(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導材で構成された扁平状箱形構体内にファン本体を設けた水平型の放熱ファンと、
前記放熱ファンの前記構体に、前記放熱ファンの通気方向に穿設された貫通孔と、
前記放熱ファンの前記構体に、前記貫通孔に連通して設けられた切り割り溝と、
前記切り割り溝を締付ける締付け捩子と、
前記貫通孔に嵌挿され、前記締付け捩子により前記切り割り溝を締付けて前記放熱ファンの前記構体に固定された、動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプと
を具備したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作時に内部損失により発熱する回路素子と、この回路素子の熱を伝導するヒートパイプと、このヒートパイプの熱を放出する放熱ファンとを筐体内に有してなる電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポータブルコンピュータ、携帯情報処理端末等の携帯型電子機器に於いては、動作時に内部損失により発熱するＣＰＵチップ等の回路素子を筐体内の回路基板に実装しており、これらの回路素子を効率よく冷却するための放熱機構を必要とする。
【０００３】
この種機器に於いては、本体の小形化を図るため、筐体内に、空冷ファン、ヒートシンク等の放熱機構を実装するための十分なスペースを割くことができず、ヒートシンクの表面積も狭くせざるを得ないことから、キーボード下の板金をヒートシンク代わりにしたり、又は筐体内の狭い空間を利用して熱伝導体を介在し放熱板を設ける等の放熱対策がとられる。
【０００４】
しかしながらこの種の放熱対策は放熱効果に限界が生じ、ＣＰＵの性能をフルに発揮することができない。そこで従来では動作時に発熱を伴うＣＰＵチップ等の近傍に温度センサを設けて、動作時に発熱を伴うＣＰＵチップ等の温度を測定し、その温度レベルによって動作クロックレベルを下げることにより発熱部の温度上昇を抑制する等の熱対策が採られる。
【０００５】
このようにポータブルコンピュータ、携帯情報処理端末等の携帯型電子機器に於いて、従来では放熱機構の許容される実装スペース面から十分な放熱効果をもたせることができず、従って長時間に亘る高速ＣＰＵクロックによる高負荷の処理動作を継続できない等、動作性能に影響を及ぼしていた。
【０００６】
この際の従来のポータブルコンピュータに適用される、ヒートパイプと放熱ファンとを用いた放熱構造を図９に示している。
この図９に示す放熱構造は、ヒートパイプ０１に面接触したヒートシンク０２に放熱ファン０４を捩子止め０３により取り付けている。尚、ヒートパイプ０１とヒートシンク０２も捩子止め０３により、一体結合される。
【０００７】
しかしながら、このような従来の放熱構造に於いては、構成部品点数が多くなることから、コスト高を招くとともに、組み立てが繁雑化し、従って生産性並びに経済性の面で問題があった。
【０００８】
更に、上記した従来の放熱構造に於いては、動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱がヒートパイプ０１、及びヒートシンク０２を介して、放熱ファン０４に導かれるため、構造上、熱抵抗が大きく、従って熱の伝導効率（冷却効率）が悪いという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の放熱構造に於いては、構成部品点数が多くなることから、コスト高を招くとともに、組み立てが繁雑化し、従って生産性並びに経済性の面で問題があった。更に、上記した従来の放熱構造に於いては、動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱がヒートパイプ、及びヒートシンクを介して、放熱ファンに導かれるため、構造上、熱抵抗が大きく、従って熱の伝導効率（冷却効率）が悪いという問題があった。