JP2009266123A - Electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device such as a personal computer.
パーソナルコンピュータ等の電子機器においては、樹脂基板上に配線パターンが形成されているプリント配線板(プリント基板ともいう)に電子部品が実装されたプリント回路板が備えられている。プリント回路板には、CPU、コンデンサ、制御用IC、電源部品といった比較的大きな熱を発生する電子部品(以下「発熱部品」ともいう)が実装されているため、電子機器では発熱部品を冷却するための冷却ファンが備えられている。 BACKGROUND Electronic devices such as personal computers are provided with a printed circuit board in which electronic components are mounted on a printed wiring board (also referred to as a printed board) having a wiring pattern formed on a resin substrate. Electronic components that generate relatively large heat (hereinafter also referred to as “heat generating components”) such as CPU, capacitors, control ICs, and power supply components are mounted on the printed circuit board. A cooling fan is provided.
このような冷却ファンを備えた電子機器に関し、従来、例えば特許文献1には、2つの発熱部品を1つの冷却ファンを用いて冷却する構造を備えたコンピュータが開示されている。また、特許文献2には、プリント回路板に固定された2つの発熱部品と、1つの冷却ファンとを有し、各発熱部品の熱を放熱する2つの放熱部材が併設された構造を備えたコンピュータが開示されている。
従来から電子機器では、プリント回路板が収納される筺体を小型化しようとするニーズがあり、それに伴い、筺体内のスペースも小型化が求められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in electronic devices, there is a need to reduce the size of a housing in which a printed circuit board is stored, and accordingly, the space in the housing is also required to be reduced.
しかし、従来技術では、放熱効率を低下させることなく、筺体内のスペースを小型化することが困難であった。例えば、特許文献1記載の技術では、冷却ファンを発熱部品の上に配置し、発熱部品から熱を奪った空気を冷却ファンからフィンに送って放熱が行われる(空気を媒介にして伝熱する)ため、筺体内に高さ方向のスペースが必要とされ、放熱効率も良好ではなかった。
However, in the prior art, it has been difficult to reduce the space in the housing without reducing the heat dissipation efficiency. For example, in the technique described in
また、特許文献2記載の技術では、2つの放熱部材が筺体の内部に併設されているため、筺体内のスペースを小型化することが困難であった。
Further, in the technique described in
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、放熱効率を低下させることなく、筺体内のスペースを小型化できるパーソナルコンピュータ等の電子機器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic device such as a personal computer that can reduce the space in the housing without reducing the heat radiation efficiency.
上記課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、第1の発熱部品と、第2の発熱部品とが実装されたプリント配線板と、排気孔部と、対向する2つの吸気孔部とを備えた冷却ファンと、排気孔部に対向して配置された放熱フィンと、第1の発熱部品と、放熱フィンとの間を熱的に接続した第1の伝熱部材と、吸気孔部の少なくとも一部を覆い、かつ第2の発熱部品と熱的に接続された第2の伝熱部材とを有する電子機器を特徴としている。
また、本発明は、第1の発熱部品と、第2の発熱部品とが実装されたプリント配線板と、排気孔部と、対向する2つの吸気孔部とを備え、吸気孔部のいずれか少なくとも一部が放熱板となっている冷却ファンと、排気孔部に対向して配置された放熱フィンと、第1の発熱部品と、放熱フィンとの間を熱的に接続した第1の伝熱部材と、第2の発熱部品と、放熱板となっている吸気孔部とを熱的に接続した第2の伝熱部材とを有する電子機器を提供する。
In order to solve the above-described problem, an electronic device according to the present invention includes a printed wiring board on which a first heat generating component and a second heat generating component are mounted, an exhaust hole, and two opposing intake holes. A cooling fan, a heat dissipating fin disposed opposite to the exhaust hole, a first heat generating component, a first heat transfer member thermally connected between the heat dissipating fin, and an air intake hole. And an electronic device having a second heat transfer member that covers at least a portion of the heat transfer member and is thermally connected to the second heat-generating component.
The present invention also includes a printed wiring board on which the first heat-generating component and the second heat-generating component are mounted, an exhaust hole portion, and two opposing intake hole portions. A cooling fan, at least a part of which is a heat radiating plate, a heat radiating fin disposed opposite to the exhaust hole, a first heat generating component, and a first heat transmission that is thermally connected between the heat radiating fins. Provided is an electronic device having a heat member, a second heat generating component, and a second heat transfer member that thermally connects an air intake hole serving as a heat sink.
