(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面吸気型送風ファンのファン軸方向に該送風ファンを挟んで設けられた一対の吸気口と、前記ファン軸からの放射方向に対向して形成された送風口とを有した冷却ファンユニットと、
電子部品に熱的に接続される受熱部と、突起部と、を有し、前記冷却ファンユニットの送風口に対向して設けられると共に、前記突起部により前記電子部品が収容された機器筐体の内壁との間に間隙を有して設けられる放熱部材と、
を具備したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷却ファンユニットは、平板状の複数の羽根を放射状に配設されてなることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
電子部品の搭載された印刷配線基板が収容配置される機器筐体と、
前記機器筐体内に収容配置されるものであって、両面吸気型送風ファンのファン軸方向に該送風ファンを挟んで設けられた一対の吸気口と、前記ファン軸からの放射方向に対向して形成された送風口とを有した冷却ファンユニットと、
前記印刷配線基板に搭載された電子部品に熱的に接続された受熱部と、突起部と、を有し、前記冷却ファンユニットの送風口に対向して設けられると共に、前記突起部により前記機器筐体の内壁との間に間隙を有して該機器筐体に収容された放熱部材と、
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
前記冷却ファンユニットは、平板状の複数の羽根を放射状に配設されてなることを特徴とする請求項３記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば携帯型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の電子機器に係り、特にその冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、この種の電子機器の分野においては、文字、音声、画像等の多様な情報を処理する電子部品、例えばＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の処理速度の高速化や、多機能化の促進が進められている。このような電子機器は、そのＭＰＵが高集積化や高性能化に伴って消費電力が増大され、その消費電力の増大により、その発熱量が増加され、これに伴って、その電源系を含む機器全体の動作中の発熱量が増加される。
【０００３】
一方、電子機器にあっては、携帯に適するように小形・薄形化が要請され、電子部品を搭載した印刷配線基板を機器筐体に搭載した所望の空隙を確保するの困難となっている。
【０００４】
そこで、上記電子機器にあっては、機器筐体内収容された印刷配線基板のＭＰＵ等の電子部品を熱制御する冷却装置が組付けられ、電子部品を熱制御する冷却構成が採用されている。
【０００５】
このような従来の冷却装置は、ヒートシンクと称する放熱部材の一端に電子部品を熱的に結合して、この放熱部材の他端には、送風ファンが取付けられる。
【０００６】
上記構成により、電子部品が駆動されて発熱すると、その熱量が放熱部材の他端に熱移送され、この放熱部材の他端に熱移送された熱量が送風ファンで冷却されて、電子部品を所望の温度に熱制御する。
【０００７】
ところが、上記冷却装置では、電子部品の高速化や多機能化の促進に伴って、印刷配線基板に搭載される電源系を含む他の電子部品の発熱量を効果的に放熱するのが困難なために、機器の温度が上昇して、結果的に他の部品の性能を損なう虞れを有する。
【０００８】
そこで、上記冷却装置の冷却能力を向上させて、機器筐体（図示せず）内の高効率な熱制御を行う方法が考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記冷却装置では、その冷却能力の向上を図るには、送風ファンの能力を向上させなければならないために、機器筐体（図示せず）の大形・厚形化を招き、携帯に好適するまでの小形・薄形化を満足することが困難となるという問題を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の冷却装置では、電子部品の発熱量の増加に対応すると、大形となるという問題を有する。
【００１１】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、小形化を確保したうえで、高効率な熱制御を実現し得るようにした冷却装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、この発明は、携帯に好適するまでの小形・薄形化を確保したうえで、高効率な熱制御を実現して、処理能力の向上を図り得るようにした電子機器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、両面吸気型送風ファンのファン軸方向に該送風ファンを挟んで設けられた一対の吸気口と、前記ファン軸からの放射方向に対向して形成された送風口とを有した冷却ファンユニットと、電子部品に熱的に接続される受熱部と、突起部と、を有し、前記冷却ファンユニットの送風口に対向して設けられると共に、前記突起部により前記電子部品が収容された機器筐体の内壁との間に間隙を有して設けられる放熱部材とを備えて冷却装置を構成した。
