(57)【要約】【課題】複数もしくは多数の発熱体の発生する熱を簡単な構造でありながら確実に吸熱して冷却することができ、しかも電子機器の筐体の薄型化の要求に合うような薄型化を図ることができる冷却装置および冷却装置を有する電子機器を提供すること。【解決手段】電子機器１０の筐体２０内に配置されて、筐体２０内の基板に搭載された複数の発熱体３０乃至３５の発生する熱を吸熱することで複数の発熱体３０乃至３５を冷却するための冷却装置４０であり、複数の発熱体３０乃至３５の表面に対して密着して配置されるシート状の熱伝達部材５０，５１と、シート状の熱伝達部材５０，５１の表面に対して密着して配置され、固体から液体に相変化することで、複数の発熱体３０乃至３５からシート状の熱伝達部材５０，５１に伝達された熱を吸熱するための吸熱部材５３，５４とを備える。【選択図】        図２
2004152895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の筐体内に配置されて、前記筐体内の基板に搭載された複数の発熱体の発生する熱を吸熱することで複数の前記発熱体を冷却するための冷却装置であり、
複数の前記発熱体の表面に対して密着して配置されるシート状の熱伝達部材と、
前記シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置され、固体から液体に相変化することで、複数の前記発熱体から前記シート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱するための吸熱部材と、を備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面は、凹凸形状を有している請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記吸熱部材は、前記固体から前記液体に相変化する相変化材と、前記相変化材を封入している封入材とを有する請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
電子機器の筐体内に配置されて、前記筐体内の基板に搭載された複数の発熱体の発生する熱を吸熱することで複数の前記発熱体を冷却するための冷却装置を有する電子機器であり、
複数の前記発熱体の表面に対して密着して配置されるシート状の熱伝達部材と、
前記シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置され、固体から液体に相変化することで、複数の前記発熱体から前記シート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱するための吸熱部材と、を備えることを特徴とする冷却装置を有する電子機器。
【請求項５】
前記シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面は、凹凸形状を有している請求項４に記載の冷却装置を有する電子機器。
【請求項６】
前記吸熱部材は、前記固体から前記液体に相変化する相変化材と、前記相変化材を封入している封入材とを有する請求項４に記載の冷却装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子素子のような複数の発熱体の発生する熱を吸熱することで、複数の発熱体を同時に冷却することができる冷却装置および冷却装置を有する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化の要請に伴い、電子機器内に収容される回路基板には、各種の電子素子がより高い集積度で搭載されるようになっており、作動時には各電子素子は発熱体となる。しかも各発熱体の占める体積は小さくなっている。このことから回路基板上の単位体積あたりにおける複数の発熱体の発生する発熱量の増加が著しく、その発熱量の増加が懸念されている。
コンピュータ等の電子機器に搭載されている半導体素子やその他の種類の電子素子は、それぞれ動作する時に熱を発生する発熱体である。このような発熱体の冷却が、特に電子機器の筐体の小型化に伴い注目されている。
