(57)【要約】【課題】最小音量で、かつデバイス内に最小空間を占有しつつ、電子デバイスから熱を効率的に除去する冷却機構を提供する。【解決手段】冷却機構１０は、ヒート・シンク５４、第１の伝導装置３２および対流装置３４を備える。第１の伝導装置３２は、熱源からヒート・シンク５４へ熱を伝導する。対流装置３４は、第１の面４８と第２の面５０と周辺部を有する。ヒート・シンク５４は、対流装置３４の周辺部の周りに配置される。対流装置３４は、第１の面４８と第２の面５０を経て空気４６を吸い込み、空気５２をヒート・シンク５４を通って放射状に外に向かって排出する。冷却機構１０は、また、約２０〜４０デシベルの範囲の騒音レベルで、約１：１〜約３：１１の、熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）との比率を有する。【選択図】図２
2004179631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒート・シンクと、
熱源から前記ヒート・シンクへ熱を伝導するように形成された第１の伝導装置と、
第１の面、第２の面、および周辺部を有する対流装置とを備え、
前記ヒート・シンクは、前記周辺部の周りに配置され、前記対流装置は、前記第１および第２の面を経て空気を吸い込み、前記空気を前記ヒート・シンクを通って放射状に外向かって排出するように形成されている冷却機構。
【請求項２】
前記対流装置と前記ヒート・シンクを支持するハウジングを更に備える請求項１に記載の冷却機構。
【請求項３】
前記対流装置、前記ヒート・シンクおよび前記ハウジングは、単一の要素である請求項２に記載の冷却機構。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記熱源から前記ヒート・シンクへ前記熱を伝導するように形成されている請求項３に記載の冷却機構。
【請求項５】
前記ヒート・シンクは、前記ハウジングに取り外し可能に接続されている請求項２に記載の冷却機構。
【請求項６】
前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプである請求項１に記載の冷却機構。
【請求項７】
前記ヒート・シンクは、第１のセクションと第２のセクションを備え、前記第１のヒート・パイプは、前記第１および第２のセクションの間に配置され、前記第１および第２のセクションと導体熱伝導している請求項６に記載の冷却機構。
【請求項８】
前記ヒート・シンクは、周辺部に約８０°〜２００°の角度で広がるように作られている請求項１に記載の冷却機構。
【請求項９】
前記ヒート・シンクは、周辺部に約１６０°〜２００°の角度で広がるように作られている請求項８に記載の冷却機構。
【請求項１０】
前記対流装置は、毎秒約０．０００９４４〜０．００３７７６立方メートル（約２〜８ＣＦＭ）の範囲、および約２０〜４０デシベルの騒音レベルで、前記空気が前記ヒート・シンクを通るようにする請求項１に記載の冷却機構。
【請求項１１】
前記対流装置は、前記第１および第２の面を経て定められる軸を備え、前記第１および第２の面を経て前記軸に平行に前記空気を吸い込み、前記空気を前記軸に垂直な方向に放射状に外に向かって排出する請求項１に記載の冷却機構。
【請求項１２】
熱ヒンジと、
前記熱源および前記熱ヒンジと導体熱伝導している第２の伝導装置とを更に備え、
前記第２の伝導装置は、前記熱源から前記熱ヒンジへ前記熱の一部を伝導するように形成されている請求項１に記載の冷却機構。
【請求項１３】
前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプおよび伝導板を備え、前記伝導板は、前記熱源から前記第１のヒート・パイプへ前記熱を伝導し、前記第１のヒート・パイプは、前記伝導板から前記ヒート・シンクへ前記熱を伝導する請求項１に記載の冷却機構。
【請求項１４】
