電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材
【課題】 電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材に関し、発熱量の大きな第１の筐体の内部の熱を発熱量の小さな第２の筐体の放熱部へ第２の筐体の開閉に支障なく移動し、自然対流により外部に熱放散することを目的とする。
【解決手段】 電子機器筐体は、発熱体を有する第１の筐体24に対しヒンジ部37により開閉する第２の筐体20の一部として一体構成されて外部に熱放散する放熱部21と、該放熱部の一端に接続され、第２の筐体と第１の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部22と、該熱伝導パス部に接続されて第１の筐体の内部で発生する熱を第１の筐体内で受熱する受熱部23とを継ぎ目なく一体形成し構成する。また、熱伝導パス部材は、グラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有して構成する。
【解決手段】 電子機器筐体は、発熱体を有する第１の筐体24に対しヒンジ部37により開閉する第２の筐体20の一部として一体構成されて外部に熱放散する放熱部21と、該放熱部の一端に接続され、第２の筐体と第１の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部22と、該熱伝導パス部に接続されて第１の筐体の内部で発生する熱を第１の筐体内で受熱する受熱部23とを継ぎ目なく一体形成し構成する。また、熱伝導パス部材は、グラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有して構成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材に係り、とくにその放熱構造に関する。
【０００２】近年、ノート型パソコン（以下、パソコンと略記する）に代表される携帯型電子機器は、小型化、軽量化、高性能化の要求が高まるに伴って、筐体容積が小さくなってきている。また、プリント配線板上の単位面積当たりに搭載される電子部品の数が増加し、その電子部品の発熱量も増大している。例えば高速のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｅｒ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は省電力型でさえ６．５Ｗを超えるものが使用されるようになって筐体内部の発熱量はさらに増大傾向にある。
【０００３】このためパソコンなどにおいて、筐体内部で発生する熱を効率的に筐体外へ放熱し、電子機器の信頼性や安定した動作を確保することが強く要望されている。
【０００４】
【従来の技術】パソコン筐体は、図１９及び図２０に示すように本体部筐体１と表示部筐体２とに分かれ、本体部筐体１及び表示部筐体２は回動可能なヒンジ部３で接続されている。
【０００５】表示部筐体２は、ヒンジ部３を中心に回動して本体部筐体１に対し開閉する構造で、非使用時には閉じられ、使用時には任意の角度に開かれ保持される。
【０００６】本体部筐体１は、高発熱体である高速のＭＰＵなどの電子部品を搭載したメイン配線板４、サブ配線板５、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）６、ＰＣＭＣＩＡカード（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）７、電池８及びこれらの上を覆うキーボード９（図１９は図示略、図２０参照）などを配設し、他方の表示部筐体２は主に表示パネル〔液晶ディスプレイ，Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＬＣＤ）〕１１を搭載して構成されている。
【０００７】このような構成のパソコンで発熱が課題とされているのは、発熱量の大きな本体部筐体である。本体部筐体の内部で発生する熱の放熱手段としては、図１９R>９に示したＭＰＵなどの高発熱体の上に設けたヒートスプレッダ（熱拡散板）１０がある。またこの他、空冷ファン、放熱フィン、ヒートシンク、ヒートパイプ、ソフトによるクロックパルス数の減少などがある。
【０００８】なお、ヒートパイプは、パイプの一端（高温部）が加熱されると、内部に減圧封入された熱媒体が気化されてガス通路を他端（低温部）へ移動し、他端を冷却して液化され、還流通路を毛細管現象により高温部へ還流循環して高温部の熱を低温部へ移動（輸送）するものである。
【０００９】これらの中、強制対流を発生させて冷却する空冷ファンは、最も有効な冷却手段の一つで多用されている。また、放熱フィンは、この強制対流下や自然対流下で最も放熱効果が大きいため、筐体外部に露出させたものもある。
【００１０】あるいは、特開平８−１６２５７６号公報、特開平９−６４８１号公報、特開平１０−３９９５５号公報などは、ヒートパイプとヒートシンクを組み合わせて使用し、本体部筐体の内部全体に熱を拡散させて放熱する構造や、本体部筐体の内部で発生する熱を受熱板やヒートパイプを連結したヒンジ部に導き、さらにこのヒンジ部に連結した表示部筐体の放熱板に移動し、表示部筐体から熱放散する構造などが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような上記放熱構造によれば、空冷ファンによる場合、電子機器筐体の小型、薄型化あるいは電子部品の高密度実装化により筐体内部の空気の対流が悪くなり、空気の流出入路や空冷ファンの実装スペースの確保が難しい。
【００１２】また、外部に露出した放熱フィンは、意匠上の外観を悪くするとか、あまり高温のそれに手が触れたりすると、低温やけどの恐れがあるという問題がある。
【００１３】また、筐体内部で熱拡散して放熱する場合は、逆にＨＤＤやＰＣＭＣＩＡカードなどの低発熱の部品の温度を上昇させてしまうという問題がある。
【００１４】また、ヒンジ部の両側の一方に受熱板やヒートパイプを、他方に放熱板を連結して本体部筐体内部で発生する熱をヒンジ部を経由して表示部筐体に移動させる場合、別体のものが連結して（継いで）あるため、その継ぎ目の部分での熱抵抗が大きくなるという問題がある。
【００１５】また、パソコン筐体の表面から放熱する場合に、その表面温度は或る程度高い方が放熱効果の点で好ましいが、筐体表面温度が４５゜Ｃを超えると、低温やけどの恐れがあるという問題がある。
【００１６】我々は、既に特開平７−１２４９９５号公報の「電子機器筐体の製造方法」において、アルミニウムなどの金属基板をベースに樹脂を溶融接着して、軽量かつ高強度で放熱性のよい電子機器筐体を製造するインモールド法を開示している。
【００１７】そこで、このインモールド法を応用することにより、パソコン筐体を例にして、本体部筐体内の高発熱体と表示部筐体の放熱部とを直接接続した熱伝導経路を備える電子機器筐体及びヒートパイプを結合した高熱伝導性のヒンジ部を備える電子機器筐体を提案する。
【００１８】更にまた、別体で製作する高熱伝導を行う熱伝導パス部材及びそれを用いて本体部筐体内の高発熱体と表示部筐体の放熱部とを接続した電子機器筐体を提案する。
【００１９】上記問題点に鑑み、発熱量の大きな本体部筐体の内部の熱を発熱量の小さな表示部筐体の放熱部へ表示部筐体の開閉に支障なく移動し、自然対流により外部に熱放散する電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の電子機器筐体の請求項１においては、発熱体を有する第１の筐体（前記本体部筐体に対応）と、該第１の筐体に対しヒンジ部により開閉する第２の筐体（前記表示部筐体に対応）とで構成される電子機器筐体において、前記第２の筐体の一部として一体構成され、外部に熱放散する放熱部と、該放熱部の一端に接続され、前記第１の筐体と第２の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部と、該熱伝導パス部に接続されて前記第１の筐体の内部で発生する熱を前記第１の筐体内で受熱する受熱部とを継ぎ目なく一体で備えて構成する。
【００２１】これにより、第１の筐体で発生する熱を第２の筐体の放熱部へ直接移動する熱伝導経路である受熱部及び熱伝導パス部をインモールド法により継ぎ目なく一体で製作しているため、熱伝導経路の熱抵抗を継ぎ目のある熱伝導経路より小さくできる。したがって、受熱部は、第１の筐体の内部の主にＭＰＵなどの高発熱体が発生する熱を受熱（集熱）し、熱伝導パス部を経由させて放熱部に効率よく直接、熱伝導し放熱できる。
【００２２】しかも、熱伝導パス部を湾曲可能にすることにより、第２の筐体の開閉に差支えることはない。また、放熱部は第２の筐体の大部分を占める面積にすることにより、熱を広く拡散できて外部に効率よく熱放散できる。
【００２３】また、請求項２においては、放熱部は、金属基板を基材にして金属基板の周縁に樹脂で成形した側枠を備えるとともに、熱伝導パス部及び受熱部は、放熱部の金属基板の一部を延在して形成されることにより、電子部品の発生する熱を熱伝導性のよい銅やアルミニウムなどの金属基板を通して効率よく伝導できる。また、金属基板面を外気面に露出することで外部に効率よく熱放散できる。
【００２４】また、請求項３においては、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部は、面方向に異方性を有するグラファイトシートを基材にし、かつ異方性方向を熱伝導方向に略一致させて形成されることにより、受熱部は第１の筐体の内部の高発熱体が発生する熱を受熱（集熱）し、熱伝導パス部から放熱部への熱伝導方向に効率よく熱伝導できる。
【００２５】また、請求項４においては、熱伝導パス部は、前記金属基板の表面が樹脂で被覆されることにより、熱伝導パス部の表面温度を低く抑えることができ、熱伝導パス部の下方に配設されたプリント配線板や電子部品などに及ぼす熱影響を軽減でき、その温度上昇を少なくすることができる。また、使用者に体裁上の不快感を与えないという効果がある。
【００２６】また、請求項５においては、放熱部は、第１の金属基板と第２の金属基板とを空間を有して重ね、空間を空気層にしたものを基材にして形成されることにより、放熱部表面の局部的な温度上昇を抑えて低温やけどを予防することができる。
【００２７】また、請求項６においては、前記空間に、熱伝導性のよい金属網と冷却液（例えば、純水、フロンなど）とが封入されることにより、熱拡散が一段と促進されて放熱部の表面温度を抑えて低温やけどを予防することができる。
【００２８】また、請求項７，８においては、発熱体を有する第１の筐体と該第１の筐体に対し回動手段により開閉する第２の筐体とで構成され、前記第１の筐体内に固設されて該第１の筐体の内部で発生する熱を前記回動手段へ移動する第１のヒートパイプと、該回動手段からの熱を前記第２の筐体内に固設された放熱部へ移動する第２のヒートパイプとを備えた電子機器筐体において、前記回動手段は、内部に熱伝導流体（例えば、液体金属）を封入するとともに第２のヒートパイプと結合する回動体と、低温部が熱伝導流体中に挿入される第１のヒートパイプを回動可能に軸支するように回動体に取付けられる軸受とで構成する。
【００２９】これにより、第２の筐体は、第１のヒートパイプを軸心にして回動体が回動できるため、第１の筐体に対して自在に開閉できる。また、回動体に封入された熱伝導流体は、熱伝導面積を拡大できるとともに一箇所に止まらず回動体の回動及び対流によって熱が移動し易くなるため、その分だけ回動手段を小形化できるとともに一般構造のヒンジや別体のものを単純に連結したものより、熱抵抗が少なくなり効率よく熱伝導できる。また、熱伝導流体を熱伝導率の大きなインジウム−ガリウムなどの液体金属に代えると、さらに効果的に熱伝導する。
【００３０】また、請求項９においては、第１のヒートパイプの低温部は、放熱フィンを取り付けることにより、熱伝導流体に対して放熱面積を一層拡大できるため、回動体に効率よく熱伝導でき、その分だけ回動手段を小形化できる。
【００３１】また、請求項１０における熱伝導パス部材は、面方向に異方性を有するグラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、前記グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有して構成する。
【００３２】これにより、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いて積層し、その厚さが実質的に大きくなっているため、熱抵抗が小さくなり効果的に熱伝導できるため、請求項１記載の熱伝導パス部及び受熱部にとって替えることができる。
【００３３】また、巻回部を中心に繰り返し湾曲させるため、湾曲によって生じる曲げ応力は巻回部全体に分散されて繰り返し湾曲による疲労を軽減して長寿命化できる。
【００３４】また、請求項１１記載の熱伝導パス部材においては、さらに前記熱伝導パス部材の巻回部は円柱形または円筒形の巻心に巻くことにより、とくに複数枚のグラファイトシートを巻く場合に、巻径寸法が精度よく抑られて、巻いた後の形状くずれを防止できる。
【００３５】更に、円筒形の巻心（パイプ）を用いる場合は、その中空孔に配線を通すなどして空間を有効に利用できる。
【００３６】また、請求項１２記載の電子機器筐体においては、発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体の発熱体の熱を外部に熱放散する放熱部を有する第２の筐体とで構成され、前記第２の筐体が第１の筐体に対しヒンジ部により開閉される電子機器筐体において、前記第１の筐体の発熱体と前記第２の筐体の放熱部とが請求項１０または請求項１１記載の熱伝導パス部材の接続部で接続されるとともに、前記巻回部はその巻回軸心が前記ヒンジ部の回動中心に略一致するように配設されて構成する。
