特許 7045496 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-23

(45)【発行日】2022-03-31

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20220324BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220324BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 C

G06F1/20 A

H05K7/20 H

H05K7/20 R

H05K7/20 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021004220

(22)【出願日】2021-01-14

【審査請求日】2021-01-14

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内野 顕範

(72)【発明者】

【氏名】上村 拓郎

(72)【発明者】

【氏名】北村 昌宏

【審査官】豊田 真弓

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０３４１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３４８４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０３７０８７４４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００９－０５９８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６０３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１９７５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられた発熱体と、
前記筐体内に設けられ、前記発熱体を冷却する第１の冷却系及び第２の冷却系と、
を備え、
前記第１の冷却系は、
冷却フィンと、
前記冷却フィンに送風する送風ファンと、
密閉空間に作動流体が封入され、前記発熱体と前記冷却フィンとの間を熱伝達可能に接続する熱輸送装置と、
を有し、
前記第２の冷却系は、
前記発熱体の熱を吸熱することで液相の作動流体を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で生成された気相の作動流体を凝縮させる凝縮器と、
前記蒸発器から前記凝縮器へと前記気相の作動流体を流通させる蒸気管と、
前記凝縮器から前記蒸発器へと前記液相の作動流体を流通させる液菅と、
を有するループヒートパイプで構成され、
前記筐体内では、前記発熱体と、前記第１の冷却系の前記熱輸送装置と、前記第２の冷却系の前記蒸発器とが、この順で該筐体の厚み方向にオーバーラップしており、
前記蒸発器は、
前記液菅から供給された前記液相の作動流体が貯留されるリザーバと、
前記リザーバから供給される前記液相の作動流体を前記発熱体の熱で蒸発させる蒸発部と、
を有し、
前記蒸発部は、前記厚み方向で前記発熱体とオーバーラップする位置に配置され、
前記リザーバは、前記厚み方向で前記発熱体とオーバーラップしない位置に配置されており、
さらに、前記筐体内に設けられた第２の発熱体と、
前記筐体内に設けられ、前記発熱体を冷却する第３の冷却系と、
を備え、
前記第３の冷却系は、
第２の冷却フィンと、
前記第２の冷却フィンに送風する第２の送風ファンと、
密閉空間に作動流体が封入され、前記第２の発熱体と前記第２の冷却フィンとの間を熱伝達可能に接続する第２の熱輸送装置と、
を有し、
前記リザーバは、前記厚み方向で前記第２の発熱体とオーバーラップしない位置に配置されており、
さらに、前記筐体の後端部にヒンジを用いて相対的に回動可能に接続された第２の筐体と、
前記第２の筐体に設けられたディスプレイと、
前記筐体内でその前端部に沿って配置されたバッテリ装置と、
を備え、
前記送風ファンと前記第２の送風ファンとは、相互間に前記発熱体及び前記第２の発熱体を挟むように、左右に離間して配置され、
前記冷却フィンは、前記送風ファンの後方で前記後端部に面して配置され、
前記第２の冷却フィンは、前記第２の送風ファンの後方で前記後端部に面して配置され、
前前凝縮器は、前記筐体の前後方向で、前記送風ファン及び前記第２の送風ファンと、前記バッテリ装置との間に配置されている
ことを特徴とする電子機器。

【請求項2】

請求項１に記載の電子機器であって、
前記凝縮器は、
前記蒸気管と前記液菅との間を連通する配管と、
前記配管の外面に接続され、前記配管を通過する作動流体の熱を吸熱して拡散する熱拡散装置と、
を有する
ことを特徴とする電子機器。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電子機器であって、
前記筐体は、前記厚み方向で重ね合わされて互いに着脱可能に連結される第１のカバー部材及び第２のカバー部材を有し、
前記発熱体が実装された基板、前記第１の冷却系、及び前記第２の冷却系は、前記第１のカバー部材に対して支持され、
前記厚み方向にオーバーラップしている前記発熱体、前記熱輸送装置、及び前記蒸発器では、前記発熱体が前記第１のカバー部材側に配置され、前記蒸発器が前記第２のカバー部材側に配置され、前記熱輸送装置が前記発熱体と前記蒸発器との間に配置されている
ことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却システムを備えた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

