(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する構成であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプと、
前記ハウジングの後縁部に取り付けられて、前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材と、
前記表示アセンブリ上のヒンジ部材と、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプと、
前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続し、熱を前記第１のヒートパイプから前記第２のヒートパイプに伝達する一方、前記熱伝導部材と前記ヒンジ部材間の組立及び分解を容易にするファスナ手段とを含み、
前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を形成する屈曲されたシート金属から構成され、
前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含み、
前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を形成する屈曲されたシート金属から構成され、
前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、構成。
【請求項２】
前記表示アセンブリの前記ヒンジ接続を中心とする回転移動に応じて、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部及び前記ヒンジ部材が、互いに回転式に移動可能なように接続される、請求項１記載の構成。
【請求項３】
前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、請求項１記載の構成。
【請求項４】
前記開口を装備するブロック手段が前記ヒンジ部材の部品を構成する、請求項１記載の構成。
【請求項５】
キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する構成であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプと、
前記ハウジングの後縁部に取り付けられて、前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材と、
前記表示アセンブリ上のヒンジ部材と、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプと、
前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続し、熱を前記第１のヒートパイプから前記第２のヒートパイプに伝達する一方、前記熱伝導部材と前記ヒンジ部材間の組立及び分解を容易にするファスナ手段とを含み、
前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を有する押出し成形から構成され、
前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含み、
前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を有する押出し成形から構成され、
前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、構成。
【請求項６】
前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、請求項５記載の構成。
【請求項７】
前記押出し成形が、アルミニウム、銅、及びグラファイト繊維複合材を含む材料のグループから選択される、請求項５記載の構成。
【請求項８】
前記放熱手段が、前記表示アセンブリ内に設けられ、熱を周囲に放散するプレート要素を含む、請求項１または請求項５に記載の構成。
【請求項９】
前記プレート要素が、前記表示アセンブリの内面に固定されるシートを含む、請求項８記載の構成。
【請求項１０】
前記コンピュータがラップトップ・コンピュータである、請求項１または請求項５に記載の構成。
【請求項１１】
キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する方法であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプを配置するステップと、
前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材を、前記ハウジングの後縁部に取り付けるステップと、
前記表示アセンブリ上にヒンジ部材を取り付けるステップと、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプを配置するステップと、
