JP2008147299A - 電子機器内の発熱体の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、発熱体を備えるプリント基板の視認性を向上させ、保守性を向上させた電子機器内の発熱体の冷却構造を提供することを目的とする。
【解決手段】電子機器に内装されるプリント基板１上に実装されるＣＰＵ等の発熱体２の冷却構造であって、発熱体２の上部に密着して設けられるヒートシンク３と、ヒートシンク３の周囲を覆う透明のカバー４と、透明のカバー４は、プリント基板１と透明のカバー４とで形成される風洞の両端部の一方の端部または当該両端部に備えるファン５ａ、５ｂとから成り、ファンによって風洞内に外気を送風して発熱体を冷却するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器内の発熱体の冷却構造に関する。

パソコン等に搭載されるＣＰＵは、高集積化、動作クロック周波数の高速化が進み、その発熱量が飛躍的に増大している。そのＣＰＵの発熱部の熱を効率よく放熱する各種の冷却手段が知られている。

この冷却手段としては、発熱部の熱を多数のフィンを持つヒートシンクで空気中に拡散させる空冷方式や、この空気の自然対流だけで放熱できない時、電動ファンを使用して強制空冷する強制空冷方式等がある。

一方、ＣＰＵの小型軽量化を目指すパソコンは、空冷方式では小型化に対応できないためヒートパイプを使用した冷却手段が開示されている（例えば、特許文献1参照。）。

ところで、小型化よりも低コスト化が要求されるデスクトップパソコン等においては、冷却装置によってパソコン筐体内の電子部品の実装が制約されにくく、且つ、これらの電子部品の保守が容易な冷却装置が要求される。

そこで、パソコン筐体に内装されＣＰＵ等の発熱部の冷却装置においては、当該発熱部に密着して装着されたヒートシンクと、一方の底部をヒートシンクの放熱フィンからの上昇熱気流の風路を覆うようにヒートシンク上で回動自在に固定し、他方の上部にフレキシブルダクトを装着し、前記上昇気流の風路を当該フレキシブルダクトの風路方向に偏向するジョイント部と、一方の端部をこのジョイント部に、他方の端部をパソコン筐体の外壁面に装着したファンからの送風を受けるように装着された伸縮偏向自在のフレキシブルダクトとファンとを備えて、パソコン筐体外に装着されたファンによって発熱部の熱をパソコン筐体外に排出するようにした冷却装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３−２０９３８５号公報（頁１、図１） 特開２００６−３９２８号公報（頁１、図１）

特許文献１に開示されたヒートパイプを装着した冷却装置は、装置を小型に出来る特徴はあるが、ヒートパイプが固定されるため、保守性を考慮した配管経路とするためには電子部品の配置に制約がともう。また、冷却効果を高めるために、発熱部から放熱部までの配管距離を長く出来ない問題もある。

一方、デスクトップパソコン等は、ノート型に比べて小型化よりも低コスト化の要求を満たす簡易な冷却構造が求められるため、特許文献２に記載されたような伸縮偏向自在のフレキシブルダクトとファンとを備え、これらが着脱容易な構造として、プリント基板上の電子部品の保守性や、実装に制約の少ない構造とした冷却装置がある。

しかしながら、このような電子機器の冷却装置においては、そのダクトが有色不透明であるため、電子機器内部のプリント基板上の電子部品などの保守部品やプリント基板等に印字される保守情報にたいしては、視認性が阻害される問題がある。

即ち、電子機器内のプリント基板の動作状態を表示するＬＥＤや、プリント基板に印刷されている管理番号等がダクトで遮られて視認することができないため保守性が低下する問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、発熱体を備えるプリント基板の視認性を向上させ、保守性を向上させた電子機器内の発熱体の冷却構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器内の発熱体の冷却構造は、電子機器に内装されるプリント基板上に実装されるＣＰＵ等の発熱体の冷却構造であって、前記発熱体の上部に密着して設けられるヒートシンクと、前記ヒートシンクの周囲を覆う透明のカバーと前記透明のカバーは、前記プリント基板と当該透明のカバーとで形成される風洞の両端部の一方の端部または当該両端部に備えるファンとから成り、前記ファンによって前記風洞内に外気を送風して前記発熱体を冷却するようにしたことを特徴とする。

したがって、本発明によれば、ヒートシンクをプリント基板と透明のカバーとで風洞を形成し、この風洞内に外気を送風して発熱体を冷却するようにしたので、プリント基板上の電子部品は動作中であっても視認が可能で、保守性が向上した電子機器内の発熱体の冷却構造を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明によるパソコンなどの電子機器の冷却構造を示す図である。同図（ａ）は、電子機器の筐体６の形状が直方体で、その筐体６内のプリント基板１の実装例を示す平面図で、同図（ｂ）は、ＣＰＵ等の発熱体２とその発熱体２を冷却する冷却構造の側面図である。

