(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を内蔵した筐体と、
上記筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、
上記筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、
上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、を備え、
上記冷媒管の少なくとも一部は、他の部分に比較して、異なる本数の管路を有した異形部を構成していることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
発熱体を内蔵した第１筐体と、
上記第１筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、
ヒンジ部を介して上記第１筐体に接続された第２筐体と、
上記第２筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、
上記ヒンジ部を通って延びているとともに上記第１筐体と第２筐体との間に跨って配置され、上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、を備え、
上記冷媒管の内、上記ヒンジ部を通る部分は、他の部分に比較して、異なる本数の管路を有した異形部を構成していることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
上記第２筐体は一対のヒンジ部を介して上記第１筐体に支持され、上記冷媒管は、上記受熱部から一方のヒンジ部を通って上記放熱部まで延びた第１冷媒管と、上記放熱部から他方のヒンジ部を通って延びた第２冷媒管とを含み、上記第１および第２冷媒管はそれぞれ上記異形部を有していることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
上記第２筐体は、表示パネルが設けられたディスプレイユニットを構成していることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
発熱体を内蔵した第１筐体と、
上記第１筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、
ヒンジ部を介して上記第１筐体に接続された第２筐体と、
上記第２筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、
上記ヒンジ部を通って延びているとともに上記第１筐体と第２筐体との間に跨って配置され、上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、を備え、
上記冷媒管の内、上記ヒンジ部を通る部分は、上記冷媒管の他の部分に比較して、内径の小さな異形冷媒管を有していることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
上記異形部は、上記冷媒管の他の部分に比較して、それぞれ内径および外径の小さい複数の並列な異形冷媒管を有していることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
上記異形部の複数の異形冷媒管は、互いに接合され一体に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
上記異形部の複数の異形冷媒管は、互いに独立して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
発熱体を内蔵した第１筐体と、
上記第１筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、
ヒンジ部を介して上記第１筐体に接続された第２筐体と、
上記第２筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、
上記ヒンジ部を通って延びているとともに上記第１筐体と第２筐体との間に跨って配置され、上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、を備え、
上記冷媒管は円形の断面形状を有し、上記冷媒管の内、上記ヒンジ部を通る部分は、ほぼ楕円形の断面形状を有した異形部を有していることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
