JP2005322757A - Cooling device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数枚のフィンを積層したヒートシンクと、発熱部品に取り付けられる受熱部をヒートパイプで接続した冷却装置およびこの冷却装置を備えた電子機器に関する。詳しくは、複数のヒートシンクを並べ、各ヒートシンクにヒートパイプを接続してヒートシンク部を構成すると共に、各ヒートパイプを支持する枠体を備えることで、フィンの変形を抑えて、ヒートシンク部を大型化できるようにしたものである。 The present invention relates to a heat sink in which a plurality of fins are stacked, a cooling device in which a heat receiving portion attached to a heat-generating component is connected by a heat pipe, and an electronic apparatus including the cooling device. Specifically, a plurality of heat sinks are arranged, heat pipes are connected to each heat sink to form a heat sink part, and a frame body that supports each heat pipe is provided to suppress fin deformation and enlarge the heat sink part. It is something that can be done.
パーソナルコンピュータ等の電子機器では、各種部品を冷却するため、例えば、リブ状のフィンが形成されたヒートシンクをCPU(central processing unit)等の発熱部品に直接取り付けた冷却装置が用いられていた。 In an electronic apparatus such as a personal computer, for example, a cooling device in which a heat sink formed with rib-like fins is directly attached to a heat generating component such as a CPU (central processing unit) is used to cool various components.
近年、発熱部品の消費電力の増加傾向に伴い、発熱量が大きくなっており、ヒートシンクの大型化が求められている。 In recent years, with the increasing trend of power consumption of heat-generating components, the amount of heat generation has increased, and a larger heat sink has been demanded.
このため、発熱部品に取り付けられる受熱部材とヒートシンクを分離し、受熱部材とヒートシンクをヒートパイプで接続した冷却装置が提案されている。更に、ヒートシンクを薄板材のフィンを狭ピッチで積層した構成として、放熱面積を増加させた冷却装置も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 For this reason, a cooling device has been proposed in which a heat receiving member attached to a heat generating component and a heat sink are separated and the heat receiving member and the heat sink are connected by a heat pipe. Furthermore, a cooling device has been proposed in which a heat sink has a structure in which fins of thin plate materials are stacked at a narrow pitch to increase the heat radiation area (see, for example, Patent Document 1).
複数枚のフィンを積層した構成のヒートシンクを備えた冷却装置では、ヒートパイプの一端側をフィンの積層方向に沿って延在させ、各フィンに形成される穴にヒートパイプを挿入して固定することで、各フィンとヒートパイプを接続している。また、ヒートパイプの他端側は受熱部材に接続される構成である。 In a cooling device including a heat sink having a configuration in which a plurality of fins are stacked, one end side of the heat pipe is extended along the stacking direction of the fins, and the heat pipe is inserted into a hole formed in each fin and fixed. Thus, each fin and the heat pipe are connected. The other end of the heat pipe is connected to the heat receiving member.
複数枚のフィンを積層した構成のヒートシンクを備えた冷却装置では、ヒートシンクを大型化すると、フィン自体が大型化する。しかし、フィンは薄板材で構成されるので、大型化すると歪み等が生じ易くなり、輸送等で振動が加わると、容易に変形するという問題があった。 In a cooling device including a heat sink having a configuration in which a plurality of fins are stacked, when the heat sink is enlarged, the fin itself is enlarged. However, since the fin is made of a thin plate material, there is a problem that distortion or the like is easily generated when the fin is enlarged, and is easily deformed when vibration is applied during transportation or the like.
ヒートシンクを構成するフィンが変形して積層するフィン同士が接触すると、放熱効率が悪くなり、冷却能力が落ちる。また、不良品と判断される可能性が高くなり、歩留りが低下する。 When the fins constituting the heat sink are deformed and the stacked fins come into contact with each other, the heat dissipation efficiency is deteriorated and the cooling capacity is lowered. In addition, the possibility of being a defective product increases, and the yield decreases.
また、ヒートシンクが大型化すると、積層するフィンの枚数が増え、ヒートパイプの長さが長くなる。ヒートパイプの長さが長くなると、輸送等で振動が加わった場合にヒートパイプが振動し、フィンが変形するという問題があった。 Further, when the heat sink is enlarged, the number of fins to be stacked is increased, and the length of the heat pipe is increased. When the length of the heat pipe is increased, there is a problem that the heat pipe vibrates and the fins are deformed when vibration is applied during transportation or the like.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、フィンの変形を抑えてヒートシンク部の大型化が可能な冷却装置およびこの冷却装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a cooling device capable of suppressing the deformation of the fin and increasing the size of the heat sink, and an electronic apparatus including the cooling device. To do.
上述した課題を解決するため、本発明に係る冷却装置は、薄板材から構成される複数枚のフィンを間隔を開けて積層したヒートシンクと、発熱部品に取り付けられる受熱部と、一端側がフィンの積層方向に沿って延在して各フィンと接続され、他端側が受熱部と接続されたヒートパイプとを備えた冷却装置において、複数のヒートシンクが並べて配置され、各ヒートシンクに複数本のヒートパイプが接続されたヒートシンク部と、積層したフィンの中で一端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプを支持する枠体と、枠体に取り付けられ、弾性を有する脚部とを備えたものである。 In order to solve the above-described problems, a cooling device according to the present invention includes a heat sink in which a plurality of fins made of a thin plate material are stacked at intervals, a heat receiving portion attached to a heat-generating component, and a stack of fins on one end side. In a cooling device including a heat pipe extending along a direction and connected to each fin and having the other end connected to the heat receiving portion, a plurality of heat sinks are arranged side by side, and each heat sink has a plurality of heat pipes. A heat sink that is connected, a heat pipe that protrudes from the fin located at one end of the stacked fins, a frame that supports each heat pipe that protrudes from the fin located at the other end, and a frame that is attached to the frame Provided with a leg portion having elasticity.
本発明に係る冷却装置では、発熱部品で発生した熱を受熱部で吸熱し、ヒートパイプによってヒートシンク部に伝達する。 In the cooling device according to the present invention, the heat generated by the heat generating component is absorbed by the heat receiving portion and transmitted to the heat sink portion by the heat pipe.
ヒートシンク部は複数のヒートシンクから構成され、受熱部と各ヒートシンクはそれぞれ複数本のヒートパイプで接続される。また、各ヒートシンクは複数枚のフィンが積層され、各フィンとヒートパイプが接続される。 The heat sink part is composed of a plurality of heat sinks, and the heat receiving part and each heat sink are respectively connected by a plurality of heat pipes. Each heat sink is formed by laminating a plurality of fins, and each fin and the heat pipe are connected.
これにより、受熱部からヒートパイプに伝達された熱は、各ヒートシンクの各フィンに伝達されて放熱される。 Thereby, the heat transmitted from the heat receiving portion to the heat pipe is transmitted to the fins of the heat sinks and radiated.
このように、ヒートシンク部を複数のヒートシンクから構成することで、フィンを大型にすることなく、放熱面積を増加させた大型のヒートシンク部が構成される。フィンは薄板材から構成されるので、フィンが大型化すると、歪み等の変形が生じ易くなるが、フィンを大型化せずにヒートシンク部を大型化することで、フィンの変形を抑える。 In this way, by configuring the heat sink part from a plurality of heat sinks, a large heat sink part with an increased heat dissipation area is formed without increasing the size of the fins. Since the fin is made of a thin plate material, deformation such as distortion is likely to occur when the fin is enlarged, but deformation of the fin is suppressed by increasing the size of the heat sink without increasing the size of the fin.