ファスナ手段により前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続するステップとを含み、
前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を形成する屈曲されたシート金属から構成され、
前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含み、
前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を形成する屈曲されたシート金属から構成され、
前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、方法。
【請求項１２】
前記表示アセンブリの前記ヒンジ接続を中心とする回転移動に応じて、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部及び前記ヒンジ部材が、互いに回転式に移動可能なように接続される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記開口を装備するブロック手段が前記ヒンジ部材の部品を構成する、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する方法であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプを配置するステップと、
前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材を、前記ハウジングの後縁部に取り付けるステップと、
前記表示アセンブリ上にヒンジ部材を取り付けるステップと、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプを配置するステップと、
ファスナ手段により前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続するステップとを含み、
前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を有する押出し成形から構成され、
前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含み、
前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を有する押出し成形から構成され、
前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、方法。
【請求項１６】
前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記押出し成形が、アルミニウム、銅、及びグラファイト繊維複合材を含む材料のグループから選択される、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記放熱手段が、前記表示アセンブリ内に設けられ、熱を周囲に放散するプレート要素を含む、請求項１１または請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記プレート要素が、前記表示アセンブリの内面に固定されるシートを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記コンピュータがラップトップ・コンピュータである、請求項１１または請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポータブル・パーソナル・コンピュータの冷却能力を向上させる構成に関する。より詳細には、本発明は、特にラップトップ・コンピュータ及びノートブック・コンピュータなどの、ポータブル・パーソナル・コンピュータの冷却能力を向上させる構成に関し、そこではコンピュータが、あけられる表示ユニットまたはアセンブリの底部にヒンジ接続される後縁部を有するキーボード・ハウジングを所有し、ハウジング内に含まれる熱生成コンピュータ電子回路が、表示アセンブリ内に配置される少なくとも１つの放熱器にヒンジ接続されるヒートパイプを介して熱を除去される。本質的に、本発明の概念は、キーボード及び電子回路を含むポータブル・パーソナル・コンピュータのキーボード・ハウジングと、表示アセンブリとの相互接続において使用されるヒートパイプ・ヒンジの安価な構造に関し、そこではキーボード・ハウジングや表示アセンブリなどの、ポータブル・パーソナル・コンピュータの主要部分を組み立てる前に、ヒートパイプが曲げ応力から保護される。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ、特にラップトップ・コンピュータなどのポータブル・パーソナル・コンピュータの着想及び設計開発以来、コンピュータのプロセッサ及び他の電子部品により生成される熱の結果として、熱管理が問題となった。コンピュータ技術においては周知のように、過度な熱はコンピュータの性能を容易に低下させ、更にコンピュータの部品を損傷させ得る。結果的に、熱管理がしばしば、コンピュータの設計及び開発において、極めて重要な問題であると見なされる。