【００３７】これにより、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いて積層し、その厚さを実質的に大きくして熱抵抗を小さくしているため、従来の、第２の筐体の放熱部と一体成形した熱伝導パス部及び受熱部と同程度に効果的に熱伝導できる。
【００３８】また、熱伝導パス部材は、巻回部の軸心をヒンジ部の回動中心に略一致させているため、巻回部は第２の筐体の開閉に伴って巻径が繰り返し拡縮変位して曲げ応力が巻回部全体に分散される。そのため、第２の筐体の開閉に伴う熱伝導パス部材の疲労が軽減されて長寿命化できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した各実施例に基づいて本発明の要旨を詳細に説明する。なお、従来の図１９１９及び図２０と同じ構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】先ず、第１の実施例のパソコン筐体の放熱構造について説明する。
【００４１】パソコン筐体は、先の図１９に示したと同様に、ＭＰＵなどを搭載したプリント配線板、ＨＤＤ、ＰＣＭＣＩＡカード、電池、キーボードなどを組み込んだ本体部筐体と、主にＬＣＤを搭載した表示部筐体とで構成され、本体部筐体と表示部筐体とをヒンジ部で開閉可能に結合する。なお、この場合のヒンジ部は、ピンとピン孔が係合して回動する周知の一般のヒンジ構造である。
【００４２】パソコン筐体の放熱構造は、発熱量の大きな本体部筐体の内部の熱を発熱量の小さな表示部筐体へ移動し効率的に放熱するため、本体部筐体に内設された高発熱体と表示部筐体の放熱部とを結ぶ熱伝導経路を一体化する。
【００４３】それにより、熱伝導経路の熱抵抗は小さくなって、本体部筐体の内部で発生する熱は、熱伝導経路を通って表示部筐体の放熱部に直接、効率よく伝導されて拡散し、放熱部全体から自然対流により外部に熱放散される。
【００４４】図１に示すように、底の浅い箱型の表示部筐体２０は、表示部筐体２０の底部の大部分を構成する放熱部２１と、この放熱部２１の一端から舌片状に延在させた熱伝導パス部２２と、熱伝導パス部２２から更に延在させて本体部筐体２４内で発生する熱を受熱（集熱）して熱伝導パス部２２に熱伝導する受熱部２３とで一体で備える。
【００４５】放熱部２１は、熱伝導パス部２２を通って移動した熱を受熱して広く拡散し、外部に自然対流により熱放散する。そのため、放熱部２１は、できるだけ広い面積にして放熱効果を大きくする。
【００４６】熱伝導パス部２２は、表示部筐体２０と本体部筐体２４とに跨がって表示部筐体２０の開閉にしたがって２つ折り状に湾曲し易くし（図６の符号２２参照）、受熱部２３からの熱を表示部筐体２０の放熱部２１へ直接伝導する。
【００４７】受熱部２３は、本体部筐体２４に内設された発熱体に密着して取り付けられた高熱伝導性の金属、例えばアルミニウムで製作されたヒートスプレッダ（図１９１９の符号１０参照）上にねじ止めなどにより固定し、本体部筐体の内部で発生する熱、主としてＭＰＵなどの高発熱体の発生する熱を受熱する。なお、ヒートスプレッダとの接触面は、熱伝導をよくするためにサーマルコンパウンドを塗布する。
【００４８】つぎに、表示部筐体の製造方法について説明する。
【００４９】図２に示すように、表示部筐体２０の放熱部２１は、高熱伝導性の金属基板２５を基材（心材）とし、その裏面の周縁部Ｘの範囲を樹脂２６で被覆し、更にその外周を四角枠形に立ち上げた側枠２７と図示しないヒンジ取付部及び必要に応じて備えるねじ孔用ボスや補強リブなどとを同じ樹脂２６で一体射出成形して形成する。この金属基板２５面は、樹脂２６で被覆した周縁部Ｘを除いて外部に露出する。
【００５０】さらに、この放熱部２１は、本体部筐体との熱伝導経路を一体で形成するために、基材である金属基板２５の一部を図１に示した本体部筐体２４の高発熱体の方に延在して熱伝導パス部２２及び受熱部２３を形成する。
【００５１】図３及び図４のそれぞれの(a),(b) 図は、表示部筐体の射出成形工程を示す。
【００５２】熱伝導及び放熱は、主として基材である金属基板により行われるので、金属基板の材料としては、銅（熱伝導率４００Ｗ／ｍＫ）を用いると効果的である。また、銅より熱伝導率は劣るがアルミニウム（熱伝導率２３０Ｗ／ｍＫ）を用いると、表示部筐体を強化できる。
【００５３】銅の場合には厚さを０．１〜０．３ｍｍにし、アルミニウムの場合には厚さを０．１〜０．６ｍｍ程度にする。本実施例では、厚さ０．２ｍｍの銅を用いる。なお、銅は銅合金、アルミニウムはアルミニウム合金でもよく、以下の銅、アルミニウムはそれらの合金も含むものとする。
【００５４】図３の（ａ）図において、基材となる金属基板２５は、脱脂、洗浄した後、成形時の溶融樹脂を接着するため、裏面（紙面側）の周縁部にニトリルゴム系の接着剤２８をスクリーン印刷またはスプレーにて２０μｍの厚さで均一に塗布し、つぎに図１に示した放熱部２１、熱伝導パス部２２及び受熱部２３を形成する形状にプレス加工などにより姿抜きする。
【００５５】また、金属基板２５は、つぎの射出成形工程において成形用金型に位置決めするための位置決め用孔２９を穿設する。なお、金属基板は先に姿抜きした後、接着剤を塗布する逆順でもよい。
【００５６】図３の（ｂ）図において、金属基板２５を成形用金型３０に位置決めセットする。
【００５７】ここで使用する成形用金型３０は、下金型３０ａと上金型３０ｂとで構成する。下金型３０ａは、金属基板２５の位置決め用孔２９と対応する位置に穿設したガイド孔３１にスライド可能な段付きの固定ピン３２を備え、固定ピン３２の小径部に挿入されたコイルばね３３により樹脂２６の進入方向とは反対方向に付勢される。その付勢力は、樹脂２６の注入圧力により押し戻される程度に設計される。
【００５８】下金型３０ａと対になる上金型３０ｂは、固定ピン３２の同心上に樹脂２６を注入するランナ３４を備える。また、樹脂２６の注入圧力によって押し戻される固定ピン３２を受け止めるストッパ３５を備え、下金型３０ａと上金型３０ｂとを型締めすることによってキャビティ３６が形成される。
【００５９】なお、放熱部から延出された図示しない熱伝導パス部及び受熱部は、樹脂を同時に被覆成形しない構成の場合、当然に成形用金型から外部に出される。
【００６０】樹脂２６は、熱可塑性で、例えばＡＢＳ−ＰＣ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂〔ＣＦ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ）を２０重量％充填〕を使用する。射出成形条件は、樹脂溶融温度２４０°Ｃ、射出圧力６００ｋｇｆ／ｃｍ2 、射出時間１．５秒間である。
【００６１】図４の（ａ）図において、樹脂２６がランナ３４から注入されると、固定ピン３２は樹脂２６の注入圧力により押し戻されてストッパ３５に衝接する。このとき、固定ピン３２の上端面は、金属基板２５の表面に一致するように予め、設計される。
【００６２】樹脂２６がキャビティ３６内に充満すると、位置決め用孔２９はその樹脂２６によって塞がれることとなる。そのため、固定ピン用孔２９を塞ぐ手段及び工程は必要がなく成形が容易となり、成形用金型の構造を簡素化できる。
【００６３】図４の（ｂ）図において、表示部筐体２０は、樹脂２６を冷却硬化させた後、成形用金型を開いて図示しないノックアウトピンにより離型して取り出す。これらの工程により完成された表示部筐体２０は、放熱部２１から延出した図示されない金属基板でなる熱伝導パス部及び受熱部を一体で備えている。
【００６４】このようにして製作された表示部筐体の放熱効果を評価するため、図５及び図６に示すように、表示部筐体２０を本体部筐体２４にヒンジ部３７で結合してパソコンに組み上げ、パソコンを動作させて温度測定を行った。
【００６５】なお、パソコンの動作中の消費電力は、プリント配線板８．９Ｗ（ＭＰＵの５Ｗ分を含む）、電源２．８Ｗ、ＨＤＤ２．５Ｗ、ＰＣＭＣＩＡ１．５Ｗで、それぞれが相当する熱を発生する。
【００６６】そして、放熱効果を比較するため、比較例１を試作する。
【００６７】図７に示すように、この比較例１の表示部筐体４０は、放熱部４１を受熱部及び熱伝導パス部とは一体で製作せずに、別体で製作したものを接続した構造とする。即ち、放熱部４１は、熱伝導パス部４２及び受熱部４３を切り離した形状で、第１の実施例と同じインモールド法により製作する。
【００６８】熱伝導パス部４２及び受熱部４３の方は、別体の金属基板、厚さ０．２ｍｍの銅で製作し、端部を放熱部４１の縁端の金属面に重ねてスチレンゴム系の接着剤で接着する。
【００６９】この表示部筐体４０を、第１の実施例と同じ本体部筐体２４にヒンジ部３７で結合してパソコンに組み上げ、受熱部４３を第１の実施例と同じようにヒートスプレッダに固着する。そうして、パソコンの動作中の温度を測定した。
【００７０】その結果、第１の実施例は、比較例１と比べてＭＰＵの温度が５°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度は最も高い熱流入部の近辺で３５°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成できた。
【００７１】比較例１は、熱伝導パス部が放熱部と接着剤で接着・接続されているために熱抵抗が第１の実施例より大きくなったもので、熱伝導経路を継ぎ目なく一体化した第１の実施例の放熱構造の方が、比較例１より熱伝導効率が優れていることが確認された。もちろん、比較例１でも放熱部の表面温度は熱流入部の近辺で４０°Ｃを下回り、温度基準４５°Ｃ以下を満足しているため、十分に実用できることは言うまでもない。
【００７２】また、この第１の実施例での金属基板は、厚さ０．２ｍｍの銅でなく、厚さ０．４ｍｍのアルミニウムに代えてもほぼ同等の放熱効果が得られ、しかも表示部筐体として十分な機械的強度を確保できることも追認された。
【００７３】また、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部の金属基板は、放熱部の外気側表面及び受熱部のヒートスプレッダとの接続面を除く表裏面、あるいは受熱部のヒートスプレッダとの接続面だけを除く表裏面に０．２ｍｍの樹脂を被覆し、受熱部の金属面を直接、ヒートスプレッダに接続する場合でも第１の実施例とほぼ同等の作用、効果があることが確認された。
【００７４】つぎに、第２の実施例を説明する。
【００７５】図示を省略するが、この第２の実施例の表示部筐体は、第１の実施例の金属基板の代わりに基材として厚さ０．１ｍｍのグラファイトシートを使用し、第１の実施例と同様にインモールド法により表示部筐体を製作する。
【００７６】なお、グラファイトシートは、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部の内面全面と熱伝導パス部の反対面とを厚さ０．２ｍｍの樹脂で被覆し、とくに縁端部が裂けるのを防止する。また、受熱部は、グラファイトシートのヒートスプレッダと接触する面に樹脂を被覆せず、グラファイトシート面をヒートスプレッダに直接固着する。
【００７７】この表示部筐体を使用したパソコンの動作中の温度を測定した。その結果、比較例１と比べて、ＭＰＵの温度は７°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度は３５°Ｃを下回った。
【００７８】これは、グラファイトシートの面方向の熱伝導率が６００Ｗ／ｍＫ、厚さ方向の熱伝導率が５Ｗ／ｍＫで、熱伝導率において異方性があって銅やアルミニウムよりも優れているためである。
【００７９】このような面方向の異方性を利用して、異方性方向を熱伝導方向に略一致させることにより、熱伝導方向の熱抵抗を小さくできるため、本体部筐体の内部のＭＰＵなどの高発熱体が発生する熱を熱伝導経路に沿って受熱部から熱伝導パス部を通って放熱部へと効果的に熱伝導できる。
【００８０】なお、ヒートスプレッダから受熱部への熱伝導は、グラファイトシートの厚さが０．１ｍｍと薄いため、グラファイトシートの厚さ方向の熱伝導よりヒートスプレッダ面に直接接触したグラファイトシートの面方向を主にして行われる。
【００８１】また、熱伝導パス部のグラファイトシートは両面を樹脂で被覆し、グラファイトシート自体の厚さ方向の熱伝導率が小さいため、熱伝導パス部の近辺にある他の部品に対する熱影響が少なくなり、熱伝導パス部の下方に配設されたプリント配線板の温度は第１の実施例と比べ、約３°Ｃほど低下した。
【００８２】つぎに、第３の実施例を説明する。
【００８３】図８の（ａ），（ｂ）図に示すように、表示部筐体５０は、第１の実施例とは熱伝導パス部５２のみが異なる。即ち、放熱部５１から延出した金属基板で構成する受熱部５３は、第１の実施例と同じように金属基板（銅）のままとし、熱伝導パス部５２だけが、同図の（ｂ）図に示すように、金属基板である厚さ０．２ｍｍの銅（または厚さ０．４ｍｍのアルミニウム）の両面に、インモールド時とは別工程で厚さ５０μｍのＰＥＴシート５６（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｅｔｅ Ｓｈｅｅｔ）を接着する。
【００８４】この表示部筐体５０を同図の（ａ）図に示すように、パソコンに組み込み、動作中の温度を測定した。
【００８５】その結果、比較例１と比べて、ＭＰＵの温度が７°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度が３５°Ｃを下回り、第２の実施例の基材がグラファイトシートの場合と同程度の放熱効果が得られた。