更に、積層したフィンの中で一端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプを枠体で支持することで、輸送による振動が加わった場合等の個々のヒートパイプの振動が抑えられる。 Furthermore, when vibration caused by transportation is added by supporting each heat pipe protruding from the fin located on one end side and each heat pipe protruding from the fin located on the other end side in the laminated fin by the frame body Vibration of individual heat pipes such as is suppressed.
各ヒートシンクは各フィンに複数本のヒートパイプが接続されるが、個々のヒートパイプの振動を抑えることで、フィンの変形を抑える。 Each heat sink has a plurality of heat pipes connected to each fin. By suppressing vibration of each heat pipe, deformation of the fins is suppressed.
また、ヒートシンクを並べて配置することで、フィン同士が隣接するが、個々のヒートパイプの振動を抑えることで、隣接するフィン同士の接触による変形を抑える。 Moreover, although fins adjoin by arrange | positioning a heat sink side by side, the deformation | transformation by the contact of adjacent fins is suppressed by suppressing the vibration of each heat pipe.
また、枠体は弾性を有する脚部で例えば電子機器の筐体に固定されるので、輸送時等の振動を脚部で吸収して、ヒートシンク部への振動の伝達を抑える。 In addition, since the frame body is a leg portion having elasticity and is fixed to the housing of the electronic device, for example, vibration during transportation is absorbed by the leg portion, and transmission of vibration to the heat sink portion is suppressed.
このように、フィンの変形を抑えることで、不良品と判断される割合が低下し、歩留りが向上する。 In this way, by suppressing the deformation of the fins, the ratio that is judged as a defective product is reduced, and the yield is improved.
本発明に係る電子機器は、上述した冷却装置が組み込まれたもので、発熱部品と、この発熱部品を冷却する冷却装置が筐体の内部に取り付けられる電子機器において、冷却装置は、薄板材から構成される複数枚のフィンを間隔を開けて積層したヒートシンクが並べて配置されるヒートシンク部と、発熱部品に取り付けられる受熱部と、一端側がフィンの積層方向に沿って延在して、各ヒートシンクの各フィンと接続され、他端側が受熱部と接続された複数本のヒートパイプと、積層したフィンの中で一端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプを支持する枠体と、枠体に取り付けられ、弾性を有する脚部とを備え、筐体の内部に、冷却装置の脚部が取り付けられる取付手段と、受熱部を発熱部品に接触させて固定する固定手段と、ヒートシンク部に送風を行う送風手段とを備えたものである。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described cooling device, and in the electronic device in which the heat generating component and the cooling device for cooling the heat generating component are attached to the inside of the housing, the cooling device is made of a thin plate material. A heat sink portion in which heat sinks in which a plurality of configured fins are stacked at intervals are arranged side by side, a heat receiving portion attached to a heat-generating component, and one end side extends along the fin stacking direction. A plurality of heat pipes connected to each fin and connected to the heat receiving portion at the other end, each heat pipe protruding from the fin located on one end side among the stacked fins, and protruding from a fin located on the other end side An attachment means comprising: a frame body that supports each heat pipe; and a leg portion that is attached to the frame body and has elasticity, and the leg portion of the cooling device is attached to the inside of the housing , Those having a fixing means for fixing by contacting the heat receiving portion to the heat-generating component, and blowing means for blowing air to the heat sink unit.
本発明に係る電子機器では、発熱部品で発生した熱を冷却装置の受熱部で吸熱し、ヒートパイプによってヒートシンク部に伝達する。 In the electronic device according to the present invention, the heat generated by the heat generating component is absorbed by the heat receiving portion of the cooling device and transmitted to the heat sink portion by the heat pipe.
冷却装置のヒートシンク部は複数のヒートシンクから構成され、受熱部と各ヒートシンクはそれぞれ複数本のヒートパイプで接続される。また、各ヒートシンクは複数枚のフィンが積層され、各フィンとヒートパイプが接続される。 The heat sink part of the cooling device is composed of a plurality of heat sinks, and the heat receiving part and each heat sink are connected by a plurality of heat pipes. Each heat sink is formed by laminating a plurality of fins, and each fin and the heat pipe are connected.
これにより、受熱部からヒートパイプに伝達された熱は、各ヒートシンクの各フィンに伝達されて放熱される。そして、ヒートシンク部に送風手段で送風を行うことで、各フィンを強制冷却しつつ、受熱部からヒートパイプに伝達された熱を各フィンで放熱する。 Thereby, the heat transmitted from the heat receiving portion to the heat pipe is transmitted to the fins of the heat sinks and radiated. Then, by blowing air to the heat sink by the air blowing means, the heat transmitted from the heat receiving portion to the heat pipe is radiated by the fins while forcibly cooling the fins.
冷却装置において、ヒートシンク部を複数のヒートシンクから構成することで、フィンを大型にすることなく、放熱面積を増加させた大型のヒートシンク部が構成される。フィンは薄板材から構成されるので、フィンが大型化すると、歪み等の変形が生じ易くなるが、フィンを大型化せずにヒートシンク部を大型化することで、フィンの変形を抑える。 In the cooling device, by configuring the heat sink part from a plurality of heat sinks, a large heat sink part with an increased heat dissipation area is formed without increasing the size of the fins. Since the fin is made of a thin plate material, deformation such as distortion is likely to occur when the fin is enlarged, but deformation of the fin is suppressed by increasing the size of the heat sink without increasing the size of the fin.
更に、積層したフィンの中で一端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した各ヒートパイプを枠体で支持することで、輸送による振動が冷却装置に加わった場合等の個々のヒートパイプの振動を抑えて、フィンの変形を抑える。 Furthermore, by supporting each heat pipe projecting from the fin located on one end side among the laminated fins and each heat pipe projecting from the fin located on the other end side with a frame, vibration due to transportation is applied to the cooling device. Suppresses vibration of individual heat pipes when added, etc., and suppresses deformation of fins.
また、枠体は弾性を有する脚部で筐体に固定されるので、輸送時等の振動を脚部で吸収して、ヒートシンク部への振動の伝達を抑える。 In addition, since the frame body is fixed to the casing by elastic leg portions, vibrations during transportation and the like are absorbed by the leg portions, and transmission of vibrations to the heat sink portion is suppressed.
ここで、冷却装置の各フィンにおけるヒートパイプの接続位置を、フィンの面に沿った空気の流れに対して前方寄りの位置とし、複数本のヒートパイプの中で、少なくとも1本は、他のヒートパイプに対して空気の流れる方向に沿って後方に位置をずらして配置することで、フィンの全面に熱が伝達され、効率良く放熱が行われる。 Here, the connection position of the heat pipe in each fin of the cooling device is a position closer to the front with respect to the air flow along the surface of the fin, and at least one of the plurality of heat pipes is the other By disposing the position rearward along the air flow direction with respect to the heat pipe, heat is transmitted to the entire surface of the fin, and heat is efficiently dissipated.
本発明に係る冷却装置によれば、ヒートシンク部を複数のヒートシンクから構成することで、フィンを大型にすることなく、放熱面積を増加させた大型のヒートシンク部を構成することができる。従って、フィンの変形を抑えることができると共に、冷却能力を向上させることができる。 According to the cooling device of the present invention, by configuring the heat sink portion from a plurality of heat sinks, it is possible to configure a large heat sink portion with an increased heat dissipation area without increasing the size of the fins. Therefore, the deformation of the fin can be suppressed and the cooling capacity can be improved.
また、複数本のヒートパイプを枠体で支持しているので、輸送等で振動が加わった場合に、個々のヒートパイプの振動を抑えることができ、フィンの変形を抑えることができる。 In addition, since a plurality of heat pipes are supported by the frame body, vibrations of individual heat pipes can be suppressed and deformation of the fins can be suppressed when vibration is applied during transportation or the like.
