電子機器
【課題】フィンに付着した塵埃を確実に除去できる掃除部材を備えながら、発熱部品からの熱の放熱効率を低下させない放熱ユニットを備えた電子機器を得ること。
【解決手段】動作時に発熱する発熱部品２４を含む電子部品が収容された筐体２０ａと、前記発熱部品２４からの熱が伝達される複数のフィン３７ａを備えた放熱体３７と、前記放熱体３７に冷却風を送風するファン３１と、前記ファン３１と前記放熱体３７とを接続し、前記ファン３１の動作により生じた冷却風全てを前記放熱体３７に導入する接続体３６と、前記放熱体３７の前記フィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５と、前記掃除部材３５の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファン３１が動作している場合には前記掃除部材３５が前記冷却風を遮らない状態に保持する。
【解決手段】動作時に発熱する発熱部品２４を含む電子部品が収容された筐体２０ａと、前記発熱部品２４からの熱が伝達される複数のフィン３７ａを備えた放熱体３７と、前記放熱体３７に冷却風を送風するファン３１と、前記ファン３１と前記放熱体３７とを接続し、前記ファン３１の動作により生じた冷却風全てを前記放熱体３７に導入する接続体３６と、前記放熱体３７の前記フィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５と、前記掃除部材３５の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファン３１が動作している場合には前記掃除部材３５が前記冷却風を遮らない状態に保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作時に発熱する発熱部品を筐体内に有する電子機器、例えば発熱部品であるＣＰＵ（中央処理装置）を備えたノートパソコン等の電子機器に関し、特に、発熱部品からの熱を外部に放出する放熱ユニットの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子機器の一例であるノートパソコンの場合、その性能向上にともなってＣＰＵ等の発熱部品からの発熱量が増大している。また、携帯型の電子機器であるノートパソコンの場合には、携帯型の電子機器としての小型化軽量化が求められているため、狭い筐体の内部に各種の電子部品が詰め込まれることとなり、発熱部品からの熱を効果的に筐体の外部に放出することができる、高性能な放熱ユニットを備えることが求められている。
【０００３】
このような要請に応じるために、発熱部品からの熱が伝達される放熱フィンを備えた放熱体と、放熱体内に冷却風を送り込む送風手段であるファンとを備えた放熱ユニットが用いられている。この従来の放熱ユニットでは、発熱部品であるＣＰＵを直接、または、ヒートパイプなどによって間接的に、放熱体と接触させてその熱を伝え、伝達された発熱部品の熱をファンからの冷却風で筐体の外部に放出することが行われている。このような従来の放熱ユニットでは、その放熱効果をより向上させるためにフィンの表面積を大きくすることが有効であり、限られた狭い空間内に狭い形成間隔でフィンが形成されている。しかし、フィンの形成間隔を狭くすると、ファンによって供給される冷却風に含まれる細かな塵埃が、特に、フィンのファンに対向した側面に付着しやすくなる。フィンの側面に付着した塵埃は、一旦付着してしまうと急速に堆積しやすく、堆積した塵埃がフィンの隙間を埋めて放熱体のファンからの冷却風が流入する側の面全体を覆ってしまうようになると、フィンの間隙にファンからの冷却風が送り込めなくなり、放熱ユニットの放熱効果を著しく損ねることになる。
【０００４】
このように、フィンの側面に塵埃が付着して放熱ユニットの放熱効果が損なわれることを防止するために、フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材であるブラシを備えた放熱ユニットが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図７に、特許文献１に記載された、従来の電子機器に用いられている放熱ユニットの概略構成を示す。
【０００６】
従来の放熱ユニット１００は、冷却風を送風するファン１３１と図には現れないフィンを有する放熱体（ヒートシンク）１３６とを備えている。ファン１３１からの冷却風が放熱体１３６に形成されたフィンの隙間を通って筐体１２０の外部に放出されることで、放熱体１３６に伝達された発熱部品である図示しないＣＰＵの熱が筐体１２０の外部に放出される。
【０００７】
放熱体１３６のファン１３１が配置された側の端部には、放熱体１３６のフィンに付着した塵埃をこすって落とすことができる掃除部材であるブラシ１３３と、このブラシ１３３を図中矢印１４１の方向に動かす回転機構１３４とが備えられている。
【０００８】
上記従来の放熱ユニット１００では、回転機構１３４を回転させる図示しない操作体を備え、この操作体をユーザが必要に応じて押し込むことにより、または、例えばノートパソコンの蓋部が閉じられる際に連動して押し込まれることにより、ブラシ１３３が矢印１４１の方向に回転してフィンの側面を掃除する。この際、ブラシ１３３によってフィンの間から除去された塵埃は、ファン１３１からの冷却風によって、筐体１２０に形成された放出口１２１から外部に放出される。
【０００９】
また、従来の放熱ユニット１００では、ファン１３１と放熱体１３６とを接続する接続体１３２の下面に開口部１３５が設けられていて、ブラシ１３３によって除去された塵埃は、開口部１３５から筐体１２０の内部に落下する。この落下した塵埃は、放熱体１３６内を経由して筐体１２０の外部に放出される冷却風の流れよりも大きな、別の流路である開口部１３５から筐体１２０内を通って放出口１２１に繋がる流路から、筐体１２０の外部に放出される。
【００１０】
なお、特許文献１には、ブラシ１３３によるフィンに付着した塵埃の除去を、電気的に制御できるモータを用いて行うことが開示されている。また、ブラシ１３３の動作するタイミングとして、ＣＰＵがシャットダウンしたことが検出された場合や、ＣＰＵの温度が一定温度以上に到達した場合、ノートパソコンの使用時間が一定時間に到達した場合などが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３０６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来の電子機器の放熱ユニット１００は、フィンに付着したファン１３１からの冷却風に含まれる塵埃を除去する掃除部材であるブラシ１３３を備え、所定のタイミングでフィンに付着した塵埃を除去できるため、フィンに大量の塵埃が堆積して冷却風の流入が妨げられるという事態を回避することかできる。
【００１３】
しかし、上記従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３で付着した塵埃を除去するタイミングとして、発熱部品であるＣＰＵが動作しファン１３１から冷却風が送風されている状態を想定している。従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３が放熱体１３６内の冷却風の流路を完全には遮らない形状として、塵埃を除去する際に冷却風が流れなくなって放熱効果が失われてしまうことを防止しているが、冷却風の流路にブラシが存在することによる放熱効率の低下は否めない。また、従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３が塵埃を除去している際の冷却風の流路とするとともに、ブラシ１３３で除去された塵埃を筐体１２０の外部に放出するための流路として、ファン１３１と放熱体１３６とを接続する接続体１３２の下面に開口部１３５が設けられている。しかし、開口部１３５が設けられていることで、ファン１３１からの冷却風の一部が定常的に放熱体１３６内を通過できず、ファン１３１による冷却風を放熱体１３６の熱の放出に完全に利用できていないという点において、放熱効率の低下が常に生じていることになる。
