(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型電子機器であって、
ケーシングと、
該ケーシング内に収容された金属製メインフレームと、
前記ケーシング内に前記メインフレームと概略平行に収容されたプリント配線板と、
前記プリント配線板に搭載された発熱部品と、
前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具と、
を具備したことを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２】
前記メインフレームと前記プリント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押し付けて面接触させる付勢手段を更に具備した請求項１記載の携帯型電子機器。
【請求項３】
発熱部品を有する電子機器の冷却構造であって、
金属製メインフレームと、
前記メインフレームと概略平行に取り付けられ、前記発熱部品を搭載したプリント配線板と、
前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具と、
を具備したことを特徴とする電子機器の冷却構造。
【請求項４】
前記メインフレームと前記プリント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押し付けて面接触させるばねを更に具備した請求項３記載の電子機器の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に携帯型電子機器に関し、特に、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）、ラップトップコンピュータ等の携帯型電子機器の発熱電子部品を冷却する冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、業務の効率化のためにノートパソコンが広く普及するに従ってその機能も多機能化が要求され、それに伴って内蔵されるプリント配線板は高集積化され、発熱量の大きな電子部品が高密度に実装されている。
【０００３】
その上、集積回路の高クロック化により消費電力が増加し、それに伴って発熱量も増加している。このため、このような発熱電子部品を効果的に冷却する必要が生じてきている。
【０００４】
特に、ノート型、ラップトップ型の携帯型情報処理装置では、発熱部品が本体部に集中して内蔵されており、携帯型情報処理装置を机等の上に設置すると、本体底面部から熱が逃げ難くなるため、本体部底面の温度が上昇してしまう。
【０００５】
最近の携帯型情報処理装置のように、ＣＰＵの動作周波数が高速化すると、発熱量が増大するため、これを効果的に放熱するために冷却ファンによる強制空冷が有効である。
【０００６】
複数の放熱フィンをヒートシンクと一体的に形成し、内部に冷却ファンを内蔵したファン付ヒートシンクをＣＰＵに面接触させ、冷却ファンによりＣＰＵを強制空冷している従来技術が知られている。
【０００７】
この従来の発熱部品の冷却構造によると、ＣＰＵが搭載されたプリント配線板の裏面に取付金具を配置し、ファン付ヒートシンクと取付金具の間にプリント配線板を挟み込む形で、ファン付ヒートシンクを取付金具へねじ留め固定していた。
【０００８】
更に、複数のねじ留め面へそれぞれコイルばねを挟み込み、このコイルばねの付勢力によりファン付ヒートシンクをプリント配線板方向へ押圧することで、ファン付ヒートシンクとＣＰＵとの密着度を確保していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＰＵで発生した熱はその大部分がヒートシンクを介して放出されることになるため、ＣＰＵの発熱量の増加に伴ってヒートシンクも巨大化させる必要があり、装置の大型化が避けられない。しかし、携帯型情報処理装置は小型軽量化こそが最大の課題であるため、ヒートシンクの巨大化は望ましくない。
【００１０】
よって、本発明の目的は、発熱部品からの熱を効率良く放熱することのできる携帯型電子機器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
装置内部に実装されたＣＰＵ等の発熱部品より発生した熱の放出は、ファン付ヒートシンクのファンからの送風による強制空冷のみならず、ヒートシンク本体から他の構成部品への熱伝導及び大気への自然放出も期待できるものである。
【００１２】
本発明によると、携帯型電子機器であって、ケーシングと、該ケーシング内に収容された金属製メインフレームと、前記ケーシング内に前記メインフレームと概略平行に収容されたプリント配線板と、前記プリント配線板に搭載された発熱部品と、前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具とを具備したことを特徴とする携帯型電子機器が提供される。
【００１３】
このように、本発明の携帯型電子機器では、冷却装置がメインフレームに直接接続されている。これにより発熱部品の熱が冷却装置を介してメインフレームに熱伝導され、メインフレームから放熱される。
【００１４】