【００１４】
上記構成によれば、冷却ファンユニットは、送風ファンが駆動されると、その一対の吸気口の双方から空気を吸気して、その吸気した空気を送風口から放熱部材の受熱部に向けて送風して、放熱部材の受熱部を直接的に冷却して電子部品を冷却する。
【００１５】
これにより、十分量の空気を放熱部材の受熱部に供給することができて、冷却能力の向上を図ることが可能となり、電子部品の高効率な冷却が実現されて、小形化を確保したうえで、電子部品の処理能力の促進を図ることが可能となる。
【００１６】
また、この発明は、電子部品の搭載された印刷配線基板が収容配置される機器筐体と、前記機器筐体内に収容配置されるものであって、両面吸気型送風ファンのファン軸方向に該送風ファンを挟んで設けられた一対の吸気口と、前記ファン軸からの放射方向に対向して形成された送風口とを有した冷却ファンユニットと、前記印刷配線基板に搭載された電子部品に熱的に接続された受熱部と、突起部と、を有し、前記冷却ファンユニットの送風口に対向して設けられると共に、前記突起部により前記機器筐体の内壁との間に間隙を有して該機器筐体に収容された放熱部材とを備えて電子機器を構成した。
【００１７】
上記構成によれば、冷却ファンユニットは、送風ファンが駆動されると、その一対の吸気口の双方から空気を吸気して、吸気した空気を送風口から放熱部材の受熱部に向けて送風して、放熱部材の受熱部を直接的に冷却して電子部品を冷却すると共に、機器筐体内に空気を送風して機器筐体内を冷却する。
【００１８】
これにより、十分量の空気を放熱部材の受熱部及び機器筐体内に供給することができて、冷却能力の向上を図ることが可能となり、電子部品の高効率な冷却と共に、機器筐体内の冷却が実現されて、機器筐体の携帯に最適なまでの小形化を図ったうえで、電子部品の処理能力の促進を図ることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電子機器を示すもので、機器筐体１０は、例えばマグネシュウム合金等の金属材料製のケース１０１及びカバー１０２で略箱状に形成され、そのカバー１０２上には、キーボード１１がキー操作自在に組付けられる。そして、この機器筐体１０には、そのキーボード１１に対応して液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１３がヒンジ機構１４を介して矢印方向に開閉自在に組付けられる。
【００２１】
また、上記機器筐体１０には、図２に示すように印刷配線基板２０が収容配置され、この印刷配線基板２０には、上記キーボード１１及び液晶ディスプレイ１３が電気的に接続され、そのキーボード１１のキー操作に連動して印刷配線基板２０が駆動され、そのキー操作に応じた所望の情報が液晶ディスプレイ１３に表示される。
【００２２】
上記印刷配線基板２０の一方面には、複数の電子部品、例えばＭＰＵ等の電子部品２１が搭載される。そして、この印刷配線基板２０の電子部品２１は、冷却装置を構成するヒートシンクと称する放熱部材２２の受熱部２２１が図示しないクールシートと称する熱伝導部材を介して熱的に結合されて取付けられる。
【００２３】
放熱部材２２には、図３に示すように上記受熱部２２１の一端にファン取付部２２２が一体的に形成され、このファン取付部２２２と上記受熱部２２１の中間部には、例えば外部送風用の複数の通風窓２２３が所定の間隔に形成される。
【００２４】
また、放熱部材２２には、その受熱部２２１に熱移送路を構成するヒートパイプ２５の端部がかしめ等により取付けられる。ここで、ヒートパイプ２５は、受熱部２２１に伝達された熱を上記機器筐体１０の図示しない空隙まで移送して放熱し、受熱部２２１を冷却する。
【００２５】
上記放熱部材２２のファン取付部２２２には、開口が設けられ、この開口に対応して、冷却ファンユニットを構成するファンケーシング２３が螺子等を用いて取付けられる。ファンケーシング２３は、例えば有底筒状に形成され、平板状の複数の羽根が回転軸に放射状に配設されたいわゆるターボファン構造の両面吸気型の送風ファン２４が収容される。そして、このファンケーシング２３には、送風ファン２４の回転軸が回転自在に取付けられると共に、該回転軸の周囲部に吸気口２３１が上記ファン取付部２２２の開口に対向して設けられる。
【００２６】
また、ファンケーシング２３には、送風口２３２（図２参照）が送風ファン２４の回転軸に対して略直交する方向であって、上記放熱部材２２の受熱部２２１に対応して形成される。これにより、送風ファン２４が駆動されると、空気は、送風ファン２４の両面に対応するファンケーシング２３の開放側及び吸気口２３１から吸気され、ファンケーシング２３の送風口２３２から送風される。この送風された空気は、放熱部材２２の受熱部２２１に送風すると共に、その通風窓２３１を通して機器筐体１０内に送風される。
【００２７】
さらに、ファンケーシング２３には、図４に示すように空気案内部２３３が詳細を後述する機器筐体１０の空気吸気口１０３に対応して形成される。この空気案内部２３３は、機器筐体１０の空気吸気口１０３から取込んだ外気を送風ファン２４の一方面側のファンケーシング２３の吸気口２３１及び開放側に効率的に案内する。
【００２８】