更に、枠体は弾性を有する脚部で例えば電子機器の筐体に固定されるので、輸送等の振動を脚部で吸収して、ヒートシンク部への振動の伝達を抑えることができる。従って、フィンの変形等を抑えることができる。 Further, since the frame body is an elastic leg portion and is fixed to the housing of the electronic device, for example, vibrations such as transportation can be absorbed by the leg portion, and transmission of vibration to the heat sink portion can be suppressed. Accordingly, deformation of the fins can be suppressed.
以上のことから、本発明の冷却装置では、ヒートシンク部の大型化に伴うフィンの変形等を抑えて、冷却能力を向上させることができる。 From the above, in the cooling device of the present invention, it is possible to improve the cooling capacity by suppressing the deformation of the fins accompanying the enlargement of the heat sink portion.
本発明に係る電子機器によれば、冷却装置においてヒートシンク部を複数のヒートシンクから構成することで、フィンを大型にすることなく、放熱面積を増加させた大型のヒートシンク部を構成することができる。従って、フィンの変形を抑えることができると共に、冷却能力を向上させることができる。 According to the electronic device according to the present invention, by configuring the heat sink portion from a plurality of heat sinks in the cooling device, it is possible to configure a large heat sink portion with an increased heat dissipation area without increasing the size of the fins. Therefore, the deformation of the fin can be suppressed and the cooling capacity can be improved.
また、ヒートシンク部での冷却能力が向上することで、送風手段の能力を落としても、冷却能力を維持することができる。従って、送風手段がファンである場合に、回転数を落として静音化を図ることができる。 Moreover, even if the capacity | capacitance of a ventilation means falls because the cooling capacity in a heat sink part improves, a cooling capacity can be maintained. Therefore, when the air blowing means is a fan, the number of rotations can be reduced to reduce noise.
また、複数本のヒートパイプを枠体で支持しているので、輸送等で振動が加わった場合に、個々のヒートパイプの振動を抑えることができ、フィンの変形を抑えることができる。 In addition, since a plurality of heat pipes are supported by the frame body, vibrations of individual heat pipes can be suppressed and deformation of the fins can be suppressed when vibration is applied during transportation or the like.
更に、枠体は弾性を有する脚部で筐体に固定されるので、輸送時等に筐体に伝わった振動を脚部で吸収して、ヒートシンク部への振動の伝達を抑えることができる。従って、フィンの変形や、ヒートシンク部とヒートパイプにより接続される受熱部を介しての発熱部品側への振動の伝達等を抑えることができる。 Further, since the frame body is fixed to the housing with elastic leg portions, vibration transmitted to the housing during transportation or the like can be absorbed by the leg portions and transmission of vibration to the heat sink portion can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the fins, the transmission of vibrations to the heat generating component side through the heat receiving part connected by the heat sink part and the heat pipe, and the like.
以上のことから、本発明の電子機器では、ヒートシンク部の大型化に伴うフィンの変形等を抑えて冷却能力を向上させた冷却装置を搭載して、発熱部品を効率良く冷却することができる。従って、発熱部品の能力低下を抑え、長寿命化を図ることができる。 As described above, in the electronic device of the present invention, the heat generating component can be efficiently cooled by mounting a cooling device that suppresses the deformation of the fins accompanying the increase in size of the heat sink portion and improves the cooling capacity. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the capability of the heat generating component and to extend the life.
以下、図面を参照して本発明の冷却装置および電子機器の実施の形態について説明する。図1〜図3は本実施の形態の冷却装置の構成例を示し、図1は斜視図、図2(a)は上面図、図2(b)は正面図、図2(c)は底面図、図3(a)は側面図、図3(b)は図2(b)のA−A断面図である。 Hereinafter, embodiments of a cooling device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a configuration example of the cooling device of the present embodiment, FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 3A is a side view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2B.
<冷却装置の全体構成>
本実施の形態の冷却装置1は、ヒートシンク部2と受熱部材3を複数本のヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cで接続した構成である。ヒートシンク部2は、複数枚のフィン6を間隔をあけて積層した第1のヒートシンク2aと、同じく複数枚のフィン6を間隔をあけて積層した第2のヒートシンク2bを備える。
<Overall configuration of cooling device>
The
第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bは並べて配置され、第1のヒートシンク2aを構成する各フィン6には、ヒートパイプ4a〜4cの一方の端部側が接続される。
The first heat sink 2a and the
また、第2のヒートシンク2bを構成する各フィン6には、ヒートパイプ5a〜5cの一方の端部側が接続される。更に、ヒートパイプ4a〜4cの他方の端部側、およびヒートパイプ5a〜5cの他方の端部側は、1つの受熱部材3に接続される。
Further, one end side of the
これにより、ヒートパイプ4a〜4cにおいては第1のヒートシンク2aと接続される側が放熱側となり、受熱部材3と接続される側が吸熱側となる。同様に、ヒートパイプ5a〜5cにおいては第2のヒートシンク2bと接続される側が放熱側となり、受熱部材3と接続される側が吸熱側となる。
Thereby, in the
ヒートシンク部2は、第1のヒートシンク2aおよび第2のヒートシンク2bの周囲を囲う枠体7を備える。枠体7はヒートパイプ4a〜4cおよびヒートパイプ5a〜5cに支持され、フィン6の面に沿った両方向が開口している。ヒートシンク部2は後述するようにファンによる送風を受けて強制冷却される。このため、図3(b)に示すように、枠体7の開口している一方の面が送風の流入部7aとなり、他方の面が送風の排出部7bとなる。
The
