(57)【要約】【課題】本発明は、薄型化を保持した状態で、電子部品が発する熱を放熱体に導き効率よく冷却して冷却効率の向上を図れる電子機器を提供する。【解決手段】内部に発熱源となる電子部品３が収容される本体部１と、内面に表示パネル６を備え本体部の一側部に沿って回動自在に連結され本体部を開閉自在とする表示ユニット体２と、電子部品に密着して取付けられる吸熱体９と表示ユニット体内に収容される放熱体１０およびこれら吸熱体と放熱体に冷媒を循環する冷媒循環回路１１と、表示ユニット体が本体部を閉成した状態で放熱体の両面が表示ユニット体に密着もしくは所定の間隙を存し、表示ユニット体が本体部を開放した状態で放熱体と表示ユニット体との間に拡大された間隙である空気層Ｋａを形成するよう放熱体を支持する放熱体支持機構１８とを具備する。【選択図】        図１
2005277060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発熱源となる電子部品が収容される本体部と、
内面に結果を出力表示する表示パネルを備え、上記本体部の一側部に沿って回動自在に連結され本体部を開閉自在とする表示ユニット体と、
上記本体部内の電子部品に密着して取付けられる吸熱体と、上記表示ユニット体内に収容される放熱体および、これら吸熱体と放熱体に冷媒を循環させ吸熱体において吸収した電子部品の熱を放熱体で放熱させる冷媒循環回路と、
上記表示ユニット体が本体部を閉成した状態で上記放熱体の両面が表示ユニット体に密着もしくは所定の間隙を存し、表示ユニット体が本体部を開放した状態で放熱体と表示ユニット体との間に拡大された間隙である空気層を形成するよう放熱体を支持する放熱体支持機構と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
上記表示ユニット体は、
上記表示パネルが嵌め込まれるとともに、一側部に上記本体部に回動自在に支持されるヒンジ部を備えた表示パネル支持体と、
この表示パネル支持体の他側部に支軸を介して回動自在に支持され、上記放熱体を介して上記表示パネル支持体を覆う側板部を備えた蓋板部とから構成され、
上記放熱体支持機構は、
上記本体部の側面部に設けられ、上記支軸を中心としてヒンジ部を通過する曲率半径に沿うよう形成される案内溝部と、
上記表示ユニットを構成する蓋板部の側板部に設けられ、上記案内溝部に掛合する掛合ピンと、
上記放熱体と上記表示ユニット体を構成する表示パネル支持体もしくは蓋板部との間に介設され、本体部を閉成した状態で折り畳まれ、上記支軸を中心にして蓋板部を回動し案内溝部の掛合ピンをヒンジ部と一直線上の位置に変位させたうえで本体部に対して表示ユニット体を開放することにより、放熱体と表示パネル支持体および蓋板部との間に拡大した空気層を形成する間隙保持部材と
からなることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱量が大なる電子部品に対する冷却構造を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱源となる電子部品、たとえば主要演算処理装置が収容される本体部に対して、演算結果を出力する表示部が回動自在に連結される構造の電子機器、たとえばノート型のパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと呼ぶ）などが多用されている。上記パソコンの使用中は主要演算処理装置が極めて高温化するので、熱的な悪影響を阻止するために冷却機構を備えている。これまで、より冷却効率を向上させるべく種々の冷却機構が開発されていて、その一つが［特許文献１］に開示されている。
【０００３】
これは、主要演算処理装置に冷却機構を構成する吸熱体が重ね合わせて取付けられ、この吸熱体に冷媒流通用の配管が接続される。この配管を介して冷媒循環用ポンプと放熱体が連通する冷媒循環回路が構成される。上記ポンプは本体部に収容され、上記放熱体は表示部に取付けられる。  
パソコンの使用開始とともにポンプが駆動され、冷媒を冷媒循環回路に循環させる。上記主要演算処理装置から発生する熱は吸熱体に導かれる冷媒が吸収し、この冷媒は放熱体に導かれて放熱する。そして、冷媒は放熱体からポンプに吸込まれ、さらに上述したように吸熱体に導かれて冷媒循環回路を循環する。