また、上記放熱部材２２には、ファン取付部２２２に機器筐体１０のケース１０１に対向して位置決め用の複数の突起部２２４が所定の間隔に形成され（図３参照）、これら突起部２２４は、ケース１０１の内壁に載置されて放熱部材２２を所定の位置に位置決めする。この状態で、放熱部材は、ケース１０１上に螺子等を用いて取付けられる。これにより、放熱部材２２のファン取付部２２２に組付けられたファンケーシング２３は、その送風ファン２４が機器筐体２０のケース１０１に当接したりするのが効果的に防止され、機器筐体１０の薄形化の促進が図れる。
【００２９】
ここで、冷却ファンユニットは、送風ファン２４が回転駆動されると、ファンケーシング２３の吸気口２３１及びその開放側よりファン取付部２２２の開口を通して空気を吸気して、その排気口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に向けて送風する。これにより、放熱部材２２の受熱部２２１は、ファンケーシング２３の排気口２３２から送風される空気により冷却され、印刷配線基板２０の電子部品２１を効率的の冷却する。
【００３０】
同時に、このファンケーシング２３の排気口２３２から送風された空気は、放熱部材２２の通風窓２２３から機器筐体１０内に送風され、機器筐体１０内の他の発熱部の冷却に供される。これにより、機器筐体１０内は、その温度上昇が阻止される。
【００３１】
なお，上記説明では、底面に吸気口２３１を形成した有底筒状のファンケーシング２３を用いて、放熱部材２２のファン取付部２２２に開口を形成して、ファンケーシング２３の上下両端から空気を吸気するように構成したが、これに限ることなく、箱状のファンケーシングを用いて、このファンケーシングの回転軸の両端を挟んだ上下に吸気口を形成するように構成してもよい。
【００３２】
また、上記機器筐体１０には、図５に示すようにその一方の側壁に樹脂壁部３０が金属材料製のケース１０１及びカバー１０２と熱的に絶縁されて設けられる。そして、この樹脂壁部３０には、上記空気吸気口１０３、空気排出口１０４、電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６が並設される。空気吸気口１０３は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４の駆動により機器筐体１０外の空気を機器筐体１０内に吸気する。そして、空気排出口１０４は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４の駆動により、そのファンケーシング２３の排気口２３２から機器筐体１０内に排気された排気空気を機器筐体１０外に排気する。
【００３３】
また、上記電源スイッチ１０５は、上記印刷配線基板２０に電子部品２１に接続され、その切換操作により、選択的に電源のオンオフを実現する。そして、スイッチロック操作子１０６は、その切換操作により、電源スイッチ１０５を操作位置においてロック及びロック解除を実行する。
【００３４】
なお、図５中１０７は、ケンシントンロック孔と称する図示しない盗難防止機構が装着される取付孔で、この取付孔１０７は、上記盗難防止機構の非装着状態で、機器筐体１０内への空気出入口として供されて、冷却効率の向上に寄与する。
【００３５】
また、図５中１０８は、例えばＰＣＭＣＩＡ規格によるＰＣカード等の拡張カードスロットである。
【００３６】
さらに、上記機器筐体１０のケース１０１には、複数の空気排気孔１０９（図２参照）が形成される。この複数の空気排気孔１０９は、上記冷却ファンユニットの送風ファン２４から送風されて機器筐体１０内を循環した空気が機器筐体１０外に排出される。
【００３７】
上記構成により、電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、比熱の小さな樹脂材料で形成されている樹脂側壁部３０に配設していることにより、金属材料製の機器筐体１０から熱的に絶縁され、しかも空気吸気口１０３及び空気排気口１０４に対しても同様に比熱が小さい関係を有することで、相互間が熱的に絶縁状態となっている。従って、これら電源スイッチ１０５及びスイッチロック操作子１０６は、コンピュータ本体の駆動時においても、その操作時の体感温度が効果的に低下され、良好な操作感を得ることが可能となる。
【００３８】
上記構成において、印刷配線基板２０の電子部品２１が駆動されて発熱すると、その電子部品２１の熱量が放熱部材２２の受熱部２２１に伝達され、この受熱部２２１の温度が上昇する。
【００３９】
ここで、図示しない温度センサが温度上昇を検出すると、これに応動して図示しない制御部が、冷却ファンユニットの送風ファン２４を駆動制御する。すると、送風ファン２４は、その駆動に連動して、機器筐体１０の空気吸気口１０３から機器筐体１０の外部空気を強制吸気して、ファンケーシング２３の吸気口２３１及び開放側を通して放熱部材２２のファン取付部２２２の開口から空気を取入れる。このファンケーシング２３内に吸気された空気は、その送風口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に送風して受熱部２２１を冷却し、印刷配線基板２０の電子部品２１を冷却する。
【００４０】
同時に、ファンケーシング２３の送風口２３２から送風された空気は、放熱部材２２の通風窓２２３から機器筐体１０内に送風され、該機器筐体１０内の印刷配線基板２０を含む内部機器を冷却する。そして、このファンケーシング２３の送風口２３２から送風された空気は、機器筐体１０の空気排気口２０４から機器筐体１０外に排出される。
