JP2009004523A - Cooling device and heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクに発熱素子からの熱を伝導させ、そのヒートシンク内に空気を流入させ冷却する冷却構造を搭載した電子機器内のヒートシンク及びヒートシンクを構成する放熱フィンに関し、特に放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりの防止に有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a heat sink and a heat sink in a heat sink in an electronic device mounted with a cooling structure that conducts heat from a heat generating element to a heat sink having a plurality of heat dissipation fins, and cools air by flowing into the heat sink. In particular, the present invention relates to a technique effective in preventing clogging due to dust adhering to a heat radiating fin.
近年、コンピュータの高速化によるCPUの性能向上に伴い、CPUの消費電力及び発熱量の増加が著しいものとなっている。CPUのような高発熱体の冷却には、複数枚の放熱フィンを有するヒートシンク及びその放熱フィン間に冷却風を流入させるためのファンが使用される。一般的に、コンピュータの設置される環境には、空気中に塵埃が浮遊しており、放熱フィンに冷却風を当てると塵埃が付着してしまう。従来、放熱フィンの表面積を増加させ冷却性能を向上させるため、放熱フィンのピッチは高密度冷却設計に伴い、非常に狭くなってきている。そのため、ヒートシンクへの冷却風進入口の放熱フィン上に、塵埃による目詰まりが発生しやすくなり、放熱フィン間に流入する冷却風の風量が減少する。このため、長期に渡る十分な冷却効率を維持できない問題が発生していた。 In recent years, with an increase in CPU performance due to an increase in computer speed, the power consumption and heat generation of the CPU have increased remarkably. For cooling a high heating element such as a CPU, a heat sink having a plurality of radiating fins and a fan for flowing cooling air between the radiating fins are used. Generally, in an environment where a computer is installed, dust floats in the air, and dust adheres when cooling air is applied to the radiating fins. Conventionally, in order to increase the surface area of the radiating fins and improve the cooling performance, the pitch of the radiating fins has become very narrow along with the high-density cooling design. Therefore, clogging due to dust is likely to occur on the heat radiation fins at the inlet of the cooling air to the heat sink, and the amount of cooling air flowing between the heat radiation fins is reduced. For this reason, there has been a problem that sufficient cooling efficiency cannot be maintained over a long period of time.
そこで、本問題解決のため、特許文献1のような、風速の高い領域の放熱フィンの間隔を広く、風速の低い領域の放熱フィンの間隔を狭くするようにしたファン付きヒートシンクの提案があった。 Therefore, in order to solve this problem, there has been a proposal of a heat sink with a fan, such as Patent Document 1, in which the distance between the radiating fins in the high wind speed region is wide and the distance between the radiating fins in the low wind speed region is narrowed. .
また、特許文献2のように、放熱動作時に空気の入口側となる隙間が出口側の隙間より狭く形成されたヒートシンクで、メンテナンス動作時には出口側に設けられたファンを逆回転させて逆方向に空気を流されることで、入口側に溜まった塵埃を外部に排出することのできる塵埃付着防止方法が考案されていた。
Further, as in
近年、CPU等の発熱量の増大により、ファン付きヒートシンクの冷却効率を上げる必要があるが、特許文献1に記載のように、塵埃による目詰まりが発生しやすい箇所の放熱フィンの間隔を広くしてしまうと、冷却効率が低下してしまうという問題点があった。 In recent years, it has been necessary to increase the cooling efficiency of a heat sink with a fan due to an increase in the amount of heat generated by a CPU or the like. However, as described in Patent Document 1, the spacing between heat radiation fins at locations where clogging with dust is likely to occur is increased. As a result, there is a problem that the cooling efficiency is lowered.
特許文献2に開示されている構造は、空気の入口側となる隙間が狭くなっているため、ヒートシンクに流入する冷却風の風量が減少し、冷却性能の低下を引き起こす。更に、空気の入口側に塵埃がより溜まり易くなり、雪だるま式に大きくなった塵埃を外部へ排出することが困難となり、冷却性能を更に低下させることとなる。
In the structure disclosed in
本発明の目的は、ヒートシンクの放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりを防止し、長期に渡る十分な冷却効率を維持することのできる冷却装置及びヒートシンクを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cooling device and a heat sink capable of preventing clogging due to dust adhering to the heat radiating fins of the heat sink and maintaining sufficient cooling efficiency over a long period of time.