電子素子を冷却するための冷却デバイスの例としては、固体から液体に状態変化する際の潜熱として蓄熱することにより電子回路素子を冷却する形式のものがある（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２１４０６７号公報（第２頁乃至第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の冷却デバイスでは次のような問題がある。基板に搭載されている電子素子には、それぞれ１つずつ冷却デバイスが熱的に接触している。このために、例えばデジタルビデオカメラや携帯電話あるいはいわゆるノートブック型のコンピュータ等の電子機器のように、筐体の薄型化および小型化が進んでいる機器では、多数の電子素子を使用しており、これらの電子素子に対して１つずつ冷却デバイスを貼り付けて行く必要がある。このために冷却デバイスの貼り付け作業が大変面倒である。
そこで本発明は上記課題を解消し、複数もしくは多数の発熱体の発生する熱を簡単な構造でありながら確実に吸熱して冷却することができ、しかも電子機器の筐体の薄型化の要求に合うような薄型化を図ることができる冷却装置および冷却装置を有する電子機器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電子機器の筐体内に配置されて、前記筐体内の基板に搭載された複数の発熱体の発生する熱を吸熱することで複数の前記発熱体を冷却するための冷却装置であり、複数の前記発熱体の表面に対して密着して配置されるシート状の熱伝達部材と、前記シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置され、固体から液体に相変化することで、複数の前記発熱体から前記シート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱するための吸熱部材と、を備えることを特徴とする冷却装置である。
【０００６】
請求項１では、シート状の熱伝達部材は、複数の発熱体の表面に対して密着して配置される。
吸熱部材は、シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置されている。この吸熱部材は、固体から液体に相変化することで、複数の発熱体からシート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱する。
これにより、電子機器の筐体内に複数もしくは多数の発熱体が配置されていたとしても、１枚のシート状の熱伝達部材を用いて複数の発熱体の表面から発生する熱を集めて平準化して、その熱を吸熱部材側に吸熱させることができる。
このことから、冷却装置の厚みをさほど増やすことなく、複数の発熱体の熱を効率良く吸収することができると共に、このような冷却装置の組立は１枚のシート状の熱伝達部材を複数の発熱体の表面に対して密着して配置するだけで済むので、各発熱体の表面にそれぞれ冷却デバイスを配置するのに比べて極めて簡単に組立作業が行える。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面は、凹凸形状を有している。
【０００８】
請求項２では、シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面が、凹凸形状を有している。
これにより、シート状の熱伝達部材は、吸熱部材側に熱を伝えるばかりでなく、ヒートシンクは電子機器の筐体内への熱を一部放出するための放熱面積を広く取ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記吸熱部材は、前記固体から前記液体に相変化する相変化材と、前記相変化材を封入している封入材とを有する。
【００１０】
請求項４の発明は、電子機器の筐体内に配置されて、前記筐体内の基板に搭載された複数の発熱体の発生する熱を吸熱することで複数の前記発熱体を冷却するための冷却装置を有する電子機器であり、複数の前記発熱体の表面に対して密着して配置されるシート状の熱伝達部材と、前記シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置され、固体から液体に相変化することで、複数の前記発熱体から前記シート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱するための吸熱部材と、を備えることを特徴とする冷却装置を有する電子機器である。
【００１１】
請求項４では、シート状の熱伝達部材は、複数の発熱体の表面に対して密着して配置される。
吸熱部材は、シート状の熱伝達部材の表面に対して密着して配置されている。この吸熱部材は、固体から液体に相変化することで、複数の発熱体からシート状の熱伝達部材に伝達された熱を吸熱する。