ノート型ＰＣのような電子機器には、ＣＰＵ等の発熱体を冷却するための冷却装置が搭載されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４６９１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の冷却装置としては、例えばＣＰＵ等が発生する熱を吸熱するベーパーチャンバのような熱輸送装置と、熱輸送装置で輸送された熱を筐体外に排出する冷却フィン及び送風ファンと、を備えた構成がある。

【0005】

例えばワークステーションのような高い処理能力を有する電子機器では、上記した従来構成の冷却装置では冷却能力が不足する場合がある。特に、ノート型ＰＣと同様の筐体構造を持つワークステーション（モバイルワークステーション）は、高い冷却能力を持つ冷却モジュールの設置スペースを限られた筐体内に確保しなければならない。また、この種の電子機器は、基本構造は共通化しつつ、ＣＰＵやＧＰＵの能力が異なる複数仕様をラインナップすることが多い。従って、冷却手段は、各仕様に応じた必要十分な能力のものを柔軟に選択できることが望ましい。

【0006】

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、高い冷却能力と汎用性とを両立可能な冷却システムを備えた電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１態様に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた発熱体と、前記筐体内に設けられ、前記発熱体を冷却する第１の冷却系及び第２の冷却系と、を備え、前記第１の冷却系は、冷却フィンと、前記冷却フィンに送風する送風ファンと、密閉空間に作動流体が封入され、前記発熱体と前記冷却フィンとの間を熱伝達可能に接続する熱輸送装置と、を有し、前記第２の冷却系は、前記発熱体の熱を吸熱することで液相の作動流体を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で生成された気相の作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記蒸発器から前記凝縮器へと前記気相の作動流体を流通させる蒸気管と、前記凝縮器から前記蒸発器へと前記液相の作動流体を流通させる液菅と、を有するループヒートパイプで構成され、前記筐体内では、前記発熱体と、前記第１の冷却系の前記熱輸送装置と、前記第２の冷却系の前記蒸発器とが、この順で該筐体の厚み方向にオーバーラップしている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、高い冷却能力と汎用性とを両立可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子機器を上から見下ろした模式的な平面図である。

【図2】図２は、筐体の内部構造を模式的に示す底面図である。

【図3】図３は、冷却システムの模式的な平面図である。

【図4】図４は、図２中のＩＶ－ＩＶ線に沿う模式的な側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

図１は、一実施形態に係る電子機器１０を上から見下ろした模式的な平面図である。図１に示すように、電子機器１０は、ディスプレイ筐体１２と筐体１４とをヒンジ１６で相対的に回動可能に連結したクラムシェル型のノート型ＰＣであり、いわゆるモバイルワークステーションとして使用される。本発明に係る電子機器は、ノート型ＰＣ以外、例えば平板型のタブレット型ＰＣ、携帯電話、スマートフォン、又は携帯用ゲーム機等でもよい。

【0012】

ディスプレイ筐体１２は、薄い扁平な箱体である。ディスプレイ筐体１２には、ディスプレイ１８が搭載されている。ディスプレイ１８は、例えば有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）や液晶で構成される。

【0013】

以下、筐体１４及びこれに搭載された各要素について、筐体１２，１４間を図１に示すように開き、キーボード２０を操作しながらディスプレイ１８を視認する姿勢を基準とし、手前側を前、奥側を後、幅方向を左右、高さ方向（筐体１４の厚み方向）を上下、と呼んで説明する。

【0014】

筐体１４は、薄い扁平な箱体である。筐体１４は、上面及び四周側面を形成するカバー部材１４ａと、下面を形成するカバー部材１４ｂとで構成されている。上側のカバー部材１４ａは、下面が開口した略バスタブ形状を有する。下側のカバー部材１４ｂは、略平板形状を有し、カバー部材１４ａの下面開口を閉じる蓋体となる。カバー部材１４ａ，１４ｂは、厚み方向に重ね合わされて互いに着脱可能に連結され、内側に内部空間１４ｅを形成する（図２及び図４参照）。筐体１４の上面には、キーボード２０及びタッチパッド２１が設けられている。筐体１４は、後端部１４ｃがヒンジ１６を用いてディスプレイ筐体１２と連結されている。