前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプ、第２のヒート・パイプおよび伝導板を備え、前記ヒート・シンクは、第１のヒート・シンクおよび第２のヒート・シンクを備え、前記伝導板は、前記熱源から前記第１および第２のヒート・パイプへ前記熱を伝導し、前記第１のヒート・パイプは、前記伝導板から前記第１のヒート・シンクへ前記熱を伝導し、前記第２のヒート・パイプは、前記伝導板から前記第２のヒート・シンクへ前記熱を伝導する請求項１３に記載の冷却機構。
【請求項１５】
ヒート・シンクと、
熱源から前記ヒート・シンクへ熱を伝導するように形成された第１の伝導装置と、
空気が前記ヒート・シンクを通るように形成された対流装置とを備え、
約２０〜４０デシベルの範囲の騒音レベルで、約１：１〜３：１１の範囲の熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）との比率を有する冷却機構。
【請求項１６】
前記比率は、約３：４〜６：７である請求項１５に記載の冷却機構。
【請求項１７】
前記騒音レベルは、約３０〜３５デシベルである請求項１６に記載の冷却機構。
【請求項１８】
前記対流装置は、第１の面、第２の面、周辺部、および前記対流装置の周辺部の周りに配置された前記ヒート・シンクを有し、前記第１および第２の面を経て空気を吸い込み、前記空気を前記ヒート・シンクを通って放射状に外に向かって排出するように形成されている請求項１５に記載の冷却機構。
【請求項１９】
前記ヒート・シンクは、周辺部に約８０°〜２００°の角度で広がるように作られている請求項１８に記載の冷却機構。
【請求項２０】
前記ヒート・シンクは、周辺部に約１６０°〜２００°の角度で広がるように作られている請求項１８に記載の冷却機構。
【請求項２１】
熱ヒンジと、
前記熱源および前記熱ヒンジと導体熱伝導している第２の伝導装置とを更に備え、
前記第２の伝導装置は、前記熱源から前記熱ヒンジへ前記熱の一部を伝導するように形成されている請求項１５に記載の冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却機構に関し、特に電子デバイスの冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの電力消費量、特にその内部で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）の電力消費量は、増加し続けている。例えば、今日のラップトップ・コンピュータの全電力消費量は、一般に、１０〜５０ワットの範囲にある。特に、今日の多くのラップトップ・コンピュータにおけるＣＰＵの電力消費量は、約２〜１８ワットの範囲にあり、幾つかのＣＰＵでは４０ワットまで消費する。これらの電子デバイスによって消費される電力の大部分は、熱として消散される。このような電子デバイスから熱を除去することは、デバイスの寿命と機能を維持することにおいて重大である。したがって、改良された冷却機構の必要性は、電子デバイスを設計する上で制限要因となってきている。
【０００３】
さらに、今日の電子デバイスの多くは、持ち運びできるデバイス、例えば、ラップトップ・コンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｎｔ）、携帯電話（ｃｅｌｌｐｈｏｎｅ）等として使用される。このような持ち運びできるデバイスでは、消費者は、電子デバイスの大きさおよび／または重さが小さくなることを絶えず要求している。したがって、より小さなおよび／または軽い冷却機構を有する電子デバイスから熱を除去することは、また、電子デバイスを設計する上で制限要因となってきている。
【特許文献１】米国特許第６０７８４９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子デバイスの熱の除去における他の潜在的な設計上の制約は、冷却機構によって発生する音である。したがって、持ち運びできる電子デバイスの冷却機構は、小さくて効率的であることを必要とするばかりでなく、最小量の音を発生するようにしなければならない。
【０００５】