上記異形部は、上記冷媒管の他の部分と異なる材料で形成され弾性を有していることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
上記異形部は、上記冷媒管の他の部分と同一の材料により一体に成形されていることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
【請求項１２】
上記冷媒管の他の部分と上記異形部とは管継手により接続されていることを特徴とする請求項１、２、５、９のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１３】
上記冷媒管の異形部を覆った保護カバーを備えていることを特徴とする請求項１、２、５、９のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージのような発熱体を内蔵した電子機器に係り、特にその発熱体の冷却性能を高めるための冷却構造を備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノート形のポータブルコンピュータや移動体通信機器に代表される携帯形の電子機器は、マルチメディア情報を処理するためのマイクロプロセッサを装備している。この種のマイクロプロセッサは、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が急速に増大する傾向にある。そのため、マイクロプロセッサの安定した動作を保障するためには、このマイクロプロセッサの放熱性を高める必要がある。
【０００３】
この熱対策として、従来の電子機器は、マイクロプロセッサを強制的に冷却する空冷式の冷却装置を装備している。この冷却装置は、マイクロプロセッサの熱を奪って放散させるヒートシンクと、このヒートシンクに冷却風を送風する電動ファンとを備えている。
【０００４】
ヒートシンクは、マイクロプロセッサの熱を受ける受熱部、複数の放熱フィンおよび冷却風通路を有している。冷却風通路は、受熱部や放熱フィンに沿うように形成されており、この冷却風通路に電動ファンを介して冷却風が送風される。冷却風は、放熱フィンの間を縫うようにして流れ、この流れの過程でヒートシンクを強制的に冷却する。そのため、ヒートシンクに伝えられたマイクロプロセッサの熱は、冷却風の流れに乗じて持ち去られるとともに、冷却風通路の下流端から電子機器の外部に排出されるようになっている。
【０００５】
この従来の冷却方式では、冷却風通路を流れる冷却風がマイクロプロセッサの熱を奪う冷却媒体となるため、マイクロプロセッサの冷却性能の多くは、冷却風の風量やこの冷却風とヒートシンクとの接触面積に依存することになる。
【０００６】
ところが、マイクロプロセッサの冷却性能を高めることを意図して冷却風の風量を増やすと、電動ファンの回転数が増大し、大きな騒音を発するといった問題がある。また、放熱フィンの数を増やしたり、形状を大きくした場合には、ヒートシンク自体が巨大なものとなる。そのため、電子機器の内部にヒートシンクを収める広い設置スペースを確保しなくてはならず、ポータブルコンピュータのような小型の電子機器にはスペース的な問題から適用することができない。
【０００７】
近い将来、電子機器用のマイクロプロセッサは、更なる高速化や多機能化が予測され、それに伴いマイクロプロセッサの発熱量も飛躍的な増加が見込まれる。したがって、従来の強制空冷による冷却方式では、マイクロプロセッサの冷却性能が不足したり限界に達することが懸念される。
【０００８】
これを改善するものとして、例えば「特開平７−１４３８８６号公報」に見られるように、空気よりも遥かに高い比熱を有する液体を冷媒として利用し、マイクロプロセッサの冷却効率を高めようとする、いわゆる液冷による冷却方式が試されている。
【０００９】
この新たな冷却方式では、マイクロプロセッサが収容された筐体の内部に受熱ヘッダを設置するとともに、この筐体に支持されたディスプレイユニットの内部に放熱ヘッダを設置している。受熱ヘッダは、マクロプロセッサに熱的に接続されており、この受熱ヘッダの内部に液状の冷媒が流れる流路が形成されている。放熱ヘッダは、ディスプレイユニットに熱的に接続されており、この放熱ヘッダの内部にも上記冷媒が流れる流路が形成されている。そして、これら受熱ヘッダの流路と放熱ヘッダの流路とは、冷媒を循環させる循環経路を介して互いに接続されている。
【００１０】
この冷却方式によると、マイクロプロセッサの熱は、受熱ヘッダから冷媒に伝えられた後、この冷媒の流れに乗じて放熱ヘッダに移送される。放熱ヘッダに移された熱は、冷媒が流路を流れる過程で熱伝導により拡散され、この放熱ヘッダからディスプレイユニットを通じて大気中に放出される。
