(57)【要約】【課題】、小型薄型化が可能で、かつ放熱効率を高めることにより冷却性能を向上させ、熱による動作不良を防止可能とする電子機器装置を提供すること。【解決手段】ノート型パーソナルコンピュータ１では、表示部３の裏面に表示部３とほぼ同面積の極めて巨大なコンデンサ部１３を有しているので、放熱効率が向上し、冷却装置１０の冷却性能を向上させることができる。従って、例えばＣＰＵ２２を強力に冷却でき、ノート型パーソナルコンピュータ１の性能が向上する。また、エバポレータ部１２とコンデンサ部１３との間で作動液を流通、循環させるための流路として、操作部２と表示部３との間を跨ぐように配置されたフレキシブル基板１１を用いているため、操作部２と表示部３とを開閉するタイプのノート型パーソナルコンピュータ１においても、開閉に対する剛性が強く、かつ配置のフレキシビリティーを高めることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作領域を有し、少なくとも中央演算処理部が内蔵された操作部と、
表示領域を有し、前記操作領域に対して表示領域が開閉可能となるように前記操作部の一辺に取り付けられた表示部と、
前記表示領域の裏面に対応するように設けられたヒートパイプを構成するコンデンサ部と、
少なくとも前記中央演算処理部に近接して配置されたヒートパイプを構成するエバポレータ部と、
前記一辺を介して前記操作部と前記表示部との間を跨ぐように配置され、前記コンデンサ部から前記エバポレータ部に液相となった作動液を流通する第１の流路及び前記エバポレータ部から前記コンデンサ部に気相となった作動液を流通する第２の流路が設けられたフレキシブル基板と
を具備することを特徴とする電子機器装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器装置において、
前記操作部が、ハードディスク及びビデオラムを内蔵し、
前記エバポレータ部が、前記中央演算処理部、前記ハードディスク及び前記ビデオラムにそれぞれ近接して配置されていることを特徴とする電子機器装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子機器装置において、
前記コンデンサ部は、前記中央演算処理部、前記ハードディスク及び前記ビデオラムにそれぞれに対応して独立し、かつ、積層されるように構成されていることを特徴とする電子機器装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子機器装置において、
前記コンデンサ部は、作動液を流通させる溝が形成された第１の基板と、前記第１の基板と接合して流路を形成する第２の基板とを具備することを特徴とする電子機器装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器装置において、
電磁波を遮断する材質からなる第３の基板が前記第１及び第２の基板と積層するように配置されていることを特徴とする電子機器装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子機器装置であって、
前記フレキシブル基板は、シリコン系樹脂からなることを特徴とする電子機器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータは、中央演算処理部（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、以下ＣＰＵとも言う）、ハードディスク、グラフィックチップ及びビデオメモリー（ＶｉｄｅｏＲＡＭ、以下ＶＲＡＭとも言う）等のデバイスの高性能化が著しい。このようなデバイスの高性能化に伴い、発生する熱量も増加し、動作不良を起こす、という問題が発生している。
【０００３】
特に、ノート型パーソナルコンピュータでは小型薄型化が進み、例えば５０〜１００Ｗ以上のワット数の高性能なデバイスを用いるために一層性能の良い冷却装置が必要となってきている。
【０００４】
従来から、ファンを用いた空冷によりＣＰＵを冷却することが行われているが、それでも冷却が十分に行われないという問題があり、しかもファンの性能を上げようとすると騒音の問題も大きくなる。
【０００５】
そこで、冷媒を循環させてこれらデバイスを冷却することも考えられるが、十分な冷却性能を得ることはできない。また、このような冷媒循環系では、冷却のための装置構成が大型化してしまい、これらの機器の小型薄型化を阻害することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、これら機器の冷却手段としてヒートパイプを用いることを提唱している。
