(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に少なくとも発熱部品を実装した実装基板と、冷却ファンと、前記発熱部品と前記冷却ファンとを接続する伝熱部材と、を備え、前記冷却ファンはフラットステータおよびこのフラットステータに面対向したフラットロータによって偏平型に構成されたモータと、前記モータのフラットロータに設けた羽根と、伝熱性を有するフレームよりなり、前記冷却ファンをその高さ方向が筐体の厚み方向となるように前記実装基板上の端部に配置し、前記伝熱部材は前記フレームと一体であることを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】
前記実装基板は複数のプリント配線素板を重ねて一体化した多層実装基板とし、モータのフラットステータは、多層実装基板における各プリント配線素板に形成された各界磁コイルを接続して構成されたことを特徴とする請求項１記載の電子機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルコンピュータやデジタルビデオカメラなど、機体が薄型の電子機器の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の薄型の電子機器においては、図３に示すように筐体１内に半導体やＣＰＵなどの発熱する回路部品２を実装した実装基板３を配置し、前記回路部品２で生じる熱はアルミ板等よりなる伝熱部材４を介して機体外に熱放出するようにしている。
【０００３】
ここで、伝熱による外部への熱放出量は次（数１）の関係が成立する。
【０００４】
【数１】
0004045628.tif 000002
【０００５】
但し  Ｑout：熱放出量
Ｔsi ：筐体表面を微小分割したときi番目の微小部分の温度
Ｓi  ：上記i番目の微小部面積
Ｔa  ：外気温
したがって、冷却する発熱部品の発熱量が増大するにつれて、筐体の温度は高くなり、また、その高温部分の面積も広くなる。
【０００６】
したがって、電子機器がモバイルコンピュータやデジタルビデオカメラの場合、手に持って使用することを前提とするため、筐体表面温度の上昇は不快感を使用者に与えるとともに、場合によっては低温やけどのような災害を招く原因にもなる。
【０００７】
このようなことから、電子機器内に冷却ファンを設けて、内部に発生した熱を外部に強制的に放出するものが開発されてきた。
【０００８】
図４は冷却ファンを備えた電子機器の一例を示し、このものは筐体１内に半導体などの発熱する回路部品２を実装した複数の実装基板３を配置した構成において、前記筐体１の内部の内底側の実装基板３の長さを短かくして筐体１側面との間にスペースを形成し、このスペースにフレームがヒートシンクとなっている偏平型の冷却ファン５を、その最小寸法が機器の厚み方向となるように配置し、回路部品２で生じる熱はアルミ板等よりなる伝熱部材４を介して前記冷却ファン５に伝熱し、冷却ファン５の運転により機体外に強制的に熱放出する構成となっている。
【０００９】
ところで、薄いノート型パソコンではこの構成を採用するものが多く、十分な信頼性を確保するとともに、冷却ファン５の高さは７．５ｍｍ程度に抑え、２０ｍｍを切る薄型の電子機器の設計が可能となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図４に示す構成の電子機器は次のような問題がある。
【００１１】
すなわち、モバイルパソコンのように厚みが極めて薄い電子機器の場合、さらに冷却ファンの高さを低くして、その厚み方向の占有スペースを小さくすることが要求されており、通常のたとえばアウターロータタイプのモータを用いたものでは、その要望に応じ難いものであった。
【００１２】
また、５ｍｍ×１０ｍｍの実装基板２枚で実装部を構成したとすると、部品実装範囲は両面実装で計算して、
５ｍｍ×１０ｍｍ×２（面）×２（枚）＝２００ｍｍである。
【００１３】
そして冷却ファン５の配置のために下側の実装基板３が切り欠かれることにより、非実装範囲になる影響は、冷却ファン５のサイズが４ｍｍ×４ｍｍであることにより、４ｍｍ×４ｍｍ×２＝３２ｍｍとなり、約１６％の部品実装範囲減となる。
【００１４】
これは、コンパクトで高性能、高機能な設計上、大きな制約となっていた。