以上詳述したように、本発明によれば、放熱効率を低下させることなく、筺体内のスペースを小型化できるパーソナルコンピュータ等の電子機器が得られる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to obtain an electronic device such as a personal computer that can reduce the space in the housing without reducing the heat radiation efficiency.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1〜図6を参照して本発明の実施の形態にかかる電子機器としてのパーソナルコンピュータについて説明する。 A personal computer as an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、図1は、本発明の実施の形態にかかる電子機器としてのパーソナルコンピュータ(以下「コンピュータ」という)の一部内部を示した斜視図、図2はコンピュータ内部を図示した斜視図である。また、図3はコンピュータ1に収納されているプリント回路板の放熱構造部分を示す平面図、図4は同じく正面図、図5は同じく左側面図、図6は同じく右側面図である。図1に示すように、コンピュータ1は、本体2と、表示ユニット3とを備えている。
Here, FIG. 1 is a perspective view showing a part of a personal computer (hereinafter referred to as “computer”) as an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the computer. . 3 is a plan view showing a heat dissipation structure portion of the printed circuit board housed in the
本体2は、本体ベース4と本体カバー5とを有している。本体カバー5は、本体ベース4に上方から組み合わされる。本体ベース4と、本体カバー5とが互いに協働することによって、本体2は箱状に形成された筐体6を構成している。
The
筐体6は、上壁6a、周壁6b、および下壁6cを有している。上壁6aは、キーボード7を支持している。周壁6bは、前周壁6ba、後周壁6bb、左周壁6bc、および右周壁6bdを有している。
The
表示ユニット3は、ディスプレイハウジング8と、ディスプレイハウジング8に組み込まれた液晶表示パネル9とを有している。液晶表示パネル9は、表示画面9aを有する。表示画面9aは、ディスプレイハウジング8の前面の開口部8aを通じてディスプレイハウジング8の外部に露出している。
The display unit 3 includes a
そして、表示ユニット3は、筐体6の後端部に、図示しないヒンジ機構を介して支持されていて、上壁6aを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁6aを露出させるように起立する開き位置との間で回動可能になっている。
The display unit 3 is supported at the rear end of the
図2にも示すように筐体6は、プリント配線板11と、冷却ファン12と、第1、第2のヒートパイプ13,25と、放熱フィン15と、放熱板30とを収納している。
As shown in FIG. 2, the
プリント配線板11は、第1の面11aおよび第2の面11bを有する。本実施の形態では、第1の面11aは、表側、すなわちキーボード7側の面(上面ともいう)である。第1の面11aは上壁6aと対向している。第2の面11bは第1の面11aの裏側の面で下壁6cと対向している(図4参照)。
The printed
プリント配線板11は、第1の面11aに発熱部品21と発熱部品22が実装されている。プリント配線板11には、その他の回路部品も複数実装されているが、図示は省略している。発熱部品21,22は、プリント配線板11に実装される回路部品のなかでも特に発熱量が大きく、積極的な放熱を必要とする電子部品である。
The printed
例えば、発熱部品21はCPU、発熱部品22はCPUよりは発熱量の少ないグラフィックスチップであるが、そのほかの部品でもよい。発熱部品21,22は、放熱が望まれる種々の電子部品が該当するが、本実施の形態では、発熱部品21の発熱量が発熱部品22の発熱量よりも大きいことを想定している。
For example, the
