(57)【要約】【課題】冷却効率の良い電子機器を提供することである。【解決方法】この電子機器は：発熱体を内蔵するするとともに底部パネル２２４を有する本体２２０と、発熱体と熱的に接続されている受熱部１６２と、受熱部により受熱された熱を放射し底部パネルの一部を形成している放熱部１８０と、内部に液体冷媒が循環しており受熱部および放熱部と熱的に結合している液体循環路１６４と、を備える。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を内蔵するするとともに、底部パネルを有する本体と、
前記発熱体と熱的に接続されている受熱部と、
前記受熱部により受熱された熱を放射し、前記底部パネルの一部を形成している放熱部と、
内部に液体冷媒が循環しており、前記受熱部および放熱部と熱的に結合している液体循環路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記放熱部の表面は前記底部パネルよりも凹んで形成され、前記放熱部と前記底部パネルとの間で空気経路を形成していることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記本体内に設けられ、前記空気経路に空気を導く送風機を備えていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記空気経路の外表面は波形形状を有する、請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記送風機は、前記本体の内部から空気を引き込むように適合されている、請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記液体循環路内で前記液体冷媒を循環させるポンプをさらに備える、請求項１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、電子機器に関係している。
【背景技術】
【０００２】
この１０年にわたり、ずっと増大し続けているデータ処理機能を伴なった、ラップトップ・コンピュータのような携帯型電子機器を含んでいる電子機器への需要がある。電子機器内で使用されている、中央処理装置（ＣＰＵ）及びその他の電子コンポーネントは増大しているクロック値により動作しており、増大された能力を提供している。処理能力の増加は、一般に熱の放散の増加によって達成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子機器内に熱放散システムを提供して、過度の動作温度から電子コンポーネントに損傷与えるのを回避する必要がある。携帯型電子機器は、携帯型電子機器の制限された寸法及び冷却装置の低雑音および低電力消費に関する要求の故に、この熱放散の増加を取り扱う為の特別な挑戦を引き起こす。したがって、コンパクトで、静かで、効率の良い冷却装置を提供することが望ましい。
【０００４】
この発明の目的は、冷却効率の良い電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る電子機器は、発熱体を内蔵するするとともに底部パネルを有する本体と、発熱体と熱的に接続されている受熱部と、受熱部により受熱された熱を放射し底部パネルの一部を形成している放熱部と、内部に液体冷媒が循環しており受熱部および放熱部と熱的に結合している液体循環路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、冷却効率の良い電子機器を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の詳細な記載において明らかにされている本発明の実施の形態は、電子機器の外表面へと熱を移動させるための液体冷媒を伴なったサブシステムを含む冷却システムに関係している。この外表面は、周囲の空気への熱の移動を向上させるよう形成されている。ここにおいては、本発明の少なくとも１つの実施の形態が、液体冷媒から周囲の空気への熱伝達を向上させるよう形成されている本体の底部を伴なった冷却システムに関係している。本発明の一実施の形態は、強制空気システムを使用して、本体の底部上で空気を移動させることにより、液体冷媒から周囲の空気への熱移動を向上させる冷却システムに関連している。
【０００８】