【0015】

図２は、筐体１４の内部構造を模式的に示す底面図である。図２は、カバー部材１４ｂを取り外してカバー部材１４ａの内面側から筐体１４内を見た図である。

【0016】

図２に示すように、筐体１４の内部空間１４ｅには、冷却システム２２と、マザーボード２４と、バッテリ装置２６とが設けられている。内部空間１４ｅには、さらに各種の電子部品や機械部品等が設けられる。

【0017】

マザーボード２４は、電子機器１０のメインボードである。マザーボード２４は、筐体１４の後方寄りに配置され、左右方向に亘って延在している。マザーボード２４は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）３０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、メモリ３２等が実装されたプリント基板である。マザーボード２４は、キーボード２０の下に配置され（図４参照）、キーボード２０の裏面やカバー部材１４ａの内面にねじ止めされている。マザーボード２４は、上面がカバー部材１４ａに対する取付面となり、下面がＧＰＵ３０やＣＰＵ３１等の電子部品の実装面となる。

【0018】

ＧＰＵ３０は、３Ｄグラフィックス等の画像描写に必要な演算を行う。ＣＰＵ３１は、電子機器１０の主たる制御や処理に関する演算を行う。本実施形態の電子機器１０の場合、ＧＰＵ３０は、筐体１４内に搭載された電子部品中で最大級の発熱量の発熱体である。ＣＰＵ３１は、ＧＰＵ３０に次ぐ発熱量の発熱体である。

【0019】

バッテリ装置２６は、電子機器１０の電源となる充電池である。バッテリ装置２６は、マザーボード２４の前方に配置され、筐体１４の前端部１４ｄに沿って左右に延在している。バッテリ装置２６は、平面視略矩形状に形成され、内部空間１４ｅの前側部分で大きな領域を占めている。

【0020】

マザーボード２４は、バッテリ装置２６と後端部１４ｃとの間に配置され、左右方向に延在している。ＧＰＵ３０及びＣＰＵ３１は、マザーボード２４の左右略中央で左右に並んでおり、後述する送風ファン３５，４５の間に挟まれるように設置されている。マザーボード２４は、送風ファン３５，４５によって複数に分割された構成でもよい。

【0021】

次に、冷却システム２２の構成を説明する。

【0022】

図３は、冷却システム２２の模式的な平面図である。図４は、図２中のＩＶ－ＩＶ線に沿う模式的な側面断面図であり、一部要素は断面ではなく側面形状で図示している。なお、図１では、冷却システム２２を矩形の破線によって模式的に図示している。

【0023】

本実施形態の冷却システム２２は、ＧＰＵ３０を冷却するための第１の冷却系２２Ａ及び第２の冷却系２２Ｂと、ＣＰＵ３１を冷却するための第３の冷却系２２Ｃとを備える複合的なシステムである。これら冷却系２２Ａ～２２Ｃは、マザーボード２４の下面（実装面）を覆うように配置され、マザーボード２４やカバー部材１４ａに対して固定されている。

【0024】

先ず、第１の冷却系２２Ａは、ＧＰＵ３０が発生する熱を吸熱して輸送し、筐体１４外へと排出する装置である。第１の冷却系２２Ａは、ＧＰＵ３０のメインの冷却系である。図２～図４に示すように、第１の冷却系２２Ａは、冷却フィン３４と、送風ファン３５と、ヒートパイプ３６と、を有する。

【0025】

冷却フィン３４は、筐体１４の後端部１４ｃに形成された排気口に面して配置される。冷却フィン３４は、アルミニウム、銅、又はステンレスのような熱伝導率が高い金属のブロックに筐体１４の内外方向（前後方向）に貫通する複数のスリットを形成したものである。

