(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに接続された第１、第２、及び第３ヒートパイプと、
前記第１及び第３ヒートパイプに接続された第１発熱部品と、
前記第２及び第３ヒートパイプに接続された第２発熱部品と、を備え、
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、
前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に厚み方向に部分的に重なっている、電子装置。
【請求項２】
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ、前記ヒートシンクに接続された第１、第２、第３接続部を含み、
前記第３接続部は、前記第１及び第２接続部よりも前記ヒートシンクを冷却するファンに近い、請求項１の電子装置。
【請求項３】
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプの少なくとも一部は、前記ヒートシンクを冷却するファンに前記厚み方向に重なっている、請求項１の電子装置。
【請求項４】
前記ヒートシンクを冷却し互いに隣接した第１及び第２ファンを備えた、請求項１の電子装置。
【請求項５】
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに接続された第１、第２、及び第３ヒートパイプと、
前記第１及び第３ヒートパイプに接続された第１板部材と、
前記第２及び第３ヒートパイプに接続された第２板部材と、を備え、
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、
前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に厚み方向に部分的に重なっている、冷却ユニット。
【請求項６】
第１及び第２ヒートパイプと、
前記第１及び第２ヒートパイプと共に一体化された第３ヒートパイプと、を備えた、
前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、
前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に部分的に厚み方向に重なっている、ヒートパイプユニット。
【請求項７】
前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプよりも短い、請求項６のヒートパイプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、冷却ユニット、及びヒートパイプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の発熱部品を内蔵した電子装置が知られている。特許文献１〜４には、複数の発熱部品の熱をヒートパイプを介してヒートシンクに伝えることにより、複数の発熱部品を冷却する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１０７４０号公報
【特許文献２】特開２００９−９３１６号公報
【特許文献３】特開２００９−８０５６７号公報
【特許文献４】特開２００９−２０４２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の発熱部品の冷却を促進するためには、発熱部品の熱をヒートシンクに伝達するヒートパイプの本数を増やすことが考えられる。しかしながら、ヒートパイプの本数を増やすと、電子装置内での複数のヒートパイプの占有スペースが増大する。
【０００５】
本発明は、ヒートパイプの本数を抑制しつつ複数の発熱部品の冷却を促進する電子装置、冷却ユニット、ヒートパイプユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示の電子装置は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに接続された第１、第２、及び第３ヒートパイプと、前記第１及び第３ヒートパイプに接続された第１発熱部品と、前記第２及び第３ヒートパイプに接続された第２発熱部品と、を備え、前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に厚み方向に部分的に重なっている。
【０００７】
本明細書に開示の冷却ユニットは、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに接続された第１、第２、及び第３ヒートパイプと、前記第１及び第３ヒートパイプに接続された第１板部材と、前記第２及び第３ヒートパイプに接続された第２板部材と、を備え、前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に厚み方向に部分的に重なっている。
【０００８】
本明細書に開示のヒートパイプユニットは、第１及び第２ヒートパイプと、前記第１及び第２ヒートパイプと共に一体化された第３ヒートパイプと、を備えた、前記第１、第２、及び第３ヒートパイプは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向に並んでおり、前記第１ヒートパイプは、前記第２及び第３ヒートパイプの少なくとも一方に部分的に厚み方向に重なっている。
【発明の効果】
【０００９】
ヒートパイプの本数を抑制しつつ複数の発熱部品の冷却を促進する電子装置、冷却ユニット、ヒートパイプユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施例のノート型コンピュータの説明図である。
【図２】図２は、筐体の内部構造の斜視図である。
【図３】図３は、冷却ユニット、ファンを取外した状態を示した分解斜視図である。
【図４】図４Ａ、４Ｂは、冷却ユニットの斜視図である。
【図５】図５Ａ、５Ｂは、ヒートパイプユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ノート型コンピュータを電子装置の一例として説明する。図１は、本実施例のノート型コンピュータ１の説明図である。ノート型コンピュータ１は、筐体１０、２０を有している。筐体１０、２０は、ヒンジ機構により開閉可能に連結されている。筐体１０には、画像を表示するディスプレイＤが設けられている。筐体２０は、フロントケース２０Ｆ、リアケース２０Ｒを含む。フロントケース２０Ｆには、ノート型コンピュータ１を操作するためのキーボードＫが設けられている。