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、動作時に内部損失により発熱する回路素子と、この回路素子の熱を伝導するヒートパイプと、このヒートパイプの熱を放出する放熱ファンとを筐体内に有してなる電子機器に於いて、構成部品点数を大幅に削減して、最小の部品点数により放熱ファンとヒートパイプを接続でき、これにより構成及び組み立て工数を著しく簡素化できるとともにコストの低減化が図れ、しかも低熱抵抗で放熱ファンとヒートパイプとを接続できる、生産性並びに経済性の面で有利な構成をなす放熱効果の高い電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、熱伝導材で構成された扁平状箱形構体内にファン本体を設けた水平型の放熱ファンと、前記放熱ファンの前記構体に、前記放熱ファンの通気方向に穿設された貫通孔と、前記放熱ファンの前記構体に、前記貫通孔に連通して設けられた切り割り溝と、前記切り割り溝を締付ける締付け捩子と、前記貫通孔に嵌挿され、前記締付け捩子により前記切り割り溝を締付けて前記放熱ファンの前記構体に固定された、動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプとを具備した電子機器が提供される。
【００１６】
上記したような本発明の放熱構造を用いることにより、構成部品点数を大幅に削減でき、最小の部品点数により放熱ファンとヒートパイプを接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化できるとともに、コストの低減化が図れ、しかも放熱ファンとヒートパイプとを低熱抵抗で接続できる、生産性並びに経済性に優れた放熱効果の高い電子機器の放熱構造が実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態を説明するための分解斜視図である。
この第１実施形態は、熱伝導材で構成された水平型放熱ファンの構体にヒートパイプ止め金具を取り付け、この止め金具によりヒートパイプを放熱ファンの構体に押し当てて、ヒートパイプを放熱ファンに直接固定する放熱構造を特徴とする。
【００１８】
図１に於いて、１１は水平型の放熱ファンであり、１１ａはファン本体（羽根）、１１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの箱形構体、１１ｃはこの構体１１ｂのヒートパイプ取り付け側の面部に設けられたヒートパイプ嵌合溝である。
【００１９】
１２は上記水平型放熱ファンの構体１１ｂに、捩子止め１４により取り付けられるヒートパイプ止め金具であり、１２ａは当該金具のヒートパイプ当接面部に設けられたヒートパイプ嵌合溝である。
【００２０】
１３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
上記ヒートパイプ１３は、その先端部分が、ヒートパイプ止め金具１２の捩子止め１４による締め付けにより、放熱ファン１１のヒートパイプ嵌合溝１１ｃとヒートパイプ止め金具１２のヒートパイプ嵌合溝１２ａとに嵌合し、放熱ファン１１とヒートパイプ止め金具１２に挟まれた状態で、水平型放熱ファンの構体１１ｂに押し当てられる。これによってヒートパイプ１３が放熱ファン１１に直接固定される。
【００２１】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン１１とヒートパイプ１３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン１１とヒートパイプ１３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高めて、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００２２】
図２は本発明の第２実施形態を説明するための分解斜視図である。
この第２実施形態は、熱伝導材で構成された水平型放熱ファンの構体一部に、ヒートパイプの嵌挿孔と、この嵌挿孔に連通する切り割り溝とでなるヒートパイプ嵌挿部とを設け、ヒートパイプ嵌挿部の嵌挿孔にヒートパイプを嵌挿し、ヒートパイプ嵌挿部の切り割り溝（クランプ）を締付け捩子（クランプ捩子）で締付けることにより、ヒートパイプを放熱ファンに直接固定する放熱構造を特徴とする。
【００２３】
図２に於いて、２１は水平型の放熱ファンであり、２１ａはファン本体（羽根）、２１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの箱形構体、２１ｃはこの構体２１ｂに形成された、ヒートパイプの嵌挿孔ｃ１と、この嵌挿孔ｃ１に連通する切り割り溝（クランプ）ｃ２とでなるヒートパイプ嵌挿部である。
【００２４】
２２は上記水平型放熱ファンの構体２１ｂに形成されたヒートパイプ嵌挿部２１ｃの切り割り溝ｃ２を締付ける、先端部が構体２１ｂに螺合された締付け捩子（クランプ捩子）である。
【００２５】
２３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