【0026】

送風ファン３５は、排気口が冷却フィン３４に面して配置される。送風ファン３５は、上下面の開口から吸い込んだ筐体１４内の空気を冷却フィン３４のスリットを通して筐体１４外へと後方排気する。

【0027】

ヒートパイプ３６は、パイプ型の熱輸送装置である。本実施形態のヒートパイプ３６は２本１組で並列して用いているが、１本や３本以上で用いてもよい。ヒートパイプ３６は、薄く扁平な金属パイプ内に形成された密閉空間３６ａに作動流体を封入したものである。金属パイプは、アルミニウム、銅、又はステンレスのような高い熱伝導率の金属で形成されている。密閉空間３６ａは、封入された作動流体が相変化を生じながら流通する流路となる。作動流体としては、例えば水、代替フロン、アセトン又はブタン等を例示できる。密閉空間３６ａ内には、凝縮した作動流体を毛細管現象で送液するウィックが配設される。ウイックは、例えば金属製の細線を綿状に編んだメッシュや微細流路等の多孔質体で形成される。

【0028】

ヒートパイプ３６は、第１端部３６ｂがＧＰＵ３０の頂面に取り付けられた受熱板３０ａに接合され、第２端部３６ｃが冷却フィン３４に接合される。本実施形態のヒートパイプ３６は、第２端部３６ｃが冷却フィン３４の上面に接合され、この第２端部３６ｃの上面が送風ファン３５のカバープレート３５ａによって閉じられている（図４参照）。受熱板３０ａは、銅やアルミニウム等の高い熱伝導率の金属板である。受熱板３０ａは省略してもよい。これにより、ヒートパイプ３６は、ＧＰＵ３０と冷却フィン３４との間を高効率な熱輸送が可能な状態で熱的に接続する。ヒートパイプ３６に代えてプレート型の熱輸送装置（ベーパーチャンバ）等を用いてもよく、後述するヒートパイプ４６についても同様である。

【0029】

従って、第１の冷却系２２Ａは、ＧＰＵ３０の熱をヒートパイプ３６で吸熱及び輸送し、冷却フィン３４及び送風ファン３５を介して筐体１４外に排出できる。図４中に１点鎖線で示す矢印は、熱の移動を模式的に示したものである。

【0030】

次に、第２の冷却系２２Ｂは、ＧＰＵ３０が発生する熱を吸熱して輸送し、内部空間１４ｅの比較的低温な領域に排出する装置である。第２の冷却系２２Ｂは、ＧＰＵ３０のサブの冷却系である。図２～図４に示すように、第２の冷却系２２Ｂは、蒸発器（Evaporator）３８と、蒸気管３９と、凝縮器（Condenser）４０と、液菅４１とを有する。

【0031】

第２の冷却系２２Ｂは、蒸発器３８と凝縮器４０を蒸気管３９及び液菅４１で連通させることでループ状の密閉流路を形成し、作動流体が相変化しながら一方向に循環する、いわゆるループヒートパイプである。作動流体としては、例えば水、代替フロン、アセトン又はブタン等を例示できる。

【0032】

蒸発器３８は、ＧＰＵ３０の熱を吸熱し、液菅４１から流入する液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体を生成する。蒸発器３８は、２枚の金属プレート間に流路を形成したプレート型の熱交換器である。金属プレートは、例えば銅やアルミニウム等の高い熱伝導率を有する金属で形成される。

【0033】

蒸発器３８の内部空間には、リザーバ３８ａと、蒸発部３８ｂとが設けられている。リザーバ３８ａは、一般にＣＣ（Compensation Chamber）と呼ばれる部分である。リザーバ３８ａは、液菅４１から供給された液相の作動流体（図２～図４中の矢印ＦＬ参照）を一時的に貯留する。蒸発部３８ｂは、ＧＰＵ３０の熱を吸熱する部分である。蒸発部３８ｂの外面は、ＧＰＵ３０（受熱板３０ａ）に接合されたヒートパイプ３６の第１端部３６ｂの下面に接合されている。これにより蒸発部３８ｂは、ＧＰＵ３０と熱的に接続されている。蒸発部３８ｂは、リザーバ３８ａに貯留された液相の作動流体がバイオネット管３８ｃを介して供給されると、これをＧＰＵ３０からの熱で蒸発させる。蒸発部３８ｂ内には多孔質体のウィックが配設されている。