【００８６】また、この第３の実施例では、熱伝導パス部である金属基板の両面がＰＥＴシートが接着されているため、第２の実施例と同じように熱伝導パス部の下方のプリント配線板や電子部品に対する熱影響が軽減され、プリント配線板の温度が第１の実施例と比べ、約３°Ｃほど低下した。
【００８７】つぎに、第４の実施例を説明する。
【００８８】図６に示したように熱伝導パス部２２は、表示部筐体２０と本体部筐体２４とに跨がって配設されているため、表示部筐体２０の開閉にしたがって繰り返し湾曲される。
【００８９】そのため、つぎのように表示部筐体の繰り返し開閉評価を行った。
【００９０】図示を省略するが、熱伝導パス部が厚さ０．２ｍｍの銅板を基材にした場合と、厚さ０．１ｍｍのグラファイトシートの両面に絶縁シート、例えば厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを接着した場合とで繰り返し湾曲試験を行った。
【００９１】その結果、ＰＥＴシートを両面に接着したグラファイトシートの場合は、表示部筐体の繰り返し開閉回数が銅基材の場合と比べて、２割ほど改善され、１万回以上の開閉に耐えることが確認できた。
【００９２】つぎに、表示部筐体の静荷重強度と放熱性を評価するための第５の実施例を説明する。
【００９３】図９に示すように、表示部筐体６０は、第１の金属基板６５である厚さ０．４ｍｍのアルミニウム（板）を基材にして放熱部６１をインモールド法により射出成形し、第１の金属基板６５は延出して図示しない熱伝導パス部と受熱部とを一体形成する点では第１の実施例と同様である。
【００９４】但し、この第５の実施例ではとくに、放熱部６１の基材である第１の金属基板６５の内面に被覆された厚さ０．２ｍｍの樹脂６６の上に第２の金属基板６７の厚さ０．１ｍｍの銅をエポキシ樹脂系の接着剤で接着した構造とし、第１の金属基板６５の表面を外気面とする点が異なる。
【００９５】比較例２として、図示を省略するが、内面に銅を接着しない表示部筐体を製作し、静荷重強度を比較した。測定は、表示部筐体の長辺両端部を支持し、中央部に上から折り曲げ荷重を加えていき、そのときの中央部の撓み寸法で比較する。
【００９６】その結果、内面に厚さ０．２ｍｍの銅を接着した表示部筐体は、比較例２の銅を接着していない表示部筐体と比べて、撓み量が１／３以下になり、銅によって十分な補強効果が得られることが判明した。
【００９７】また、温度測定では、比較例２と比べて、ＭＰＵの温度が１０°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は３５°Ｃを下回った。
【００９８】つぎに、第６の実施例を説明する。
【００９９】図１０に示すように、表示部筐体７０は、第１，第２の金属基板７５，７６である厚さ０．４ｍｍのアルミニウムを、平均直径０．２ｍｍのスペーサを兼ねる球状の金属粒子７７ａを混ぜたエポキシ系の接着剤７７で接着してほぼ０．２ｍｍの空気層７８を有する空間を形成したものを基材とし、第１の金属基板７５を外気面側にして第１の実施例と同様にインモールド法により製作する。この場合、熱伝導パス部及び受熱部は、図示を省略するが内側の第２の金属基板７６だけが放熱部７１から延出されて一体形成される。
【０１００】なお、空気層７８は、第１の金属基板７５の接着面に接着剤を予め、所定寸法の間隔と帯幅とで一方向に塗布した後、第２の金属基板７６を圧着して形成される。また、射出成形時の空気抜き孔７９が、内側となる第２の金属基板７６の適切な位置に設けられている。
【０１０１】この表示部筐体をパソコンに組み込んで、動作中の温度を測定した。放熱部に空気層を設けたことにより、熱伝導パス部から伝導された熱は、放熱部の全面に一層拡散されることとなり、表示部筐体の表面温度は３２°Ｃを下回った。
【０１０２】つぎに、第７の実施例を説明する。
【０１０３】図１１に示すように、表示部筐体８０は、それぞれが厚さ０．４ｍｍと０．２ｍｍの第１，第２の金属基板８５，８６であるアルミニウムと銅を約０．５ｍｍの空間を有して重ね、この空間に厚さ０．２ｍｍのアルミニウム製の金属網８７を入れて形成したものを基材とし、第１の金属基板８５を外気面側にして第１の実施例と同様にインモールド法により製作する。なお、金属網８７は銅でもよい。
【０１０４】この場合、図示を省略するが、熱伝導パス部及び受熱部は、内側の第２の金属基板８６だけが放熱部８１から延出されて一体形成される。また、図１１のように、射出成形時の空気抜き孔８９が、内側の第２の金属基板８６の適切な位置に設けられている。
【０１０５】そして更に、成形後、金属網８７の隙間空間に、空気抜き孔８９から冷却液８８として純水あるいはフロン１３４ａまたは１４２ｂを内部容積の１０％を封入する。
【０１０６】この表示部筐体をパソコンに組み込んで、動作中の温度を測定した。空間に入れた冷却液が温度上昇によって空間内を対流し冷却されることによって熱の対流が発生することにより、ＭＰＵの温度が１２°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は３５°Ｃを下回り、さらに放熱部表面の温度分布が均一化した。
【０１０７】ところで、上記説明の各実施例は、本体部筐体の内部で発生する熱を直接、熱伝導経路を通して表示部筐体の放熱部に伝導し外部に熱放散したが、以下に本体部筐体から表示部筐体の放熱部への熱伝導経路を、熱を移動中継可能な回動手段に代えたパソコンの放熱構造について説明する。
【０１０８】先ず、第８の実施例について説明する。
【０１０９】図１２は、一実施例の回動手段を含む放熱構造を示す平面図、図１３は、図１２における回動手段の組立側断面図である。
【０１１０】図示するように、本体部筐体２４と表示部筐体４０は、回動可能な左右２個のヒンジ部３７と回動手段９０とで結合する。本発明の回動手段９０は右側で、左側のヒンジ部３７は周知の一般のヒンジ構造でその説明を省略する。
【０１１１】本発明の回動手段９０は、その両側に外径約４ｍｍの第１，第２のヒートパイプ９１，９２を接続する。ここで用いるヒートパイプは、例えば古河電気工業株式会社製の市販品で、前述のように一端の高温部から他端の低温部へ熱を移動（輸送）することができる。
【０１１２】第１のヒートパイプ９１は、高温部を本体部筐体２４に内設されたＭＰＵなどの高発熱体に固着されたヒートスプレッダ１０（図１９参照）に密着させて固定するとともに、中間部をヒートスプレッダ１０を介して高発熱体に無理な力が加わらないように、また軸心を兼ねるため図示しない締付け具を用いて本体部筐体の適切な位置に堅固に固定する。その反対側の低温部は、回動手段９０の回動側を構成する回動体９３の軸心に挿入して中心軸を兼ねる。
【０１１３】第２のヒートパイプ９２は、第１のヒートパイプ９１を軸心にして回動する回動体９３にその高温部を挿入する。その反対側の低温部は、表示部筐体４０の放熱部４１（図７に示した別体で形成の熱伝導パス部４２及び受熱部４３が付属されていないもの）に密着させて図示しない締付け具を用いて堅固に固定する。
【０１１４】つぎに、回動手段の構造を詳細に説明する。
【０１１５】図１３に示すように、回動手段９０は、高熱伝導性の回動体９３と軸受９４とで構成する。
【０１１６】回動体９３は、外径約２０ｍｍ、長さ約４０ｍｍの円柱状で、内径１０ｍｍの中空孔９３ａを軸心に開け、中空孔９３ａの底面の中心に第１のヒートパイプ９１の低温部に形成された円錐体状の尖端部９１ａを支持するための錐揉み孔９３ｂと、後端部に第２のヒートパイプ９２の高温部を固着する挿入孔９３ｄを備える。
【０１１７】軸受９４は、対角寸法が２０ｍｍの六角形の頭部を有する六角ボルトの形状をしており、第１のヒートパイプ９１の低温部を挿通して回動可能に軸支する軸孔９４ａを軸心に備え、おねじ部９４ｂを中空孔９３ａに設けためねじ部９３ｃにねじ込んで固定する。
【０１１８】回動体９３の錐揉み孔９３ｂは、軸孔９４ａに軸支された第１のヒートパイプ９１の低温部の尖端部９１ａをセンタリングして支持するとともに回動摩擦抵抗を小さくする。
【０１１９】回動体９３及び軸受９４は、高熱伝導性金属、例えば銅やアルミニウムなどを用いた場合、回動手段９０の熱抵抗は何れも８°Ｃ／Ｗ以下で、ＭＰＵの温度を４°Ｃほど低下できた。
【０１２０】また更に、回動手段９０の熱抵抗を下げるため、回動体９３の中空孔９３ａに挿入される第１のヒートパイプ９１の低温部に高熱伝導性金属、例えば銅やアルミニウム製の複数（図は４枚を例示）の円板状のフィン９５を嵌着する。このフィン９５は、例えば外径９ｍｍ、厚さ１ｍｍとする。
【０１２１】このように、フィン９５を追加することにより、回動手段９０の熱抵抗は５°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を６°Ｃほど低下できた。
【０１２２】また更に、回動体９３の中空孔９３ａ内の熱伝導を促進するため、中空孔９３ａ内に熱伝導性流体９６として流動性のよいシリコングリースを封入する。なお、熱伝導性流体９６の漏れを防止するため、軸受９４の軸孔９４ａの内面に環溝を設け、Ｏリング９７を挿着する。
【０１２３】このように、中空孔９３ａ内に熱伝導性流体（シリコングリース）９６を追加封入することにより、回動手段９０の熱抵抗は１°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を１０°Ｃほど低下できた。
【０１２４】あるいは、シリコングリースを液体金属９８のインジウム−ガリウムに代えることにより、回動手段９０の熱抵抗は１°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を１３°Ｃほど低下できた。
【０１２５】このように構成された回動手段は、表示部筐体に固設した第２のヒートパイプの高温部を回動体に結合・固定しているため、表示部筐体は第１のヒートパイプの低温部を中心軸として回動開閉できる。
【０１２６】また、本体部筐体に内設された高発熱体の熱を第１のヒートパイプによって回動手段へ移動し、第１のヒートパイプの低温部から放熱フィン及び熱伝導性流体を介して高熱伝導性の回動体へ効率よく熱伝導する。
【０１２７】さらに、回動体に移動した熱は、第２のヒートパイプを移動して表示部筐体の放熱部へ伝導されて拡散し、放熱部の広い放熱面から外部に自然対流により熱放散するため、高発熱体及び本体部筐体の内部の温度上昇を抑えることができる。
【０１２８】つぎに、前述したように熱伝導パス部は、表示部筐体と本体部筐体とに跨がって配設されているため、表示部筐体の開閉にしたがって繰り返し湾曲されるため、熱伝導パス部が繰り返し湾曲により疲労するため表示部筐体の開閉回数にある程度限度がある。これを改善するため、熱伝導パス部と受熱部とを一緒にした別体の熱伝導パス部材を製作した。
【０１２９】図１４は、熱伝導パス部材の第１の実施例の斜視図で、図１５は、図１４の展開図で、図１５の（ａ）図は平面図、（ｂ）図はそのＤ−Ｄ断面図である。
【０１３０】図１４及び図１５に示す第１の実施例の熱伝導パス部材１２、即ち１２−１は、１枚の長方形のグラファイトシート１２ａの一端部を中心から切り割いてそれぞれを外部に接続するための接続部１２ａ−１〔図１５１５の（ａ）図の斜線部分参照〕とし、この接続部１２ａ−１の外部（相手側）との接続面を除く片面に絶縁シート１２ｂを接着剤１２ｃで接着して貼り合わせ、この貼り合わせ部分を渦巻き筒状に複数回巻いた巻回部１３を備えて構成する。
【０１３１】なお、図１４及び図１５に示す絶縁シート１２ｂをグラファイトシート１２ａの片面に貼り合わせているが、両面がよい。また、必ずしも絶縁シート１２ｂを貼り合わせずに重ねて巻いてもよいが、巻くときの作業性やグラファイトシートを補強する上で貼り合わせが望ましい。
【０１３２】このグラファイトシート１２ａは、例えば厚さが１０μｍで熱伝導に対し面方向の異方性を有し、その異方性方向を熱伝導する方向、即ち巻き方向に一致させる。
【０１３３】絶縁シート１２ｂは、例えば厚さが１０μｍ（この程度の厚さは巻き易い）のポリエチレンテレフタレートシートまたはポリイミドシートを用い、かつその幅はグラファイトシートの幅より大きくして耳端部から例えば、０．５ｍｍ程度はみ出させ、耳端部を保護する。接着剤１２ｃは、ホットメルト接着剤またはスチレン系接着剤を用いる。
【０１３４】このように、熱伝導パス部材は、グラファイトシート（絶縁シートを含む）を渦巻き筒状に複数回巻いて積層することにより、その厚さを実質的に厚くしているため、熱伝導断面積を拡大できて熱抵抗を小さくできる。
【０１３５】さらに、従来同様にグラファイトシートの異方性方向を熱伝導する方向（巻き方向）に一致させているため、熱伝導方向の熱抵抗はより小さくなって熱伝導パス部材は一方の接続部から他方の接続部へ効果的に熱伝導できる。
【０１３６】また、熱伝導パス部材を、巻回部を中心に繰り返し湾曲させる場合、湾曲によって生じる曲げ応力を巻回部全体に分散して熱伝導パス部材を長寿命化できる。
【０１３７】また、グラファイトシートは絶縁シートを貼り合わせることにより補強されてさらに湾曲による疲労を軽減できる。
【０１３８】さらに、貼り合わせる絶縁シートの幅をグラファイトシートの幅より大きくしてグラファイトシートの耳端部を保護しているため、耳端部から発生する亀裂による破損も防止できる。
【０１３９】つぎの図１６は、熱伝導パス部材の第２の実施例の斜視図である。
【０１４０】この第２の実施例の熱伝導パス部材１２、即ち１２−２は、複数枚（図は３枚を示す）のグラファイトシート１２ａを用いることと、巻回部１３が円柱形の巻心１４または円筒形の巻心１５〔図は円筒形の巻心（パイプ）を示す〕に巻かれている点が第１の実施例の熱伝導パス部材１２−１と異なり、外部との接続部１２ａ−１及び絶縁シート１２ｂの貼り合わせは第１の実施例の熱伝導パス部材１２−１と同様である。
【０１４１】なお、複数枚のグラファイトシート１２ａは、互いに接着により貼り合わせてもよく（ホットメルト接着剤またはスチレン系接着剤による）、貼り合わせずに重ね合わせてもよい。