以下の記載では、１つまたは複数の実施の形態の特定の特徴を記載するために特定の用語が使用されている。例えば、「電子機器」は、本体内に電子コンポーネント（electronic component:電子構成要素）（発熱体）を伴なっている製品として規定されている。この詳細な記載では、明瞭性および図示の目的の為にのみ、電子機器が携帯型ラップトップ・コンピュータとして示されている。本発明の実施の形態は、携帯情報端末、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ナビゲーションシステム、及びこれらと同等のものを含むが、これら限定または規制されるものではない、様々な電子機器において使用されることが可能である。
【０００９】
ここでは、「上」、「下」、「前」、「後」、「頂部」、「底部」、「垂直」および「水平」の如き幾何学的方向および関係の用語は、典型的な動作方向における特定の装置に適応されるものとして、または図面に示されているものとして、従来の意味で使用されている。本発明の実施の形態は、多様な全体方向のいずれにも容易に配置することができる小型で携帯装置と共に使用することが可能であり、そして、このような装置は１つ以上の典型的な動作方向を有することが分かるだろう。装置の全体方向における変化によって、もちろん、あらゆる所定の全体方向にある装置に適用される幾何学的方向および関係の用語が変化する。幾何学的方向および関係の用語は、ここでは、記載を明瞭にする為に使用されていて、本発明の様々な実施の形態の幅広い態様を規制するものとして読解されるべきではない。
【００１０】
この冷却システムは、液体でなくてもよい、或いは真の液体でなくてもよい、冷媒を移動させるように構成されていると考えられている。したがって、ここで使用されるとき、用語「液体冷媒」は、液体冷媒と同じ特性を有する全ての冷媒を含むことが意図されている。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態を含む電子機器１００、携帯型コンピュータ、の斜視図を示している。装置１００は本体１２０を含む。本体１２０の内部には、熱を発生する１つまたはそれ以上の電子コンポーネントが収容されている。本体１２０は、異物および環境条件に対する保護を提供する。
【００１２】
電子機器１００は、本体１２０中に一体化されているキーボード１７２をさらに備えることができる。例えばタッチパッドまたはトラックボールの如き二次入力装置１８５もまた本体１２０に一体化されていてよい。本発明の一実施の形態では、デュアルスピーカ１７０が本体１２０に一体化されていてよい。
【００１３】
本体１２０内に収容されている１つまたはそれ以上の発熱電子コンポーネントは、過剰な温度からのコンポーネントへの損傷を阻止するように積極的な冷却を要求する。本体１２０は、本体１２０の外表面の一部を形成する底部パネル１２４を含むことができる。底部パネル１２４は空気経路１３０を提供することができる。
【００１４】
図２は、底部パネル１２４及び空気経路１３０をより明瞭に見ることを許容する視点からの、図１の電子機器１００の斜視図を示している。
【００１５】
本体１２０の内部と周囲を包囲する空間との間の空気の流れ容易にするよう、送風機１４０が底部パネル１２４に取り付けられてよい。送風機１４０による空気の移動は、本体１２０中に収容されている電子コンポーネントの強制的な対流冷却を提供する。本発明の一実施の形態では、送風機１４０は、本体１２０の外部を取り囲んでいる周囲の空間から空気を引き込むよう適合されている。本発明のもう１つの実施の形態では、送風機１４０は、本体１２０の内部から空気を引き込むように適合されている。本発明のさらに別の実施の形態では、送風機１４０は、周囲の空間及び本体１２０の内部の両方から空気を引き込むよう適合されている。
【００１６】
空気経路１３０は、２つの反対の端部１３２，１３４を有してよい。第１端部１３２は送風機１４０の付近であることが出来る。反対の端部１３４は底部パネル１２４の任意の縁の付近であることができる。
【００１７】
図３は、本体１２０の正面図を示す。装置１００は、底部パネル１２４に対し実質的に平行であるとともに底部パネル１２４から離れている表面１５０によって通常は支持されている。数本の脚１２６が底部パネル１２４に設けられており、底部パネル１２４を支持面１５０の上に小さな距離だけ持ち上げている。支持面１５０に対する底部パネル１２４の近接の故に、空気経路１３０によって提供されているさらなる間隙が送風機１４０によって作られた空気の流れの為の比較的低い抵抗の通路を作り出す。送風機１４０によって移動された空気の相当部分が空気経路１３０の外表面上を通過する。
【００１８】
図４は、本発明の一実施の形態に含まれている液体冷却システム１６０の概略的な平面図を示している。示されている実施の形態では、本体２２０は、２本の空気経路２３０を含む底部パネル２２４を有する。送風機２４０が、各空気経路の内端部の付近で底部パネル２２４内に設けられている。液体冷却システム１６０は、１つまたはそれ以上の電子コンポーネント１７０及び底部パネル２２４と熱的に結合されていてよい。液体冷却システム１６０は、電子コンポーネント１７０から循環している液体冷媒へ、そして液体冷媒から底部パネル２２４へ、熱を移動させるよう適合されることができる。