【０００３】
ラップトップ・コンピュータやノートブック・コンピュータなどの、ポータブル・コンピュータの能力及び性能は向上し、例えば１９９６年の初め以来、ポータブル・パーソナル・コンピュータ（ＰＣＳ）の熱放散要求は、約１０ワット乃至約２５ワットまたはそれ以上の高い値へと増加した。熱放散要求のこの増加は、絶えず向上し続けるＣＰＵ性能、及び将来のＰＣＳにより提供されるＤＶＤ、モデム、オーディオなどの追加の機能の結果である。Albert Yuによる論文"The Future of Microprocessors"、IEEE Micro、December 1996、pages 46-53で解明されるように、ポータブル・パーソナル・コンピュータにおける熱の形での電力損失の増加傾向は、予知できる未来においても継続するであろう。例えば、ポータブル・パーソナル・コンピュータで広く使用されるＡ４フォーム・ファクタ、すなわち本質的に２９７ｍｍ×２１０ｍｍのフットプリントでは、冷却ファンなどの能動的冷却装置を持たない、または追加の受動的冷却能力を提供するポータブルＰＣの冷却限界は、現在約１５ワット乃至約２０ワットである。冷却能力はファンなどの能動冷却装置の導入により追加されるが、これは通常、これらの装置がスペースを占め、電力を消費し、ノイズを生成するために望ましくない。特にポータブル・パーソナル・コンピュータでは、スペース及びバッテリ消費及び寿命が重んじられ、ノイズの生成は極めて不都合と見なされる。その結果、能動的冷却装置は、追加の冷却能力を得るための最終手段として使用されてきた。それに対して受動的冷却方法及び構成は、電力を消費せず、ノイズを生成せず、ほとんどの場合、追加のスペースを占めないので最も望ましく、効率的である。従って、将来のポータブル・パーソナル・コンピュータの予想される熱放散要求を満足するために、現限界よりも大きな冷却能力を提供することは、業界における競争上の潜在的な優位性を表すだけでなく、今日市販されるポータブル・パーソナル・コンピュータとの大きな製品差別化を提供する。
【０００４】
特に、ラップトップ・コンピュータの消費電力に関しては、最近ＣＰＵの電力が増加し続けている。例えば、ラップトップ・コンピュータの総電力は、通常約１０ワットであり、今日約３０ワット乃至約４０ワットまたはそれ以上の範囲に増加した。一方、ＣＰＵ電力は約２ワットから約６ワットへと増加したが、恐らく１５ワットの範囲になるであろう。この電力のほとんどは、最終的に熱の形で周囲に放散される。その結果、大量の熱をラップトップ・コンピュータから除去することが、こうしたラップトップ・コンピュータの構成及び動作において、重要な要素となる。
【０００５】
従来技術の説明：
特にラップトップ・コンピュータまたはノートブック・コンピュータなどの、ポータブル・パーソナル・コンピュータの冷却能力を向上させる様々な構成及び装置が、現在知られており、技術的に広く使用されている。
【０００６】
Mokによる米国特許第５７９６５８１号は、ポータブル・パーソナル・コンピュータの冷却能力を向上させる構成及び方法を開示し、そこでは２重シェル型回転熱伝導装置が、液晶表示装置をキーボード・ハウジング内に配置されるラップトップ・コンピュータの熱生成電子回路に相互接続するヒートパイプを有し、ヒンジ構造を通じてヒートパイプの回転を可能にする。
【０００７】
Bhatiaらによる米国特許第５６４６８２２号は、熱伝導性グリースを充填された中空スリーブ内に設けられる２つのヒートパイプを含むヒートパイプ交換システムを開示する。しかしながら、この熱交換システムは、２つのヒートパイプ間の熱抵抗を下げる何らかの手段を用意せず、これは実際の物理アプリケーションにおいては重要と思われる。
【０００８】
Ishidaによる米国特許第５５８８４８３号は、熱放射プレート及び熱吸収プレートに接続されるヒートパイプ、及び熱伝達を目的とする媒体を有する、コンピュータのための熱放射装置を開示する。ヒートパイプが高い熱伝導率を有するグリースにより充填される内部空間を含む。
【０００９】
Hatadaらによる米国特許第５３１３３６２号は、生成された熱を対流を通じて放散及び排除するフィンを含むラジエータ構造を組み込み、更に様々な構成のヒートパイプの利用を含む、ラップトップまたはノートブック・コンピュータを開示する。
【００１０】