【０００７】
ヒートパイプとは、管の内壁に毛細管構造を持たせた金属製パイプであり、内部は真空で、少量の水もしくは代替フロンなどが封入されている。ヒートパイプの一端（冷却部）を熱源に接触させて加熱すると、内部の液体が蒸発して気化し、このとき潜熱（気化熱）として、熱が取り込まれる。そして、低温部（液化部）へ高速に（ほぼ音速で）移動し、そこで、冷やされてまた液体に戻り、熱を放出する（凝縮潜熱による熱放出）。液体は毛細管構造を通って（もしくは重力によって）元の場所へ戻るので、連続的に効率よく熱を移動させることができる。
【０００８】
ところが、このようなヒートパイプ冷却手段として用いることにより、ＣＰＵやハードディスク、ＶＲＡＭ等から効率良く熱を除去することが可能となった一方でこの冷却対象物から除去した大量の熱を外部に効率良く放出しなくてはならないという問題がある。
【０００９】
また、通常のヒートパイプの形状では液相／気相になった作動液の輸送流路と気化部、液化部が一体となっている場合が多く、冷却対象物やその他周辺デバイスの配置によっては効率良く放熱ができないという問題もある。
【００１０】
更に、ノート型パーソナルコンピュータの場合、従来はコンピュータの操作部側にこのようなコンデンサ及びファンが設けられていたが、ファンを用いることにより小型薄型が困難であり、熱量が大きいと、使用者が低温やけどを起こす恐れがあるという問題もある。
【００１１】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、小型薄型化が可能で、かつ放熱効率を高めることにより冷却性能を向上させ、熱による動作不良を防止可能とする電子機器装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電子機器装置は、操作領域を有し、少なくとも中央演算処理部が内蔵された操作部と、表示領域を有し、前記操作領域に対して表示領域が開閉可能となるように前記操作部の一辺に取り付けられた表示部と、前記表示領域の裏面に対応するように設けられたヒートパイプを構成するコンデンサ部と、少なくとも前記中央演算処理部に近接して配置されたヒートパイプを構成するエバポレータ部と、前記一辺を介して前記操作部と前記表示部との間を跨ぐように配置され、前記コンデンサ部から前記エバポレータ部に液相となった作動液を流通する第１の流路及び前記エバポレータ部から前記コンデンサ部に気相となった作動液を流通する第２の流路が設けられたフレキシブル基板とを具備することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によれば、中央演算処理部で生じた熱をエバポレータ部が効率良く吸熱し、その熱をエバポレータ部と物理的に分離されてフレキシブル基板を介して接続され、表示部に対応するように設けられたコンデンサ部で放熱できるので、装置の小型薄型化が可能となり、放熱効率が向上することでヒートパイプの冷却性能も高まり、熱による動作不良も防止することができる。
【００１４】
ここで、「表示領域の裏面に対応するように」とは、例えばコンデンサ部の面積がほぼ表示領域と同等であることを意味する。これにより更にコンデンサ部における熱の放熱効率を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の一の形態によれば、前記操作部が、ハードディスク及びビデオラムを内蔵し、前記エバポレータ部が、前記中央演算処理部、前記ハードディスク及び前記ビデオラムにそれぞれ近接して配置されていることを特徴とするものである。その場合、前記コンデンサ部は、前記中央演算処理部、前記ハードディスク及び前記ビデオラムにそれぞれに対応して独立し、かつ、積層されるように構成することがより好ましい。
【００１６】
これにより、中央演算処理部のみならず、その他電子機器装置に内蔵されている種々のデバイスに対応して冷却し、その熱を効率良く放熱することができるので、熱による各デバイスの動作不良を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の一の形態によれば、前記コンデンサ部は、作動液を流通させる溝が実質的に左右対称に形成された第１の基板と、前記第１の基板と接合して流路を形成する第２の基板とを具備することを特徴とする。
【００１８】
これにより、熱をコンデンサ部において均一に放熱することが可能となるので、放熱効率が一層向上する。
【００１９】
また、溝が実質的に左右対称とは、放熱効率がコンデンサ全面で均一になるような形状であればよく、単にまっすぐな溝を形成するのみならず、作動液の液化効率を考慮した種々の溝形状パターンを使用することができる。