【００１９】
液体冷却システム１６０は１つまたはそれ以上の受熱部１６２を提供してよく、受熱部１６２は電子コンポーネント１７０から受熱部１６２を通して循環している液体冷媒へと熱を移動させるよう適合されている。液体冷却システム１６０の流体通路を通して冷媒を循環させるようポンプ１６６が使用されてよい。ヒートパイプの如き他の手段が、冷媒を循環させるために使用されても良い。
【００２０】
配管１６４は、受熱部１６２から放熱部１８０への、そして受熱部へ戻る液体循環路を提供出来る。配管１６４は、例えば銅の如き良熱伝導性を伴なった金属であることができる。冷媒の量に対する配管の表面積の割合を増加させるとともに管壁の熱抵抗を減少させるように、相当小さな直径で比較的薄い管壁を有することができる。例えば、配管１６４は、約４ミリメートル（ｍｍ）の外径及び約３ｍｍの内径を有してよい。
【００２１】
本発明の一実施の形態では、液体冷却システム１６０の配管１６４を底部パネル２２４の内表面に熱的に結合することにより、熱放散領域１８０が形成されている。より高温の冷媒からより低温の底部パネル２２４へと熱が伝導され、そして熱放散領域１８０の付近における底部パネル２２４の表面の付近の周囲空間へと移動される。好ましくは底部パネル２２４は、底部パネル２２４の外表面への熱移動を促進させるよう、良熱伝導性を伴なっている材料で形成されている。
【００２２】
放熱部１８０の少なくとも一部を、空気経路２３０の少なくとも一部の付近にすることができる。送風機２４０によって移動され空気経路２３０の外表面上を通過する空気は、放熱部１８０から遠ざかる熱移動を増加させる。本体２２０の異なる領域が異なる材料であってよいことが考えられる。例えば、本体２２０の底部パネル２２４の全てまたは一部が、熱伝導性を向上させるために、アルミニウム、別の金属組成物、または熱伝導性プラスチックであってよい。底部パネル２２４の空気経路２３０は、良熱伝導性を伴なった材料で形成された部分であってよい。
【００２３】
図５は、本発明の別の実施の形態に含まれている液体冷却システム２６０の概略的な平面図を示す。ポンプ２６６は、ポンプの一表面としての受熱部２６２を提供することができる。受熱部２６２は、ポンプ２６６によって液体循環路を冷媒が循環されることにより、電子コンポーネント１７０から液体冷媒へと熱を移動させるよう適合されている。
【００２４】
図６は、本発明の別の実施の形態に含まれている液体冷却システム３６０の概略的な平面図を示す。本発明のこの実施の形態では、放熱部は、配管３６４と結合されている熱放散板３８０を含むことができる。熱放散板３８０は、液体循環路の一部を形成するよう配管３６４に接続されている内部通路で構成されることができる。熱放散領域の付近における冷媒から底部パネル２２４への熱移動を向上させるように、内部通路が冷媒の曲がりくねった通路を提供することが可能である。
【００２５】
一実施の形態においては、熱放散板３８０が２枚の板から形成されている。板の一方または両方は、液体循環路の形状をした凹状の凹みを有することができる。２枚の板は相互に結合されて凹状の凹みが液体循環路を形成することが可能となる。
【００２６】
別の実施の形態では、熱放散板３８０は、直線の、または曲がりくねっている複数の内部流体経路を含むことができる。熱放散板３８０無しの別の実施の形態では、底部パネル２２４の内表面と熱的に結合されている配管部分の為に、ジグザグ通路の如き曲がりくねった通路を提供するよう配管を形成することが出来る。
【００２７】
図７は、本発明の別の実施の形態の斜視図を示す。この実施の形態は、図１中に示されている実施の形態と多くの点で類似している。本体３２０は、本体３２０の外表面の一部を形成する底部パネル３２４を含むことが出来る。底部パネル３２４は、１つまたはそれ以上の空気経路３３０を提供することができる。
【００２８】
図８は、底部パネル３２４及び空気経路３３０をより明瞭にみることを許容する視点からの、図７の電子機器の斜視図である。空気経路３３０の一部は、熱移動のために入手可能な表面積を増加させるよう、渦巻かれている、または波形の表面を有することが可能である。波型の表面は、実質的に平行である交互の溝と隆起部を含むことができる。波形の表面は、波型にされている前部縁３３４と略直線であり外表面と滑らかに混じり合う第２の縁３３２との間では滑らかに整形されていてよい。送風機３４０を受け入れる空気経路３３０の部分が平坦になるよう、第２の縁３３２は送風機３４０の付近にあることが出来る。
