特許 7646784 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】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/467 20060101AFI20250310BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20250310BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20250310BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20250310BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 C

G06F1/16 312E

G06F1/20 B

G06F1/20 C

H01L23/46 B

H05K7/20 H

H05K7/20 R

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023190138

(22)【出願日】2023-11-07

【審査請求日】2023-11-07

(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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 聡伸

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００８４４９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－１８４６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６３５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１１１７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７７２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１９３８８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第７３７１１７０（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７

Ｇ０６Ｆ １／１６

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器であって、
第１排気口及び第２排気口を有する筐体と、
発熱体を実装した基板と、
前記第１排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部と、
前記発熱体の熱を前記第１ヒートシンク部に輸送する熱輸送デバイスと、
前記第１ヒートシンク部に向かって空気を吐出可能な第１吐出口と、前記基板の表面に向かって空気を吐出可能な第２吐出口とを有するファンと、
前記基板に接続されると共に、前記第２吐出口から前記第２排気口へと流れる空気の流通経路上で前記第２排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部と、
を備え、
前記第２ヒートシンク部での隣接する前記フィン同士の間隔は、前記第２排気口の開口幅よりも小さく、
前記第２ヒートシンク部の一部が前記第２排気口の内周空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、
前記基板の一部が前記第２排気口の内周空間に配置されている
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、
前記第１ヒートシンク部と前記第２ヒートシンク部とは、それぞれ別体の部品である
ことを特徴とする電子機器。

【請求項4】

電子機器であって、
第１排気口及び第２排気口を有する筐体と、
発熱体を実装した基板と、
前記第１排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部と、
前記発熱体の熱を前記第１ヒートシンク部に輸送する熱輸送デバイスと、
前記第１ヒートシンク部に向かって空気を吐出可能な第１吐出口と、前記基板の表面に向かって空気を吐出可能な第２吐出口とを有するファンと、
前記基板に接続されると共に、前記第２吐出口から前記第２排気口へと流れる空気の流通経路上で前記第２排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部と、
を備え、
前記第１ヒートシンク部と前記第２ヒートシンク部とは、それぞれ別体の部品であり、
前記第２ヒートシンク部は、
前記基板の第１面に接続された第１フィン並列体と、
前記基板の第１面とは反対側の第２面に接続された第２フィン並列体と、
を有する
ことを特徴とする電子機器。

【請求項5】

電子機器であって、
第１排気口及び第２排気口を有する筐体と、
発熱体を実装した基板と、
前記第１排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部と、
前記発熱体の熱を前記第１ヒートシンク部に輸送する熱輸送デバイスと、
前記第１ヒートシンク部に向かって空気を吐出可能な第１吐出口と、前記基板の表面に向かって空気を吐出可能な第２吐出口とを有するファンと、
前記基板に接続されると共に、前記第２吐出口から前記第２排気口へと流れる空気の流通経路上で前記第２排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部と、
を備え、
前記第１ヒートシンク部と前記第２ヒートシンク部とは、それぞれ別体の部品であり、
前記第２ヒートシンク部には、前記発熱体と接続される熱輸送デバイスが接続されていない
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、ヒートシンク部を備えた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

ノート型ＰＣのような電子機器は、ＣＰＵやＧＰＵ等の発熱体を搭載している。このような電子機器は、筐体内にファンやヒートシンクを搭載し、発熱体が発生する熱を吸熱して外部に放熱する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２２－０５９８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような電子機器の筐体内には、ＣＰＵやＧＰＵの他、これらの電源となる電源コンポーネント等の多数の発熱体が収容されている。ＣＰＵやＧＰＵは大きな発熱を伴うため、ヒートパイプを用いてヒートシンクまで熱を輸送する構成が一般的である。一方、他の電源コンポーネントは、ファンによって筐体内の空気が吸気される際、この空気に放熱することによる冷却が主となっている。このため、従来の構成では、電源コンポーネントを十分に冷却できない場合があり、機器全体の冷却能力が不足する場合もある。

【0005】

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、冷却能力を向上することができる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】

【0006】

本発明の第１態様に係る電子機器は、第１排気口及び第２排気口を有する筐体と、発熱体を実装した基板と、前記第１排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部と、前記発熱体の熱を前記第１ヒートシンク部に輸送する熱輸送デバイスと、前記第１ヒートシンク部に向かって空気を吐出可能な第１吐出口と、前記基板の表面に向かって空気を吐出可能な第２吐出口とを有するファンと、前記基板に接続されると共に、前記第２吐出口から前記第２排気口へと流れる空気の流通経路上で前記第２排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の上記態様によれば、冷却能力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【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平面図である。