したがって、電子デバイスの冷却機構の改良を絶えず必要とする。特に、最小音量で、かつデバイス内に最小空間を占有しつつ、電子デバイスから熱を効率的に除去する冷却機構を絶えず必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ヒート・シンク、第１の伝導装置および対流装置を有する冷却機構が提供される。第１の伝導装置は、熱源からヒート・シンクへ熱を伝導する。対流装置は、第１の面、第２の面および周辺部を有する。ヒート・シンクは、対流装置の周辺部の周りに配置される。対流装置は、第１および第２の面を経て空気を吸い込み、空気をヒート・シンクを通って放射状に外に向かって排出する。
【０００７】
また、約２０〜４０デシベルの範囲の騒音レベルで、約１：１〜約３：１１の熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）との比率を有する冷却機構が提供される。
【０００８】
また、電子デバイスの熱発生部材を冷却する冷却機構が提供される。冷却機構は、ヒート・シンク、第１の伝導装置および対流装置を有する。第１の伝導装置は、熱発生部材からヒート・シンクへ熱を伝導する。対流装置は、第１の面、第２の面および周辺部を有する。ヒート・シンクは、周辺部に周りに９０°よりも大きい角度で配置される。対流装置は、第１および第２のの面の間に定められた軸に沿って空気を吸い込み、空気を、前記ヒート・シンクを通って軸に対して垂直な方向に外に排出する。冷却機構は、約２０〜４０デシベルの範囲の騒音レベルで、約１：１〜約３：１１の範囲の熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）との比率を有する。
【０００９】
さらに他の実施例は、ファン−ヒート・シンクを用い、幾つかの実施例では熱ヒンジを用いる改良された冷却機構を有する持ち運びできる電子デバイスを含む。ファン−ヒート・シンク構造では、空気の吸気口は、ファン・モータの軸の近くにあり、空気の排気口は、ファン・ハウジングの垂直壁に隣接している。空気は、ファン・モータの軸に平行に入り、ファン・モータの軸に対して直角に出て行く。このファン構造は、音響上の音を低減して空気を移動させる冷却機構の能力を増大させる。
【００１０】
本発明の、上述したおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から当業者によって認識され、理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照すると、冷却機構１０の実施例が、電子デバイス１２、例えばラップトップ・コンピュータについて示されている。
【００１２】
電子デバイス１２は、１つ以上の機械ヒンジ１５によって上部部分１６に接続される底部空洞１４を備える。電子デバイス１２は、また熱発生部材２０を備える。例えば、熱発生部材２０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）２４に実装される半導体チップ２２である。もちろん、熱発生部材２０は、チップ２２以外の熱発生部品でもよい。
【００１３】
電子デバイス１２は、また底部空洞１４に定められた１つ以上の通気口２６を有する。通気口２６は、電子デバイス１２の外部２８と流体熱伝導するようにして底部空洞１４に配置するように形成される。示された実施例では、通気口２６は、電子デバイス１２の隣接するエッジ２７に沿って配置され、冷却機構１０は、これらの隣接するエッジに最も近い所に設けられる。明瞭にするために、電子デバイス１２の残りの部品は、省略した。
【００１４】
冷却機構１０は、図１と図２を同時に参照することで、最も良く理解される。冷却機構１０は、ハウジング３０、第１の伝導装置３２および対流装置３４を備える。ハウジング３０は、第１の伝導装置３２と対流装置３４を支持する。
【００１５】
ハウジング３０は、少なくとも伝導装置が、熱発生部材から熱を伝導するように、熱発生部材２０および第１の伝導装置３２と導体熱伝導している。さらに、ハウジング３０は、構造の材料を選択することにより、熱発生部材２０から熱を伝導するように形成される。例えば、ハウジング３０は、アルミニウム、マグネシウム、銅、銀、熱伝導ポリマー等の熱伝導材料から作られる。
【００１６】