これにより、電子機器の筐体内に複数もしくは多数の発熱体が配置されていたとしても、１枚のシート状の熱伝達部材を用いて複数の発熱体の表面から発生する熱を集めて平準化して、その熱を吸熱部材側に吸熱させることができる。
このことから、冷却装置の厚みをさほど増やすことなく、複数の発熱体の熱を効率良く吸収することができると共に、このような冷却装置の組立は１枚のシート状の熱伝達部材を複数の発熱体の表面に対して密着して配置するだけで済むので、各発熱体の表面にそれぞれ冷却デバイスを配置するのに比べて極めて簡単に組立作業が行える。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４に記載の冷却装置を有する電子機器において、前記シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面は、凹凸形状を有している。
【００１３】
請求項５では、シート状の熱伝達部材の先にグラファイトブロックのヒートシンクがあり、その表面が、凹凸形状を有している。
これにより、シート状の熱伝達部材は、吸熱部材側に熱を伝えるばかりでなく、ヒートシンクは電子機器の筐体内への熱を一部放出するための放熱面積を広く取ることができる。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項４に記載の冷却装置を有する電子機器において、前記吸熱部材は、前記固体から前記液体に相変化する相変化材と、前記相変化材を封入している封入材とを有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の冷却装置を有する電子機器の好ましい実施の形態を示している。
図１に示す電子機器は、いわゆるデジタルビデオカメラである。図２は、図１の電子機器１０の一部断面を有する正面図である。この電子機器１０は、携帯型の電子機器の一例である。
電子機器１０は、本体１２とファインダー１４および表示部１６を有している。図２に示すように、表示部１６は、本体１２に対してＲ方向に回転したり、図１のＴ方向に回転することができるようになっている。これにより表示部１６は本体１２に対して自由に向きを設定することができる。表示部１６は、たとえば液晶表示パネルを用いることができる。
【００１７】
本体１２は、図１に示すように電源スイッチ１３を有している。使用者はファインダー１４を覗きながら画像を撮影することができ、表示部１６にはその撮影している画像を表示できる。また録画済みの画像は表示部１６により表示することができる。
本体１２は筐体２０を有している。この筐体２０の中には、図２に示すようにメインの回路基板２４が収容されている。
この回路基板２４は、たとえば一例としてその両面に複数の電子素子３０，３１，３２，３３，３４，３５が搭載されている。図２に示す回路基板２４の搭載している電子素子の数は単なる一例である。電子素子３０乃至３５の種類としては、例えばＣＰＵ（中央処理装置）やドライバＩＣ（集積回路）である。ＣＰＵやドライバＩＣは、動作することにより熱を発生する。
【００１８】
これらの電子素子３０乃至３５は、デジタルビデオカメラにおける動画処理のために発熱量が特に大きいが、回路基板２４の熱伝導率が低いために、その電子素子３０乃至３５の放熱もしくは吸熱対策を行わないと、その熱が筐体２０の中にこもってしまう。
【００１９】
そこで、電子素子３０乃至３５のような発熱体が発生する熱を吸熱および放熱するために、図２と図３に示す次のような冷却装置４０が筐体２０の中に搭載されている。
この冷却装置４０は、放熱装置とも呼んでいる。冷却装置４０は、シート状の熱伝達部材５０，５１と、吸熱部材５３，５４を有している。
【００２０】
シート状の熱伝達部材５０，５１は、回路基板２４の一方の面２４Ａと他方の面２４Ｂに対してそれぞれ対面して配置されている。
シート状の熱伝達部材５０は、回路基板２４の一方の面２４Ａ側の電子素子３０，３１に対して熱的に密着して配置されている。もう１つのシート状の熱伝達部材５１は、回路基板２４の他方の面２４Ｂ側の電子素子３２，３３，３４，３５に対して熱的に密着して配置されている。つまりシート状の熱伝達部材５０は、電子素子３０，３１の表面に対して熱的に密着して、例えば熱伝導性の良い接着剤を用いて固定されている。同様にしてもう１つのシート状の熱伝達部材５１は、電子素子３２乃至３５の表面に対して熱的に密着して、熱伝導性の良好な接着剤を用いて固定されている。
【００２１】