【００２０】
また、本発明の一の形態によれば、電磁波を遮断する材質からなる第３の基板を更に具備することを特徴とする。
【００２１】
ここでいう、電磁波を遮断する材質としては、銅やグラファイトカーボン、ステンレス等が挙げられる。これらを用いることにより、本発明のコンデンサ部が、電磁波シールドとなるので、人体への電磁波の影響も軽減することができる。
【００２２】
また、本発明の一の形態によれば、前記フレキシブル基板は、シリコン系樹脂からなることを特徴とする。
【００２３】
これにより、基板のフレキシビリティーが向上するとともに、剛性も向上することができるため、例えば電子機器の開閉時に基板が損傷するといった恐れもなくなる。また、ここでいうシリコン系樹脂としては、例えばポリジメチルシロキサン等を用いることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータ１の全体斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、ノート型パーソナルコンピュータ１は、操作部２及び表示部３とがノートのように開閉されるように構成されている。
【００２７】
操作部２は、キーボード等（図示せず）が設けられた操作領域２１を有する。
また、操作部２には、中央演算処理部（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ、以下ＣＰＵと呼ぶ。）２２が内蔵されている。
【００２８】
表示部３のほぼ全面には、例えば液晶ディスプレイからなる表示領域３１が設けられている。
【００２９】
このノート型パーソナルコンピュータ１では、ヒートパイプにより構成される冷却装置１０により主として上記のＣＰＵ２２が冷却されるようになっている。
【００３０】
冷却装置１０は、ＣＰＵ２２上にエバポレータ部１１と、表示部領域３１の裏面に設けられたコンデンサ部１２と、操作部２と表示部３との間を跨ぐように配置され、エバポレータ部１２とコンデンサ部１３との間で作動液を流通、循環させるためのフレキシブル基板１１とを有する。
【００３１】
図２は冷却装置１０の全体構成を示す斜視図、図３はその分解斜視図である。図４及び図５は冷却装置１０を構成するそれぞれの基板についての図である。図６はウイック基板１２４の構成を示す斜視図である。図７はコンデンサ部１３の構成を説明するための概念的な斜視図である。
【００３２】
図２及び図３に示すように、エバポレータ部１２は、例えばフッ素樹脂等からなる矩形の基板であって、作動液を流通させる流路基板１２１、対向基板１２２、作動液を気化させるウイック基板１２４からなり、対向基板１２２には、ウイック基板１２４を組み込むための孔１２３が形成されている。
【００３３】
流路基板１２１はフッ素樹脂等からなる矩形の基板であり、リザーバ１２６、溝１２７、結合部１２８ａが形成されている。リザーバ１２６は、ヒートパイプがドライアウトしないように液体を貯蔵しておく部分である。溝１２７は、作動液を流通させる流路である。結合部１２８ａは、作動液を流通させる流路を有するフレキシブル基板１１を組み込むために形成されている。
【００３４】
対向基板１２２はフッ素樹脂等からなる矩形の基板であり、エバポレータ孔１２３、及び結合部１２８ｂが形成されている。エバポレータ孔１２３は、エバポレータ基板１２４を組み込むための孔である。結合部１２８ｂは、上述した結合部１２８ａと対向する位置に設けられ、フレキシブル基板１１を組み込む結合部１２８を形成するために設けられ、該フレキシブル基板１１を接続するようになっている。
【００３５】
図６に示すように、ウイック基板１２４は、熱伝導性の良い、例えば銅、ニッケル等の金属からなり、ここでは銅が用いられている。また、その表面１２４ａには溝１２５が形成されている。
【００３６】
図７に示すように、コンデンサ部１３は、コンデンサ基板１３１、対向基板１３２により形成される矩形の基板である。コンデンサ基板１３１は、例えばポリイミド等の樹脂や、銅又はニッケル等の金属からなり、作動液を流通させるための溝が形成されている。対向基板１３２は、例えばポリイミド等の樹脂からなり、該溝基板１３１と接合することにより流路を形成する。
【００３７】
結合部１３５は、上述したエバポレータ２の結合部１２４ａと同様に、フレキシブル基板１１を組み込むために形成されている。
【００３８】
コンデンサ基板１３１には、エバポレータ２で気相化された作動液を流通させる気相流路１３４ａ、作動液を液化する溝１３３、液化した作動液をエバポレータ部１２へと流通させる液相流路１３４ｂとが設けられている。これらは、金型成型もしくは射出成型により形成され、また、後述するフレキシブル基板１１をコンデンサに接続するための結合部１３５が設けられている。