第１の伝導装置３２は、ハウジング３０内に形成された窪み３８に配置された第１のヒート・パイプ３６である。一般に、ヒート・パイプは、蒸発−凝縮サイクルにより熱を運ぶ、内面がキャピラリー・ウィッキング（ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｗｉｃｋｉｎｇ）材料である、密閉されたアルミニウム容器または銅容器からなる。第１のヒート・パイプ３６は、パイプと窪み間の摩擦嵌合のような適切な手段で窪み３８内に固着される。第１のヒート・パイプ３６は、また、熱ペースト（図示せず）のみを用いて、または上述した摩擦嵌合と組み合わせて窪み３８内に固着される。このようにして、熱は、第１の伝導装置３２によって熱発生部材２０から伝導され、そして幾つかの実施例ではハウジング３０によって熱発生部材２０から伝導される。
【００１７】
対流装置３４は、モータ（図示せず）によってファン軸４４の周りに方向４２に駆動される回転ファン・ブレード４０を有する。ブレード４０は、反時計回り方向４２を有する一例として示されていることを認識されるべきである。もちろん、ファン・ブレード４０の方向４２は、時計回りでも反時計回りでも良い。対流装置３４は、ファン・ブレード４０に、軸４４に沿って対流装置に空気４６を吸い込ませるように形成される。例えば、空気４６は、ハウジング３０の第１の面４８と第２の面５０の両方から対流装置３４に吸い込まれる。電子デバイス１２は、第１の面４８、第２の面５０または両方の近くに吸気口（図示せず）を有し、そこでは、吸気口は、また電子デバイス１２の外部２８と流体熱伝導するようにして底部空洞１４に配置するように形成される。対流装置３４は、さらにファン・ブレード４０に、軸４４に対して垂直な方向に（例えば、軸４４から放射状に外側に）空気５２を排出させるように形成される。
【００１８】
ハウジング３０は、また複数の冷却翼５６を有するヒート・シンク５４を備える。冷却翼５６は、ファン・ブレード４０と通気口２６の間に設けられる。さらに、冷却翼５６は、ファン・ブレード４０および通気口２６と流体熱伝導している。したがって、対流装置３４は、冷却翼５６を通り、通気口２６を経て底部空洞１４の外へ向かって空気の対流流れを作るように形成される。ヒート・シンク５４は、対流装置３４の周囲に約８０°よりも大きい角度で広がるように作られる。例えば、ヒート・シンク５４は、対流装置３４の周囲に約２００°の角度まで広がるように作られる。したがって、広がりは、約８０°〜２００°の角度であることが好ましく、約１６０°〜１８０°の角度であることがより好ましい。
【００１９】
熱発生部材２０からの熱は、第１の伝導装置３２およびある実施例ではハウジング３０によってヒート・シンク５４まで伝導される。ヒート・シンク５４からこの熱を除去するため、対流装置３４は、底部空洞１４の内部から空気４６を吸い込み、および／または吸気口を経て空気４６を吸い込み、この空気を、ヒート・シンクを通るようにして通気口２６を経て底部空洞の外へ排出する。
【００２０】
冷却機構１０は、ハウジング３０、ヒート・シンク５４および対流装置３４を単一の要素に結合し、熱発生部材２０から熱を除去する効率的な手段を与えながら、電子デバイス１２内に最小の空間を占有する。
【００２１】
電子デバイス１２は、一例として、約６０ワットの熱まで発生できる熱発生部材２０を有すると説明されている。もちろん、熱発生部材は、６０ワットの熱よりも大きいまたは小さい熱を発生するものでもよい。６０ワットの熱負荷を除去するために、対流装置３４は、ファン・ハウジングから１ｍ離れた所で測った時に約２０〜４０デシベル（ｄＢａ）の騒音レベル、好ましくは約３０〜３５ｄＢａの騒音レベルで、冷却翼５６と通気口２６を通って毎秒約０．０００９４４〜０．００３７７６立方メートル（毎分約２〜８立方フィート（ＣＦＭ））の流体の流れを発生する。流体装置３４によって生じる流体の流れの増加は、もちろん可能であるが、一般に騒音レベルと比例した増加を生じる。
【００２２】
例えば、冷却機構１０は、約６０〜２００立方センチメートル（ｃｃ）の範囲の容積、より好ましくは約７０ｃｃの容積を有するように作られるときは、約３０〜３５ｄＢａの騒音レベルで６０ワットの熱負荷を除去することができる。したがって、冷却機構１０は、熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）の比率によって定められる。示された実施例では、冷却機構１０は、約１：１〜約３：１０の比率を有し、より好ましくは約６：７の比率を有する。