シート状の熱伝達部材５０，５１は、ヒートスプレッダとも呼んでいる。このシート状の熱伝達部材５０は、電子素子３０，３１の表面と吸熱部材５３の間に配置されている。シート状の熱伝達部材５１は、電子素子３２乃至３５の表面と吸熱部材５４の間に配置されている。
シート状の熱伝達部材５０，５１は、薄板状の部材である。シート状の熱伝達部材５０は、複数の電子素子３０，３１の発生する熱の温度を平準化して、これらの電子素子３０，３１の熱を効率良く伝えることができる。同様にしてシート状の熱伝達部材５１は、複数の電子素子３２乃至３５の温度を平準化して、電子素子３２乃至３５の熱を効率良く吸熱部材５４側に伝えることができる。
【００２２】
シート状の熱伝達部材５０，５１の材質としては、熱伝導率が高い材質、たとえば金属、グラファイトシート、セラミックス等が挙げられる。シート状の熱伝達部材５０，５１の材質として金属を用いる場合には、例えば銅やアルミニウムを用いることができる。シートに絶縁性が必要な場合、またグラファイトシートのように万が一生じるおそれのある粉落ちの危険性を防ぐために、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）、ポリイミドやポリエステル系材料などの高分子シートでラミネートもしくはコーティングされる。図１５は、グラファイトシート１０５０がラミネート材１０６０によりラミネートされたものを示している。
また、グラファイトシートのようにまたシート状の熱伝達部材５０，５１の材質としてセラミックスを用いる場合には、窒化アルミニウムや窒化珪素等を用いることができる。熱伝達部材５０，５１にセラミックスを用いる場合は、発熱体から効率良く熱を伝えるためや携帯機器が落下したときの衝撃に耐えられるように、図１４に示すように、セラミックス１００１の両面は放熱性フィラーが含有されたシリコーン系などの高分子をベースとする放熱スペーサー１０００などで挟むこともできる。
【００２３】
シート状の熱伝達部材５０，５１の材質としては、グラファイトシートを用いることができる。
このグラファイトシートは、図４に示すような層状構造を有している。
このグラファイトシートは、カーボンが層状構造を構成したものであり、座標ａ−ｂ方向（面内方向）について熱伝導率が高い。そのために、グラファイトシートはできるだけ結晶の方向を揃えることによりある方向の熱伝導率を高めることができる。
【００２４】
シート状の熱伝達部材５０，５１は、熱伝導性に特に優れたグラファイトシートを用いるのがより好ましい。
グラファイトシートは、熱伝導率に異方性を持ち、シート状にしたときはシート面内方向に熱伝導率を高め、シートの面内の熱伝導率が銅やアルミなどの金属より高くなる。
また、グラファイトシートは密度が１ｇ／ｃｍ３程度と軽く、同時に高い電気伝導性を持つ材料である。また、シートの厚さを薄くでき、フレキシブルなために狭い場所や、隙間を塗って取り回す必要のある場所のヒートコンダクタ材として期待できる。
【００２５】
図５は、ヒートシンクとして用いられるグラファイトブロックの形状例を示している。
グラファイトブロックは図５（Ａ）に示すような表面に孔４０を設けることで、凹凸形状部分６０を有しているようなものであっても勿論構わない。
また、グラファイトブロックは表面に凹凸形状部分６０を有していることにより、平坦なブロックに比べて放熱面積を大きくすることができる。
図５（Ｂ）の凹凸形状部分６０の各突起６１は、所定間隔を置いてマトリックス状に並べられており、この突起６１の突出方向は、熱伝導率が高い方向Ｓに沿っている。
このように複数の突起６１を有する凹凸形状部分６０をシート状の熱伝達部材５０，５１の先（先端部）に設けることにより、シート状の熱伝達部材５０，５１から熱を逃がす部位ができ、軽量でありながら限られた面積において、放熱面積を大きくとることができる。
【００２６】
このシート状の熱伝達部材５０，５１は、電子素子の発生する熱を対応する吸熱部材５３，５４に伝えると共に、例えば図２における筐体２０の中においても熱を放熱することができる。放熱された熱は、例えば筐体２０に設けられた放熱用の開口部６３を通じて外部に放出することができる。なお、埃が入らないためと、温度が高いグラファイトに直接手が触れないように、開口部には網が設置される。
しかし、必ずしも図２に示す放熱用の開口部６３は設ける必要がなく、必要に応じて筐体２０に設ければ良い。この開口部６３は筐体２０の上部の側部に設けることで、温まった空気が上昇して筐体２０の外部に放出しやすい。
【００２７】