枠体7は第1の脚部8aおよび第2の脚部8bを備える。第1の脚部8aおよび第2の脚部8bは、ステンレス等の板状のバネ材から構成された板バネで、それぞれ一方の端部が枠体7の排出部7b側に固定され、他方の端部にネジが通る取付穴8cが形成される。
The
第1の脚部8aおよび第2の脚部8bは、図2および図3に示すように、枠体7に取り付けられる一方の端部に対して、他方の端部が排出部7bより後方に位置するように所定の形状に折り曲げられ、弾性変形できるように構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first leg portion 8 a and the
<ヒートシンク部の構成>
次に、ヒートシンク部2を構成するフィン6および枠体7の構成の詳細について説明する。
<Configuration of heat sink part>
Next, the detail of the structure of the
図4はフィン6の構成例を示す斜視図である。なお、フィン6は第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bで同じ構造のものが用いられる。フィン6は例えばアルミニウムの薄板材で構成され、穴部9a〜9cを備える。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of the
穴部9aは、第1のヒートシンク2aを構成するフィン6であれば図2等に示すヒートパイプ4aが挿入され、第2のヒートシンク2bであればヒートパイプ5aが挿入される。また、穴部9bはヒートパイプ4bあるいはヒートパイプ5bが挿入され、穴部9cはヒートパイプ4cあるいはヒートパイプ5cが挿入される。
If the hole 9a is the
フィン6は長方形で、穴部9a〜9cはフィン6の長手方向に沿って並んで配置される。ここで、穴部9a〜9cは、フィン6の短手方向の中心に対して図3(b)に示す流入部7a寄りに配置される。また、例えば穴部9a,9cに対して、穴部9bは排出部7b寄りに所定量Lだけ位置をずらして配置される。
The
各穴部9a〜9cはいわゆるバーリング形成加工によって一の方向に突出する環状突起10aを備える。また、フィン6の長手方向の両端を環状突起10aの突出方向と同じ方向に折り曲げて形成した曲げ片部10bを備える。ここで、フィン6の面に対する環状突起10aの突出量と曲げ片部10bの高さは同じである。
Each of the holes 9a to 9c includes an
上述した構成のフィン6は、ヒートパイプ4aに穴部9aが挿入され、ヒートパイプ4bに穴部9bが挿入され、ヒートパイプ4cに穴部9cが挿入されて、各穴部とヒートパイプが圧接あるいは溶接等で固定される。これにより、フィン6はヒートパイプ4a〜4cに取り付けられる。
In the
そして、図2等に示すように、複数枚のフィン6が積層した形態でヒートパイプ4a〜4cに取り付けられる。同様に、複数枚のフィン6が積層した形態でヒートパイプ5a〜5cに取り付けられる。ここで、積層したフィン6の間は穴部9a〜9cの環状突起10aと曲げ片部10bによって所定の間隔を開けて保持される。
Then, as shown in FIG. 2 and the like, the
図5は枠体7の構成例を示す分解斜視図である。枠体7は例えばアルミニウムの薄板材で構成され、上部プレート11と第1の下部プレート12aと第2の下部プレート12bおよび連結プレート13を備える。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration example of the
上部プレート11は上辺部11aとこの上辺部11aの長手方向の両端を折り曲げて形成した側辺部11bを備える。上辺部11aはヒートパイプ4a〜4cが挿入される穴部14a〜14cおよびヒートパイプ5a〜5cが挿入される穴部15a〜15cを備える。穴部14a〜14cおよび穴部15a〜15cはバーリング加工により図示しない環状突起が形成され、例えば圧接でヒートパイプを固定できるようになっている。
The
更に、上辺部11aは例えば1本のリブ16を備える。リブ16は上辺部11aの一部を凹ませて形成され、上辺部11aの長手方向に沿って延在する。
Furthermore, the upper side part 11a is provided with one
一方の側辺部11bは、第1の下部プレート12aとの間でどちらか一方にバーリング加工によって環状突起を形成し、他方に貫通穴を形成して、環状突起を貫通穴に挿入してかしめることで、第1の下部プレート12aを取り付けるための穴部17aと、穴部17aが形成される折り曲げ片18aを備える。同様に、他方の側辺部11bは第2の下部プレート12bが取り付けられる穴部17bおよび折り曲げ片18bを備える。
One
また、両側辺部11bは、長手方向に沿って延在する例えば2本のリブ16を備える。更に、上部プレート11は、上辺部11aおよび両側辺部11bの短手方向の両縁部を折り返して二重にした折り返し部19を備える。
In addition, the
第1の下部プレート12aは、ヒートパイプ4a〜4cが挿入される穴部20a〜20cを備える。同様に、第2の下部プレート12bは、ヒートパイプ5a〜5cが挿入される穴部21a〜21cを備える。穴部20a〜20cおよび穴部21a〜21cはバーリング加工により図示しない環状突起が形成され、例えば圧接でヒートパイプを固定できるようになっている。
The first lower plate 12a includes holes 20a to 20c into which the
また、第1の下部プレート12aは、上述したように上部プレート11の一方の側辺部11bがかしめにより取り付けられる折り曲げ片22aおよび穴部23aを備える。更に、連結プレート13が取り付けられる穴部24aを備える。
Further, as described above, the first lower plate 12a includes a bent piece 22a and a hole 23a to which one
同様に、第2の下部プレート12bは、上部プレート11の他方の側辺部11bが取り付けられる折り曲げ片22bおよび穴部23bを備える。また、連結プレート13が取り付けられる穴部24bを備える。
Similarly, the second lower plate 12b includes a bent piece 22b and a hole 23b to which the
更に、第1の下部プレート12aおよび第2の下部プレート12bは、長手方向に沿って例えば1本のリブ16を備える。また、第1の下部プレート12aおよび第2の下部プレート12bは、短手方向の一方の縁部を折り返して二重にした折り返し部25を備える。
Furthermore, the first lower plate 12a and the second lower plate 12b include, for example, one
連結プレート13は、第1の下部プレート12aが取り付けられる穴部26aと第2の下部プレート12bが取り付けられる穴部26bを備える。
The connecting
上述した構成の枠体7は、第1の下部プレート12aは、ヒートパイプ4aに穴部20aが挿入され、ヒートパイプ4bに穴部20bが挿入され、ヒートパイプ4cに穴部20cが挿入されて、各穴部とヒートパイプが圧接あるいは溶接等で固定される。
In the
また、第2の下部プレート12bは、ヒートパイプ5aに穴部21aが挿入され、ヒートパイプ5bに穴部21bが挿入され、ヒートパイプ5cに穴部21cが挿入されて、各穴部とヒートパイプが圧接あるいは溶接等で固定される。
The second lower plate 12b has holes 21a inserted into the
第1の下部プレート12aの上側には、上述したように複数枚のフィン6がヒートパイプ4a〜4cに取り付けられて、複数枚のフィン6が積層した第1のヒートシンク2aが構成される。また、第2の下部プレート12bの上側には、複数枚のフィン6がヒートパイプ5a〜5cに取り付けられて、複数枚のフィン6が積層した第2のヒートシンク2bが構成される。
On the upper side of the first lower plate 12a, a plurality of
上部プレート11は、ヒートパイプ4aの先端に穴部14aが挿入され、ヒートパイプ4bの先端に穴部14bが挿入され、ヒートパイプ4cの先端に穴部14cが挿入される。
In the
また、ヒートパイプ5aの先端に穴部15aが挿入され、ヒートパイプ5bの先端に穴部15bが挿入され、ヒートパイプ5cの先端に穴部15cが挿入される。そして、各穴部とヒートパイプが圧接あるいは溶接等で固定される。
Further, the hole 15a is inserted into the tip of the
上部プレート11と第1の下部プレート12aは、例えば締結対象のどちらか一方の穴部を環状突起として構成し、他方の穴部を貫通穴として構成して、環状突起を貫通穴に嵌めてかしめて固定する締結方法によって固定される。
For example, the
上部プレート11と第2の下部プレート12b、第1の下部プレート12aと連結プレート13および第2の連結プレート12bと連結プレート13も同様の締結方法で固定される。
The
すなわち、上部プレート11と第1の下部プレート12aは、一方の側辺部11bの折り曲げ片18aの穴部17aと第1の下部プレート12aの穴部23aをかしめて固定し、一方の側辺部11bの穴部17aと第1の下部プレート12aの折り曲げ片22aの穴部23aをかしめて固定することで一体に構成される。
That is, the
同様に、上部プレート11と第2の下部プレート12bは、他方の側辺部11bの折り曲げ片18bの穴部17bと第2の下部プレート12bの穴部23bをかしめて固定し、他方の側辺部11bの穴部17bと第2の下部プレート12bの折り曲げ片22bの穴部23bをかしめて固定することで一体に構成される。
