JP2003124660A

JP2003124660A - 電子機器の冷却装置

Info

Publication number: JP2003124660A
Application number: JP2001314999A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ukishima; 秀雄浮島
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくとも２つの発熱素子を有する冷却構造
において、互いの熱が影響し合うことなく好適に冷却す
ることを目的としている。【解決手段】本発明の電子機器の冷却装置は、少なく
とも第１と第２の２つの発熱素子１２，１３がそれぞれ
実装される下部プリント板１０と上部プリント板１１を
上下に装着する。下部プリント板１０の上面側に実装さ
れる第１の発熱素子１２の上面側に、熱伝導性の良好な
フレーム１４の一部を配置して、該第１の発熱素子１２
からの放熱をフレーム１４を介して行う。片面実装構成
の非実装面をフレーム１４の一部の上に配置する。この
上部プリント板１１の上面の実装面側に第２の発熱素子
１３を実装すると共に、該第２の発熱素子１３の上面側
に熱伝導性の良好なプレート１５を配置して、該第２の
発熱素子１３からの放熱をプレート１５を介して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器内部
に実装されたＣＰＵユニット或いはカード状電子部品等
の発熱素子を好適に冷却することのできる電子機器の冷
却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にＣＰＵユニット或いはカード状電
子部品等の実装基板への実装は、実装基板上に固定され
たソケットにカード状電子部品をプラグイン接続して行
われており、その冷却は、金属材料により形成される放
熱体からの放熱により行われている。

【０００３】図４は、従来技術に基づいた電子機器の冷
却装置を例示している。図示の電子機器において、２つ
の大きな発熱素子１２，１３がある。第１の発熱素子１
２は、例えばＣＰＵユニットであり、コネクタ２０に接
続された下部ＰＴ板１０の上面側に載置される。第２の
発熱素子１３は、例えば、ＶＧＡ（ビデオ・グラフィッ
ク・アダプタ）であり、上部ＰＴ板１１の下面側に載置
される。従来、このように、発熱素子からの放熱は、下
部ＰＴ板１０の上面側と上部ＰＴ板１１の下面側にそれ
ぞれ発熱素子１２，１３を取り付けて、フレーム１４を
２つの発熱素子１２，１３によって上下から挟むように
構成し、このフレーム１４によって、上下の発熱素子１
２，１３からの熱を共通に放熱することにより行なって
いた。図示したフレーム１４内の矢印は放熱の流れを示
している。なお、下部ＰＴ板の下面側及び上部ＰＴ板の
上面側には、さらに電子素子を取付けることが可能とな
っている。

【０００４】しかし、このような放熱構造は、上下２つ
の発熱素子１２，１３からの熱が１つのフレーム１４内
で互いに影響しあい、十分な放熱効果を挙げることがで
きないという問題があった。

【０００５】また、この種電子機器は、用途によっては
高さを抑えて薄型化が求められるが、図４に示した構成
は、薄型化を図るには不利な構成となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
に対処してなされたもので、ＣＰＵユニット或いはカー
ド状電子部品等の少なくとも２つの発熱素子を有する冷
却構造において、機器高さを抑えて薄型化を図りつつ、
さらには放熱のためのフィン及びファンを取り付けるス
ペースが確保できない場合であっても、２つの発熱素子
からの熱が互いに影響し合うことなく好適に冷却するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子機器の冷却
装置は、少なくとも第１と第２の２つの発熱素子がそれ
ぞれ実装される下部プリント板と上部プリント板を上下
に装着する。下部プリント板の上面側に実装される第１
の発熱素子の上面側に、熱伝導性の良好な材料により形
成されるフレームの一部を配置して、該第１の発熱素子
からの放熱をフレームを介して行うよう構成している。
この下部プリント板は、両面実装構成にすることができ
る。上部プリント板は上面側のみに実装する片面実装構
成にして、該上部プリント板の非実装面をフレームの一
部の上に配置している。この上部プリント板の上面の実
装面側に第２の発熱素子を実装すると共に、該第２の発
熱素子の上面側に熱伝導性の良好な材料により形成され
るプレートを配置して、該第２の発熱素子からの放熱を
該プレートを介して行うよう構成している。

