(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、該筐体内部に搭載した半導体と、表示部と、該表示部を背面より照射する照明部材とを有する電子装置において、
前記半導体と熱的に接続された受熱部材と、該受熱部材で受熱された熱を放熱する放熱部材と、該放熱部材と前記受熱部材との間で液媒体を駆動させる液駆動手段と、前記液媒体を貯留するタンクと、該タンクと前記放熱部材と前記受熱部材とをチューブで接続した冷却システムを有し、前記筐体には外部より視認可能な窓が構成され、前記冷却システムの前記タンクは、該タンク内に貯留される前記液媒体の量を前記タンク外部より確認できる透明材で構成し、かつ前記窓に対向するとともに、前記表示部を照射する照明部材によって照射される位置に配置したことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を用いて発熱素子を冷却する冷却装置を備えた電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、特開平６−２６６４７４号公報、特開平７−１４２８８６号公報等に見られる。特開平６−２６６４７４号公報の例では、発熱素子を搭載した配線基板を収容した本体筐体と、ディスプレイパネルを備え本体筐体に回転可動に取り付けられた表示装置筐体からなる電子装置で、発熱素子に取り付けられた受熱ジャケット、表示装置筐体に設置した放熱パイプ及び液駆動機構がフレキシブルチューブで接続された構造が示されている。
さらに、特開平７−１４２８８６号公報では、特開平６−２６６４７４号公報の例において、筐体を金属製とした例が示されている。
【０００３】
これらの例では、発熱素子で発生した熱を受熱ジャケットに伝え、その熱を、受熱ジャケットから放熱パイプまで液駆動機構によって液を駆動することによって伝え、外気に放熱している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
携帯型パーソナルコンピュータなどに代表される電子装置では、性能の向上による素子の高発熱化が著しい。その一方で、携帯に適した筐体サイズの小型化、薄型化が望まれている。
【０００５】
上記公知例は、いずれも発熱素子の高発熱化に対して、発熱素子で発生する熱をディスプレイ側に伝熱して放熱する構造である。
発熱素子からディスプレイ側への伝熱は、液体を両者の間で駆動させることによって行うが、液体の駆動量、動作圧力について考慮されていない。すなわち、必要以上の液駆動量、動作圧力になると液駆動装置が大型化、消費電力の増大等により、筐体サイズの小型化が困難になる。
一方、筐体サイズの小型化により液駆動装置も小型化すると発熱素子の冷却が十分に行えなくなるという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、水冷装置内の水を常に一定量に確保し、発熱素子の熱暴走を防止した電子装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、筐体と、該筐体内部に搭載した半導体と、表示部と、該表示部を背面より照射する照明部材とを有する電子装置において、
前記半導体と熱的に接続された受熱部材と、該受熱部材で受熱された熱を放熱する放熱部材と、該放熱部材と前記受熱部材との間で液媒体を駆動させる液駆動手段と、前記液媒体を貯留するタンクと、該タンクと前記放熱部材と前記受熱部材とをチューブで接続した冷却システムを有し、前記筐体には外部より視認可能な窓が構成され、前記冷却システムの前記タンクは、該タンク内に貯留される前記液媒体の量を前記タンク外部より確認できる透明材で構成し、かつ前記窓に対向するとともに、前記表示部を照射する照明部材によって照射される位置に配置したことにより達成さることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
電子機器装置、いわゆるパーソナルコンピュータ（以下、電子装置という）には、携帯が可能なノート型電子装置と机上での使用が中心のディスクトップ型電子装置とがある。これらの電子装置は、いずれも年々高速処理、大容量化の要求が高くなり、この要求を満たす結果、半導体素子であるＣＰＵの発熱温度が高くなっていった。この傾向は、今後も更に続くものと予想される。
【００１１】
これに対して、現状のこれら電子装置は、ファン等による空冷式が一般的である。この空冷式は、放熱の能力に限界があり、前述のような高発熱傾向のＣＰＵの放熱に追従できなくなってしまう可能性がある。ただし、ファンを高速回転させたり、ファンを大型化したりすることによって対応も可能であるが、電子装置の低騒音化や軽量化に逆行するため現実的ではない。
一方、従来から空冷式の放熱に代わる放熱として、水等の冷却媒体を循環させてＣＰＵを冷却する装置がある。
この冷却装置は、主に企業或いは銀行等で使用される大型コンピュータの冷却に使用され、冷却水をポンプで強制的に循環させ、専用の冷凍機で冷却するといった大規模な装置である。
【００１２】
従がって、移動が頻繁に行われるノート型電子装置や、事務所内の配置換え等で移動の可能性があるディスクトップ型電子装置には上述のような水による冷却装置は、例えこの冷却装置を小型化したとしても到底搭載することはできない。
【００１３】
そこで、上述の従来技術のように、小型の電子装置に搭載可能な水による冷却装置が種々検討されているが、この従来技術の出願当時は、半導体素子の発熱温度が近年ほど高くなく、現在に至っても水冷装置を備えた電子装置は製品化に至っていない。
【００１４】
これに対して、本発明はコンピュータ本体の外郭を形成する筐体を放熱性に良好なアルミ合金やマグネシウム合金等にすることによって、水冷装置の大幅な小型化が実現でき、電子装置への搭載が可能となったものである。
水冷装置を特にノート電子装置に搭載した場合、以下のような問題がある。
ディスプレイ筐体は本体側筐体に回転自在に接続されているため、ディスプレイ筐体の放熱配管と本体筐体内の受熱ジャケットとはフレキシブルチューブで接続しなくてはならい。ところが、このフレキシブルチューブは配管自身から水の透過が発生し、水が徐々に抜けてしまうとう問題がある。
水冷装置から水が抜けてしまうと、発熱素子を冷却するのに十分な水量が得られず、発熱素子が熱暴走を起こしてしまうという重大な事故につながるおそれがある。
【００１５】
そこで、本発明は、水冷装置内の水位を確認できるようにして、水の補給時期を容易にすることを種々検討したものである。