【００１２】
図２は、筐体０の内部構造の斜視図である。筐体２０内には、コネクタＣやメモリＭ等の電子部品が実装されたマザーボードＭＢ、バッテリＢ、ハードディスクＨＤ、記録媒体を再生可能なプレイヤーＰＲ、ファンＦａ、Ｆｂが配置されている。ファンＦａ、Ｆｂは、バッテリＢや外部電源から供給される電力により駆動する。筐体２０内には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を冷却する冷却ユニットＣＵが収納されている。冷却ユニットＣＵは、ヒートパイプユニット４０、単一のヒートシンクＨ、板５０ａ、５０ｂを含む。ヒートシンクＨは、銅やアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属で形成されている。ヒートシンクＨは、複数のフィンが並列に連結されたものである。２つのファンＦａ、Ｆｂは、ヒートシンクＨに対向するように配置されヒートシンクＨに向かって送風することによりヒートシンクＨを冷却する。
【００１３】
図３は、冷却ユニットＣＵ、ファンＦａ、Ｆｂを取外した状態を示した分解斜視図である。図４Ａ、４Ｂは、冷却ユニットＣＵの斜視図である。ヒートパイプユニット４０は、一体に接合された３つのヒートパイプ４０ａ〜４０ｃを含む。ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃは、それぞれヒートシンクＨに接続された端部４２ａ〜４２ｃを含む。ヒートパイプ４０ａ、４０ｂは、それぞれ板５０ａ、５０ｂに接続された端部４４ａ、４４ｂを含む。ヒートパイプ４０ｃは、板５０ｂに接続された端部４４ｃと、板５０ａに接続された途中部４６ｃとを含む。途中部４６ｃは、ヒートパイプ４０ｃの端部４２ｃ、４４ｃの間に位置する。図４Ｂに示すように、ヒートパイプ４０ａの端部４４ａは、板５０ａとヒートパイプ４０ｂの間に位置している。板５０ａ、５０ｂは、それぞれＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂに接続される。板５０ａ、５０ｂは、ネジによりマザーボードＭＢに固定される。板５０ａ、５０ｂは、熱伝導性が高い金属性である。ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの熱が板５０ａ、５０ｂ、ヒートパイプユニット４０を介してヒートシンクＨに伝達され、ファンＦａ、ＦｂがヒートシンクＨを冷却する。これにより、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂが冷却される。ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂは隣接している。ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂは、第１及び第２発熱部品の一例である。板５０ａ、５０ｂは、第１及び第２板部材の一例である。端部４２ａ〜４２ｃは、第１〜第３接続部の一例である。
【００１４】
ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃはそれぞれ、熱伝導性の高い金属により形成された管状の密閉容器である。ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃ内には、揮発性の液体を作動流体として封入されている。ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂが発熱すると、ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃ内の作動流体が蒸発して潜熱を吸収する。ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃがヒートシンクＨにより冷却されると、ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃ内の蒸発した作動流体が凝縮して潜熱を放出する。このサイクルにより、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの熱を移動させる。ＧＰＵ９０ａのほうがＣＰＵ９０ｂよりもヒートシンクＨに近い。従って、ヒートパイプ４０ａは、ヒートパイプ４０ｂ、４０ｃよりも短い。ヒートパイプ４０ａが接続されたＧＰＵ９０ａは、ＣＰＵ９０ｂよりもヒートシンクＨに近いからである。ヒートパイプ４０ｂ、４０ｃは、略同じ長さである。ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂ間でのヒートパイプ４０ｂ、４０ｃの部分は直線状である。
【００１５】
ファンＦａ、Ｆｂは、それぞれＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの処理負荷又はＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂ周辺の温動に応じて回転数が制御されている。即ち、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの処理負荷が大きいほど、又はＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂ周辺の温度が高いほど、それぞれファンＦａ、Ｆｂの回転数が増大するように制御されている。尚、ファンＦａ、Ｆｂの回転数の制御はこのような方法に限定されない。
【００１６】
ＧＰＵ９０ａにはヒートパイプ４０ａ、４０ｃが接続され、ＣＰＵ９０ｂにはヒートパイプ４０ｂ、４０ｃが接続されている。このように２つのＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂのそれぞれには２本づつヒートパイプが接続されかつ、そのうちの一つであるヒートパイプ４０ｃは２つのＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの双方に接続されて共用されている。たとえばＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの冷却を促進するために、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂのそれぞれに２本のヒートパイプを個別に接続することが考えられる。この場合、合計４本のヒートパイプが必要となる。本実施例では一本のヒートパイプ４０ｃをＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂ用に共用することにより、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの冷却の促進を確保しつつ、ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃ全体の本数を削減している。これによりコストを低減できる。