【００１４】
このように、従来の放熱ユニット１００では、ファン１３１からの冷却風を有効に利用できていないため、ＣＰＵが一層大きな熱を放出する近年のノートパソコンの高性能化に十分対応できるものとは言えなかった。
【００１５】
本発明は、上記従来の放熱ユニットを備えた電子機器における課題を解決するものであり、フィンに付着した塵埃を確実に除去できる掃除部材を備えながら、発熱部品からの熱の放熱効率を低下させない放熱ユニットを備えた電子機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため本発明の電子機器は、動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、前記放熱体に冷却風を送風するファンと、前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じ冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子機器は、発熱部品からの熱が伝達される放熱体のフィンに付着した塵埃を除去する掃除部材が、制御部によって、ファンが動作している場合には冷却風を遮らない状態に保持される。また、本発明の電子機器は、ファンからの冷却風全てを放熱体に導入する接続体を備えている。このため、放熱体に伝達された発熱部材の熱を、ファンからの冷却風を用いて筐体の外部に効率よく放出することができる電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態にかかるノートパソコンの概略構成例を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかるノートパソコンにおける放熱ユニットの主要な構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図４】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットの掃除部材の構成を示す要部拡大平面図である。
【図５】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットにおける、掃除部材が動作する前の状態を示す図である。
【図６】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットにおける、掃除部材が動作したときの状態を示す図である。
【図７】従来の放熱ユニットの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の電子機器は、動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、前記放熱体に冷却風を送風するファンと、前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じた冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持する。
【００２０】
上記本発明の電子機器は、発熱部品の熱が伝達される放熱体のフィンに付着した塵埃を除去する掃除手段が、ファンが動作している場合には掃除部材がファンからの冷却風を遮らない状態に保持される。また、ファンと放熱体を接続する接続体が、ファンの動作により生じた冷却風全てを放熱体に導入する。このため、ファンが動作して生じる冷却風を有効に放熱体のフィンからの放熱に利用することができ、また、放熱効率を低下させる原因となるフィンに付着した塵埃を除去できるので、長期間にわたって安定した放熱効果が発揮される電子機器を得ることができる。
【００２１】
上記構成の電子機器において、前記接続体に、前記制御部によりその開閉が制御される埃除去口が形成され、前記制御部は、前記ファンが動作していない場合にのみ前記埃除去口を開放することが好ましい。このようにすることで、ファンから冷却風が送風されておらず、放熱効率の低下の心配がない状態で、掃除部材によりフィンから除去された塵埃を筐体内部に放出することができる。
【００２２】
また、掃除部材が、前記フィンの前記ファンに対向する側面に付着した塵埃を除去することが好ましい。このようにすることで、ファンからの冷却風に含まれていた埃や塵が付着・堆積しやすい、フィンのファンに対向する側面の塵埃を除去することができ、フィンのファンに対向する側面に堆積した塵埃によってフィンの隙間部分への冷却風の送風が遮られて、放熱効率が低下することを効果的に防止することができる。
【００２３】
（発明の実施の形態）
以下、本発明の実施形態として、電子機器がノートパソコンである場合を例示しながら説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態にかかる電子機器としてのノートパソコン１である。
【００２５】
本実施形態のノートパソコン１は、内側面に液晶パネルなどの表示デバイス１２が配置された蓋体１０が、表面にキーボード２１やポインティングデバイス２２などの入力装置が配置された本体部２０に対して、ヒンジ機構１１によって回動可能に取り付けられている。
【００２６】
本体部２０の内部には、ノートパソコン１の動作電源である図示しない二次電池や、主記録デバイスである図示しないハードディスクドライブ（ＨＤＤ）その他の電気部品が配置されている。なお、本実施形態のノートパソコン１は、例えば無線ＬＡＮ通信のためのアンテナモジュールや、ブルーレイディスクやＤＶＤディスクに対応したディスクドライブ、ウェブカメラ素子、音声マイクやスピーカ、その他各種の入出力端子などを備えることができるが、これらの機能や形状は従来周知のノートパソコンと同様であるため、図示および詳細な説明は省略する。
【００２７】
図２は、本実施形態にかかるノートパソコン１の、本体部２０の内部構成を示す分解斜視図である。図２では、本体部２０の内部に配置された各種の電子部品の中でも、動作時に最も温度が高くなる代表的な発熱部品である中央演算素子（ＣＰＵ）２４と、ＣＰＵ２４の熱を本体部２０の外殻を構成する筐体２０ａの外部に放出する放熱ユニット３０の近傍のみを拡大して示している。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態のノートパソコン１の本体部２０内部、表面に配置されたキーボード２１の下側部分には、ＣＰＵ２４が回路基板２３上に搭載されて配置されている。ＣＰＵ２４の上面には、ＣＰＵ２４の動作時の発熱を放熱ユニット３０に伝達するための受熱部２５が配置されている。受熱部２５は、バネ状の脚部を有する固着部材２６によって、熱源であるＣＰＵ２４に押しつけられるように固着されている。
【００２９】
受熱部２５には、受け取った熱を放熱ユニット３０の放熱体３７に伝達するための、例えば銅製のヒートパイプ２７が接続されている。ヒートパイプ２７内には、例えば熱伝導性の高い代替フロンなどの熱伝導媒体が封入されていて、受熱部２５に伝えられたＣＰＵ２４の熱を効率よく放熱体３７に伝達する。
【００３０】
本実施形態のノートパソコン１では、ＣＰＵ２４の熱を効果的に本体部２０の筐体２０ａ外部に放出させるための放熱ユニット３０として、放熱体３７と、放熱体３７に並んで配置されたファン３１とを有している。ファン３１がファンケース３２の上面に形成された吸入口３２ａから吸入して送風する冷却風が放熱体３７に導入され、放熱体３７に設けられたフィン３７ａの間隙を通って筐体２０ａの外部に放出されることで、放熱体３７からの放熱効果を高めている。放熱体３７とファン３１との間には、放熱体３７のフィン３７ａに付着する塵埃を除去するための掃除部材が内部に配置された接続体３６が配置されている。
【００３１】
図３は、本実施形態のノートパソコンにおける放熱ユニット３０の構成を示す図である。