【図3】図３は、ファン及びその周辺部の構成を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、筐体の排気口及びその周辺部を拡大した斜視図である。

【図5】図５は、第２ヒートシンク部及びその周辺部の模式的な側面断面図である。

【図6】図６は、第１変形例に係る第２ヒートシンク部を備える電子機器の一部を拡大した模式的な側面断面図である。

【図7】図７は、第２変形例に係る第２ヒートシンク部を備える電子機器の一部を拡大した模式的な側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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、本実施形態の電子機器１０は、クラムシェル型のノート型ＰＣである。電子機器１０は、蓋体１１と筐体１２をヒンジ１４で相対的に回動可能に連結した構成である。本実施形態ではノート型ＰＣの電子機器１０を例示しているが、電子機器はノート型ＰＣ以外、例えばタブレット型ＰＣ、スマートフォン、又は携帯用ゲーム機等でもよい。

【0011】

蓋体１１は、薄い扁平な箱状の筐体である。蓋体１１はディスプレイ１６を搭載している。ディスプレイ１６は、例えば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイである。

【0012】

筐体１２は、薄い扁平な箱体である。筐体１２の上面（表面１２ａ）にはキーボード装置１８及びタッチパッド１９が臨んでいる。以下、筐体１２及びこれに搭載された各構成要素について、オペレータがキーボード装置１８を操作する姿勢を基準とし、筐体１２の幅方向（左右）をそれぞれＸ１，Ｘ２方向、筐体１２の奥行方向（前後）をそれぞれＹ１，Ｙ２方向、筐体１２の厚み方向（上下）をそれぞれＺ１，Ｚ２方向と呼んで説明する。Ｘ１，Ｘ２方向をまとめてＸ方向と呼ぶこともあり、Ｙ１，Ｙ２方向及びＺ１，Ｚ２方向についても同様にＹ方向、Ｚ方向と呼ぶことがある。これら各方向は、説明の便宜上定めた方向であり、電子機器１０の使用状態又は設置姿勢等によって変化する場合も当然にあり得る。

【0013】

筐体１２は、上面及び四周側面を形成する筐体部材２０と、下面を形成するカバー材２１とで構成されている。筐体部材２０は、筐体１２の表面１２ａを形成するカバープレート２０Ａの四周縁部に立壁２０Ｂを形成したものである。このため筐体部材２０は下面が開口した略バスタブ形状を有する。カバー材２１は略平板形状を有し、筐体部材２０の下面開口を閉じる蓋となる。筐体部材２０及びカバー材２１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る。立壁２０Ｂはカバー材２１に形成してもよい。この場合、筐体部材２０はカバープレート２０Ａのみで構成されるとよい。

【0014】

ヒンジ１４は、筐体１２の後縁部に形成された凹状のヒンジ配置溝１２ｂに設置され、筐体１２と蓋体１１とを連結する。ヒンジ１４は、例えば回転軸となるヒンジシャフト１４ａをヒンジ筐体１４ｂの長手方向の両端部にそれぞれ支持した構造である（図５参照）。本実施形態のヒンジ１４は、ヒンジ筐体１４ｂがヒンジ配置溝１２ｂの長手方向に沿って延在した、いわゆるワンバー形状に構成されている。ヒンジ１４は、ヒンジ筐体１４ｂが蓋体１１と一体となって回転しつつ斜め後方へと下降する（図５参照）。ヒンジ１４は、このようにして蓋体１１の回動角度を稼ぐ構造、いわゆるドロップダウン構造である。ヒンジ１４の構造は上記以外でもよい。

【0015】

図２は、筐体１２の内部構造を模式的に示す平面図である。図２は、カバー材２１を取り外して筐体部材２０の内部を下面側から見た図である。

【0016】

図２に示すように、筐体１２の内部には、冷却モジュール２４と、マザーボード２５と、バッテリ装置２６とが収容されている。筐体１２の内部には、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（基板）２５は、電子機器１０のメインボードとなる回路基板である。マザーボード２５は、筐体１２のＹ２側寄りに配置され、Ｘ方向に延在している。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２５のＹ１側寄りに配置され、Ｘ方向に延在している。

