(57)【要約】【課題】十分な広さの光触媒層を確保するとともに、光触媒層全体に均一に光を照射することのできる電子機器を提供すること。【解決手段】互いに間隔をあけて並設された複数の放熱フィン３５から構成され、筐体１０内部において筐体１０の排気口２３，２４に近接して配置されたヒートシンク３３と、筐体１０の外部から取り入れた空気を放熱フィン３５に送風するファン４１とを備えた冷却装置に空気清浄機構５０を付加する。空気清浄機構５０は、複数の放熱フィン３５の表面に被覆された光触媒層５１と、複数の放熱フィン３５に隣接して配置され、光触媒層５１に光を導く導光体５２とを備えている。上記構成としたことで、十分な広さの光触媒層５１を確保することができるとともに、一つの光源５３から出射された光を、導光体５２を通して光触媒層５１全体に亘って均一に照射することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をあけて並設された複数の放熱フィンから構成され、筐体内部において該筐体の排気口に近接して配置されたヒートシンクと、前記筐体の外部から取り入れた空気を前記放熱フィンに送風するファンとを有した冷却装置を備え、
隣り合う放熱フィンの間を通過する空気と各放熱フィンとの間で熱交換を行い、熱交換された空気を前記排気口から外部に排出するように構成された電子機器において、
前記冷却装置は、
前記複数の放熱フィンの表面に被覆された光触媒層と、
前記複数の放熱フィンに隣接して配置され、前記光触媒層に光を導く導光体とを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記導光体は平板状を成し、その出射面が前記複数の放熱フィンに対して垂直に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記導光体は、前記出射面を前記ヒートシンクの上面に対向させる態様で、前記ヒートシンクの上面に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
携帯用のパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄機能が付加されたパーソナルコンピュータ等の電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータ等の電子機器には、筐体内部を冷却するための冷却装置が備えられている。冷却装置は、筐体壁面に形成された吸気口及び排気口と、筐体内部に空気の流れを発生させるファン等から構成されたものである。この冷却装置に空気清浄機能を付加したパーソナルコンピュータが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、筐体の内壁面に酸化チタンからなる光触媒層を設けるとともに、筐体内部の所定位置に紫外線ランプを配置したパーソナルコンピュータが示されている。特許文献１のパーソナルコンピュータでは、紫外線ランプの光を筐体の内壁面の酸化チタン層に照射することで酸化チタンを励起して光触媒作用を発現させ、この光触媒作用により筐体内部の空気を清浄化する。そして、光触媒作用によって清浄化された空気をファンによって排気口から外部に放出する。
【０００４】
また、特許文献２には、ファンの近傍に酸化チタンからなる光触媒をコーティングしたフィルタを設けるとともに、このフィルタに近接させて紫外線ランプを配置したパーソナルコンピュータが示されている。特許文献２のパーソナルコンピュータでは、紫外線ランプの光をフィルタに照射することで、フィルタにコーティングされた酸化チタンの光触媒作用を発現させ、この光触媒作用によりフィルタを通過する空気を清浄化し、ファンによって排気口から外部に放出する。
【０００５】
このように、パーソナルコンピュータが通常備えている冷却装置を利用して、筐体内部の冷却と同時に空気清浄を行うことで、室内に専用の空気清浄器を設置することなく、室内の空気清浄を行うことが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７７１９６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１１６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のようにパーソナルコンピュータの筐体の内部壁面に光触媒層を設けた構造では、光触媒層の表面積を大きくすることができるが、様々な方向を向いた壁面に塗布された光触媒層に対して、１箇所に設置された光源から光を照射するため、光源からの光をすべての光触媒層に均一に照射することができず、空気清浄効率が悪いという問題がある。すべての光触媒層に均一に光を照射するためには、光源の設置個数を増やす必要があり、コストが掛かるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２のように、光触媒層が塗布されたフィルタを吸気ファン及び排気ファンの近傍に設けた構造では、光源がこれらの光触媒層に近接して配置されているため、光触媒層全体に亘って光を照射することができるが、光触媒層の表面積が小さいため、十分な空気清浄機能が得られないという問題がある。