本発明は前記従来の問題に留意し、冷却ファンを筐体の厚み方向の占有スペースを小さく、かつ、組み込みが容易な構成にするとともに、実装基板への部品実装範囲を大きく削減することなく、コンパクトで高性能、高機能な電子機器の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、モバイルパソコンやデジタルビデオカメラ等の電子機器の筐体の内部に、半導体等の発熱部品を含む電子部品を実装した実装基板と、冷却ファンと、前記発熱部品と前記冷却ファンとを接続する伝熱部材と、を備え、前記冷却ファンはフラットステータおよびこのフラットステータに面対向したフラットロータによって偏平型に構成されたモータと、前記モータのフラットロータに設けた羽根と、伝熱性を有するフレームよりなり、前記冷却ファンをその高さ方向が筐体の厚み方向となるように前記実装基板上の端部に配置し、前記伝熱部材は前記フレームと一体であることを特徴とする電子機器の冷却装置とする。
【００１６】
本発明によれば、冷却ファンの高さが極めて小さくできる構成であることから薄型の筐体内に容易に組み込みでき、また、実装基板の一部の面上にも配置でき、実装基板における部品実装範囲を大きく削減することがなく、コンパクトで高性能、高機能な冷却ファン付きの電子機器とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、筐体内に少なくとも発熱部品を実装した実装基板と、冷却ファンと、前記発熱部品と前記冷却ファンとを接続する伝熱部材と、を備え、前記冷却ファンはフラットステータおよびこのフラットステータに面対向したフラットロータによって偏平型に構成されたモータと、前記モータのフラットロータに設けた羽根と、伝熱性を有するフレームよりなり、前記冷却ファンをその高さ方向が筐体の厚み方向となるように前記実装基板上の端部に配置し、前記伝熱部材は前記フレームと一体であることを特徴とする電子機器の冷却装置であり、冷却ファンは高さを極めて小さくできることから薄型の筐体内に容易に組み込みでき、また、実装基板の一部の面上にも配置でき、実装基板における部品実装範囲を大きく削減することがなく、コンパクトで高性能、高機能な冷却ファン付きの電子機器を実現するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、実装基板は複数のプリント配線素板を重ねて一体化した多層実装基板とし、モータのフラットステータを、多層実装基板における各プリント配線素板に形成された各界磁コイルを接続して構成したものであり、冷却ファンにおけるモータが実装基板を利用して構成されているので、冷却ファンの高さが実装基板の厚み分だけ低くくでき、筐体内に冷却ファンを効果的に設けることができ、コンパクトで高性能、高機能な冷却ファン付きの電子機器を実現するという作用を有する。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の冷却ファン付きの電子機器の要部断面図である。
【００２０】
なお、前記従来例と同じ構成部には同一符号を付与している。
図１において、１は電子機器の薄型の筐体、３は前記筐体１内に多段に配置された実装基板の内、筐体１の厚み方向の最下部の実装基板である。この実装基板３には半導体等の発熱する回路部品２を実装してあり、また、実装基板３の端部近くには偏平な冷却ファン６を配置している。
【００２１】
この冷却ファン６は、界磁コイル７をモールドして構成されたフラットステータ８と、このフラットステータ８の中心部に軸受９により回転自在に保持された回転軸１０と、この回転軸１０に結合し、永久磁石１１をモールドして構成され、かつ、フラットステータ８に対面したフラットロータ１２よりなるモータ部と、前記フラットロータ１２に取り付けられてファン部を構成する羽根１３と、アルミなどの伝熱材よりなり、前記モータ部およびファン部の外側を囲み、かつ、上側の開口が空気吸い込み口となる枠状のフレーム１４をもち、これらによって偏平に構成されている。
【００２２】
上記構成において、実装基板３に実装した回路部品２が出す熱は、伝熱部材４を介して冷却ファン６のフレーム１４に伝熱される。そして冷却ファン６を運転することにより、フレーム１４の熱は羽根１３で生じる風との間で熱交換され、熱を吸収した温風は筐体１の外に放出される。この動作によって実装基板３の回路部品２は冷却されることとなり、電子機器の筐体１の温度が高くなるのを防止できる。
【００２３】
ここで冷却ファン６は薄型の電子機器に適用できるように、フラットステータ８とフラットロータ１２によって筐体１の厚み方向に高さが極めて小さい偏平型として構成してあり、筐体１内における占有スペースを小さくして組み込みが容易であり、また、実装基板３が多段に装置されてもその一つの実装基板３上に設けることもできる。