【００３２】
図３では、放熱ユニット３０を構成するファン３１、掃除部材３５と掃除部材３５が内部に配置されたファン３１と放熱体３７とを接続する接続部材３６、放熱体３７のそれぞれの詳細な構造を示すために、各部材を、ノートパソコン１の本体部２０におけるキーボード２１が配置された主面に平行な水平面で切断した状態の、水平断面図を示している。
【００３３】
ファン３１は、ファンケース３２の内部に収容された羽根３３が回転軸３４を軸心として回転することで、ファンケース３２の上面に形成された図２に示す吸入口３２ａから周囲の空気を取り込み、放熱体３７側の排気口３２ｂから冷却風として吹き出す。なお、図３では、本実施形態のファン３１として、羽根３３が多数の前向き羽根で構成されたシロッコファンを例示して示したが、ファン３１の全体形状や吸入口３２ａの形状、回転軸３４の周りを回る羽根３３の形状などは例示に過ぎず、ファン３１としては、周囲の空気を吸入口から吸入して排気口から吹き出すことができるものであれば、従来用いられてきた各種の形態の冷却ファン（放熱ファン）を使用することができる。
【００３４】
本実施形態の放熱ユニットでは、ファン３１のファンケース３２に設けられた排気口３２ｂに密着させて放熱体３７を配置せずに、ファン３１の排気口３２ｂと放熱体３７との間に接続体３６が配置されている。
【００３５】
本実施形態にかかるノートパソコン１の放熱ユニット３０において、接続体３６は、ファン３１のファンケース３２の排気口３２ｂと放熱体３７の外周とを囲む形状となっているため、ファン３１からの冷却風は全て放熱体３７に導入される。この結果、本実施形態のノートパソコン１の放熱ユニット３０では、掃除部材３５が配置されるためにファン３１の排気口３２ａと放熱体３７とが密着して配置されてはいないものの、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７の放熱のために利用することができる。
【００３６】
接続体３６の内部には、ファン３１の排気口３２ｂと、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂとの間に、掃除部材３５が配置されている。本実施形態の掃除部材３５は、ファン３１からの冷却風の流路に対して垂直に交わる方向に配置された回動軸３５ａ、回動軸３５ａに固着されて回動軸３５ａとともに回動動作する掃除子３５ｂ、図示しない制御部からの指示に基づいて回動軸３５ａを回転動作させる駆動部３５ｃとを備えている。
【００３７】
放熱体３７は、熱伝導性が高い例えば銅などの金属製であり、複数の薄い板状のフィン３７ａが、ファン３１から筐体２０ａの外部に向けて吹き出される冷却風が流れる方向に沿って平行に形成されている。放熱体３７の大きさ、特に、ファン３１側から見た外形の幅と高さとは、ファン３１の排気口３２ｂの外形の幅と高さと同じになっている。
【００３８】
放熱体３７のフィン３７ａの間隙を通過した冷却風は、放熱体３７の外形形状に対応させて筐体２０ａにスリットや貫通孔として形成された放出口２８から、筐体２０ａの外部に放出される。
【００３９】
図４は、ファン３１と放熱体３７との間の部分に配置された掃除部材３５と接続体３６の配置部分を拡大して示した図である。
【００４０】
図４に示したように、掃除部材３５の回動軸３５ａには、放熱体３７のフィン３７ａの間隙部分にそれぞれ配置された掃除子３５ｂが固着されている。それぞれの掃除子３５ｂには、掃除子３５ｂがその間に配置された一対のフィン３７ａ同士における、互いに対向する主面部分に当接するブラシ３５ｄが配置されている。このとき、ブラシ３５ｄの長さを、フィン３７ａの側面にギリギリ到達する長さより少し長くすることで、駆動部３５ｃによって回動軸３５ａが回動して掃除子３５ｂがフィン３７ａの互いに対向する主面の塵埃を掃除する動作時に、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂに付着した塵埃を除去することができる。
【００４１】
ファン３１からの冷却風に含まれる塵埃は、冷却風が吹き抜けるフィン３７ａの互いに対向する主面よりも、冷却風が衝突するファン３１に対向する側面３７ｂに、より付着・堆積しやすい。このため、掃除子３５ｂに形成されたブラシ３５ｄの長さを調整して、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂの塵埃を除去することが、フィン３７ａに付着した塵埃により生じる放熱効果の低下を防止する上で好ましい。
【００４２】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態のノートパソコン１における放熱ユニット３０の、放熱体３７に付着した塵埃を除去する動作について説明する。
【００４３】
図５および図６は、いずれも本実施形態にかかる放熱ユニットの３０構成を示す垂直方向断面図である。図５および図６は、ファン３１の回転軸３４の部分和含む断面形状を示すものであり、図３におけるＡ−Ａ’矢視線部分の形状を示している。
【００４４】
図５が、ファン３１が動作して冷却風が放熱体３７に導入されている状態を示す。
【００４５】
ＣＰＵ２４などの発熱部品が動作して発生した熱を、放熱体３７から放熱するためにファン３１が動作している状態では、ファン３１と放熱体３７との間に配置された掃除部材３５の掃除子３５ｂは、図５中に実線で示したように放熱体３７の上方端部に、掃除子３５ｂの長さ方向が冷却風の流れる方向に平行となる状態で保持されている。本実施形態の放熱ユニット３０の掃除部材３５の場合には、図５に実線として示すように、掃除子３５ｂの長さ方向が冷却風の流れる方向に平行となる状態が、掃除部材３５をファン３１側から見た場合に現れる表面積が最も小さくなる状態であり、この状態の時が最もファン３１からの冷却風を遮らない状態であるといえる。このように、掃除部材３５が冷却風を遮らない状態となることで、放熱体３７内に流入する冷却風によって、放熱体３７における放熱効果が最も高くなる。なお、本明細書において、掃除部材が冷却風を遮らない状態とは、図５のように、掃除部材３５が冷却風の流路においてファン３１側から見た表面積が小さくなる退避位置に納まった状態を含めて示すものであり、掃除部材３５が、ファン３１から放熱体３７に流れる冷却風の流路から完全に外れた状態のみを示すものではない。
【００４６】
また、ファン３１が動作して冷却風が放熱体３７に導入されている状態では、本実施形態の放熱ユニット３０のファン３１と放熱体３７とを接続する接続体３６の底面部、すなわち、ノートパソコン１の本体部２０を机上などに載置して使用する状態において下方となる側の面に設けられている埃除去口３６ａが、蓋体３６ｃにより覆われて閉じた状態となっている。このように、冷却風がファン３１から送風されている状態では、接続体３６に設けられた埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｃが閉じていることで、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７に導入することができる。
【００４７】
一方、図６には、ファン３１が停止し、放熱ユニット３０が動作していない状態での断面構成を示す。
【００４８】
図６に示すように、ファン３１が動作していない状態では、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、掃除部材３５の駆動部３５ｃが回動軸３５ａを回動させることで、掃除子３５ｂがフィン３７ａ間を移動して付着した塵埃を除去する。掃除部材３５は、回動軸３５ａを中心として図６中に示した矢印４１の方向に回動し、図６に実線として示すように、掃除子３５ｂが放熱体３７のファン３１に対向する面に対して平行となる状態まで移動する。なお、このように掃除部材３５が、フィン３７ａに付着した塵埃を除去する動作は、一度だけではなく、一旦図６に点線で示した退避位置に戻った後に再び回動して、連続して二回以上繰り返される場合もある。また、制御部がノートパソコン１の動作時間、前回の塵埃除去動作からの経過時間、放熱体３７から放出される熱やファン３１の回転数などに現れる放熱体３７に堆積した塵埃による放熱効率の低下度合い、などを検出できる場合には、掃除子３５ｂを回動させる回数を好ましい回数に調整することもできる。