Masataka Mochizukiらによる"Hinged Heat Pipes for Cooling Notebook PCS"、Thirteenth IEEE SEMI-THERM Symposium、pages 64-72、1997は、ノートブックＰＣＳを冷却するためのヒンジ式ヒートパイプの利用について述べている。この刊行物で開示される装置は、クランプを用いる２つのヒートパイプの相互接続を提供し、そこではまた、機械的摩耗及び環境汚染に晒される熱接触を維持するために、ドライ接点及び型締力（clamping force）が使用される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述の刊行物は、それぞれが様々な度合いに、キーボードを内部に有する本体またはハウジング内に配置される、ポータブル・パーソナル・コンピュータの電子回路からの熱の伝達に関係し、そこではヒートパイプが、表示パネルを内部に有する表示アセンブリ内に含まれるヒートシンクに向かうヒンジ接続を形成するように延びて、ハウジングにヒンジ接続されるが、どの刊行物もヒートパイプ・ヒンジを安価に製造する側面には触れていない。こうした構造では、第１のヒートパイプが第１のヒートパイプからの出熱を、第１のヒートパイプに回転式に接続されて、ヒンジ関節を形成する第２のヒートパイプ構造に伝達する。次に、第２のヒートパイプの出熱が、表示アセンブリ内の放熱器に伝達され、放熱器が熱を周囲に放散する。こうしたヒートパイプ・ヒンジの安価な製造、及びそれらに対する改善は、次のようにして、コンピュータの組立及び修理を容易にするように適応化される。すなわち、ヒートパイプ部品をコンピュータの主要要素が組み立てられる前に、または修理のための分解の間に遭遇される曲げ応力から保護し、表示アセンブリが、キーボード及び熱生成電子回路を含むコンピュータの本体またはハウジングにヒンジ接続される前に、完全に組み立てられることを可能にすることによる。
【００１２】
本質的に、ポータブル・パーソナル・コンピュータの製造において、一般に完全に解決されていない側面の要因は、次の事実、すなわち通常液晶表示装置を含み、キーボード・ハウジングにヒンジ接続されるポータブル・パーソナル・コンピュータのカバー構造を構成する表示アセンブリが、一般に表示装置ベンダにより組み立てられるか、或いは主メーカの施設内において、キーボード電子回路を含むポータブル・パーソナル・コンピュータの本体またはハウジングを構成する主組立の場所と、異なる場所で行われることに帰属する。一般に、完全な表示アセンブリは、フラット・パネル表示装置、機械式ヒンジ、１つ以上の回路基板、１つ以上のケーブル、背面カバー、及び正面ベゼルを含む。通常、表示アセンブリ全体がコンピュータの本体に突き出た機械式ヒンジにより取り付けられ、突き出たケーブルが差し込まれて有効な回路を形成する。この特定の組立手順に追加される別の要素は、この製造過程に加担せず、それにより組立をより費用のかかるものにし、結果的にコンピュータのコストを増加させる。従って、ベゼルの下で取り付けが行われなければならない場合、ベゼルが表示アセンブリから取り除かれ、次に再度取り付けられるか、ベゼルが取り外された別の状態で、表示アセンブリが最終組立エリアに送られなければならない。最終組立手順において製造コストを増加させる別の要因は、表示アセンブリのもろい部分が突き出ている場合、部品が保護されなければならなかったり、破壊または変形される危険性に帰属する。これは特に、従来技術から知られ、技術的に使用されるヒートパイプ・ヒンジの例に当てはまり、そこではヒートパイプ・ヒンジが、表示アセンブリ内に配置される一方の端部、または反対側の端部に取り付けられて、表示アセンブリから突き出し、ヒートパイプの容易に曲がる通常銅のチュービングが露出し、結果的に保護されない。これはヒートパイプをひどく損傷され易くし、ヒートパイプ構成の熱除去に関する保全性を破壊する危険をもたらす。
【００１３】
こうしたヒートパイプ・ヒンジの形成において遭遇する別の問題は、こうしたヒートパイプ・ヒンジがしばしば棒材から機械加工されることに起因し、そのために、ヒートパイプ・ヒンジを組み込むパーソナル・ポータブル・コンピュータの製造において、前述の手順がかなり高価なものになる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
従って、ポータブル・パーソナル・コンピュータ用に熱管理要求を満足する安価なヒートパイプ・ヒンジの製造を容易にするために、本発明は、ポータブル・パーソナル・コンピュータのベースまたはハウジング内において、キーボードの下側に配置される電子回路またはプロセッサ（ＣＰＵ）などの熱生成素子から、熱を回転式関節ヒートパイプを通じて、ヒンジ式ヒートパイプによりベースに取り付けられる表示アセンブリの間の領域に伝達する、安価なモードの提供に関し、そこでは表示アセンブリ上において、大きな一般に垂直の面が、周囲への熱の放散のために使用可能である。
【００１５】
従って、本発明の主な目的は、例えばシート材料の折り畳みまたは曲げを通じて、または安価な押出し成形を用いるなど、安価な製造方法により、ヒートパイプ・ヒンジを生産する構成及び方法を提供することである。
【００１６】