【０００９】
特に、ノートブック型パーソナルコンピュータ等のように、筐体の薄型化・小型化が要請される携帯用の電子機器においては、複数の光源を設置するスペースを確保したり、筐体内部の光触媒層の表面積を増やすといったことは物理的に困難である。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、十分な広さの光触媒層を確保するとともに、光触媒層全体に均一に光を照射することのでき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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の電子機器は、互いに間隔をあけて並設された複数の放熱フィンから構成され、筐体内部において該筐体の排気口に近接して配置されたヒートシンクと、前記筐体の外部から取り入れた空気を前記放熱フィンに送風するファンとを有した冷却装置を備え、隣り合う放熱フィンの間を通過する空気と各放熱フィンとの間で熱交換を行い、熱交換された空気を前記排気口から外部に排出するように構成された電子機器において、前記冷却装置は、前記複数の放熱フィンの表面に被覆された光触媒層と、前記複数の放熱フィンに隣接して配置され、前記光触媒層に光を導く導光体とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光体は平板状を成し、その出射面が前記複数の放熱フィンに対して垂直に配置されることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光体は、前記出射面を前記ヒートシンクの上面に対向させる態様で前記ヒートシンクの上面に配置されることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、携帯用のパーソナルコンピュータに適用される
ことが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電子機器は、筐体内部に配置された電子部品を冷却するヒートシンクにおける複数の放熱フィンの表面を光触媒層で被覆するとともに、光触媒層に光を導く導光体を複数の放熱フィンに隣接して配置した構成としている。上記のように構成したことで、十分な広さの光触媒層を確保することができるとともに、一つの光源から出射された光を、導光体を通して光触媒層全体に亘って均一に照射することができる。その結果、光源の設置スペースとコストを節約しつつ、空気清浄効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明の電子機器を携帯用のパーソナルコンピュータ（以下、「ノートブック型パーソナルコンピュータ」と称する）に適用した場合の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態であるノートブック型パーソナルコンピュータ１（以下、単に「ノートＰＣ１」と称する）の斜視図である。ここで例示するノートＰＣ１は、本体筐体１０及び蓋体１１を備えている。
【００１８】
本体筐体１０は、上面部１２、左側面部１３、右側面部１４、前面部１５、後面部１６及び図示しない底面部から構成される箱体である。本体筐体１０の上面部１２にはキーボード１７が設けてある。キーボード１７は、図示は省略するが、金属板によって構成したベース部材の上面にメンブレンスイッチシート及び複数のキートップ１７ａを配設して構成した入力装置である。上面部１２において手前側に位置する部位にはパームレスト１８が設けてある。
【００１９】
蓋体１１は、本体筐体１０の上面部１２に対向する面に液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等から構成される表示装置２１を備えたものであり、本体筐体１０の奥側縁部にヒンジ部２２によってその下端部が回転可能に支持されている。この蓋体１１は、本体筐体１０に対して開いた場合に本体筐体１０の手前側に向けて表示装置２１を露出させるとともに、本体筐体１０の上面１２を開放した状態となる。一方、ヒンジ部２２を介して回転させれば、本体筐体１０の上面部１２及び表示装置２１を同時に覆うカバーとして機能する。
【００２０】
本体筐体１０の左側面部１３及び後面部１６には、それぞれ複数の排気口２３，２４が形成してある。図２は、図１において本体筐体１０の排気口２３付近を拡大して示した図である。なお、図２では、キーボード１７を取り外して本体筐体１０の内部を露出させた状態を示している。これらの排気口２３，２４は、本体筐体１０の内部に配設された冷却装置３０のファン４１から送り出される空気を、本体筐体１０の外部に排出させるための長孔形状の貫通孔である。なお、図示は省略するが、本体筐体１０の右側面部１４や底面部等には、外部の空気を本体筐体１０の内部に取り入れるための吸気口が設けてある。