【００４９】
掃除子３５ｂが回動するタイミングに合わせて、図６中に矢印４２として示したように、接続体３６の蓋体３６ｂが軸３６ｃを中心として回動して、埃除去口３６ａが開放される。埃除去口３６ａが開放されることで、掃除部材３５が除去したフィン３７ａに付着していた塵埃が、接続体３６の内部に留まらずに筐体２０ａ内に放出される。このため、接続体３６内部に溜まった塵埃が冷却風によって再び放熱体３７内に混入し、放熱体３７のフィン３７ａに付着してしまうことを効果的に防止することができる。
【００５０】
このように、本実施形態の放熱ユニット３０では、掃除部材３５の動作に連動する形で接続体３６の埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｂが回動して埃除去口３６ａが開放されるため、放熱体３７のフィン３７ａからの塵埃の除去と放熱ユニット３０の冷却風の通路からの放出とを、同時に行うことができる。
【００５１】
なお、掃除部材３５の動作について、連続して二回以上動作することが可能である旨を述べたが、接続体３６の埃除去口３６ａの開閉を行う蓋体３６ｂは、掃除部材３５が一連の動作を行っている間は連続して開放されている状態とすることが好ましい。
【００５２】
また、図５および図６では、接続体３６の埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｂとして、接続体３６の底面全体が蓋体３６ｂである構成を説明したが、蓋体は、接続体３６の底面の一部分のみを覆う形態でもよく、また、軸３６ｃを中心に回動するものに限らず、スライドして埃除去口３６ａを開放する構造のものを用いることもできる。
【００５３】
以上のように、本実施形態のノートパソコン１は、放熱ユニット３０のファン３１と放熱体３７との間に、放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５を備え、この掃除部材３５は、ファン３１が動作している状態では、ファンからの冷却風を遮らない状態に保持されている。さらに、本実施形態のノートパソコン１は、ファン３１と放熱体３７との間が、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７に導入する接続体３６で接続されている。このため、フィン３７ａ付着した塵埃を除去できる機構を備えながら、ファン３１からの送風を効果的に放熱体３７の放熱に利用することができて放熱効率を高く維持できるので、ＣＰＵの能力向上などに起因する発熱部品からの発熱量の増大にも十分に対応することができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態では、放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５として、ファン３１からの冷却風の流路に対して垂直に配置された回動軸３５ａとともに回動する、フィン３７ａの間隙に配置された掃除子３５ｂを備えた形態のものを例示した。しかし、本実施形態の掃除部材３５としては、上記説明した形態に限らず、制御部からの指示に従って放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去することができるとともに、ファン３１が動作している状態では、ファン３１からの冷却風を遮らない状態で保持されるものであれば、その形状に制限はない。
【００５５】
例えば、上記実施形態で説明したようなフィン３７ａの間隙に掃除子３５ｂが配置されて塵埃を除去する掃除部材３５の場合であっても、その駆動の方向が、回動軸の周りに回動するものではなく、ファン３１の動作時には放熱体３７の外側に退避していて、付着した塵埃を除去する際には放熱体３７の外側から掃除子３５ｂが差し込まれるよう直線的に掃除子３５ｂが移動する形態のものが考えられる。また、上記説明したように、放熱体３７に付着する塵埃が最も多い部分は、隣り合うフィン３７ａ同士が対向する主面部分ではなくフィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂの部分である。このため、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂに付着した塵埃を除去する掃除部材３５として、ファン３１の動作時には、ファン３１からの冷却風の流路上から側方（左右方向）または上下方向の位置に退避していて、ファン３１の動作が停止している場合に、フィン３７ａの側面３７ｂを水平方向もしくは垂直方向になぞるように移動して、付着した塵埃を除去するような形態も考えられる。
【００５６】
なお、本実施形態のノートパソコン１において、制御部が掃除部材３５を動作させて放熱体に付着した塵埃を除去するタイミングとしては、ＣＰＵ２４の停止時や、ノートパソコン１の本体部２０が水平となるように載置されたとき、さらに、本体部２０に対して蓋部１０が開かれたときなど、ノートパソコン１の動作前後が好ましい。特に、動作直前であれば、掃除部材３５によって除去された塵埃が、ノートパソコン１が動作してファン３１から放熱体３７に向かって送風される冷却風で筐体２０ａの外に放出されることか期待できる。
【００５７】
また、上記本実施の形態にかかる電子機器として、本体部に対して内側面に表示デバイスが配置された蓋体が回動可能に固着された形態のノートパソコンを例示して説明したが、本発明の電子機器としてはこのようなノートパソコンに限らず、例えば、タブレット型のパソコンや、携帯電話、携帯用ゲーム機、小型テレビジョン受像器やブルーレイディスプレイヤー、ナビゲーションシステムなどの各種携帯型の電子機器、さらには、デスクトップパソコンや液晶プロジェクタなどの据え置きタイプの各種の電子機器にも使用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態においては、動作中に発熱する発熱部品としてＣＰＵを例示して示したが、発熱部品はＣＰＵには限られず、ビデオボードなどの画像処理用の半導体チップや二次電池など、その発熱を筐体の外部に放出すべき各種の発熱部品が対象となりうる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、ＣＰＵからの熱を放熱体に伝達する手段として、ヒートパイプを用いた例を示したが、発熱部品であるＣＰＵに熱伝導性の接着剤を介して直接放熱体を固着することで、発熱部品からの熱を直接的に放熱体に伝達することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる電子機器は、筐体内の発熱部品からの熱を外部に排出する放熱ユニットとして、放熱体のフィンに付着した塵埃を除去することができるとともに、ファンからの冷却風を効果的に使用することができる高い放熱効果を備えた電子機器として、各種用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ ノートパソコン（電子機器）
２０ 本体部
２０ａ 筐体
２４ ＣＰＵ（発熱部品）
３０ 放熱ユニット
３１ ファン
３５ 掃除部材
３７ 放熱体
３７ａ フィン
