CN100512614C

CN100512614C - 电路基板的冷却机构

Info

Publication number: CN100512614C
Application number: CNB2006101099522A
Authority: CN
Inventors: 伊藤伸治
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2026-08-25
Also published as: JP2007059731A; US20070047202A1; CN1921746A; US7551437B2; JP4744237B2

Abstract

本发明提供一种电路基板的冷却机构，包括如下构成要素：基板，配置有电子零件；一个或多个散热板，配置在所述基板上；冷却风扇，通过送风给至少一个所述散热板，冷却所述基板和配置在该基板上的电子零件；以及金属板，设置在所述基板的一端，通过把所述基板接地，防止来自所述电子零件的电磁波噪声泄漏。此外，所述金属板包含沿所述基板的侧边弯曲成L形的弯曲部，所述冷却风扇相对于所述基板垂直配置在所述弯曲部的内侧。此外，所述散热板的受风面相对于所述冷却风扇的轴流方向倾斜配置。

Description

电路基板的冷却机构

技术领域

本发明涉及具有多个电子零件、且用于电子设备等的电路基板的冷却机构，特别涉及使用冷却风扇来冷却各电子零件的机构。

背景技术

在复印机、个人计算机、以及电视等电子设备中，使用在基板上安装有多个电子零件的各种电路基板。这种电路基板通常伴随电子设备的动作会发热，所以为了不因发热而造成电子零件的恶化及损坏，必须设置冷却机构。现有技术使用的冷却机构有：自然散热的，即把金属制的散热板安装在电子零件上，使电子零件的热量传导到散热板上后，向空气中散热；以及强制散热的，即通过冷却风扇交换电路基板周围的空气；或者将二者组合的。

另一方面，从电路基板上的电子零件产生的电磁波噪声泄漏到外部，恐怕会影响周围存在的电气制品。作为防止所述电磁波噪声泄漏的对策，采用把电路基板放在屏蔽电磁噪声的金属盒内的方法。在这种情况下，为冷却基板而设置的冷却风扇，经常是安装在所述金属盒上。这种冷却风扇大多配置在远离基板的位置。所以存在着因冷却风扇与电路基板的距离增加而冷却效率降低，存在有为了确保送风通道而导致装置大型化之类的问题。

此外，伴随着电子设备小型化、高密度化的呼声，在基板上的电子零件的安装密度也加大。为此，存在着这样的问题：如果不能充分谋求冷却风扇和散热板或各电子零件之间的相对位置关系的合理化，则散热板未必能够配置在送风通道上，也就不能取得充分的冷却效果。

因此，提出了高效冷却电路基板的方法。例如在特开平8-125363号公报中公开了一种构成，把具有电动风扇的冷却单元装载在集成电路上，用屏蔽体覆盖集成电路和冷却单元。这种构成能有效进行集成电路的冷却和电磁波噪声的屏蔽。此外，特开2002-182545号公报中公开了一种图像形成装置，把分割冷却风扇向电气安装基板上送风的通风道设置在支撑接点构件的支撑盖板上，高效地向电气安装基板上的发热部分进行送风。此外，特开2000-332474号公报中公开了一种方法，把散热器(散热板)和冷却散热器的风扇固定在电路基板上，在这样构成的电气零件的冷却结构中，在散热器上设置横向散热片，把从冷却风扇伸出的送风通道、以及来自冷却风扇的风引向侧面。

但是，在特开平8-125363号公报的方法中，配置覆盖集成电路和冷却单元的屏蔽体需要空间。在特开2002-182545号公报的方法中，冷却风扇设置在框架上，通过屏蔽板和盖体导向件从上到下覆盖电气安装基板，由此来屏蔽电磁波，所以也需要冷却风扇和屏蔽构件的配置空间。它们都阻碍装置小型化和节省空间。此外，在特开2000-332474号公报中，没有提到任何关于电磁波噪声的对策。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用冷却风扇的电路基板的冷却机构，能够节省空间，简便且低成本地提高基板上的电子零件的冷却效率，还能够有效地屏蔽电磁波噪声。