【００１１】
そのため、マイクロプロセッサの熱を冷媒の流れを利用して効率良くディスプレイユニットに移送することができ、従来の強制空冷に比べてマイクロプロセッサの冷却性能を高めることができるとともに、騒音面でも何ら問題は生じないといった優位点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の冷却方式を電子機器として、例えば特開平７−１４３８８６号公報に開示されているようなノート形のポータブルコンピュータに適用した場合、ディスプレイユニットは筐体に対しヒンジ部により回動自在に支持されているため、冷媒管路は、ヒンジ部を通って筐体とディスプレイユニットとの間を延びた構造となる。そして、冷媒管路がヒンジ部を通る構成では、ディスプレイユニットの開閉動作に伴い、冷媒管路が捩れて潰れ、あるいは、冷媒管路が周囲の構成部材に接触して磨耗あるいは損傷を受ける恐れがある。
【００１３】
上記のように冷媒管路が潰れた場合、冷媒の流通が阻害され冷却効率の低下、あるいは、最悪の場合、冷却が困難となる。また、冷媒管路が磨耗、損傷した場合、冷媒が漏洩し冷却能力が失われてしまう。
【００１４】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、冷媒管路の潰れ、損傷等を防止し、発熱体を安定して冷却可能な電子機器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る電子機器は、発熱体を内蔵した筐体と、上記筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、上記筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、を備え、上記冷媒管の少なくとも一部は、他の部分に比較して、異なる本数の管路を有した異形部を構成していることを特徴としている。
【００１６】
また、この発明の他の態様に係る電子機器は、発熱体を内蔵した第１筐体と、上記第１筐体内に設けられ、上記発熱体に熱的に接続されているとともに冷媒流路を有した受熱部と、ヒンジ部を介して上記第１筐体に接続された第２筐体と、上記第２筐体に設けられ、冷媒流路を有した放熱部と、上記ヒンジ部を通って延びているとともに上記第１筐体と第２筐体との間に跨って配置され、上記受熱部の冷媒流路と上記放熱部の冷媒流路との間で液状の冷媒を流通する冷媒管と、上記冷媒管の内、上記ヒンジ部を通る部分は、他の部分に比較して、異なる本数の管路を有した異形部を構成していることを特徴としている。
【００１７】
上記のように構成された電子機器によれば、冷媒管の少なくとも一部を、他の部分に比較して、異なる本数の管路を有した異形部で構成することにより、この異形部が捩じれた場合でも、冷媒管の潰れ、損傷を防止し、確実な冷媒の流通を確保することができる。これにより、発熱体を安定して冷却可能な電子機器を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明に係る電子機器をポータブルコンピュータに適用した実施の形態について詳細に説明する。
図１ないし図３に示すように、ポータブルコンピュータ１は機器本体２と、表示ユニット３とを備えている。機器本体２は、偏平な箱形の第１筐体４を含んでいる。第１筐体４は、底壁４ａ、上壁４ｂ、前壁４ｃ、左右の側壁４ｄおよび後壁４ｅを備えている。上壁４ｂには、キーボード５が設けられている。さらに、上壁４ｂは、キーボード５の背後にディスプレイ支持部６を有している。ディスプレイ支持部６は、上壁４ｂの後端部から上向きに張り出すとともに、第１筐体４の幅方向に延びている。ディスプレイ支持部６は、第１筐体４の幅方向に互いに離間した一対の凹部７ａ，７ｂを有している。
【００１９】
表示ユニット３は、液晶表示パネル１０と、偏平な箱形の第２筐体１１とを備えている。液晶表示パネル１０は、その前面に画像を表示する画面１０ａを有している。第２筐体１１は、開口部１２が形成された前壁１３、後壁１４および四つの側壁１５とを有している。後壁１４は、前壁１３や開口部１２と向かい合っている。前壁１３、後壁１４および側壁１５は、液晶表示パネル１０を取り囲んでいる。液晶表示パネル１０の画面１０ａは、開口部１２を通じて第２筐体１１の外方に露出されている。なお、第１筐体４および第２筐体１１は、この発明における筐体を構成している。
【００２０】