【0018】

本実施形態のマザーボード２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５ａ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）２５ｂ、電源コンポーネント２５ｃ，２５ｄ及びメモリ２５ｅを実装している。ＣＰＵ２５ａは、電子機器１０の主たる制御や処理に関する演算を行う処理装置である。ＧＰＵ２５ｂは、３Ｄグラフィックス等の画像描写に必要な演算を行う処理装置である。電源コンポーネント２５ｃは、例えばＣＰＵ２５ａの後側に並列された複数のチップで構成され、ＣＰＵ２５ａの電源となる。電源コンポーネント２５ｄは、例えばＧＰＵ２５ｂの後側に並列された複数のチップで構成され、ＧＰＵ２５ｂの電源となる。メモリ２５ｅは、例えばＧＰＵ２５ｂの前側に並列された複数のチップで構成され、ＧＰＵ２５ｂの記憶装置となる。マザーボード２５には、さらにメモリモジュール２５ｆ、記憶装置２５ｇ、通信モジュール等の各種電子部品が実装される。メモリモジュール２５ｆは、例えばＣＡＭＭ（Compression Attached Memory Modul）やＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module)である。記憶装置２５ｇは、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）である。

【0019】

マザーボード２５は、例えば上面（第１面２５Ａ）が筐体部材２０に対する取付面となり、下面（第２面２５Ｂ）がＣＰＵ２５ａ等の実装面となる。

【0020】

ＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂは、筐体１２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。冷却モジュール２４は、ＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂが発生する熱を吸熱及び拡散し、筐体１２外へと排出することができる。電源コンポーネント２５ｃ，２５ｄ、メモリ２５ｅ及びメモリモジュール２５ｆは、ＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂに次ぐ発熱量の発熱体である。本実施形態の冷却モジュール２４は、これら電源コンポーネント２５ｃ等も冷却することができる。

【0021】

図２に示すように、本実施形態の冷却モジュール２４は、２本１組のヒートパイプ２７と、一対の第１ヒートシンク部２８，２８と、第２ヒートシンク部２９と、一対のファン３０，３０とを備える。

【0022】

ヒートパイプ２７はパイプ型の熱輸送デバイスである。ヒートパイプ２７は、金属パイプを薄く扁平に潰して断面楕円形状に形成し、内側の密閉空間に作動流体を封入した構成である。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。ヒートパイプ２７は例えば２本１組で用いることができる。ヒートパイプ２７は、一部がＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂとＺ方向にオーバーラップし、これらＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂと接続されている。ヒートパイプ２７の両端部は第１ヒートシンク部２８とそれぞれ接続されている。これによりヒートパイプ２７はＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂが発する熱を左右の第１ヒートシンク部２８へと高効率に輸送する。

【0023】

本実施形態のヒートパイプ２７は、ベーパーチャンバ３１を挟んでＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂと接続されている（図５も参照）。ベーパーチャンバ３１はプレート型の熱輸送デバイスである。ベーパーチャンバ３１は、２枚の薄い金属プレートの間に密閉空間を形成し、この密閉空間に作動流体を封入したものである。作動流体はヒートパイプ２７のものと同一又は同様なものを用いることができる。電子機器１０はヒートパイプ２７を省略し、ベーパーチャンバ３１でＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂと第１ヒートシンク部２８とを接続してもよい。

【0024】

図３は、ファン３０及びその周辺部の構成を模式的に示す斜視図である。図４は、筐体１２の排気口３２及びその周辺部を拡大した斜視図である。

【0025】

図２～図４に示すように、第１ヒートシンク部２８は筐体１２のＸ１，Ｘ２側縁部に寄った位置にそれぞれ設けられている。各第１ヒートシンク部２８は、薄い金属プレートで形成された複数枚のフィン２８ａをＸ方向に等間隔に並べた構造である。各フィン２８ａはＺ方向に起立し、Ｙ方向に延在している。各フィン２８ａの上下端面（Ｚ方向端面）は薄い金属プレートで形成されたベースプレート２８ｂで一体的に支持されている。隣接するフィン２８ａ，２８ａ間には、ファン３０から送られた空気が通過する隙間が形成されている。フィン２８ａ及びベースプレート２８ｂはアルミニウム又は銅のような高い熱伝導率を有する金属で形成されている。各フィン２８ａの上下端部を９０度屈曲させた幅狭なプレート片を形成し、各フィン２８ａのプレート片同士を連接してベースプレート２８ｂを形成してもよい。第１ヒートシンク部２８は、ファン３０のＹ２側側面（第１吐出口３０ａ）に対向配置される。これによりファン３０の第１吐出口３０ａから送られる空気は第１ヒートシンク部２８を通過し、排気口３２から筐体１２の外部に排出される。