【００１６】
以下、検討結果を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施例を備えた電子装置の斜視図である。
図１において、電子装置は、本体ケース１とディスプレイ１０を備えたディスプレイケース２とからなり、本体ケース１に設置されるキーボード３、複数の素子を搭載した配線基板４、ハードディスクドライブ５、補助記憶装置(たとえば、フロッピーディスクドライブ、ＣＤドライブ等)６等が設置される。なお説明のため、キーボード３は取り外した状態を示している。配線基板４上には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）７等の特に発熱量の大きい素子（以下、ＣＰＵと記載）が搭載される。ＣＰＵ７には、水冷ジャケット８が取り付けられる。ＣＰＵ７と水冷ジャケット８とは、柔軟熱伝導部材（たとえばＳｉゴムに酸化アルミなどの熱伝導性のフィラーを混入したもの）を介して接続される。また、ディスプレイケース２の背面(ケース内側)には、放熱パイプ９が設置される。なお、ディスプレイケース２を熱伝導のよい金属製（たとえば、アルミ合金やマグネシウム合金等）にしてもよい。また、液輸送手段であるポンプ１１が本体ケース１内に設置される。
【００１７】
水冷ジャケット８、放熱パイプ９、ポンプ１１は、フレキシブルチューブ１２で接続され、ポンプ１１によって内部に封入した液媒体（たとえば、水、不凍液等）が循環する。ＣＰＵ７で発生する熱は、水冷ジャケット８内を流通する液媒体に伝えられ、ディスプレイ１０の背面に設置された放熱パイプ９を通過する間に、ディスプレイケース２の表面を介して外気に放熱される。
これにより温度の下がった液媒体は、ポンプ１１を介して再び水冷ジャケット８に送出される。また、ディスプレイケース２の上部には放熱パイプ９に接続されたタンク１３が設置されており、該タンク１３内には液媒体が入っている。タンク１３、放熱パイプ９、フレキシブルチューブ１２、水冷ジャケット８及びポンプ１１は閉じた液媒体の循環回路であり、ポンプ１１を運転して、液媒体を循環する。
【００１８】
図２は、本実施例の電子装置（ディスプレイケース２を開いた状態）の背面図である。
図２において、ディスプレイケース２には、窓１４が設けられており、タンク１３内の液媒体の水位を見ることができる。タンク１３、放熱パイプ９、フレキシブルチューブ１２、水冷ジャケット８及びポンプ１１は閉じた液媒体の循環回路であり、液媒体が循環中であっても、停止していてもタンク１３内の液媒体の水位を見ることができる。
【００１９】
図３は、本実施例の電子装置（ディスプレイケース２を閉じた状態）の側面図である。
図３において、ディスプレイケース２にはディスプレイ１０が設置されており、両者の間にタンク１３及び放熱パイプ９が設置される。携帯型の電子装置の場合、携帯性、携帯時の取り扱い性などを考慮すると筐体の厚さ（ディスプレイケース２を閉じた状態）は５０ｍｍ程度以下が望ましい。このとき、厚さ方向の寸法の内訳は、図３から、ケース肉厚１〜２ｍｍが、本体１のケース下面１ａ、上面１ｂ、ディスプレイケース２の前面２ａ、背面２ｂで４面、ディスプレイ１０の厚さが５〜１０ｍｍ、金属パイプ９の直径が３ｍｍ前後、タンク１３の厚さが５ｍｍ前後で、ポンプ１１自体の高さは３０ｍｍ以下であることが必要である。
【００２０】
図４は、本実施例の電子装置に設置されるタンク１３の斜視図である。
図４において、タンク１３は中の液媒体の液面が外部から分かるように透明または透明に近い素材で形成されている。タンク１３にはパイプ１３ａが設置されており、フレキシブルチューブ１２を介して、放熱パイプ９と接続されている。また、タンク１３には蓋１６が設けられており、蓋１６を開けて、液媒体１５を入れることができる。さらに、液媒体１５を着色し、視覚的にタンク１３内の液媒体１５の量を確認することができる。
【００２１】
図５は、本実施例の電子装置に設置されるタンク１３の斜視図である。
図５において、タンク１３内にはフロート１７が設けられており、液媒体１５の液上面に浮いているので、視覚的にタンク１３内の液媒体１５の量を確認することができる。
【００２２】
図６は、本実施例の電子装置（ディスプレイケース２を開いた状態）の背面から見た斜視図である。
図６において、既に述べたように、ディスプレイケース２には窓１４が設けられており、液媒体の量を確認することができる。さらに、ディスプレイ用のバックアップライト１８を点灯させることにより、ディスプレイケース２内が明るくなり、よりタンク１３内の液媒体１５の量を確認することができる。
【００２３】
以上のごとく、本発明によれば、フレキシブルチューブから水分が透過し水量が減った場合、水量が窓から確認することができるため、水の補充が可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、水冷装置内の水を常に一定量に確保し、発熱素子の熱暴走を防止した電子装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、発明の実施の形態における電子装置の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態を示す電子装置の背面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態を示す電子装置の側面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態におけるタンクの斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態におけるタンクの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態を示す電子装置の背面からみた斜視図である。
【符号の説明】
１…本体ケース、２…ディスプレイケース、３…キーボード、４…配線基板、７…ＣＰＵ、８…水冷ジャケット、９…放熱パイプ、１０…ディスプレイ、１１…ポンプ、１２…フレキシブルチューブ、１３…タンク、１４…窓、１５…液媒体、１６…蓋、１７…フロート、１８…バックアップライト。
【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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