第２筐体１１は、その一端部から突出する一対の脚部１６ａ，１６ｂを有している。脚部１６ａ，１６ｂは、中空状をなすとともに、第２筐体１１の幅方向に互いに離間している。これら脚部１６ａ，１６ｂは、第１筐体４の凹部７ａ，７ｂに挿入されているとともに、図示しないヒンジ装置を介して第１筐体４に連結され、ヒンジ部１７ａ、１７ｂを構成している。
【００２１】
そのため、表示ユニット３は、キーボード５を上方から覆うように倒される閉じ位置と、キーボード５や画面１０ａを露出させるように起立する開き位置とに亘って回動可能に、機器本体２に支持されている。
【００２２】
図２および図３に示すように、第１筐体４は、プリント配線板１８、パック状機器としてのハードディスク駆動装置１９およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置２０を収容している。プリント配線板１８、ハードディスク駆動装置１９およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置２０は、第１筐体４の底壁４ａの上に並べて配置されている。
【００２３】
図４に示すように、プリント配線板１８の上面には、発熱体としての半導体パッケージ２１が実装されている。半導体パッケージ２１は、ポータブルコンピュータ１の中枢となるマイクロプロセッサを構成するものであり、プリント配線板１８の後部に位置されている。半導体パッケージ２１は、ベース基板２２と、このベース基板２２の上面の中央部に配置されたＩＣチップ２３とを有している。ＩＣチップ２３は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きく、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。
【００２４】
図２および図３に示すように、ポータブルコンピュータ１は、半導体パッケージ２１を冷却する液冷式の冷却ユニット２５を搭載している。冷却ユニット２５は、受熱部として機能する受熱ヘッド２６、放熱部として機能する放熱器２７、循環経路２８、電動ファン２９、および遠心ポンプ５３を備えている。
【００２５】
受熱ヘッド２６は、第１筐体４に収容されている。図４および図５に最も良く示されるように、受熱ヘッド２６は、偏平な箱形であり、プリント配線板１８の上面に複数のねじを介して固定されている。受熱ヘッド２６は、半導体パッケージ２１よりも一回り大きな平面形状を有している。受熱ヘッド２６の下面は、平坦な受熱面３０となっている。受熱面３０は、図示しない熱伝導性グリース又は熱伝導シートを介して半導体パッケージ２１のＩＣチップ２３に熱的に接続されている。
【００２６】
さらに、受熱ヘッド２６の内部には冷媒流路３１が形成されている。冷媒流路３１は、受熱面３０を介してＩＣチップ２３に熱的に接続されているとともに、複数のガイド壁３２によって複数のセクション３３に仕切られている。また、受熱ヘッド２６は、冷媒入口３４と冷媒出口３５とを有している。冷媒入口３４は、冷媒流路３１の上流端に位置し、冷媒出口３５は、冷媒流路３１の下流端に位置している。
【００２７】
図２、図３および図６に示すように、放熱器２７は、第２筐体１１に収容され、第２筐体１１の後壁１４と液晶表示パネル１０との間に介在されている。放熱器２７は、後壁１４と略同等の大きさを有する長方形の板状をなしている。図８に示すように、放熱器２７は、第１放熱板３７と第２放熱板３８とを備えている。第１および第２放熱板３７，３８は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成されている。これら第１および第２放熱板３７，３８は、互いに重ね合わせて圧着されている。
【００２８】
第１放熱板３７は、第２放熱板３８の反対側に張り出すように膨らんだ多数の膨出部３９を有している。膨出部３９は、第１放熱板３７の略全面に亘って蛇行状に形成されているとともに、第２放熱板３８との合面に開口されている。この膨出部３９の開口端は、第２放熱板３８によって閉じられている。そのため、第１放熱板３７の膨出部３９は、第２放熱板３８との間に冷媒流路４０を構成している。冷媒流路４０は、第２筐体１１の幅方向に延びる複数の直管部４１を有し、これら直管部４１は、第２筐体１１の高さ方向に間隔を存して互いに平行に配置されている。
【００２９】
放熱器２７は、冷媒入口４２と冷媒出口４３とを有している。冷媒入口４２は、冷媒流路４０の上流端に連なっている。この冷媒入口４２は、放熱器２７の左端部に位置されているとともに、第２筐体１１の左側の脚部１６ａに隣接している。冷媒出口４３は、冷媒流路４０の下流端に連なっている。この冷媒出口４３は、放熱器２７の右端部に位置しているとともに、第２筐体１１の右側の脚部１６ｂに隣接している。このため、冷媒入口４２と冷媒出口４３とは、第２筐体１１の幅方向に互いに離れている。