【０１４２】円柱形または円筒形の巻心１４，１５の材料は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの樹脂材を用い、電気的絶縁と断熱を確保する。なお、巻心１４，１５の外径寸法は約５ｍｍ、円筒形の巻心（パイプ）１５の場合の中空孔径寸法は配線が挿通可能な約４ｍｍ程度にする。
【０１４３】グラファイトシートは巻心の利用で円筒形に巻き易くなり、とくに複数枚のグラファイトシートは巻き易くなって巻径寸法が精度よく抑られて、巻いた後の形状くずれを防止できる。勿論、第１の実施例の熱伝導パス部材においても巻心を利用してもよい。
【０１４４】また、円筒形の巻心（パイプ）を用いた場合は、巻心の中空孔に配線などを通して省スペース化できる。
【０１４５】つぎに、上記熱伝導パス部材の一使用例を、図１７に示す図１６を組み込んだパソコン筐体の平面図及び図１８に示す図１７のＥ−Ｅ側断面図を用いて説明する。なお、図１９及び図２０の従来のパソコン筐体と同じ構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１４６】熱伝導パス部材１２の巻回部１３から延出した一方の接続部１２ａ−１は、本体部筐体２４内で最も大きな発熱量をもつ発熱体２４ａ（図１８参照）、即ちＭＰＵの上面に接触させて、発生する熱を受熱（集熱）する高熱伝導性金属板（例えば、アルミニウム板またはその合金板など）でなるヒートスプレッダ１０に例えば、押さえ板１６ａで押さえてねじ止めする。
【０１４７】他方の接続部１２ａ−１は、表示部筐体１００と共に高熱伝導性金属板（例えばアルミニウム板またはその合金板など）を基材にしてインモールド法により一体成形された放熱部１０１（図１の熱伝導パス部２２及び受熱部２３のない形状のもの）の一端に押さえ板１６ｂでねじ止め（またはねじ止めできない基材の場合、銅箔接着テープで接着）により接続する。なお、接続面にはサーマルコンパウンドを塗布しておくとよい。
【０１４８】そのとき、熱伝導パス部材１２の巻回部１３の巻回軸心は、ヒンジ部３７の回動中心に略一致するように配置する。
【０１４９】これにより、表示部筐体の開閉に伴う巻回部の渦巻き状の巻径が拡縮変位して曲げ応力を巻回部全体に分散されるため、表示部筐体の開閉に伴う熱伝導パス部材の疲労を軽減する。
【０１５０】つぎに、このパソコンの筐体の放熱効果を評価するため、パソコンを実際に動作させて温度測定を行った。なお、パソコンの動作中の消費電力は、プリント配線板８．９Ｗ（ＭＰＵの５Ｗ分を含む）、電源２．８Ｗ、ＨＤＤ２．５Ｗ、ＰＣＭＣＩＡ１．５Ｗで、それぞれの電力に相当する熱を発生する。
【０１５１】そして、放熱効果を比較するため、前述した従来の放熱部と一体成形の熱伝導パス部を備えたパソコンを比較例として同様に動作させ温度測定を行った。
【０１５２】その結果、本発明の熱伝導パス部材で接続した場合は、比較例に比べてＭＰＵの温度が１０°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は４０°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成でき、比較例に劣らない十分な放熱効果が確認できた。
【０１５３】また、熱伝導パス部材の絶縁シートであるポリエチレンシートの幅をグラファイトシートの幅より大きくして、グラファイトシートの耳端部を絶縁シートで保護しているため、耳端部に亀裂が生じにくくなる。
【０１５４】表示部筐体の繰り返し開閉評価によれば、熱伝導パス部材は表示部筐体の少なくとも２万回の開閉に耐えられることが確認できた。
【０１５５】つぎに、図示はしないが、巻回部を円柱状の巻心（素材はポリイミド樹脂）に巻いた熱伝導パス部材を同様にパソコンに組み込み、動作試験を行った。
【０１５６】その結果、前記比較例に比べてＭＰＵの温度が１５°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は４０°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成でき、巻心を用いても放熱効果が低下しないことが確認された。
【０１５７】また、巻回部を巻心に巻いたことにより、グラファイトシートの巻き形状のくずれを防止でき、巻回部の内径寸法を精度よく確保できた。
【０１５８】また、巻回部を円筒状の巻心（パイプ）に巻いた熱伝導パス部材でも同程度の放熱効果が得られた。
【０１５９】さらに、円筒形の巻心の中空孔に配線を通すことができるため、パソコン筐体の内部空間が有効利用されて省スペース化できる。
【０１６０】なお、表示部筐体の放熱部と共にインモールド法により一体製作する熱伝導パス部及び受熱部に比べて、図１４及び図１６の熱伝導パス部材は別体（単体）で製作するので巻回部を設けることは容易となる。
【０１６１】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、本体部筐体（第１の筐体）に内設された主に高発熱体と表示部筐体（第２の筐体）の放熱部とを結ぶ熱伝導経路（熱伝導パス部と受熱部）を表示部筐体の一部として一体構成する放熱部に継ぎ目なく一体形成することにより、熱伝導経路の熱抵抗をより小さくでき、本体部筐体の内部で発生した熱を放熱部に効果的に伝導できるため、ＭＰＵなどの高発熱体に対して大きな冷却効果が得られ、その温度上昇を少なくすることができる。
【０１６２】また、熱伝導パス部の金属基板の表面を樹脂で覆った場合は、表面の温度上昇が抑えられてその下側に配設されたプリント配線板や電子部品に対する熱影響を軽減でき、使用者に感覚的の不快感を与えないという効果がある。
【０１６３】また、基材（心材）が面方向に異方性を有するグラファイトシートの場合は、熱伝導方向に異方方向を合わせることにより効率よく熱伝導できる他、電子機器筐体の機械的強度をも改善できる。
【０１６４】高熱伝導性の金属基板やグラファイトシートを基材にして、電子機器筐体をインモールド法により成形することで、強靱な筐体が製作できるとともに、第２の筐体は放熱部、受熱部及び熱伝導パス部の他、必要な側枠やねじ止め用ボス、補強用リブなどを一体で成形することができる。また、筐体表面に出ない受熱部や熱伝導パス部の部分に、樹脂を射出するランナや金属基板の位置決め用固定ピンを設けることにより、成形用金型の構造を複雑にせず簡単化できる。
【０１６５】さらに、第２の筐体は、外気と接する面をアルミニウム板にすることで銅板より軽量化されて機械的に補強でき、放熱効果を向上できる。
【０１６６】また、基材となる２枚重の金属基板間の空間に空気層を設ける、あるいはその空間に更に高熱伝導性の金属網と冷却液を封入することにより、熱拡散を一段と促進させて筐体表面の温度上昇を抑え、筐体表面温度を基準温度以下にできて低温やけどを防止できる。
【０１６７】また、回動手段は、第１のヒートパイプを軸心にして回動する回動体の中空孔内に熱伝導流体を封入し、ヒートパイプの低温部に複数の放熱フィンを取り付けることにより、回動体内部での熱伝導面積を拡大し、熱の対流及び熱伝導流体の移動により熱抵抗を少なくできるため、本体部筐体の内部の熱を表示部筐体の放熱部へ効果的に伝導できる。
【０１６８】また、回動手段は、一般構造のヒンジと同様に表示部筐体を本体部筐体に対し開閉可能とし、回動手段自体を小形にコンパクト化できる。
【０１６９】また、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いた巻回部を備えて熱伝導断面積を増しているため、この熱伝導パス部材を使用して本体部筐体の発熱体と表示部筐体の放熱部とを別体で接続しても従来の放熱部と一体成形した熱伝導パス部と同程度に効果的に熱伝導でき、本体部筐体内部のＭＰＵなどの高発熱体に対して大きな冷却効果が得られ、その温度上昇を少なくすることができる。
【０１７０】また、熱伝導パス部材の巻回部は、表示部筐体の開閉に伴う繰り返し湾曲による曲げ応力を分散して疲労が軽減されるため、熱伝導パス部材が長寿命化されて表示部筐体の開閉回数を大幅に改善できるといった産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による第１の実施例の平面図
【図２】 図１に示す放熱部のＢ−Ｂ断面図
【図３】 図１の第２の筐体の製造工程を示す図
【図４】 図３に続く製造工程を示す図
【図５】 図１をパソコンに組み込んだ平面図
【図６】 図５のＣ−Ｃ側断面図
【図７】 図１との比較例１を示す平面図
【図８】 本発明による第３の実施例の平面図及び熱伝導パス部の断面図
【図９】 本発明による第５の実施例の放熱部の部分断面図
【図１０】 本発明による第６の実施例の放熱部の部分断面図
【図１１】 本発明による第７の実施例の放熱部の部分断面図
【図１２】 本発明による一実施例の回動手段を含む放熱構造を示す平面図
【図１３】 図１２における回動手段の組立側断面図
【図１４】 本発明による熱伝導パス部材の第１の実施例の斜視図
【図１５】 図１４の展開図
【図１６】 本発明による熱伝導パス部材の第２の実施例の斜視図
【図１７】 図１６を組み込んだパソコン筐体の平面図
【図１８】 図１７のＥ−Ｅ側断面図
【図１９】 従来技術によるノート型パソコンを示す平面図
【図２０】 図１９のＡ−Ａ側断面図
【符号の説明】
１０：ヒートスプレッダ
１１：表示パネル
１２，１２−１，１２−２：熱伝導パス部材
１２ａ：グラファイトシート
１２ａ−１：接続部
１２ｂ：絶縁シート
１２ｃ：接着剤
１３：巻回部
１４：円柱形の巻心
１５：円筒形の巻心（パイプ）
１６ａ，１６ｂ：押さえ板
２０，４０，５０，６０，７０，８０，１００：第２の筐体（表示部筐体）
２１，４１，５１，６１，７１，８１，１０１：放熱部
２２，４２，５２：熱伝導パス部
２３，４３，５３：受熱部
２４：第１の筐体（本体部筐体）
２４ａ：発熱体
２５：金属基板
２６：樹脂
２７：側枠
２８：接着剤
２９：位置決め用孔
３０：成形用金型
３０ａ：下金型
３０ｂ：上金型
３１：ガイド孔
３２：固定ピン
３３：コイルばね
３４：ランナ
３５：ストッパ
３６：キャビティ
３７：ヒンジ部
５６：ＰＥＴシート
６５，７５，８５：第１の金属基板
６６：樹脂
６７，７６，８６：第２の金属基板
７７：接着剤
７７ａ：金属粒子
７８：空気層
７９：空気抜き孔
８７：金属網
８８：冷却液
８９：空気抜き孔
９０：回動手段
９１：第１のヒートパイプ
９１ａ：尖端部
９２：第２のヒートパイプ
９３：回動体
９３ａ：中空孔
９３ｂ：錐揉み孔
９３ｃ：めねじ部
９３ｄ：挿入孔
９４：軸受
９４ａ：軸孔
９４ｂ：おねじ部
９５：フィン
９６：熱伝導性流体
９７：Ｏリング
９８：液体金属
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材に係り、とくにその放熱構造に関する。
【０００２】近年、ノート型パソコン（以下、パソコンと略記する）に代表される携帯型電子機器は、小型化、軽量化、高性能化の要求が高まるに伴って、筐体容積が小さくなってきている。また、プリント配線板上の単位面積当たりに搭載される電子部品の数が増加し、その電子部品の発熱量も増大している。例えば高速のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｅｒ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は省電力型でさえ６．５Ｗを超えるものが使用されるようになって筐体内部の発熱量はさらに増大傾向にある。
【０００３】このためパソコンなどにおいて、筐体内部で発生する熱を効率的に筐体外へ放熱し、電子機器の信頼性や安定した動作を確保することが強く要望されている。
【０００４】
【従来の技術】パソコン筐体は、図１９及び図２０に示すように本体部筐体１と表示部筐体２とに分かれ、本体部筐体１及び表示部筐体２は回動可能なヒンジ部３で接続されている。
【０００５】表示部筐体２は、ヒンジ部３を中心に回動して本体部筐体１に対し開閉する構造で、非使用時には閉じられ、使用時には任意の角度に開かれ保持される。
【０００６】本体部筐体１は、高発熱体である高速のＭＰＵなどの電子部品を搭載したメイン配線板４、サブ配線板５、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）６、ＰＣＭＣＩＡカード（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）７、電池８及びこれらの上を覆うキーボード９（図１９は図示略、図２０参照）などを配設し、他方の表示部筐体２は主に表示パネル〔液晶ディスプレイ，Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＬＣＤ）〕１１を搭載して構成されている。
【０００７】このような構成のパソコンで発熱が課題とされているのは、発熱量の大きな本体部筐体である。本体部筐体の内部で発生する熱の放熱手段としては、図１９R>９に示したＭＰＵなどの高発熱体の上に設けたヒートスプレッダ（熱拡散板）１０がある。またこの他、空冷ファン、放熱フィン、ヒートシンク、ヒートパイプ、ソフトによるクロックパルス数の減少などがある。
【０００８】なお、ヒートパイプは、パイプの一端（高温部）が加熱されると、内部に減圧封入された熱媒体が気化されてガス通路を他端（低温部）へ移動し、他端を冷却して液化され、還流通路を毛細管現象により高温部へ還流循環して高温部の熱を低温部へ移動（輸送）するものである。
【０００９】これらの中、強制対流を発生させて冷却する空冷ファンは、最も有効な冷却手段の一つで多用されている。また、放熱フィンは、この強制対流下や自然対流下で最も放熱効果が大きいため、筐体外部に露出させたものもある。