【００２１】
本体筐体１０の内部には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなど、通電して動作することにより発熱する複数の電子部品（図示せず）と、これらの発熱する電子部品を冷却する冷却装置３０が収容されている。
【００２２】
図２に示す冷却装置３０は、以下に説明するように、上記の電子部品を冷却する従来の機能に加えて、ファン４１によって取り込んだ空気を清浄な状態にして排気口２３，２４から外部に排出する空気清浄機能が付加されたものである。
【００２３】
図３は冷却装置３０の斜視図であり、図４は図３に示した冷却装置３０の分解斜視図である。また、図５は図３のＡ−Ａ線断面図、図６は図５の矢視Ｂ図、図７は図６の矢視Ｃ図である。なお、図５及び図６中の白抜き矢印は光の進行方向を概念的に示したものであり、破線矢印は空気の流通方向を概念的に示したものである。また、図７中の矢印は光の進行方向を概念的に示したものである。冷却装置３０は、受熱板３１、ヒートパイプ３２、ヒートシンク３３、ファンユニット４０、及び、空気清浄機構５０（図７を参照）とから構成されている。
【００２４】
受熱板３１は、電子部品の熱が伝達される板状部材であり、銅やアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属材料から構成されている。本実施の形態では、受熱板３１を大小３枚の受熱板３１ａ，３１ｂ，３１ｃで構成している。図示は省略するが、大型の受熱板３１ａには、本体筐体１０内に配設される電子部品の中で最も発熱量の大きいＣＰＵが接続される。また、小型の受熱板３１ｂ，３１ｃには、ＣＰＵの次に発熱量の大きいパワーＦＥＴやグラフィックチップ等が接続される。
【００２５】
ヒートパイプ３２は、銅やアルミニウム等の金属から構成される管に作動液が封入され、内壁部分にウィックが設けられた熱伝達部材である。本実施の形態では、ヒートパイプ３３を２本のヒートパイプ３２ａ，３２ｂで構成している。ヒートパイプ３２ａの一方の端部は受熱板３１ａに接続され、他方の端部はヒートシンク３３の下面に接続されている。また、ヒートパイプ３２ｂの一方の端部は受熱板３１ｂ，３１ｃに接続され、他方の端部はヒートシンク３３に接続されている。
【００２６】
ヒートシンク３３は、上述した受熱板３１及びヒートパイプ３２を介して伝達された電子部品の熱を放熱する部材である。本実施の形態では、ヒートシンク３３を２個のヒートシンク３３ａ，３３ｂで構成している。各ヒートシンク３３ａ，３３ｂは、矩形の板状を成す基部３４（図７を参照）と、この基部３４上に所定の間隔をあけて並設された複数の薄板状の放熱フィン３５とから構成されており、その全体形状は直方体形状を成している。
【００２７】
ヒートシンク３３の基部３４は、銅やアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属材料から構成され、その下面には上述したヒートパイプ３２ａ，３２ｂが接続されている。複数の放熱フィン３５は、基部３４と同様に銅やアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属材料から構成されたものである。各放熱フィン３５とそれに隣り合う放熱フィン３５との間には隙間が形成されており、これらの隙間を流通する空気が放熱フィン３５の熱を奪うことにより放熱フィン３５が冷却される。放熱フィン３５と熱交換された空気は、排気口２３,２４から外部に排出される。
【００２８】
ファンユニット４０は、ファン４１と、このファン４１を収容するファンケース４２とから構成されるものである。ファン４１は、ファンケース４２に支持される回転軸４３（図５を参照）と、この回転軸４３から放射状に広がる複数枚の羽根４４とからなるものである。このファン４１は、いわゆる遠心式ファンと称されるものであり、駆動させた場合に回転軸４３の径方向（遠心方向）に空気を送り出すように構成されている。
【００２９】
ファンケース４２は、上述したファン４１を収容するファン収容部４５と、ファン収容部４５を覆う蓋部４６とから構成されている。ファン収容部４５の底面及び蓋部４６には、図４に示すように、ファンケース４２の外部からファンケース４２の内部に空気を取り入れる吸気用開口４５ａ，４６ａがそれぞれ設けてある。
【００３０】
図４に示すように、ファンケース４２における隣接する２つの側面部分には、上述したヒートシンク３３ａ，３３ｂが取付けられている。図４に示す例では、ヒートシンク３３ａとヒートシンク３３ｂとが直交する態様で配置されている。
【００３１】
空気清浄機構５０は、図７に示すように、放熱フィン３５の表面に被覆された光触媒層５１と、光を光触媒層５１に導く導光体（ライトガイド）５２と、導光体５２に光を照射する光源５３とを備えて構成されている。