そして、図3〜図6に示すように、発熱部品21には、銅等の熱伝達効率の良好な部材からなり、発熱部品21よりも大きさの大きい矩形状の受熱板14が熱接続部材32(放熱シート、グリスなど)を介して接続されている。また、受熱板14には、銅などの熱伝達効率の良好な部材からなる伝熱管としてのヒートパイプ13の一端部が取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
発熱部品22には、銅等の熱伝達効率の良好な部材からなり、発熱部品22よりも大きさの大きい矩形状の受熱板24が熱接続部材32を介して接続されている。また、受熱板24には、銅などの熱伝達効率の良好な部材からなる伝熱管としてのヒートパイプ25の一端部が取り付けられている。
The
ヒートパイプ13は、一端部が受熱板14に接続され、他端部が放熱フィン15に接続されている。また、ヒートパイプ25は、一端部が受熱板24に接続され、他端部が放熱板30に接続されている。
The
受熱板14、24は、それぞれ固定具26,27を用いてプリント配線板11に固定されている。固定具26、27は、それぞれ受熱板14、24を支持する三つ又状のカバー部26a、27aと、カバー部26a,27aからプリント配線板11側に延び、プリント配線板11にねじ止めされる脚部26b,27bとを有している。受熱板14、24は、プリント配線板11と固定具26、27との間に挟み込まれることで、その位置が固定されている。
The heat receiving
ヒートパイプ13は、発熱部品21に取り付けられた一端部からプリント配線板11の第1の面11aに沿って筐体6の左周壁6bcを向いて延びている。発熱部品21は、冷却ファン12に比べて筐体6の前周壁6ba側に位置する。
The
そして、ヒートパイプ13は、プリント配線板11を外れるまで延びたあと、放熱フィン15の方を向いて折れ曲がり、その先端部は、冷却ファン12の排気面17cに沿って延びて各フィン要素を串刺しにしている。すなわち、中央に開口を有する複数のフィン要素が、それぞれヒートパイプ13に嵌合されることで放熱フィン15が形成されている。
Then, the
ヒートパイプ13は、発熱部品21と放熱フィン15との間に亘って設けられている。ヒートパイプ13の一端部は発熱部品21に熱的に接続されている。ヒートパイプ13は、内部に作動液を有し、気化熱と毛細管現象を利用して熱を移動させる。ヒートパイプ13は、発熱部品21で発せられる熱を放熱フィン15に伝える。
The
ヒートパイプ25は、第2の発熱部品22と、放熱板30との間に亘って設けられている。ヒートパイプ25は、一端部が発熱部品22に熱的に接続され、第2の発熱部品22で発せられる熱を放熱板30に伝える。なお、ヒートパイプ13,25は、例えば受熱板14,24に対する設置面積を増やすために、例えばφ6のヒートパイプを厚さ3mm程度まで上下方向につぶされた状態で使用される。
The
図2に示すように、冷却ファン12は、筐体6内の左周壁6bcの近傍に配置されている。プリント配線板11は、周端部に冷却ファン12を避けるように切り欠かれた切欠部11cを有し、その切欠部11cに配置して冷却ファン12が筐体6内に収納されている。
As shown in FIG. 2, the cooling
冷却ファン12は、厚さの薄い箱状の収納ケース17に収納されたファンを有し、そのファンが収納ケース17の厚さ方向に設けられた図示しない回転軸に沿って回転するようになっている。収納ケース17は、中央に吸気孔部17d,17eを備えた対向する2つの吸気面17a,17bと、排気孔部を備えた排気面17cとを有し、排気面17cが収納ケース17の側面に位置するようになっている。冷却ファン12は、吸気面17a,17bから空気を取込み、排気面17cから排出する。
The cooling
そして、冷却ファン12は、吸気面17a,17bがそれぞれプリント配線板11の第1の11a,第2の面11bに沿って、かつ排気面17cが放熱フィン15に臨むようにして位置が固定されている。こうして、冷却ファン12の排気面17cに対向して放熱フィン15を配置している。
The position of the cooling
また、冷却ファン12に対応する筐体6の左周壁6bcには、複数の排気孔28が設けられている。排気孔28は、筐体6の外部に開口している。
A plurality of exhaust holes 28 are provided in the left peripheral wall 6bc of the
放熱フィン15は、プリント配線板11を外れた筐体6の左周壁6bcの近傍に配置されている。詳しくは図2に示すように、放熱フィン15は、冷却ファン12の排気面17cと左周壁6bcの排気孔28との間に配置されている。放熱フィン15は、冷却ファン12の空気の吐出方向を横断する向きに沿って、互いに平行に延びている。放熱フィン15は、空気の流れ方向に沿って互いに前後に並んでいて、複数のフィン要素が集まった集合体として構成されている。各フィン要素は、矩形状に形成された板状部材で、熱伝導率の高い例えばアルミニウムのような金属で構成されている。各フィン要素は、互いの間に間隔を設けるとともに、その板面が冷却ファン12からの空気の流れ方向に沿うように配置されている。