【００１０】あるいは、特開平８−１６２５７６号公報、特開平９−６４８１号公報、特開平１０−３９９５５号公報などは、ヒートパイプとヒートシンクを組み合わせて使用し、本体部筐体の内部全体に熱を拡散させて放熱する構造や、本体部筐体の内部で発生する熱を受熱板やヒートパイプを連結したヒンジ部に導き、さらにこのヒンジ部に連結した表示部筐体の放熱板に移動し、表示部筐体から熱放散する構造などが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような上記放熱構造によれば、空冷ファンによる場合、電子機器筐体の小型、薄型化あるいは電子部品の高密度実装化により筐体内部の空気の対流が悪くなり、空気の流出入路や空冷ファンの実装スペースの確保が難しい。
【００１２】また、外部に露出した放熱フィンは、意匠上の外観を悪くするとか、あまり高温のそれに手が触れたりすると、低温やけどの恐れがあるという問題がある。
【００１３】また、筐体内部で熱拡散して放熱する場合は、逆にＨＤＤやＰＣＭＣＩＡカードなどの低発熱の部品の温度を上昇させてしまうという問題がある。
【００１４】また、ヒンジ部の両側の一方に受熱板やヒートパイプを、他方に放熱板を連結して本体部筐体内部で発生する熱をヒンジ部を経由して表示部筐体に移動させる場合、別体のものが連結して（継いで）あるため、その継ぎ目の部分での熱抵抗が大きくなるという問題がある。
【００１５】また、パソコン筐体の表面から放熱する場合に、その表面温度は或る程度高い方が放熱効果の点で好ましいが、筐体表面温度が４５゜Ｃを超えると、低温やけどの恐れがあるという問題がある。
【００１６】我々は、既に特開平７−１２４９９５号公報の「電子機器筐体の製造方法」において、アルミニウムなどの金属基板をベースに樹脂を溶融接着して、軽量かつ高強度で放熱性のよい電子機器筐体を製造するインモールド法を開示している。
【００１７】そこで、このインモールド法を応用することにより、パソコン筐体を例にして、本体部筐体内の高発熱体と表示部筐体の放熱部とを直接接続した熱伝導経路を備える電子機器筐体及びヒートパイプを結合した高熱伝導性のヒンジ部を備える電子機器筐体を提案する。
【００１８】更にまた、別体で製作する高熱伝導を行う熱伝導パス部材及びそれを用いて本体部筐体内の高発熱体と表示部筐体の放熱部とを接続した電子機器筐体を提案する。
【００１９】上記問題点に鑑み、発熱量の大きな本体部筐体の内部の熱を発熱量の小さな表示部筐体の放熱部へ表示部筐体の開閉に支障なく移動し、自然対流により外部に熱放散する電子機器筐体及びそれに用いる熱伝導パス部材を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の電子機器筐体の請求項１においては、発熱体を有する第１の筐体（前記本体部筐体に対応）と、該第１の筐体に対しヒンジ部により開閉する第２の筐体（前記表示部筐体に対応）とで構成される電子機器筐体において、前記第２の筐体の一部として一体構成され、外部に熱放散する放熱部と、該放熱部の一端に接続され、前記第１の筐体と第２の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部と、該熱伝導パス部に接続されて前記第１の筐体の内部で発生する熱を前記第１の筐体内で受熱する受熱部とを継ぎ目なく一体で備えて構成する。
【００２１】これにより、第１の筐体で発生する熱を第２の筐体の放熱部へ直接移動する熱伝導経路である受熱部及び熱伝導パス部をインモールド法により継ぎ目なく一体で製作しているため、熱伝導経路の熱抵抗を継ぎ目のある熱伝導経路より小さくできる。したがって、受熱部は、第１の筐体の内部の主にＭＰＵなどの高発熱体が発生する熱を受熱（集熱）し、熱伝導パス部を経由させて放熱部に効率よく直接、熱伝導し放熱できる。
【００２２】しかも、熱伝導パス部を湾曲可能にすることにより、第２の筐体の開閉に差支えることはない。また、放熱部は第２の筐体の大部分を占める面積にすることにより、熱を広く拡散できて外部に効率よく熱放散できる。
【００２３】また、請求項２においては、放熱部は、金属基板を基材にして金属基板の周縁に樹脂で成形した側枠を備えるとともに、熱伝導パス部及び受熱部は、放熱部の金属基板の一部を延在して形成されることにより、電子部品の発生する熱を熱伝導性のよい銅やアルミニウムなどの金属基板を通して効率よく伝導できる。また、金属基板面を外気面に露出することで外部に効率よく熱放散できる。
【００２４】また、請求項３においては、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部は、面方向に異方性を有するグラファイトシートを基材にし、かつ異方性方向を熱伝導方向に略一致させて形成されることにより、受熱部は第１の筐体の内部の高発熱体が発生する熱を受熱（集熱）し、熱伝導パス部から放熱部への熱伝導方向に効率よく熱伝導できる。
【００２５】また、請求項４においては、熱伝導パス部は、前記金属基板の表面が樹脂で被覆されることにより、熱伝導パス部の表面温度を低く抑えることができ、熱伝導パス部の下方に配設されたプリント配線板や電子部品などに及ぼす熱影響を軽減でき、その温度上昇を少なくすることができる。また、使用者に体裁上の不快感を与えないという効果がある。
【００２６】また、請求項５においては、放熱部は、第１の金属基板と第２の金属基板とを空間を有して重ね、空間を空気層にしたものを基材にして形成されることにより、放熱部表面の局部的な温度上昇を抑えて低温やけどを予防することができる。
【００２７】また、請求項６においては、前記空間に、熱伝導性のよい金属網と冷却液（例えば、純水、フロンなど）とが封入されることにより、熱拡散が一段と促進されて放熱部の表面温度を抑えて低温やけどを予防することができる。
【００２８】また、請求項７，８においては、発熱体を有する第１の筐体と該第１の筐体に対し回動手段により開閉する第２の筐体とで構成され、前記第１の筐体内に固設されて該第１の筐体の内部で発生する熱を前記回動手段へ移動する第１のヒートパイプと、該回動手段からの熱を前記第２の筐体内に固設された放熱部へ移動する第２のヒートパイプとを備えた電子機器筐体において、前記回動手段は、内部に熱伝導流体（例えば、液体金属）を封入するとともに第２のヒートパイプと結合する回動体と、低温部が熱伝導流体中に挿入される第１のヒートパイプを回動可能に軸支するように回動体に取付けられる軸受とで構成する。
【００２９】これにより、第２の筐体は、第１のヒートパイプを軸心にして回動体が回動できるため、第１の筐体に対して自在に開閉できる。また、回動体に封入された熱伝導流体は、熱伝導面積を拡大できるとともに一箇所に止まらず回動体の回動及び対流によって熱が移動し易くなるため、その分だけ回動手段を小形化できるとともに一般構造のヒンジや別体のものを単純に連結したものより、熱抵抗が少なくなり効率よく熱伝導できる。また、熱伝導流体を熱伝導率の大きなインジウム−ガリウムなどの液体金属に代えると、さらに効果的に熱伝導する。
【００３０】また、請求項９においては、第１のヒートパイプの低温部は、放熱フィンを取り付けることにより、熱伝導流体に対して放熱面積を一層拡大できるため、回動体に効率よく熱伝導でき、その分だけ回動手段を小形化できる。
【００３１】また、請求項１０における熱伝導パス部材は、面方向に異方性を有するグラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、前記グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有して構成する。
【００３２】これにより、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いて積層し、その厚さが実質的に大きくなっているため、熱抵抗が小さくなり効果的に熱伝導できるため、請求項１記載の熱伝導パス部及び受熱部にとって替えることができる。
【００３３】また、巻回部を中心に繰り返し湾曲させるため、湾曲によって生じる曲げ応力は巻回部全体に分散されて繰り返し湾曲による疲労を軽減して長寿命化できる。
【００３４】また、請求項１１記載の熱伝導パス部材においては、さらに前記熱伝導パス部材の巻回部は円柱形または円筒形の巻心に巻くことにより、とくに複数枚のグラファイトシートを巻く場合に、巻径寸法が精度よく抑られて、巻いた後の形状くずれを防止できる。
【００３５】更に、円筒形の巻心（パイプ）を用いる場合は、その中空孔に配線を通すなどして空間を有効に利用できる。
【００３６】また、請求項１２記載の電子機器筐体においては、発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体の発熱体の熱を外部に熱放散する放熱部を有する第２の筐体とで構成され、前記第２の筐体が第１の筐体に対しヒンジ部により開閉される電子機器筐体において、前記第１の筐体の発熱体と前記第２の筐体の放熱部とが請求項１０または請求項１１記載の熱伝導パス部材の接続部で接続されるとともに、前記巻回部はその巻回軸心が前記ヒンジ部の回動中心に略一致するように配設されて構成する。
【００３７】これにより、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いて積層し、その厚さを実質的に大きくして熱抵抗を小さくしているため、従来の、第２の筐体の放熱部と一体成形した熱伝導パス部及び受熱部と同程度に効果的に熱伝導できる。
【００３８】また、熱伝導パス部材は、巻回部の軸心をヒンジ部の回動中心に略一致させているため、巻回部は第２の筐体の開閉に伴って巻径が繰り返し拡縮変位して曲げ応力が巻回部全体に分散される。そのため、第２の筐体の開閉に伴う熱伝導パス部材の疲労が軽減されて長寿命化できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した各実施例に基づいて本発明の要旨を詳細に説明する。なお、従来の図１９１９及び図２０と同じ構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】先ず、第１の実施例のパソコン筐体の放熱構造について説明する。
【００４１】パソコン筐体は、先の図１９に示したと同様に、ＭＰＵなどを搭載したプリント配線板、ＨＤＤ、ＰＣＭＣＩＡカード、電池、キーボードなどを組み込んだ本体部筐体と、主にＬＣＤを搭載した表示部筐体とで構成され、本体部筐体と表示部筐体とをヒンジ部で開閉可能に結合する。なお、この場合のヒンジ部は、ピンとピン孔が係合して回動する周知の一般のヒンジ構造である。
【００４２】パソコン筐体の放熱構造は、発熱量の大きな本体部筐体の内部の熱を発熱量の小さな表示部筐体へ移動し効率的に放熱するため、本体部筐体に内設された高発熱体と表示部筐体の放熱部とを結ぶ熱伝導経路を一体化する。
【００４３】それにより、熱伝導経路の熱抵抗は小さくなって、本体部筐体の内部で発生する熱は、熱伝導経路を通って表示部筐体の放熱部に直接、効率よく伝導されて拡散し、放熱部全体から自然対流により外部に熱放散される。
【００４４】図１に示すように、底の浅い箱型の表示部筐体２０は、表示部筐体２０の底部の大部分を構成する放熱部２１と、この放熱部２１の一端から舌片状に延在させた熱伝導パス部２２と、熱伝導パス部２２から更に延在させて本体部筐体２４内で発生する熱を受熱（集熱）して熱伝導パス部２２に熱伝導する受熱部２３とで一体で備える。
【００４５】放熱部２１は、熱伝導パス部２２を通って移動した熱を受熱して広く拡散し、外部に自然対流により熱放散する。そのため、放熱部２１は、できるだけ広い面積にして放熱効果を大きくする。
【００４６】熱伝導パス部２２は、表示部筐体２０と本体部筐体２４とに跨がって表示部筐体２０の開閉にしたがって２つ折り状に湾曲し易くし（図６の符号２２参照）、受熱部２３からの熱を表示部筐体２０の放熱部２１へ直接伝導する。
【００４７】受熱部２３は、本体部筐体２４に内設された発熱体に密着して取り付けられた高熱伝導性の金属、例えばアルミニウムで製作されたヒートスプレッダ（図１９１９の符号１０参照）上にねじ止めなどにより固定し、本体部筐体の内部で発生する熱、主としてＭＰＵなどの高発熱体の発生する熱を受熱する。なお、ヒートスプレッダとの接触面は、熱伝導をよくするためにサーマルコンパウンドを塗布する。
【００４８】つぎに、表示部筐体の製造方法について説明する。
【００４９】図２に示すように、表示部筐体２０の放熱部２１は、高熱伝導性の金属基板２５を基材（心材）とし、その裏面の周縁部Ｘの範囲を樹脂２６で被覆し、更にその外周を四角枠形に立ち上げた側枠２７と図示しないヒンジ取付部及び必要に応じて備えるねじ孔用ボスや補強リブなどとを同じ樹脂２６で一体射出成形して形成する。この金属基板２５面は、樹脂２６で被覆した周縁部Ｘを除いて外部に露出する。
【００５０】さらに、この放熱部２１は、本体部筐体との熱伝導経路を一体で形成するために、基材である金属基板２５の一部を図１に示した本体部筐体２４の高発熱体の方に延在して熱伝導パス部２２及び受熱部２３を形成する。
【００５１】図３及び図４のそれぞれの(a),(b) 図は、表示部筐体の射出成形工程を示す。
【００５２】熱伝導及び放熱は、主として基材である金属基板により行われるので、金属基板の材料としては、銅（熱伝導率４００Ｗ／ｍＫ）を用いると効果的である。また、銅より熱伝導率は劣るがアルミニウム（熱伝導率２３０Ｗ／ｍＫ）を用いると、表示部筐体を強化できる。
【００５３】銅の場合には厚さを０．１〜０．３ｍｍにし、アルミニウムの場合には厚さを０．１〜０．６ｍｍ程度にする。本実施例では、厚さ０．２ｍｍの銅を用いる。なお、銅は銅合金、アルミニウムはアルミニウム合金でもよく、以下の銅、アルミニウムはそれらの合金も含むものとする。