为达到此目的，一方面，本发明提供的电路基板的冷却机构包括：基板，配置有电子零件；一个或多个散热板，配置在所述基板上；冷却风扇，通过送风给至少一个所述散热板，冷却所述基板和配置在该基板上的电子零件；金属板，设置在所述基板的一端，通过把所述基板接地，防止来自所述电子零件的电磁波噪声泄漏，以及连接部，连接所述散热板和所述金属板，其中，所述金属板包含沿所述基板的侧边弯曲成L形的弯曲部，所述冷却风扇相对于所述基板垂直配置在所述弯曲部的内侧，所述散热板的受风面相对于所述冷却风扇的轴流方向倾斜配置，所述受风面相对于所述冷却风扇的轴流方向的角度设定为：把来自所述冷却风扇的送风引导到配置在送风方向下游的其他散热板和/或电子零件上。

采用此构成，利用金属板的弯曲部可靠地固定冷却风扇。此外，可以把防止噪声泄漏用的金属板和冷却风扇紧凑地组装在基板上。由此，能够简便且低成本地抑制电路基板的发热以及电磁波噪声的泄漏。此外，通过把送风引导到位于偏离冷却风扇的轴流方向的散热板和电子零件，可以有效地冷却电路基板。另外，由于不需要像在冷却风扇单独设置的情况下所必需的配线处理，所以把冷却风扇向基板上安装以及把基板向装置主体上安装的作业变得容易。

在所述电路基板的冷却机构中，在所述基板的配置冷却风扇的部分上，可设置有缺口部。采用此构成，可以把因安装冷却风扇导致的空间损失控制到最小，实现装置的小型化，节省空间。

另外，在所述电路基板的冷却机构中，所述弯曲部的至少一部分突出设置在所述基板的正面一侧或反面一侧，所述冷却风扇配置成通过所述基板分割送风面。采用此构成，可以通过冷却风扇向基板的正反两面送风可以有效地进行冷却。

另外，在所述电路基板的冷却机构中，所述送风面相对于所述冷却风扇的轴流方向的角度设定为：把来自所述冷却风扇的送风引导到配置在送风方向下游的其他散热板和/或电子零件上。采用此构成，可对送风方向下游的其他散热板和/或电子零件有效地进行冷却。

另外，所述电路基板的冷却机构还可以包括连接部，该连接部是连接所述散热板和所述金属板的。采用此构成，可起到大散热板的作用，有效地进行散热。在该构成中，优选所述散热板通过所述金属板及所述连接部与其他的散热板连接。采用此构成，可更加起到大散热板的作用，可以更有效地进行散热。

附图说明

图1是表示具有本发明的第一实施方式的冷却机构的电路基板的一个例子的简要立体图。

图2是从相反方向看的具有第一实施方式的冷却机构的电路基板的简要立体图。

图3是具有第一实施方式的冷却机构的电路基板的俯视图。

图4是具有第一实施方式的冷却机构的电路基板的局部剖视图。

图5是表示具有第一实施方式的冷却机构的电路基板的其他构成的局部剖视图。

图6A是具有本发明的第二实施方式的冷却机构的电路基板的局部剖视图，图6B是从冷却风扇一侧看的该电路基板的局部侧视图。

图7是具有本发明的第三实施方式的冷却机构的电路基板的俯视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1和图2是表示具有本发明第一实施方式的冷却机构的电路基板的一个例子的简要立体图。该冷却机构包括：基板1，配置有各种电子零件；冷却风扇2，向所述电子零件送风来冷却电子零件；以及防止噪声用金属板15，防止来自所述电子零件的电磁波噪声泄漏。