例えば、ヒートパイプ・ヒンジを使用するパーソナル・ポータブル・コンピュータの組立において遭遇する製造問題は、コンピュータの組立前に、ヒートパイプ内で生成される曲げ応力を吸収する製造モードを通じて解決される。それにより、表示アセンブリを電子回路及びキーボードを含むコンピュータの本体またはハウジングに取り付ける前に、表示アセンブリが完全に組み立てられることを可能にする。
【００１７】
本発明の目的に従い、前述のことを達成するために、ヒートパイプ・ヒンジが、アルミニウムまたは銅などの屈曲可能なシート材料から形成されるか、こうした材料の押出し成形を通じて形成されるか、グラファイト繊維複合材などの高い熱伝導材料から形成される。しかしながら、類似の熱伝導特性を有する他の材料も、本発明と共に容易に使用され得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明をより具体的に述べると、一般的な技術的見地から、ヒートパイプは、液体が密封容器またはコンテナ内に封じ込められて過熱されるとき、沸騰するという基本原理に従い動作する。蒸気は密封容器またはコンテナの低温側に向けて流れ、そこで凝縮し、それにより熱エネルギをコンテナの高温側から低温側に移送する。結果的に形成される凝縮液が重力により、またはコンテナ内に設けられるウィックによる毛管作用により、コンテナの高温側に向けて逆に流れる。こうした装置はそれ自体技術的に周知であり、通常熱を銅の熱伝導率の約５０倍乃至約２００倍の伝導率で伝達することができる。
【００１９】
図１を参照すると、ヒートパイプ・ヒンジ１２と、回路基板１６上に配置されるプロセッサまたはＣＰＵ（図示せず）などの、熱生成要素に熱的に接続される主ヒートパイプ１４を使用する、ポータブル・パーソナル・コンピュータ１０の斜視図が示される。熱生成要素の物理構造は、通常、パーソナル・ポータブル・コンピュータ１０の下側ハウジングまたはベース部分１８内に配置される。更に周知のように、ベース部分１８は、キーボード２０及びコンピュータ１０を動作させる他の要求部品を支持する。熱生成要素またはプロセッサに接続される放熱器２２は、ヒートパイプ１４をプロセッサに接続する接続装置を構成する。更に、追加の冷却機構がファン２４の形態で任意的に提供されてもよいが、これは本発明の一部を構成しない。
【００２０】
基本的に、図２及び図３に関連して詳述するように、熱はヒートパイプ１４を通じて移送され、本発明に従う熱伝導部材２６に伝達される。図示のように、熱伝導部材２６は、アルミニウムまたは銅などの高い熱伝導率の材料から、或いはグラファイト繊維複合材から形成される。一般に、金属要素から形成される場合、熱伝導部材２６は、図２及び図３に示されるようなその最終構造に形作られる前に、適切なサイズに切断されたシート材料から曲げられる。特に有利な実施例では、熱伝導材料が１１００アルミニウムから成り、これは一般に、通常のアルミニウム合金よりも高い熱伝導率を有し、容易に成形され、曲げられ、押出し成形されて、熱伝導部材２６を生成する。熱伝導部材２６は、ヒートパイプ１４の端部３０が、熱伝導部材２６の管状部分２８の開口３２内に挿入されるとき、ヒートパイプ１４としっかり表面接触する管状部分２８を提供するように形成される。更に、熱伝導部材２６はＬ字型のフランジ３４に伸び、これはコンピュータ１０のハウジング部分１８への取り付けのために好適なファスナ３６を有する。或いは、熱伝導部材２６は成形の間にヒートパイプ１４の周囲に巻き付けられ、それにより、これらの２つの部材１４、２６の間の良好な熱接触を可能にする。
【００２１】
図２に示されるように、この例では、シート材料が部品すなわち熱伝導要素２６を形成するために使用される。例えば、厚さ１．５ｍｍのシート１１００アルミニウムが、約３ｍｍの外径を有するヒートパイプの周囲に曲げられるか、成形される。その場合、それらの２つの部材１４、２６の間の接触の長さは、約５０ｍｍである。
【００２２】
表示アセンブリ４４のパネルまたはカバー部分４２を、コンピュータ１０のベース部分またはハウジング１８に接続するヒンジ構造４０は、熱伝導要素２６と類似の材料及び類似の製造方法から構成される。この例では、ヒンジ４０の巻き付け型管状部分４６が、補助ヒートパイプ５０の端部５２が挿入される開口４８を形成するが、これはヒートパイプ１４の端部３０が熱伝導部材２６内に提供されるのとは異なる。なぜなら、後者の場合、ヒートパイプ１４は、管状部分２８内に形成される開口３２によりヒートパイプに及ぼされるかたい握りのために、本質的に回転不能であるからである。すなわち、ヒンジ構造４０は、開口４８を形成する巻き付け型管状部分４６を有し、この開口は補助ヒートパイプ５０の端部５２の周囲にクリアランスを有して延び、補助ヒートパイプ５０がヒンジ４０に対して回転することを可能にする。しかしながら、このクリアランスは、主ヒートパイプ１４から補助ヒートパイプ５０への熱スループットすなわち伝達が最大となるようにできる限り接近してすなわち狭く維持される。補助ヒートパイプ５０とヒンジ４０内の開口４８との間の許容クリアランスは、約１０μｍ乃至約２０μｍであり、これは開口または穴４８の直径を、補助ヒートパイプ５０の直径よりも約２０μｍ乃至約４０μｍ大きくする。補助ヒートパイプ５０は表示アセンブリ４４内の放熱器９０に、熱的に取り付けられる。