メインフレームは熱容量が大きく表面積も広いため、放熱部材として最適である。よって、本発明によると携帯型電子機器の発熱部品の熱を効率良く放熱することができる。
【００１５】
本発明の他の側面によると、発熱部品を有する電子機器の冷却構造であって、金属製メインフレームと、前記メインフレームと概略平行に取り付けられ、前記発熱部品を搭載したプリント配線板と、前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具とを具備したことを特徴とする電子機器の冷却構造が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は携帯型電子機器の一例としてのノートパソコン１０の外観を示す。ノートパソコン１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を始めとする回路部品が組み込まれた本体１２と、この本体１２に揺動可能に取り付けられた液晶ディスプレイ装置１４とから構成される。
【００１７】
本体１２はケーシング１３と、キーボード１６と、ポインティングデバイス１８を含んでいる。ノートパソコン１０の本体１２に組み込まれたソフトウェアを実行するに当たっては、使用者は、キーボード１６やポインティングデバイス１８を操作し、必要な指令や情報を入力する。ソフトウェアの処理結果は、液晶ディスプレイ装置１４に表示される。
【００１８】
図２を参照すると、ケーシング１３の分解斜視図が示されている。ケーシング１３はアッパーカバー２０と、ロアカバー２２とから構成される。ケーシング１３内にはアルミニウム等の金属から形成されたメインフレーム２４が収容されている。
【００１９】
図３を参照すると、本発明実施形態に係る冷却構造の分解斜視図が示されている。図４は冷却構造の斜視図を示している。
【００２０】
プリント配線板２６上には発熱部品としてのＣＰＵ２８が搭載されている。ＣＰＵ２８は、例えばペンティアムＩＩＩ（マイクロソフト社の登録商標）マイクロプロセッサ・ユニットから構成される。
【００２１】
メインフレーム２４は、例えばかしめ等により固定された４本の金属製ロッド３０を有している。各ロッド３０にはねじ穴３２が設けられている。プリント配線板２６は各ロッド３０が挿入される４個の穴３４を有している。
【００２２】
符号３６は冷却装置としてのヒートシンクであり、ヒートシンク３６の本体３８は例えばアルミニウムのダイカストにより製造される。図５（Ａ）はヒートシンク３６の表面側斜視図であり、図（Ｂ）は裏面側斜視図をそれぞれ示している。
【００２３】
ヒートシンク３６は本体３８と一体的に形成された複数の放熱フィン４０と、４個の取付ブラケット４６を有している。各取付ブラケット４６には穴４８が形成されている。
【００２４】
本体３８は開口４２を有しており、この開口４２内に例えば合成樹脂から形成されたファン４４が回転可能に取り付けられている。
【００２５】
図６はヒートシンクの取付構造概略図であり、図７はその詳細図を示している。図７の詳細図は図６と天地が逆転して示されている。ヒートシンク３６をメインフレーム２４に固定したロッド３０上に搭載し、ねじ５０によりヒートシンク３６のブラケット４６を各ロッド３０に締結する。
【００２６】
メインフレーム２４とプリント配線板２６の間には板ばね５２が介装されており、ねじ５０を各ロッド３０のねじ穴３２に締め付けると、この板ばね５２がプリント配線板２６垂直方向の付勢力を発熱部品２８に与え、発熱部品２８をヒートシンク３６に押し付ける。
【００２７】
ヒートシンク３６と発熱部品２８の間には良熱伝導性のゴム５４が介装されており、発熱部品２８とヒートシンク３６との間の面接触の密着度を確保している。
【００２８】
プリント配線板２６上に搭載された発熱部品２８からの熱はヒートシンク３６に熱伝導される。ファン４４が回転すると、ヒートシンク３６の開口４２を通して空気が吸引され、この吸引された空気は放熱フィン４０を介して排出される。これにより、発熱部品２８の熱はヒートシンク３６のファン４４により強制冷却される。
【００２９】
本実施形態のヒートシンクの取付構造によると、ヒートシンク３６はメインフレーム２６に固定されたロッド３０に直接取り付けられている。このため、ヒートシンク３６の熱はロッド３０を介してメインフレーム２４に熱伝導され、メインフレーム２４から空気中に放熱される。
【００３０】
このように本実施形態の冷却構造によると、ファン４４による強制空冷に加えて、ヒートシンク３６の熱をメインフレーム２４に直接熱伝導できるため、冷却性能の向上を図ることができる。
【００３１】
上述した実施形態では、ロッド３０をメインフレーム２４に固定しているが、本発明の固定手段はロッド３０とねじ５０の組合せに限定されるものではなく、例えば複数のボルトをメインフレーム２４に固定し、これらのボルトにヒートシンク３６のブラケット４６をナットを使用して固定するようにしてもよい。
【００３２】
以上説明した実施形態では、本発明をノートパソコンに応用した例について示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、携帯電話やカーナビゲーションシステム等に広く応用できるものである。