消費電力が大きい電子素子（発熱体）が筐体内の下側に存在した場合は、ヒートパイプを用いて、グラファイトブロックもしくは筐体表面に熱を伝えることができる。図１６は、この一例を示しており、グラファイトブロック９００はヒートパイプ９１０に対して熱的に接続されており、図２に示すようなシート状の熱伝達部材５０は省略されている。図１６の他の部分は、図２の該当部分と同じであり、その説明を用いる。
【００２８】
次に、図２に示す吸熱部材５３，５４の構造について説明する。
吸熱部材５３，５４の断面構造は、図６に代表して示している。各吸熱部材５３，５４は、相変化材７０と、封止材７１を有している。
相変化材７０としては、例えばガリウムのように融点が２８℃と低い材料が用いられるが、スズなどを用いて融点を制御することが可能である。例えば、図７に示すようにガリウムとスズの合金の場合は、スズの組成を０〜２０ｍｏｌ％まで変えることにより、融点を２０．５℃から１００℃程度まで変えることができる。
ガリウムのコストが高いため、例えば、相変化材７０は、ガリウムにスズやインジウムや亜鉛等の少なくとも１種類以上の金属が添加された合金にすることにより、融点を制御でき、コスト上昇を抑えることも可能となる。
【００２９】
ロジンと高級アルコールやパラフィン等を相変化材７０として用いることができる。
ゲル状高分子（高分子アルコール）等を相変化治亜量（相変化材）として用いることができる。このゲル状高分子はビニル系、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）系等の袋状の封止材７１で封止して吸熱部材５３，５４を構成することにより、様々な形状で使用できる。例えば、図８に示すように、ＩＣやコンデンサのような電子素子３２乃至３５が混み合った基板２４の上一面に直接覆い被せることもできる。
【００３０】
封止材７１は、相変化材７０を封じ込めて外に流れ出さないようにするためのものである。この封止材７１は、例えば高分子材料を用いることが望ましく、上述のように例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）やポリイミド、ポリエステル系材料等を採用できるが、これに限るものではない。
このような封止材７１を用いることにより、相変化材７０が溶解することにより外に液体として流れ出すのを防止する。
相変化材７０は、熱貯めとしての機能を果たす材料である。相変化材７０は、固体から液体に相変化することにより、融解潜熱を吸収して、発熱体である図２に示す電子素子３０乃至３５の温度上昇を緩和することが可能である。
【００３１】
相変化材７０は、例えばロジン４０％と高級アルコールから構成することができ、例えば３ｇの相変化材７０を封止材７１で封止することで図２に示す吸熱部材５３，５４を形成している。これらの吸熱部材５３，５４は、対応するシート状の熱伝達部材５０，５１に対してそれぞれ例えば熱伝導性に優れた接着剤を用いて接着して固定している。
上述したように相変化材７０としてロジン４０％と高級アルコールから構成し、３ｇの相変化材７０を封止材７１で封止して形成した吸熱部材５３，５４が、図２に示す筐体２０内に挿入された状態では、この相変化材７０の軟化点は例えば４５℃程度である。この時の回路基板２４における各電子素子の総合した発熱量は例えば平均２．５Ｗである。
【００３２】
図２に示すように吸熱部材５３，５４およびシート状の熱伝達部材５０，５１を回路基板２４の各電子素子３０乃至３５に配置した場合と、そうではなく回路基板２４の各電子素子３０乃至３５に対して吸熱部材５３，５４とシート状の熱伝達部材５０，５１を配置しない場合を比較すると、各電子素子３０乃至３５の表面における前者の温度は、後者の温度に比べて約２℃乃至４℃低下させることができた。
シート状の熱伝達部材５０は複数の電子素子３０，３１の表面の温度を平準化し、かつシート状の熱伝達部材５１は、電子素子３２乃至３５の表面の温度を平準化している。しかもこれらのシート状の熱伝達部材５０，５１は、電子素子３０乃至３５の発生する熱を、対応する吸熱部材５３，５４にそれぞれ大きな面積で効率良く伝えることができる。
【００３３】
図９と図１０は、図２に示す回路基板２４と、シート状の熱伝達部材５０，５１および吸熱部材５３，５４の構成例とは別の冷却装置４０の実施の形態を示している。