【０００８】また、第１の発熱素子として、第２の発熱
素子よりも放熱量が大きい素子を配置することが望まし
く、例えば、第１の発熱素子がＣＰＵユニットであり、
かつ、第２の発熱素子がビデオ・グラフィック・アダプ
タである。

【０００９】また、第１の発熱素子の上面側とフレーム
との間、及び第２の発熱素子の上面側とプレートとの間
にはそれぞれ、放熱シートを配置することができる。フ
レームの上面には放熱フィンを備え、かつ、プレートに
設けた風穴を通して、ファンを用いて強制冷却すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に、本発明を適用することの
できる電子機器の断面図を示している。図においてコネ
クタ２０に挿入された下部ＰＴ板（プリント板）１０の
上面には、ＣＰＵユニットなどの第１の発熱素子１２を
含む電子素子（発熱素子１２以外の図示を省略）が実装
される。この第１の発熱素子１２の上面には、放熱シー
ト２４を介してフレーム１４の一部が、そしてさらにそ
の上に上部ＰＴ板１１が、ネジなどの適宜の手段でフレ
ーム１４に固定される。上部ＰＴ板１１を片面実装構成
にして、非実装面をフレーム１４の上に、電気的ショー
ト防止のための絶縁シートを介するのみで、事実上直接
載置することにより、本電子機器全体の高さを抑えるこ
とが可能となる。放熱シート２４，２５としては、弾性
を有するそれ自体周知の伝熱ゴムを使用することができ
る。なお、この下部ＰＴ板１０は両面実装構成にして、
その下面側にも電子素子（図示を省略）を実装すること
ができる。

【００１１】上部ＰＴ板１１と下部ＰＴ板１０は、電気
的にはスタッキングコネクタ２１を介して接続される。
この上部ＰＴ板１１には、その上面のみに、ＶＧＡ（ビ
デオ・グラフィック・アダプタ）などの第２の発熱素子
１３を含む電子素子（発熱素子１３以外の図示を省略）
が実装可能となっている。この第２の発熱素子１３の上
面には、放熱シート２５を介してプレート１５が、例え
ばネジによって上部ＰＴ板１１と共にフレーム１４に固
定される。

【００１２】これら発熱素子１２，１３は、上述したＣ
ＰＵユニット、ＶＧＡ、或いは、演算装置とその周辺回
路をケース内に収納して形成されるカードプロセッサ
（カード状電子部品）である。これらは、ＰＴ板上に固
定されたソケットにプラグインすることにより実装され
る。

【００１３】下部ＰＴ板１０に取り付けられた第１の発
熱素子１２からの放熱は、放熱シート２４を介して、ア
ルミニウム等の熱伝導性の良好な材料により形成される
フレーム１４に流れ込み、自然冷却している。フレーム
１４は、上述したように、下部ＰＴ板１０及び上部ＰＴ
板１１を固定すると共に、放熱効率を向上させる目的の
ために、空気との接触面積を大きくして自然冷却に適し
た形状としている。また、このフレーム１４の上面に放
熱フィンを取り付けることも可能である。図示の構成に
おいて、フレーム１４に流れ込む熱は、下部ＰＴ板１０
に取り付けられた第１の発熱素子１２によるもののみで
ある。

【００１４】図２は、上部ＰＴ板１１及びプレート１５
を取り除いた状態で、図１に示す電子機器を示す斜視図
である。この図２には、フレーム１４が、下部ＰＴ板１
０を覆うようにその上に位置する面を有すると共に、そ
こから放熱のために本電子機器の最上位（図１の左側上
部に示すフレーム）まで伸びていることが示されてい
る。また、図２の手前側において、下部ＰＴ板の上側に
フレームは存在せず、そこに、下部スタッキングコネク
タが配置されていることが示されている。この下部スタ
ッキングコネクタは、上部ＰＴ板が配置された際には、
上部スタッキングコネクタと接続される。

