(57)【要約】【課題】簡素かつ省スペースな構造により効率良く発熱体を冷却する。【解決手段】回路基板（メイン基板１５）と、上記回路基板に実装される発熱体（ＩＣ基板１６）と、上記発熱体に熱的に接続される受熱部材３３と、上記受熱部材の熱を放熱する放熱手段（熱交換器１８）と、一端が上記受熱部材に、他端が上記放熱手段に、それぞれ熱的に接続され、上記受熱部材の熱を上記放熱手段に熱移送する熱移送手段（ヒートパイプ３５）と、上記受熱部材の上記熱移送手段が接続される部分以外の部分を上記発熱体側に押圧することにより上記受熱部材を上記発熱体に押し付ける押圧手段（押圧スプリング３７）とを具備することを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
上記回路基板に実装される発熱体と、
上記発熱体に熱的に接続される受熱部材と、
上記受熱部材の熱を放熱する放熱手段と、
一端が上記受熱部材に、他端が上記放熱手段に、それぞれ熱的に接続され、上記受熱部材の熱を上記放熱手段に熱移送する熱移送手段と、
上記受熱部材の上記熱移送手段が接続される部分以外の部分を上記発熱体側に押圧することにより上記受熱部材を上記発熱体に押し付ける押圧手段と、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
上記熱移送手段は上記回路基板の平面視で上記受熱部材に重なる少なくとも１本のヒートパイプであり、上記回路基板の平面視で上記受熱部材の上記ヒートパイプが重ならない部位に上記押圧手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
上記ヒートパイプを上記受熱部材に複数配置し、これら複数のヒートパイプの間に上記押圧手段を配置したことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
上記ヒートパイプを上記受熱部材に１つ配置し、その両側に上記押圧手段を配置したことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
上記受熱部材の表裏一側に段差部を設け、この段差部に上記ヒートパイプを配設することにより、上記受熱部材の面方向視で上記受熱部材と上記ヒートパイプと上記押圧スプリングとをオーバーラップさせたことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項６】
上記押圧手段を、その長手方向が上記ヒートパイプの長手方向に平行し、上記受熱部材を上記発熱体側に押し付ける板バネ状の押圧スプリングとしたことを特徴とする請求項２、３、４、５のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装されたＩＣ基板等の発熱体を冷却する受熱部材および放熱手段を備えたパーソナルコンピューター等の電子機器に係り、詳しくは簡素かつ省スペースな構造により上記発熱体を冷却可能にした電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１および特許文献２に開示されているように、回路基板に実装されたＩＣ基板等の発熱体を冷却する一般的な冷却構造例として、発熱体の上にアルミニウム等の良導熱材からなる受熱部材を載置し、この受熱部材と熱交換器との間をヒートパイプで接続するとともに、バネ状の押圧部材により上記受熱部材を発熱体の上に押し付けて受熱部材を発熱体に熱的に接続して発熱体の熱を熱交換器側に伝達するものが知られている。
【０００３】
特許文献１の冷却構造では、発熱体の上に載置された受熱部材の中央部にヒートパイプが配設され、発熱体と受熱部とヒートパイプとを覆うように４脚形状に形成された板バネ状の押圧部材の中央部により受熱部材をヒートパイプもろとも発熱体側に押圧し、これにより受熱部材が発熱体に押し付けられる。
【０００４】
また、特許文献２の冷却構造では、発熱体の上に載置された受熱部材の４隅がコイルバネ状の押圧部材により発熱体側に押圧され、これにより受熱部材が発熱体に押し付けられる。
【特許文献１】特開２００３−１０１２６９号公報
【特許文献１】特開２００３−２５８４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の冷却構造では、発熱体と受熱部材とヒートパイプと押圧部材とが全て高さ方向に重なるため、多大な高さスペースが必要になり、例えば昨今の薄型ノートパソコン等への適用を困難にしていた。
【０００６】
しかも、比較的柔らかい材質で形成されているヒートパイプが押圧部材に直接押圧されて変形することを防ぐために、ヒートパイプと押圧部材との間に保護プレートを介装する必要があり、構造の複雑化を余儀無くされていた。
【０００７】