図９に示す冷却装置の別の実施の形態では、１枚のシート状の熱伝達部材１５０と、１つの吸熱部材１５３を用いている。回路基板２４の両面に配置されている電子素子３０乃至３５の各表面は、１枚のシート状の熱伝達部材１５０に対して熱的に密着されている。つまり１枚のシート状の熱伝達部材１５０は、途中でほぼ１８０度折り曲げることにより、一方の部分１５１と他方の部分１５２を形成することができる。一方の部分１５１は、電子素子３０，３１の表面に対して熱的に密着できる。他方の部分１５２は、電子素子３２乃至３５の表面に対して熱的に密着できる。
【００３４】
しかも１つの吸熱部材１５３は、図９の例では１枚のシート状の熱伝達部材１５０の一方の部分１５１側に対して熱的に密着して固定されている。この吸熱部材１５３の構成は、図２に示す吸熱部材５３，５４の構成と同じであり、相変化材７０と封止材７１を有している。
図９のような構成にすることにより、１枚のシート状の熱伝達部材１５０を途中で折り曲げるだけで、簡単に回路基板２４の両側の電子素子３０乃至３５に対して熱的に密着して配置することができる。
【００３５】
図１０は、本発明の冷却装置のさらに別の実施の形態を示している。
図１０の実施の形態では、１枚のシート状の熱伝達部材１５０がやはり途中で折り曲げられており、一方の部分１５１が電子素子３０，３１の表面に熱的に密着されており、他方の部分１５２が電子素子３２乃至３５の表面に対して熱的に密着して配置されている。一方の部分１５１には、１つの吸熱部材５３が熱的に密着して固定されている。同様にして他方の部分１５２の表面には、もう１つの吸熱部材５４が熱的に密着して固定されている。
図１０のような構造を採用することにより、図９の実施の形態に比べて電子素子の吸熱効率をより高めることができる。
【００３６】
次に、図１１と図１２を参照して、本発明の冷却装置を有する電子機器の別の実施の形態について説明する。
図１１と図１２に示す電子機器２００は、携帯電話機である。この携帯電話機２００は、本体２０１と表示部２０２を有している。表示部２０２は本体２０１に対して連結部２０３によりＲ方向に開閉可能になっている。表示部２０２は、例えば液晶表示パネル２０４と受話口２０５を有している。
本体２０１は、操作ダイヤル２０６、キー２０７、送話口２０８を有している。本体２０１は、筐体上部２１０と筐体下部２１１から構成されている。
【００３７】
図１２は、図１１の電子機器２００の本体２０１の分解斜視図である。本体２０１は、上述した筐体上部２１０と筐体下部２１１と、キー基板２２０と、メインの回路基板２３０を有している。
メインの回路基板２３０は、複数の電子素子３３０，３３１，３３２が一例として搭載されている。しかしこの電子素子の数は特に図示を簡単化するために少なく書いているが、この数に限定されるものではない。
これらの電子素子３３０乃至３３２は、動作時に熱を発生する。電子素子３３０乃至３３２に対応して、シート状の熱伝達部材５０が熱的に密着して固定されている。このシート状の熱伝達部材５０のさらに表面には吸熱部材５３がやはり熱的に密着して固定されている。シート状の熱伝達部材５０は、図２に示すシート状の熱伝達部材５０と同じような構造のものであり、吸熱部材５３は、図２に示す吸熱部材５３と同じような構造のものである。
熱伝達部材５０にセラミックスを用いる場合は、携帯機器が落下したときの衝撃に耐えられるように、セラミックス１００１の両面が放熱スペーサー１０００などのゴム系材料で挟まれる。
図１１と図１２に示す本体２０１のメインの回路基板２３０の電子素子を冷却する冷却装置４０の構成は、上述した各種の冷却装置のどの実施の形態においても適用することができる。電子素子の例としてはパワーアンプやＣＰＵ等である。
【００３８】
図１３は、吸熱部材を設けた場合の本発明の実施の形態である図１２に示す携帯電話機と、吸熱部材を設けていない比較例の携帯電話機について、経過時間に対する室温とパワーアンプとの温度差の計測例を示している。
図１３では、図１１の電子機器２００を用いて通信動作を開始した時のパワーアンプの温度上昇の時間依存性を示している。横軸は通信開始からの経過時間であり、縦軸はパワーアンプと室温との温度差ΔＴである。
【００３９】
電子機器２００の消費電力は、動作条件により大幅に異なり、断続的に発熱量が多くなったり少なくなったりする。そのためにパワーアンプ上には吸熱部材を配置しており、通信時に発生する熱を吸収させた。この時のパワーアンプの出力は例えば０．５Ｗ程度である。この結果本発明の実施の形態では、４℃程度下がっている。