【００２３】
冷却機構１０と対照的に、従来の機構は、約３０〜３５ｄＢａの同じ騒音レベルで同じ６０ワットの熱負荷を除去するために約３００ｃｃの容積を必要とした。これらの従来のシステムでは、約１：５の最大熱除去量と容積の比率が与えられる。したがって、冷却機構１０は、従来の装置と比較して、同じ騒音レベルで同じ熱負荷を除去する更に小型な手段を提供する。
【００２４】
図１および図２で同様に示される他の実施例では、冷却機構１０は、第２の伝導装置５８を更に備える。第２の伝導装置５８は、ハウジング３０に形成された第２の窪み６２に配置された第２のヒート・パイプ６０である。さらに、第２のヒート・パイプ６０は、摩擦嵌合および／または熱ペーストのような適切な手段によって第２の窪み６２に固着される。このようにして、熱発生部材２０の熱の少なくとも一部分は、第２の伝導装置５８によって熱発生部材から伝導される。
【００２５】
この実施例では、冷却機構１０は、熱ヒンジ１８を更に備える。熱ヒンジ１８は、同じく本願出願人に譲渡された米国特許第６０７８４９９号明細書に記述されているように形成される。この米国特許の内容は、援用によってこの明細書に含まれる。第２のヒート・パイプ６０は、熱発生部材２０の熱の少なくとも一部分を熱ヒンジ１８に移送するように形成される。熱ヒンジ１８は、第３のヒート・パイプ６４、および電子デバイス１２の上部部分１６に配置された熱スプレッダー板６６と導体熱伝導している。冷却機構１０によって消散される熱の量は、スプレッダー板６６の大きさと形状に依存し、約９〜１５ワット更に増加する。
【００２６】
図３および図４は、冷却機構の他の実施例を示している。ここでは、同じまたは類似の機能を有する構成部品は、１００の倍数を加えて表示されている。
【００２７】
冷却機構１１０の第１の他の実施例は、図３に示されている。冷却機構１１０は、ハウジング１３０と、第１の伝導装置１３２と対流装置１３４を備える。
【００２８】
この実施例では、伝導装置１３２は、伝導板１６８とヒート・パイプ１３６を備える。伝導板１６８は、熱発生部材１２０と導体熱伝導しており、ヒート・パイプ１３６は、伝導板と導体熱伝導している。ヒート・パイプ１３６は、パイプと窪み間の摩擦嵌合、熱ペースト（図示せず）またはこれらの組み合わせのような適切な手段で伝導板１６８に形成された窪み１３８に固着される。このようにして、熱発生部材１２０の熱は、対流装置１３４と流体伝導するヒート・シンク１５４に、第１の伝導装置１３２（例えば、伝導板１６８およびヒート・パイプ１３６）によって伝導される。
【００２９】
図１および図２の実施例と対照的に、ヒート・パイプ１３６は、ハウジング１３０に埋め込まれない。さらに、ヒート・シンク１５４は、ハウジング１３０と分離されている。これは、ファン・モータの故障の場合に、ヒート・シンク１５４またはヒート・パイプ１３６の取り替えを必要とすることなく、対流装置１３４を容易に取り替えられるようにする。
【００３０】
ヒート・シンク１５４は、対流装置１３４の周囲に約８０°の角度よりも大きく広がるように作られる。例えば、ヒート・シンク１５４は、対流装置１３４の周囲に約２００°の角度まで広がるように作られる。
【００３１】
示された実施例では、ヒート・シンク１５４は、複数の冷却翼１５６を有し、ヒート・シンクは、第１のセクション１７０と第２のセクション１７２を備える。ヒート・パイプ１３６は、これらの２つのセクション１７０，１７２の間に配置され、これらの２つのセクション１７０，１７２と導体熱伝導している。組立の際、第１のセクション１７０は、ハウジング１３０に、ボルト、ネジ、外すことができる留め金具等の適切な手段（図示せず）によって取り外し可能に固着される。さらに、ヒート・パイプ１３６は、セクション１７０，１７２の間に配置され、セクション１７０，１７２は、取り外し可能接続手段または永久接続手段（同様に図示せず）のいずれかによって互いに固着される。
【００３２】