【００５４】図３の（ａ）図において、基材となる金属基板２５は、脱脂、洗浄した後、成形時の溶融樹脂を接着するため、裏面（紙面側）の周縁部にニトリルゴム系の接着剤２８をスクリーン印刷またはスプレーにて２０μｍの厚さで均一に塗布し、つぎに図１に示した放熱部２１、熱伝導パス部２２及び受熱部２３を形成する形状にプレス加工などにより姿抜きする。
【００５５】また、金属基板２５は、つぎの射出成形工程において成形用金型に位置決めするための位置決め用孔２９を穿設する。なお、金属基板は先に姿抜きした後、接着剤を塗布する逆順でもよい。
【００５６】図３の（ｂ）図において、金属基板２５を成形用金型３０に位置決めセットする。
【００５７】ここで使用する成形用金型３０は、下金型３０ａと上金型３０ｂとで構成する。下金型３０ａは、金属基板２５の位置決め用孔２９と対応する位置に穿設したガイド孔３１にスライド可能な段付きの固定ピン３２を備え、固定ピン３２の小径部に挿入されたコイルばね３３により樹脂２６の進入方向とは反対方向に付勢される。その付勢力は、樹脂２６の注入圧力により押し戻される程度に設計される。
【００５８】下金型３０ａと対になる上金型３０ｂは、固定ピン３２の同心上に樹脂２６を注入するランナ３４を備える。また、樹脂２６の注入圧力によって押し戻される固定ピン３２を受け止めるストッパ３５を備え、下金型３０ａと上金型３０ｂとを型締めすることによってキャビティ３６が形成される。
【００５９】なお、放熱部から延出された図示しない熱伝導パス部及び受熱部は、樹脂を同時に被覆成形しない構成の場合、当然に成形用金型から外部に出される。
【００６０】樹脂２６は、熱可塑性で、例えばＡＢＳ−ＰＣ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂〔ＣＦ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ）を２０重量％充填〕を使用する。射出成形条件は、樹脂溶融温度２４０°Ｃ、射出圧力６００ｋｇｆ／ｃｍ2 、射出時間１．５秒間である。
【００６１】図４の（ａ）図において、樹脂２６がランナ３４から注入されると、固定ピン３２は樹脂２６の注入圧力により押し戻されてストッパ３５に衝接する。このとき、固定ピン３２の上端面は、金属基板２５の表面に一致するように予め、設計される。
【００６２】樹脂２６がキャビティ３６内に充満すると、位置決め用孔２９はその樹脂２６によって塞がれることとなる。そのため、固定ピン用孔２９を塞ぐ手段及び工程は必要がなく成形が容易となり、成形用金型の構造を簡素化できる。
【００６３】図４の（ｂ）図において、表示部筐体２０は、樹脂２６を冷却硬化させた後、成形用金型を開いて図示しないノックアウトピンにより離型して取り出す。これらの工程により完成された表示部筐体２０は、放熱部２１から延出した図示されない金属基板でなる熱伝導パス部及び受熱部を一体で備えている。
【００６４】このようにして製作された表示部筐体の放熱効果を評価するため、図５及び図６に示すように、表示部筐体２０を本体部筐体２４にヒンジ部３７で結合してパソコンに組み上げ、パソコンを動作させて温度測定を行った。
【００６５】なお、パソコンの動作中の消費電力は、プリント配線板８．９Ｗ（ＭＰＵの５Ｗ分を含む）、電源２．８Ｗ、ＨＤＤ２．５Ｗ、ＰＣＭＣＩＡ１．５Ｗで、それぞれが相当する熱を発生する。
【００６６】そして、放熱効果を比較するため、比較例１を試作する。
【００６７】図７に示すように、この比較例１の表示部筐体４０は、放熱部４１を受熱部及び熱伝導パス部とは一体で製作せずに、別体で製作したものを接続した構造とする。即ち、放熱部４１は、熱伝導パス部４２及び受熱部４３を切り離した形状で、第１の実施例と同じインモールド法により製作する。
【００６８】熱伝導パス部４２及び受熱部４３の方は、別体の金属基板、厚さ０．２ｍｍの銅で製作し、端部を放熱部４１の縁端の金属面に重ねてスチレンゴム系の接着剤で接着する。
【００６９】この表示部筐体４０を、第１の実施例と同じ本体部筐体２４にヒンジ部３７で結合してパソコンに組み上げ、受熱部４３を第１の実施例と同じようにヒートスプレッダに固着する。そうして、パソコンの動作中の温度を測定した。
【００７０】その結果、第１の実施例は、比較例１と比べてＭＰＵの温度が５°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度は最も高い熱流入部の近辺で３５°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成できた。
【００７１】比較例１は、熱伝導パス部が放熱部と接着剤で接着・接続されているために熱抵抗が第１の実施例より大きくなったもので、熱伝導経路を継ぎ目なく一体化した第１の実施例の放熱構造の方が、比較例１より熱伝導効率が優れていることが確認された。もちろん、比較例１でも放熱部の表面温度は熱流入部の近辺で４０°Ｃを下回り、温度基準４５°Ｃ以下を満足しているため、十分に実用できることは言うまでもない。
【００７２】また、この第１の実施例での金属基板は、厚さ０．２ｍｍの銅でなく、厚さ０．４ｍｍのアルミニウムに代えてもほぼ同等の放熱効果が得られ、しかも表示部筐体として十分な機械的強度を確保できることも追認された。
【００７３】また、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部の金属基板は、放熱部の外気側表面及び受熱部のヒートスプレッダとの接続面を除く表裏面、あるいは受熱部のヒートスプレッダとの接続面だけを除く表裏面に０．２ｍｍの樹脂を被覆し、受熱部の金属面を直接、ヒートスプレッダに接続する場合でも第１の実施例とほぼ同等の作用、効果があることが確認された。
【００７４】つぎに、第２の実施例を説明する。
【００７５】図示を省略するが、この第２の実施例の表示部筐体は、第１の実施例の金属基板の代わりに基材として厚さ０．１ｍｍのグラファイトシートを使用し、第１の実施例と同様にインモールド法により表示部筐体を製作する。
【００７６】なお、グラファイトシートは、放熱部、熱伝導パス部及び受熱部の内面全面と熱伝導パス部の反対面とを厚さ０．２ｍｍの樹脂で被覆し、とくに縁端部が裂けるのを防止する。また、受熱部は、グラファイトシートのヒートスプレッダと接触する面に樹脂を被覆せず、グラファイトシート面をヒートスプレッダに直接固着する。
【００７７】この表示部筐体を使用したパソコンの動作中の温度を測定した。その結果、比較例１と比べて、ＭＰＵの温度は７°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度は３５°Ｃを下回った。
【００７８】これは、グラファイトシートの面方向の熱伝導率が６００Ｗ／ｍＫ、厚さ方向の熱伝導率が５Ｗ／ｍＫで、熱伝導率において異方性があって銅やアルミニウムよりも優れているためである。
【００７９】このような面方向の異方性を利用して、異方性方向を熱伝導方向に略一致させることにより、熱伝導方向の熱抵抗を小さくできるため、本体部筐体の内部のＭＰＵなどの高発熱体が発生する熱を熱伝導経路に沿って受熱部から熱伝導パス部を通って放熱部へと効果的に熱伝導できる。
【００８０】なお、ヒートスプレッダから受熱部への熱伝導は、グラファイトシートの厚さが０．１ｍｍと薄いため、グラファイトシートの厚さ方向の熱伝導よりヒートスプレッダ面に直接接触したグラファイトシートの面方向を主にして行われる。
【００８１】また、熱伝導パス部のグラファイトシートは両面を樹脂で被覆し、グラファイトシート自体の厚さ方向の熱伝導率が小さいため、熱伝導パス部の近辺にある他の部品に対する熱影響が少なくなり、熱伝導パス部の下方に配設されたプリント配線板の温度は第１の実施例と比べ、約３°Ｃほど低下した。
【００８２】つぎに、第３の実施例を説明する。
【００８３】図８の（ａ），（ｂ）図に示すように、表示部筐体５０は、第１の実施例とは熱伝導パス部５２のみが異なる。即ち、放熱部５１から延出した金属基板で構成する受熱部５３は、第１の実施例と同じように金属基板（銅）のままとし、熱伝導パス部５２だけが、同図の（ｂ）図に示すように、金属基板である厚さ０．２ｍｍの銅（または厚さ０．４ｍｍのアルミニウム）の両面に、インモールド時とは別工程で厚さ５０μｍのＰＥＴシート５６（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｅｔｅ Ｓｈｅｅｔ）を接着する。
【００８４】この表示部筐体５０を同図の（ａ）図に示すように、パソコンに組み込み、動作中の温度を測定した。
【００８５】その結果、比較例１と比べて、ＭＰＵの温度が７°Ｃ低下し、表示部筐体の放熱部の表面温度が３５°Ｃを下回り、第２の実施例の基材がグラファイトシートの場合と同程度の放熱効果が得られた。
【００８６】また、この第３の実施例では、熱伝導パス部である金属基板の両面がＰＥＴシートが接着されているため、第２の実施例と同じように熱伝導パス部の下方のプリント配線板や電子部品に対する熱影響が軽減され、プリント配線板の温度が第１の実施例と比べ、約３°Ｃほど低下した。
【００８７】つぎに、第４の実施例を説明する。
【００８８】図６に示したように熱伝導パス部２２は、表示部筐体２０と本体部筐体２４とに跨がって配設されているため、表示部筐体２０の開閉にしたがって繰り返し湾曲される。
【００８９】そのため、つぎのように表示部筐体の繰り返し開閉評価を行った。
【００９０】図示を省略するが、熱伝導パス部が厚さ０．２ｍｍの銅板を基材にした場合と、厚さ０．１ｍｍのグラファイトシートの両面に絶縁シート、例えば厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを接着した場合とで繰り返し湾曲試験を行った。
【００９１】その結果、ＰＥＴシートを両面に接着したグラファイトシートの場合は、表示部筐体の繰り返し開閉回数が銅基材の場合と比べて、２割ほど改善され、１万回以上の開閉に耐えることが確認できた。
【００９２】つぎに、表示部筐体の静荷重強度と放熱性を評価するための第５の実施例を説明する。
【００９３】図９に示すように、表示部筐体６０は、第１の金属基板６５である厚さ０．４ｍｍのアルミニウム（板）を基材にして放熱部６１をインモールド法により射出成形し、第１の金属基板６５は延出して図示しない熱伝導パス部と受熱部とを一体形成する点では第１の実施例と同様である。
【００９４】但し、この第５の実施例ではとくに、放熱部６１の基材である第１の金属基板６５の内面に被覆された厚さ０．２ｍｍの樹脂６６の上に第２の金属基板６７の厚さ０．１ｍｍの銅をエポキシ樹脂系の接着剤で接着した構造とし、第１の金属基板６５の表面を外気面とする点が異なる。
【００９５】比較例２として、図示を省略するが、内面に銅を接着しない表示部筐体を製作し、静荷重強度を比較した。測定は、表示部筐体の長辺両端部を支持し、中央部に上から折り曲げ荷重を加えていき、そのときの中央部の撓み寸法で比較する。
【００９６】その結果、内面に厚さ０．２ｍｍの銅を接着した表示部筐体は、比較例２の銅を接着していない表示部筐体と比べて、撓み量が１／３以下になり、銅によって十分な補強効果が得られることが判明した。
【００９７】また、温度測定では、比較例２と比べて、ＭＰＵの温度が１０°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は３５°Ｃを下回った。
【００９８】つぎに、第６の実施例を説明する。
【００９９】図１０に示すように、表示部筐体７０は、第１，第２の金属基板７５，７６である厚さ０．４ｍｍのアルミニウムを、平均直径０．２ｍｍのスペーサを兼ねる球状の金属粒子７７ａを混ぜたエポキシ系の接着剤７７で接着してほぼ０．２ｍｍの空気層７８を有する空間を形成したものを基材とし、第１の金属基板７５を外気面側にして第１の実施例と同様にインモールド法により製作する。この場合、熱伝導パス部及び受熱部は、図示を省略するが内側の第２の金属基板７６だけが放熱部７１から延出されて一体形成される。
【０１００】なお、空気層７８は、第１の金属基板７５の接着面に接着剤を予め、所定寸法の間隔と帯幅とで一方向に塗布した後、第２の金属基板７６を圧着して形成される。また、射出成形時の空気抜き孔７９が、内側となる第２の金属基板７６の適切な位置に設けられている。
【０１０１】この表示部筐体をパソコンに組み込んで、動作中の温度を測定した。放熱部に空気層を設けたことにより、熱伝導パス部から伝導された熱は、放熱部の全面に一層拡散されることとなり、表示部筐体の表面温度は３２°Ｃを下回った。
【０１０２】つぎに、第７の実施例を説明する。
【０１０３】図１１に示すように、表示部筐体８０は、それぞれが厚さ０．４ｍｍと０．２ｍｍの第１，第２の金属基板８５，８６であるアルミニウムと銅を約０．５ｍｍの空間を有して重ね、この空間に厚さ０．２ｍｍのアルミニウム製の金属網８７を入れて形成したものを基材とし、第１の金属基板８５を外気面側にして第１の実施例と同様にインモールド法により製作する。なお、金属網８７は銅でもよい。
【０１０４】この場合、図示を省略するが、熱伝導パス部及び受熱部は、内側の第２の金属基板８６だけが放熱部８１から延出されて一体形成される。また、図１１のように、射出成形時の空気抜き孔８９が、内側の第２の金属基板８６の適切な位置に設けられている。
【０１０５】そして更に、成形後、金属網８７の隙間空間に、空気抜き孔８９から冷却液８８として純水あるいはフロン１３４ａまたは１４２ｂを内部容積の１０％を封入する。
【０１０６】この表示部筐体をパソコンに組み込んで、動作中の温度を測定した。空間に入れた冷却液が温度上昇によって空間内を対流し冷却されることによって熱の対流が発生することにより、ＭＰＵの温度が１２°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は３５°Ｃを下回り、さらに放熱部表面の温度分布が均一化した。