【００２３】
曲げ部分またはフランジ３４を提供される熱伝導部材２６の一部、またはヒンジ４０の曲げ部分またはフランジ部分６０は、熱作用のためには不要であるが、主に直立型コンピュータ内に実装するのに便利なように、及び補助ヒートパイプ５０の回転軸が機械ヒンジ６２、６４の回転軸と同一線上に延びるように、作用する。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、熱伝導部材２６は、熱伝導部材２６のフランジ３４内の穴、及びヒンジ４０のフランジ部分６０内の位置合わせされたネジ穴７０を通り抜けるネジなどの取り外し可能なファスナ６６を介して、ヒンジ構造４０に取り付けられる。熱伝導部材２６は底部の曲げフランジ部分を有し、これは熱生成部品または電子回路を含むコンピュータ１０のベース部分またはハウジング１８の後縁部へのその取り付けを可能にする、好適なネジまたは締付け手段を提供されるように適応化される。通常、従来技術によれば、ほとんどのタイプのヒンジが、主ヒートパイプを補助ヒートパイプに熱的に接続する単一のブロックから構成されるか、機械加工されなければならない嵌合ブロック部分から構成され、それによりコンピュータ・ハウジング部分の組立を困難にするが熱スループットを最大化する。しかしながら、２つのパイプを分離可能し、安価な成形可能なまたは屈曲可能なヒンジ及び熱伝導要素を使用することにより、パーソナル・コンピュータ１０の組立が高度に費用効率よく実現され得る。
【００２５】
３ｍｍの直径のパイプ及び８ワット乃至１０ワットのスループットを使用するシステムにおける伝熱能力の低下は約０．５ワットであるが、こうした損失は、熱生成要素から大きな表面積に渡って広がるヒートシンク及び放熱構造を含むパネルまたはカバーへの熱の移動において無視でき、許容できるものと見なされる。
【００２６】
図３の変更実施例では、補助ヒートパイプ５０が表示アセンブリ４４から片持ちされる限り、ヒンジ８０がコンピュータ表示アセンブリ４４内のヒートシンクまたは放熱構造に至る、補助ヒートパイプ５０の端部５２を受け取るように適応化される。しかしながら、補助ヒートパイプ５０はコンピュータ１０の組立の間の曲げを考慮すると、その最小長にも関わらず依然として曲げに弱く、これは特に、補助ヒートパイプ５０が柔らかい銅チュービングで構成される場合に当てはまる。図３の実施例は、この問題を次のようにして解決する。すなわち、図２に示されるヒンジ構造４０と類似のヒンジ８０が管状部分４６に沿って、補助ヒートパイプ５０の端部５２を受け取るように適応化される、一体的な管状の伸張部分８２を提供される。この伸張部分８２は、図４に示されるように、コンピュータ１０の表示アセンブリ４４の下縁部８８に固定される支持ブロック８６内に形成される穴８４に緩く適合する。支持ブロック８６内で形成される伸張部分８２と穴８４との間の緩い適合は、ヒンジ８０が表示アセンブリの残りの部分に対して回転することを可能にする。表示アセンブリの組立やハンドリングまたは出荷の間に、ヒンジ８０が好ましくない力に晒されるとき、これらの力により生成される応力が、ヒンジ８０上の伸張部分８２、及び伸張部分が挿入される表示アセンブリ４４上のブロック８６により吸収される。
【００２７】
図５を参照すると、前述の実施例で示されたものと類似のまたは同一の部品は、同一の参照番号で示される。この実施例では、熱伝導部材２６が、先行実施例の場合のように、曲げを有するシート材料を使用するのではなく、押出し成形から構成される。使用される材料、及び残りのものに対する機能及び構造は、図２に示されるものと類似である。
【００２８】
同様に、図６の変更実施例は、ヒンジ構造としてシート・アルミニウムを使用せず、部品及び管状伸張部分が屈曲及び成形によるのではなく、押出し構造から形成される点を除き、図３に示される実施例と同様である。この実施例は、パネル上の支持ブロック８６に挿入可能な補助ヒートパイプ５０の端部５２を受け取るように適応化される伸張部分が、押出し成形から機械加工されなければならないことを要求する。
【００２９】
以上から明らかなように、本発明によれば、ポータブル・パーソナル・コンピュータの冷却能力を向上させるように適応化されるヒートパイプ・ヒンジ構造が、単純且つ安価な性質を有し、コンピュータ電子回路により生成される熱を、コンピュータ１０の表示アセンブリ内に形成されるヒートシンク及び放熱領域に伝達するために使用される、もろいヒートパイプ１４、５０の過度な損傷の危険性無しに、コンピュータ１０の下側ハウジング部分１８及びパネル・アセンブリ４４を、別々に製造することを容易にする。伸張部分８２は、ヒンジ８０の反対側の端部に配置されてもよく、ブロック８６に相当するものが、機械ヒンジ６２内に組み込まれ得る。