【0034】

ところで、このようなループヒートパイプでは、作動流体が円滑にループするためには、リザーバ３８ａと蒸発部３８ｂとの間に十分な温度差が形成されている必要がある。つまりリザーバ３８ａは低温である必要があり、蒸発部３８ｂは高温である必要がある。そこで、図２～図４に示すように、蒸発器３８では、上下方向でリザーバ３８ａがＧＰＵ３０とオーバーラップしない位置に配置され、蒸発部３８ｂがＧＰＵ３０とオーバーラップする位置に配置されている。具体的には、リザーバ３８ａは、ＧＰＵ３０とＣＰＵ３１との谷間となる位置に配置している。

【0035】

蒸気管３９は、蒸発器３８で生成された気相の作動流体（図２～図４中の矢印ＦＶ参照）を凝縮器４０に供給する配管である。

【0036】

凝縮器４０は、蒸気管３９から供給された気相の作動流体を冷却し、凝縮させて液相の作動流体を生成する。本実施形態の凝縮器４０は、配管４０ａと、一対のベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃとを有する。

【0037】

配管４０ａは、蒸気管３９及び液菅４１と一体に形成されており、例えば銅菅である。すなわち第２の冷却系２２Ｂは、１本の銅管のうち、蒸発器３８と凝縮器４０との間で気相の作動流体が流通する部分を蒸気管３９と呼び、気相の作動流体が放熱して凝縮する部分を配管４０ａと呼び、凝縮器４０と蒸発器３８との間で液相の作動流体が流通する部分を液菅４１と呼んで区別している。

【0038】

ベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃは、ヒートパイプの一種類であるプレート型の熱輸送装置であり、その表面に配管４０ａが接合されている。ベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃは、銅やアルミニウム等で形成された２枚の薄い金属プレート間に密閉空間を形成し、この密閉空間に水等の作動流体を封入したものである。密閉空間内では、多孔質体のウィックが形成され、封入された作動流体が相変化を生じながら流通する。本実施形態では、マザーボード２４の固定用のねじ２４ａを避ける都合上、左右のベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃに分割した構成としているが、ベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃは一体に構成されてもよい。ベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃに代えて、銅やアルミニウム等の金属プレート等を用いてもよい。

【0039】

凝縮器４０は、配管４０ａを流れる作動流体を冷却する必要がある。このため、凝縮器４０は、筐体１４の内部空間１４ｅで可能な限り温度の低い領域に設置されることが望ましい。そこで、本実施形態では、筐体１４の前後方向で、送風ファン３５，４５と、バッテリ装置２６との間に形成される比較的低温の領域に凝縮器４０を配置している。

【0040】

従って、第２の冷却系２２Ｂは、作動流体が蒸発器３８でＧＰＵ３０の熱を吸熱して蒸発し、凝縮器４０で冷却されて凝縮して蒸発器３８に戻る閉ループを繰り返すことでＧＰＵ３０の熱を筐体１４内の低温領域に排出できる。

【0041】

次に、第３の冷却系２２Ｃは、ＣＰＵ３１が発生する熱を吸熱して輸送し、筐体１４外へと排出する装置である。図２～図４に示すように、第３の冷却系２２Ｃは、冷却フィン４４と、送風ファン４５と、ヒートパイプ４６と、を有する。

【0042】

冷却フィン４４、送風ファン４５、及びヒートパイプ４６は、それぞれ第１の冷却系２２Ａの冷却フィン３４、送風ファン３５、及びヒートパイプ３６と同一又は同様な構成でよいため、詳細な説明は省略する。

