(57)【要約】  【課題】  小型で軽量であっても良好な冷却性能を発揮できる冷却構造を備えた電子機器を提供する。  【解決手段】  ＬＣＤパネル２１が取付けられている蓋体部側の筐体２に、複数の溝を有する流路形成用のカバー体２２がロウ付けされ、これらの溝を筐体２で覆うようにして、冷却液を循環するための流路１０が構成されている。筐体２が流路１０の一部を構成しており、冷却液用の流路１０が筐体２に一体化されている。本体部で発生した熱は、冷却液によって蓋体部側に移動され、放熱板の機能を果たす筐体２を介して外部へ放散される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発する本体部と、該本体部を覆う蓋体部とを有し、前記本体部で発生した熱を冷却液により外部へ放出する電子機器において、前記蓋体部が前記冷却液の流路の一部を構成することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
複数の溝が形成されたカバー体と前記蓋体部との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
複数の溝が形成された前記蓋体部と平板状のカバー体との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
前記蓋体部の材料は、アルミニウム、マグネシウム、銅からなる群から選ばれた材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環する冷却液を用いて放熱を行う電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デスクトップ型のコンピュータ、ノート型のコンピュータ、移動体通信機器などの電子機器は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を装備している。近年、マイクロプロセッサの処理速度の高速化、マイクロプロセッサの高機能化，高性能化に伴って、動作中の発熱量が増加する傾向にある。マイクロプロセッサの安定した動作を持続させるためには、発生した熱を迅速に外部へ放出して放熱性を高める必要がある。
【０００３】
そこで、マイクロプロセッサを冷却する空冷式の冷却装置を電子機器に装備していることが一般的である。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る冷却ファンとを備えている。上述したようにマイクロプロセッサの発熱量は、今後も増加し続けることが予想されるため、これへの対策が望まれている。
【０００４】
空冷式の冷却装置において、冷却性能を向上させるために、ヒートシンクの大型化、冷却ファンの性能向上などの対応が採られている。しかしながら、大型のヒートシンクを使用する場合には、これを組み込むために電子機器も大型化するという問題がある。一方、冷却ファンの性能向上を図るためには、ファン構造の大型化または冷却ファンの回転数の増加などを行う必要があるが、この手法では、電子機器の大型化またはファン騒音の増大が避けられないという問題がある。特に、ノート型のコンピュータにあっては、冷却性能に加えて、携帯性、つまり機器の大きさ及び重さが重要であり、静音性、つまり作動時に静かであることも重要な要素であるが、上記のような冷却性能向上の対策は、これらに相反するものである。
【０００５】
そこで、空気よりも遥かに高い比熱を有する水などの液体を冷媒として利用する液冷式の冷却システムが提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００６】
図７は、特許文献１に開示された従来の電子機器（ノート型のコンピュータ）の冷却構造を示す断面図である。図７において、５１はＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）パネルであり、ＬＣＤパネル５１はＬＣＤ側の筐体５２に固定支持されている。筐体５２内には、ＬＣＤパネル５１に対向して放熱板５３が備えられ、放熱板５３のＬＣＤパネル５１対向面には、内部を冷却水が流れる流路としてのステンレス製の放熱パイプ５４が設けられている。この放熱パイプ５４は、発熱する電子機器の本体部（図示せず）に延設されている。
【０００７】
図７の冷却構造は、電子機器の本体部（図示せず）で発生した熱を、ＬＣＤ側に設置した放熱板５３に移動させて、自然放熱により冷却させるものである。本体部（図示せず）で発生した熱を、放熱パイプ５４内を循環させた冷却水により移動させ、放熱板５３及び筐体５２を介して外部へ放散させる。
【特許文献１】特開２００３−１２４６７０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３０３４号公報
【特許文献３】特開２００３−３１６４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図７に示した冷却構造では、冷却ファンを使用せずに冷却処理を行っているため、冷却時のファンの騒音の問題は生じない。しかしながら、冷却用の放熱板５３及び放熱パイプ５４を新たに設けなければならないため、ＬＣＤ側の筐体５２の厚さが厚くなって電子機器全体のサイズの増加が避けられず、また、重量も増加するという問題がある。また、図７に示した冷却構造では、放熱パイプ５４の管壁及び放熱板５３を通して熱が放散されるため、冷却効率が良くないという問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、小型で軽量であっても良好な冷却性能を発揮できる冷却構造を備えた電子機器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】
【００１０】