本発明による、塵埃付着による目詰まり防止機構を有する冷却装置は、ヒートシンクと、前記ヒートシンク上に実装される複数の放熱フィンと、前記複数の放熱フィン間の間隙に冷却風を導入するファンと、前記ヒートシンクの冷却風進入口にあたる前記放熱フィン前面部に、前記放熱フィンと同等の厚みの円盤型フィンが前記放熱フィンと平行に同間隔で同枚数積層され、前記各円盤型フィンの中心を貫通する回転軸が回転することにより、前記各円盤型フィンが回転する機構を有する回転フィンとを備える。前記回転フィンの回転軸は、電子機器外部に設置されたホイール機構と連動しており、前記ホイール機構を回転させることにより前記回転軸も連動して回転し、前記回転フィンが回転する。前記回転フィンを回転させることによって、前記回転フィンに付着した塵埃が、前記回転フィン下側の各フィン間に配置されたストッパに蓄積され、前記回転フィン直下底面部に、蓄積された塵埃を外部から確認し排出させることができる透明の塵埃排出用開閉スロットを設けた。 According to the present invention, a cooling device having a mechanism for preventing clogging due to dust adhesion, a heat sink, a plurality of radiating fins mounted on the heat sink, a fan for introducing cooling air into the gap between the plurality of radiating fins, The same number of disk-shaped fins having the same thickness as the heat radiating fins are stacked at the same interval in parallel with the heat radiating fins on the front surface of the heat radiating fins corresponding to the cooling air flow entrance of the heat sink, and pass through the center of each disk-shaped fin And a rotating fin having a mechanism for rotating each of the disk-shaped fins as the rotating shaft rotates. The rotating shaft of the rotating fin is interlocked with a wheel mechanism installed outside the electronic apparatus. When the wheel mechanism is rotated, the rotating shaft is also rotated in conjunction with the rotating fin, and the rotating fin is rotated. By rotating the rotating fin, dust attached to the rotating fin is accumulated in a stopper disposed between the fins on the lower side of the rotating fin, and the accumulated dust is placed on the bottom surface directly below the rotating fin. A transparent dust discharge opening / closing slot that can be confirmed and discharged from the above is provided.
本発明によれば、放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりを防止することができ、ヒートシンクとしての長期に渡る十分な冷却効率を維持することができる。 According to the present invention, clogging due to dust adhering to the radiating fin can be prevented, and sufficient cooling efficiency over a long period of time as a heat sink can be maintained.
以下、図面を用いて本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施例1を図1〜図3に示す。図1は電子機器全体図と本発明の冷却装置及びヒートシンクの位置を示している。図2の(a)は本発明の冷却装置及びヒートシンクの斜視図、(b)は回転フィン及びヒートシンク内部の側面図、(c)は上面図を示している。図3はホイール機構と回転軸の連結部の詳細図を示している。 A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 shows an overall view of an electronic apparatus and positions of a cooling device and a heat sink according to the present invention. 2A is a perspective view of the cooling device and the heat sink of the present invention, FIG. 2B is a side view of the inside of the rotary fin and the heat sink, and FIG. 2C is a top view. FIG. 3 shows a detailed view of the connecting portion between the wheel mechanism and the rotating shaft.
図1及び図2において、1は電子機器の筐体であり、3はCPU等の発熱素子である。冷却装置及びヒートシンクは、銅や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ヒートシンク4、ヒートシンク4上に突設される複数の放熱フィン9、発熱素子3からヒートシンク4に熱を伝導するためのヒートパイプ2、ヒートシンク4に冷却風を導入するためのファン5、塵埃を付着させるための回転フィン6及びその回転軸7、回転フィン6を外部から操作するためのホイール機構8、回転フィン6に付着した塵埃を一箇所に蓄積させるためのストッパ13、蓄積した塵埃を外部から確認し排出するための透明の塵埃排出用開閉スロット10から構成される。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a casing of an electronic device, and 3 denotes a heating element such as a CPU. The cooling device and the heat sink conduct heat to the