【特許文献１】特開２００１−２４３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の［特許文献１］の技術では、放熱体にフィンを一体に設け、放熱体の表面積を増大させることで冷却性能の向上を図っている。そして、放熱体と表示部との間に空気層を設け、放熱体から表示部への熱伝達を妨げ、表示部に対する熱影響を低減して表示部の温度上昇を抑制している。  
しかしながら、上記フィンの形態によっては空気流動の抵抗となり、放熱体から導出される熱量を減少させ、放熱体の放熱効率が低下してしまう。フィンと表示面およびフィンと表示部筐体との距離が小さくなり、放熱体から表示面および表示部筐体への熱影響が大きくなる。これらの熱影響を低下させるべく距離を大きくとると、表示部の厚さが増してパソコン自体のサイズの大型化に繋がってしまう。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、薄型化を保持した状態で、電子部品が発する熱を放熱体に導き効率よく冷却して冷却効率の向上を図れる電子機器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を満足するため本発明の電子機器は、内部に発熱源となる電子部品が収容される本体部と、内面に結果を出力表示する表示パネルを備え本体部の一側部に沿って回動自在に連結され本体部を開閉自在とする表示ユニット体と、本体部内の電子部品に密着して取付けられる吸熱体と表示ユニット体内に収容される放熱体およびこれら吸熱体と放熱体に冷媒を循環させ吸熱体において吸収した電子部品の熱を放熱体で放熱させる冷媒循環回路と、表示ユニット体が本体部を閉成した状態で放熱体の両面が表示ユニット体に密着もしくは所定の間隙を存し、表示ユニット体が本体部を開放した状態で放熱体と表示ユニット体との間に拡大された間隙である空気層を形成するよう放熱体を支持する放熱体支持機構とを具備する。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように本発明によれば、発熱した電子部品の温度上昇があっても、効率よく冷却して冷却効率の向上を図り、電子部品等の動作安定性の向上化を得るという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の電子機器として、たとえばパソコンを適用し、実施の形態を図面にもとづいて説明する。  
図１はパソコンＰを一部切欠し、かつ全体の概略構成を示す斜視図である。  
上記パソコンＰは、その上面に図示しないキーボード部を備えた本体部１と、この本体部１の一側部にヒンジ部Ｈを介して回動自在に連結され、本体部１を開閉する表示ユニット体２とから構成される。上記本体部１内部には、各種の電子部品類を搭載した図示しない回路基板および各種の電気部品の他に、たとえば主要演算処理装置などの発熱源となる電子部品３が収容される。
【０００９】
上記表示ユニット体２は、本体部１に対して開放した状態で前面側になる表示パネル支持体（以下、第１の筐体と呼ぶ）４と、背面側になり第１の筐体４の両側部を覆う側板部５ａを一体に備えた蓋板部（以下、第２の筐体と呼ぶ）５とから構成される。  
上記第１の筐体４は、周辺に沿う枠部を残してほとんど全面が開口され、この開口部に表示パネル（液晶パネル）６が嵌め込まれる。上記第２の筐体５を構成する両側板部５ａは、図のように上端が狭い幅であり、下端がこれよりも広い幅の略三角板状をなす。  
なお、この表示ユニット体２は後述するような構成から、本体部１を開放した状態では第２の筐体５の側板部５ａ端縁と第１の筐体４の板面位置が互いに一致して表示ユニット体２が側面視で略三角状となるように見えるが、本体部１上に表示ユニット体２が重なって本体部１を閉成すると、第１の筐体４に対して第２の筐体５の姿勢が変化する。
【００１０】
このようなパソコンであって、さらに、上記主要演算処理装置などの発熱源となる電子部品３を冷却するための冷却機構７を具備している。  
以下、図１とともに図２にもとづいて冷却機構７について詳述する。図２は、パソコンＰの斜視図であり、特に、表示ユニット体２のみを分解して示している。  
上記冷却機構７は、上記本体部１内に配置される冷媒循環用のポンプ８と、上記電子部品３上に密着して取付けられる吸熱体９と、上記表示ユニット体２内に設けられる放熱体１０と、上記ポンプ８と吸熱体９および放熱体１０を配管ｐで連通する冷媒循環回路１１とから構成される。
【００１１】
上記ポンプ８は、上記吸熱体９の近傍位置にあって、互いに直状の配管ｐで連通される。ポンプ８および吸熱体９の他端側から突出する配管ｐは、それぞれが本体部１の底面に沿うように屈曲され、さらに上記放熱体１０の図における下端部に接続される。  