【００３９】
対向基板１３２は、コンデンサ基板１３１と接合することにより、コンデンサ基板１３１とコンデンサ部１３として機能するようになっている。
【００４０】
ここで、図７に示すように、コンデンサ部１３は、エバポレータ部１２と物理的に分離して、表示部３の表示領域３１とほぼ同じ面積となるように形成され、表示部３の裏面に設けられている。このような大きさとすることにより、エバポレータ部１２で吸収した熱を効率良く放出することができる。
【００４１】
また、同じく図７に示すように、コンデンサ基板１３１の、対向基板１３２との接合面の反対側の面には、ポリイミド等の接着層を設け、熱圧着によりシールド基板１３９が接合されている。このシールド基板１３９は、例えばグラファイト、銅、ステンレス等放熱効率の良い材質からなり、ここではグラファイトシートを用いている。これにより、更に放熱効率が向上するだけでなく、これら材質は電磁波が外部へ放出されることを防止できるので、人体への影響も軽減される。
【００４２】
フレキシブル基板１１は、シリコン系樹脂、例えばここではポリジメチルシロキサン（以下ＰＤＭＳとも言う）樹脂からなり、操作部２及び表示部３とを跨ぐように配置されたフレキシブルな基板である。この基板１１内部には、エバポレータ部１２で蒸発した気体がコンデンサ部１３に移動するための流路である気相路１４と、コンデンサ１３で液相になった作動液がエバポレータ１２へ移動するための流路である液相路１５とが形成されている。
【００４３】
このフレキシブル基板１１は、エバポレータ部１２とコンデンサ部１３との接合部に銅薄膜（図示せず）を形成することにより、これを接着層として各部を接続するようになっている。
【００４４】
図８に示すように、エバポレータ部１２は流路基板１２１と、対向基板１２２とを接着層１３６を介して接合し、ウイック基板１２４を対向基板１２２に設けられた孔１２３に組み込まれるようになっている。また、コンデンサ部１３は、溝基板１３１及び対向基板１３２とが接合されている。このようにして形成されたエバポレータ部１２若しくはコンデンサ部１３どちらかに、作動液として例えば水を封入した後、上記フレキシブル基板１１の気相路４及び液相路５がそれぞれ結合部１２８及び１３５に接続されることにより冷却装置１０を構成している。組み込み及び貼り付けはＰＤＭＳ樹脂の場合、自己融着により行うことができる。
【００４５】
次に、このように構成された冷却装置１０によるノート型パーソナルコンピュータ１の冷却動作について便宜上液相路１５を起点に説明する。
【００４６】
液相路１５から輸送された作動液は、エバポレータ部１２から吸収された熱によって、ウイック基板１２４において蒸発して気体になる。この気体となった作動液は、気相路１４を通ってコンデンサ部１３の気相流路１３４ａに流入し、溝１３３を流通する際に熱を放出して再び液体になる。この液体は液相流路１３４ｂを介して、液相路１５を通ってエバポレータ部１２に流入する。そしてエバポレータ１２が吸収した熱により再び気体になってコンデンサ部１３に流入する。
このような液体及び気体の循環により、エバポレータ部１２からコンデンサ部１３に熱を移動させて冷却を行う。
【００４７】
このように本実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータ１では、表示部３の裏面に表示部３とほぼ同面積の極めて巨大なコンデンサ部１３を有しているので、放熱効率が向上し、冷却装置１０の冷却性能を向上させることができる。
従って、例えばＣＰＵ２２を強力に冷却でき、ノート型パーソナルコンピュータ１の性能が向上する。
【００４８】
また、エバポレータ部１２とコンデンサ部１３との間で作動液を流通、循環させるための流路として、操作部２と表示部３との間を跨ぐように配置されたフレキシブル基板１１を用いているため、操作部２と表示部３とを開閉するタイプのノート型パーソナルコンピュータ１においても、開閉に対する剛性が強く、かつ配置のフレキシビリティーを高めることができる。
【００４９】
更に、ファンを用いることなく効率良く冷却できるので、小型化薄型化が可能で騒音の問題が生じることはない。
【００５０】
なお、本実施形態では、エバポレータ部１２の基板１２１、１２２としてフッ素樹脂を用いたが、その他にも、例えば様々な樹脂やガラスを用いることも可能である。
【００５１】
また、フレキシブル基板としてＰＤＭＳ樹脂を用いたが、その他同等の気／液耐性を有するシリコン系樹脂ならば種々の材質のものを用いることもできる。
【００５２】
（他の実施形態）
