してもよい。このとき、ヒートパイプ２０は、熱源２２に向かって押し付けられるように付勢される。
【００３４】
図５は、ヒートパイプ２０や板バネ４０等の構成の、図３に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５に示すように、基板５０上には、基板５０に近い側から熱源２２、熱伝導体４４、ヒートパイプ２０の順に積層して設けられている。熱源２２において発生した熱は、図５の矢印で示すように、熱伝導体４４を介してヒートパイプ２０へと伝達される。
【００３５】
従来の電子機器においては、図６に示すように、板バネ６０が熱伝導体６４に接続され、熱伝導体６４を介してヒートパイプ２０に付勢力を伝えていた。板バネ６０と熱伝導体６４は、スペース６５において面接触しており、接触している面においてカシメ等によって結合している。そのため、カシメを行うスペース６５を設ける分、熱伝導体６４の幅が大きく形成されている。しかしながら、本実施形態に係る電子機器１００によれば、ヒートパイプ２０を付勢する板バネ４０は、熱伝導体４４を介さず直接ヒートパイプ２０に接続されている。そのため、熱伝導体４４に板バネ４０を取り付けるためのスペース（図６に示すスペース６５に相当）を設ける必要がないため、熱伝導体４４の幅を狭めて小型化を図ることができる。熱伝導体４４を小型にすることにより、図５の矢印に示すように熱源２２で発生した熱の経路を限定でき、効率良くヒートパイプ２０へ熱の伝達を行うことができるため、電子機器１００の熱排出効率が向上する。
【００３６】
また、従来の電子機器に係る熱伝導体６４は、カシメ等によって板バネ６０と結合させる必要があり、機械的強度の高い材料で形成する必要があった。しかしながら、本実施形態に係る電子機器１００によれば、熱伝導体４４に対して板バネ４０を接続する必要がないため、熱伝導体４４は、機械的強度の高い材料に限られず、樹脂やグリスといった様々な材料で構成することができる。すなわち、熱伝導体４４の材料選択の幅が広がる。
【００３７】
さらに、本実施形態に係る電子機器１００によれば、板バネ４０の接続部４２は、ヒートパイプ２０に対して、熱伝導体４４が位置する側（図４における下側）に取り付けられる。ヒートパイプ２０下側には、熱伝導体４４の厚みにより空間が生じている。そのため、当該空間に接続部４２を位置させることで、有効に空間を活用でき、省スペース化を図ることができる。
【００３８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…蓋体、１１…ディスプレイ、１２…ヒンジ部、１３…キーボード、１４…タッチパッド、１５…上面カバー、１６…底面カバー、１７…筐体、１８…排気口、２０…ヒートパイプ、２２…熱源、３０…冷却装置、３１…ファン、４０…板バネ、４１…弾性部、４１ａ…第１部分、４１ｂ…第２部分、４２…接続部、４４…熱伝導体、５０…基板、５１…柱状部、６０…板バネ、６４…熱伝導体、６５…スペース、１００…電子機器
【図１】
2020035885.tif 000003
【図２】
2020035885.tif 000004
【図３】
2020035885.tif 000005
【図４】
2020035885.tif 000006
【図５】
2020035885.tif 000007
【図６】
2020035885.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月11日(2019.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源が収容された筐体と、
前記筐体に収容され、前記熱源で発生した熱を吸収するための熱輸送機構と、
前記熱源と前記熱輸送機構との間に位置し、前記熱源で発生した熱を前記熱輸送機構に
伝達する熱伝導体と、
前記熱輸送機構を前記熱源の位置する方向へ付勢する付勢手段と、を備え、
前記付勢手段は、前記熱輸送機構に直接接続され、
前記付勢手段は、
前記熱輸送機構を挟むように二か所に位置し前記熱輸送機構を前記熱源の位置する方向へ付勢する付勢力を生じさせる一対の弾性部と、
一対の前記弾性部同士を繋ぐように前記弾性部と一体に形成され前記熱輸送機構に直接接続される接続部と、を含んでいる、電子機器。
【請求項２】
前記接続部は、前記熱源、前記熱伝導体及び前記熱輸送機構が積層された位置に隣接して配置され、
前記接続部及び前記熱伝導体はいずれも、前記熱輸送機構に対して前記熱源が位置する側の面に取り付けられる、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記熱伝導体は、前記熱伝導体から前記熱輸送機構に向かう方向において、前記弾性部と実質的に重ならない、請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記熱輸送機構は、ヒートパイプである、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記付勢手段は、板バネである、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記熱伝導体は、銅である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記熱伝導体は、熱伝導性を有する樹脂である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記熱伝導体は、熱伝導性を有するグリスである、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。