電子機器
【課題】本発明は、ファン装置に吸入される冷却用空気およびファン装置から送風される冷却用空気を利用して回路基板上の発熱体を冷却することができ、この発熱体の冷却効率を高めることができる電子機器の提供を目的とする。
【解決手段】電子機器は、筐体4を有している。筐体の内部には回路基板30が収容されている。回路基板は、筐体の内部を吸気通路36と排気通路37とに仕切っており、この回路基板に吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出されたＭＰＵ32が実装されている。筐体の内部にはファン装置43が収容されている。ファン装置は、吸気通路に連なる吸込口50および排気通路に連なる送風口51を有し、このファン装置の作動によって吸気通路および排気通路に冷却用空気が流通される。
【解決手段】電子機器は、筐体4を有している。筐体の内部には回路基板30が収容されている。回路基板は、筐体の内部を吸気通路36と排気通路37とに仕切っており、この回路基板に吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出されたＭＰＵ32が実装されている。筐体の内部にはファン装置43が収容されている。ファン装置は、吸気通路に連なる吸込口50および排気通路に連なる送風口51を有し、このファン装置の作動によって吸気通路および排気通路に冷却用空気が流通される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポータブルコンピュータのような電子機器に係り、特にその筐体の内部に収容された発熱体を強制的に冷却するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ブック形のポータブルコンピュータや移動体情報機器に代表される携帯形の電子機器は、文字、音声および画像のような多用のマルチメディア情報を処理するため、ＭＰＵ：microprocessing unitの処理速度の高速化や多機能化が推し進められている。この種のＭＰＵは、高集積化や高性能化に伴って消費電力が増加の一途を辿り、動作中の発熱量もこれに比例して急速に増大する傾向にある。
【０００３】そのため、発熱量の大きなＭＰＵをポータブルコンピュータの筐体に収容するに当っては、この筐体の内部でのＭＰＵの放熱性を高める必要があり、それ故、このＭＰＵを強制的に冷却する専用の冷却装置が必要となる。
【０００４】このＭＰＵ用の冷却装置として、従来、ヒートシンクと電動式のファン装置とを一体化したものが知られている。ヒートシンクは、ＭＰＵの熱を受ける受熱部と、この受熱部に連なる熱交換部とを備えており、上記ＭＰＵが実装された回路基板と共に筐体の内部に収容されている。
【０００５】ファン装置は、ファンを支持するファンケーシングを有している。このファンケーシングは、冷却用空気を吸い込む吸入口と、この吸入口に連なる送風口とを有し、この吸入口を上記受熱部に向けた姿勢でヒートシンクの熱交換部に支持されている。そして、ファン装置は、筐体の側壁あるいは後壁に隣接されており、この側壁あるいは後壁にファンケーシングの送風口に連なる排気口が開口されている。
【０００６】このため、ファン装置が駆動されると、筐体内部の空気がファンケーシングの吸入口に吸引され、この空気が冷却風となってヒートシンクに導かれる。これにより、ヒートシンクが冷却用空気を媒体とする強制対流により冷却され、このヒートシンクに伝えられたＭＰＵの熱が、冷却用空気の流れに乗じてファンケーシングの送風口から排気口を通じて筐体の外方に排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の冷却装置によると、ファン装置の送風口が筐体の排気口に直接連なっているため、このファン装置の送風口から送風される冷却用空気は、排気口を通じて筐体の外方にそのまま排出されてしまう。
【０００８】そのため、筐体の内部には、ファン装置に向かう冷却用空気の流れ経路しか存在せず、ファン装置から送風される冷却用空気は、ＭＰＵやヒートシンクの冷却に何等寄与していないことになる。
【０００９】したがって、ＭＰＵやヒートシンクの冷却効率を高めるためには、ヒートパイプを併用したり、ファンの回転数を高めてヒートシンクに導かれる冷却用空気の流量を増やさなくてはならず、それ故、部品点数が増大してコスト高を招いたり、騒音が大きくなるといった問題が生じてくる。
【００１０】本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、ファン装置に吸入される冷却用空気およびファン装置から吐出される冷却用空気を利用して回路基板や発熱体を冷却することができ、発熱体の冷却効率を高めることができる電子機器の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明の電子機器は、筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；を備えていることを特徴としている。
【００１２】このような構成において、ファン装置が駆動されると、筐体の吸気通路にファン装置の吸込口に向かう冷却用空気の流れが形成されるとともに、筐体の排気通路にファン装置の送風口から吐出された冷却用空気の流れが形成される。このため、吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方を流れる冷却用空気が発熱体に直接吹き付けられ、この発熱体を冷却用空気を媒体とする強制対流により強制的に冷却することができる。
【００１３】また、発熱体で発生した熱の一部は、この発熱体から回路基板への熱伝導により回路基板全体に拡散される。そして、この回路基板は、筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切っているので、この回路基板の両面が吸気・排気通路を流れる冷却用空気との接触により冷却され、この回路基板に伝えられた発熱体の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００１４】したがって、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を発熱体の冷却用として積極的に利用することができ、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却効率を高めることができる。
【００１５】上記目的を達成するため、請求項６に係る本発明の電子機器は、筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路のいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；上記筐体の内部に収容され、上記冷却用空気を上記発熱体に向けて導くとともに、この発熱体に熱的に接続されたヒートシンクと；を備えていることを特徴としている。
【００１６】このような構成において、ファン装置が駆動されると、筐体の吸気通路にファン装置の吸込口に向かう冷却用空気の流れが形成されるとともに、筐体の排気通路にファン装置の送風口から排出された冷却用空気の流れが形成される。このため、吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方を流れる冷却用空気が発熱体に直接吹き付けられ、この発熱体を冷却用空気を媒体とする強制対流により強制的に冷却することができる。