また、特許文献２の冷却構造では、部品点数が多くなってやはり構造の複雑化を招くと同時に、４つの押圧部材の押圧力が均等でない場合には発熱体に対し受熱部材が傾斜する場合があり、こうなると発熱体と受熱部材との間が密着できず、冷却効率が大幅に低下する懸念があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡素かつ省スペースな構造により効率良く発熱体を冷却することのできる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、回路基板と、上記回路基板に実装される発熱体と、上記発熱体に熱的に接続される受熱部材と、上記受熱部材の熱を放熱する放熱手段と、一端が上記受熱部材に、他端が上記放熱手段に、それぞれ熱的に接続され、上記受熱部材の熱を上記放熱手段に熱移送する熱移送手段と、上記受熱部材の上記熱移送手段が接続される部分以外の部分を上記発熱体側に押圧することにより上記受熱部材を上記発熱体に押し付ける押圧手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電子機器によれば、簡素かつ省スペースな構造によって冷却効率良く発熱体を冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態が適用された電子機器の一例を示すノート型パーソナルコンピューターの斜視図である。このパーソナルコンピューター１は、本体２に表示部３がヒンジ部４を介して開閉可能に接続されている。本体２の上面にはキーボード５やタッチパッド６等が設けられている。表示部３内部には液晶表示パネル（ＬＣＤ）７が設けられている。
【００１３】
本体２は、樹脂製の本体筐体９を有しており、表示部３は樹脂製の表示部筐体１０を有している。表示部筐体１０は内蔵されている液晶表示パネル７を露出するための露出開口部１１を有する。
【００１４】
本体筐体９の内部にはメイン基板１５（回路基板）が内蔵され、図２〜図５にも示すように、このメイン基板１５上の例えば向かって左寄りにＩＣ基板１６（発熱体）が実装されている。また、ＩＣ基板１６の後方に熱交換器１８（放熱手段）が設置され、熱交換器１８の内側に隣接してファンユニット１９が設置されている。
【００１５】
ファンユニット１９はファンケース２１の内部に電動モーター２２で回転駆動されるファン２３を備え、ファンケース２１の上下面に吸気口２４が開口する。一方、熱交換器１８はファンケース２１左側面の噴出し開口部２５に連続するフィンカバー２７を備え、その内部に所定の間隔で多数の放熱フィン２８が互いに平行配置されている。各放熱フィン２８の面方向はファンユニット１９の噴出し方向（矢印Ａ）に沿い、フィンカバーの出口開口部２９が本体筐体９の左側面に設けられた排熱口３０（図１参照）の内側に臨む。
【００１６】
［第１実施形態］
発熱部であるＩＣ基板１６はほぼ正方形でメイン基板１５の上面に搭載されて電気的に接続され、その上面に一回り小さな正方形の導熱部３２が設けられている。この導熱部３２の上面には、アルミニウム等の良導熱材により短形板状に形成された受熱部材３３が載置される。受熱部材３３の外周寸法はＩＣ基板１６よりも一回り大きく、受熱部材３３の下面と導熱部３２の上面とが互い面接触する。
【００１７】
平面視（図３参照）で受熱部材３３に重なるように、受熱部材３３上面の左右両端部付近に例えば２本のヒートパイプ３５（熱移送手段）の一端が載置され、ろう付、ハンダ付、接着、嵌め込み等の接合手段により接合されて熱的に接続される。ヒートパイプ３５の他端は熱交換器１８側に延び、熱交換器１８のフィンカバー２７と放熱フィン２８を貫通して各放熱フィン２８に対し熱的に接続される。なお、ヒートパイプ３５は両端が閉塞されたアルミニウム管、真鍮管等の金属管の内部に水やフロン等の冷媒液が空気とともに封入された公知の構造である。
【００１８】
一方、平面視で受熱部材３３の、ヒートパイプ３５が重ならない部位、例えば２本のヒートパイプ３５の間に押圧スプリング３７（押圧手段）が設けられている。この押圧スプリング３７は受熱部材３３を上方から跨ぐ形で設置され、押圧スプリング３７の付勢力により受熱部材３３がＩＣ基板１６側に押し付けられ、ＩＣ基板１６の導熱部３２と受熱部材３３との間の面接触圧力が増大して両部材３２，３３が熱的にも良好に接続される。
【００１９】
押圧スプリング３７は例えば一定幅を持つ板バネ状に形成されており、その長手方向がヒートパイプ３５の長手方向に平行している。図２と図４に示すように、押圧スプリング３７は中央部が高い略台形状になるように折曲成形され、その前後両端に締結片３９が形成され、中間部が押圧部４０とされ、この押圧部４０には下方に突出する押圧突起４１が形成されている。
【００２０】
押圧スプリング３７の締結片３９はビス４２等でメイン基板１５上に締結固定され、押圧突起４１が受熱部材３３の上面中央部に当接し、押圧スプリング３７の付勢力により受熱部材３３がＩＣ基板１６の導熱部３２に押し付けられる。
【００２１】
以上のように構成されたパーソナルコンピューター１において、ＩＣ基板１６の作動時に発生する熱は、導熱部３２を経て受熱部材３３に受熱され、さらに２本のヒートパイプ３５により熱交換器１８に熱移送される。ファンユニット１９の電動モーター２２が起動しファン２３が回転すると、ファンケース２１の吸気口２４から本体筐体９内部の空気が吸入され、吸入された空気はファンケース２１の噴出し開口部２５から熱交換器１８のフィンカバー２７内に流入し、多数の放熱フィン２８の間を通り抜けて出口開口部２９と本体筐体９の排熱口３０を経て外部に排出される。その際に各放熱フィン２８に熱移送されたＩＣ基板１６の熱が奪われて排熱口３０から排熱され、ＩＣ基板１６の熱が熱交換器１８から放熱される。
【００２２】