【００１５】上部ＰＴ板に取り付けられた第２の発熱素
子１３からの放熱は、図１に示すように、放熱シート２
５を介して、例えばアルミニウムによって構成すること
のできるプレート１５に流れ込み、自然冷却される。な
お、フレーム１４による冷却能力の方が、プレート１５
による冷却能力よりも大きいので、第１の発熱素子とし
て、前述したＣＰＵユニットのように発熱量の大きいも
のを配置することがのぞましい。

【００１６】このように、第１の発熱素子１２からの放
熱経路であるフレーム１４と、第２の発熱素子からの放
熱経路であるプレート１５を、接触しないように完全に
分離したために、互いの熱が影響することが無く、良好
に冷却することが可能となる。

【００１７】また、プレートには、図１に示すように、
風穴をつけて、ファン等で強制的に冷却することによ
り、さらに、放熱効果を向上できる。図３は、図２に示
す電子機器に上部ＰＴ板１１及びプレート１５を取り付
けた完成状態で外観を示す斜視図である。図３には、プ
レートに段差部を設けて、そこに風穴が備えられている
ことが示されている。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＰＵユニット或いは
カード状電子部品等の少なくとも２つの発熱素子を有す
る冷却構造において、第１の発熱素子からの放熱をフレ
ームを介して行うよう構成する一方、第２の発熱素子か
らの放熱をプレートを介して行うよう構成したことによ
り、互いの熱が影響し合うことなく好適に冷却すること
が可能となる。

【００１９】また、本発明によれば、上部プリント板を
片面実装構成にして、その非実装面をフレームの上に配
置したことにより、全体高さを抑えることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用することのできる電子機器の断面
図を示している。

【図２】上部ＰＴ板及びプレートを取り除いた状態で、
図１に示す電子機器を示す斜視図である。

【図３】図２に示す電子機器に上部ＰＴ板及びプレート
を取り付けた状態で示す斜視図である。

【図４】従来技術に基づいた電子機器の冷却装置を例示
している。

【符号の説明】

１０下部ＰＴ板１１上部ＰＴ板１２第１の発熱素子１３第２の発熱素子１４フレーム１５プレート２０コネクタ２１スタッキングコネクタ２４放熱シート２５放熱シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１と第２の２つの発熱素子
がそれぞれ実装される下部プリント板と上部プリント板
を上下に装着した電子機器の冷却装置において、前記下部プリント板の上面側に実装される前記第１の発
熱素子の上面側に、熱伝導性の良好な材料により形成さ
れるフレームの一部を配置して、該第１の発熱素子から
の放熱をフレームを介して行うよう構成し、前記上部プリント板は上面側のみに実装する片面実装構
成にして、該上部プリント板の非実装面を前記フレーム
の一部の上に配置し、該上部プリント板の上面の実装面側に前記第２の発熱素
子を実装すると共に、該第２の発熱素子の上面側に熱伝
導性の良好な材料により形成されるプレートを配置し
て、該第２の発熱素子からの放熱を該プレートを介して
行うよう構成した、ことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】前記下部プリント板が両面実装構成であ
る請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項３】前記第１の発熱素子が、前記第２の発熱
素子よりも放熱量が大きい請求項１に記載の電子機器の
冷却装置。
【請求項４】前記第１の発熱素子がＣＰＵユニットで
あり、かつ、前記第２の発熱素子がビデオ・グラフィッ
ク・アダプタである請求項１に記載の電子機器の冷却装
置。
【請求項５】前記第１の発熱素子の上面側と前記フレ
ームの一部との間、及び前記第２の発熱素子の上面側と
前記プレートとの間にはそれぞれ、放熱シートが配置さ
れる請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項６】前記フレームの上面に放熱フィンを備
え、かつ、前記プレートに設けた風穴を通して、ファン
を用いて強制冷却する請求項１に記載の電子機器の冷却
装置。