JP2008091885A - 熱放散モジュール及びそのファン - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、部品数、製造プロセス、製造時間と、製造コストを大幅に減少する熱放散モジュールとそのファンを提供する。
【解決手段】 少なくとも１つの電子素子を有する回路板、本体と少なくとも１つの延伸部を有し、前記延伸部が前記本体の少なくとも１つ側から突出し、前記延伸部及び／または前記本体が前記回路板と接合されるフレーム、及び前記本体内に収容されるインペラを含むファン、及び前記延伸部の上に接合され、前記電子素子から発生された熱を外部に導く少なくとも１つのヒートシンクを含むシステム。
【選択図】 図２

Description

本発明は、熱放散モジュール及びそのファンに関し、特に、ファンフレームによって直接、回路板に接合できる熱放散モジュール及びそのファンに関するものである。

現在の電子システムでは、回路板上に熱を発する電子素子が設置されることから、熱放散モジュールによってこれらの電子素子に対して熱放散を行う。この従来の熱放散モジュールの構造は、ヒートシンクとファンに分けられ、ファンは、ヒートシンク上に固定され、熱放散モジュールは、ヒートシンクによって回路板の上に固定される。

しかし、ヒートシンク全体の材料が金属でなければならず、且つ、ヒートシンクが回路板と、固定される固定ベースもヒートシンクと同じ材料を用いなければならないことから、熱放散モジュール全体の材料のコストが高い。

熱放散モジュール全体のコストを抑えるためのもう１つの従来の熱放散モジュールは、固定ベースを備える支持体、ファン及びヒートシンクから構成される。支持体、ファン及びヒートシンクは、個別に独立した構造であり、ファンとヒートシンクは、支持体上にそれぞれ固定される。この熱放散モジュールは、支持体の固定ベースで回路板上に固定される。支持体が独立した構造であることから、支持体の材料をプラスチックに変え、熱放散モジュール全体のコストを下げることができる。

しかし、これら従来の熱放散モジュールは、支持体とファン、支持体とヒートシンク、ファンとヒートシンク等の位置合わせ、組み立てのステップを必要とすることから、熱放散モジュール全体の組み立てのプロセス数が増し、位置合わせの精密さの要求が高くなり、熱放散モジュール全体のコストが上がり、信頼度と品質も大幅に下がる。

よって、上述の問題を解決するために、本発明は、部品数、製造プロセス、製造時間と、製造コストを大幅に減少する熱放散モジュールとそのファンを提供することを目的とする。

本発明は、ファンと少なくとも１つのヒートシンクを含む熱放散モジュールを提供する。前記ファンは、フレームとインペラを有する。前記フレームは、本体と少なくとも１つの延伸部を有する。前記延伸部は、前記本体の少なくとも１つ側から突出する。前記延伸部は、回路板と接合される。前記インペラは、前記本体内に収容される。ヒートシンクは、前記延伸部の上に接合され、前記回路板の少なくとも１つの電子素子から発生された熱を外部に導く。

本発明はまた、ファンを提供する。前記ファンは、フレームとインペラを含む。前記フレームは、本体と少なくとも１つの延伸部を有する。前記延伸部は、前記本体の少なくとも１つ側から突出する。前記延伸部は、回路板と接合される。前記インペラは、前記本体内に収容される。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記フレームの材料は、非金属材料からなる。前記非金属材料は、プラスチック、ゴム、または高分子材料である。

前記熱放散モジュールでは、前記ヒートシンクは、少なくとも１つの熱放散部と少なくとも１つの接触部を有する。前記接触部は、前記電子素子と接触する。前記延伸部は、少なくとも１つの開口を有し、前記接触部を延伸部に通して、前記電子素子と接触させる。前記熱放散部は、前記熱放散部は、フィンからなることができる。前記延伸部は、クリップ、係合、ロック、または収容等の方式で前記ヒートシンクと接合される。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記本体は、環状形である。前記本体の軸方向上にある前記延伸部の断面形状は、柱形状、板状、Ｌ形、Ｕ形、Ｏ形、またはＤ型である。前記延伸部は、前記本体の少なくとも１つ側から突出する。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記延伸部は、少なくとも１つの固定構造を収容する少なくとも１つの固定ベースを有する。前記固定構造は、前記ファンを前記回路板上に固定する。前記固定構造は、ネジ、スプリングネジ、締め付けボルト、または締結構造である。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記延伸部は、前記ファンを前記回路板上に接合する少なくとも１つの接合構造を有する。前記接合構造は、締め付けボルト、締結構造、滑り構造、またはガイド構造である。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記ファンを前記回路板上に固定する少なくとも１つの留め具を更に含む。