請求項１に係る電子機器は、熱を発する本体部と、該本体部を覆う蓋体部とを有し、前記本体部で発生した熱を冷却液により外部へ放出する電子機器において、前記蓋体部が前記冷却液の流路の一部を構成することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る電子機器は、請求項１において、複数の溝が形成されたカバー体と前記蓋体部との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る電子機器は、請求項１において、複数の溝が形成された前記蓋体部と平板状のカバー体との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る電子機器は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記蓋体部の材料は、アルミニウム、マグネシウム、銅からなる群から選ばれた材料であることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、熱を発する本体部を覆う蓋体部が冷却液の流路の一部を構成しており、つまり、冷却液の流路を蓋体部に一体化させて設けている。本体部で発生した熱を冷却液によって蓋体部側に移動させて、蓋体部に一体化させて設けた流路を循環させることにより放熱する。蓋体部が放熱板の機能を果たす。よって、従来例のように放熱板及び放熱パイプを設ける必要がないため、電子機器の小型化，軽量化を図れる。また、蓋体部が冷却液の流路の一部を構成しているため、従来例に比べて熱抵抗分が少ないため、冷却効率は向上する。
【００１５】
このような流路を形成するために、本発明にあっては、複数の溝が形成されたカバー体と蓋体部とを接合させるか、または、複数の溝が形成された蓋体部と平板状のカバー体とを接合させる。よって、蓋体部に一体化させた流路の形成は容易である。
【００１６】
蓋体部の材料として、アルミニウム、マグネシウム、銅を使用する。よって、放熱板の機能を果たす蓋体部の熱伝導率は高くなり、放熱特性は良好である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、熱を発する本体部を覆う蓋体部が冷却液の流路の一部を構成するようにしたので、大型化，重量化を招くことなく、優れた冷却効率を実現できる冷却構造を備えた電子機器を得ることができる。
【００１８】
また、本発明では、複数の溝が形成されたカバー体と蓋体部とを接合させるか、または、複数の溝が形成された蓋体部と平板状のカバー体とを接合させるかにより、冷却液の流路を形成するようにしたので、蓋体部に一体化させた流路を容易に形成することができる。
【００１９】
更に、本発明では、放熱板の機能を果たす蓋体部の材料として、アルミニウム、マグネシウム、銅を使用するようにしたので、良好な放熱特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の電子機器の斜視図である。この電子機器は、例えばノート型コンピュータであるが、図１ではＬＣＤパネルの図示を省略している。
【００２１】
図１において、本発明の電子機器は、本体部側の筐体１（以下、第１筐体１という）と蓋体部側の筐体２（以下、第２筐体２という）とを有している。第１筐体１及び第２筐体２には、水などの冷却液を循環させるための流路１０（図１で太線で示した部分）が形成されている。
【００２２】
第１筐体１内の流路１０は、特に発熱量が大きいＭＰＵ素子１１に近接して配置されている。ＭＰＵ素子１１に対応して、受熱板１２が設けられており、ＭＰＵ素子１１で発生した熱が受熱板１２を介して流路１０内の冷却液に伝えられるようになっている。第１筐体１内の流路１０の中途には、ポンプ１３が設けられており、ポンプ１３の駆動によって冷却液が流路１０内を循環するようになっている。
【００２３】
本発明の特徴部分である第２筐体２での流路１０の構成について詳述する。図２，図３は、本発明の電子機器の冷却構造の一例（第１実施の形態）を示す平面図，断面図である。
【００２４】
アルミニウム製の第２筐体２（厚さ：０．７ｍｍ）には、ＬＣＤパネル２１が取付けられている。第２筐体２には、複数の溝を有するアルミニウム製の流路形成用のカバー体２２（厚さ：０．７ｍｍ）がロウ付けされており、これらの溝を第２筐体２で覆うようにして、流路１０が形成されている。つまり、本発明においては、第２筐体２が冷却液用の流路１０の一部を構成しており、冷却液用の流路１０を第２筐体２に一体化させて設けている。本発明では、第２筐体２と一体化して流路１０を形成しているため、従来例（図７）に見られるような放熱板５３及び放熱パイプ５４が不要であり、従来例と比べて第２筐体２の全体構成を薄くすることができる。この結果、電子機器の小型化，軽量化を図ることができる。
【００２５】
本体部、特にＭＰＵ素子１１で発生した熱は、流路１０を循環する冷却液によって蓋体部側に移動され、放熱板の機能を果たす第２筐体２を介して外部ｈｅ散される。本発明では、熱抵抗は第２筐体２だけであり、放熱パイプ５４の管壁，放熱板５３及び筐体５２が熱抵抗となる従来例（図７）と比べて、熱抵抗が小さくて放熱特性は良好である。また、放熱パイプ５４と放熱板５３とが点接触であるため熱伝導性が悪い従来例（図７）と比べて、本発明では、流路１０と第２筐体２とが面接触であるため熱伝導性は良い。したがって、本発明の冷却効率は、従来例（図７）と比べて遥かに向上する。
【００２６】
次に、蓋体部での流路１０の形成工程について説明する。図４は、この形成工程の手順を示す断面図である。アルミニウム製の平板３１を準備し（図４（ａ））、平板３１にプレス加工を施して複数の溝３２を形成し、カバー体２２を得る（図４（ｂ））。カバー体２２と第２筐体２とをロウ付けして、流路１０を形成する（図４（ｃ））。
【００２７】