【0026】

第２ヒートシンク部２９は、マザーボード２５のＹ２側縁部（一縁部２５Ｃ）に接続・支持されてＸ方向に延在している。第２ヒートシンク部２９の詳細な構成は後述する。

【0027】

図２及び図３に示すように、ファン３０は左右の第１ヒートシンク部２８のＹ１側に近接する位置にそれぞれ設けられている。ファン３０は第１吐出口３０ａ及び第２吐出口３０ｂを有する。ファン３０は上下面（Ｚ方向両面）又は上下面の一方に吸気口３０ｃが形成されている。ファン３０は吸気口３０ｃから吸い込んだ空気を吐出口３０ａ，３０ｂから吐出する。吸気口３０ｃは、筐体１２の底面（カバー材２１）に開口する底面開口部３３からも筐体１２外の空気を吸気できる（図５参照）。

【0028】

第１吐出口３０ａはＹ２方向に空気を吐出する。第１吐出口３０ａから送られる空気は第１ヒートシンク部２８を通過して排気口３２（第１排気口３２Ａ）から筐体１２の外部に排出される。

【0029】

第２吐出口３０ｂはＸ１又はＸ２方向に空気を吐出する。図２中でＸ１側に配置されたファン３０は、そのＸ２側側面に第２吐出口３０ｂが開口している。図２中でＸ２側に配置されたファン３０は、そのＸ１側側面に第２吐出口３０ｂが開口している。これにより左右のファン３０の第２吐出口３０ｂは、マザーボード２５を間に挟んで互いに向かい合っている。第２吐出口３０ｂのＺ方向での位置は、マザーボード２５の側端面に対面していることが好ましい（図５参照）。これにより各ファン３０の第２吐出口３０ｂはマザーボード２５の上下の表面（面２５Ａ，２５Ｂ）に向かって空気を吐出することができる。第２吐出口３０ｂから送られる空気は、面２５Ａ，２５Ｂに沿って流れつつ、ＣＰＵ２５ａ、ＧＰＵ２５ｂ、電源コンポーネント２５ｃ，２５ｄ、メモリ２５ｅ及びメモリモジュール２５ｆ等の各発熱体を冷却する。この空気は、第２ヒートシンク部２９を通過して排気口３２（第２排気口３２Ｂ）から筐体１２の外部に排出される。

【0030】

図２及び図４に示すように、排気口３２は、筐体部材２０のＹ２側縁部の立壁２０Ｂのうち、ヒンジ配置溝１２ｂに対応する位置に設けられている。排気口３２は、例えば立壁２０Ｂの長手方向で略全長に亘って並んだ複数の窓状の開口部３２ａによって構成されている。排気口３２は、立壁２０ＢのＸ方向両端側に寄った位置にある複数の開口部３２ａがそれぞれ第１ヒートシンク部２８，２８に近接し、対面する。排気口３２は、立壁２０ＢのＸ方向中央付近にある複数の開口部３２ａが第２ヒートシンク部２９に近接し、対面する。

【0031】

以下、排気口３２について、Ｘ方向に並列された開口部３２ａのうちで第１ヒートシンク部２８に対面する範囲にあるもので構成される部分を「第１排気口３２Ａ」と呼ぶこともある。さらに排気口３２について、第２ヒートシンク部２９に対面する範囲にあるもので構成される部分を「第２排気口３２Ｂ」と呼ぶこともある。

【0032】

次に、第２ヒートシンク部２９及びその周辺部の具体的な構成例を説明する。

【0033】

図５は、第２ヒートシンク部２９及びその周辺部の模式的な側面断面図である。図５は、蓋体１１を筐体１２から開いて電子機器１０を使用態様とした状態での第２ヒートシンク部２９及びその周辺部の構成を示している。

【0034】

図２～図５に示すように、第２ヒートシンク部２９はマザーボード２５の一縁部２５Ｃに取り付けられている。第２ヒートシンク部２９は筐体１２内のＹ２側縁部に面した位置でＸ方向の中央付近に設けられている。図３及び図５に示すように、本実施形態の第２ヒートシンク部２９は、上下（Ｚ方向）に分割されたフィン並列体２９Ａ，２９Ｂを有する。