【００２９】
図９は、図８中に示されている本発明の実施の形態の正面図である。電子機器３００が支持表面３５０に対し平坦に載置されているときは、空気経路３３０が送風機３４０への唯一の空気通路を提供する。滑らかに整形されている空気経路３３０の波形は、空気経路３３０の断面積が空気経路の全長にわたり実質的に同一となるように配置されていることができる。
【００３０】
図１０の（Ａ）および（Ｂ）中に示されている空気経路３３０の１つの波形の断面図によって示唆されているように、空気経路の波形にされている部分は、空気経路の直線縁３３２の水準の上及び下の両方に延びた余部を含むことができる。図１０の（Ａ）は、波形が最大の深さを有している前部縁３３４またはこの付近における断面を示す。図１０の（Ｂ）は、送風機３４０を受け入れている平坦部３３２に向かって滑らかに整形されているのにともない波形３３６がより浅くなる深さを有している、空気経路の中間部分における断面を示す。別の実施の形態では、空気経路の波形にされている部分は、送風機３４０と近接した空気経路の部分よりも広いか、または狭い断面積を有するか、或いは、波形にされている部分内で断面積が変化することが可能である。
【００３１】
図１１は、本発明の一実施の形態を含む別の電子機器４００を示す。この実施の形態では、本体４２０の底部パネル４２４は、図示されているような後部縁の如き１つの縁に沿った傾斜部４５０を含んでいる。傾斜部４５０は、底部パネル４２４の残りの部分と鈍角を形成してよい。例えば、傾斜部４５０と底部パネル４２４の残りの部分との間の角度４５２は約１３５°またはそれ以上であってよい。
【００３２】
図１２は、図１１に示されている実施の形態の空気経路４３０の断面図を示す。空気経路４３０は、底部パネル４２４の後部縁および傾斜部４５０にまで延びている。この実施の形態では、空気の流れを作り出すために使用されている送風機は「りすかご」型送風機４４０であってよい。空気経路４３０内の空気の流れは、近接している液体冷却システムから底部パネル４２４により受け入れられた熱の放散を増大させる。この空気の流れは、本体４２０の側壁内のポート４４４（図１１）を介して排出されることが出来る。
【００３３】
熱放散板４８０は、放熱部を形成するよう、底部パネル４２４の後部縁の一部分および傾斜部４５０と結合されることができる。底部パネル４２４の傾斜部４５０は、底部パネルの外表面の熱放散を向上させることができる。冷却装置の受熱部４６２は、電子機器４７０によって発生された熱を受け入れる。受熱部４６２は、液体冷媒を循環させるポンプ４６６の１つの表面であることが出来る。液体冷媒は、本発明の別の実施の形態についても、上述したように配管４６４と熱放散板４８０を介して循環されることができる。
【００３４】
図１３は、底部パネル４２４及び空気経路４３０をより明瞭に見ることができることを許容する視点からの図１１の電子機器４００の斜視図を示している。この実施の形態では、空気経路４３０の一部の上に波形にされている表面を形成するよう、空気経路４３０は、一連の溝４３６及び隆起部４３８を含むことができる。波形にされている表面は、波形にされている前部縁４３４と真っ直ぐである第２の縁４３２との間で滑らかに整形されていることが出来る。送風機開口部を含む空気経路４３０の部分が平坦になるように、第２の縁４３２は送風機開口部４４２に近接していてよい。
【００３５】
空気経路４３０は、底部パネル４２４の傾斜部４５０の上を延びていてよい。傾斜部４５０上を延びている空気経路４３０の部分は、波形にされていてよい。別の実施の形態では、傾斜部４５０上を延びている空気経路４３０の部分は平坦であっても、或いは空気経路の残りの部分からは異なった波形にされていてよい。別の実施の形態では、空気経路は、傾斜部４５０と底部パネル４２４の残りの部分との間に形成されている縁に向かってのみ延びていることが出来る。
【００３６】
図１４は、キーボードを含んだ本体４２０の頂面を取り外し、内部構成要素の配置を見ることを許容するよう、キーボードを含んでいる本体４２０の頂面が取り外されている状態にある、図１１の電子機器４００の斜視図を示している。図の明瞭性を向上させるために、数本の隠れ線を含んでいる幾つかの詳細が省略されている。
【００３７】
印刷回路カード４９０は、本発明の冷却システムによって冷却される１つまたは複数の電子コンポーネント４７０を支持することができる。冷却される電子コンポーネントは、電子コンポーネントが印刷回路カードと本体４２０の低部パネル４２４との間にあるように、印刷回路カード４９０の下表面上に設けられることが出来る。
【００３８】