この第２実施形態に於いては、ヒートパイプ２３を構体２１ｂのヒートパイプ嵌挿部２１ｃに嵌挿した後、締付け捩子（クランプ捩子）２２により、ヒートパイプ嵌挿部２１ｃの切り割り溝（クランプ）ｃ２を締付ける。これにより、ヒートパイプ２３がヒートパイプ嵌挿部２１ｃ内で締め付けられ、ヒートパイプ２３が放熱ファン２１に直接固定される。
【００２６】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン２１とヒートパイプ２３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン２１とヒートパイプ２３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００２７】
図３は本発明の第３実施形態を説明するための分解斜視図である。
この第３実施形態は、熱伝導材で構成された水平型放熱ファンの構体一部に、ヒートパイプの嵌挿孔と、この嵌挿孔と構体面部との間に穿設された捩子孔とを設け、ヒートパイプ嵌挿部の嵌挿孔にヒートパイプを嵌挿し、ヒートパイプ嵌挿部の捩子孔より締付け捩子によりヒートパイプを嵌挿孔に押し当てて、ヒートパイプを放熱ファンに直接固定する放熱構造を特徴とする。
【００２８】
図３に於いて、３１は水平型の放熱ファンであり、３１ａはファン本体（羽根）、３１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの箱形構体、３１ｃはこの構体３１ｂに形成されたヒートパイプの嵌挿孔、３１ｄはこの嵌挿孔３１ｃと構体面部との間に穿設された捩子孔である。
【００２９】
３２は上記水平型放熱ファンの構体３１ｂに設けられた捩子孔３１ｄに螺合されたヒートパイプ締め付け捩子である。
３３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
【００３０】
この第３実施形態に於いては、ヒートパイプ３３を構体３１ｂのヒートパイプ嵌挿孔３１ｃに嵌挿した後、締付け捩子３２により、ヒートパイプ嵌挿孔３１ｃ内でヒートパイプ３３を嵌挿孔３１ｃに押し当てて、ヒートパイプ３３を放熱ファン３１に直接固定する。
【００３１】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン３１とヒートパイプ３３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン３１とヒートパイプ３３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００３２】
図４及び図５はそれぞれ本発明の第４実施形態を説明するための断面図である。
この第４実施形態は、熱伝導材で構成された水平型放熱ファンの構体に、ヒートパイプの嵌挿孔を設け、この嵌挿孔にヒートパイプを嵌め込んで、又は圧入して、ヒートパイプを放熱ファンに直接固定する放熱構造を特徴とする。
【００３３】
図４及び図５に於いて、４１は水平型の放熱ファンであり、４１ａはファン本体（羽根）、４１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの構体、４１ｃはこの構体４１ｂに形成されたヒートパイプの嵌挿孔、４１ｄはこの嵌挿孔４１ｃと構体面部との間に穿設された捩子孔である。
【００３４】
４３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
この第４実施形態に於いては、ヒートパイプ４３を構体４１ｂのヒートパイプ嵌挿孔４１ｃに嵌め込み、又は圧入して、ヒートパイプ４３を放熱ファン４１に直接固定する。
【００３５】
この第４実施形態の変形例として、ヒートパイプ４３に放熱チューブを被せてヒートパイプ４３を構体４１ｂのヒートパイプ嵌挿孔４１ｃに圧入する手段、又はヒートパイプ４３を構体４１ｂのヒートパイプ嵌挿孔４１ｃに緩挿して熱伝導接着材により構体４１ｂに固着する手段、又は、ヒートパイプ４３に放熱グリスを塗布してヒートパイプ４３を構体４１ｂのヒートパイプ緩挿孔４１ｃに圧入する手段、又は、上記の手段に加えて捩子孔４１ｄに螺合した捩子を用いてヒートパイプ４３を構体４１ｂのヒートパイプ緩挿孔４１ｃに固定する手段等が実現可能である。
【００３６】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン４１とヒートパイプ４３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン４１とヒートパイプ４３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００３７】