Similarly, the
更に、第1の下部プレート12aと第2の下部プレート12bは、第1の下部プレート12aの穴部24aと連結プレート13の穴部26aをかしめて固定し、第2の下部プレート12bの穴部24bと連結プレート13の穴部26bをかしめて固定することで、連結プレート13を介して一体に構成され、枠体7の下辺部27を構成する。
Further, the first lower plate 12a and the second lower plate 12b are fixed by caulking the hole portion 24a of the first lower plate 12a and the hole portion 26a of the connecting
これにより、図1〜図3に示すように、上辺部11aと下辺部27でヒートパイプ4a〜4cおよびヒートパイプ5a〜5cに支持され、第1のヒートシンク2aおよび第2のヒートシンク2bの周囲を囲う枠体7が構成され、第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bが並列し、流入部7aと排出部7bが形成されたヒートシンク部2が構成される。
Accordingly, as shown in FIGS. 1 to 3, the upper side 11a and the
ここで、枠体7は、軽量化のため肉厚の薄い板材で構成されるので、リブ16および折り返し部19,25による補強手段を備えて、各辺部の長手方向のたわみ等の変形を抑える。
Here, since the
ここで、後述するように枠体7を支持する第1の脚部8aおよび第2の脚部8bは、例えば第1の脚部8aは他方の側辺部11bに固定され、第2の脚部8bは、下辺部27を構成する第1の下部プレート12aに固定される。なお、図5では第2の脚部8bは第1の下部プレート12aの裏側に配置されるため、不図示である。
Here, as will be described later, for example, the first leg portion 8a and the
<ヒートパイプおよび受熱部材の構成>
図1〜図3に戻り、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cおよび受熱部材3の構成について説明する。
<Configuration of heat pipe and heat receiving member>
Returning to FIGS. 1 to 3, the configuration of the
ヒートパイプ4a〜4cおよびヒートパイプ5a〜5cは、熱伝導性の良い例えば銅材で構成され、一端と他端が封止され、内部の空洞部に作動液が封入されている。通常、空洞部は真空となっている。
The
本例では、6本のヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cが並べて配置される。これらヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの並ぶ方向に沿ったヒートシンク部2の幅は、受熱部材3の幅より広い。ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cは、放熱側となる一方の端部がヒートシンク部2に取り付けられ、吸熱側となる他方の端部が受熱部材3に取り付けられるため、各ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cは湾曲部29を備える。
In this example, six
ここで、外側に配置されるヒートパイプ4a,5aの湾曲部29における曲率が、内側に配置されるヒートパイプ4c,5cの湾曲部29における曲率より大きく構成され、各ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cは他方の端部側が受熱部材3に集合する形態となっている。
Here, the curvature in the
受熱部材3は熱伝導性の良い例えば銅材で構成されたブロックで、図示しない6本の溝部を備える。ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cは他方の端部側がそれぞれ溝部に挿入され、圧接等により固定される。
The
また、受熱部材3はプレート30を備える。プレート30は例えばステンレスの板材で構成され、受熱部材3の正面にネジ等で取り付けられて、後述するように発熱部品に取り付ける際のスペーサおよび押圧力を受ける受け部等として機能する。
The
<冷却装置の組立手順>
上述した構成の冷却装置1の組立手順の概要を図1〜図5を参照して説明すると、まず、所定の形状に折り曲げられてそれぞれ湾曲部29が形成されたヒートパイプ4a〜4cを図示しない治具で保持し、上述したように第1の下部プレート12aおよび複数枚のフィン6を順次嵌めて圧接や溶接等で固定する。
<Assembly procedure of cooling device>
The outline of the assembling procedure of the
同様に、所定の形状に折り曲げられて湾曲部29が形成されたヒートパイプ5a〜5cを図示しない治具で保持し、第2の下部プレート12bおよび複数枚のフィン6を順次嵌めて圧接や溶接等で固定する。
Similarly, the
次に、上部プレート11をヒートパイプ4a〜4cおよびヒートパイプ5a〜5cに嵌めて圧接や溶接等で固定する。更に、上部プレート11の一方の側辺部11bと第1の下部プレート12aをかしめ等で固定し、他方の側辺部11bと第2の下部プレート12bをかしめ等で固定する。
Next, the
そして、第1の下部プレート12aおよび第2の下部プレート12bに連結プレート13をかしめ等で固定する。
Then, the connecting
次に、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの吸熱側となる他方の端部を受熱部材3の図示しない溝部に挿入して圧接等により固定し、受熱部材3にプレート30を取り付けることで、冷却装置1が構成される。
Next, by inserting the other end on the heat absorption side of the
冷却装置1では、複数枚のフィン6がヒートパイプ4a〜4cに取り付けられて積層した第1のヒートシンク部2aと、複数枚のフィン6がヒートパイプ5a〜5cに取り付けられて積層した第2のヒートシンク部2bを備える。
In the
受熱部材3に伝達された熱は、ヒートパイプ4a〜4cを介して第1のヒートシンク2aに伝達されて放熱されると共に、ヒートパイプ5a〜5cを介して第2のヒートシンク2bに伝達されて放熱される。
The heat transmitted to the
また、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cに支持され、第1のヒートシンク2aおよび第2のヒートシンク2bの周囲を囲う枠体7を備えることで、ヒートシンク部2の強度向上およびフィン6の変形を防ぐ構成となっている。
Further, by providing the
本例の冷却装置1では、ヒートシンク部2はフィン6が2分割された構成となっている。フィンを分割構造とせずに1枚で構成すると、フィンが大型化する。フィンは薄板材で構成されるので、大型化すると変形し易い。フィンが変形すると、積層するフィン同士が接触して、放熱効率が落ちる。
In the
また、本例の冷却装置1では、6本のヒートパイプを備えるが、フィンを1枚で構成すると、6本のヒートパイプを一度に支持してフィンを取り付ける組立工程が必要となる。
In addition, the
これに対して、本例のようにフィン6を分割構造とすることで、フィン自体は小型のまま、大型のヒートシンク部2を構成できる。これにより、フィン6の変形を抑えることができる。
On the other hand, by making the
また、本例では例えば3本のヒートパイプを支持してフィン6を取り付ける組立工程を行えるので、6本のヒートパイプに一度にフィンを取り付ける組立工程と比較して、作業が容易となる。
Further, in this example, for example, an assembly process for supporting the three heat pipes and attaching the
ヒートシンク部2が大型化すると、受熱部材3からヒートシンク部2に熱を伝導するヒートパイプの本数も増加すると考えられるが、フィン6を分割構造とすることで、上述したように、フィン6をヒートパイプに取り付ける組立工程で、一度に扱うヒートパイプの本数を減らすことができる。
If the size of the
<電子機器の構成>
上述した構成の冷却装置1は、CPU(中央演算装置)等の発熱部品を冷却するため、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される。次に、本実施の形態の電子機器について説明する。
<Configuration of electronic equipment>
The
図6〜図10は本実施の形態の電子機器の構成例を示し、図6は破断斜視図、図7は正面図、図8は要部側断面図、図9は要部平面断面図、図10は分解した状態の斜視図である。 6 to 10 show examples of the configuration of the electronic device according to the present embodiment, FIG. 6 is a cutaway perspective view, FIG. 7 is a front view, FIG. 8 is a cross-sectional side view of the main part, and FIG. FIG. 10 is an exploded perspective view.