前記熱放散モジュールまたは前記ファンでは、前記電子素子は、ＣＰＵまたはチップセットである。前記インペラは、少なくとも１つの扇葉を有する。前記扇葉の形状は、平板状、湾曲形、または円弧形であり、軸流式扇葉であることもできる。前記回路板は、プリント回路板または積層回路板である。

上述の本発明の熱放散モジュールまたはファンでは、ファンフレームによって直接回路板と接合することから、付加的な支持体を必要とせず、部品、製造プロセス数を減少することができ、必要な位置合わせの精密さとコストを大幅に下げて信頼度と品質を高めることができる。また、ファンフレームがプラスチックなどの金属以外の材料で形成されることができることから、射出成形等の方式によって形成することができ、生産速度を上げ、コストを下げて信頼度と品質を高めることができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１のファン１００の概略図を表している。図１を参照して説明すれば、ファン１００は、フレーム１１２とインペラ１０２を有する。前記フレーム１１２は、本体１０８と少なくとも１つの延伸部１１０を有する。前記延伸部１１０は、前記本体１０８の少なくとも一側から突出する。具体的に言えば、前記延伸部１１０は、前記本体１０８の少なくとも一側から軸方向に突出する。

前記延伸部１１０及び／または前記本体１０８は、後述の回路板２０８と接合され、前記本体１０８と前記延伸部１１０は、一体成型により形成される。また、フレームの材料は、非金属材料からなる。この非金属材料は、プラスチック、ゴム、または高分子材料である。

前記本体１０８は、環状形であることができる。前記本体１０８の軸方向にある前記延伸部１１０の断面形状は、柱形状、板状、Ｌ形、Ｕ形、Ｏ形、またはＤ型であることができる。本実施例では、本体１０８の軸方向上にある延伸部１１０の断面形状は、ボード形である。

延伸部１１０は、少なくとも１つの開口１１６を更に有し、後述のヒートシンク１２４の接触部１２２を延伸部１１０に通して、後述の電子素子２０６と接触させる。また、延伸部１１０及び／または本体１０８は、少なくとも１つの固定ベース１１４を更に有し、図５に示す少なくとも１つの固定構造２０２に収容する。固定構造２０２は、ファン１００を後述の回路板２０８の上に固定する。固定構造２０２は、ネジ、スプリングネジ、締め付けボルト、または締結構造であることができる。

インペラ１０２は、本体１０８内に収容される。前記インペラ１０２は、ハブ１０４とハブ１０４に接合された少なくとも１つの扇葉１０６を有する。前記扇葉１０６は、軸流式扇葉であることができ、その扇葉１０６の形状は、平板状、湾曲形、または円弧形である。

図２は、本発明の実施例１の熱放散モジュール３００の概略図を表している。図２を参照して説明すれば、本発明の熱放散モジュール３００は、ファンと少なくとも１つのヒートシンク１２４から構成される。図２が図１のファンと異なる所は、延伸部１１０ａが少なくとも１つの接合構造１１８によって固定ベース１１４と置き換わることである。前記接合構造１１８は、ファン１００を後述の回路板２０８の上に接合する。前記接合構造１１８は、締め付けボルト、締結構造、滑り構造、またはガイド構造であり、本実施例では、前記接合構造１１８は、締結構造である。

ヒートシンク１２４は、少なくとも１つの熱放散部１２０と少なくとも１つの接触部１２２を有する。接触部１２２は、後述の電子素子２０６と接触する。前記熱放散部１２０としては、フィンを用いることができる。

また、ヒートシンク１２４は、延伸部１１０ａの上に設置されることができ、後述の回路板２０８の電子素子２０６が発生した熱を外部へ導くことができる。延伸部１１０ａは、クリップ、係合、ロック、または収容等の方式でヒートシンク１２４と接合される。