【００１７】また、発熱体で発生した熱の一部は、この発熱体から回路基板への熱伝導により回路基板全体に拡散されるとともに、ヒートシンクへの熱伝導によりヒートシンク全体に拡散される。この場合、回路基板は、筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切っているので、この回路基板の両面が吸気・排気通路を流れる冷却用空気との接触により冷却され、この回路基板に伝えられた発熱体の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００１８】それとともに、冷却用空気は、ヒートシンクを介して発熱体に導かれるので、この発熱体に冷却用空気の流れを集中させることができ、その分、発熱体に導かれる冷却用空気の流量が増大して、この発熱体の放熱性能を高めることができる。しかも、ヒートシンクと冷却用空気とが直接接するので、このヒートシンクを冷却用空気を媒体とする強制対流によって積極的に冷却することができ、ヒートシンクに伝えられた発熱体の熱を効率良く放出することができる。
【００１９】この結果、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を発熱体の冷却用として積極的に利用することができ、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却性能を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図１および図２にもとづいて説明する。
【００２１】図１は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。このポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体２と、このコンピュータ本体２に支持されたディスプレイユニット３とを備えている。
【００２２】コンピュータ本体２は、箱状の筐体４を有している。筐体４は、底壁５と、底壁５の周縁から上向きに延びる前壁６、左右の側壁７ａ，７ｂおよび後壁８と、これら前壁６、側壁７ａ，７ｂおよび後壁８の上端に連なる上壁９とを有している。この筐体４は、底壁５を有するベース１１と、上壁９を有するトップカバー１２とに分割されている。ベース１１は、マグネシウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。トップカバー１２は、合成樹脂材料にて構成され、ベース１１に取り外し可能に被せられている。
【００２３】筐体４の上壁９は、パームレスト１３とキーボード装着口１４とを有している。パームレスト１３は、上壁９の前半部において筐体４の幅方向に延びている。キーボード装着口１４は、図２に示すように、パームレスト１３の後端部において筐体４の内部に向けて開口されており、このキーボード装着口１４にキーボード１５が配置されている。
【００２４】キーボード１５は、キーボードベース１６と、多数のキー１７とを備えている。キーボードベース１６は、キーボード装着口１４にきっちりと嵌まり込むような長方形の板状をなしており、その下面がキーボード装着口１４を介して筐体４の内部に露出されている。そして、キー１７は、キーボードベース１６の上面に配置されている。
【００２５】筐体４の上壁９は、上向きに突出する凸部２０を有している。凸部２０は、筐体４の後端部において、この筐体４の幅方向に延びている。この凸部２０は、一対のディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂを有している。ディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂは、凸部２０の前方、上方および後方に連続して開放するような凹所にて構成され、筐体４の幅方向に互いに離間して配置されている。
【００２６】ディスプレイユニット３は、箱状のディスプレイハウジング２３と、このディスプレイハウジング２３の内部に収容されたフラットな液晶ディスプレイモジュール２４とを備えている。ディスプレイハウジング２３は、前面に表示用の開口部２５を有し、この開口部２５を通じて液晶ディスプレイモジュール２４の表示画面２６がディスプレイハウジング２３の外方に露出されている。
【００２７】ディスプレイハウジング２３は、一対の脚部２８ａ，２８ｂを有している。脚部２８ａ，２８ｂは、筐体４のディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂに導かれているとともに、図２の（Ａ）に示すヒンジ装置２７を介して筐体４に回動可能に連結されている。このため、ディスプレイユニット３は、パームレスト１３およびキーボード１５を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレスト１３、キーボード１５および表示画面２６を露出するように起こされる開き位置とに亘って選択的に回動し得るようになっている。
【００２８】図２に示すように、筐体４の内部には、回路基板３０が収容されている。回路基板３０は、底壁５から上向きに突出された複数の座部５ａにねじを介して固定されている。回路基板３０は、キーボード１５およびこのキーボード１５の後端に連なる上壁９の後端部の下方において、底壁５と略平行に配置されており、この回路基板３０の後端縁部は、筐体４の後壁８に隣接されている。そして、回路基板３０は、第１の面としての裏面３０ａと、第２の面としての表面３０ｂとを有している。裏面３０ａは、底壁５と向かい合い、表面３０ａは、キーボードベース１６の下面および上壁９の後端部と向かい合っている。
【００２９】回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、夫々半導体パッケージやコネクタのような多数の回路部品３１が実装されている。また、この回路基板３０の表面３０ｂには、発熱体としてのＭＰＵ：microprocessing unit３２が実装されている。ＭＰＵ３２は、キーボード１５の後半部の下方において、筐体４の左側の側壁７ａに隣接されている。
【００３０】ＭＰＵ３２は、配線基板３３と、この配線基板３３上にフリップチップ接続されたＩＣチップ３４とを有するＢＧＡ形の半導体パッケージにて構成され、このＩＣチップ３４が回路基板３０の表面３０ｂに露出されている。そして、このＩＣチップ３４は、文字、音声および画像のような多用のマルチメディア情報を処理するため、動作中の消費電力が大きくなっており、それに伴いＩＣチップ３４の発熱量も冷却を必要とする程に大きなものとなっている。
【００３１】図２の（Ａ）に示すように、回路基板３０は、筐体４の内部を吸気通路３６と排気通路３７とに上下に仕切っている。吸気通路３６は、筐体４の底壁５と回路基板３０の裏面３０ａとの間に形成されており、この吸気通路３６に一部の回路部品３１が露出されている。そして、吸気通路３６の後端は、筐体４の後壁８の下端部に連なっており、この後壁８の下端部には、吸気通路３６に連なる吸気孔３８が開口されている。
【００３２】排気通路３７は、回路基板３０の表面３０ｂと筐体４の上壁９の後端部およびキーボードベース１６との間に形成されており、この排気通路３７に一部の回路部品３１および発熱するＭＰＵ３２が露出されている。そして、排気通路３７の後端部は、上壁９の後端部の下方に達しており、この上壁９の後端部には、下向きに延びるガイド壁３９が形成されている。ガイド壁３９は、筐体４の内部において、この筐体４の凸部２０の直前に位置されている。ガイド壁３９の下端は、回路基板３０の表面３０ｂに近接されて、排気通路３７の後端を閉じている。この排気通路３７の後端に対応する上壁９の後端部には、排気通路３７に連なる複数の排気孔４０が開口されている。そのため、吸気孔３８と排気孔４０とは、筐体４の後端部において、回路基板３０を挟んで互いに隣り合うような位置関係となっている。
【００３３】図２に示すように、筐体４の内部にはファン装置４３が収容されている。ファン装置４３は、筐体４の薄型化に対応するため、この筐体４の内部において、回路基板３０と並べて配置されている。このため、ファン装置４３は、キーボード１５の前半部の下方であり、かつ上記発熱するＭＰＵ３２の後方に位置されている。