さらに、対流装置１３４は、装置の軸と平行に対流装置内に空気１４６を吸い込み、冷却翼１５６を通る空気の望ましい対流流れを作るように、対流装置から放射状に空気１５２を排出する。
【００３３】
ハウジング１３０から伝導装置１３２とヒート・シンク１５４を分離することは、冷却機構１１０の実施において融通性を与える。例えば、熱発生部材１２０の位置は、冷却機構１１０に隣接していなくてもよい。さらに、電子デバイスが１つ以上の熱発生部材１２０を備える場合には、これらの部材のそれぞれから発生する熱は、熱発生部材のそれぞれの伝導装置１３２（例えば、伝導板１６８およびヒート・パイプ１３６）を経てヒート・シンク１５４に伝導される。
【００３４】
しかしながら、この融通性は、冷却機構１１０の効率を約１０％低減する。例えば、対流装置１３４が、約２０〜４０ｄＢａの騒音レベルで冷却翼１５６を通って毎秒約０．０００９４４〜０．００３７７６立方メートル（約２〜８ＣＦＭ）の流体流れを発生するときに、熱発生部材１２０から約６０ワットの熱負荷を除去するためには、冷却機構１１０は、約６５〜２２０ｃｃ、より好ましくは約８０ｃｃの容積を有するように作られる。ここでは、冷却機構１１０は、約１２：１３〜約３：１１、より好ましくは約３：４の熱除去量と容積の比率を有する。さらに、これらの比率は、従来の冷却機構を超える改良を示すとともに、電子デバイスにおける冷却機構の実施において融通性を増大させる。
【００３５】
冷却機構２１０のさらに他の実施例が、図４に示されている。さらに、冷却機構２１０は、ハウジング２３０、第１の伝導装置２３２および対流装置２３４を備える。
【００３６】
伝導装置２３２は、伝導板２６８と１組のヒート・パイプ２３６を備える。伝導板２６８は、熱発生部材２２０と導体熱伝導しており、ヒート・パイプ２３６は、伝導板と導体熱伝導している。ヒート・パイプ２３６は、パイプと窪み間の摩擦嵌合、熱ペースト（図示せず）またはこれらの組み合わせのような適切な手段によって、導電板２６８に形成された窪み２３８に固着される。このようにして、熱発生部材２２０の熱は、対流装置２３４と流体伝導する１組のヒート・シンク２５４に、第１の伝導装置２３２（例えば、伝導板２６８およびヒート・パイプ２３６）によって伝導される。
【００３７】
ヒート・パイプ２３６は、ハウジング２３０に埋め込まれない。むしろ、各ヒート・パイプ２３６は、各ヒート・パイプ２３６が、ヒート・シンク２５４の１つに熱を伝導するように、ヒート・シンク２５４と導体熱伝導して配置される。さらに、ヒート・シンク２５４は、ハウジング２３０と分離されており、各ヒート・シンク２５４は、ハウジング２３０に、ボルト、ネジ、外すことができる留め金具等の適切な手段（図示せず）によって取り外し可能に固着される。この形状は、さらに、ファン・モータの故障の場合に、ヒート・シンク２５４またはヒート・パイプ２３６の取り替えを必要とすることなく、対流装置２３４を容易に取り替えられるようにする。
【００３８】
各ヒート・シンクは、対流装置２３４の周囲に約８０°の角度よりも大きく広がるように作られ、したがって、対流装置の周囲に９０°よりも大きい角度でヒート・シンクを備える。例えば、１組のヒート・シンク２５４は、対流装置２３４の周囲に約２００°まで広がるように作られる。
【００３９】
対流装置２３４は、対流装置の回転軸と平行に空気２４６を吸い込み、ヒート・シンク２５４を通る空気の望ましい対流流れを作るように放射状に（すなわち、対流装置の回転軸に対して垂直に）空気２５２を排出する。
【００４０】
１組のヒート・パイプ２３６と１組のヒート・シンク２５４を有することは、ハウジング２３０から伝導装置２３４とヒート・シンク２５４を分離することによって受ける効率損失の一部を軽減する。例えば、冷却機構２１０は、約２０〜４０ｄＢａの騒音レベルで６０ワットの熱負荷を除去することにおいて、図１および図２の実施例よりも約５％効率が悪いだけである。したがって、冷却機構２１０は、約６３〜２１０ｃｃ、より好ましくは約７４ｃｃの容積を有する。ここでは、冷却機構２１０は、約２０：２１〜約６：２１、より好ましくは約３０：３７の熱除去量と容積の比率を有する。
【００４１】
さらに、これらの比率は、従来の冷却機構を超える改良を示すとともに、電子デバイスにおける冷却機構２１０の実施において融通性を増大させる。