【００３２】
光触媒層５１は、光を照射することにより触媒（化学反応を促進させるがそれ自体は変化しない）作用を示す酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる塗膜である。この酸化チタンからなる光触媒層５１は、図７に示すように、ヒートシンク３３ａ及びヒートシンク３３ｂにおける複数の放熱フィン３５の表面、及び、基部３４の上面部分を被覆している。光が照射された酸化チタンと空気中の酸素が反応すると、酸化チタンの表面に活性酸素が発生する。この活性酸素によって、光触媒層５１を通過する空気中の有機汚染物質等が酸化されて分解されることで、空気が浄化される。
【００３３】
導光体５２は、アクリル系樹脂等の平板状の透明材料から構成されるものであり、発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）などの点光源からの光を面光源へと変換する機能を有した公知の部材である。導光体５２は、図５〜図７に示すように、光源５３からの出射光を入射させる端面５４と、端面５４から入射した光を反射・拡散させるための凹凸（図示せず）が形成された反射面５５と、反射面５５で反射した光を出射する出射面５６とから構成される。また、導光体５２として、反射面５５に凹凸を形成する替わりに、導光体５２の内部に光を散乱させる散乱粒子（図示せず）を分布させたものを用いてもよい。導光体５２は、図５及び図７に示すように、出射面５６が各放熱フィン３５に対して垂直に配置される。本実施の形態では、導光体５２は、出射面５６をヒートシンク３３ａ，３３ｂの上面に対向させる態様で、ヒートシンク３３ａ，３３ｂの上面に配置されている。
【００３４】
図３及び図４に示すように、導光体５２は、ヒートシンク３３ａの上面全域を覆う第１導光部５２ａと、ヒートシンク３３ｂの上面全域を覆う第２導光部５２ｂと、第１導光部５２ａと第２導光部５２ｂとの間で光を導光させる第３導光部５２ｃとからなる。第１導光部５２ａは、ヒートシンク３３ａの上面の面積とほぼ等しい大きさに形成されている。同様に、第２導光部５２ｂは、ヒートシンク３３ｂの上面の面積とほぼ等しい大きさに形成されている。このようにヒートシンク３３ａ，３３ｂの上面全域を導光体５２で覆うことで、光触媒層５１の全体に均一に光を照射することが可能となる。
【００３５】
光源５３は、４００ｎｍ〜４０５ｎｍの波長の光を発するＬＥＤ、あるいは、紫外線領域の光を発するＬＥＤ等の点光源であり、導光体５２の端面５４に近接して配置されている。
【００３６】
次に、図５〜図７を参照しながら、上記のように構成した冷却装置３０の作用について説明する。ノートＰＣ１を駆動させて光源５３を点灯させると、光源５３から出射した光は導光体５２の端面５４から導光体５２に入射し、反射面５５に形成された凹凸で反射することにより（あるいは、導光体５２の内部に分布する散乱粒子で散乱することにより）、出射面５６の全域から均一に出射される。出射面５６から出射された光は、図７に示すように、各放熱フィン３５に平行に進行し、放熱フィン３５及び基部３４の上面に被覆された光触媒層５１に均一に照射される。これにより光触媒層５１の酸化チタンが励起して光触媒作用を発現する。
【００３７】
一方、ファン４１を回転させることにより、本体筐体１０の図示しない吸気口から本体筐体１０の内部に空気が取り入れられ、本体筐体１０の内部に空気の流れが発生する。この空気の流れは、本体筐体１０の内部空間全体に拡がり、プリント基板上に実装された各種の電子部品を冷却し、図５に示すようにファンケース４２の吸気用開口４５ａ，４６ａからファンケース４２内に吸い込まれる。図５に示すように、ファンケース４２内に空気が導入されると、空気はファン４１の回転中心から遠心方向に送り出され、ヒートシンク３３ａ，３３ｂに送られる。
【００３８】
ヒートシンク３３ａ，３３ｂに導入された空気は、図６中の破線矢印で示すように放熱フィン３５の隙間を流通する際に、放熱フィン３５と熱交換を行うことによって放熱フィン３５を冷却する。放熱フィン３５が冷却されることで、ヒートパイプ３２及び受熱板３１に接続されたＣＰＵ等の電子部品も冷却される。
【００３９】