【００３０】
膨出部３９を有する第１放熱板３７は、第２筐体１１の後壁１４と向かい合っている。この第１放熱板３７の膨出部３９と後壁１４との間には、僅かな隙間が形成されている。
【００３１】
放熱器２７の第２放熱板３８は、液晶表示パネル１０と向かい合っている。これら第２放熱板３８と液晶表示パネル１０との間に冷却風通路４６が形成されている。第２放熱板３８に複数の放熱用のフィン４７が取り付けられている。各フィン４７は、第２放熱板３８とは別のアルミ板にて構成され、上記冷却風通路４６に露出されている。フィン４７は、細長い板状であり、その一側縁に直角に折り返された立ち上がり部４７ａを有している。フィン４７は、第２放熱板３８に接着されて、この第２放熱板３８に熱的に接続されている。これらフィン４７は、表示ユニット３の高さ方向に延びるとともに、この表示ユニット３の幅方向に間隔を存して互いに平行に配置されている。
【００３２】
冷却風通路４６およびフィン４７は、表示ユニット３を上記開き位置に回動させた時に、表示ユニット３に沿って縦方向に延びている。この際、フィン４７の上端は、第２筐体１１の上端に位置された一つの側壁１５と向かい合っている。図１、図３および図６に示すように、側壁１５は、複数の排気口４８を有している。これら排気口４８は、表示ユニット３が上記開き位置にある限り、冷却風通路４６の上端に位置されている。
【００３３】
電動ファン２９は、放熱器２７に冷却風を強制的に送風するためのものであり、第２筐体１１に収容されている。電動ファン２９は、放熱器２７の切り欠き５４に入り込んでいる。また、電動ファン２９は、遠心式の羽根車５７と、この羽根車５７を収容するファンケーシング５８とを備えている。羽根車５７は、例えば半導体パッケージ２１の温度が予め決められた値に達した時に、図示しないモータによって駆動される。ファンケーシング５８は、偏平な箱形であり、第２筐体１１の前壁１３と後壁１４との間に介在されている。
【００３４】
ファンケーシング５８は、第１および第２吸込口６０ａ，６０ｂと吐出口６１とを有している。第１および第２吸込口６０ａ，６０ｂは、羽根車５７を間に挟んで同軸状に配置されている。第１吸込口６０ａは、前壁１３に開口された複数の第１吸気孔６５と向かい合っている。第２吸込口６０ｂは、後壁１４に開口された複数の第２吸気孔６３と向かい合っている。吐出口６１は、第２筐体１１の内部において、その右側方を指向するように開口されている。
【００３５】
電動ファン２９は、表示ユニット３を上記開き位置に回動させた時に、放熱器２７の下端部に位置されている。そのため、ファンケーシング５８の吐出口６１は、表示ユニット３が開き位置にある限り、上記フィン４７の下端よりも下方に位置されている。
【００３６】
図２および図３に示すように、冷却ユニット２５の循環経路２８は、第１冷媒管５０と第２冷媒管５１とを備えている。第１および第２冷媒管５０，５１は、第１筐体４と第２筐体１１との間に跨っている。
【００３７】
第１冷媒管５０は、一方のヒンジ部１７ａを通り、受熱ヘッド２６の冷媒出口３５と放熱器２７の冷媒入口４２とを接続している。第１冷媒管５０は、上流部５０ａ、下流部５０ｂおよび異形部５０ｃとを含んでいる。第１冷媒管５０の上流部５０ａは、受熱ヘッド２６の冷媒出口３５に接続されて、第１筐体４に収められている。第１冷媒管５０の下流部５０ｂは、放熱器２７の冷媒入口４２に接続されて、第２筐体１１の左端部に収められている。異形部５０ｃは、上流部５０ａと下流部５０ｂとを接続している。この異形部５０ｃは、ヒンジ部１７ａにおいて、凹部７ａと脚部１６ａとを貫通して延びているとともに、表示ユニット３の回動中心線上に位置されている。
【００３８】
図３、図９および図１０に示すように、第１冷媒管５０の上流部５０ａおよび下流部５０ｂは、例えば、アルミニウム等の金属からなる同一径の冷媒管により構成されている。上流部５０ａおよび下流部５０ｂ間に接続された異形部５０ｃは、上流部５０ａおよび下流部５０ｂを構成する冷媒管よりも、それぞれ内径および外径の小さい複数本の異形冷媒管、例えば３本の異形冷媒管５５を有している。これらの異形冷媒管５５は並列に設けられ、各異形冷媒管の両端はそれぞれ管継手６２により上流部５０ａおよび下流部５０ｂに接続されている。
【００３９】
また、異形冷媒管５５は、他の冷媒管と異なる材料により形成されている。ここでは、異形冷媒管５５は、例えば、ブチルゴムチューブ、シリコンチューブ、あるいはテフロン（商標）チューブ等の弾性を有するフレキシブルなチューブにより構成されている。なお、第１冷媒管５０の上流部５０ａおよび下流部５０ｂは、金属に限らず、異形冷媒管５５と同一の材料で形成してもよい。