【００３４】ファン装置４３は、ファンケーシング４４と、図示しない偏平モータにより回転駆動されるファン４５とを備えている。ファンケーシング４４は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成され、上記筐体４の厚み方向に偏平な枠状をなしている。ファンケーシング４４は、筐体４の底壁５から上向きに突出する複数の座部４６にねじ止めされている。このファンケーシング４４と底壁５との間には、座部４６の高さに対応するような隙間４７が形成されており、この隙間４７は、筐体４の内部の吸気通路３６に連なっている。
【００３５】ファンケーシング４４は、吸込口５０と送風口５１とを有している。吸込口５０は、筐体４の底壁５と向かい合うとともに、上記隙間４７を介して吸気通路３６に連なっている。送風口５１は、吸込口５０とは反対側において上向きに開口されており、上記筐体４の内部において上記排気通路３７に連なっている。
【００３６】ファン４５は、上記偏平モータを介してファンケーシング４４に支持されている。ファン４５は、その回転中心を通る回転軸線Ｏ1を有し、この回転軸線Ｏ1を筐体４の厚み方向に沿わせた横置きの姿勢で吸込口５０と送風口５１との間に収められている。そして、ファン４５を回転駆動する偏平モータは、上記ＭＰＵ３２の温度が予め決められた値に達した時に作動されるようになっている。
【００３７】そのため、ファン４５が回転駆動されると、吸込口５０から隙間４７を介して吸気通路３６に負圧が作用し、筐体４の外部の冷たい空気が吸気孔３８を通じて吸気通路３６に吸い込まれるようになっている。
【００３８】図２の（Ａ）に示すように、ファン装置４３は、ヒートシンク５３を有している。ヒートシンク５３は、ファンケーシング４４と一体化され、このファンケーシング４４の送風口５１から排気通路３７に向けて延びている。
【００３９】ヒートシンク５３は、導風ガイド部５４と受熱部５５とを備えている。導風ガイド部５４は、ファンケーシング４４を上方から覆うことで、このファンケーシング４４の送風口５１を筐体４の内部から区画している。この導風ガイド部５４は、送風口５１とキーボードベース１６との間に介在された平坦なガイド面５６と、このガイド面５６に連なる連通口５７とを有している。連通口５７は、排気通路３７に連なるとともに、上記回路基板３０上のＭＰＵ３２と向かい合っている。
【００４０】このため、ファン４５が回転駆動されると、送風口５１から送風される冷却用空気は、ガイド面５６に吹き付けられるとともに、このガイド面５６との接触により流れ方向が連通口５７に向けて略９０°変換され、この連通口５７から排気通路３７に集中的に導かれるようになっている。
【００４１】受熱部５５は、回路基板３０とキーボードベース１６との間に入り込むような平坦な板状をなしている。この受熱部５５は、ＭＰＵ３２と向かい合う下面５５ａを有している。受熱部５５の下面５５ａは、ガイド面５６に連なっている。この受熱部５５の下面５５ａには、排気通路３７に向けて張り出す座部５９が形成されている。座部５９の下端は、平坦な受熱面６０をなしている。この受熱面６０は、熱伝導性のグリス６１を介して発熱するＩＣチップ３４に熱的に接続されている。
【００４２】そして、受熱部５５の下面５５ａは、キーボードベース１６の下方に位置するので、この受熱部５５の下面５５ａと回路基板３０の表面３０ｂとの間の高さ寸法が狭くなり、連通口５７からＭＰＵ３２に向かう冷却用空気の流れが流速が強制的に絞られる。この結果、排気通路３７をＭＰＵ３２に向けて流れる冷却用空気の流速が高められ、その分、冷却用空気によるＭＰＵ３２の放熱効果が増大するようになっている。
【００４３】図２の（Ａ）に示すように、受熱部５５の下面５５ａには、複数の放熱フィン６２が一体に形成されている。放熱フィン６２は、座部５９の周囲において排気通路３７に向けて突出されている。
【００４４】このような構成のポータブルコンピュータ１において、ＭＰＵ３２のＩＣチップ３４が発熱すると、このＩＣチップ３４の熱の一部は、回路基板３０への熱伝導によりこの回路基板３０全体に拡散される。また、ＩＣチップ３４の熱の一部は、座部４６の受熱面６０を経て受熱部５５に伝えられるとともに、この受熱部４６から導風ガイド部５４への熱伝導によりヒートシンク５３全体に拡散される。
【００４５】ＭＰＵ３２の温度が予め規定された値を上回ると、偏平モータを介してファン４５が回転駆動される。これにより、ファンケーシング４４の吸込口５０に負圧が作用し、図２に矢印で示すように、ポータブルコンピュータ１の外部の冷たい空気が筐体４の吸気孔３８を介して吸気通路３６に吸い込まれる。この冷却用空気は、吸気通路３６を回路基板３０の裏面３０ａに沿ってファン装置４３に向けて流れ、この流れの過程で回路基板３０を強制的に冷却する。
【００４６】吸気通路３６を流れる冷却用空気は、隙間４７および吸込口５０を通じてファン装置４３に吸引され、ファン４５の回転に伴って送風口５１から導風ガイド部５４のガイド面５６に直接吹き付けられる。この冷却用空気は、ガイド面５６との接触によってその流れ方向が９０°変換された後、連通口５７を通じて排気通路３７に集中的に導かれる。そして、この冷却用空気は、受熱部５５のガイド面５６や回路基板３０の表面３０ｂに沿って後方に流れると同時に、発熱するＩＣチップ３４に直接吹き付けられる。この結果、冷却用空気は、排気通路３７を流れる過程でＩＣチップ３４を始めとして、導風ガイド部５４、受熱部５５および回路基板３０を強制的に冷却する。
【００４７】この際、受熱部５５のガイド面５６には、排気通路３７に臨む放熱フィン６２が形成されているので、排気通路３７を流れる冷却用空気と受熱部５５との接触面積が増大し、その分、受熱部５５の放熱性が良好となる。
【００４８】そして、排気通路３７の後端部に達した冷却用空気は、図２の（Ａ）に矢印で示すように、ガイド壁３９との接触により流れ方向が上向きに変換され、排気孔４０を通じて筐体４の外方に排出される。
【００４９】このような本発明の第１の実施の形態によると、ＭＰＵ３２が実装された回路基板３０は、筐体４の内部を吸気通路３６と排気通路３７との上下に仕切っており、この吸気通路３６にファン装置４３に向けて吸い込まれる冷却用空気の流れが形成されるとともに、排気通路３７には、ファン装置４３から吐出された冷却用空気の流れ形成される。
【００５０】このため、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂの両面を吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気により強制的に冷却することができ、この回路基板３０と冷却用空気との接触面積が増大する。よって、回路基板３０に伝えられたＩＣチップ３４の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００５１】しかも、発熱するＩＣチップ３４には、排気通路３７を流れる冷却用空気が直接吹き付けられるので、このＩＣチップ３４を冷却用空気を媒体とする強制対流によって積極的に冷却することができ、このＩＣチップ３４を含むＭＰＵ３２の冷却効率を高めることができる。
【００５２】この結果、上記回路基板３０の放熱性が向上することと合わせて、ＭＰＵ３２の冷却効率がより一層向上し、通常の使用温度環境下においては、格別なヒートパイプを付加したり、ファン４５の回転数を増大させることなく、ＭＰＵ３２の動作環境温度を適正に保つことができる。
【００５３】しかも、上記構成によると、ファン装置４３は、その送風口５１から排気通路３７に向けて延びるヒートシンク５３を有し、このヒートシンク５３の連通口５７を通じて冷却用空気が排気通路３７に送風されるので、発熱するＭＰＵ３２に冷却用空気を集中させることができ、このＭＰＵ３２に導かれる冷却用空気の風量が増大する。