【００２４】
また、前記冷却ファン６を取り付けた実装基板３は、冷却ファン６を取り付けない側の面に回路部品２を実装できるので、その部品実装面積を大きく大きく削減するようなこともない。すなわち、図１に示すように従来の部品実装範囲（Ａ）に対し、本実施の形態１では片面の部品実装範囲（Ｂ）が増えることになり、実装部品が増えることで高性能、高機能な冷却ファン付きの電子機器とすることができる。
【００２５】
なお、この実施の形態１では、冷却ファン６を実装基板３上に配置した構成としているが、筐体１の内側に直接に配置した構成としてもよく、この場合、実装基板３の部品実装面積をさらに大きくすることができる。また、伝熱部材４は、フレーム１４の一部を延長した部材、あるいはフレームカバーであってもよい。
【００２６】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の電子機器の冷却装置における要部断面図である。
【００２７】
この実施の形態２の電子機器の冷却装置は、冷却ファンにおけるモータ部のフラットステータを実装基板３を利用して構成したことに特徴を有している。
【００２８】
すなわち、実装基板３は複数のプリント配線素板１５を重ねて一体化した多層実装基板１６としてあり、各プリント配線素板１５の所定位置には界磁コイル１７を印刷によって形成している。そしてこれらの各界磁コイル１７をスルーホール１８によって接続し、フラットステータ１９を構成している。図中の９は軸受、１０は回転軸、１１は永久磁石、１２はフラットロータ、１３は羽根、１４はフレームであり、これらは前述の実施の形態１と同様に組み合わされて冷却ファン２０を構成しているので、その説明は省略する。また、回路部品２から伝熱部材４を介してフレーム１４への伝熱構造も前述の実施の形態１と同様に構成されているので、その説明は省略する。
【００２９】
上記構成によれば、冷却ファン２０におけるモータ部のフラットステータ１９が多層実装基板１６を利用して構成されているので、冷却ファン２０がコンパクト化されるとともに、その高さが実装基板の厚み分だけ低くでき、薄型の筐体内における冷却ファンの占有スペースが極めて小さくなり、高性能、高機能な冷却ファン付きの薄型の電子機器とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、電子機器の筐体内に占有スペースを小さくするために偏平な冷却ファンを装備する構成において、冷却ファンのモータ部をフラットステータとフラットロータを対面させて構成しているので、冷却ファンの高さを小さくできることから、筐体内に冷却ファンを容易に組み込みできる。また、実装基板が多段に装置されてもその一つの実装基板上に冷却ファンを設けることもでき、その組み立てを容易にする。さらに実装基板は長さを縮めなくてよく、部品実装面積を大きく削減するようなこともなく、実装部品が増えることで高性能、高機能な冷却ファン付きのモバイルパソコンやデジタルビデオカメラ等の電子機器とすることができる。
【００３１】
また、冷却ファンにおけるモータ部のフラットステータを多層実装基板を利用して構成することにより、冷却ファンがコンパクト化されるとともに、その高さが実装基板の厚み分だけ低くでき、筐体内に冷却ファンの占有スペースが極めて小さくなり、高性能、高機能な冷却ファン付きの電子機器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の冷却ファン付きの電子機器の要部断面図
【図２】本発明の実施の形態２の冷却ファン付きの電子機器の要部断面図
【図３】従来の一例の冷却フアン付きの電子機器の断面図
【図４】従来の他の例の冷却フアン付き電子機器の断面図
【符号の説明】
１  筐体
２  回路部品
３  実装基板
４  伝熱部材
６  冷却ファン
７  界磁コイル
８  フラットステータ
９  軸受
１０  回転軸
１１  永久磁石
１２  フラットロータ
１３  羽根
１４  フレーム
１５  プリント配線素板
１６  多層実装基板
１７  界磁コイル
１８  スルーホール
１９  フラットステータ
２０  冷却ファン
【図１】
0004045628.tif 000003
【図２】
0004045628.tif 000004
【図３】
0004045628.tif 000005
【図４】
0004045628.tif 000006