【0035】

フィン並列体２９Ａ，２９Ｂは、それぞれ薄い金属プレートで形成された複数枚のフィン２９ａをＸ方向に等間隔に並べた構造である。各フィン２９ａはＺ方向に起立し、Ｙ方向に延在している。各フィン２９ａの上下端面（Ｚ方向端面）は薄い金属プレートで形成されたベースプレート２９ｂで一体的に支持されている。隣接するフィン２９ａ，２９ａ間には、ファン３０から送られた空気が通過する隙間が形成されている。フィン２９ａ及びベースプレート２９ｂはアルミニウム又は銅のような高い熱伝導率を有する金属で形成されている。各フィン２９ａの上下端部を９０度屈曲させた幅狭なプレート片を形成し、各フィン２９ａのプレート片同士を連接してベースプレート２９ｂを形成してもよい。

【0036】

第１フィン並列体２９Ａはマザーボード２５の第１面２５Ａに接続されている。第２フィン並列体２９Ｂはマザーボード２５の第２面２５Ｂに接続されている。フィン並列体２９Ａ，２９Ｂは、例えばマザーボード２５の面２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ形成したグランドプレーン（グランドパターン）２５Ｄに対して固定される。グランドプレーン２５Ｄはマザーボード２５を板厚方向に貫通する貫通孔でもよい。第２ヒートシンク部２９とグランドプレーン２５Ｄとは、例えばリフロー半田付けで固定される。

【0037】

フィン並列体２９Ａ，２９Ｂは、Ｚ方向高さをＹ２側端部よりもＹ１側端部で低く構成した突出部２９ｃをそれぞれ有する。突出部２９ｃは、マザーボード２５の一縁部２５Ｃの端面と面一に配置される。突出部２９ｃ及び一縁部２５Ｃは、Ｘ方向を基準として各開口部３２ａに対応する位置のみに設けられている。つまり第２ヒートシンク部２９及びマザーボード２５は、そのＹ２側端部である突出部２９ｃ及び一縁部２５ＣがＹ方向に凹凸した凹凸形状を有する。各突出部２９ｃ及びこれに挟まれた一縁部２５Ｃは、各開口部３２ａの内周空間に挿入されている（図４及び図５参照）。

【0038】

このように第２ヒートシンク部２９は、マザーボード２５の一縁部２５Ｃに接続されると共に第２排気口３２Ｂに対向配置され、各突出部２９ｃが各開口部３２ａに挿入されている。これによりファン３０の第２吐出口３０ｂから送られる空気はマザーボード２５の面２５Ａ，２５Ｂに沿ってＣＰＵ２５ａ等の周囲を流れた後、第２ヒートシンク部２９を通過し、第２排気口３２Ｂから筐体１２の外部に排出される。つまり筐体１２内では、第２吐出口３０ｂから第２排気口３２Ｂへと向かう空気の流通経路３４が形成され、第２ヒートシンク部２９はこの流通経路３４上に配置される。図２、図３及び図５中に１点鎖線で示す矢印は空気の流れを模式的に示したものである。

【0039】

図２に示すように、筐体１２の内部には、流通経路３４での空気の流れをより円滑なものとするための空間（ダクト構造部３５）を形成してもよい。ダクト構造部３５の範囲は、Ｚ方向ではマザーボード２５の第１面２５Ａとカバープレート２０Ａとの間と、第２面２５Ｂとカバー材２１との間に形成される。ダクト構造部３５の範囲は、Ｘ方向では左右のファン３０，３０間と、第１ヒートシンク部２８，２８間とに形成される。ダクト構造部３５のＹ２側には第２排気口３２Ｂが設けられる。

【0040】

ダクト構造部３５のＹ１側には筐体１２内に開放されることを防止する気密壁３５ａを設けることが好ましい。気密壁３５ａは例えばスポンジやゴムを帯板状に形成した部材である。気密壁３５ａは、空気の通過を完全に遮断できる必要はないが、ある程度の通気抵抗を有して空気の流れる方向を規制できる必要がある。気密壁３５ａは、第１面２５Ａとカバープレート２０Ａとの間と、第２面２５Ｂとカバー材２１との間とでそれぞれ起立する。気密壁３５ａは、例えば左右のファン３０のＹ１側端部間を接続するようにＸ方向に延在し、一部にメモリモジュール２５ｆを避けるためにクランク形状を有する。

【0041】

ダクト構造部３５の周縁部には、気密壁３５ａと同様な部材で形成された気密壁３５ｂを設けてもよい。気密壁３５ｂは、ファン３０の周縁部を囲むように設けられる。気密壁３５ｂは、特に第２吐出口３０ｂの上下縁部とカバープレート２０Ａ及びカバー材２１との間で起立する部分がダクト構造部３５のＸ方向端部を形成する。気密壁３５ｂは、さらに第１ヒートシンク部２８の周縁部にも設けられることが好ましい。