【００５４】加えて、上記ヒートシンク５３の存在により、ＭＰＵ３２に向かう冷却用空気の流速が高められるので、その分、冷却用空気によるＭＰＵ３２の放熱効果が増大する。そして、排気通路３７に向かう冷却用空気は、熱交換部５４のガイド面５６や受熱部５５の下面５５ａに沿って流れるので、ＩＣチップ３４の熱を受けるヒートシンク５３自体を冷却用空気を媒体とする強制対流により積極的に冷却することができる。
【００５５】この結果、ヒートシンク５３に伝えられたＩＣチップ３４の熱を効率良く放出することができ、ＭＰＵ３２の冷却効率を高める上で有効に寄与するといった利点がある。
【００５６】なお、本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではなく、図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
【００５７】この第２の実施の形態は、第１の実施の形態のヒートシンクを省略しつつ、回路基板３０の放熱性能を高めるようにしたものであり、ポータブルコンピュータの基本的な構成は、第１の実施の形態と同様である。そのため、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】図３の（Ａ）に示すように、ファン装置４３の送風口５１は、筐体４の内部においてキーボードベース１６の下面と向かい合っている。この送風口５１とキーボードベース１６との間には、排気通路３７に連なる隙間７０が形成されている。
【００５９】また、キーボード装着口１４の開口前縁に臨む上壁９の下面には、下向きに延びる遮蔽壁７１が形成されている。この遮蔽壁７１は、ファン装置４３の送風口５１とキーボードベース１６との間の隙間７０を後方から塞いでいる。そのため、送風口５１から送風される冷却用空気は、図３の（Ａ）に矢印で示すように、キーボードベース１６との接触に伴って流れ方向が９０°変換された後、その多くがキーボードベース１６の下面に沿って排気通路３７に導かれるようになっている。
【００６０】回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、放熱突部としての多数の放熱ピン７３が突設されている。放熱ピン７３は、金属製の線材にて構成され、上記ＭＰＵ３２の近傍において、夫々吸気通路３６および排気通路３７に向けて突出されている。そして、放熱ピン７３は、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂに夫々半田付けすることで、この回路基板３０に面実装されている。
【００６１】具体的には、図３の（Ｂ）に示すように、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、夫々複数のダミーパッド７４が配置されている。ダミーパッド７４は、回路部品３１や回路パターンを避けた位置に形成されており、これらダミーパッド７４上に放熱ピン７３が回路部品３１と同様の実装プロセスを利用して半田付けされている。
【００６２】このような構成の第２の実施の形態によると、回路基板３０に吸気通路３６および排気通路３７に突出する放熱ピン７３を半田付けしたので、これら吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気と回路基板３０との接触面積が増大する。このため、回路基板３０に逃されたＭＰＵ３２の熱を冷却用空気中に効率良く放出することができ、その分、ＭＰＵ３２の冷却効率を高めることができる。
【００６３】しかも、放熱ピン７３は、回路基板３０上のダミーパッド７４に半田付けされているので、これら放熱ピン７３を従来一般的な回路部品３１と同様の実装プロセスを用いて回路基板３０に面実装することができる。このため、回路基板３０への放熱ピン７３の実装作業を自動化することができ、これら放熱ピン７３の取り付け作業を容易に行えるといった利点がある。
【００６４】また、上記第１および第２の実施の形態に比べてＭＰＵ３２の発熱量が小さい場合には、図４に示す本発明の第３の実施の形態のように、ヒートシンクや放熱フィンを省略し、吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気によって回路基板３０を冷却するとともに、排気通路３７を流れる冷却用空気をＭＰＵ３２に直接吹き付けることで、このＭＰＵ３２を冷却するようにしても良い。
【００６５】さらに、上記各実施の形態においては、発熱するＭＰＵを排気通路に露出させたが、本発明はこれに限らず、ＭＰＵを吸気通路に露出させたり、あるいは排気通路と吸気通路の双方に露出させるようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を利用して回路基板や発熱体を冷却することができる。このため、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却効率を高めることができ、通常の使用温度環境下において発熱体の動作環境を適正に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】（Ａ）は、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。
（Ｂ）図２の（Ａ）の２Ｆ−２Ｆ線に沿う断面図。
【図３】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態において、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。（Ｂ）は、図３の（Ａ）の３Ｆ部を拡大して示す断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態において、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。
【符号の説明】
４…筐体
３０…回路基板
３２…発熱体（ＭＰＵ）
３６…吸気通路
３７…排気通路
４３…ファン装置
５０…吸込口
５１…送風口
５３…ヒートシンク
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポータブルコンピュータのような電子機器に係り、特にその筐体の内部に収容された発熱体を強制的に冷却するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ブック形のポータブルコンピュータや移動体情報機器に代表される携帯形の電子機器は、文字、音声および画像のような多用のマルチメディア情報を処理するため、ＭＰＵ：microprocessing unitの処理速度の高速化や多機能化が推し進められている。この種のＭＰＵは、高集積化や高性能化に伴って消費電力が増加の一途を辿り、動作中の発熱量もこれに比例して急速に増大する傾向にある。
【０００３】そのため、発熱量の大きなＭＰＵをポータブルコンピュータの筐体に収容するに当っては、この筐体の内部でのＭＰＵの放熱性を高める必要があり、それ故、このＭＰＵを強制的に冷却する専用の冷却装置が必要となる。
【０００４】このＭＰＵ用の冷却装置として、従来、ヒートシンクと電動式のファン装置とを一体化したものが知られている。ヒートシンクは、ＭＰＵの熱を受ける受熱部と、この受熱部に連なる熱交換部とを備えており、上記ＭＰＵが実装された回路基板と共に筐体の内部に収容されている。
【０００５】ファン装置は、ファンを支持するファンケーシングを有している。このファンケーシングは、冷却用空気を吸い込む吸入口と、この吸入口に連なる送風口とを有し、この吸入口を上記受熱部に向けた姿勢でヒートシンクの熱交換部に支持されている。そして、ファン装置は、筐体の側壁あるいは後壁に隣接されており、この側壁あるいは後壁にファンケーシングの送風口に連なる排気口が開口されている。