基板1是近似四边形的平面基板，在其一个侧边的中央附近，设置缺口部1a，它是通过把其外周边缘的一部分切成浅凹状而形成的。在缺口部1a上配置有冷却风扇2。在基板1的上面配置有用于散发基板上的电子零件产生的热量的金属制散热板3、4、5、6，以及将交流电压转换为直流电压的变压器7、8、9、10。在散热板3、4、5、6上分别固定有晶体管11、12、13、14。散热板3～6将晶体管11～14产生的热量散发。此外，变压器7～10产生的热量通过基板1传导到散热板3～6，这些热量也通过散热板3～6散发。

冷却风扇2包括：转动风扇；框架构件，转动自如地支撑此转动风扇；以及电动机，驱动转动风扇转动。通过用电动机驱动转动风扇转动，在转动风扇的轴流方向产生用于冷却电子零件的冷却风。

通过把基板1接地，防止噪声用金属板15防止从变压器7～10等电子零件辐射的电磁波噪声向外部泄漏。此防止噪声用金属板15位于基板1的下面，在基板1已安装在装置内部的情况下，其设置在基板1的整个一边，以便与框架等金属构件接触。另外，在基板1的上面还配置有扼流圈等其他电子零件和电路，但此处为便于说明，省略对其的记载。

第一实施方式构成的要点如下。在防止噪声用金属板15上形成弯曲部15a，它沿基板1的侧边弯曲成L形。冷却风扇2安装在弯曲部15a的内侧面，相对于基板1垂直配置在基板1的缺口部1a的位置。散热板3的受风面3a位于该冷却风扇2的送风通道上，相对于冷却风扇2的轴流方向倾斜配置。

图3是具有第一实施方式的冷却机构的电路基板的俯视图。与图1和图2相同的部分使用相同的附图标记，省略说明。此处假设变压器7和8比变压器9和10的发热量大，散热板3、4受来自变压器7、8的发热的影响，比散热板5、6温度高。散热板3配置在基板1的中央附近，直接接受来自冷却风扇2的送风，所以通过散热板3的散热效率高。但是，散热板4配置在基板1的端部附近，位于偏离冷却风扇2的轴流方向(图中箭头A的方向)的位置，所以散热板4不能够直接接受到来自冷却风扇2的送风。

因此，通过把散热板3配置成其受风面3a倾斜接受来自冷却风扇2的送风，进而把送风通道分割为箭头A方向、以及配置有散热板4和变压器7、8的方向。如果将这点详细描述，就是散热板3由在长方形平板的大约中央部分被弯曲成45°左右的构件构成，此弯曲部分成为受风面3a。散热板3安装在基板1的上面，其受风面3a的端部边缘位于沿冷却风扇2的箭头A方向延伸的送风区域内，受风面3a向离开箭头A的方向延伸。

这样配置的结果就是，冷却风扇2产生的一部分风，倾斜吹到受风面3a上，由受风面3a引导吹向外侧。然后所述一部分风吹到了散热板4和变压器7、8。即，散热板4和变压器7、8虽然安装在远离沿箭头A方向延伸的冷却风扇2的送风区域的位置，也能够直接吹到冷却风。由此，能够提高散热板4的散热效率，并且能够直接降低发热量大的变压器7、8的温度。

此外，在本实施方式中，冷却风扇2安装在形成于防止噪声用金属板15上的弯曲部15a上。由此，冷却风扇2固定可靠，并且可以把防止噪声用金属板15和冷却风扇2紧凑地安装在基板1上。

散热板3～6的材料只要是热传导率高的材料就可以，没有特别限制，例如可以使用铝、铜、以及钢等各种金属材料。此外，关于散热板3～6的大小和形状、厚度，只要根据配置在基板1上的电子零件的形状和发热量等适当设定就可以。

另外，受风面3a相对于冷却风扇2的轴流方向的角度，此处例举的是如上所述的把受风面3a的角度设为大约45°，形成相对于轴流方向弯曲成直角的送风通道，但并不限定于此。受风面3a的角度可以任意设定，只要能把通过该受风面3a新形成的送风通道，引导到配置在送风方向下游的其他散热板或电子零件上即可。