【００１７】
また、一本のヒートパイプのみを用いて２つのＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂを効果的に冷却するためには、ヒートパイプを大型化することが考えられる。この場合、ヒートパイプの厚みが増大して、電子装置内での占有スペースが増大するおそれがある。本実施例の場合、詳しくは後述するが、幅よりも厚みの薄い複数のヒートパイプ４０ａ〜４０ｃを幅方向に並べられている。これにより、２０内でのヒートパイプユニット４０の占有スペースを削減している。
【００１８】
また、ＧＰＵ９０ａとヒートシンクＨとの距離、ＣＰＵ９０ｂとヒートシンクＨとの距離とを考慮して、ヒートパイプ４０ａは、ヒートパイプ４０ｂ、４０ｃよりも短く形成されている。このため、ＧＰＵ９０ａの熱を短時間でヒートシンクＨに伝達することができ、ＧＰＵ９０ａの冷却が促進されている。
【００１９】
図５Ａ、５Ｂは、ヒートパイプユニット４０の斜視図である。図５Ａ、５Ｂは、ヒートパイプユニット４０を互いに反対側から見た図である。ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃは互いにろう材等により接合されている。ヒートパイプ４０ａ〜４０ｃは、それぞれ幅よりも厚みのほうが薄く、幅方向ＷＤに並んで接合されている。ヒートパイプ４０ａは、ヒートパイプ４０ｂに厚み方向ＴＤに部分的に重なっている。具体的には、ヒートパイプ４０ａの端部４４ａはヒートパイプ４０ｂに厚み方向ＴＤに重なっている。これにより、ヒートパイプユニット４０の幅方向ＷＤでの大型化も抑制されている。尚、図５Ａ、５Ｂに示すように、端部４２ａ〜４２ｃは、幅方向ＷＤに並んでおり、端部４４ａ、４４ｂは、ヒートパイプ４０ｂの延びた方向に並んでいる。途中部４６ｃは、端部４２ｃと端部４４ｃとの間に位置している。途中部４６ｃと端部４４ａとは幅方向ＷＤに並んでいる。
【００２０】
また、図３に示すように、ヒートシンクＨに接続されている端部４２ａ〜４２ｃは、端部４２ｃが最もファンＦａ、Ｆｂに近い。即ち、ファンＦａ、Ｆｂによって生じる風の上流側から下流側にかけて、端部４２ｃ、４２ｂ、４２ａの順に並んでいる。ここで、ヒートシンクＨは、ファンＦａ、Ｆｂに最も近い部分が冷却されやすい。ヒートパイプ４０ｃは、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの双方から熱を受けるため、ヒートパイプ４０ｃの端部４２ｃをヒートシンクＨの冷却されやすい部分に接続することにより、ヒートシンクＨの冷却を促進している。これにより、ＧＰＵ９０ａ、ＣＰＵ９０ｂの冷却が促進される。
【００２１】
ファンＦａ、Ｆｂは、単一のヒートシンクＨを冷却しヒートシンクＨ近傍に設けられている。例えば、２つの発熱部品用に互いに離れた位置に２つのヒートシンクが設けられた場合、２つのヒートシンクを個別に冷却する２つのファンも互いに離れて配置される。このため、２つのファンの駆動音が電子装置内の別々の位置で発生し、ユーザに不快感を与えるおそれがある。また、発熱部品の処理負荷や周辺温度に応じて、その発熱部品用のファンの回転数が変更される場合がある。この場合、例えば電子装置の使用状態や２つの発熱部品の温度によっては、一方のファンが駆動し他方のファンが停止した状態から一方のファンが停止し他方のファンが駆動する状態に切り替わる場合がある。このような場合、電子装置内の所定の位置で生じていた駆動音が消えて別の位置から駆動音が発生する。このように、駆動音の発生位置が異なっていることにより、ユーザに不快感を与えるおそれがある。
【００２２】
本実施例の場合、２つのファンＦａ、Ｆｂが隣接しているため、ファンＦａ、Ｆｂの駆動音の発生位置は略同じである。このため、ファンＦａ、Ｆｂのそれぞれの回転数が変動しても、ファンＦａ、Ｆｂの駆動音は略同一位置から発生する。例えば、ファンＦａが回転しファンＦｂが停止した状態からファンＦａが停止しファンＦｂが回転した状態になった場合であっても、駆動音は略同一の箇所から発生する。このため、ユーザはこのような回転数の変動は認識しにくい。このため、ユーザに不快感を与えることが防止される。
【００２３】
また、ヒートシンクＨと２つのファンＦａ、Ｆｂとを一箇所に集約することができるので、２０内での占有スペースを削減することができる。また、図２に示すように、ヒートパイプユニット４０が部分的に厚み方向ＴＤでファンＦａに重なっている。これにより、筐体２０内でのヒートパイプユニット４０の占有スペースの削減が図られている。
【００２４】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００２５】
上記実施例においては、電子装置の一例としてノート型コンピュータを例に説明したが、電子装置はそれ以外であってもよい。電子装置は、例えばタブレット型コンピュータ、携帯電話、携帯テレビ、電子辞書、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラ、音楽プレイヤー、ナビゲーション装置等の携帯装置であってもよい。また、電子装置は、例えばデスクトップ型のコンピュータ、モニタ、コンピュータを内蔵したモニタ、テレビ、オーディオ、その他の家電装置等の据置き型の装置であってもよい。
【００２６】
発熱部品は、電力供給により発熱する電子部品であれば、ＧＰＵ、ＣＰＵ以外であってもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  ノート型コンピュータ（電子装置）
ＣＵ  冷却ユニット
４０  ヒートパイプユニット
４０ａ〜４０ｃ  ヒートパイプ（第１〜第３ヒートパイプ）
４２ａ〜４２ｃ  端部（第１〜第３接続部）
４４ａ〜４４ｃ  端部
４６ｃ  途中部
５０ａ、５０ｂ  板（板部材）
９０ａ  ＧＰＵ（第１発熱部品）
９０ｂ  ＣＰＵ（第２発熱部品）
Ｈ  ヒートシンク
Ｆａ、Ｆｂ  ファン
【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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