【００３０】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００３１】
（１）キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する構成であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプと、
前記ハウジングの後縁部に取り付けられて、前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材と、
前記表示アセンブリ上のヒンジ部材と、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプと、
前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続し、熱を前記第１のヒートパイプから前記第２のヒートパイプに伝達する一方、前記熱伝導部材と前記ヒンジ部材間の組立及び分解を容易にするファスナ手段と
を含む、構成。
（２）前記表示アセンブリの前記ヒンジ接続を中心とする回転移動に応じて、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部及び前記ヒンジ部材が、互いに回転式に移動可能なように接続される、前記（１）記載の構成。
（３）前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を形成する、屈曲されたシート金属を含む、前記（１）記載の構成。
（４）前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含む、前記（３）記載の構成。
（５）前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を形成する屈曲されたシート金属を含む、前記（４）記載の構成。
（６）前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、前記（５）記載の構成。
（７）前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、前記（５）記載の構成。
（８）前記開口を装備するブロック手段が前記ヒンジ部材の部品を構成する、前記（７）記載の構成。
（９）前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を有する押出し成形を含む、前記（１）記載の構成。
（１０）前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含む、前記（９）記載の構成。
（１１）前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を有する押出し成形を含む、前記（１０）記載の構成。
（１２）前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、前記（１１）記載の構成。
（１３）前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、前記（１１）記載の構成。
（１４）前記押出し成形が、アルミニウム、銅、及びグラファイト繊維複合材を含む材料のグループから選択される、前記（９)または前記（１１)に記載の構成。
（１５）前記放熱手段が、前記表示アセンブリ内に設けられ、熱を周囲に放散するプレート要素を含む、前記（１）記載の構成。
（１６）前記プレート要素が、前記表示アセンブリの内面に固定されるシートを含む、前記（１５）記載の構成。
（１７）前記コンピュータがラップトップ・コンピュータである、前記（１）記載の構成。
（１８）キーボードのための底部ハウジングと、前記ハウジングの後縁部にヒンジ接続される表示アセンブリとを有するコンピュータの、少なくとも１つの電子部品により生成される熱を放散する方法であって、前記少なくとも１つの電子部品が前記ハウジング内に配置されるものにおいて、
前記少なくとも１つの熱生成電子部品に接続される第１の端部を有する、所定長のチュービングから成る第１のヒートパイプを配置するステップと、
前記第１のヒートパイプの反対側端部との熱伝導により、前記少なくとも１つの電子部品から熱を伝達される熱伝導部材を、前記ハウジングの後縁部に取り付けるステップと、
前記表示アセンブリ上にヒンジ部材を取り付けるステップと、
前記ヒンジ部材に回転式に取り付けられる第１の端部と、前記表示アセンブリ上の放熱手段に熱的に接続される反対側端部とを有する、所定長のチュービングから成る第２のヒートパイプを配置するステップと、
前記ヒンジ部材を前記熱伝導部材に接続し、熱を前記第１のヒートパイプから前記第２のヒートパイプに伝達する一方、前記熱伝導部材と前記ヒンジ部材間の組立及び分解を容易にするファスナ手段を有するステップと
を含む、方法。