【００４０】
更に、第１冷媒管５０の異形部５０ｃは、例えば、合成樹脂により形成された円筒状の保護カバー６４により覆われている。保護カバー６４は、上流部５０ａおよび下流部５０ｂよりも大きな径を有し、筐体、例えば、第１筐体４に固定され、ヒンジ部１７ａの凹部７ａおよび脚部１６ａを貫通して延びている。
【００４１】
一方、第２冷媒管５１は、他方のヒンジ部１７ｂを通り、放熱器２７の冷媒出口４３と受熱ヘッド２６の冷媒入口３４とを接続している。第２冷媒管５１は、上流部５１ａ、下流部５１ｂおよび異形部５１ｃとを含んでいる。第２冷媒管５１の上流部５１ａは、放熱器２７の冷媒出口４３に接続されて、第２筐体１１の右端部に収められている。第２冷媒管５１の下流部５１ｂは、受熱ヘッド２６の冷媒入口３４に接続され、第１筐体４に収められている。異形部５１ｃは、上流部５１ａと下流部５１ｂとを接続している。この異形部５１ｃは、ヒンジ部１７ｂにおいて、凹部７ｂと脚部１６ｂとを貫通して延びているとともに、表示ユニット３の回動中心線上に位置されている。
【００４２】
なお、第２冷媒管５１の上流部５１ａ、下流部５１ｂ、および異形部５１ｃは、第１冷媒管５０の上流部５０ａ、下流部５０ｂ、異形部５０ｃとそれぞれ同様に構成されている。すなわち、上流部５１ａおよび下流部５１ｂは、それぞれ例えば、アルミニウム等の金属からなる同一径の冷媒管により構成されている。異形部５１ｃは、上流部５１ａおよび下流部５１ｂを構成する冷媒管よりも、それぞれ内径および外径の小さい例えば３本の異形冷媒管５５を有している。これらの異形冷媒管５５は並列に設けられ、各異形冷媒管の両端はそれぞれ管継手６２により上流部５０ａおよび下流部５０ｂに接続されている。また、異形部５１ｃは、保護カバー６４により覆われている。
【００４３】
上記冷却ユニット２５において、受熱ヘッド２６の冷媒流路３１、放熱器２７の冷媒流路４０および循環経路２８には、液状の冷媒としての冷却液が封入されている。冷却液としては、例えば水にエチレングリコール溶液および必要に応じて腐蝕防止剤を添加した不凍液が用いられる。
【００４４】
図２および図３に示すように、循環経路２８は、循環手段として、例えば小型の遠心ポンプ５３を含んでいる。遠心ポンプ５３は、上記冷却液を受熱ヘッド２６と放熱器２７との間で強制的に循環させるためのものである。遠心ポンプ５３は、第２冷媒管５０の下流部５１ｂの中途部に接続され、第１筐体４内に配設されている。この遠心ポンプ５３は、例えばポータブルコンピュータ１の電源投入時あるいは半導体パッケージ２１の温度が予め決められた値に達した時に駆動される。
【００４５】
上記のように構成されたポータブルコンピュータ１において、半導体パッケージ２１のＩＣチップ２３は、ポータブルコンピュータ１の使用中に発熱する。このＩＣチップ２３の熱は、受熱ヘッド２６の受熱面３０に伝えられる。受熱ヘッド２６は、冷却液が封入された冷媒流路３１を有するので、受熱面３０に伝えられた熱の多くを冷却液が吸収する。
【００４６】
半導体パッケージ２１の温度が規定値に達すると、遠心ポンプ５３が駆動を開始する。これにより冷却液が受熱ヘッド２６から放熱器２７に向けて圧送され、受熱ヘッド２６の冷媒流路３１と放熱器２７の冷媒流路４０との間で冷却液が強制的に循環される。
【００４７】
すなわち、受熱ヘッド２６での熱交換により加熱された冷却液は、遠心ポンプ５３の加圧により、第１冷媒管５０を通じて放熱器２７に導かれる。そして、冷却液は、蛇行状に屈曲された長い冷媒流路４０を冷媒入口４２から冷媒出口４３に向けて流れる。この流れの過程で冷却液に吸収されたＩＣチップ２３の熱が第１および第２放熱板３７，３８に拡散され、放熱器２７の表面から第２筐体１１内に放出される。
【００４８】
それとともに、放熱器２７に拡散された熱の一部は、第２放熱板３８からフィン４７に伝わり、これらフィン４７の表面から冷却風通路４６に放出される。この結果、熱くなった冷却液が放熱器２７での熱交換により冷やされる。
【００４９】
さらに、半導体パッケージ２１の温度が規定値に達した時点で、電動ファン２９が駆動を開始する。電動ファン２９の羽根車５７が回転すると、図６に矢印で示すように、表示ユニット３の外部の空気が第２筐体１１の吸気孔６５，６３からファンケーシング５８の吸込口６０ａ、６０ｂに吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、羽根車５７の外周部から吐き出されるとともに、ファンケーシング５８の吐出口６１から放熱器２７に向けて放出される。