【０００６】このため、ファン装置が駆動されると、筐体内部の空気がファンケーシングの吸入口に吸引され、この空気が冷却風となってヒートシンクに導かれる。これにより、ヒートシンクが冷却用空気を媒体とする強制対流により冷却され、このヒートシンクに伝えられたＭＰＵの熱が、冷却用空気の流れに乗じてファンケーシングの送風口から排気口を通じて筐体の外方に排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の冷却装置によると、ファン装置の送風口が筐体の排気口に直接連なっているため、このファン装置の送風口から送風される冷却用空気は、排気口を通じて筐体の外方にそのまま排出されてしまう。
【０００８】そのため、筐体の内部には、ファン装置に向かう冷却用空気の流れ経路しか存在せず、ファン装置から送風される冷却用空気は、ＭＰＵやヒートシンクの冷却に何等寄与していないことになる。
【０００９】したがって、ＭＰＵやヒートシンクの冷却効率を高めるためには、ヒートパイプを併用したり、ファンの回転数を高めてヒートシンクに導かれる冷却用空気の流量を増やさなくてはならず、それ故、部品点数が増大してコスト高を招いたり、騒音が大きくなるといった問題が生じてくる。
【００１０】本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、ファン装置に吸入される冷却用空気およびファン装置から吐出される冷却用空気を利用して回路基板や発熱体を冷却することができ、発熱体の冷却効率を高めることができる電子機器の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明の電子機器は、筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；を備えていることを特徴としている。
【００１２】このような構成において、ファン装置が駆動されると、筐体の吸気通路にファン装置の吸込口に向かう冷却用空気の流れが形成されるとともに、筐体の排気通路にファン装置の送風口から吐出された冷却用空気の流れが形成される。このため、吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方を流れる冷却用空気が発熱体に直接吹き付けられ、この発熱体を冷却用空気を媒体とする強制対流により強制的に冷却することができる。
【００１３】また、発熱体で発生した熱の一部は、この発熱体から回路基板への熱伝導により回路基板全体に拡散される。そして、この回路基板は、筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切っているので、この回路基板の両面が吸気・排気通路を流れる冷却用空気との接触により冷却され、この回路基板に伝えられた発熱体の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００１４】したがって、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を発熱体の冷却用として積極的に利用することができ、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却効率を高めることができる。
【００１５】上記目的を達成するため、請求項６に係る本発明の電子機器は、筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路のいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；上記筐体の内部に収容され、上記冷却用空気を上記発熱体に向けて導くとともに、この発熱体に熱的に接続されたヒートシンクと；を備えていることを特徴としている。
【００１６】このような構成において、ファン装置が駆動されると、筐体の吸気通路にファン装置の吸込口に向かう冷却用空気の流れが形成されるとともに、筐体の排気通路にファン装置の送風口から排出された冷却用空気の流れが形成される。このため、吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方を流れる冷却用空気が発熱体に直接吹き付けられ、この発熱体を冷却用空気を媒体とする強制対流により強制的に冷却することができる。
【００１７】また、発熱体で発生した熱の一部は、この発熱体から回路基板への熱伝導により回路基板全体に拡散されるとともに、ヒートシンクへの熱伝導によりヒートシンク全体に拡散される。この場合、回路基板は、筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切っているので、この回路基板の両面が吸気・排気通路を流れる冷却用空気との接触により冷却され、この回路基板に伝えられた発熱体の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００１８】それとともに、冷却用空気は、ヒートシンクを介して発熱体に導かれるので、この発熱体に冷却用空気の流れを集中させることができ、その分、発熱体に導かれる冷却用空気の流量が増大して、この発熱体の放熱性能を高めることができる。しかも、ヒートシンクと冷却用空気とが直接接するので、このヒートシンクを冷却用空気を媒体とする強制対流によって積極的に冷却することができ、ヒートシンクに伝えられた発熱体の熱を効率良く放出することができる。
【００１９】この結果、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を発熱体の冷却用として積極的に利用することができ、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却性能を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図１および図２にもとづいて説明する。
【００２１】図１は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。このポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体２と、このコンピュータ本体２に支持されたディスプレイユニット３とを備えている。
【００２２】コンピュータ本体２は、箱状の筐体４を有している。筐体４は、底壁５と、底壁５の周縁から上向きに延びる前壁６、左右の側壁７ａ，７ｂおよび後壁８と、これら前壁６、側壁７ａ，７ｂおよび後壁８の上端に連なる上壁９とを有している。この筐体４は、底壁５を有するベース１１と、上壁９を有するトップカバー１２とに分割されている。ベース１１は、マグネシウム合金のような熱伝導性を有する金属材料にて構成されている。トップカバー１２は、合成樹脂材料にて構成され、ベース１１に取り外し可能に被せられている。
【００２３】筐体４の上壁９は、パームレスト１３とキーボード装着口１４とを有している。パームレスト１３は、上壁９の前半部において筐体４の幅方向に延びている。キーボード装着口１４は、図２に示すように、パームレスト１３の後端部において筐体４の内部に向けて開口されており、このキーボード装着口１４にキーボード１５が配置されている。
【００２４】キーボード１５は、キーボードベース１６と、多数のキー１７とを備えている。キーボードベース１６は、キーボード装着口１４にきっちりと嵌まり込むような長方形の板状をなしており、その下面がキーボード装着口１４を介して筐体４の内部に露出されている。そして、キー１７は、キーボードベース１６の上面に配置されている。
【００２５】筐体４の上壁９は、上向きに突出する凸部２０を有している。凸部２０は、筐体４の後端部において、この筐体４の幅方向に延びている。この凸部２０は、一対のディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂを有している。ディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂは、凸部２０の前方、上方および後方に連続して開放するような凹所にて構成され、筐体４の幅方向に互いに離間して配置されている。