上記放熱体１０は、外形寸法が上記表示パネル６と略同一に設定されていて、表示パネル６全面と対向して配置される。放熱体１０は、たとえば銅材やアルミニウム材等の熱伝達率の良い素材から構成され、極めて薄い２枚の板体を貼り合せてなる。少なくとも一方の板体にはプレス加工などにより板面を突出し、他の板体との間に空間部である冷媒流路１３が設けられる。
【００１２】
上記冷媒流路１３は上下方向に亘って水平にジグザグ状をなす一流路から形成されていて、放熱体１０下端部から冷媒流路１３の両端部である導入部１３ａと導出部１３ｂが互いに離間して突設される。上記導入部１３ａには上記吸熱体９と連通する配管ｐが接続され、上記導出部１３ｂには上記ポンプ８と連通する配管ｐが接続される。  
このような冷媒流路１３には上下方向に所定間隔を存し、水平方向に複数のフィン１３ｃが一体に膨出形成される。上記フィン１３ｃは、本体部１に対して表示ユニット体２を閉成した状態で頂部が第２の筐体５に当接し、かつ放熱体１０の表示パネル６側の面は、表示パネル６裏面とは間隙を有するように構成される。
【００１３】
図１に示すように、上記表示ユニット体２を構成する第２の筐体５における一方の側板部５ａには幅方向に亘って所定間隔を存し、かつ互いに並行して複数のスリット１４が開口される。  
また、図２に示すように、上記第２の筐体５における他方の側板部５ａには取付け用開口部１５が設けられていて、ここでは２基の排気ファン１６が嵌め込まれる。これら排気ファン１６を駆動すれば、外部空気がスリット１４を介して表示ユニット体２に吸込まれ、内部を導通してから外部へ排出されるようになっている。
【００１４】
上記放熱体１０は放熱体支持機構１８によって支持される。この放熱体支持機構１８は、上記表示ユニット体２が本体部１を閉成した状態で、放熱体１０の両面が表示ユニット体２を構成する第１の筐体４および第２の筐体５の内面とそれぞれ密着し、もしくは所定の間隙を存するよう放熱体１０を支持する。  
そして、表示ユニット体２が本体部１を開放した状態で、後述するように放熱体１０と第１の筐体４および第２の筐体５の内面との間に拡大された間隙である空気層Ｋａ（図５、図６（Ｃ）に図示）が形成されるようになっている。
【００１５】
上記放熱体支持機構１８を機能させるために、上記第１の筐体４におけるヒンジ部Ｈとは反対側の側部（図２の上端部）に軸受け部２０が設けられ、第２の筐体５の両側端部には上記軸受け部２０に回動自在に掛合する支軸２１が設けられる。すなわち、第２の筐体５は第１の筐体４に対して支軸２１を支点とし、ヒンジ部Ｈ側を自由端として回動自在である。  
さらに上記放熱体支持機構１８を機能させるために、上記本体部１の両側面部に案内溝部２２が設けられ、この案内溝部２２に掛合する掛合ピン２３が第２の筐体５の側板部５ａ先端に設けられる。上記案内溝部２２は、上記支軸２１を中心としてヒンジ部Ｈまでの距離で得られる曲率半径Ｒに沿うよう形成されていて、ここでは案内溝部２２の上端がヒンジ部Ｈと対向する。（具体的には、図３および図４に図示）
そして案内溝部２２は、ヒンジ部Ｈ対向位置から本体部１底面近傍位置まで先に説明した曲率半径Ｒで湾曲形成される。このような案内溝部２２に第２の筐体５に設けられる掛合ピン２３が掛合するところから、第２の筐体５は支軸２１を支点として第１の筐体４に対し案内溝部２２の範囲内で回動可能である。  
図３および図４は、本体部１および第１の筐体４に対する第２の筐体５の互いに異なる姿勢を示すパソコンＰの模式的な側面図と斜視図である。  
図３は、第２の筐体５に設けられる掛合ピン２３が本体部案内溝２２の下端部に位置する状態を示している。掛合ピン２３が第２の筐体側板部５ａの三角状先端に設けられているので、側板部５ａは第１の筐体４両側部を完全に覆うとともに、本体部１の側面部１ａを斜め状に覆う。すなわち、第２の筐体側板部１５ａの形状からヒンジ部Ｈ側の覆う量が最も多く、反ヒンジ部Ｈ側（支軸２１側でもある）の覆う量が最も少なくなる。
【００１６】
図４は、第２の筐体５に設けられる掛合ピン２３が本体部案内溝２２の上端部に位置する状態を示している。このとき、第２の筐体５の一側部は第１の筐体４に対して支軸２１を中心として持ち上がり、第２の筐体側板部５ａ端縁は第１の筐体４と本体部１との合わせ面に沿い、第１の筐体４両側部のみを覆って本体部１の両側面部１ａを完全に露出する。そして、第２の筐体５一側部が持ち上がったことにより、本体部１と第１の筐体４を回動自在に連結するヒンジ部Ｈが露出する。
【００１７】
図５は本体部１に対して表示ユニット体２を開放した状態の、パソコンＰの斜視図と模式的な側面図である。  