３７ｂ （ファンに対向する）側面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作時に発熱する発熱部品を筐体内に有する電子機器、例えば発熱部品であるＣＰＵ（中央処理装置）を備えたノートパソコン等の電子機器に関し、特に、発熱部品からの熱を外部に放出する放熱ユニットの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子機器の一例であるノートパソコンの場合、その性能向上にともなってＣＰＵ等の発熱部品からの発熱量が増大している。また、携帯型の電子機器であるノートパソコンの場合には、携帯型の電子機器としての小型化軽量化が求められているため、狭い筐体の内部に各種の電子部品が詰め込まれることとなり、発熱部品からの熱を効果的に筐体の外部に放出することができる、高性能な放熱ユニットを備えることが求められている。
【０００３】
このような要請に応じるために、発熱部品からの熱が伝達される放熱フィンを備えた放熱体と、放熱体内に冷却風を送り込む送風手段であるファンとを備えた放熱ユニットが用いられている。この従来の放熱ユニットでは、発熱部品であるＣＰＵを直接、または、ヒートパイプなどによって間接的に、放熱体と接触させてその熱を伝え、伝達された発熱部品の熱をファンからの冷却風で筐体の外部に放出することが行われている。このような従来の放熱ユニットでは、その放熱効果をより向上させるためにフィンの表面積を大きくすることが有効であり、限られた狭い空間内に狭い形成間隔でフィンが形成されている。しかし、フィンの形成間隔を狭くすると、ファンによって供給される冷却風に含まれる細かな塵埃が、特に、フィンのファンに対向した側面に付着しやすくなる。フィンの側面に付着した塵埃は、一旦付着してしまうと急速に堆積しやすく、堆積した塵埃がフィンの隙間を埋めて放熱体のファンからの冷却風が流入する側の面全体を覆ってしまうようになると、フィンの間隙にファンからの冷却風が送り込めなくなり、放熱ユニットの放熱効果を著しく損ねることになる。
【０００４】
このように、フィンの側面に塵埃が付着して放熱ユニットの放熱効果が損なわれることを防止するために、フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材であるブラシを備えた放熱ユニットが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図７に、特許文献１に記載された、従来の電子機器に用いられている放熱ユニットの概略構成を示す。
【０００６】
従来の放熱ユニット１００は、冷却風を送風するファン１３１と図には現れないフィンを有する放熱体（ヒートシンク）１３６とを備えている。ファン１３１からの冷却風が放熱体１３６に形成されたフィンの隙間を通って筐体１２０の外部に放出されることで、放熱体１３６に伝達された発熱部品である図示しないＣＰＵの熱が筐体１２０の外部に放出される。
【０００７】
放熱体１３６のファン１３１が配置された側の端部には、放熱体１３６のフィンに付着した塵埃をこすって落とすことができる掃除部材であるブラシ１３３と、このブラシ１３３を図中矢印１４１の方向に動かす回転機構１３４とが備えられている。
【０００８】
上記従来の放熱ユニット１００では、回転機構１３４を回転させる図示しない操作体を備え、この操作体をユーザが必要に応じて押し込むことにより、または、例えばノートパソコンの蓋部が閉じられる際に連動して押し込まれることにより、ブラシ１３３が矢印１４１の方向に回転してフィンの側面を掃除する。この際、ブラシ１３３によってフィンの間から除去された塵埃は、ファン１３１からの冷却風によって、筐体１２０に形成された放出口１２１から外部に放出される。
【０００９】
また、従来の放熱ユニット１００では、ファン１３１と放熱体１３６とを接続する接続体１３２の下面に開口部１３５が設けられていて、ブラシ１３３によって除去された塵埃は、開口部１３５から筐体１２０の内部に落下する。この落下した塵埃は、放熱体１３６内を経由して筐体１２０の外部に放出される冷却風の流れよりも大きな、別の流路である開口部１３５から筐体１２０内を通って放出口１２１に繋がる流路から、筐体１２０の外部に放出される。
【００１０】
なお、特許文献１には、ブラシ１３３によるフィンに付着した塵埃の除去を、電気的に制御できるモータを用いて行うことが開示されている。また、ブラシ１３３の動作するタイミングとして、ＣＰＵがシャットダウンしたことが検出された場合や、ＣＰＵの温度が一定温度以上に到達した場合、ノートパソコンの使用時間が一定時間に到達した場合などが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３０６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来の電子機器の放熱ユニット１００は、フィンに付着したファン１３１からの冷却風に含まれる塵埃を除去する掃除部材であるブラシ１３３を備え、所定のタイミングでフィンに付着した塵埃を除去できるため、フィンに大量の塵埃が堆積して冷却風の流入が妨げられるという事態を回避することかできる。
【００１３】
しかし、上記従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３で付着した塵埃を除去するタイミングとして、発熱部品であるＣＰＵが動作しファン１３１から冷却風が送風されている状態を想定している。従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３が放熱体１３６内の冷却風の流路を完全には遮らない形状として、塵埃を除去する際に冷却風が流れなくなって放熱効果が失われてしまうことを防止しているが、冷却風の流路にブラシが存在することによる放熱効率の低下は否めない。また、従来の放熱ユニット１００では、ブラシ１３３が塵埃を除去している際の冷却風の流路とするとともに、ブラシ１３３で除去された塵埃を筐体１２０の外部に放出するための流路として、ファン１３１と放熱体１３６とを接続する接続体１３２の下面に開口部１３５が設けられている。しかし、開口部１３５が設けられていることで、ファン１３１からの冷却風の一部が定常的に放熱体１３６内を通過できず、ファン１３１による冷却風を放熱体１３６の熱の放出に完全に利用できていないという点において、放熱効率の低下が常に生じていることになる。
【００１４】
このように、従来の放熱ユニット１００では、ファン１３１からの冷却風を有効に利用できていないため、ＣＰＵが一層大きな熱を放出する近年のノートパソコンの高性能化に十分対応できるものとは言えなかった。
【００１５】
本発明は、上記従来の放熱ユニットを備えた電子機器における課題を解決するものであり、フィンに付着した塵埃を確実に除去できる掃除部材を備えながら、発熱部品からの熱の放熱効率を低下させない放熱ユニットを備えた電子機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため本発明の電子機器は、動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、前記放熱体に冷却風を送風するファンと、前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じ冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子機器は、発熱部品からの熱が伝達される放熱体のフィンに付着した塵埃を除去する掃除部材が、制御部によって、ファンが動作している場合には冷却風を遮らない状態に保持される。また、本発明の電子機器は、ファンからの冷却風全てを放熱体に導入する接続体を備えている。このため、放熱体に伝達された発熱部材の熱を、ファンからの冷却風を用いて筐体の外部に効率よく放出することができる電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態にかかるノートパソコンの概略構成例を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかるノートパソコンにおける放熱ユニットの主要な構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図４】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットの掃除部材の構成を示す要部拡大平面図である。