此外，散热板4通过连接部16与防止噪声用金属板15连接。由此，散热板4的热量通过连接部16传导到防止噪声用金属板15。即，散热板4、防止噪声用金属板15、以及连接部16成为一体，起到大散热板的作用。其结果，能够使原本因为比散热板3不容易接触到来自冷却风扇2的送风而散热效果差的散热板4更有效地散热。此连接部16与散热板一样也由热传导率高的金属形成。

图4是具有第一实施方式的冷却机构的基板1的局部剖视图(图3的BB′断面)。冷却风扇2沿弯曲部15a的内侧，相对于基板1垂直配置，在基板1上配置冷却风扇2的部分形成缺口部1a。由此，俯视时冷却风扇2是纳入到基板1内的空间，并且高度方向空间增加的也只是冷却风扇2的高度部分，因此可以把因安装冷却风扇2导致的空间损失控制到最小，实现装置的小型化，节省空间。

此外，因为等于是把冷却风扇2直接安装在基板1上的构成，所以不需要像在冷却风扇2单独设置的情况下而必需的配线处理。因此把冷却风扇2向基板1上安装、以及把基板1向装置主体上安装的作业变得容易。另外，如图5所示，也可以不在基板1上设置缺口部1a，直接把冷却风扇2配置在基板1上。但是，在如图4所示设置了缺口部1a的情况下，冷却风扇2由缺口部1a的端部和弯曲部15a包围，能够稳定地配置，并且省去基板1的厚度，能取得节省空间的效果，所以是更优选的。

下面，对本发明的第二实施方式进行说明。图6A是具有本发明的第二实施方式的冷却机构的电路基板的局部剖视图，图6B是从冷却风扇一侧(图6A的箭头C方向)看电路基板的局部侧视图。在本实施方式中，防止噪声用金属板15的弯曲部15a突出设置在基板1的反面(图6A、图6B的下侧)。其突出设置的长度大约是冷却风扇2的高度方向尺寸的一半。此外，冷却风扇2配置成：通过安装在这样的弯曲部15a上，其送风面2a由基板1分割为上下两部分。即，配置成基板1的端部边缘朝向冷却风扇2的高度方向的中央部分附近。其他部分的构成与第一实施方式相同，所以省略说明。另外，此处省略了对散热板3～6、以及变压器7～10等的记载。

采用这种构成，可以通过冷却风扇2向基板1的正反两面送风，在基板1的反面一侧也配置有散热板或电子零件的情况下，可以有效地冷却它们。此外，图6A、图6B所示的弯曲部15a的形状是一个例子，只要是可以配置成通过基板1把送风面2a分割成两部分，也可以做成其他形状。

下面，对本发明的第三实施方式进行说明。图7是具有本发明的第三实施方式的冷却机构的电路基板的俯视图。与第一实施方式的图3相同的部分使用相同的附图标记，省略其说明。在本实施方式中，在第一实施方式的构成基础上，把散热板6和防止噪声用金属板15用连接部17连接。

采用此构成，散热板6通过连接部17、防止噪声用金属板15、以及连接部16与散热板4连接。即，散热板6与连接部17、防止噪声用金属板15、连接部16以及散热板4成为一体，起到一个大的散热板的作用。所以从接受不到来自冷却风扇2送风的散热板6，也能够有效地散热。此外，散热板4由于接受到通过散热板3的受风面3a所引导的、来自冷却风扇2的送风，具有好的散热效果，所以连从接受不到所送风的散热板6传导来的热量也可以更高效地散发。

另外，此处是通过连接部17把散热板6和防止噪声用金属板15连接起来，但也可以连接散热板5来替代散热板6，还可以把散热板5和散热板6一起连接起来。此外，如果把直接接受冷却风扇2送风的散热板3也同样与防止噪声用金属板15连接，就会成为散热效果更好的冷却机构。

此外，本发明不限定于所述实施方式，可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种各样的变更。例如，把所述各实施方式组合起来的构成当然也包含在本发明的范围内。此外，冷却风扇、散热板、以及电子零件的个数和配置位置没有任何限制，可以按照电路基板的构成适当设计。