このとき、導光体５２から出射された光によって発現した光触媒層５１の光触媒作用によって、光触媒層５１（放熱フィン３５）の間を流通する空気中の汚染物質が分解される。そして、光触媒層５１の光触媒作用によって清浄化された空気は、ヒートシンク３３ａ，３３ｂを通過した後、排気口２３，２４から外部（室内）に放出され、室内の空気の清浄化に寄与する。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態のノートＰＣ１は、本体筐体１０の内部に配置された電子部品を冷却するヒートシンク３３における複数の放熱フィン３５の表面を光触媒層５１で被覆するとともに、光触媒層５１に光を導く導光体５２を複数の放熱フィン３５に隣接して配置した構成としている。上記のように構成したことで、十分な広さの光触媒層３５を確保することができるとともに、一つの光源５３から出射された光を、導光体５２を通して光触媒層５１全体に亘って均一に照射することができる。その結果、光源５３等の設置スペースとコストを節約しつつ、空気清浄効率を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態のノートＰＣ１は、導光体５２の出射面５６をヒートシンク３３の上面に対向させる態様で、導光体５２をヒートシンク３３の上面に配置した構成としている。このように、導光体５２の出射面５６を放熱フィン３５に対して垂直に配置することで、出射面５６から出射された光を、光触媒層５１の全体により均一に照射することができるようになる。
【００４２】
特に、ノートＰＣのように筐体の薄型化が要請される携帯用の電子機器においては、十分な広さの光触媒層を確保することや、複数の光源を設置するスペースを確保することは困難であるが、上記実施の形態で説明した空気清浄機構５０を適用すれば、筐体の厚みを増大させることなく空気清浄効率を向上させることが可能となる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、導光体５２として、第１導光部５２ａと第２導光部５２ｂとの間で光を導光させる第３導光部５２ｃの形状を直線状に形成したものを用いたが、これ以外の形状としてもよい。例えば、図８に示すように、第３導光部５２ｃを曲線状に形成してもよい。図８に示すように第３導光部５２ｃを曲線状に形成した導光体５２は、上記実施の形態で説明した図３の導光体５２と同一の機能を有している。すなわち、図８において、導光体５２の端面５４から導光体５２の内部に入射した光は、導光体５２の壁に反射しながら導光体５２の中を伝わり、出射面５６の全域から均一に出射される。
【００４４】
また、上記実施の形態では、冷却装置３０のヒートシンク３３を、一対のヒートシンク３３ａ，３３ｂで構成した。これは、ノートＰＣ１の情報処理速度の高速化や消費電力の増大に伴い、本体筐体１０内に収容された電子部品の発熱量が増加し、冷却装置の容量を大きくする必要があるためである。しかしながら、ヒートシンク３３を必ずしも複数個で構成する必要はない。
【００４５】
さらに、上述した実施の形態では、本発明の電子機器をノートブック型パーソナルコンピュータに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、筐体内に配置された電子部品を冷却する冷却装置を備えたその他の電子機器に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態であるノートＰＣの概略斜視図である。
【図２】図１に示したノートＰＣの排気口付近を拡大して示した図である。
【図３】図１に示したノートＰＣの本体筐体に収容される冷却装置の斜視図である。
【図４】図３に示した冷却装置の分解斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図５の矢視Ｂ図である。
【図７】図６の矢視Ｃ図である。
【図８】他の形状の導光体を適用した冷却装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      ノートブック型パーソナルコンピュータ
１０      本体筐体
１１      蓋体
１２      上面部
１３      左側面部
１４      右側面部
１５      前面部
１６      後面部
１７      キーボード
１７ａ    キートップ
１８      パームレスト領域
２１      表示装置
２２      ヒンジ部
２３，２４  排気口
３０      冷却装置
３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）    受熱板
３２（３２ａ，３２ｂ）    ヒートパイプ
３３（３３ａ，３３ｂ）    ヒートシンク
３４      基部
３５      放熱フィン
４０      ファンユニット
４１      ファン
４２      ファンケース
４３      回転軸
４４      羽根
４５      ファン収容部
４５ａ，４６ａ  吸気用開口
４６      蓋部
５０      空気清浄機構
５１      光触媒層
５２      導光体
５２ａ    第１導光部
５２ｂ    第２導光部
５２ｃ    第３導光部
５３      光源
５４      端面
５５      反射面
５６      出射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010117936.tif 000009
【図８】
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