【００３３】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００３４】
（付記１）  携帯型電子機器であって、
ケーシングと、
該ケーシング内に収容された金属製メインフレームと、
前記ケーシング内に前記メインフレームと概略平行に収容されたプリント配線板と、
前記プリント配線板に搭載された発熱部品と、
前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具と、
を具備したことを特徴とする携帯型電子機器。
【００３５】
（付記２）  前記メインフレームと前記プリント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押し付けて面接触させる付勢手段を更に具備した付記１記載の携帯型電子機器。
【００３６】
（付記３）  前記金属製固定具は前記メインフレームに固定された複数のロッドと、前記冷却装置を前記各ロッドに固定する複数のねじとを含んでいる付記１記載の携帯型電子機器。
【００３７】
（付記４）  前記金属製固定具は前記メインフレームに固定された複数のボルトと、前記冷却装置を前記各ボルトに固定する複数のナットとを含んでいる付記１記載の携帯型電子機器。
【００３８】
（付記５）  前記付勢手段は板ばねから構成される付記１記載の携帯型電子機器。
【００３９】
（付記６）  前記冷却装置はファンと複数の放熱フィンを有するヒートシンクから構成される付記１記載の携帯型電子機器。
【００４０】
（付記７）  前記発熱部品と前記冷却装置との間に介装された良熱伝導性部材を更に具備した付記１記載の携帯型電子機器。
【００４１】
（付記８）  発熱部品を有する電子機器の冷却構造であって、
金属製メインフレームと、
前記メインフレームと概略平行に取り付けられ、前記発熱部品を搭載したプリント配線板と、
前記発熱部品に接触して該発熱部品を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置を前記メインフレームに固定する金属製固定具と、
を具備したことを特徴とする電子機器の冷却構造。
【００４２】
（付記９）  前記メインフレームと前記プリント配線板との間に介装され、前記発熱部品を前記冷却装置に押し付けて面接触させるばねを更に具備した付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４３】
（付記１０）  前記金属製固定具は前記メインフレームに固定された複数のロッドと、前記冷却装置を前記各ロッドに固定する複数のねじとを含んでいる付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４４】
（付記１１）  前記金属製固定具は前記メインフレームに固定された複数のボルトと、前記冷却装置を前記各ボルトに固定する複数のナットとを含んでいる付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４５】
（付記１２）  前記ばねは板ばねから構成される付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４６】
（付記１３）  前記冷却装置はファンと複数の放熱フィンを有するヒートシンクから構成される付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４７】
（付記１４）  前記発熱部品と前記冷却装置との間に介装された良熱伝導性部材を更に具備した付記８記載の電子機器の冷却構造。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、ファンによる強制空冷に加えて金属製メインフレームの伝熱を利用して放熱するようにしたので、携帯型電子機器を効率良く冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるノートパソコンの斜視図である。
【図２】ケーシング分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態分解斜視図である。
【図４】実施形態斜視図である。
【図５】図５（Ａ）はヒートシンクの表面側斜視図であり、図５（Ｂ）はヒートシンクの裏面側斜視図である。
【図６】本発明実施形態によるヒートシンクの取付構造の概略を示す断面図である。
【図７】本発明実施形態のヒートシンクの取付構造の詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
１３  ケーシング
２０  アッパーカバー
２２  ロアカバー
２４  メインフレーム
２６  プリント配線板
２８  発熱部品（ＣＰＵ）
３０  ロッド
３６  ヒートシンク
４０  放熱フィン
４４  ファン
５２  板ばね
５４  良熱伝導性ゴム
【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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