【0043】

すなわち、ヒートパイプ４６についても、密閉空間４６ａに作動流体を封入したものである。なお、ヒートパイプ４６は、第１端部４６ｂがＣＰＵ３１の頂面に取り付けられた受熱板３１ａに接合され、第２端部４６ｃが冷却フィン４４に接合される。ヒートパイプ４６は、第２端部４６ｃが冷却フィン４４の上面に接合され、この第２端部４６ｃの上面が送風ファン４５のカバープレート４５ａによって閉じられている（図４参照）。受熱板３１ａは、銅やアルミニウム等の高い熱伝導率の金属板である。受熱板３１ａは省略してもよい。これにより、ヒートパイプ４６は、ＣＰＵ３１と冷却フィン４４との間を高効率な熱輸送が可能な状態で熱的に接続する。

【0044】

従って、第３の冷却系２２Ｃは、ＣＰＵ３１の熱をヒートパイプ４６で吸熱及び輸送し、冷却フィン４４及び送風ファン４５を介して筐体１４外に排出できる。図４中に１点鎖線で示す矢印は、熱の移動を模式的に示したものである。

【0045】

次に、冷却システム２２における各冷却系２２Ａ～２２Ｃの位置関係及び作用効果を説明する。

【0046】

上記した通り、第１及び第２の冷却系２２Ａ，２２Ｂは、いずれもＧＰＵ３０の冷却に用いられる。ところが、ＧＰＵ３０は、マザーボード２４の下面に実装されており、ヒートパイプ３６と蒸発器３８とでサンドイッチ状に挟み込むことはできない。このため、ＧＰＵ３０（本実施形態では受熱板３０ａ）に対するヒートパイプ３６及び蒸発器３８の積層順が問題となる。

【0047】

この点、本実施形態に係る電子機器１０は、ＧＰＵ３０と、第１の冷却系２２Ａのヒートパイプ３６と、第２の冷却系２２Ｂの蒸発器３８とを、この順で上下方向にオーバーラップさせている（図４参照）。すなわち、冷却システム２２は、ＧＰＵ３０（受熱板３０ａ）の下面にヒートパイプ３６の第１端部３６ｂが接続され、この第１端部３６ｂの下面に蒸発器３８の蒸発部３８ｂが接続されている。これらの接続は、例えばはんだ付け等による溶接や、熱伝導率が高い接着剤や両面テープ等による接着でよい。

【0048】

その結果、冷却システム２２は、先ず、冷却フィン３４及び送風ファン３５による高い冷却能力を有する第１の冷却系２２Ａで直接的にＧＰＵ３０の吸熱を行うことができ、高い冷却効率が得られる。他方、小型薄型化が要求される筐体１４の内部空間１２ｅのスペースの制約上、冷却フィン３４及び送風ファン３５も小型薄型化を達成したデバイスを使用する必要がある。このため、第１の冷却系２２ＡだけではＧＰＵ３０の発熱量に対して十分な冷却能力が得られない懸念もある。

【0049】

そこで、冷却システム２２は、次に、第１の冷却系２２Ａで吸熱できなかったＧＰＵ３０からの余剰の熱を第２の冷却系２２Ｂで吸熱することができる。すなわち、第２の冷却系２２Ｂは、蒸発器３８でＧＰＵ３０の余剰の熱を吸熱し、凝縮器４０で放熱する。その結果、冷却システム２２は、ＧＰＵ３０の発熱に対して十分な高い冷却能力を発揮することができる。

【0050】

ところで、当該電子機器１０は、その要求仕様やコスト等との関係で、低能力で低発熱量のＧＰＵ３０を搭載する構成も想定される。この点、当該電子機器１０は、上記した冷却系２２Ａ，２２Ｂの位置関係により、先ずＧＰＵ３０を実装したマザーボード２４を筐体１４に取り付けた後、次にこれを覆うように第１の冷却系２２Ａ（及び第３の冷却系２２Ｃ）を取り付ける。そして、最後に第２の冷却系２２Ｂを筐体１４に取り付ける構成となる。このため、第２の冷却系２２Ｂは、例えば蒸発器３８や凝縮器４０（ベーパーチャンバ４０ｂ，４０ｃ）の大きさを変更した仕様を柔軟に且つ容易に適用することができ、場合によっては容易に省略することもできる。その結果、電子機器１０及び冷却システム２２は、高い汎用性が得られる。