【図５】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットにおける、掃除部材が動作する前の状態を示す図である。
【図６】本実施形態にかかるノートパソコンの放熱ユニットにおける、掃除部材が動作したときの状態を示す図である。
【図７】従来の放熱ユニットの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の電子機器は、動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、前記放熱体に冷却風を送風するファンと、前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じた冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持する。
【００２０】
上記本発明の電子機器は、発熱部品の熱が伝達される放熱体のフィンに付着した塵埃を除去する掃除手段が、ファンが動作している場合には掃除部材がファンからの冷却風を遮らない状態に保持される。また、ファンと放熱体を接続する接続体が、ファンの動作により生じた冷却風全てを放熱体に導入する。このため、ファンが動作して生じる冷却風を有効に放熱体のフィンからの放熱に利用することができ、また、放熱効率を低下させる原因となるフィンに付着した塵埃を除去できるので、長期間にわたって安定した放熱効果が発揮される電子機器を得ることができる。
【００２１】
上記構成の電子機器において、前記接続体に、前記制御部によりその開閉が制御される埃除去口が形成され、前記制御部は、前記ファンが動作していない場合にのみ前記埃除去口を開放することが好ましい。このようにすることで、ファンから冷却風が送風されておらず、放熱効率の低下の心配がない状態で、掃除部材によりフィンから除去された塵埃を筐体内部に放出することができる。
【００２２】
また、掃除部材が、前記フィンの前記ファンに対向する側面に付着した塵埃を除去することが好ましい。このようにすることで、ファンからの冷却風に含まれていた埃や塵が付着・堆積しやすい、フィンのファンに対向する側面の塵埃を除去することができ、フィンのファンに対向する側面に堆積した塵埃によってフィンの隙間部分への冷却風の送風が遮られて、放熱効率が低下することを効果的に防止することができる。
【００２３】
（発明の実施の形態）
以下、本発明の実施形態として、電子機器がノートパソコンである場合を例示しながら説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態にかかる電子機器としてのノートパソコン１である。
【００２５】
本実施形態のノートパソコン１は、内側面に液晶パネルなどの表示デバイス１２が配置された蓋体１０が、表面にキーボード２１やポインティングデバイス２２などの入力装置が配置された本体部２０に対して、ヒンジ機構１１によって回動可能に取り付けられている。
【００２６】
本体部２０の内部には、ノートパソコン１の動作電源である図示しない二次電池や、主記録デバイスである図示しないハードディスクドライブ（ＨＤＤ）その他の電気部品が配置されている。なお、本実施形態のノートパソコン１は、例えば無線ＬＡＮ通信のためのアンテナモジュールや、ブルーレイディスクやＤＶＤディスクに対応したディスクドライブ、ウェブカメラ素子、音声マイクやスピーカ、その他各種の入出力端子などを備えることができるが、これらの機能や形状は従来周知のノートパソコンと同様であるため、図示および詳細な説明は省略する。
【００２７】
図２は、本実施形態にかかるノートパソコン１の、本体部２０の内部構成を示す分解斜視図である。図２では、本体部２０の内部に配置された各種の電子部品の中でも、動作時に最も温度が高くなる代表的な発熱部品である中央演算素子（ＣＰＵ）２４と、ＣＰＵ２４の熱を本体部２０の外殻を構成する筐体２０ａの外部に放出する放熱ユニット３０の近傍のみを拡大して示している。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態のノートパソコン１の本体部２０内部、表面に配置されたキーボード２１の下側部分には、ＣＰＵ２４が回路基板２３上に搭載されて配置されている。ＣＰＵ２４の上面には、ＣＰＵ２４の動作時の発熱を放熱ユニット３０に伝達するための受熱部２５が配置されている。受熱部２５は、バネ状の脚部を有する固着部材２６によって、熱源であるＣＰＵ２４に押しつけられるように固着されている。
【００２９】
受熱部２５には、受け取った熱を放熱ユニット３０の放熱体３７に伝達するための、例えば銅製のヒートパイプ２７が接続されている。ヒートパイプ２７内には、例えば熱伝導性の高い代替フロンなどの熱伝導媒体が封入されていて、受熱部２５に伝えられたＣＰＵ２４の熱を効率よく放熱体３７に伝達する。
【００３０】
本実施形態のノートパソコン１では、ＣＰＵ２４の熱を効果的に本体部２０の筐体２０ａ外部に放出させるための放熱ユニット３０として、放熱体３７と、放熱体３７に並んで配置されたファン３１とを有している。ファン３１がファンケース３２の上面に形成された吸入口３２ａから吸入して送風する冷却風が放熱体３７に導入され、放熱体３７に設けられたフィン３７ａの間隙を通って筐体２０ａの外部に放出されることで、放熱体３７からの放熱効果を高めている。放熱体３７とファン３１との間には、放熱体３７のフィン３７ａに付着する塵埃を除去するための掃除部材が内部に配置された接続体３６が配置されている。
【００３１】
図３は、本実施形態のノートパソコンにおける放熱ユニット３０の構成を示す図である。
【００３２】
図３では、放熱ユニット３０を構成するファン３１、掃除部材３５と掃除部材３５が内部に配置されたファン３１と放熱体３７とを接続する接続部材３６、放熱体３７のそれぞれの詳細な構造を示すために、各部材を、ノートパソコン１の本体部２０におけるキーボード２１が配置された主面に平行な水平面で切断した状態の、水平断面図を示している。
【００３３】
ファン３１は、ファンケース３２の内部に収容された羽根３３が回転軸３４を軸心として回転することで、ファンケース３２の上面に形成された図２に示す吸入口３２ａから周囲の空気を取り込み、放熱体３７側の排気口３２ｂから冷却風として吹き出す。なお、図３では、本実施形態のファン３１として、羽根３３が多数の前向き羽根で構成されたシロッコファンを例示して示したが、ファン３１の全体形状や吸入口３２ａの形状、回転軸３４の周りを回る羽根３３の形状などは例示に過ぎず、ファン３１としては、周囲の空気を吸入口から吸入して排気口から吹き出すことができるものであれば、従来用いられてきた各種の形態の冷却ファン（放熱ファン）を使用することができる。
【００３４】
本実施形態の放熱ユニットでは、ファン３１のファンケース３２に設けられた排気口３２ｂに密着させて放熱体３７を配置せずに、ファン３１の排気口３２ｂと放熱体３７との間に接続体３６が配置されている。
【００３５】
本実施形態にかかるノートパソコン１の放熱ユニット３０において、接続体３６は、ファン３１のファンケース３２の排気口３２ｂと放熱体３７の外周とを囲む形状となっているため、ファン３１からの冷却風は全て放熱体３７に導入される。この結果、本実施形態のノートパソコン１の放熱ユニット３０では、掃除部材３５が配置されるためにファン３１の排気口３２ａと放熱体３７とが密着して配置されてはいないものの、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７の放熱のために利用することができる。
【００３６】