図６は本発明の第５実施形態を説明するための斜視図である。
この第５実施形態は、熱伝導材で構成された水平型放熱ファンの構体に、ヒートパイプの嵌め込み溝を設け、この嵌め込み溝にヒートパイプを嵌め込んで、ヒートパイプを放熱ファンに直接固定することを特徴とする。
【００３８】
図６に於いて、５１は水平型の放熱ファンであり、５１ａはファン本体（羽根）、５１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの構体、５１ｃはこの構体５１ｂに形成されたヒートパイプの嵌め込み溝である。
【００３９】
５３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
この第５実施形態に於いては、ヒートパイプ５３を構体５１ｂのヒートパイプ嵌め込み溝５１ｃに嵌め込み、ヒートパイプ５３を放熱ファン５１に直接固定する。
【００４０】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン５１とヒートパイプ５３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン５１とヒートパイプ５３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００４１】
この第５実施形態の変形例として、ヒートパイプ５３に放熱チューブを被せてヒートパイプ５３を構体５１ｂのヒートパイプ嵌め込み溝５１ｃに嵌め込み固定する手段、又は、ヒートパイプ５３を構体５１ｂのヒートパイプ嵌挿孔５１ｃに嵌め込み熱伝導接着材により構体５１ｂに固定する手段等が実現可能である。
【００４２】
図７は本発明の第６実施形態を説明するための分解斜視図である。
この第６実施形態は、上記図１に示す第１実施形態とほぼ同様の構成であるが、この実施形態ではヒートパイプをファンの構体に固定する部分のパイプ形状を変形し、ヒートパイプとファンの構体との接合面をより大きくして、ヒートパイプと放熱ファンとをより低熱抵抗化して接続した構成を例示している。
【００４３】
図７に於いて、６１は水平型の放熱ファンであり、６１ａはファン本体（羽根）、６１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの構体、６１ｃはこの構体６１ｂのヒートパイプ取り付け側の面部に設けられたヒートパイプ嵌合溝である。ここではヒートパイプ６３の先端形状に対応して円形に曲折された嵌合溝を有している。
【００４４】
６２は上記水平型放熱ファンの構体６１ｂに、捩子止め６４により取り付けられるヒートパイプ止め金具であり、６２ａは当該金具のヒートパイプ当接面部に設けられたヒートパイプ嵌合溝である。ここではヒートパイプ６３の先端形状に対応して円形に曲折された嵌合溝を有している。
【００４５】
６３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプであり、ここでは放熱ファン６１に固定される部分が円形に曲折されている。
この第６実施形態に於いては、ヒートパイプ止め金具６２の捩子止め６４による締め付けで、ヒートパイプ６３が放熱ファン６１のヒートパイプ嵌合溝６１ｃとヒートパイプ止め金具６２のヒートパイプ嵌合溝６２ａとに嵌合し、放熱ファン６１とヒートパイプ止め金具６２に挟まれた状態で、水平型放熱ファンの構体６１ｂに押し当てられる。これによってヒートパイプ６３が大きな接合面積で放熱ファン６１に直接固定される。
【００４６】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン６１とヒートパイプ６３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン６１とヒートパイプ６３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
【００４７】
図８は本発明の第７実施形態を説明するための分解斜視図である。
この第７実施形態は、上記図２に示す第２実施形態とほぼ同様の構成であるが、この実施形態ではヒートパイプをファンの構体に固定するための、切り割り溝をもつヒートパイプ嵌挿部の締め付け構造を異にする。
【００４８】
図８に於いて、７１は水平型の放熱ファンであり、７１ａはファン本体（羽根）、７１ｂは熱伝導材（熱伝導性の高い金属）で構成された当該水平型放熱ファンの箱形構体、７１ｃはこの構体７１ｂに形成された、ヒートパイプの嵌挿孔ｃ１と、この嵌挿孔ｃ１に連通する切り割り溝（クランプ）ｃ２とでなるヒートパイプ嵌挿部である。７１ｄは切り割り溝ｃ２の開口端近傍に当該切り割り溝ｃ２と平行して設けられた凹状の溝部であり、後述する緊締部材の締着に供される。