液体冷媒を循環させるポンプ４６２の１つの表面であってよい受熱部４６２を介して液体冷却システムが電子コンポーネント４７０に結合されている。液体冷媒は、配管４６４及び熱放散板４８０を通って循環されることができる。熱放散板４８０は、放熱部の一部としての底部パネル４２４の傾斜部４５０に結合されていてよい。別の実施の形態では、熱放散板４８０は、放熱部を形成するよう、底部パネル残りの部分、または傾斜部及び底部パネルの残りの部分の両方に結合されることができる。
【００３９】
図１４は、空気の流れの例を示している。送風機４４０は、送風機４４０の上側及び下側の両方から空気を引き込むよう配置されている。送風機４４０は、印刷回路基板４９０中の開口部４９２へと延びていてよい。送風機４４０の上側に引き込まれた空気４４８は印刷回路基板４９０の一方または両方の表面の上に引き込まれ、液体冷却システムによって冷却されているコンポーネント４７０を含んでよい印刷回路基板上の構成要素の対流冷却を促進してよい。
【００４０】
周囲の空間から送風機４４０の下側へと引き込まれた空気４４６は空気経路４３０の外表面の上に引き込まれ、傾斜部４５０を含むことが出来る本体の底部パネル４２４の対流冷却を促進させることが出来る。これは、次に、放熱部内における液体冷媒からの熱の移動が促進させることが出来る。この空気は、本体４２０の側壁中の空気孔４４４を通って周囲の空間へと排出されることが出来る。第２の空気経路に空気の流れと冷却を提供するよう、第２の送風機が類似の構造で設けられることが出来ることが理解されるだろう。別の実施の形態では、本体４２０の側壁中の入口を介して周囲の空間から空気が引き込まれ、そして、空気経路４３０及び本体の何処かの空気孔とを介して周囲の空間へと空気が排出されることにより、空気の流れを逆転させることができる。
【００４１】
特定の実施の形態を説明および添付の図面に示したが、このような実施の形態は単に例示的なものであり、本発明の様々な実施の形態の幅広い態様に規制するものではなく、また、これらの実施の形態以外にも様々な変更が可能であるため、これらの実施の形態は、図示および説明した特定の構造および配置に限定されるものではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態を含む電子機器の斜視図である。
【図２】第２の視点からの、図１の電子機器の斜視図である。
【図３】図１の電子機器の正面図である。
【図４】液体冷却システムの概略的な平面図である。
【図５】第２の液体冷却システムの概略的な平面図である。
【図６】第３の液体冷却システムの概略的な平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を含む電子機器の斜視図である。
【図８】図７の電子機器を第２の視点から見た斜視図である。
【図９】図７の電子機器の正面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の電子機器の断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を含む電子機器の斜視図である。
【図１２】図１１の電子機器の断面図である。
【図１３】図７の電子機器を第２の視点から見た斜視図である。
【図１４】本体の頂部が取り除かれている状態にある、図１１の電子機器の本体部分の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００，３００，４００，４７０…電子機器、１２０，２２０，３２０，４２０…本体、１２４，２２４，３２４，４２４…底部パネル、１３０，２３０，３３０，４３０…空気経路、１３２，１３４…端部、１４０，３４０，４４０…送風機、１５０…表面、１６０，２６０，３６０…液体冷却システム、１６２，２６２，４６２…受熱部、１６４，３６４，４６４…配管、１６６，４６６…ポンプ、１７０…デュアルスピーカ、１７２…キーボード、１８０…放熱部、１８５…二次入力装置、３３２…第２縁、３３４…前部縁、３８０，４８０…熱放散板、４４４…ポート、４５０…傾斜部、４５２…角度、４９０…印刷回路カード
【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】
2005150683.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005150683.tif 000011
【図１０】
2005150683.tif 000012
【図１１】
2005150683.tif 000013
【図１２】
2005150683.tif 000014
【図１３】
2005150683.tif 000015
【図１４】
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