次に、本発明に係る他の電子機器装置の例を図を用いて説明する。
【００５３】
図９はノート型パーソナルコンピュータ１００の全体斜視図である。
【００５４】
図１０はノート型パーソナルコンピュータ１００におけるコンデンサ部１１３ａ〜１１３ｃ及びフレキシブル基板１１１ａ〜１１１ｃの構成を示す図である。
【００５５】
図９に示すように、ノート型パーソナルコンピュータ１００では、操作部１０２内にＣＰＵ１２２、ハードディスク１２３、ビデオラム（以下ＶＲＡＭとも言う）１２４とが内蔵されており、それぞれに冷却装置のエバポレータ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃが近接して配置されている。
【００５６】
また、図１０に示すように、表示部１０３裏面にはエバポレータ部１１２ａ〜１１２ｃに対応してコンデンサ部１１３ａ〜１１３ｃが積層して設けられている。そして、これらエバポレータ部１１２ａ〜１１２ｃ及びコンデンサ部１１３ａ〜１１３ｃは、それぞれフレキシブル基板１１１ａ〜１１１ｃを介して接続されている。このフレキシブル基板１１１ａ〜１１１ｃは、操作部１０２と表示部１０３とを跨ぐようにして、各基板が積層して配置されている。
【００５７】
このように、ノート型パーソナルコンピュータ１００では、各内蔵デバイス毎に冷却装置を設ける構成としているので、ノート型パーソナルコンピュータ１００内で熱の発生量が上昇しても、放熱効率が良く、冷却性能も向上する。このため、熱による動作不良を生じることもなくなる。
【００５８】
（コンデンサ部の応用例）
図１１はコンデンサ部１３の溝基板１３１における溝の形状パターンを示す平面図である。
【００５９】
上述した実施形態では、溝１３３は直線の溝を複数設ける構成としていたが、この図では、ほぼ左右対称の形で溝を蛇行させるような形状としている。このような形状であっても、放熱は基板全体で均一に行うことが可能であり、しかも作動液の液化効率も向上することができるので、好適に用いることが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型薄型化が可能で、かつ放熱効率を高めることにより冷却性能を向上させ、熱による動作不良を防止可能とする電子機器装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータ１の全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】図２の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る冷却装置を構成する基板（その１）についての平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る冷却装置を構成する基板（その２）についての平図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る冷却装置を構成するウイック基板の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る冷却装置を構成するコンデンサ部の構成を説明するための概念的な斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る冷却装置を構成するエバポレータ部の組み立て図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るノート型パーソナルコンピュータの全体斜視図である。
【図１０】図９に示したノート型パーソナルコンピュータにおけるコンデンサ部及びフレキシブル基板の構成を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るコンデンサ部の他のパターン形状を示す平面図である。
【符号の説明】
１、１００…電子機器装置
２、２００…操作部
３、３００…表示部
１０…冷却装置
１１、１１１ａ〜１１１ｃ…フレキシブル基板
１２、１１２ａ〜１１２ｃ…エバポレータ部
１３、１１３ａ〜１１３ｃ…コンデンサ部
２１…操作領域
２２、２２２…中央演算処理部
３１…表示領域
１２１…流路基板
１２２、１３２…対向基板
１３１…コンデンサ基板
１３３…溝
１３４ａ、ｂ…作動液流路
２２３…ハードディスク
２２４…ビデオラム
【図１】
2004054837.tif 000003
【図２】
2004054837.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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