【0042】

次に、電子機器１０での冷却モジュール２４の動作及び作用効果を説明する。

【0043】

図２～図５に示すように、電子機器１０は、立壁（外壁）２０Ｂに第１排気口３２Ａ及び第２排気口３２Ｂを有する筐体１２を備える。筐体１２は、ＣＰＵ２５ａ及びＧＰＵ２５ｂのような発熱体を実装した基板（マザーボード２５）を搭載している。電子機器１０は、第１排気口３２Ａに面して配置され、複数のフィン２８ａを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部２８と、ＣＰＵ２５ａ等の熱を第１ヒートシンク部２８に輸送する熱輸送デバイス（ヒートパイプ２７）と、ファン３０とを備える。ファン３０は、第１ヒートシンク部２８に向かって空気を吐出する第１吐出口３０ａと、マザーボード２５の表面に向かって空気を吐出する第２吐出口３０ｂとを有する。電子機器１０は、マザーボード２５に接続されると共に、空気の流通経路３４上で第２排気口３２Ｂに面して配置され、複数のフィン２９ａを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部２９を備える。

【0044】

このような電子機器１０では、ＣＰＵ２５ａ等の発熱体が発生する熱がヒートパイプ２７を介して第１ヒートシンク部２８へと効率よく輸送される。第１ヒートシンク部２８に輸送された熱は、ファン３０の第１吐出口３０ｂから第１排気口３２Ａへと流れる空気によって円滑に筐体１２外に排出される。

【0045】

一方で、ＣＰＵ２５ａ等が発生する熱の一部、及び、ヒートパイプ２７と直接接続されていない電源コンポーネント２５ｃ等の他の発熱体が発生する熱の一部は流通経路３４に放熱される。この熱は、第２吐出口３０ｂから第２排気口３２Ｂへと流れる空気によって筐体１２外に円滑に排出される。またＣＰＵ２５ａ、ＧＰＵ２５ｂ、電源コンポーネント２５ｃ，２５ｄ、メモリ２５ｅ及びメモリモジュール２５ｆが発生する熱の一部は実装用のピンを通してマザーボード２５自体にも伝達され、マザーボード２５を伝って第２ヒートシンク部２９に伝達される。その結果、この熱は第２ヒートシンク部２９から筐体１２外へと効率よく排出される。

【0046】

ここで筐体１２内は、ファン３０の吸気口３０ｃ及びその周辺部での空気圧はファン３０の吸引によって負圧となる。一方、ファン３０の第２吐出口３０ｂから空気が吐出される流通経路３４（ダクト構造部３５）での空気圧は加圧によって正圧となる。このため、第２吐出口３０ｂから流通経路３４に吐出された空気は、開放口である第２排気口３２Ｂへと一層円滑に流通し、途中で第２ヒートシンク部２９の放熱を促進しつつ筐体１２外に排出される。

【0047】

このように電子機器１０は第２ヒートシンク部２９を備えることで、ＣＰＵ２５ａやＧＰＵ２５ｂのような主たる発熱体に加えて、電源コンポーネント２５ｃ等の他の発熱体も効率よく冷却することができ、冷却能力が向上する。

【0048】

この際、第２ヒートシンク部２９は、第２排気口３２Ｂの開口部３２ａに面して設置される。このため第２ヒートシンク部２９の各フィン２９ａは、各開口部３２ａを内側から塞ぐ格子としても機能する。その結果、第２ヒートシンク部２９は、ごみ、虫及び部品等の異物が第２排気口３２Ｂを通して筐体１２内へと侵入することを防止する異物混入防止部材としても機能する。

【0049】

なお、第２ヒートシンク部２９の各フィン２９ａは極めて薄い金属プレートで形成され、その板厚は、例えば０．１ｍｍ程度とすることができる。また各フィン２９ａの並び間隔（ピッチ）は、例えば１ｍｍ程度とすることができる。一方、第２排気口３２Ｂを構成する各開口部３２ａのＸ方向の幅（開口幅）は、例えば５ｍｍ～１０ｍｍ程度とされる。このため第２ヒートシンク部２９は開口部３２ａからの異物混入防止作用を十分に発揮できる。

【0050】

しかも第２ヒートシンク部２９の各フィン２９ａは、例えば板厚０．１ｍｍ程度と、極めて薄い金属プレートで形成できる。第２ヒートシンク部２９は、第２吐出口３０ｂから第２排気口３２Ｂに排出される空気の通風抵抗とならず、ファン３０の風量増大に貢献する。