此外，本发明的电路基板的冷却机构可以装载在复印机、传真机、扫描仪、以及激光打印机等图像形成装置上，或者电视机、电脑等电子设备上。通过装载该冷却机构，有效地抑制电路基板的发热以及电磁波噪声的产生，并且也有助于这些装置的小型化和紧凑化。

本发明涉及的电路基板的冷却机构，包含配置在基板上的一个或多个散热板；以及冷却风扇，送风到至少一个所述散热板，来冷却基板和配置在该基板上的电子零件。在所述基板的一端设置金属板，通过把基板接地，防止来自电子零件的电磁波噪声泄漏，把金属板沿基板弯曲成L形，形成弯曲部。此外，把冷却风扇相对于所述基板垂直配置在弯曲部的内侧，并且把散热板的受风面相对于冷却风扇的轴流方向倾斜配置。

采用此构成，能够实现把冷却风扇可靠地固定在弯曲部，以及防止噪声用金属板和冷却风扇的紧凑安装。由此，不必需要为了配置冷却风扇和防止噪声用金属板的大空间，能够提供简便且低成本地抑制来自电路基板的发热以及电磁波噪声泄漏的电路基板的冷却机构。此外，还能够把冷却风扇的送风引导到位于偏离冷却风扇的轴流方向、不直接接受送风的散热板和电子零件，可以有效地冷却电路基板。另外，由于不需要连接冷却风扇和基板的配线处理，所以把冷却风扇向基板上安装以及把基板向装置主体上安装的作业变得容易。

此外，因为在配置冷却风扇的部分形成有缺口，所以俯视时冷却风扇是纳入到基板内的空间，把因安装冷却风扇而损失的空间控制在最小限度，实现装置的小型化、节省空间。此外，由于可以把冷却风扇配置在由缺口部和弯曲部所包围的部分，所以能够可靠地固定冷却风扇。

此外，如果把冷却风扇配置成可以向基板的正反两面送风，则可以冷却配置在基板反面一侧的散热板和电子零件，进一步提高冷却效率。此外，如果通过调整受风面的角度，配合其他散热板和电子零件的配置，形成送风通道，则能够使冷却风扇的冷却效率进一步提高。

此外，如果把散热板和金属板连接起来，整体作为一个大散热板，则散热效果还能够提高。还有，通过把接受到送风的散热板通过金属板和连接部与接受不到送风的其他散热板连接，减小在各散热板的散热效率的差别，能够使整体的散热效率提高。

Claims

1.一种电路基板的冷却机构，其特征在于包括：

基板，配置有电子零件；

一个或多个散热板，配置在所述基板上；

冷却风扇，通过送风给至少一个所述散热板，冷却所述基板和配置在该基板上的电子零件；

金属板，设置在所述基板的一端，通过把所述基板接地，防止来自所述电子零件的电磁波噪声泄漏，以及

连接部，连接所述散热板和所述金属板，其中，

所述金属板包含沿所述基板的侧边弯曲成L形的弯曲部，所述冷却风扇相对于所述基板垂直配置在所述弯曲部的内侧，

所述散热板的受风面相对于所述冷却风扇的轴流方向倾斜配置，

所述受风面相对于所述冷却风扇的轴流方向的角度设定为：把来自所述冷却风扇的送风引导到配置在送风方向下游的其他散热板和/或电子零件上。

2.根据权利要求1所述的电路基板的冷却机构，其特征在于，在所述基板的配置冷却风扇的部分上，设置有缺口部。

3.根据权利要求1所述的电路基板的冷却机构，其特征在于，所述弯曲部的至少一部分突出设置在所述基板的正面一侧或反面一侧，所述冷却风扇配置成通过所述基板分割送风面。

4.根据权利要求1所述的电路基板的冷却机构，其特征在于，所述散热板通过所述金属板及所述连接部与其他的散热板连接。