【００４９】
７２は上記水平型放熱ファンの構体７１ｂに形成されたヒートパイプ嵌挿部７１ｃの切り割り溝ｃ２を締付ける断面コ字状の緊締部材であり、折り曲げ端部が互いに引き合う方向に偏移作用する弾性部材（例えば板状のバネ材）を用いて構成される。
【００５０】
この緊締部材７２を、凹状の溝部７１ｄを用いて切り割り溝ｃ２の開口端を跨ぎ構体７１ａに締着することによって、切り割り溝ｃ２に、その幅を狭める方向の偏奇力が付与され、後述するヒートパイプが放熱ファン７１に直接固定される。
【００５１】
７３は動作時に内部損失により発熱する回路素子の熱を伝導するヒートパイプである。
この第７実施形態に於いては、ヒートパイプ７３を構体７１ｂのヒートパイプ嵌挿部７１ｃに嵌挿した後、凹状の溝部７１ｄを用いて、断面コ字状の緊締部材７２を、切り割り溝ｃ２の開口端を跨ぎ構体７１ａに締着する。これによって、切り割り溝ｃ２に、その幅を狭める方向の偏奇力が付与され、ヒートパイプ７３が放熱ファン７１に直接固定される。
【００５２】
このようにして、最小の部品点数により放熱ファン７１とヒートパイプ７３を接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化でき、製造コストを低減できる。更に、放熱ファン７１とヒートパイプ７３とを低熱抵抗で接続できることから、放熱効果を高め、かつ放熱構造全体をコンパクトに構成できる。
尚、上記した各実施形態に於ける部材は図示する形状のものに限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の形状による部材が適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明の放熱構造によれば、構成部品点数を大幅に削減でき、最小の部品点数により放熱ファンとヒートパイプを接続できることから、構成及び組み立て工数を著しく簡素化できるとともに、コストの低減化が図れ、しかも放熱ファンとヒートパイプとを低熱抵抗で接続できる、生産性並びに経済性に優れた放熱効果の高い電子機器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための分解斜視図。
【図２】本発明の第２実施形態を説明するための分解斜視図。
【図３】本発明の第３実施形態を説明するための分解斜視図。
【図４】本発明の第４実施形態を説明するための断面図。
【図５】本発明の第４実施形態を説明するための断面図。
【図６】本発明の第５実施形態を説明するための斜視図。
【図７】本発明の第６実施形態を説明するための分解斜視図。
【図８】本発明の第７実施形態を説明するための分解斜視図。
【図９】従来のポータブルコンピュータに適用される、ヒートパイプと放熱ファンとを用いた放熱構造を示す断面図。
【符号の説明】
１１…水平型の放熱ファン、
１１ａ…ファン本体（羽根）
１１ｂ…構体、
１１ｃ…ヒートパイプ嵌合溝、
１２…ヒートパイプ止め金具、
１２ａ…ヒートパイプ嵌合溝、
１３…ヒートパイプ、
２１…水平型の放熱ファン、
２１ａ…ファン本体（羽根）
２１ｂ…構体、
２１ｃ…ヒートパイプ嵌挿部、
２２…締付け捩子（クランプ捩子）、
２３…ヒートパイプ、
３１…水平型の放熱ファン、
３１ａ…ファン本体（羽根）
３１ｂ…構体、
３１ｃ…ヒートパイプの嵌挿孔、
３１ｄ…捩子孔、
３２…締付け捩子、
３３…ヒートパイプ、
４１…水平型の放熱ファン、
４１ａ…ファン本体（羽根）
４１ｂ…構体、
４１ｃ…ヒートパイプの嵌挿孔、
４１ｄ…捩子孔、
４３…ヒートパイプ、
５１…水平型の放熱ファン、
５１ａ…ファン本体（羽根）
５１ｂ…構体、
５１ｃ…ヒートパイプの嵌め込み溝、
５３…ヒートパイプ、
６１…水平型の放熱ファン、
６１ａ…ファン本体（羽根）
６１ｂ…構体、
６１ｃ…ヒートパイプ嵌合溝、
６２…ヒートパイプ止め金具、
６２ａ…ヒートパイプ嵌合溝、
６３…ヒートパイプ、
７１…水平型の放熱ファン、
７１ａ…ファン本体（羽根）
７１ｂ…構体、
７１ｃ…ヒートパイプ嵌挿部、
７２…緊締部材、
７３…ヒートパイプ。
【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】
0003637176.tif 000007
【図７】
0003637176.tif 000008
【図８】
0003637176.tif 000009
【図９】
0003637176.tif 000010