図３は、本発明の実施例２のファン１００ａの概略図を表している。この実施例のファン１００ａが前述の実施例と異なることは、本体１０８の軸方向上にあるフレーム１１２ｂの延伸部１１０ａの断面形状がＵ形であることである。よって、ヒートシンクは、収容方式で延伸部１１０ａ内に収容されることができる。前記延伸部１１０ａは、ネジまたはスプリングネジを収容できる固定ベース１２６によって後述の回路板２０８と接合される。

図４は、本発明の実施例２の熱放散モジュール３００ａの概略図を表している。図４を参照して説明すれば、熱放散モジュール３００ａでは、フレーム１１２ｃのＵ形の延伸部１１０ｂは、本体１０８ａと同じサイズであり、よって、フレーム１１２ｃにより美的な外型を持たせることができる。また、ヒートシンク１２４ａは、サイドにネジ留めする方式で延伸部１１０ｂの上に固定される。また、延伸部１１０ｂは、ガイド構造方式の接合構造１２８を用いて熱放散モジュール３００ａを後述の回路板２０８により早く、しっかりと接合させる。

本発明の熱放散モジュールまたはファンを更に進めて説明するために、一般システムに基づいて説明を行う。図５において示すように、システム２００内は、回路板２０８を有し、前記回路板２０８は、少なくとも１つの電子素子２０６と少なくとも１つの固定部２１０を有する。前記電子素子２０６は、ＣＰＵまたはチップセットを用いることができる。前記回路板２０８として、プリント回路板または積層回路板を用いることができる。

前記電子素子２０６が前記システム２００で作動される時、高熱を発生することから、熱放散モジュール300aを用いてこの電子素子２０６を熱放散しなければならない。まず、ヒートシンク１２４ｂをフレーム１１２ｂ内に設置し、前記フレーム１１２ｂを前記回路板２０８の上に設置し、固定ベース１２６を固定部２１０に大きく位置合わせする。次に、固定構造２０２を固定ベース１２６に通し、前記固定部２１０の上にネジ留めする。よって、ファン１００ａのヒートシンク１２４ｂが電子素子２０６に固着されることによって、システム２００が作動している時、ヒートシンク１２４ｂは、電子素子２０６が発生した熱を迅速に外部に導くことができる。

システム２００では、フレーム１１２ｂが電子素子２０６と直接接触する必要がないことから、フレーム１１２ｂは、導熱性の良い材料を用いることなく、プラスチックなどの非金属材料を用いて形成することができる。よって、従来技術に比べ、よりコストを下げることができる。

また、図６を参照して説明すれば、システム２００ａは、ファン１００に変えられる。この時、ヒートシンク１２４は、ロック方式で延伸部１１０の上に固定される。ヒートシンク１２４は、延伸部１１０の開口を通過してヒートシンク１２４の接触部によって電子素子２０６に取り付けられる。ファン１００は、固定ベース１１４に収容されたスプリングネジ２１２で回路板２０８にロックする方式で回路板２０８上に固定する。この時、ヒートシンク１２４のため、延伸部１１０と電子素子２０６の間に一定の間隙が形成される。よって、フレーム１１２は、導熱性の良い材料を用いる必要がなく、プラスチックなどの非金属材料を用いて形成することができ、従来技術に比べ、更にコストを下げることができる。また、前記延伸部１１０が板状であることから前記延伸部１１０の材料は、前記延伸部１１０ａより少ないことができ、前記システム２００ａは、前記システム２００のコストより少ない。

図７を参照して説明すれば、システム２００ｂでは、フレーム１１２ｃは、固定ベース、または接合構造を形成せず、留め具２１４によって、フレーム１１２ｃを回路板２０８上に固定する。よって、システム２００ｂは、より迅速な組み立て速度でフレーム１１２ｃとヒートシンク１２４ａを回路板２０８上に組み立て、生産時間をより減少する効果を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る種々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

本発明の実施例１のファンの概略図を表している。 本発明の実施例１の熱放散モジュールの概略図を表している。 本発明の実施例２のファンの概略図を表している。 本発明の実施例２の熱放散モジュールの概略図を表している。 本発明の実施例１のシステムの概略図を表している。 本発明の実施例２のシステムの概略図を表している。 本発明の実施例３のシステムの概略図を表している。