図３で説明したように本体部１を閉成した状態にある表示ユニット体２を、図５に示すように開放状態とする前に、図４で説明したように第２の筐体５の一側部を支軸２１を中心として矢印方向に回動し、第１の筐体４に対して第２の筐体５一側部を持ち上げた状態にしなければならない。
【００１８】
すなわち、図３の表示ユニット体３が本体部１を閉成した状態では、案内溝部２２にある掛合ピン２３の位置がヒンジ部Ｈとずれている。したがって、表示ユニット体２の一側部（支軸２１側）を回動付勢しようとしても、回動側にあるヒンジ部Ｈと掛合ピン２３の２つが支点となって突っ張りあい、結局、表示ユニット体２の回動が規制される。  
図４の状態では、第２の筐体５の一側部を持ち上げて掛合ピン２３を案内溝部２２に沿って移動させ、かつ掛合ピン２３を上記ヒンジ部Ｈと対向する位置に変位させている。ヒンジ部Ｈと掛合ピン２３とが同一の直線上に位置することとなり、同一の回転軸を構成する。したがって、表示ユニット体２が回動可能になり、実際に図５に示すように表示ユニット体２を矢印方向に回動して本体部１を開放できる。
【００１９】
上記放熱体支持機構１８は、上記案内溝部２２と掛合ピン２３および後述する間隙保持部材２５から構成される。  
図６（Ａ）（Ｂ）は上記間隙保持部材２５を説明するための表示ユニット体２の模式的な一部断面図であり、図６（Ｃ）は表示ユニット２のみ断面にしたパソコンＰの模式的な側面図である。
【００２０】
上記間隙保持部材２５は、ゴム材もしくはばね性のある薄い金属片から構成されていて、一端部が第２の筐体５に取着され、他端部が放熱体１０に取着される。表示ユニット体２が本体部１を閉成した状態では、図６（Ａ）に示すように間隙保持部材２５の中間部は折り畳まれている。したがって、第１の筐体４と放熱体１０との間隙がほとんどないとともに、第２の筐体５と放熱体１０との間隙もほとんどない。  
第２の筐体５の一側部を持ち上げて掛合ピン２３をヒンジ部Ｈと同一直線上に変位した状態で、図６（Ｂ）に示すように間隙保持部材２５の中間部が伸張して、第２の筐体５の変位に放熱体１０を追従させる。したがって、第１の筐体４に対して第２の筐体５が傾くことは勿論、放熱板１０も第１の筐体４に対してある程度傾くことになる。
【００２１】
掛合ピン２３をヒンジ部Ｈと同一直線上に変位することにより表示ユニット体２を開放できるが、このとき間隙保持部材２５を備えたことにより、図６（Ｃ）に示すように放熱体１０に対する第１の筐体４と第２の筐体５との関係は、図６（Ｂ）で説明した状態をそのまま保持する。そして、この状態で第２の筐体部５の下端部は第１の筐体４と本体部１に対して開口部Ｋが形成される。  
このようにして構成されるパソコンであって、本体部１に対して表示ユニット体２を閉成する不使用時には、図６（Ａ）で説明したように表示ユニット体２において放熱体１０と第１の筐体４および第２の筐体５との間隙がほとんどない。このときは、当然ながら主要演算処理装置などの電子部品３の発熱が全くないので、第１、第２の筐体４，５と放熱体１０との間隙がなくても何らの支障もない。
【００２２】
上記本体部３に対して表示ユニット体２を開放し使用を開始すると、たとえば主要演算処理装置などの電子部品３が短時間で発熱する。同時にポンプ８が駆動され、冷媒を冷媒循環回路１１に沿って循環する。ポンプ８から吐出される冷媒は発熱量の大なる電子部品３に重ね合わせて取付けられる吸熱体９に導かれ、電子部品３からの発熱を効率よく吸収する。  
電子部品３の熱を吸収した冷媒は吸熱体９から放熱体１０に圧送される。冷媒は放熱体１０に形成される冷媒流路１３に沿って導かれる間に自然的に放熱し温度低下する一方で、放熱体１０自体が冷媒の放熱の影響で温度上昇する。同時に排気ファン１６が駆動され、表示ユニット体２の内部に外部空気が吸込まれる。
【００２３】
以下、表示ユニット体２内における外部空気の流れを詳述する。  
図７は、排気ファン１６の駆動にともなう表示ユニット体２内部の風の流れを示す図である。  
図１および図５で説明したように、第２の筐体５が支軸２１を支点として第１の筐体４に対して回動変位することにより、表示ユニット体２は側面視で略三角状に形成され、全体的に三角筒状となる。一方、排気ファン１６が駆動され、第２の筐体５の側板部５ａに設けられるスリット１４から外部空気が吸込まれる。一部の空気は放熱体１０の両面に沿って導かれ、放熱体１０と熱交換して冷却する。
【００２４】