【００２６】ディスプレイユニット３は、箱状のディスプレイハウジング２３と、このディスプレイハウジング２３の内部に収容されたフラットな液晶ディスプレイモジュール２４とを備えている。ディスプレイハウジング２３は、前面に表示用の開口部２５を有し、この開口部２５を通じて液晶ディスプレイモジュール２４の表示画面２６がディスプレイハウジング２３の外方に露出されている。
【００２７】ディスプレイハウジング２３は、一対の脚部２８ａ，２８ｂを有している。脚部２８ａ，２８ｂは、筐体４のディスプレイ支持部２１ａ，２１ｂに導かれているとともに、図２の（Ａ）に示すヒンジ装置２７を介して筐体４に回動可能に連結されている。このため、ディスプレイユニット３は、パームレスト１３およびキーボード１５を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレスト１３、キーボード１５および表示画面２６を露出するように起こされる開き位置とに亘って選択的に回動し得るようになっている。
【００２８】図２に示すように、筐体４の内部には、回路基板３０が収容されている。回路基板３０は、底壁５から上向きに突出された複数の座部５ａにねじを介して固定されている。回路基板３０は、キーボード１５およびこのキーボード１５の後端に連なる上壁９の後端部の下方において、底壁５と略平行に配置されており、この回路基板３０の後端縁部は、筐体４の後壁８に隣接されている。そして、回路基板３０は、第１の面としての裏面３０ａと、第２の面としての表面３０ｂとを有している。裏面３０ａは、底壁５と向かい合い、表面３０ａは、キーボードベース１６の下面および上壁９の後端部と向かい合っている。
【００２９】回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、夫々半導体パッケージやコネクタのような多数の回路部品３１が実装されている。また、この回路基板３０の表面３０ｂには、発熱体としてのＭＰＵ：microprocessing unit３２が実装されている。ＭＰＵ３２は、キーボード１５の後半部の下方において、筐体４の左側の側壁７ａに隣接されている。
【００３０】ＭＰＵ３２は、配線基板３３と、この配線基板３３上にフリップチップ接続されたＩＣチップ３４とを有するＢＧＡ形の半導体パッケージにて構成され、このＩＣチップ３４が回路基板３０の表面３０ｂに露出されている。そして、このＩＣチップ３４は、文字、音声および画像のような多用のマルチメディア情報を処理するため、動作中の消費電力が大きくなっており、それに伴いＩＣチップ３４の発熱量も冷却を必要とする程に大きなものとなっている。
【００３１】図２の（Ａ）に示すように、回路基板３０は、筐体４の内部を吸気通路３６と排気通路３７とに上下に仕切っている。吸気通路３６は、筐体４の底壁５と回路基板３０の裏面３０ａとの間に形成されており、この吸気通路３６に一部の回路部品３１が露出されている。そして、吸気通路３６の後端は、筐体４の後壁８の下端部に連なっており、この後壁８の下端部には、吸気通路３６に連なる吸気孔３８が開口されている。
【００３２】排気通路３７は、回路基板３０の表面３０ｂと筐体４の上壁９の後端部およびキーボードベース１６との間に形成されており、この排気通路３７に一部の回路部品３１および発熱するＭＰＵ３２が露出されている。そして、排気通路３７の後端部は、上壁９の後端部の下方に達しており、この上壁９の後端部には、下向きに延びるガイド壁３９が形成されている。ガイド壁３９は、筐体４の内部において、この筐体４の凸部２０の直前に位置されている。ガイド壁３９の下端は、回路基板３０の表面３０ｂに近接されて、排気通路３７の後端を閉じている。この排気通路３７の後端に対応する上壁９の後端部には、排気通路３７に連なる複数の排気孔４０が開口されている。そのため、吸気孔３８と排気孔４０とは、筐体４の後端部において、回路基板３０を挟んで互いに隣り合うような位置関係となっている。
【００３３】図２に示すように、筐体４の内部にはファン装置４３が収容されている。ファン装置４３は、筐体４の薄型化に対応するため、この筐体４の内部において、回路基板３０と並べて配置されている。このため、ファン装置４３は、キーボード１５の前半部の下方であり、かつ上記発熱するＭＰＵ３２の後方に位置されている。
【００３４】ファン装置４３は、ファンケーシング４４と、図示しない偏平モータにより回転駆動されるファン４５とを備えている。ファンケーシング４４は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成され、上記筐体４の厚み方向に偏平な枠状をなしている。ファンケーシング４４は、筐体４の底壁５から上向きに突出する複数の座部４６にねじ止めされている。このファンケーシング４４と底壁５との間には、座部４６の高さに対応するような隙間４７が形成されており、この隙間４７は、筐体４の内部の吸気通路３６に連なっている。
【００３５】ファンケーシング４４は、吸込口５０と送風口５１とを有している。吸込口５０は、筐体４の底壁５と向かい合うとともに、上記隙間４７を介して吸気通路３６に連なっている。送風口５１は、吸込口５０とは反対側において上向きに開口されており、上記筐体４の内部において上記排気通路３７に連なっている。
【００３６】ファン４５は、上記偏平モータを介してファンケーシング４４に支持されている。ファン４５は、その回転中心を通る回転軸線Ｏ1を有し、この回転軸線Ｏ1を筐体４の厚み方向に沿わせた横置きの姿勢で吸込口５０と送風口５１との間に収められている。そして、ファン４５を回転駆動する偏平モータは、上記ＭＰＵ３２の温度が予め決められた値に達した時に作動されるようになっている。
【００３７】そのため、ファン４５が回転駆動されると、吸込口５０から隙間４７を介して吸気通路３６に負圧が作用し、筐体４の外部の冷たい空気が吸気孔３８を通じて吸気通路３６に吸い込まれるようになっている。
【００３８】図２の（Ａ）に示すように、ファン装置４３は、ヒートシンク５３を有している。ヒートシンク５３は、ファンケーシング４４と一体化され、このファンケーシング４４の送風口５１から排気通路３７に向けて延びている。
【００３９】ヒートシンク５３は、導風ガイド部５４と受熱部５５とを備えている。導風ガイド部５４は、ファンケーシング４４を上方から覆うことで、このファンケーシング４４の送風口５１を筐体４の内部から区画している。この導風ガイド部５４は、送風口５１とキーボードベース１６との間に介在された平坦なガイド面５６と、このガイド面５６に連なる連通口５７とを有している。連通口５７は、排気通路３７に連なるとともに、上記回路基板３０上のＭＰＵ３２と向かい合っている。
【００４０】このため、ファン４５が回転駆動されると、送風口５１から送風される冷却用空気は、ガイド面５６に吹き付けられるとともに、このガイド面５６との接触により流れ方向が連通口５７に向けて略９０°変換され、この連通口５７から排気通路３７に集中的に導かれるようになっている。
【００４１】受熱部５５は、回路基板３０とキーボードベース１６との間に入り込むような平坦な板状をなしている。この受熱部５５は、ＭＰＵ３２と向かい合う下面５５ａを有している。受熱部５５の下面５５ａは、ガイド面５６に連なっている。この受熱部５５の下面５５ａには、排気通路３７に向けて張り出す座部５９が形成されている。座部５９の下端は、平坦な受熱面６０をなしている。この受熱面６０は、熱伝導性のグリス６１を介して発熱するＩＣチップ３４に熱的に接続されている。
【００４２】そして、受熱部５５の下面５５ａは、キーボードベース１６の下方に位置するので、この受熱部５５の下面５５ａと回路基板３０の表面３０ｂとの間の高さ寸法が狭くなり、連通口５７からＭＰＵ３２に向かう冷却用空気の流れが流速が強制的に絞られる。この結果、排気通路３７をＭＰＵ３２に向けて流れる冷却用空気の流速が高められ、その分、冷却用空気によるＭＰＵ３２の放熱効果が増大するようになっている。