符号の説明

１００、１００ａ ファン
１０２ インペラ
１０４ ハブ
１０６ 扇葉
１０８、１０８ａ 本体
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 延伸部
１１２、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ フレーム
１１４、１２６ 固定ベース
１１６ 開口
１１８、１２８ 接合構造
１２０ 熱放散部
１２２ 接触部
１２４、１２４ａ、１２４ｂ ヒートシンク
２００、２００ａ、２００ｂ システム
２０２ 固定構造
２０６ 電子素子
２０８ 回路板
２１０ 固定部
２１２ スプリングネジ
２１４ 留め具
３００、３００ａ 熱放散モジュール

Claims (20)

1. 少なくとも１つの電子素子を有する回路板と、
   本体と少なくとも１つの延伸部を有し、前記延伸部が前記本体の少なくとも１つ側から突出し、前記延伸部及び／または前記本体が前記回路板と接合されるフレームと、
   前記本体内に収容されるインペラを含むファンと、
   前記延伸部の上に接合され、前記電子素子から発生された熱を外部に導く少なくとも１つのヒートシンクと、
   を含むことを特徴とするシステム。
2. 前記本体は、環状形であり、且つ、前記本体の軸方向上にある前記延伸部の断面形状は、柱形状、板状、Ｌ形、Ｕ形、Ｏ形、またはＤ型であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記延伸部は、少なくとも１つの開口を有し、前記ヒートシンクの少なくとも１つの接触部を延伸部に通して、前記電子素子と接触させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記延伸部及び／または、前記本体は、少なくとも１つの接合構造、または少なくとも１つの固定構造を収容する少なくとも１つの固定ベースを有し、前記接合構造と前記固定構造は、前記ファンを前記回路板上に固定することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記接合構造または前記固定構造は、ネジ、スプリングネジ、締め付けボルト、締結構造、滑り構造、またはガイド構造であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記ファンを前記回路板上に固定する少なくとも１つの留め具を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記フレームの材料は、非金属材料、プラスチック、ゴム、または高分子材料であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 前記延伸部と前記本体は、一体成型により形成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 本体と少なくとも１つの延伸部を有し、前記延伸部が前記本体の少なくとも１つ側から突出し、前記延伸部及び／または前記本体が前記回路板と接合されるフレームと、
   前記本体内に収容されるインペラを含むファンと、
   前記延伸部の上に接合され、前記回路板の少なくとも１つの電子素子から発生された熱を外部に導く少なくとも１つのヒートシンクと、
   を含むことを特徴とする熱放散モジュール。
10. 前記本体は、環状形であり、且つ、前記本体の軸方向上にある前記延伸部の断面形状は、柱形状、板状、Ｌ形、Ｕ形、Ｏ形、またはＤ型であることを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
11. 前記延伸部は、少なくとも１つの開口を有し、前記ヒートシンクの少なくとも１つの接触部を延伸部に通して、前記電子素子と接触させることを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
12. 前記フレームの材料は、非金属材料、プラスチック、ゴム、または高分子材料であることを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
13. 前記延伸部と前記本体は、一体成型により形成されることを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
14. 前記延伸部及び／または、前記本体は、少なくとも１つの接合構造、または少なくとも１つの固定構造を収容する少なくとも１つの固定ベースを有し、前記接合構造と前記固定構造は、前記ファンを前記回路板上に固定することを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
15. 前記接合構造または前記固定構造は、ネジ、スプリングネジ、締め付けボルト、締結構造、滑り構造、またはガイド構造であることを特徴とする請求項１４に記載の熱放散モジュール。
16. 前記ファンを前記回路板上に固定する少なくとも１つの留め具を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の熱放散モジュール。
17. 本体と少なくとも１つの延伸部を有し、前記延伸部が前記本体の少なくとも１つ側から突出し、前記延伸部及び／または前記本体が前記回路板と接合されるフレームと、
    前記本体内に収容されるインペラと、
    を含むことを特徴とするファン。
18. 前記本体は、環状形であり、且つ、前記本体の軸方向上にある前記延伸部の断面形状は、柱形状、板状、Ｌ形、Ｕ形、Ｏ形、またはＤ型であることを特徴とする請求項１７に記載のファン。
19. 前記フレームの材料は、非金属材料、プラスチック、ゴム、または高分子材料であることを特徴とする請求項１７に記載のファン。
20. 前記延伸部と前記本体は、一体成型により形成されることを特徴とする請求項１７に記載のファン。
    

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