上述した例では、第２筐体２とカバー体２２とをロウ付けによって接合するようにしたが、第２筐体２とカバー体２２とを接着剤にて接合するようにしてもよい。この場合、平板３１の接合面及び／または第２筐体２の接合面に熱可塑性樹脂からなる接着剤を予め塗布しておき、圧着・加熱処理によって第２筐体２及びカバー体２２を接合するようにすればよい。
【００２８】
次に、上述した本発明の冷却構造（第１実施の形態）に対して行った冷却評価試験の結果について説明する。なお、比較例として、図５に示すような冷却構造を作製し、その比較例に対しても同様な冷却評価試験を行った。図５に示す比較例は、本発明と同様の第２筐体２上に従来例（図７）と同様な放熱パイプ５４を直接設けた構成をなしている。但し、従来例（図７）のような放熱板５３は設けていない。
【００２９】
このような蓋体部側の冷却構造以外の構成を全く同様にした第１実施の形態及び比較例に対して行った冷却評価試験の条件は、ＭＰＵ素子１１の出力を３０Ｗとして冷却処理を実施し、ＭＰＵ素子１１近傍の温度を測定した。第１実施の形態では、温度の測定値が６７℃であり、熱設計値として規格された７０℃以下を満足していた。これに対して、比較例では、測定値が７２℃であり、熱設計値として規格された７０℃以下を満足できなかった。
【００３０】
これは、第１実施の形態と比べた場合に、放熱パイプ５４の熱抵抗、及び放熱パイプ５４／第２筐体２間の熱抵抗が大きいため、また、放熱パイプ５４と第２筐体２とが点接触であるために、冷却性能が悪いからである。一方、第１実施の形態では、熱抵抗が小さく、また、流路１０と第２筐体２とが面接触であるため、優れた冷却性能を発揮できている。
【００３１】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。図６は、本発明の電子機器の冷却構造の他の例（第２実施の形態）を示す断面図である。図６において、図３と同一部分には同一番号を付している。
【００３２】
第２実施の形態では、アルミニウム製の第２筐体２（厚さ：１．０ｍｍ）に複数の溝を形成し、これらの溝をアルミニウム製の平板状の流路形成用のカバー体４１で覆うようにして、流路１０が構成されている。この例でも、第２筐体２が冷却液用の流路１０の一部を構成しており、冷却液用の流路１０を第２筐体２に一体化させて設けている。よって、前述した第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３３】
この第２実施の形態に対して、前述した第１実施の形態及び比較例と同じ条件で冷却評価試験を行った。その結果、温度の計測値が６７℃であり、第１実施の形態と同様、熱設計値として規格された７０℃以下を満足していた。
【００３４】
なお、上述した実施の形態では、第２筐体２の材料をアルミニウムとしたが、これ以外に、マグネシウム、銅などの金属を使用できる。第２筐体２の材料には、第２筐体２が放熱板として機能するために高い熱伝導性が要求され、また、重量を軽くするために軽量性が要求される。これらの要求の重要度を考慮して、使用する第２筐体２の材料を決定することが好ましい。
【００３５】
また、上述した実施の形態では、流路形成用のカバー体２２，４１の材料をアルミニウムとしたが、これ以外に、マグネシウム，銅などの金属、または樹脂を使用できる。本発明では、カバー体２２，４１側でなく第２筐体２側に熱を放散する点を重要視する場合には、断熱性を有する材料が好ましい。
以下実施の形態１及び２に関し、更に以下の付記を開示する。
【００３６】
（付記１）熱を発する本体部と、該本体部を覆う蓋体部とを有し、前記本体部で発生した熱を冷却液により外部へ放出する電子機器において、前記蓋体部が前記冷却液の流路の一部を構成することを特徴とする電子機器。
（付記２）複数の溝が形成されたカバー体と前記蓋体部との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする付記１記載の電子機器。
（付記３）ロウ付けまたは接着剤により、前記カバー体と前記蓋体部とが接合されていることを特徴とする付記２記載の電子機器。
（付記４）複数の溝が形成された前記蓋体部と平板状のカバー体との接合により、前記流路が形成されていることを特徴とする付記１記載の電子機器。
（付記５）ロウ付けまたは接着剤により、前記カバー体と前記蓋体部とが接合されていることを特徴とする付記４記載の電子機器。
（付記６）前記蓋体部の材料は、アルミニウム、マグネシウム、銅からなる群から選ばれた材料であることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の電子機器。
（付記７）前記カバー体の材料は、アルミニウム、マグネシウム、銅、樹脂からなる群から選ばれた材料であることを特徴とする付記２乃至６のいずれかに記載の電子機器。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電子機器を示す斜視図である。
【図２】本発明の電子機器の冷却構造の一例（第１実施の形態）を示す平面図である。
【図３】本発明の電子機器の冷却構造の一例（第１実施の形態）を示す断面図である。
【図４】流路の形成工程の手順を示す断面図である。
【図５】比較例の電子機器の冷却構造を示す断面図である。
【図６】本発明の電子機器の冷却構造の他の例（第２実施の形態）を示す断面図である。
【図７】従来の電子機器の冷却構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  第１筐体（本体部側の筐体）
２  第２筐体（蓋体部側の筐体）
１０  流路
１１  ＭＰＵ素子
１２  受熱板
１３  ポンプ
２１  ＬＣＤパネル
２２  流路形成用のカバー体
３１  平板
３２  溝
４１  流路形成用のカバー体
【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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