放熱体１０に形成される冷媒流路１３に上下方向に所定間隔を存して並行に、水平方向に亘ってフィン１３ｃを設け、表示ユニット体２の水平方向一側部にはスリット１４を設け、他側部に排気ファン１６を取付けたので、熱交換する空気は表示ユニット体２内を円滑に案内され、冷媒流路１３と接触して互いに熱交換する。放熱体１０とともに冷媒は温度低下し、導出口１３ｂから導出されたあとポンプ８に導かれて再び上述の径路を循環する。排気ファン１６から排出される外部空気は温度上昇しているが、表示パネル６に熱的悪影響を与える虞れが無い。
【００２５】
そして、パソコンＰの使用のため表示ユニット体２を立てた状態にすると、表示ユニット体２内に収容する間隙保持部材２５により放熱体１０と第１の筐体４および第２の筐体５との間隙を拡大した状態で支持することになり、拡大した空気層Ｋａが形成される。しかも、第１の筐体４と第２の筐体５との下端部で開口部Ｋが形成されるので、放熱体１０と比較して低温の外部空気が表示ユニット体２内に入り易く、上記空気層Ｋａは低温の外部空気で満たされる。そのため、放熱体１０の放熱効率が著しく向上し、電子部品３等の動作安定性の向上化を得る。
【００２６】
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、他の装置など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。  
つぎに、本発明の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。  
記  
（付記項１）  発熱源となる主要演算処理装置が搭載される本体部と、演算結果の出力可能な表示パネルを備えた表示部を有する電子機器において、前記演算処理装置の熱を奪う吸熱体と、流動によって前記演算処理装置の熱を輸送する流体冷媒と、前記冷媒の流動させるポンプと、前記冷媒が通過する流路を形成可能な袋状の構造でかつ平面状の前記表示部に内包された放熱体と、前記吸熱体と前記放熱体および前記ポンプの間を接続し前記冷媒の流動が可能な管と、前記表示部の筐体内部に空気が流動する空気層と、前記空気層と外気の間で空気の流出入が可能な前記表示部の筐体に設置された開口部とで構成された冷却装置を備え、前記電子機器の表示部が開いた場合に前記表示部の筐体が前記表示部内の空気層を拡張するように稼動可能な複数の部材で構成されていることを特徴とする電子機器。  
（付記項２）  前記表示部筐体が拡張した状態において、前記放熱体が表示部筐体および表示パネルに接触しない位置に稼動できることを特徴とする付記項１記載の電子機器。  
（付記項３）前記表示部内の空気層を強制的に流動させるファンを有することを特徴とする付記項１記載の電子機器。  
（付記項４）前記ファンによって発生させた空気流動方向と平行となるように前記放熱体の表面に放熱フィンを有することを特徴とする付記項３記載の電子機器。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る、電子機器であるパソコンの一部切欠した斜視図。
【図２】同実施の形態に係る、パソコンの一部を分解した斜視図。
【図３】同実施の形態に係る、本体部に対して表示ユニット体を閉成した状態を示すパソコンの側面図と斜視図。
【図４】同実施の形態に係る、表示ユニット体を構成する第１の筐体に対して第２の筐体を支軸を中心に持ち上げた状態を示すパソコンの側面図と斜視図。
【図５】同実施の形態に係る、本体部に対して表示ユニット体を開放した状態を示す、パソコンの斜視図と側面図。
【図６】同実施の形態に係る、放熱体支持機構説明するための表示ユニット体の一部断面図と、表示ユニット体のみを断面にしたパソコンの側面図。
【図７】同実施の形態に係る、表示ユニット体内部の熱交換空気の流れを説明する図。
【符号の説明】
【００２８】
３…電子部品、１…本体部、６…表示パネル、２…表示ユニット体、９…吸熱体、１０…放熱体、１１…冷媒循環回路、Ｋａ…空気層、１８…放熱体支持機構、Ｈ…ヒンジ部、４…第１の筐体（表示パネル支持体）、５…第２の筐体（蓋板部）、２１…支軸、Ｒ…曲率半径、２２…案内溝部、５ａ…（蓋板部の）側板部、２３…掛合ピン、１８…間隙保持部材。
【図１】
2005277060.tif 000003
【図２】
2005277060.tif 000004
【図３】
2005277060.tif 000005
【図４】
2005277060.tif 000006
【図５】
2005277060.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005277060.tif 000009