【0051】

例えば開口部３２ａのうち、第１排気口３２Ａ及び第２排気口３２Ｂを構成しない位置にある開口部３２ａには異物混入防止用の格子４０が設置される（図４参照）。格子４０は筐体部材２０の構成材料、例えば金属や樹脂によって筐体部材２０と一体的に成形される。格子４０はこのような成形における小型化・薄型化の制限から、Ｘ方向の厚みが一定以上、例えば１ｍｍ以上必要であり、隣接する格子４０間の隙間は第２ヒートシンク部２９と同様に１ｍｍ程度に設定される。つまり仮に第２排気口３２Ｂでの異物混入防止部材として第２ヒートシンク部２９に代えて格子４０を用いた場合は、格子４０が大きな通風抵抗となって第２吐出口３０ｂから第２排気口３２Ｂへの空気の流れを妨げることが想定される。

【0052】

ここで、第２排気口３２Ｂでの異物混入防止部材として、第２ヒートシンク部２９を用いた実施例の電子機器１０と、格子４０を用いた比較例の電子機器との冷却性能を比較した実験結果を説明する。

【0053】

表１は、第２ヒートシンク部２９を第２排気口３２Ｂに面して配置した実施例の電子機器１０と、第２排気口３２Ｂを構成する各開口部３２ａに格子４０を設置した比較例の電子機器との各部温度及びファン３０の流量を比較したシミュレーション実験の結果を示している。

【0054】

表１において、「ファン回転数（ｒｐｍ）」はファン３０の駆動回転数を示す。「ＣＰＵ温度（℃）」はＣＰＵ２５ａの表面温度、「ＧＰＵ温度（℃）」はＧＰＵ２５ｂの表面温度を示す。「筐体上面温度・中央（℃）」は筐体１２の表面１２ａのＹ２側縁部での中央付近、つまりキーボード装置１８の後部中央での表面温度を示す。「筐体上面温度・側部（℃）」は筐体１２の表面１２ａのＹ２側縁部でのＸ１側又はＸ２側の端部付近での表面温度を示す。「筐体底面温度（℃）」は筐体１２の底面、つまりカバー材２１の表面温度を示す。「ファン流量（ｃｆｍ）」はファン３０の合計流量を示す。表１において、「差」は、実施例の測定結果から比較例の測定結果を引いた差を示す。

【0055】

表１に示すように、本実験はファン３０の回転数を一定として実施した。その結果、実施例は、比較例と比べて、全ての測定位置での温度が低下しており、最大で１．６（℃）低下することが分かった。しかも実施例は、比較例よりもファン３０の流量が増大することも分かった。この結果は、第２ヒートシンク部２９での放熱効果と通風抵抗の低減効果とによるものと考えられる。以上より、本実施形態の電子機器１０は、第２排気口３２Ｂに面して第２ヒートシンク部２９を設置したことで、単に開口部３２ａに格子４０を設置した比較例の構成と比べて冷却性能が向上することが確認された。

【0056】

【表1】

【0057】

ところで、本実施形態の電子機器１０において、第１ヒートシンク部２８と第２ヒートシンク部２９とは一部品で構成されてもよい。例えば各ヒートシンク部２８，２９は、ベースプレート２８ｂ，２９ｂを同一部品として兼用してもよい。但し、本実施形態の電子機器１０では、第１ヒートシンク部２８と第２ヒートシンク部２９とはそれぞれ別体の部品としている。これにより電子機器１０は、各ヒートシンク部２８，２９の設置自由度が向上する。またヒートシンク部２８，２９が別体であることで、ヒートパイプ２７によって第１ヒートシンク部２８に輸送された高温の熱が第２ヒートシンク部２９に伝達され、マザーボード２５を通してＣＰＵ２５ａ等に戻ってしまうことも抑制でき、冷却効率が一層向上する。

【0058】

換言すれば、第２ヒートシンク部２９は、ＣＰＵ２５ａ、ＧＰＵ２５ｂ、電源コンポーネント２５ｃ，２５ｄ等のような発熱体と接続されるヒートパイプ２７やベーパーチャンバ３１のような熱輸送デバイスが接続されていないことが好ましい（図２及び図５参照）。これにより第２ヒートシンク部２９は、このような熱輸送デバイスで輸送される高温の熱をマザーボード２５に逆に伝達し、マザーボード２５を通してＣＰＵ２５ａ等に戻してしまうことを抑制でき、冷却効率の低下を防止できる。