【００４３】図２の（Ａ）に示すように、受熱部５５の下面５５ａには、複数の放熱フィン６２が一体に形成されている。放熱フィン６２は、座部５９の周囲において排気通路３７に向けて突出されている。
【００４４】このような構成のポータブルコンピュータ１において、ＭＰＵ３２のＩＣチップ３４が発熱すると、このＩＣチップ３４の熱の一部は、回路基板３０への熱伝導によりこの回路基板３０全体に拡散される。また、ＩＣチップ３４の熱の一部は、座部４６の受熱面６０を経て受熱部５５に伝えられるとともに、この受熱部４６から導風ガイド部５４への熱伝導によりヒートシンク５３全体に拡散される。
【００４５】ＭＰＵ３２の温度が予め規定された値を上回ると、偏平モータを介してファン４５が回転駆動される。これにより、ファンケーシング４４の吸込口５０に負圧が作用し、図２に矢印で示すように、ポータブルコンピュータ１の外部の冷たい空気が筐体４の吸気孔３８を介して吸気通路３６に吸い込まれる。この冷却用空気は、吸気通路３６を回路基板３０の裏面３０ａに沿ってファン装置４３に向けて流れ、この流れの過程で回路基板３０を強制的に冷却する。
【００４６】吸気通路３６を流れる冷却用空気は、隙間４７および吸込口５０を通じてファン装置４３に吸引され、ファン４５の回転に伴って送風口５１から導風ガイド部５４のガイド面５６に直接吹き付けられる。この冷却用空気は、ガイド面５６との接触によってその流れ方向が９０°変換された後、連通口５７を通じて排気通路３７に集中的に導かれる。そして、この冷却用空気は、受熱部５５のガイド面５６や回路基板３０の表面３０ｂに沿って後方に流れると同時に、発熱するＩＣチップ３４に直接吹き付けられる。この結果、冷却用空気は、排気通路３７を流れる過程でＩＣチップ３４を始めとして、導風ガイド部５４、受熱部５５および回路基板３０を強制的に冷却する。
【００４７】この際、受熱部５５のガイド面５６には、排気通路３７に臨む放熱フィン６２が形成されているので、排気通路３７を流れる冷却用空気と受熱部５５との接触面積が増大し、その分、受熱部５５の放熱性が良好となる。
【００４８】そして、排気通路３７の後端部に達した冷却用空気は、図２の（Ａ）に矢印で示すように、ガイド壁３９との接触により流れ方向が上向きに変換され、排気孔４０を通じて筐体４の外方に排出される。
【００４９】このような本発明の第１の実施の形態によると、ＭＰＵ３２が実装された回路基板３０は、筐体４の内部を吸気通路３６と排気通路３７との上下に仕切っており、この吸気通路３６にファン装置４３に向けて吸い込まれる冷却用空気の流れが形成されるとともに、排気通路３７には、ファン装置４３から吐出された冷却用空気の流れ形成される。
【００５０】このため、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂの両面を吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気により強制的に冷却することができ、この回路基板３０と冷却用空気との接触面積が増大する。よって、回路基板３０に伝えられたＩＣチップ３４の熱を、冷却用空気の流れに乗じて効率良く放出することができる。
【００５１】しかも、発熱するＩＣチップ３４には、排気通路３７を流れる冷却用空気が直接吹き付けられるので、このＩＣチップ３４を冷却用空気を媒体とする強制対流によって積極的に冷却することができ、このＩＣチップ３４を含むＭＰＵ３２の冷却効率を高めることができる。
【００５２】この結果、上記回路基板３０の放熱性が向上することと合わせて、ＭＰＵ３２の冷却効率がより一層向上し、通常の使用温度環境下においては、格別なヒートパイプを付加したり、ファン４５の回転数を増大させることなく、ＭＰＵ３２の動作環境温度を適正に保つことができる。
【００５３】しかも、上記構成によると、ファン装置４３は、その送風口５１から排気通路３７に向けて延びるヒートシンク５３を有し、このヒートシンク５３の連通口５７を通じて冷却用空気が排気通路３７に送風されるので、発熱するＭＰＵ３２に冷却用空気を集中させることができ、このＭＰＵ３２に導かれる冷却用空気の風量が増大する。
【００５４】加えて、上記ヒートシンク５３の存在により、ＭＰＵ３２に向かう冷却用空気の流速が高められるので、その分、冷却用空気によるＭＰＵ３２の放熱効果が増大する。そして、排気通路３７に向かう冷却用空気は、熱交換部５４のガイド面５６や受熱部５５の下面５５ａに沿って流れるので、ＩＣチップ３４の熱を受けるヒートシンク５３自体を冷却用空気を媒体とする強制対流により積極的に冷却することができる。
【００５５】この結果、ヒートシンク５３に伝えられたＩＣチップ３４の熱を効率良く放出することができ、ＭＰＵ３２の冷却効率を高める上で有効に寄与するといった利点がある。
【００５６】なお、本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではなく、図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
【００５７】この第２の実施の形態は、第１の実施の形態のヒートシンクを省略しつつ、回路基板３０の放熱性能を高めるようにしたものであり、ポータブルコンピュータの基本的な構成は、第１の実施の形態と同様である。そのため、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】図３の（Ａ）に示すように、ファン装置４３の送風口５１は、筐体４の内部においてキーボードベース１６の下面と向かい合っている。この送風口５１とキーボードベース１６との間には、排気通路３７に連なる隙間７０が形成されている。
【００５９】また、キーボード装着口１４の開口前縁に臨む上壁９の下面には、下向きに延びる遮蔽壁７１が形成されている。この遮蔽壁７１は、ファン装置４３の送風口５１とキーボードベース１６との間の隙間７０を後方から塞いでいる。そのため、送風口５１から送風される冷却用空気は、図３の（Ａ）に矢印で示すように、キーボードベース１６との接触に伴って流れ方向が９０°変換された後、その多くがキーボードベース１６の下面に沿って排気通路３７に導かれるようになっている。
【００６０】回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、放熱突部としての多数の放熱ピン７３が突設されている。放熱ピン７３は、金属製の線材にて構成され、上記ＭＰＵ３２の近傍において、夫々吸気通路３６および排気通路３７に向けて突出されている。そして、放熱ピン７３は、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂに夫々半田付けすることで、この回路基板３０に面実装されている。
【００６１】具体的には、図３の（Ｂ）に示すように、回路基板３０の裏面３０ａおよび表面３０ｂには、夫々複数のダミーパッド７４が配置されている。ダミーパッド７４は、回路部品３１や回路パターンを避けた位置に形成されており、これらダミーパッド７４上に放熱ピン７３が回路部品３１と同様の実装プロセスを利用して半田付けされている。
【００６２】このような構成の第２の実施の形態によると、回路基板３０に吸気通路３６および排気通路３７に突出する放熱ピン７３を半田付けしたので、これら吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気と回路基板３０との接触面積が増大する。このため、回路基板３０に逃されたＭＰＵ３２の熱を冷却用空気中に効率良く放出することができ、その分、ＭＰＵ３２の冷却効率を高めることができる。
【００６３】しかも、放熱ピン７３は、回路基板３０上のダミーパッド７４に半田付けされているので、これら放熱ピン７３を従来一般的な回路部品３１と同様の実装プロセスを用いて回路基板３０に面実装することができる。このため、回路基板３０への放熱ピン７３の実装作業を自動化することができ、これら放熱ピン７３の取り付け作業を容易に行えるといった利点がある。