電子機器31は、筐体32の内部に基板33を備える。基板33はマザーボードと称され、筐体32の背面板32aに例えばポスト34を介してネジ35等で固定される。
The
基板33には冷却装置1による冷却を行う対象となる発熱部品としてCPU36が実装される。CPU36はソケット37を介して基板33に実装される。なお、基板33にはメモリ等の基板を実装するソケット等も備えられる。
A
また、基板33は冷却装置1を取り付ける取付部材38を備える。取付部材38は固定手段の一例で、取付グリップ39と取付金具40を備え、マウント部41を介して基板33に取り付けられる。
In addition, the substrate 33 includes an
取付グリップ39はM字型の板バネ材で、一方のマウント部41に対して回転自在に取り付けられる。取付金具40は他方のマウント部41に対して回転自在に取り付けられ、取付グリップ39に備えた着脱金具39aが着脱自在に係止する図示しない係止部を備える。
The
冷却装置1は、受熱部材3が取付クリップ39によりCPU36に押し付けられて固定される。すなわち、受熱部材3の裏面とCPU36の表面を接触させ、取付グリップ39の着脱金具39aを取付金具40に係止することで、取付グリップ39は受熱部材3をCPU36に押し付ける。なお、受熱部材3とCPU36の間に熱伝導性の高いグリス等を介在させても良い。
In the
ここで、取付グリップ39による受熱部材3の押圧力は、受熱部材3の厚みによって変化する。そこで、図1等に示すように、受熱部材3にプレート30を取り付けることで、受熱部材3がCPU36に密着する適切な押圧力が得られるように受熱部材3の厚みを調整することが可能となる。
Here, the pressing force of the
また、冷却装置1は第1の脚部8aと第2の脚部8bによって筐体32に取り付けられる。このため、図10に示すように、第1の脚部8aに対応して筐体32の背面板32aの所定の位置に第1の取付部42aを備え、第2の脚部8bに対応して第2の取付部42bを備える。第1の取付部42aおよび第2の取付部42bは取付手段の一例で、例えばネジ穴で構成される。また図示しないが、脚部の位置決めを行う穴部や凸部等を備えてもよい。
The
更に、筐体32において、冷却装置1のヒートシンク部2の排出部7bと対向する部位には通気穴43を備える。通気穴43は筐体32の背面板32aに形成され、例えばスリット状の開口が並べて配置される。
Further, the
電子機器31は、冷却装置1のヒートシンク部2を強制的に冷却するファン44を備える。ファン44は送風手段の一例で、ヒートシンク部2の流入部7aと対向する部位に取り付けられる。ファン44は例えばブラケット45を介して筐体32に固定される。
The
図11はブラケット45の構成例を示す斜視図である。ブラケット45はファン44が取り付けられるフレーム46と、フレーム46を筐体32に対して支持する第1の脚部47および第2の脚部48を備える。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration example of the
フレーム46は図6等に示すファン44の送風が通る開口部46aと、ファン44を取り付けるネジ穴46bを備える。また、第1の脚部47は取付穴47aを備え、第2の脚部48は取付穴48aを備える。
The
ここで、ファン44は図6等に示すように、第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bに対応してそれぞれ1個ずつ取り付ける構成で、本例では、2個のファン44がブラケット45に並べて固定される。
Here, as shown in FIG. 6 and the like, one
図10に戻り、筐体32はブラケット45を取り付けるため、側面板32bに取付部49を備える。取付部49はネジ穴で構成される。また図示しないが、脚部の位置決めを行う穴部や凸部等を備えてもよい。この取付部49にブラケット45の第2の脚部48が取り付けられる。
Returning to FIG. 10, the
ブラケット45の第1の脚部47は、冷却装置1の第1の脚部8aが取り付けられる第1の取付部42aを共用する。
The
上述した電子機器31では、冷却装置1は、受熱部材3が取付クリップ39によりCPU36に押し付けられて固定される。また、冷却装置1のヒートシンク部2は、第2の脚部8bがネジ50により背面板32aの第2の取付部42bに固定される。
In the
ヒートシンク部2の第1の脚部8aは、ブラケット45の第1の脚部47で背面板32aとの間に挟んでネジ50により第1の取付部42aに固定される。これにより、冷却装置1とブラケット45のそれぞれ一方の脚部は1本のネジで固定されるようにしてある。
The first leg portion 8 a of the
なお、冷却装置1の第1の脚部8aは、主に左右方向と前後方向にヒートシンク部2が移動できるように弾性変形可能な形状で、第2の脚部8bは、主に左右方向と前後方向にヒートシンク部2が移動できるように弾性変形可能な形状である。
In addition, the 1st leg part 8a of the
ブラケット45の第2の脚部48は側面板32bの取付部49にネジ50により固定される。これにより、ブラケット45はヒートシンク部2の流入部7a側を覆うように筐体32に取り付けられる。そして、ブラケット45に2個のファン44がネジにより固定される。
The second leg portion 48 of the
<電子機器の動作>
次に、電子機器31の動作について説明する。まず、電子機器31が動作すると、ファン44が回転する。なお、ファン44の回転速度は、例えばCPU36の稼動率等に応じて可変としても良い。例えば、CPU36の稼動率が高い場合はファン44の回転数を高くし、CPU36の稼動率が低い場合はファン44の回転数を低くするような制御が行われる。
<Operation of electronic equipment>
Next, the operation of the
ファン44を回転させることで生じた送風は、ヒートシンク部2の流入部7aからフィン6の間を抜けて排出部7bへ流れ、通気穴43から筐体32の外部へ排出される。ファン44による空気の流れを図8および図9に矢印で示す。
The air generated by rotating the
さて、電子機器31が動作すると、CPU36では熱が生じる。冷却装置1の受熱部材3は、図8に示すようにCPU36の表面と接触しているので、CPU36で生じた熱はCPU36と接触した部位から受熱部材3に伝導され、この熱伝導によってCPU36で生じた熱を吸熱する。
When the
CPU36から受熱部材3へ伝導された熱は、ヒートパイプ4a〜4cにより第1のヒートシンク2aに伝導され、ヒートパイプ5a〜5cにより第2のヒートシンク2bに伝導される。
The heat conducted from the
ヒートパイプの機能について簡単に説明すると、受熱部材3に伝導された熱により、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの吸熱側において作動液が蒸発し、作動液の蒸気がヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの放熱側に伝達される。
Briefly describing the function of the heat pipe, the heat conducted to the
ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの放熱側は、複数枚のフィン6に接続されているので、ファン44の送風によりフィン6が冷却されることで、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの放熱側も冷却される。
Since the heat radiation sides of the
これにより、ヒートパイプ4a〜4c,5a〜5c内の作動液の蒸気は冷却されて、再び液相状態に戻る。そして、液相状態に戻った作動液は再びヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの吸熱側に還流する。このような作動液の相変化や移動により、受熱部材3からヒートシンク部2への熱の移動が行われる。
Thereby, the vapor | steam of the hydraulic fluid in
本例の冷却装置1は、受熱部材3とヒートシンク部2をヒートパイプで接続した構成であるので、CPU36等の発熱部品に直接ヒートシンクを取り付ける構成と比較して、ヒートシンク部2の大型化が可能である。
Since the
すなわち、パーソナルコンピュータ等の電子機器では、CPU等の消費電力の増加に伴い、冷却能力の向上が求められる。このため、放熱面積を増やすために、ヒートシンクの大型化が求められている。また、ファンによりヒートシンクを強制冷却する構成では、ファンの回転を落として騒音の低減を図るためにも、ヒートシンクの大型化が求められている。 That is, in an electronic device such as a personal computer, an improvement in cooling capacity is required with an increase in power consumption of a CPU or the like. For this reason, in order to increase the heat radiation area, an increase in the size of the heat sink is required. Further, in the configuration in which the heat sink is forcibly cooled by the fan, an increase in the size of the heat sink is required in order to reduce the noise by reducing the rotation of the fan.
但し、発熱部品にヒートシンクを直接取り付ける構成では、ヒートシンクを大型化しても、ヒートシンクの全体に効率良く熱を伝導することができない。これに対して、受熱部材とヒートシンクを分離してヒートパイプで接続する構成では、ヒートパイプの配置によってヒートシンクの全体に効率良く熱を伝導することができる。 However, in the configuration in which the heat sink is directly attached to the heat generating component, even if the heat sink is enlarged, heat cannot be efficiently conducted to the entire heat sink. On the other hand, in the configuration in which the heat receiving member and the heat sink are separated and connected by a heat pipe, heat can be efficiently conducted to the entire heat sink by the arrangement of the heat pipe.