【0051】

しかも当該電子機器１０では、ＧＰＵ３０を実装したマザーボード２４や冷却システム２２が上側のカバー部材１４ａに支持され、下側のカバー部材１４ｂはカバー部材１４ａに対する蓋体として着脱される。この際、ＧＰＵ３０が上側のカバー部材１４ａ側に配置され、蒸発器３８が下側のカバー部材１４ｂ側に配置され、ヒートパイプ３６がＧＰＵ３０と蒸発器３８との間に配置されている。その結果、当該電子機器１０は、製造時やメンテナンス時に蓋体であるカバー部材１４ｂを取り外しておくだけで、容易に第２の冷却系２２Ｂにアクセスすることができ、一層高い汎用性が得られる。

【0052】

上記した通り、第２の冷却系２２Ｂの蒸発器３８は、上下方向でリザーバ３８ａがＧＰＵ３０とオーバーラップしない位置に配置され、蒸発部３８ｂがＧＰＵ３０とオーバーラップする位置に配置されている。このため、リザーバ３８ａがＧＰＵ３０の熱で加熱されることを回避し、リザーバ３８ａと蒸発部３８ｂとの間に必要な温度差を形成できる。このため、第２の冷却系２２Ｂは、作動流体を円滑にループさせることができる。しかもリザーバ３８ａは、第３の冷却系２２Ｃの冷却対象であるＣＰＵ３１とも上下方向でオーバーラップしない位置にある（図２～図４参照）。このため、第２の冷却系２２Ｂが一層安定して動作する。

【0053】

なお、図２及び図３では、リザーバ３８ａは、ＧＰＵ３０の受熱板３０ａとオーバーラップしているが、実際には上下方向に隙間があり、両者は接触していない（図４参照）。同様に、リザーバ３８ａは、ＣＰＵ３１の受熱板３１ａともオーバーラップしているが、こちらとも接触していない（図４参照）。

【0054】

第３の冷却系２２Ｃは必須ではない。すなわち例えば電子機器１０がＧＰＵ３０を搭載せず、ＣＰＵ３１のみを搭載した構成等の場合、第１及び第２の冷却系２２Ａ，２２ＢをＣＰＵ３１の冷却に用い、第３の冷却系２２Ｃを省略してもよい。

【0055】

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【0056】

上記では、上側のカバー部材１４ａでマザーボード２４や冷却システム２２を支持した構成を例示した。しかしながら、マザーボード２４や冷却システム２２は下側のカバー部材１４ｂで支持した構成としてもよく、この場合、上側のカバー部材１４ｂ（及びキーボード２０等）が蓋体として機能する。

【符号の説明】

【0057】

１０ 電子機器
１２ ディスプレイ筐体
１４ 筐体
１８ ディスプレイ
２２ 冷却システム
２２Ａ 第１の冷却系
２２Ｂ 第２の冷却系
２２Ｃ 第３の冷却系
２４ マザーボード
２６ バッテリ装置
３０ ＧＰＵ
３１ ＣＰＵ
３４，４４ 冷却フィン
３５，４５ 送風ファン
３６，４６ ヒートパイプ
３８ 蒸発器
３９ 蒸気管
４０ 凝縮器
４１ 液菅

【要約】

【課題】高い冷却能力と汎用性とを両立可能な冷却システムを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、筐体と、筐体内に設けられた発熱体と、筐体内に設けられ、前記発熱体を冷却する第１の冷却系及び第２の冷却系と、を備える。第１の冷却系は、冷却フィンと、送風ファンと、発熱体と冷却フィンとの間を熱伝達可能に接続する熱輸送装置とを有する。第２の冷却系は、蒸発器と、凝縮器と、蒸気管と、液菅とを有するループヒートパイプで構成される。筐体内では、発熱体と、第１の冷却系の熱輸送装置と、第２の冷却系の蒸発器とが、この順で筐体の厚み方向にオーバーラップしている。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】