【００６４】また、上記第１および第２の実施の形態に比べてＭＰＵ３２の発熱量が小さい場合には、図４に示す本発明の第３の実施の形態のように、ヒートシンクや放熱フィンを省略し、吸気・排気通路３６，３７を流れる冷却用空気によって回路基板３０を冷却するとともに、排気通路３７を流れる冷却用空気をＭＰＵ３２に直接吹き付けることで、このＭＰＵ３２を冷却するようにしても良い。
【００６５】さらに、上記各実施の形態においては、発熱するＭＰＵを排気通路に露出させたが、本発明はこれに限らず、ＭＰＵを吸気通路に露出させたり、あるいは排気通路と吸気通路の双方に露出させるようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、筐体の吸気通路を流れる冷却用空気と、筐体の排気通路を流れる冷却用空気との双方を利用して回路基板や発熱体を冷却することができる。このため、格別なヒートパイプを付加したりファン装置の回転数を増大させることなく、発熱体の冷却効率を高めることができ、通常の使用温度環境下において発熱体の動作環境を適正に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】（Ａ）は、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。
（Ｂ）図２の（Ａ）の２Ｆ−２Ｆ線に沿う断面図。
【図３】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態において、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。（Ｂ）は、図３の（Ａ）の３Ｆ部を拡大して示す断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態において、筐体の内部の吸気通路と排気通路との位置関係を示すコンピュータ本体の断面図。
【符号の説明】
４…筐体
３０…回路基板
３２…発熱体（ＭＰＵ）
３６…吸気通路
３７…排気通路
４３…ファン装置
５０…吸込口
５１…送風口
５３…ヒートシンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】 筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】 請求項１の記載において、上記回路基板は、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に向けて突出する放熱突起を有することを特徴とする電子機器。
【請求項３】 請求項２の記載において、上記回路基板は、上記吸気通路に臨む第１の面と、上記排気通路に臨む第２の面とを有し、これら第１および第２の面の少なくともいずれか一方にパッドが形成されているとともに、上記放熱突起は、上記パッドに半田付けすることで上記回路基板に面実装されていることを特徴とする電子機器。
【請求項４】 請求項１の記載において、上記ファン装置は、回転駆動されるファンを有し、このファンを挟んで上記吸込口と送風口とが向かい合っているとともに、このファン装置と上記回路基板とは、上記筐体の内部において互いに並べて配置されていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】 請求項１の記載において、上記発熱体は、ヒートシンクに熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】 筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路のいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；上記筐体の内部に収容され、上記冷却用空気を上記発熱体に向けて導くとともに、この発熱体に熱的に接続されたヒートシンクと；を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】 請求項６の記載において、上記発熱体は、上記排気通路に露出され、また、上記ヒートシンクは、上記発熱体に熱的に接続された受熱部と、この受熱部から上記ファン装置に向って延びる導風ガイドとを有し、この導風ガイドは、上記ファン装置の送風口と向かい合っていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】 請求項１又は６の記載において、上記筐体は、上記吸気通路に連なる吸気口と、上記排気通路に連なる排気口と、を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】 筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】 請求項１の記載において、上記回路基板は、上記吸気通路又は排気通路の少なくともいずれか一方に向けて突出する放熱突起を有することを特徴とする電子機器。
【請求項３】 請求項２の記載において、上記回路基板は、上記吸気通路に臨む第１の面と、上記排気通路に臨む第２の面とを有し、これら第１および第２の面の少なくともいずれか一方にパッドが形成されているとともに、上記放熱突起は、上記パッドに半田付けすることで上記回路基板に面実装されていることを特徴とする電子機器。
【請求項４】 請求項１の記載において、上記ファン装置は、回転駆動されるファンを有し、このファンを挟んで上記吸込口と送風口とが向かい合っているとともに、このファン装置と上記回路基板とは、上記筐体の内部において互いに並べて配置されていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】 請求項１の記載において、上記発熱体は、ヒートシンクに熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】 筐体と；上記筐体の内部に収容され、この筐体の内部を吸気通路と排気通路とに仕切る回路基板と；この回路基板に実装され、上記吸気通路又は排気通路のいずれか一方に露出された発熱体と；上記筐体の内部に収容され、上記吸気通路に連なる吸込口および排気通路に連なる送風口を有するとともに、これら吸気通路および排気通路に夫々冷却用空気を流通させるためのファン装置と；上記筐体の内部に収容され、上記冷却用空気を上記発熱体に向けて導くとともに、この発熱体に熱的に接続されたヒートシンクと；を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】 請求項６の記載において、上記発熱体は、上記排気通路に露出され、また、上記ヒートシンクは、上記発熱体に熱的に接続された受熱部と、この受熱部から上記ファン装置に向って延びる導風ガイドとを有し、この導風ガイドは、上記ファン装置の送風口と向かい合っていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】 請求項１又は６の記載において、上記筐体は、上記吸気通路に連なる吸気口と、上記排気通路に連なる排気口と、を備えていることを特徴とする電子機器。
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０００−２２３８７６（Ｐ２０００−２２３８７６Ａ）
【公開日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２１２９７
【出願日】平成１１年１月２９日（１９９９．１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１月２９日（１９９９．１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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