接続体３６の内部には、ファン３１の排気口３２ｂと、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂとの間に、掃除部材３５が配置されている。本実施形態の掃除部材３５は、ファン３１からの冷却風の流路に対して垂直に交わる方向に配置された回動軸３５ａ、回動軸３５ａに固着されて回動軸３５ａとともに回動動作する掃除子３５ｂ、図示しない制御部からの指示に基づいて回動軸３５ａを回転動作させる駆動部３５ｃとを備えている。
【００３７】
放熱体３７は、熱伝導性が高い例えば銅などの金属製であり、複数の薄い板状のフィン３７ａが、ファン３１から筐体２０ａの外部に向けて吹き出される冷却風が流れる方向に沿って平行に形成されている。放熱体３７の大きさ、特に、ファン３１側から見た外形の幅と高さとは、ファン３１の排気口３２ｂの外形の幅と高さと同じになっている。
【００３８】
放熱体３７のフィン３７ａの間隙を通過した冷却風は、放熱体３７の外形形状に対応させて筐体２０ａにスリットや貫通孔として形成された放出口２８から、筐体２０ａの外部に放出される。
【００３９】
図４は、ファン３１と放熱体３７との間の部分に配置された掃除部材３５と接続体３６の配置部分を拡大して示した図である。
【００４０】
図４に示したように、掃除部材３５の回動軸３５ａには、放熱体３７のフィン３７ａの間隙部分にそれぞれ配置された掃除子３５ｂが固着されている。それぞれの掃除子３５ｂには、掃除子３５ｂがその間に配置された一対のフィン３７ａ同士における、互いに対向する主面部分に当接するブラシ３５ｄが配置されている。このとき、ブラシ３５ｄの長さを、フィン３７ａの側面にギリギリ到達する長さより少し長くすることで、駆動部３５ｃによって回動軸３５ａが回動して掃除子３５ｂがフィン３７ａの互いに対向する主面の塵埃を掃除する動作時に、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂに付着した塵埃を除去することができる。
【００４１】
ファン３１からの冷却風に含まれる塵埃は、冷却風が吹き抜けるフィン３７ａの互いに対向する主面よりも、冷却風が衝突するファン３１に対向する側面３７ｂに、より付着・堆積しやすい。このため、掃除子３５ｂに形成されたブラシ３５ｄの長さを調整して、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂの塵埃を除去することが、フィン３７ａに付着した塵埃により生じる放熱効果の低下を防止する上で好ましい。
【００４２】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態のノートパソコン１における放熱ユニット３０の、放熱体３７に付着した塵埃を除去する動作について説明する。
【００４３】
図５および図６は、いずれも本実施形態にかかる放熱ユニットの３０構成を示す垂直方向断面図である。図５および図６は、ファン３１の回転軸３４の部分和含む断面形状を示すものであり、図３におけるＡ−Ａ’矢視線部分の形状を示している。
【００４４】
図５が、ファン３１が動作して冷却風が放熱体３７に導入されている状態を示す。
【００４５】
ＣＰＵ２４などの発熱部品が動作して発生した熱を、放熱体３７から放熱するためにファン３１が動作している状態では、ファン３１と放熱体３７との間に配置された掃除部材３５の掃除子３５ｂは、図５中に実線で示したように放熱体３７の上方端部に、掃除子３５ｂの長さ方向が冷却風の流れる方向に平行となる状態で保持されている。本実施形態の放熱ユニット３０の掃除部材３５の場合には、図５に実線として示すように、掃除子３５ｂの長さ方向が冷却風の流れる方向に平行となる状態が、掃除部材３５をファン３１側から見た場合に現れる表面積が最も小さくなる状態であり、この状態の時が最もファン３１からの冷却風を遮らない状態であるといえる。このように、掃除部材３５が冷却風を遮らない状態となることで、放熱体３７内に流入する冷却風によって、放熱体３７における放熱効果が最も高くなる。なお、本明細書において、掃除部材が冷却風を遮らない状態とは、図５のように、掃除部材３５が冷却風の流路においてファン３１側から見た表面積が小さくなる退避位置に納まった状態を含めて示すものであり、掃除部材３５が、ファン３１から放熱体３７に流れる冷却風の流路から完全に外れた状態のみを示すものではない。
【００４６】
また、ファン３１が動作して冷却風が放熱体３７に導入されている状態では、本実施形態の放熱ユニット３０のファン３１と放熱体３７とを接続する接続体３６の底面部、すなわち、ノートパソコン１の本体部２０を机上などに載置して使用する状態において下方となる側の面に設けられている埃除去口３６ａが、蓋体３６ｃにより覆われて閉じた状態となっている。このように、冷却風がファン３１から送風されている状態では、接続体３６に設けられた埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｃが閉じていることで、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７に導入することができる。
【００４７】
一方、図６には、ファン３１が停止し、放熱ユニット３０が動作していない状態での断面構成を示す。
【００４８】
図６に示すように、ファン３１が動作していない状態では、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、掃除部材３５の駆動部３５ｃが回動軸３５ａを回動させることで、掃除子３５ｂがフィン３７ａ間を移動して付着した塵埃を除去する。掃除部材３５は、回動軸３５ａを中心として図６中に示した矢印４１の方向に回動し、図６に実線として示すように、掃除子３５ｂが放熱体３７のファン３１に対向する面に対して平行となる状態まで移動する。なお、このように掃除部材３５が、フィン３７ａに付着した塵埃を除去する動作は、一度だけではなく、一旦図６に点線で示した退避位置に戻った後に再び回動して、連続して二回以上繰り返される場合もある。また、制御部がノートパソコン１の動作時間、前回の塵埃除去動作からの経過時間、放熱体３７から放出される熱やファン３１の回転数などに現れる放熱体３７に堆積した塵埃による放熱効率の低下度合い、などを検出できる場合には、掃除子３５ｂを回動させる回数を好ましい回数に調整することもできる。
【００４９】
掃除子３５ｂが回動するタイミングに合わせて、図６中に矢印４２として示したように、接続体３６の蓋体３６ｂが軸３６ｃを中心として回動して、埃除去口３６ａが開放される。埃除去口３６ａが開放されることで、掃除部材３５が除去したフィン３７ａに付着していた塵埃が、接続体３６の内部に留まらずに筐体２０ａ内に放出される。このため、接続体３６内部に溜まった塵埃が冷却風によって再び放熱体３７内に混入し、放熱体３７のフィン３７ａに付着してしまうことを効果的に防止することができる。
【００５０】
このように、本実施形態の放熱ユニット３０では、掃除部材３５の動作に連動する形で接続体３６の埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｂが回動して埃除去口３６ａが開放されるため、放熱体３７のフィン３７ａからの塵埃の除去と放熱ユニット３０の冷却風の通路からの放出とを、同時に行うことができる。
【００５１】
なお、掃除部材３５の動作について、連続して二回以上動作することが可能である旨を述べたが、接続体３６の埃除去口３６ａの開閉を行う蓋体３６ｂは、掃除部材３５が一連の動作を行っている間は連続して開放されている状態とすることが好ましい。
【００５２】
また、図５および図６では、接続体３６の埃除去口３６ａを覆う蓋体３６ｂとして、接続体３６の底面全体が蓋体３６ｂである構成を説明したが、蓋体は、接続体３６の底面の一部分のみを覆う形態でもよく、また、軸３６ｃを中心に回動するものに限らず、スライドして埃除去口３６ａを開放する構造のものを用いることもできる。
【００５３】