【００４２】
図３および図４の実施例が、図１および図２の追加の熱ヒンジおよび第２の伝導装置を用いることなく、明瞭にするだけの目的で、示されていることを認識すべきである。もちろん、図３および図４の実施例は、このような組み合わせを含んでも良い。
【００４３】
また、一例としてここに開示される本発明の冷却機構が、ラップトップ・コンピュータのような、持ち運びできる電子デバイスに含まれることを認識すべきである。もちろん、開示された本発明の冷却機構が、デスクトップ・コンピュータ、テレビジョン、コンピュータ・モニタ、デジタル・ビデオ・ディスク・プレーヤー等の全ての電子デバイスについて、ただしこれらに限定されることなく、用途を見つけ出しても良い。
【００４４】
本発明は、電子デバイスの改良された冷却機構を提供する。その機構は、ファン−ヒート・シンクを含み、また、熱ヒンジを含むことができる。ファンは、２つの吸気口と、ファンの周囲に８０°の角度よりも大きく広がる放射状の排気口を有する。ヒート・シンクもまた、ファンの周囲に８０°の角度よりも大きく広がり、１つ以上のヒート・パイプを介して熱発生半導体チップに接続される。ファンとヒート・シンクは、分離することもできる。ヒート・パイプと熱発生半導体チップ・パッケージとの間の効率的な熱接触は、当業者に知られている接続ブロックおよび／または締め付け機構により与えられる。
【００４５】
“第１”、“第２”および“第３”等の用語は、種々の要素を変形するために、ここに使用される。これらの変形は、特に述べないならば、変形された要素に、空間的、順次的または階層的な順序を意味しない。
【００４６】
本発明は、１つ以上の実施例に関して説明したが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形がなされ、等価物が要素を置き換えることができることを理解するだろう。さらに、多くの変形は、本発明の本質的範囲を逸脱することなく、本発明の教示を特定の状況または主題に適合させることができる。したがって、本発明は、本発明を実行することを意図した最良の形態として開示された特定の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
（１）ヒート・シンクと、
熱源から前記ヒート・シンクへ熱を伝導するように形成された第１の伝導装置と、
第１の面、第２の面、および周辺部を有する対流装置とを備え、
前記ヒート・シンクは、前記周辺部の周りに配置され、前記対流装置は、前記第１および第２の面を経て空気を吸い込み、前記空気を前記ヒート・シンクを通って放射状に外向かって排出するように形成されている冷却機構。
（２）前記対流装置と前記ヒート・シンクを支持するハウジングを更に備える上記（１）に記載の冷却機構。
（３）前記対流装置、前記ヒート・シンクおよび前記ハウジングは、単一の要素である上記（２）に記載の冷却機構。
（４）前記ハウジングは、前記熱源から前記ヒート・シンクへ前記熱を伝導するように形成されている上記（３）に記載の冷却機構。
（５）前記ヒート・シンクは、前記ハウジングに取り外し可能に接続されている上記（２）に記載の冷却機構。
（６）前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプである上記（１）に記載の冷却機構。
（７）前記ヒート・シンクは、第１のセクションと第２のセクションを備え、前記第１のヒート・パイプは、前記第１および第２のセクションの間に配置され、前記第１および第２のセクションと導体熱伝導している上記（６）に記載の冷却機構。
（８）前記ヒート・シンクは、周辺部に約８０°〜２００°の角度で広がるように作られている上記（１）に記載の冷却機構。
（９）前記ヒート・シンクは、周辺部に約１６０°〜２００°の角度で広がるように作られている上記（８）に記載の冷却機構。
（１０）前記対流装置は、毎秒約０．０００９４４〜０．００３７７６立方メートル（約２〜８ＣＦＭ）の範囲、および約２０〜４０デシベルの騒音レベルで、前記空気が前記ヒート・シンクを通るようにする上記（１）に記載の冷却機構。