ファン5は、図2(a)の矢印で示すように、電子機器1の下方から外気を取り入れ、放熱フィン9方向に冷却風11を導入して、放熱フィン9間の間隙を通して排気を行う。その冷却風11が放熱フィン9間を通過することにより、ヒートパイプ2を伝導してきた発熱素子3の熱によって高温になったヒートシンク4の冷却が行われる。
As shown by the arrow in FIG. 2A, the
放熱フィン9間の隙間は、必要な冷却性能を確保するために、放熱フィン9の表面積、圧損の程度等を考慮して適宜決定されるものであり、本実施の形態においては、フィン間の隙間を変化させたときの冷却性能を考慮し、フィン間の隙間を1から1.5mm程度である。
The gap between the
本発明においては、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6が設置されている。回転フィン6の各フィンは円盤型をしており、厚みとその枚数はヒートシンク4上の放熱フィン9と同等であり、放熱フィン9と平行に設置されているため、冷却風11が放熱フィン9間に導入される際の妨げにはならない。また、ヒートシンク4上の放熱フィン2は、回転フィン6との干渉を避けるため円盤型フィンの円弧と同様に半円状に湾曲している。
In the present invention, the
本実施の形態に対する従来の比較例においては、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6のような塵埃を蓄積し除去する機構がなく、ファン5から吸入される外気が直接ヒートシンク4に流入していた。そのため、外気に含有される塵埃は、ヒートシンク4の冷却風進入口にあたる放熱フィン9前面部に付着し、雪だるま式に目詰まりが加速し、十分な冷却効果が短期間しか得られない事例が増加してきた。
In the conventional comparative example for the present embodiment, there is no mechanism for accumulating and removing dust such as the rotating
本実施の形態においては、図1及び図2に示すように、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6が設置されている。ファン5から吸入された外気は、回転フィン6間に流入する際、含有されていた塵埃が回転フィン6に付着するため、ヒートシンク4上の放熱フィン9間を通過する冷却風11には、放熱フィン9に付着する程度のサイズの塵埃は含有しない。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
回転フィン6に付着した塵埃は、図3に示すように、電子機器1の外部に設置されたホイール機構8を回転させることにより、ホイール機構8に直結された回転軸7が回転し、それに連動し回転フィン6が回転する。回転フィン6端部に付着した塵埃が、回転フィン6下側の各フィン間に配置されたストッパ13に蓄積され、ユーザーが回転フィン6直下底面部に備えられた透明の塵埃排出用開閉スロット10から、蓄積された塵埃14を適宜排出させることができる。また、塵埃排出用開閉スロット10は、開閉軸12を中心として開閉されるスロットである。
As shown in FIG. 3, the dust adhering to the rotating
本実施例のように、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6を設置することにより、直接ヒートシンク4上の放熱フィン9に塵埃が付着し、目詰まりすることを回避することができる。更に回転フィン6により、付着した塵埃を蓄積し、適宜透明な塵埃排出用開閉スロット10から確認し排出することが可能なため、長期に渡る十分な冷却効率を維持することができる。また、回転フィン6の各フィンの厚みとその枚数はヒートシンク4上の放熱フィン9と同等であり、放熱フィン9と平行に設置されているため、冷却風11が放熱フィン9間に導入される際の妨げにはならないため、冷却効率を落とすことなく発熱素子3に対する冷却を行うことが可能である。
By installing the rotating
本発明の実施例2を図2及び図4に示す。図4は本発明の冷却装置及びヒートシンクの上面図を示している。 A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 4 shows a top view of the cooling device and heat sink of the present invention.
図2及び図4において、1は電子機器の筐体であり、3はCPU等の発熱素子である。冷却装置及びヒートシンクは、銅や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ヒートシンク4、ヒートシンク4上に突設される複数の放熱フィン9、発熱素子3からヒートシンク4に熱を伝導するためのヒートパイプ2、ヒートシンク4に冷却風を導入するためのファン5、塵埃を付着させるための回転フィン6及びその回転軸7、回転軸7先端に設置された回転フィン歯車19、回転フィン歯車19をヒンジ17を稼働させることによって連動させるヒンジ歯車18、回転フィン6に付着した塵埃を一箇所に蓄積させるためのストッパ13、蓄積した塵埃を外部から確認し排出するための透明の塵埃排出用開閉スロット10から構成される。
2 and 4, reference numeral 1 denotes a casing of the electronic device, and
ファン5は、図2(a)の矢印で示すように、電子機器1の下方から外気を取り入れ、放熱フィン9方向に冷却風11を導入して、放熱フィン9間の間隙を通して排気を行う。その冷却風11が放熱フィン9間を通過することにより、ヒートパイプ2を伝導してきた発熱素子3の熱によって高温になったヒートシンク4の冷却が行われる。
As shown by the arrow in FIG. 2A, the
放熱フィン9間の隙間は、必要な冷却性能を確保するために、放熱フィン9の表面積、圧損の程度等を考慮して適宜決定されるものであり、本実施の形態においては、フィン間の隙間を変化させたときの冷却性能を考慮し、フィン間の隙間を1から1.5mm程度である。
The gap between the radiating
本発明においては、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6が設置されている。回転フィン6の各フィンは円盤型をしており、厚みとその枚数はヒートシンク4上の放熱フィン9と同等であり、放熱フィン9と平行に設置されているため、冷却風11が放熱フィン9間に導入される際の妨げにはならない。また、ヒートシンク4上の放熱フィン2は、回転フィン6との干渉を避けるため円盤型フィンの円弧と同様に半円状に湾曲している。
In the present invention, the
ファン5から吸入された外気は、回転フィン6間に流入する際、含有されていた塵埃が回転フィン6に付着するため、ヒートシンク4上の放熱フィン9間を通過する冷却風11には、放熱フィン9に付着する程度のサイズの塵埃は含有しない。
When the outside air sucked from the