（１９）前記表示アセンブリの前記ヒンジ接続を中心とする回転移動に応じて、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部及び前記ヒンジ部材が、互いに回転式に移動可能なように接続される、前記（１８）記載の方法。
（２０）前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を形成する、屈曲されたシート金属を含む、前記（１８）記載の方法。
（２１）前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含む、前記（２０）記載の方法。
（２２）前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を形成する屈曲されたシート金属を含む、前記（２１）記載の方法。
（２３）前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、前記（２２）記載の方法。
（２４）前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、前記（２２）記載の方法。
（２５）前記開口を装備するブロック手段が前記ヒンジ部材の部品を構成する、前記（２４）記載の方法。
（２６）前記熱伝導部材が、相対回転に対して固定される前記第１のヒートパイプの前記反対側端部を固定的に受け取る円筒部分を有する押出し成形を含む、前記（１８）記載の方法。
（２７）前記熱伝導部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記ヒンジ部材に固定可能な曲がったフランジ部分を含む、前記（２６）記載の方法。
（２８）前記ヒンジ部材が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に軸受けする円筒部分を有する押出し成形を含む、前記（２７）記載の方法。
（２９）前記ヒンジ部材が、前記円筒部分から垂れ下がり、前記熱伝導部材の前記曲がったフランジ部分の表面に、ファスナを介して取り付けられるフランジ部分を含む、前記（２８）記載の方法。
（３０）前記ヒンジ部材の前記円筒部分が、前記第２のヒートパイプの前記第１の端部を回転可能に収納する一体的な伸張部分を含み、前記表示アセンブリ上に設けられ、開口を装備するブロック手段が、前記伸張部分を取り囲み、その内部に配置されるヒートパイプを保護する、前記（２８）記載の方法。
（３１）前記押出し成形が、アルミニウム、銅、及びグラファイト繊維複合材を含む材料のグループから選択される、前記（２６)または前記（２８)に記載の方法。
（３２）前記放熱手段が、前記表示アセンブリ内に設けられ、熱を周囲に放散するプレート要素を含む、前記（１８）記載の方法。
（３３）前記プレート要素が、前記表示アセンブリの内面に固定されるシートを含む、前記（３２）記載の方法。
（３４）前記コンピュータがラップトップ・コンピュータである、前記（１８）記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】明瞭化のために表示装置及び表示ベゼルなどの様々な部品が取り除かれた、本発明に従うポータブル・パーソナル・コンピュータの斜視図である。
【図２】平坦な屈曲可能なシート材料から形成されるヒートパイプ・ヒンジ構造の第１の実施例の拡大斜視図である。
【図３】ヒートパイプを曲げ応力から保護するための伸張部分を有するヒートパイプ・ヒンジの別の実施例を示す拡大斜視図である。
【図４】明瞭化のために表示ベゼルが取り外され、ヒートパイプをコンピュータの組立前に遭遇される曲げ応力から保護するヒートパイプ・ヒンジの実施例を表す、ポータブル・パーソナル・コンピュータの表示アセンブリの斜視図である。
【図５】本発明に従うヒートパイプ・ヒンジ構造の第３の実施例の拡大斜視図である。
【図６】本発明に従うヒートパイプ・ヒンジ構造の第４の実施例の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０  ポータブル・パーソナル・コンピュータ
１２  ヒートパイプ・ヒンジ
１４  主ヒートパイプ
１６  回路基板
１８  下側ハウジング（またはベース部分）
２０  キーボード
２２、９０  放熱器
２４  ファン
２６  熱伝導部材
２８  熱伝導部材の管状部分
３０  ヒートパイプ１４の端部
３２、４８  開口
３４  Ｌ字型フランジ
３６、６６  ファスナ
４０、８０  ヒンジ構造
４２  パネル（またはカバー部分）
４４  表示アセンブリ
４６  ヒンジ構造の管状部分
５０  補助ヒートパイプ
５２  補助ヒートパイプの端部
６０  フランジ部分（または曲げ部分）
６２、６４  ヒンジ
７０、８４  穴
８２  伸張部分
８６  支持ブロック
８８  表示アセンブリの下縁部
【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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