（１１）前記対流装置は、前記第１および第２の面を経て定められる軸を備え、前記第１および第２の面を経て前記軸に平行に前記空気を吸い込み、前記空気を前記軸に垂直な方向に放射状に外に向かって排出する上記（１）に記載の冷却機構。
（１２）熱ヒンジと、
前記熱源および前記熱ヒンジと導体熱伝導している第２の伝導装置とを更に備え、
前記第２の伝導装置は、前記熱源から前記熱ヒンジへ前記熱の一部を伝導するように形成されている上記（１）に記載の冷却機構。
（１３）前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプおよび伝導板を備え、前記伝導板は、前記熱源から前記第１のヒート・パイプへ前記熱を伝導し、前記第１のヒート・パイプは、前記伝導板から前記ヒート・シンクへ前記熱を伝導する上記（１）に記載の冷却機構。
（１４）前記第１の伝導装置は、第１のヒート・パイプ、第２のヒート・パイプおよび伝導板を備え、前記ヒート・シンクは、第１のヒート・シンクおよび第２のヒート・シンクを備え、前記伝導板は、前記熱源から前記第１および第２のヒート・パイプへ前記熱を伝導し、前記第１のヒート・パイプは、前記伝導板から前記第１のヒート・シンクへ前記熱を伝導し、前記第２のヒート・パイプは、前記伝導板から前記第２のヒート・シンクへ前記熱を伝導する上記（１３）に記載の冷却機構。
（１５）ヒート・シンクと、
熱源から前記ヒート・シンクへ熱を伝導するように形成された第１の伝導装置と、
空気が前記ヒート・シンクを通るように形成された対流装置とを備え、
約２０〜４０デシベルの範囲の騒音レベルで、約１：１〜３：１１の範囲の熱除去量（ワット）と容積（立方センチメートル）との比率を有する冷却機構。
（１６）前記比率は、約３：４〜６：７である上記（１５）に記載の冷却機構。
（１７）前記騒音レベルは、約３０〜３５デシベルである上記（１６）に記載の冷却機構。
（１８）前記対流装置は、第１の面、第２の面、周辺部、および前記対流装置の周辺部の周りに配置された前記ヒート・シンクを有し、前記第１および第２の面を経て空気を吸い込み、前記空気を前記ヒート・シンクを通って放射状に外に向かって排出するように形成されている上記（１５）に記載の冷却機構。
（１９）前記ヒート・シンクは、周辺部に約８０°〜２００°の角度で広がるように作られている上記（１８）に記載の冷却機構。
（２０）前記ヒート・シンクは、周辺部に約１６０°〜２００°の角度で広がるように作られている上記（１８）に記載の冷却機構。
（２１）熱ヒンジと、
前記熱源および前記熱ヒンジと導体熱伝導している第２の伝導装置とを更に備え、
前記第２の伝導装置は、前記熱源から前記熱ヒンジへ前記熱の一部を伝導するように形成されている上記（１５）に記載の冷却機構。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施例の冷却機構を有する持ち運びできる電子デバイスの斜視図である。
【図２】図１の冷却機構の斜視図である。
【図３】冷却機構の他の実施例を示す図である。
【図４】冷却機構の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０，１１０  冷却機構
１２  電子デバイス
１４  底部空洞
１５  機械ヒンジ
１６  上部部分
１８  熱ヒンジ
２０，１２０，２２０  熱発生部材
２２  半導体チップ
２４  プリント回路基板
２６  通気口
２７  エッジ
２８  外部
３０，１３０，２３０  ハウジング
３２，１３２，２３２  第１の伝導装置
３４，１３４，２３４  対流装置
３６，６０，６４，１３６，２３６  ヒート・パイプ
３８，６２，１３８，２３８  窪み
４２  方向
４４  軸
４６，１４６，２４６，５２，１５２，２５２  空気
４８  第１の面
５０  第２の面
５４，１５４，２５４  ヒート・シンク
５６，１５６  冷却翼
５８  第２の伝導装置
６６  熱スプレッダー板
１６８，２６８  伝導板
１７０  第１のセクション
１７２  第２のセクション
【図１】
2004179631.tif 000003
【図２】
2004179631.tif 000004
【図３】
2004179631.tif 000005
【図４】
2004179631.tif 000006