【００５０】
これにより、第２筐体１１の内部に冷却風の流れが形成される。この冷却風は、図３および図６に矢印で示すように、冷却風通路４６を下から上に向けて流れ、フィン４７の間を通り抜ける過程で放熱器２７を強制的に冷却する。このため、放熱器２７に伝えられたＩＣチップ２３の熱は、冷却風の流れに乗じて持ち去られる。放熱器２７との熱交換により暖められた冷却風は、第２筐体１１の上端の排気口４８を通じて表示ユニット３の外部に排出される。
【００５１】
放熱器２７を通過する過程で冷やされた冷却液は、第２冷媒管５１を通じて受熱ヘッド２６の冷媒流路３１に戻される。この冷却液は、冷媒流路３１を流れる過程で再びＩＣチップ２３の熱を吸収した後、放熱器２７に導かれる。このようなサイクルを繰り返すことで、ＩＣチップ２３の熱が表示ユニット３を通じてポータブルコンピュータ１の外部に放出される。
【００５２】
このような構成によれば、表示ユニット３の第２筐体１１の内部に放熱器２７を収容し、この放熱器２７と半導体パッケージ２１の熱を受ける受熱ヘッド２６との間で液状の冷媒を循環させるようにしたので、この冷媒の流れを利用して半導体パッケージ２１の熱を効率良く表示ユニット３に移送して、ここから大気中に放出することができる。このため、従来一般的な強制空冷との比較において、半導体パッケージ２１の放熱性能を飛躍的に高めることができる。
【００５３】
また、上述した実施の形態によれば、冷却ユニット２５の冷媒管の内、ポータブルコンピュータ１の可動部を通る部分、すなわち、ヒンジ部１７ａ、１７ｂを通る部分は、異形部５０ｃ、５１ｃとして構成されている。そして、各異形部５０ｃ、５１ｃは、他の冷媒管よりも外形および内径の小さい異形冷媒管５５を複数本並列に並べて構成されている。また、本実施の形態において、これらの異形冷媒管５５は弾性を有する材料により形成されフレキシブルとなっている。そのため、表示ユニット３の開閉動作に伴い、冷媒管の異形部５０ｃ、５１ｃが捩じれた場合でも、冷媒管の潰れを防止し、確実な冷却液の流通を確保することができる。
【００５４】
すなわち、内径および外径の小さな異形冷媒管５５は、大径の他の冷媒管に比較して、径に対する壁厚の割合が多く、管自体の強度が向上する。そのため、捩れによる潰れが低減する。径を細くすることにより、異形冷媒管５５はヒンジ部１７ａ、１７ｂに通し易く、かつ、周囲の部材に接触しにくくすることができる。これにより、異形冷媒管５５の磨耗や傷付きを防止し、冷却液の漏洩を防止することが可能となる。また、異形部５０ｃ、５１ｃを保護カバー６４で覆うことにより、異形冷媒管５５の磨耗、損傷を一層確実に防止することができる。更に、径を細くした場合でも、異形冷媒管５５を複数本並列に配置して他の冷媒管に接続することにより、冷却液の流量の低減および流通抵抗の増大を防止し、冷却液の円滑な流通を維持することができる。
【００５５】
以上のことから、ポータブルコンピュータ１の可動部を通して冷却ユニット２５の冷媒管を配置した場合でも、冷媒管路の潰れ、損傷等を防止し、安定した冷却能力を発揮可能することが可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、循環経路２８を構成する冷媒管の異形部は、可動部としてポータブルコンピュータ１のヒンジ部を通過する部分に設ける構成としたが、これに限らず、異形部は、他の可動部に設けられていてもよい。また、冷媒管の異形部は、可動部に限らず、大きな曲率で冷媒管を湾曲あるいは屈曲する部分に設けてもよく、この場合においても、冷媒管の潰れを低減し冷媒の円滑な流通を確保することが可能となる。
【００５７】
図１１および図１２に示す第２の実施の形態によれば、冷却ユニットにおいて、第１冷媒管５０の異形部５０ｃは、複数本、例えば、３本の異形冷媒管５５を有している。これらの異形冷媒管５５は一体に成形され、互いに並列に延びている。第２冷媒管５１の異形部５１ｃも異形部５０ｃと同様に構成されている。このような構成においても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第２の実施の形態によれば、複数の異形冷媒管５５が一体に成形されているため、異形部全体としての強度が向上し潰れ難くなるとともに、組立て作業が容易となる。
【００５８】
図１３に示す第３の実施の形態によれば、冷却ユニットにおいて、第１冷媒管５０の異形部５０ｃは、上流部５０ａおよび下流部５０ｂを構成する冷媒管と異なる断面形状を有した異形冷媒管５５により構成されている。ここでは、上流部５０ａおよび下流部５０ｂを構成する冷媒管が円形の断面形状を有しているのに対し、異形冷媒管５５は楕円の断面形状を有している。そして、楕円断面の長軸径は、上流部および下流部の径とほぼ同一に形成され、短軸径は、上流部および下流部の径よりも小さく形成されている。第２冷媒管５１の異形部５１ｃも異形部５０ｃと同様に構成されている。