同図において、筐体６内に備える平板状のプリント基板１には、高温度になるＣＰＵ等の発熱体２とその発熱体２のヒートシンク３とを備える。さらに、このヒートシンク３を透明のカバー４で覆い、プリント基板１とこの透明のカバー４で風洞を形成する。

そして、この風洞内に外気を送風させるため、風洞の両端部にファン５ａと、ファン５ｂとを備え、矢印で示す方向に送風する。

ところで、プリント基板１には、動作の状態を示すＬＥＤ１ａや、このプリント基板１の製造管理番号を示すラベル１ｂなどが取り付けられている。また、その他の電子部品群１ｃ、１ｄも実装されている。

透明のカバー４は、図に示すように、ヒートシンク３を覆うように、その形状はＬ×Ｗ×Ｈの形状で予め成形され、プリント基板１の上部から着脱用な構造としておく。

また、この材質は、軽量さ、耐熱性、及び透明度の高さにおいて、他の合成樹脂よりも優れるポリカーボネート（Polycarbonate）を使用する。

風洞の両端部に設けるファン５ａは外気を吸引する方向に、またファン５ｂは筐体６の内気を排出する方向に送風する。

この時、ヒートシンク３の多数のフィンの取り付け方向は、図に示すように送風方向と一致する方向に合せて取り付ける。

また、ファン５ａ及びファン５ｂの風量は、要求される放熱量によって適宜選択可能で、一方のみとしても良い。また、これらの取り付けは、筐体６の外から着脱可能としておくことで、ファンの保守が筐体６外部から容易に行えるようにしても良い。

図２は、透明のカバー４の他の形状の例を示す断面図である。通常、発熱体３は、その中心部が最も高温度となるので、ヒートシンク３の中心部下方にむけて外気が送風されると、その冷却効率が向上する。

そこで、図に示す様に、Ｖ字型の形状として、その風向を制御し、また、風洞の入り側の断面積Ｓ１の方を出側の断面積Ｓ２よりも大きな形状として、内圧が高くなるようにして、ヒートシンク３内部に一様な風量が形成し易い構造としておく。

次ぎに、このように構成された冷却構造の作用について説明する。図１及び図２に示すように、この電子機器の冷却構造においては、透明のカバー４で風洞を構成しているので、プリント基板１上に実装される電子機器の動作状態を示すＬＥＤ１ａの表示や、このプリント基板１の製造管理番号１ｂを示すラベル１ｂなどの表示を遮るものが無いので、動作状態を容易に視認することが出来る。

また、透明のカバー４はプリント基板１に実装する電子部品の視認性を妨げることが無いので、電子部品の配置に特別の制約が無く、デザインが容易に出来る。

さらに、この透明のカバー４は、任意な形状に成形がしやすいので、ヒートシンク３の取り付け場所や取り付け姿勢に制約が少なく、冷却効果を損なうことなく、電子部品の実装が容易に出来る効果もある。

また、発熱体２を他の電子部品と分離して冷却できるので、発熱体２の放熱が他の電子部品に悪影響することがない。

本実施例においては、発熱体２をプリント基板１に実装される場合で説明したが、その他の電子機器の発熱体に適用することも可能で、透明のカバーを対象とする電子機器の発熱体の実装形状に合せて適宜変形することが可能である。

本発明の構造を示す構成図。 本発明のカバーの構造。

符号の説明

１ プリント基板
１ａ ＬＥＤ
１ｂ ラベル
１ｃ、１ｄ 電子部品群
２ 発熱体（ＣＰＵ）
３ ヒートシンク
４、４ａ カバー
５ａ、５ｂ ファン
６ 筐体

Claims (3)

1. 電子機器に内装されるプリント基板上に実装されるＣＰＵ等の発熱体の冷却構造であって、
   前記発熱体の上部に密着して設けられるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの周囲を覆う透明のカバーと
   前記透明のカバーは、前記プリント基板と当該透明のカバーとで形成される風洞の両端部の一方の端部または当該両端部に備えるファンと
   から成り、
   前記ファンによって前記風洞内に外気を送風して前記発熱体を冷却するようにしたことを特徴とする電子機器内の発熱体の冷却構造。
2. 前記風洞の断面形状は、Ｖ字型形状とし、その谷部が前記ヒートシンクの中央部に位置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器内の発熱体の冷却構造。
3. 前記透明のカバーの材質は、ポリカーボネートで成形されたことを特徴とする電子機器内の発熱体の冷却構造。

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