回転フィン6に付着した塵埃は、電子機器1のヒンジ17を稼働させることにより、ヒンジ歯車18が回転し、ヒンジ歯車18に直結している回転フィン歯車19が連動することにより、回転フィン6が回転する。回転フィン6端部に付着した塵埃が、回転フィン6下側の各フィン間に配置されたストッパ13に蓄積され、ユーザーが回転フィン6直下底面部に備えられた透明の塵埃排出用開閉スロット10から、蓄積された塵埃14を適宜排出させることができる。また、塵埃排出用開閉スロット10は、開閉軸12を中心として開閉されるスロットである。
The dust adhering to the
本実施例のように、ヒートシンク4とファン5の間に回転フィン6を設置することにより、直接ヒートシンク4上の放熱フィン9に塵埃が付着し、目詰まりすることを回避することができる。更に回転フィン6により、付着した塵埃を蓄積し、適宜透明な塵埃排出用開閉スロット10から確認し排出することが可能なため、長期に渡る十分な冷却効率を維持することができる。また、回転フィン6の各フィンの厚みとその枚数はヒートシンク4上の放熱フィン9と同等であり、放熱フィン9と平行に設置されているため、冷却風11が放熱フィン9間に導入される際の妨げにはならないため、冷却効率を落とすことなく発熱素子3に対する冷却を行うことが可能である。
By installing the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
発熱素子の空気冷却を行う電子機器の冷却装置として適用可能である。 The present invention can be applied as a cooling device for an electronic device that performs air cooling of a heating element.
1…電子機器、2…ヒートパイプ、3…発熱素子、4…ヒートシンク、5…ファン、6…回転フィン、7…回転軸、8…ホイール機構、9…放熱フィン、10…塵埃排出用開閉スロット、11…冷却風、12…開閉軸、13…ストッパ、14…塵埃、15…電子機器底面、16…回転方向、17…ヒンジ、18…ヒンジ歯車、19…回転フィン歯車。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device, 2 ... Heat pipe, 3 ... Heat generating element, 4 ... Heat sink, 5 ... Fan, 6 ... Rotating fin, 7 ... Rotating shaft, 8 ... Wheel mechanism, 9 ... Radiation fin, 10 ... Dust discharge opening / closing slot DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ヒートシンクへの冷却風進入口にあたる前記放熱フィン前面部に、前記ヒートシンク本体上に実装される複数の放熱フィンと平行に複数の円盤型フィンが積層され、前記各円盤型フィンの中心を貫通する回転軸が回転することにより、前記各円盤型フィンが回転する機構を有する回転フィンを設けたことを特徴とする冷却装置。 In a cooling device comprising a heat sink body, a plurality of heat radiation fins mounted on the heat sink body, and a fan for introducing cooling air into the gap between the plurality of heat radiation fins,
A plurality of disc-shaped fins are stacked in parallel with the plurality of heat-dissipating fins mounted on the heat-sink body on the front surface of the heat-dissipating fins corresponding to the cooling air flow entrance to the heat sink, and pass through the center of each disc-shaped fin. A cooling device comprising a rotating fin having a mechanism for rotating each of the disk-shaped fins by rotating a rotating shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007163296A JP2009004523A (en) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Cooling device and heat sink |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007163296A JP2009004523A (en) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Cooling device and heat sink |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009004523A true JP2009004523A (en) | 2009-01-08 |
Family
ID=40320595
Family Applications (1)
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JP2007163296A Pending JP2009004523A (en) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | Cooling device and heat sink |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009004523A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011071465A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Giga-Byte Technology Co Ltd | Electronic device |
CN109843027A (en) * | 2019-04-01 | 2019-06-04 | 楼伟强 | Radiating device for electronic equipment |
CN113178135A (en) * | 2021-04-30 | 2021-07-27 | 上海天马微电子有限公司 | Display device |
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2007
- 2007-06-21 JP JP2007163296A patent/JP2009004523A/en active Pending
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CN109843027A (en) * | 2019-04-01 | 2019-06-04 | 楼伟强 | Radiating device for electronic equipment |
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