更に、ヒートシンクの大型化に加え、ヒートシンクを薄板材のフィンを狭ピッチで積層配置する構成として、放熱面積の更なる増加を図っている。 Furthermore, in addition to increasing the size of the heat sink, the heat sink has a structure in which thin plate fins are stacked at a narrow pitch to further increase the heat radiation area.
ここで、ヒートシンクの大型化に合わせてフィンのサイズを大型化すると、フィンは薄板材で構成されるので、変形し易くなる。 Here, when the size of the fin is increased in accordance with the increase in the size of the heat sink, the fin is formed of a thin plate material, and thus is easily deformed.
これに対して、本例では、ヒートシンク部2を複数枚のフィン6を積層した第1のヒートシンク2aと、複数のフィン6を積層した第2のヒートシンク2bで構成することで、フィン6を大型化することなく、大型のヒートシンク部2を構成している。これにより、放熱面積を確保しつつ、フィン6の変形を抑えることができる。
On the other hand, in this example, the
また、第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bはフィン6の長手方向の端部同士を隣接して配置することで、フィンを1枚の板材で構成する場合と比較して、ヒートシンク部2のサイズが必要以上に大型化することはない。
Further, the first heat sink 2a and the
本例では、第1のヒートシンク2aにおいて、ヒートパイプ4a〜4cは、フィン6の長手方向においては両端部側と中央部付近に配置される。同様に、第2のヒートシンク2bにおいて、ヒートパイプ5a〜5cは、フィン6の長手方向においては両端部側と中央部付近に配置される。
In this example, in the first heat sink 2 a, the
これにより、CPU36から受熱部材3に伝達された熱が、第1のヒートシンク2aを構成するフィン6の長手方向の全面にわたってヒートパイプ4a〜4cを介して効率良く伝達される。
Thereby, the heat transmitted from the
また、CPU36から受熱部材3に伝達された熱が、第2のヒートシンク2bを構成するフィン6の長手方向の全面にわたってヒートパイプ5a〜5cを介して効率良く伝達される。
Further, the heat transmitted from the
更に、ヒートシンク部2における流入部7aは、ファン44の送風を、フィン6の長手方向と交する方向から受ける。多数のフィン6が狭ピッチで配置されることで、ファン44の送風を広い面積で受けることになる。
Further, the
従って、ヒートパイプ4a〜4cで第1のヒートシンク2aに伝導した熱、およびヒートパイプ5a〜5cで第2のヒートシンク2bに伝導した熱が、ファン44の送風で効率良く冷却される。
Therefore, the heat conducted to the first heat sink 2 a by the
ここで、各フィン6においては、ヒートパイプ4a〜4cあるいはヒートパイプ5a〜5cと接触している流入部7a側の温度が高く、排出部7b側の温度が低くなる温度分布となる。このため、フィン6の全体の温度を均一化してフィン効率を高めるため、複数本のヒートパイプの中で、本例では各ヒートシンクで1本ずつを排出部7b寄りに若干位置をずらして配置することで、熱をフィン6の排出部7b側にも伝達できるようにしている。これにより、放熱効率をより向上させることができる。
Here, each
さて、第1のヒートシンク2aと第2のヒートシンク2bでフィン6を隣接して配置すると、輸送等で振動が加わった場合、振動でヒートパイプが変形して隣接するフィン同士が接触する可能性がある。
Now, when the
フィン6は薄板材であるので、接触により容易に変形する。このため、ヒートパイプ4a〜4cおよびヒートパイプ5a〜5cにおいて、積層するフィン6の上下端に突出する部位を枠体7の上辺部11aと下辺部27で支持する構成とすることで、振動等によるヒートパイプ4a〜4c,5a〜5cの変形を防ぎ、フィン6を保護する。
Since the
また、パーソナルコンピュータでは、ユーザが筐体32を開けて部品の追加等を行うことがある。このため、フィン6の周囲を枠体7で覆うことで、作業時にフィン6に直接触れにくくして、フィン6の変形を防ぐこともできる。
In a personal computer, the user may open the
更に、枠体7は第1の脚部8aと第2の脚部8bで筐体32に支持される。第1の脚部8aと第2の脚部8bはバネ材で構成され弾性を有するので、電子機器31の輸送等で筐体32に振動が加わった場合に、振動が筐体32から直接ヒートシンク部2に伝達されることを防ぐ。
Further, the
すなわち、ヒートシンクが弾性を有する脚部を介さず直接筐体に取り付けられる構成では、輸送等で筐体に加わった振動が、直接ヒートシンクに伝達される。これにより、ヒートシンクが振動して、フィンが変形する。 That is, in a configuration in which the heat sink is directly attached to the casing without using elastic legs, vibration applied to the casing during transportation or the like is directly transmitted to the heat sink. As a result, the heat sink vibrates and the fins are deformed.
これに対して、ヒートシンク部2を弾性を有する第1の脚部8aと第2の脚部8bを介して筐体32に取り付けることで、ヒートシンク部2の振動を抑えてフィン6の変形を防ぐことができる。
On the other hand, by attaching the
このように、本実施の形態の冷却装置1では、フィン6の変形を抑えつつ、ヒートシンク部2を大型化して、冷却能力を向上させることとができる。このような冷却装置1を備えた電子機器31では、CPU36等の発熱部品を効率良く冷却し、能力低下を抑えると共に、長寿命化を図ることができる。更に、ファン44の回転数を落としても冷却能力を維持できることから、ファン44の回転数を落として静音化を図ることができる。
As described above, in the
なお、ヒートシンク部2の振動を抑えることで、受熱部材3を介して基板33に振動が伝達することも抑えることができる。また、受熱部材3自体が弾性を有する取付クリップ39でCPU36に押し付けられているので振動等を吸収できる。これにより、基板33での応力の発生を防ぐことができる。
In addition, by suppressing the vibration of the
更に、受熱部材3をCPU36に取り付けた際に、冷却装置1を構成する部品の精度等によって、第1の脚部8aあるいは第2の脚部8bの取付穴8cの位置と、筐体32側の取付部の位置が若干ずれる可能性がある。この場合も、第1の脚部8aおよび第2の脚部8bが弾性を有するので、第1の脚部8aあるいは第2の脚部8bを多少変形させることで位置ずれを吸収することができる。
Further, when the
ここで、電子機器31では、冷却装置1のヒートシンク部2の排出部7b側が、筐体32の通気穴43を通して外部から見える構成である。上述したように本例の冷却装置1では枠体7の下辺部27は第1の下部プレート12aと第2の下部プレート12bから構成される。
Here, in the
この第1の下部プレート12aと第2の下部プレート12bの間で段差が生じる場合があるが、排出部7b側を連結プレート13で連結することで、第1の下部プレート12aと第2の下部プレート12bの段差は外部からは目視出来なくなり、商品価値を向上させることができる。
There may be a step between the first lower plate 12a and the second lower plate 12b, but the first lower plate 12a and the second lower plate can be obtained by connecting the
以上説明した実施の形態の冷却装置1および冷却装置1を備えた電子機器31では、ヒートシンク部2は2つのヒートシンクから構成されるものとしたが、2つ以上のヒートシンクで構成されるものでも良い。
In the
また、ヒートパイプの数も、フィンのサイズやヒートシンクの数に応じて増減しても良い。 Also, the number of heat pipes may be increased or decreased according to the size of the fins and the number of heat sinks.