吸熱部材の相変化材の材質としては、ガリウムを用いており、そのガリウムは０．８ｇである。少量のガリウムを用いても、パワーアンプの温度上昇を短時間の間抑えることができ、パワーアンプに限らず短時間で出力（消費電力）が大幅に変わるような電子素子（チップ）であっても、電子素子の温度上昇を緩和させることが可能である。
【００４０】
以上説明したように、本発明の放熱機構は、固体から液体もしくはゲル状に相変化することによる相変化材料を用いて、ＬＳＩなどの発熱体から発生する熱を吸収することにより温度の上昇の時間を遅くすることが可能なため、熱がこもりやすいような電子機器の温度上昇を緩和することが可能である。
材料が融解するには熱エネルギーが必要であり、材料の融解時には熱が吸収されることを利用している。相変化材は３０℃〜１００℃までの融点を持つ低融点材料を用いるのが好ましい。
【００４１】
相変化材としては次のものが使用できる。
相変化材が、少なくともガリウムとその他の無機材料からなる合金であってもよい。あるいは相変化材が、ガリウムのほかにスズ、亜鉛、インジウムのうちの少なくとも１種類からなる合金であってもよい。または、相変化材が少なくともロジンと高級アルコールからなる。相変化材が少なくともパラフィンからなるものでもよい。
【００４２】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上述した本発明の実施の形態では、電子機器の例としていわゆる携帯型の電子機器であるデジタルビデオカメラや携帯電話機を例に挙げている。
しかしこれに限らず本発明の冷却装置を有する電子機器の例としては、たとえば携帯情報端末（ＰＤＡ）や、デジタルスチルカメラ、その他の情報関連機器あるいは情報関連機器以外の携帯可能な電気製品であっても勿論構わない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数もしくは多数の発熱体の発生する熱を簡単な構造でありながら確実に吸熱して冷却することができ、しかも電子機器の筐体の薄型化の要求に合うような薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却装置を有する電子機器の一例であるデジタルビデオカメラを示す斜視図。
【図２】図１のデジタルビデオカメラの一部断面を有する正面図。
【図３】図２のデジタルビデオカメラの筐体内に配置された冷却装置と回路基板および発熱体である電子素子を示す図。
【図４】グラファイトシートの層状構造例を示す図。
【図５】グラファイトシートの別の実施の形態を示す図。
【図６】吸熱部材の構成例を示す断面図。
【図７】ガリウムとスズの合金の場合における融点の変化を示す図。
【図８】回路基板の電子素子に対して吸熱部材で覆った状態を示す図。
【図９】本発明の冷却装置の別の実施の形態を示す図。
【図１０】本発明の冷却装置のさらに別の実施の形態を示す図。
【図１１】本発明の冷却装置を有する電子機器のさらに別の実施の形態を示す斜視図。
【図１２】図１１の電子機器の本体の構成を示す分解斜視図。
【図１３】図１２の携帯電話において、本発明の実施の形態と比較例における発熱体と室温との温度差の比較例を示す図。
【図１４】本発明の別の実施の形態を示している図。
【図１５】本発明のさらに別の実施の形態を示している図。
【図１６】本発明のさらに別の実施の形態を示している図。
【符号の説明】
１０・・・電子機器、２０・・・筐体、２４・・・回路基板、３０乃至３５・・・電子素子（発熱体）、４０・・・冷却装置、５０，５１・・・シート状の熱伝達部材、５３，５４・・・吸熱部材、７０・・・相変化材、７１・・・封止材
【図１】
2004152895.tif 000003
【図２】
2004152895.tif 000004
【図３】
2004152895.tif 000005
【図４】
2004152895.tif 000006
【図５】
2004152895.tif 000007
【図６】
2004152895.tif 000008
【図７】
2004152895.tif 000009
【図８】
2004152895.tif 000010
【図９】
2004152895.tif 000011
【図１０】
2004152895.tif 000012
【図１１】
2004152895.tif 000013
【図１２】
2004152895.tif 000014
【図１３】
2004152895.tif 000015
【図１４】
2004152895.tif 000016
【図１５】
2004152895.tif 000017
【図１６】
2004152895.tif 000018