【００５９】
このように異形冷媒管５５を楕円断面形状とした場合、異形冷媒管５５をヒンジ部等の細い部分に容易に通すことができるとともに、捩れに対する強度が向上し潰れ難くすることが可能となる。
【００６０】
図１４に示す第４の実施の形態によれば、冷却ユニットにおいて、第１冷媒管５０の異形部５０ｃは、上流部５０ａおよび下流部５０ｂを構成する冷媒管の内径よりも大きな内径を有する異形冷媒管５５により構成されている。第２冷媒管５１の異形部５１ｃも異形部５０ｃと同様に構成されている。
【００６１】
このように内径の大きな異形冷媒管５５を用いることにより、異形冷媒管が捩れ多少潰れた場合でも流通路を確保することができ、冷却液を円滑に流通することができる。異形冷媒管５５の外径を他の冷媒管の外径よりも大きくし、かつ、内径を他の冷媒管とほぼ共通としてもよい。この場合、異形冷媒管５５の壁厚が厚くなり、異形冷媒管５５の捩れに対する強度が向上し潰れ難くすることが可能となる。
【００６２】
なお、上述した第２ないし第４の実施の形態において、他の構成は前述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６３】
その他、上述した実施の形態では、異形冷媒管および他の冷媒管を別体に形成し、管継手により接続する構成としてが、異形冷媒管および他の冷媒管を共通の材料で一体に成形しても良い。
【００６４】
また、この発明はポータブルコンピュータに限らず、他の電子機器にも適用可能である。また、冷却ユニットを構成する各構成要素の配設位置は、上述した実施の形態に限らず、必要に応じて変更可能である。例えば、遠心ポンプは、第２筐体内に設けてもよい。また、放熱器は、第２筐体に限らず、受熱部と共に第１筐体内に設けることも可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、冷媒管路の潰れ、損傷等を防止し、冷媒を円滑に流通することができ、発熱体を安定して冷却可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示ユニットを開き位置に回動させた状態におけるこの発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。
【図２】上記ポータブルコンピュータにおける受熱ヘッド、放熱器、遠心ポンプを有する循環経路および電動ファンの位置関係を概略的に示す斜視図。
【図３】上記ポータブルコンピュータにおける受熱ヘッド、放熱器、遠心ポンプを有する循環経路および電動ファンの位置関係を示す断面図。
【図４】上記ポータブルコンピュータにおける半導体パッケージと受熱ヘッドとの位置関係を示す断面図。
【図５】上記ポータブルコンピュータにおいて、半導体パッケージに熱的に接続された受熱ヘッドを示す断面図。
【図６】上記ポータブルコンピュータにおいて、電動ファンと第２筐体の吸気孔との位置関係を示す断面図。
【図７】上記ポータブルコンピュータにおけるフィンの構成を示す断面図。
【図８】上記ポータブルコンピュータにおける放熱器の構成を示す断面図。
【図９】上記ポータブルコンピュータの冷却液の循環経路における異形部の構成を示す断面図。
【図１０】上記異形部を示す斜視図。
【図１１】この発明の第２の実施の形態における異形部の構成を示す斜視図。
【図１２】図１１の線Ａ−Ａに沿った異形部の断面図。
【図１３】この発明の第３の実施の形態における異形部の構成を示す斜視図。
【図１４】この発明の第４の実施の形態における異形部の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
２…機器本体
３…表示ユニット
４…第１筐体
１０…表示パネル（液晶表示パネル）
１１…第２筐体
１７ａ、１７ｂ…ヒンジ部
２１…発熱体（半導体パッケージ）
２６…受熱部（受熱ヘッド）
２７…放熱部（放熱器）
２８…循環経路
２９…ファン（電動ファン）
３１，７１，８３…冷媒流路
４０，７１，８３…冷媒流路
５０…第１冷媒管
５１…第２冷媒管
５０ｃ、５１ｃ…異形部
５５…異形冷媒管
６２…管継手
６４…保護カバー
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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