以上のように、本実施形態のノートパソコン１は、放熱ユニット３０のファン３１と放熱体３７との間に、放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５を備え、この掃除部材３５は、ファン３１が動作している状態では、ファンからの冷却風を遮らない状態に保持されている。さらに、本実施形態のノートパソコン１は、ファン３１と放熱体３７との間が、ファン３１からの冷却風全てを放熱体３７に導入する接続体３６で接続されている。このため、フィン３７ａ付着した塵埃を除去できる機構を備えながら、ファン３１からの送風を効果的に放熱体３７の放熱に利用することができて放熱効率を高く維持できるので、ＣＰＵの能力向上などに起因する発熱部品からの発熱量の増大にも十分に対応することができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態では、放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去する掃除部材３５として、ファン３１からの冷却風の流路に対して垂直に配置された回動軸３５ａとともに回動する、フィン３７ａの間隙に配置された掃除子３５ｂを備えた形態のものを例示した。しかし、本実施形態の掃除部材３５としては、上記説明した形態に限らず、制御部からの指示に従って放熱体３７のフィン３７ａに付着した塵埃を除去することができるとともに、ファン３１が動作している状態では、ファン３１からの冷却風を遮らない状態で保持されるものであれば、その形状に制限はない。
【００５５】
例えば、上記実施形態で説明したようなフィン３７ａの間隙に掃除子３５ｂが配置されて塵埃を除去する掃除部材３５の場合であっても、その駆動の方向が、回動軸の周りに回動するものではなく、ファン３１の動作時には放熱体３７の外側に退避していて、付着した塵埃を除去する際には放熱体３７の外側から掃除子３５ｂが差し込まれるよう直線的に掃除子３５ｂが移動する形態のものが考えられる。また、上記説明したように、放熱体３７に付着する塵埃が最も多い部分は、隣り合うフィン３７ａ同士が対向する主面部分ではなくフィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂの部分である。このため、フィン３７ａのファン３１に対向する側面３７ｂに付着した塵埃を除去する掃除部材３５として、ファン３１の動作時には、ファン３１からの冷却風の流路上から側方（左右方向）または上下方向の位置に退避していて、ファン３１の動作が停止している場合に、フィン３７ａの側面３７ｂを水平方向もしくは垂直方向になぞるように移動して、付着した塵埃を除去するような形態も考えられる。
【００５６】
なお、本実施形態のノートパソコン１において、制御部が掃除部材３５を動作させて放熱体に付着した塵埃を除去するタイミングとしては、ＣＰＵ２４の停止時や、ノートパソコン１の本体部２０が水平となるように載置されたとき、さらに、本体部２０に対して蓋部１０が開かれたときなど、ノートパソコン１の動作前後が好ましい。特に、動作直前であれば、掃除部材３５によって除去された塵埃が、ノートパソコン１が動作してファン３１から放熱体３７に向かって送風される冷却風で筐体２０ａの外に放出されることか期待できる。
【００５７】
また、上記本実施の形態にかかる電子機器として、本体部に対して内側面に表示デバイスが配置された蓋体が回動可能に固着された形態のノートパソコンを例示して説明したが、本発明の電子機器としてはこのようなノートパソコンに限らず、例えば、タブレット型のパソコンや、携帯電話、携帯用ゲーム機、小型テレビジョン受像器やブルーレイディスプレイヤー、ナビゲーションシステムなどの各種携帯型の電子機器、さらには、デスクトップパソコンや液晶プロジェクタなどの据え置きタイプの各種の電子機器にも使用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態においては、動作中に発熱する発熱部品としてＣＰＵを例示して示したが、発熱部品はＣＰＵには限られず、ビデオボードなどの画像処理用の半導体チップや二次電池など、その発熱を筐体の外部に放出すべき各種の発熱部品が対象となりうる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、ＣＰＵからの熱を放熱体に伝達する手段として、ヒートパイプを用いた例を示したが、発熱部品であるＣＰＵに熱伝導性の接着剤を介して直接放熱体を固着することで、発熱部品からの熱を直接的に放熱体に伝達することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる電子機器は、筐体内の発熱部品からの熱を外部に排出する放熱ユニットとして、放熱体のフィンに付着した塵埃を除去することができるとともに、ファンからの冷却風を効果的に使用することができる高い放熱効果を備えた電子機器として、各種用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ ノートパソコン（電子機器）
２０ 本体部
２０ａ 筐体
２４ ＣＰＵ（発熱部品）
３０ 放熱ユニット
３１ ファン
３５ 掃除部材
３７ 放熱体
３７ａ フィン
３７ｂ （ファンに対向する）側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、
前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、
前記放熱体に冷却風を送風するファンと、
前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じた冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、
前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、
前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記接続体に、前記制御部によりその開閉が制御される埃除去口が形成され、前記制御部は、前記ファンが動作していない場合にのみ前記埃除去口を開放する請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記掃除部材が、前記フィンの前記ファンに対向する側面に付着した塵埃を除去する請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項１】
動作時に発熱する発熱部品を含む電子部品が収容された筐体と、
前記発熱部品からの発熱が伝達される複数のフィンを備えた放熱体と、
前記放熱体に冷却風を送風するファンと、
前記ファンと前記放熱体とを接続し、前記ファンの動作により生じた冷却風全てを前記放熱体に導入する接続体と、
前記放熱体の前記フィンに付着した塵埃を除去する掃除部材と、
前記掃除部材の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ファンが動作している場合には前記掃除部材が前記冷却風を遮らない状態に保持することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記接続体に、前記制御部によりその開閉が制御される埃除去口が形成され、前記制御部は、前記ファンが動作していない場合にのみ前記埃除去口を開放する請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記掃除部材が、前記フィンの前記ファンに対向する側面に付着した塵埃を除去する請求項１または２に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２１１２１（Ｐ２０１３−２１１２１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３０４８（Ｐ２０１１−１５３０４８）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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