【００４１】
このように、上記冷却装置は、両面吸気型送風ファン２４をファンケーシング２３に両面吸気可能に収容して、このファンケーシング２３を受熱部２２１の設けられる放熱部材２２に取付け、送風ファン２３の駆動に連動して、ファンケーシング２３の両端部から空気を吸気し、ファンケーシング２３に設けた送風口２３１から放熱部材２２の受熱部２２１に送風して、電子部品２１の冷却を行なうように構成した。
【００４２】
これによれば、送風ファン２４が駆動されると、放熱部材２２に取付けたファンケーシング２３の開放側及び吸気口２３１の両面から空気を吸気して、ファンケーシング２３の送風口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に向けて空気を送風し、放熱部材２２の受熱部２２１を直接的に冷却して電子部品２１を冷却していることにより、送風ファン２４の能力を増加させることなく、十分な送風量の確保が可能となる。この結果、冷却能力の向上が実現されて、電子部品２１の高効率な冷却が実現され、小形化を確保したうえで、電子部品２１の処理能力の促進を図ることができる。
【００４３】
また、上記電子機器は、電子部品２１の搭載された印刷配線基板２２が収容配置される機器筐体１０に、両面吸気型送風ファン２４をファンケーシング２３に両面吸気可能に収容して、このファンケーシング２３を受熱部２２１の設けられる放熱部材２２に取付けると共に、放熱部材２２の受熱部２２１に上記印刷配線基板２０の電子部品２１を熱的に結合して、送風ファン２４の駆動に連動して、ファンケーシング２３の両端部から空気を吸気し、ファンケーシング２３に設けた送風口２３２から受熱部２２１に送風して、印刷配線基板２０の電子部品２１を冷却するように構成した。
【００４４】
これによれば、冷却ファンユニットは、送風ファン２４が駆動されると、ファンケーシング２３の開放側及び吸気口２３１の両面から空気を吸気して、ファンケーシング２３の送風口２３２から放熱部材２２の受熱部２２１に向けて空気を送風して、放熱部材２２の受熱部２２１を直接的に冷却して電子部品２２１を冷却すると共に、機器筐体１０内に空気を送風して機器筐体１０内を冷却する。
【００４５】
この結果、十分量の空気を放熱部材２２の受熱部２２１及び機器筐体１０内に供給することができて、冷却能力の向上を図ることが可能となり、電子部品２１の高効率な冷却と共に、機器筐体１０内の冷却が実現されて、機器筐体１０の携帯に最適なまでの小形化を図ったうえで、電子部品２１の処理能力の促進を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、有底筒状のファンケーシング２３を用いて両面吸気型送風ファン２４を配設して、送風ファン２４の両面から空気を吸気するようの構成した場合で説明したが、これに限ることなく、各種の構成が可能である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、印刷配線基板２０に搭載される電子部品２１の一つを放熱部材２２の受熱部２２１に熱的に結合させるように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、複数個の電子部品を熱的に結合させるように構成することも可能である。
【００４８】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、小形化を確保したうえで、高効率な熱制御を実現し得るようにした冷却装置を提供するができる。
【００５０】
また、この発明によればは、携帯に好適するまでの小形・薄形化を確保したうえで、高効率な熱制御を実現して、処理能力の向上を図り得るようにした電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器の外観を示した斜視図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る冷却装置の要部を取り出して示した分解斜視図である。
【図３】図２の冷却ファンユニットを取り出して示した斜視図である。
【図４】図１の一部を断面して示した断面図である。
【図５】図１の要部を取り出して示した側面図である。
【符号の説明】
１０  …  機器筐体。
１０１  …  ケース。
１０２  …  カバー。
１０３  …  空気吸気口。
１０４  …  空気排気口。
１０５  …  電源スイッチ。
１０６  …  スイッチロック操作子。
１０７  …  取付孔。
１０８  …  拡張カードスロット。
１０９  …  空気排気孔。
１１  …  キーボード。
１３  …  液晶ディスプレイ。
１４  …  ヒンジ機構。
２０  …  印刷配線基板。
２１  …  電子部品。
２２  …  放熱部材。
２２１  …  受熱部。
２２２  …  ファン取付部。
２２３  …  通風窓。
２２４  …  突起部。
２３  …  ファンケーシング。
２３１  …  吸気口。
２３２  …  送風口。
２３３  …  空気案内部。
２４  …  送風ファン。
２５  …  ヒートパイプ。
【図１】
0004330702.tif 000002
【図２】
0004330702.tif 000003
【図３】
0004330702.tif 000004
【図４】
0004330702.tif 000005
【図５】
0004330702.tif 000006