本実施形態では、２本のヒートパイプ３５を受熱部材３３の上面両辺部付近に接続（固着）し、このヒートパイプ３５が接続される部分以外の受熱部材３３の上面、例えば２本のヒートパイプ３５の間となる受熱部材３３の上面中央部に、一定幅を持つ板バネ状に形成した押圧スプリング３７をヒートパイプ３５と平行に配設し、この押圧スプリング３７中央部に設けた押圧突起４１により受熱部材３３をＩＣ基板１６側に押圧して受熱させるようにした。このため、ヒートパイプ３５と押圧スプリング３７とが高さ方向に積層されることがなく、側面視（図４参照）で両部材３５，３７がオーバーラップしており、これにより受熱部材３３の上方に多大な高さスペースを必要とせず、筐体本体９の厚みが薄い場合でも受熱部材３３、ヒートパイプ３５、押圧スプリング３７の設置が容易である。
【００２３】
また、比較的柔らかい材質で形成されているヒートパイプ３５が押圧スプリング３７により直接押圧されることがないため、従来必要であったヒートパイプ３５の変形を防止するための保護プレート等の設置が不要になり、構造を簡素化することができる。
【００２４】
受熱部材３３は、その中央部のみが押圧スプリング３７（押圧突起４１）により押圧されるため、ＩＣ基板１６の導熱部３２に対し相対傾斜することなく面接触でき、ＩＣ基板１６の熱を効率良く受熱可能で冷却効率が高い。以上により、簡素かつ省スペースな構造により効率良くＩＣ基板１６等の発熱体を冷却することができる。
【００２５】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態を示している。この図において、メイン基板１５、ＩＣ基板１６、導熱部３２、ヒートパイプ３５、押圧スプリング３７の構成は図５に示す第１実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
受熱部材４５は折曲された縦断面形状を有し、その上面両辺部にＩＣ基板１６側（ここでは下方）に湾入する段差部４６が形成されている。そして、この段差部４６の上面にヒートパイプ３５が載置、接合されて熱的に接続される。
【００２７】
押圧スプリング３７は、第１実施形態と同様に受熱部材４５を跨ぐ形で設置されて平面視（図６のＢ矢視）で２本のヒートパイプ３５間に平行に配置され、押圧スプリング３７の押圧突起４１が受熱部材４５の上面中央部を押圧して受熱部材４５をＩＣ基板１６（導熱部３２）に押し付ける。各部の作用は第１実施形態と同様である。
【００２８】
この構成では、受熱部材３３に形成した段差部４６にヒートパイプ３５を載置したため、受熱部材４５の面方向視（図６のＣ矢視）で受熱部材４５とヒートパイプ３５と押圧スプリング３７とがオーバーラップしている。これにより、メイン基板１５からヒートパイプ３５上面までの高さをより低くして筐体本体９の薄型化に多大に貢献できる。
【００２９】
また、ヒートパイプ３５がその下面と内側面の２面で受熱部材４５に接するため、受熱部材４５の熱を効率良くヒートパイプ３５に移送することができる。なお、段差部４６を受熱部材４５の下面側に形成してヒートパイプ３５を下から受熱部材４５に固着したり、段差部４６を溝状に形成してヒートパイプ３５を下面と両側面の３面で受熱部材４５に接触させる等してもよい。
【００３０】
［第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態を示している。この図において、メイン基板１５、ＩＣ基板１６、導熱部３２、受熱部材３３の構成は図５に示す第１実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
ここでは、受熱部材３３の上面中央部に１本のヒートパイプ４９が配設され、その両側に２つの押圧スプリング５０が設けられている。ヒートパイプ４９と押圧スプリング５０の形状および作用は第１実施形態および第２実施形態と同様である。
【００３２】
このように２つの押圧スプリング５０を設ければ、より強い押圧力で受熱部材３３をＩＣ基板１６（導熱部３２）に押し付けて冷却効率を高めることができる。また、ＩＣ基板１６に対する受熱部材３３のずれを防止して耐振性を高めることができる。なお、ヒートパイプ４９を２本以上配設したり、複数の（あるいは単一の）ヒートパイプ４９と複数の（あるいは単一の）押圧スプリング５０とを交互に配置してもよい。要するに、ヒートパイプ４９と押圧スプリング５０とが厚み方向（高さ方向）に積層されなければよい。
【００３３】
ところで、本発明はノート型パーソナルコンピューターのみならず、デスクトップ型パーソナルコンピューターやワードプロセッサー、音響機器、映像機器、通信通話機器等、他のあらゆる電子機器にも幅広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電子機器の一例を示すノート型パーソナルコンピューターの斜視図。
【図２】本発明の要部を示す斜視図。
【図３】本発明の要部を示す平面図。
【図４】図３のＩＶ矢視による側面図。
【図５】図３のＶ矢視により本発明の第１実施形態を示す正面図。
【図６】本発明の第２実施形態を示す正面図。
【図７】本発明の第３実施形態を示す平面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  パーソナルコンピューター（電子機器）
１５  メイン基板（回路基板）
１６  ＩＣ基板（発熱体）
３３  受熱部材
１８  熱交換器（放熱手段）
３５  ヒートパイプ（熱移送手段）
３７  押圧スプリング（押圧手段）
４６  段差部
【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】
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