【0059】

第２ヒートシンク部２９は、第１面２５Ａに接続された第１フィン並列体２９Ａと、第２面２５Ｂに接続された第２フィン並列体２９Ｂとを有する構成としてよい。これにより第２ヒートシンク部２９はその放熱面積を可能な限り拡大しつつ、一般的に筐体１２のＺ方向で中途な高さ位置に設置されるマザーボード２５への接続が一層容易となっている。

【0060】

第２ヒートシンク部２９は、第２排気口３２Ｂを構成する開口部３２ａの内周空間に配置される突出部２９ｃを有する構成としてもよい。そうすると、第２ヒートシンク部２９は、放熱面積を一層拡大でき、異物混入防止効果も一層向上する。マザーボード２５の一縁部２５Ｃも同様に開口部３２ａの内周空間に配置される構成とすることで、開口部３２ａへの突出部２９ｃの一層円滑な設置が可能となる。この際、電子機器１０のヒンジ１４は、上記したワンバー形状のヒンジ筐体１４ｂを有する。このため、電子機器１０の使用時、図５から明らかなように開口部３２ａ内に突出した突出部２９ｃ及び一縁部２５Ｃがヒンジ筐体１４ｂによって隠されるため、これが外観上で目立つことがない。

【0061】

第２ヒートシンク部２９及びマザーボード２５は、開口部３２ａに挿入されない構成としてもよい。図６は、第１変形例に係る第２ヒートシンク部５０を備える電子機器１０の一部を拡大した模式的な側面断面図である。

【0062】

図６に示す第２ヒートシンク部５０は、図５に示す第２ヒートシンク部２９と比べて突出部２９ｃを有していない点が異なる。第２ヒートシンク部５０は、図４に示す第１ヒートシンク部２８と同様に開口部３２ａに面して配置される。このため、第２ヒートシンク部５０は十分な異物混入防止性能を有しつつ、その形状が簡素化される。その結果、第２ヒートシンク部５０は、部品コストを一層低減でき、筐体１２への設置作業も一層容易となる。なお、この場合は第２ヒートシンク部５０が接続されるマザーボード２５の一縁部２５Ｃの凹凸形状も不要となり、コスト低減効果等が一層向上する。

【0063】

図７は、第２変形例に係る第２ヒートシンク部５１を備える電子機器１０の一部を拡大した模式的な側面断面図である。

【0064】

図７に示す第２ヒートシンク部５１は、図５に示す第２ヒートシンク部２９と比べて、上下のフィン並列体２９Ａ，２９Ｂの突出部２９ｃを一体的に形成した突出部２９ｄを備える点が異なる。図７に示す構成例では、マザーボード２５の一縁部２５Ｃは凹凸形状をなくしてＸ方向にフラットな形状である。一方、第２ヒートシンク部５１はマザーボード２５の一縁部２５Ｃを挟み込むように設置され、突出部２９ｄは開口部３２ａに挿入される。このため、第２ヒートシンク部５１は高い異物混入防止性能を確保しつつ、マザーボード２５の形状を簡素化できるという利点がある。

【0065】

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。

【符号の説明】

【0066】

１０ 電子機器
１１ 蓋体
１２ 筐体
２０ 筐体部材
２４ 冷却モジュール
２５ マザーボード
２５ａ ＣＰＵ
２５ｂ ＧＰＵ
２７ ヒートパイプ
２８ 第１ヒートシンク部
２８ａ，２９ａ フィン
２９，５０，５１ 第２ヒートシンク部
２９ｃ，２９ｄ 突出部
３０ ファン
３０ａ 第１吐出口
３０ｂ 第２吐出口
３２ 排気口
３２Ａ 第１排気口
３２ａ 開口部
３２Ｂ 第２排気口
３４ 流通経路
３５ ダクト構造部

【要約】      （修正有）

【課題】冷却能力を向上させる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、第１排気口３２Ａ及び第２排気口３２Ｂを有する筐体１２と、発熱体２５ａ，２５ｂを実装した基板（マザーボード２５）と、第１排気口に面して配置され、複数のフィン２８ａを所定間隔をあけて並列した第１ヒートシンク部２８と、発熱体の熱を第１ヒートシンク部に輸送する熱輸送デバイス２７と、第１ヒートシンク部に向かって空気を吐出可能な第１吐出口３０ａと、基板の表面に向かって空気を吐出可能な第２吐出口３０ｂとを有するファン３０と、基板に接続されると共に、第２吐出口から第２排気口へと流れる空気の流通経路上で第２排気口に面して配置され、複数のフィンを所定間隔をあけて並列した第２ヒートシンク部２９と、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】