更に、ヒートシンク部に接続されるヒートパイプと、受熱部材に接続されるヒートパイプを分割し、ヒートパイプ間を気密性かつ可とう性を有する部材で連結してもよい。すなわち、ヒートパイプの並ぶ方向に沿ったヒートシンク部の幅は受熱部材の幅より広いので、各ヒートパイプに湾曲部が構成されるが、ヒートシンクを大型化すると、ヒートパイプの成形が難しくなってくる。そこで、ヒートパイプを分割して可とう性を有する部材で接続することで、ヒートパイプの成形等が容易となり、歩留りの向上等が期待できる。 Furthermore, the heat pipe connected to the heat sink part and the heat pipe connected to the heat receiving member may be divided, and the heat pipes may be connected by a member having airtightness and flexibility. That is, since the width of the heat sink along the direction in which the heat pipes are arranged is wider than the width of the heat receiving member, each heat pipe has a curved portion. However, when the heat sink is enlarged, it becomes difficult to form the heat pipe. . Therefore, by dividing the heat pipe and connecting it with a member having flexibility, it becomes easy to form the heat pipe, and an improvement in yield can be expected.
本発明は、車両等の移動体に設置される電子機器の冷却装置として適用可能である。 The present invention is applicable as a cooling device for an electronic device installed in a moving body such as a vehicle.
1・・・冷却装置、2・・・ヒートシンク部、2a・・・第1のヒートシンク、2b・・・第2のヒートシンク、3・・・受熱部材、4a〜4c・・・ヒートパイプ、5a〜5c・・・ヒートパイプ、6・・・フィン、7・・・枠体、7a・・・流入部、7b・・・排出部、8a・・・第1の脚部、8b・・・第2の脚部、8c・・・取付穴、9a〜9c・・・穴部、10a・・・環状突起、10b・・・曲げ片部、11・・・上部プレート、11a・・・上辺部、11b・・・側辺部、12a・・・第1の下部プレート、12b・・・第2の下部プレート、13・・・連結プレート、14a〜14c・・・穴部、15a〜15c・・・穴部、16・・・リブ、17a,17b・・・穴部、18a,18b・・・折り曲げ片、19・・・折り返し部、20a〜20c・・・穴部、21a〜21c・・・穴部、22a,22b・・・折り曲げ片、23a,23b・・・穴部、24a,24b・・・穴部、25・・・折り返し部、26a,26b・・・穴部、27・・・下辺部、29・・・湾曲部、30・・・プレート、31・・・電子機器、32・・・筐体、32a・・・背面板、32b・・・側面板、33・・・基板、34・・・ポスト、35・・・ネジ、36・・・CPU、37・・・ソケット、38・・・取付部材、39・・・取付クリップ、39a・・・着脱金具、40・・・取付金具、41・・・マウント部、42a・・・第1の取付部、42b・・・第2の取付部、43・・・通気穴、44・・・ファン、45・・・ブラケット、46・・・フレーム、46a・・・開口部、47・・・第1の脚部、47a・・・取付穴、48・・・第2の脚部、48a・・・取付穴、49・・・取付部、50・・・ネジ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
発熱部品に取り付けられる受熱部と、
一端側が前記フィンの積層方向に沿って延在して前記各フィンと接続され、他端側が前記受熱部と接続されたヒートパイプとを備えた冷却装置において、
複数の前記ヒートシンクが並べて配置され、各ヒートシンクに複数本の前記ヒートパイプが接続されたヒートシンク部と、
積層した前記フィンの中で一端側に位置するフィンから突出した前記各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した前記各ヒートパイプを支持する枠体と、
前記枠体に取り付けられ、弾性を有する脚部と
を備えたことを特徴とする冷却装置。 A heat sink in which a plurality of fins made of a thin plate material are stacked at intervals, and
A heat receiving part attached to the heat generating component;
In a cooling device including a heat pipe having one end side extending along the lamination direction of the fins and connected to the fins, and the other end side connected to the heat receiving unit,
A plurality of the heat sinks are arranged side by side, and a heat sink portion in which a plurality of the heat pipes are connected to each heat sink,
Among the laminated fins, a frame that supports the heat pipes protruding from the fins located on one end side and the heat pipes protruding from the fins located on the other end side, and
A cooling device comprising: a leg portion attached to the frame and having elasticity.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 2. The cooling device according to claim 1, wherein each of the heat sinks is arranged side by side in a direction along a surface of the fin and in a left-right direction with respect to an air flow along the surface of the fin.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein the leg portion is formed by bending a plate-like spring member.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein a connection position of the heat pipe in each fin is a position closer to the front of each fin with respect to an air flow along the surface of the fin.
ことを特徴とする請求項4記載の冷却装置。 At least one of the plurality of heat pipes connected to each of the heat sinks is disposed with a position shifted rearward along the air flow direction with respect to the other heat pipes. Item 5. The cooling device according to Item 4.
ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein the frame body includes a reinforcing means.
ことを特徴とする請求項6記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 6, wherein the reinforcing means is a rib formed by forming an uneven portion in a part of the frame.
ことを特徴とする請求項6記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 6, wherein the reinforcing means is configured by folding back an edge of the frame.
前記冷却装置は、
薄板材から構成される複数枚のフィンを間隔を開けて積層したヒートシンクが並べて配置されるヒートシンク部と、
前記発熱部品に取り付けられる受熱部と、
一端側が前記フィンの積層方向に沿って延在して、前記各ヒートシンクの前記各フィンと接続され、他端側が前記受熱部と接続された複数本のヒートパイプと、
積層した前記フィンの中で一端側に位置するフィンから突出した前記各ヒートパイプおよび他端側に位置するフィンから突出した前記各ヒートパイプを支持する枠体と、
前記枠体に取り付けられ、弾性を有する脚部とを備え、
前記筐体の内部に、
前記冷却装置の前記脚部が取り付けられる取付手段と、
前記受熱部を前記発熱部品に接触させて固定する固定手段と、
前記ヒートシンク部に送風を行う送風手段とを備えた
ことを特徴とする電子機器。 In an electronic device in which a heat generating component and a cooling device for cooling the heat generating component are attached to the inside of the housing,
The cooling device is
A heat sink portion in which a plurality of fins composed of thin plate materials are arranged side by side with a plurality of fins disposed at intervals, and
A heat receiving portion attached to the heat generating component;
A plurality of heat pipes, one end side extending along the lamination direction of the fins, connected to the fins of the heat sinks, and the other end side connected to the heat receiving unit,
Among the laminated fins, a frame that supports each heat pipe protruding from the fin located on one end side and each heat pipe protruding from the fin located on the other end side, and
A leg portion attached to the frame body and having elasticity;
Inside the housing,
Attachment means to which the legs of the cooling device are attached;
Fixing means for fixing the heat receiving portion in contact with the heat generating component;
An electronic device comprising: a blowing unit that blows air to the heat sink part.
ことを特徴とする請求項9記載の電子機器。 The electronic device according to claim 9, wherein the leg portion is formed by bending a plate-like spring member.
ことを特徴とする請求項9記載の電子機器。 The air blowing means is at least one fan, and includes a bracket for supporting the fan, and the bracket has a leg portion fixed to the housing by the attachment means together with the leg portion of the cooling device. The electronic device according to claim 9.
ことを特徴とする請求項9記載の電子機器。 The electronic apparatus according to claim 9, wherein the heat sinks are arranged side by side in a direction along a surface of the fin and in a horizontal direction with respect to an air flow along the surface of the fin.
ことを特徴とする請求項9記載の電子機器。 The electronic apparatus according to claim 9, wherein a connection position of the heat pipe in each fin is a position closer to the front of each fin with respect to an air flow along the surface of the fin.
ことを特徴とする請求項13記載の電子機器。
At least one of the plurality of heat pipes connected to each of the heat sinks is disposed with a position shifted rearward along the air flow direction with respect to the other heat pipes. Item 14. An electronic device according to Item 13.
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- 2004-05-07 JP JP2004139134A patent/JP2005322757A/en active Pending
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