【０１０７】ところで、上記説明の各実施例は、本体部筐体の内部で発生する熱を直接、熱伝導経路を通して表示部筐体の放熱部に伝導し外部に熱放散したが、以下に本体部筐体から表示部筐体の放熱部への熱伝導経路を、熱を移動中継可能な回動手段に代えたパソコンの放熱構造について説明する。
【０１０８】先ず、第８の実施例について説明する。
【０１０９】図１２は、一実施例の回動手段を含む放熱構造を示す平面図、図１３は、図１２における回動手段の組立側断面図である。
【０１１０】図示するように、本体部筐体２４と表示部筐体４０は、回動可能な左右２個のヒンジ部３７と回動手段９０とで結合する。本発明の回動手段９０は右側で、左側のヒンジ部３７は周知の一般のヒンジ構造でその説明を省略する。
【０１１１】本発明の回動手段９０は、その両側に外径約４ｍｍの第１，第２のヒートパイプ９１，９２を接続する。ここで用いるヒートパイプは、例えば古河電気工業株式会社製の市販品で、前述のように一端の高温部から他端の低温部へ熱を移動（輸送）することができる。
【０１１２】第１のヒートパイプ９１は、高温部を本体部筐体２４に内設されたＭＰＵなどの高発熱体に固着されたヒートスプレッダ１０（図１９参照）に密着させて固定するとともに、中間部をヒートスプレッダ１０を介して高発熱体に無理な力が加わらないように、また軸心を兼ねるため図示しない締付け具を用いて本体部筐体の適切な位置に堅固に固定する。その反対側の低温部は、回動手段９０の回動側を構成する回動体９３の軸心に挿入して中心軸を兼ねる。
【０１１３】第２のヒートパイプ９２は、第１のヒートパイプ９１を軸心にして回動する回動体９３にその高温部を挿入する。その反対側の低温部は、表示部筐体４０の放熱部４１（図７に示した別体で形成の熱伝導パス部４２及び受熱部４３が付属されていないもの）に密着させて図示しない締付け具を用いて堅固に固定する。
【０１１４】つぎに、回動手段の構造を詳細に説明する。
【０１１５】図１３に示すように、回動手段９０は、高熱伝導性の回動体９３と軸受９４とで構成する。
【０１１６】回動体９３は、外径約２０ｍｍ、長さ約４０ｍｍの円柱状で、内径１０ｍｍの中空孔９３ａを軸心に開け、中空孔９３ａの底面の中心に第１のヒートパイプ９１の低温部に形成された円錐体状の尖端部９１ａを支持するための錐揉み孔９３ｂと、後端部に第２のヒートパイプ９２の高温部を固着する挿入孔９３ｄを備える。
【０１１７】軸受９４は、対角寸法が２０ｍｍの六角形の頭部を有する六角ボルトの形状をしており、第１のヒートパイプ９１の低温部を挿通して回動可能に軸支する軸孔９４ａを軸心に備え、おねじ部９４ｂを中空孔９３ａに設けためねじ部９３ｃにねじ込んで固定する。
【０１１８】回動体９３の錐揉み孔９３ｂは、軸孔９４ａに軸支された第１のヒートパイプ９１の低温部の尖端部９１ａをセンタリングして支持するとともに回動摩擦抵抗を小さくする。
【０１１９】回動体９３及び軸受９４は、高熱伝導性金属、例えば銅やアルミニウムなどを用いた場合、回動手段９０の熱抵抗は何れも８°Ｃ／Ｗ以下で、ＭＰＵの温度を４°Ｃほど低下できた。
【０１２０】また更に、回動手段９０の熱抵抗を下げるため、回動体９３の中空孔９３ａに挿入される第１のヒートパイプ９１の低温部に高熱伝導性金属、例えば銅やアルミニウム製の複数（図は４枚を例示）の円板状のフィン９５を嵌着する。このフィン９５は、例えば外径９ｍｍ、厚さ１ｍｍとする。
【０１２１】このように、フィン９５を追加することにより、回動手段９０の熱抵抗は５°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を６°Ｃほど低下できた。
【０１２２】また更に、回動体９３の中空孔９３ａ内の熱伝導を促進するため、中空孔９３ａ内に熱伝導性流体９６として流動性のよいシリコングリースを封入する。なお、熱伝導性流体９６の漏れを防止するため、軸受９４の軸孔９４ａの内面に環溝を設け、Ｏリング９７を挿着する。
【０１２３】このように、中空孔９３ａ内に熱伝導性流体（シリコングリース）９６を追加封入することにより、回動手段９０の熱抵抗は１°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を１０°Ｃほど低下できた。
【０１２４】あるいは、シリコングリースを液体金属９８のインジウム−ガリウムに代えることにより、回動手段９０の熱抵抗は１°Ｃ／Ｗ以下になり、ＭＰＵの温度を１３°Ｃほど低下できた。
【０１２５】このように構成された回動手段は、表示部筐体に固設した第２のヒートパイプの高温部を回動体に結合・固定しているため、表示部筐体は第１のヒートパイプの低温部を中心軸として回動開閉できる。
【０１２６】また、本体部筐体に内設された高発熱体の熱を第１のヒートパイプによって回動手段へ移動し、第１のヒートパイプの低温部から放熱フィン及び熱伝導性流体を介して高熱伝導性の回動体へ効率よく熱伝導する。
【０１２７】さらに、回動体に移動した熱は、第２のヒートパイプを移動して表示部筐体の放熱部へ伝導されて拡散し、放熱部の広い放熱面から外部に自然対流により熱放散するため、高発熱体及び本体部筐体の内部の温度上昇を抑えることができる。
【０１２８】つぎに、前述したように熱伝導パス部は、表示部筐体と本体部筐体とに跨がって配設されているため、表示部筐体の開閉にしたがって繰り返し湾曲されるため、熱伝導パス部が繰り返し湾曲により疲労するため表示部筐体の開閉回数にある程度限度がある。これを改善するため、熱伝導パス部と受熱部とを一緒にした別体の熱伝導パス部材を製作した。
【０１２９】図１４は、熱伝導パス部材の第１の実施例の斜視図で、図１５は、図１４の展開図で、図１５の（ａ）図は平面図、（ｂ）図はそのＤ−Ｄ断面図である。
【０１３０】図１４及び図１５に示す第１の実施例の熱伝導パス部材１２、即ち１２−１は、１枚の長方形のグラファイトシート１２ａの一端部を中心から切り割いてそれぞれを外部に接続するための接続部１２ａ−１〔図１５１５の（ａ）図の斜線部分参照〕とし、この接続部１２ａ−１の外部（相手側）との接続面を除く片面に絶縁シート１２ｂを接着剤１２ｃで接着して貼り合わせ、この貼り合わせ部分を渦巻き筒状に複数回巻いた巻回部１３を備えて構成する。
【０１３１】なお、図１４及び図１５に示す絶縁シート１２ｂをグラファイトシート１２ａの片面に貼り合わせているが、両面がよい。また、必ずしも絶縁シート１２ｂを貼り合わせずに重ねて巻いてもよいが、巻くときの作業性やグラファイトシートを補強する上で貼り合わせが望ましい。
【０１３２】このグラファイトシート１２ａは、例えば厚さが１０μｍで熱伝導に対し面方向の異方性を有し、その異方性方向を熱伝導する方向、即ち巻き方向に一致させる。
【０１３３】絶縁シート１２ｂは、例えば厚さが１０μｍ（この程度の厚さは巻き易い）のポリエチレンテレフタレートシートまたはポリイミドシートを用い、かつその幅はグラファイトシートの幅より大きくして耳端部から例えば、０．５ｍｍ程度はみ出させ、耳端部を保護する。接着剤１２ｃは、ホットメルト接着剤またはスチレン系接着剤を用いる。
【０１３４】このように、熱伝導パス部材は、グラファイトシート（絶縁シートを含む）を渦巻き筒状に複数回巻いて積層することにより、その厚さを実質的に厚くしているため、熱伝導断面積を拡大できて熱抵抗を小さくできる。
【０１３５】さらに、従来同様にグラファイトシートの異方性方向を熱伝導する方向（巻き方向）に一致させているため、熱伝導方向の熱抵抗はより小さくなって熱伝導パス部材は一方の接続部から他方の接続部へ効果的に熱伝導できる。
【０１３６】また、熱伝導パス部材を、巻回部を中心に繰り返し湾曲させる場合、湾曲によって生じる曲げ応力を巻回部全体に分散して熱伝導パス部材を長寿命化できる。
【０１３７】また、グラファイトシートは絶縁シートを貼り合わせることにより補強されてさらに湾曲による疲労を軽減できる。
【０１３８】さらに、貼り合わせる絶縁シートの幅をグラファイトシートの幅より大きくしてグラファイトシートの耳端部を保護しているため、耳端部から発生する亀裂による破損も防止できる。
【０１３９】つぎの図１６は、熱伝導パス部材の第２の実施例の斜視図である。
【０１４０】この第２の実施例の熱伝導パス部材１２、即ち１２−２は、複数枚（図は３枚を示す）のグラファイトシート１２ａを用いることと、巻回部１３が円柱形の巻心１４または円筒形の巻心１５〔図は円筒形の巻心（パイプ）を示す〕に巻かれている点が第１の実施例の熱伝導パス部材１２−１と異なり、外部との接続部１２ａ−１及び絶縁シート１２ｂの貼り合わせは第１の実施例の熱伝導パス部材１２−１と同様である。
【０１４１】なお、複数枚のグラファイトシート１２ａは、互いに接着により貼り合わせてもよく（ホットメルト接着剤またはスチレン系接着剤による）、貼り合わせずに重ね合わせてもよい。
【０１４２】円柱形または円筒形の巻心１４，１５の材料は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの樹脂材を用い、電気的絶縁と断熱を確保する。なお、巻心１４，１５の外径寸法は約５ｍｍ、円筒形の巻心（パイプ）１５の場合の中空孔径寸法は配線が挿通可能な約４ｍｍ程度にする。
【０１４３】グラファイトシートは巻心の利用で円筒形に巻き易くなり、とくに複数枚のグラファイトシートは巻き易くなって巻径寸法が精度よく抑られて、巻いた後の形状くずれを防止できる。勿論、第１の実施例の熱伝導パス部材においても巻心を利用してもよい。
【０１４４】また、円筒形の巻心（パイプ）を用いた場合は、巻心の中空孔に配線などを通して省スペース化できる。
【０１４５】つぎに、上記熱伝導パス部材の一使用例を、図１７に示す図１６を組み込んだパソコン筐体の平面図及び図１８に示す図１７のＥ−Ｅ側断面図を用いて説明する。なお、図１９及び図２０の従来のパソコン筐体と同じ構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１４６】熱伝導パス部材１２の巻回部１３から延出した一方の接続部１２ａ−１は、本体部筐体２４内で最も大きな発熱量をもつ発熱体２４ａ（図１８参照）、即ちＭＰＵの上面に接触させて、発生する熱を受熱（集熱）する高熱伝導性金属板（例えば、アルミニウム板またはその合金板など）でなるヒートスプレッダ１０に例えば、押さえ板１６ａで押さえてねじ止めする。
【０１４７】他方の接続部１２ａ−１は、表示部筐体１００と共に高熱伝導性金属板（例えばアルミニウム板またはその合金板など）を基材にしてインモールド法により一体成形された放熱部１０１（図１の熱伝導パス部２２及び受熱部２３のない形状のもの）の一端に押さえ板１６ｂでねじ止め（またはねじ止めできない基材の場合、銅箔接着テープで接着）により接続する。なお、接続面にはサーマルコンパウンドを塗布しておくとよい。
【０１４８】そのとき、熱伝導パス部材１２の巻回部１３の巻回軸心は、ヒンジ部３７の回動中心に略一致するように配置する。
【０１４９】これにより、表示部筐体の開閉に伴う巻回部の渦巻き状の巻径が拡縮変位して曲げ応力を巻回部全体に分散されるため、表示部筐体の開閉に伴う熱伝導パス部材の疲労を軽減する。
【０１５０】つぎに、このパソコンの筐体の放熱効果を評価するため、パソコンを実際に動作させて温度測定を行った。なお、パソコンの動作中の消費電力は、プリント配線板８．９Ｗ（ＭＰＵの５Ｗ分を含む）、電源２．８Ｗ、ＨＤＤ２．５Ｗ、ＰＣＭＣＩＡ１．５Ｗで、それぞれの電力に相当する熱を発生する。
【０１５１】そして、放熱効果を比較するため、前述した従来の放熱部と一体成形の熱伝導パス部を備えたパソコンを比較例として同様に動作させ温度測定を行った。
【０１５２】その結果、本発明の熱伝導パス部材で接続した場合は、比較例に比べてＭＰＵの温度が１０°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は４０°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成でき、比較例に劣らない十分な放熱効果が確認できた。
【０１５３】また、熱伝導パス部材の絶縁シートであるポリエチレンシートの幅をグラファイトシートの幅より大きくして、グラファイトシートの耳端部を絶縁シートで保護しているため、耳端部に亀裂が生じにくくなる。
【０１５４】表示部筐体の繰り返し開閉評価によれば、熱伝導パス部材は表示部筐体の少なくとも２万回の開閉に耐えられることが確認できた。
【０１５５】つぎに、図示はしないが、巻回部を円柱状の巻心（素材はポリイミド樹脂）に巻いた熱伝導パス部材を同様にパソコンに組み込み、動作試験を行った。
【０１５６】その結果、前記比較例に比べてＭＰＵの温度が１５°Ｃ低下し、表示部筐体の表面温度は４０°Ｃを下回り、パソコン筐体表面の温度基準である４５°Ｃ以下を達成でき、巻心を用いても放熱効果が低下しないことが確認された。
【０１５７】また、巻回部を巻心に巻いたことにより、グラファイトシートの巻き形状のくずれを防止でき、巻回部の内径寸法を精度よく確保できた。
【０１５８】また、巻回部を円筒状の巻心（パイプ）に巻いた熱伝導パス部材でも同程度の放熱効果が得られた。
【０１５９】さらに、円筒形の巻心の中空孔に配線を通すことができるため、パソコン筐体の内部空間が有効利用されて省スペース化できる。
【０１６０】なお、表示部筐体の放熱部と共にインモールド法により一体製作する熱伝導パス部及び受熱部に比べて、図１４及び図１６の熱伝導パス部材は別体（単体）で製作するので巻回部を設けることは容易となる。
【０１６１】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、本体部筐体（第１の筐体）に内設された主に高発熱体と表示部筐体（第２の筐体）の放熱部とを結ぶ熱伝導経路（熱伝導パス部と受熱部）を表示部筐体の一部として一体構成する放熱部に継ぎ目なく一体形成することにより、熱伝導経路の熱抵抗をより小さくでき、本体部筐体の内部で発生した熱を放熱部に効果的に伝導できるため、ＭＰＵなどの高発熱体に対して大きな冷却効果が得られ、その温度上昇を少なくすることができる。
【０１６２】また、熱伝導パス部の金属基板の表面を樹脂で覆った場合は、表面の温度上昇が抑えられてその下側に配設されたプリント配線板や電子部品に対する熱影響を軽減でき、使用者に感覚的の不快感を与えないという効果がある。
【０１６３】また、基材（心材）が面方向に異方性を有するグラファイトシートの場合は、熱伝導方向に異方方向を合わせることにより効率よく熱伝導できる他、電子機器筐体の機械的強度をも改善できる。
【０１６４】高熱伝導性の金属基板やグラファイトシートを基材にして、電子機器筐体をインモールド法により成形することで、強靱な筐体が製作できるとともに、第２の筐体は放熱部、受熱部及び熱伝導パス部の他、必要な側枠やねじ止め用ボス、補強用リブなどを一体で成形することができる。また、筐体表面に出ない受熱部や熱伝導パス部の部分に、樹脂を射出するランナや金属基板の位置決め用固定ピンを設けることにより、成形用金型の構造を複雑にせず簡単化できる。
【０１６５】さらに、第２の筐体は、外気と接する面をアルミニウム板にすることで銅板より軽量化されて機械的に補強でき、放熱効果を向上できる。
【０１６６】また、基材となる２枚重の金属基板間の空間に空気層を設ける、あるいはその空間に更に高熱伝導性の金属網と冷却液を封入することにより、熱拡散を一段と促進させて筐体表面の温度上昇を抑え、筐体表面温度を基準温度以下にできて低温やけどを防止できる。
【０１６７】また、回動手段は、第１のヒートパイプを軸心にして回動する回動体の中空孔内に熱伝導流体を封入し、ヒートパイプの低温部に複数の放熱フィンを取り付けることにより、回動体内部での熱伝導面積を拡大し、熱の対流及び熱伝導流体の移動により熱抵抗を少なくできるため、本体部筐体の内部の熱を表示部筐体の放熱部へ効果的に伝導できる。
【０１６８】また、回動手段は、一般構造のヒンジと同様に表示部筐体を本体部筐体に対し開閉可能とし、回動手段自体を小形にコンパクト化できる。
【０１６９】また、熱伝導パス部材は、グラファイトシートを巻いた巻回部を備えて熱伝導断面積を増しているため、この熱伝導パス部材を使用して本体部筐体の発熱体と表示部筐体の放熱部とを別体で接続しても従来の放熱部と一体成形した熱伝導パス部と同程度に効果的に熱伝導でき、本体部筐体内部のＭＰＵなどの高発熱体に対して大きな冷却効果が得られ、その温度上昇を少なくすることができる。
【０１７０】また、熱伝導パス部材の巻回部は、表示部筐体の開閉に伴う繰り返し湾曲による曲げ応力を分散して疲労が軽減されるため、熱伝導パス部材が長寿命化されて表示部筐体の開閉回数を大幅に改善できるといった産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による第１の実施例の平面図
【図２】 図１に示す放熱部のＢ−Ｂ断面図
【図３】 図１の第２の筐体の製造工程を示す図
【図４】 図３に続く製造工程を示す図
【図５】 図１をパソコンに組み込んだ平面図
【図６】 図５のＣ−Ｃ側断面図
【図７】 図１との比較例１を示す平面図
【図８】 本発明による第３の実施例の平面図及び熱伝導パス部の断面図
【図９】 本発明による第５の実施例の放熱部の部分断面図
【図１０】 本発明による第６の実施例の放熱部の部分断面図
【図１１】 本発明による第７の実施例の放熱部の部分断面図
【図１２】 本発明による一実施例の回動手段を含む放熱構造を示す平面図
【図１３】 図１２における回動手段の組立側断面図
【図１４】 本発明による熱伝導パス部材の第１の実施例の斜視図
【図１５】 図１４の展開図
【図１６】 本発明による熱伝導パス部材の第２の実施例の斜視図
【図１７】 図１６を組み込んだパソコン筐体の平面図
【図１８】 図１７のＥ−Ｅ側断面図
【図１９】 従来技術によるノート型パソコンを示す平面図
【図２０】 図１９のＡ−Ａ側断面図
【符号の説明】
１０：ヒートスプレッダ
１１：表示パネル
１２，１２−１，１２−２：熱伝導パス部材
１２ａ：グラファイトシート
１２ａ−１：接続部
１２ｂ：絶縁シート
１２ｃ：接着剤
１３：巻回部
１４：円柱形の巻心
１５：円筒形の巻心（パイプ）
１６ａ，１６ｂ：押さえ板
２０，４０，５０，６０，７０，８０，１００：第２の筐体（表示部筐体）
２１，４１，５１，６１，７１，８１，１０１：放熱部
２２，４２，５２：熱伝導パス部
２３，４３，５３：受熱部
２４：第１の筐体（本体部筐体）
２４ａ：発熱体
２５：金属基板
２６：樹脂
２７：側枠
２８：接着剤
２９：位置決め用孔
３０：成形用金型
３０ａ：下金型
３０ｂ：上金型
３１：ガイド孔
３２：固定ピン
３３：コイルばね
３４：ランナ
３５：ストッパ
３６：キャビティ
３７：ヒンジ部
５６：ＰＥＴシート
６５，７５，８５：第１の金属基板
６６：樹脂
６７，７６，８６：第２の金属基板
７７：接着剤
７７ａ：金属粒子
７８：空気層
７９：空気抜き孔
８７：金属網
８８：冷却液
８９：空気抜き孔
９０：回動手段
９１：第１のヒートパイプ
９１ａ：尖端部
９２：第２のヒートパイプ
９３：回動体
９３ａ：中空孔
９３ｂ：錐揉み孔
９３ｃ：めねじ部
９３ｄ：挿入孔
９４：軸受
９４ａ：軸孔
９４ｂ：おねじ部
９５：フィン
９６：熱伝導性流体
９７：Ｏリング
９８：液体金属
【特許請求の範囲】
【請求項１】 発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体に対しヒンジ部により開閉する第２の筐体とで構成される電子機器筐体において、前記第２の筐体の一部として一体構成され、外部に熱放散する放熱部と、該放熱部の一端に接続され、前記第１の筐体と第２の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部と、該熱伝導パス部に接続されて前記第１の筐体の内部で発生する熱を前記第１の筐体内で受熱する受熱部と、を継ぎ目なく一体で形成されることを特徴とする電子機器筐体。
【請求項２】 前記放熱部は、金属基板を基材にして該金属基板の周縁に樹脂で成形した側枠を備えるとともに、前記熱伝導パス部及び受熱部は、前記放熱部の金属基板の一部を延在して形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項３】 前記放熱部、熱伝導パス部及び受熱部は、面方向に異方性を有するグラファイトシートを基材にし、かつ異方性方向を熱伝導方向に略一致させて形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項４】 前記熱伝導パス部は、前記金属基板の表面が樹脂で被覆されることを特徴とする請求項２記載の電子機器筐体。
【請求項５】 前記放熱部は、第１の金属基板と第２の金属基板とを空間を有して重ね、該空間を空気層にしたものを基材にして形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項６】 前記空間に、金属網と冷却液とが封入されることを特徴とする請求項５記載の電子機器筐体。
【請求項７】 発熱体を有する第１の筐体と該第１の筐体に対し回動手段により開閉する第２の筐体とで構成され、前記第１の筐体内に固設されて該第１の筐体の内部で発生する熱を前記回動手段へ移動する第１のヒートパイプと、該回動手段からの熱を前記第２の筐体内に固設された放熱部へ移動する第２のヒートパイプとを備えた電子機器筐体において、前記回動手段は、内部に熱伝導流体を封入するとともに前記第２のヒートパイプと結合する回動体と、低温部が前記熱伝導流体中に挿入される前記第１のヒートパイプを回動可能に軸支するように前記回動体に取付けられる軸受とからなり、前記第２の筐体は、前記第１のヒートパイプを軸心にして開閉することを特徴とする電子機器筐体。
【請求項８】 前記熱伝導流体は、液体金属であることを特徴とする請求項７記載の電子機器筐体。
【請求項９】 前記第１のヒートパイプの低温部は、放熱フィンを備えることを特徴とする請求項７記載の電子機器筐体。
【請求項１０】 面方向に異方性を有するグラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、前記グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有してなることを特徴とする熱伝導パス部材。
【請求項１１】 前記巻回部は、円柱形または円筒形の巻心に巻くことを特徴とする請求項１０記載の熱伝導パス部材。
【請求項１２】 発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体の発熱体の熱を外部に熱放散する放熱部を有する第２の筐体とで構成され、前記第２の筐体が第１の筐体に対しヒンジ部により開閉される電子機器筐体において、前記第１の筐体の発熱体と前記第２の筐体の放熱部とが請求項１０または請求項１１記載の熱伝導パス部材の接続部で接続されるとともに、前記巻回部はその巻回軸心が前記ヒンジ部の回動中心に略一致するように配設されてなることを特徴とする電子機器筐体。
【請求項１】 発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体に対しヒンジ部により開閉する第２の筐体とで構成される電子機器筐体において、前記第２の筐体の一部として一体構成され、外部に熱放散する放熱部と、該放熱部の一端に接続され、前記第１の筐体と第２の筐体とに跨がって配置される熱伝導パス部と、該熱伝導パス部に接続されて前記第１の筐体の内部で発生する熱を前記第１の筐体内で受熱する受熱部と、を継ぎ目なく一体で形成されることを特徴とする電子機器筐体。
【請求項２】 前記放熱部は、金属基板を基材にして該金属基板の周縁に樹脂で成形した側枠を備えるとともに、前記熱伝導パス部及び受熱部は、前記放熱部の金属基板の一部を延在して形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項３】 前記放熱部、熱伝導パス部及び受熱部は、面方向に異方性を有するグラファイトシートを基材にし、かつ異方性方向を熱伝導方向に略一致させて形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項４】 前記熱伝導パス部は、前記金属基板の表面が樹脂で被覆されることを特徴とする請求項２記載の電子機器筐体。
【請求項５】 前記放熱部は、第１の金属基板と第２の金属基板とを空間を有して重ね、該空間を空気層にしたものを基材にして形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器筐体。
【請求項６】 前記空間に、金属網と冷却液とが封入されることを特徴とする請求項５記載の電子機器筐体。
【請求項７】 発熱体を有する第１の筐体と該第１の筐体に対し回動手段により開閉する第２の筐体とで構成され、前記第１の筐体内に固設されて該第１の筐体の内部で発生する熱を前記回動手段へ移動する第１のヒートパイプと、該回動手段からの熱を前記第２の筐体内に固設された放熱部へ移動する第２のヒートパイプとを備えた電子機器筐体において、前記回動手段は、内部に熱伝導流体を封入するとともに前記第２のヒートパイプと結合する回動体と、低温部が前記熱伝導流体中に挿入される前記第１のヒートパイプを回動可能に軸支するように前記回動体に取付けられる軸受とからなり、前記第２の筐体は、前記第１のヒートパイプを軸心にして開閉することを特徴とする電子機器筐体。
【請求項８】 前記熱伝導流体は、液体金属であることを特徴とする請求項７記載の電子機器筐体。
【請求項９】 前記第１のヒートパイプの低温部は、放熱フィンを備えることを特徴とする請求項７記載の電子機器筐体。
【請求項１０】 面方向に異方性を有するグラファイトシートの複数の端部を発熱、熱伝導または放熱を行う部材との接続部とし、前記グラファイトシートの片面または両面に絶縁シートを介在させて巻回した巻回部を有してなることを特徴とする熱伝導パス部材。
【請求項１１】 前記巻回部は、円柱形または円筒形の巻心に巻くことを特徴とする請求項１０記載の熱伝導パス部材。
【請求項１２】 発熱体を有する第１の筐体と、該第１の筐体の発熱体の熱を外部に熱放散する放熱部を有する第２の筐体とで構成され、前記第２の筐体が第１の筐体に対しヒンジ部により開閉される電子機器筐体において、前記第１の筐体の発熱体と前記第２の筐体の放熱部とが請求項１０または請求項１１記載の熱伝導パス部材の接続部で接続されるとともに、前記巻回部はその巻回軸心が前記ヒンジ部の回動中心に略一致するように配設されてなることを特徴とする電子機器筐体。
【図１】
【図２】
【図４】
【図９】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図４】
【図９】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０００−２３２２８４（Ｐ２０００−２３２２８４Ａ）
【公開日】平成１２年８月２２日（２０００．８．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１２８５６７
【出願日】平成１１年５月１０日（１９９９．５．１０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年８月２２日（２０００．８．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年５月１０日（１９９９．５．１０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]