The
放熱板30は、銅等の熱伝達効率の良好な金属からなっていて、冷却ファン12の吸気面17aよりも大きさの大きい矩形状の熱拡散板30aと、熱拡散板30aから熱拡散板30aと交差する方向に伸びて形成され、側面からみてL字状の固定部30bとを有している。そして、放熱板30は、熱拡散板30aが吸気孔部17dを含む吸気面17aの全体を覆い、かつ吸気面17aとの間に所定の間隙が確保されるようにして、固定部30bが第1の面11aに固定されている。
The
次に、以上の構成を有するコンピュータ1の熱伝達に関する作用について、図7〜図10を参照して説明する。コンピュータ1を使用すると、第1および第2の発熱部品21,22が発熱する。すると、図7、8に示すように、発熱部品21で生じた熱h1は、受熱板14に伝達されそこからヒートパイプ13を伝って放熱フィン15に伝えられる。
Next, the effect | action regarding the heat transfer of the
また、図9、10に示すように、第2の発熱部品22で生じた熱h2は受熱板24に伝達されそこからヒートパイプ25を伝って放熱板30に伝達される。この場合、放熱板30は銅等の熱伝達効率の良好な金属からなり、しかも熱拡散板30aが2次元的な広がりを備えているため、第2の発熱部品22で生じた熱h2は放熱板30の熱拡散板30a内を広がり熱拡散が行われる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the heat h <b> 2 generated in the second
そして、冷却ファン12が駆動されると、2つの吸気面17a,17bの吸気孔部17d,17eから空気が収納ケース17内に導かれ、その空気が排気面17cから吐出されるとともに、放熱フィン15に向かって強制的に吹き付けられる。このとき、放熱フィン15と冷却ファン12から吐き出される空気との間で熱交換が行われるため、発熱部品21から放熱フィン15に移動した熱h1は冷却ファン12から吐き出される空気a1に伝わる。この空気a1が排気孔28を通じて筐体6の外部に排気されることにより、排熱g1が行われる。これにより、発熱部品21の冷却が促進される。
When the cooling
一方、放熱板30が吸気面17aを覆うようにしてその近傍に配置されているので、吸気面17aの吸気孔部17dから収納ケース17内に空気a2が導かれる際に、放熱板30に接触する。すると、第2の発熱部品22で生じた熱h2が熱拡散板30a内に広がっているため、空気a2と熱拡散板30aとの間で広い範囲での効率的な熱交換が行われる。そのため、発熱部品22から放熱板30に移動した熱は効率的に空気a2に伝わる。この空気a2は、前述の空気a1と一体となって排気面17cから吐出される。これにより、発熱部品22の発生した熱h2についての排熱g2が行われる。
On the other hand, since the
以上のように、コンピュータ1は、2つの発熱部品21,22の熱を1つの冷却ファン12によって筺体6の外部に放出できるようになっている。そのため、筺体内のスペースが有効に用いられている。
As described above, the
また、コンピュータ1では、2つの発熱部品21,22の発生する熱を受熱板14,24、ヒートパイプ13、25で放熱フィン15,放熱板30にまで伝達し、空気を媒介とした熱伝達を最小限にしているから、効率的な放熱が行える。しかも、放熱フィンが1つだけであり、横並びに併設されていないから、プリント配線板11の第1、第2の面11a、11bに沿った余計なスペースをとることがなくてスペースが有効に利用されている。しかも、第1、第2の発熱部品21,22上に冷却ファン12が載る構造になっていないから、プリント配線板11の上下方向(厚さ方向)に沿った余計なスペースをとることもなく、スペースが有効に利用されている。
Further, in the
このように、コンピュータ1は、放熱効率を低下させることなく、筺体内のスペースを小型化できるようになっている。
Thus, the
また、第2の発熱部品22、受熱板24、ヒートパイプ25および放熱板30が冷却ファン12における排気方向に沿って配置されているので、第2の発熱部品22の発生した熱の移動する距離が短くて済み、効率的に放熱を行える。
Further, since the second
さらに、ヒートパイプ13、25がプリント配線板11の一つの面に沿って互いに隣り合うことを避けているため、ヒートパイプの引き回しの自由度が増え、スペースが限られた筐体6内で複数のヒートパイプ13,25を引き回せるようになっている。
Furthermore, since the
さらに、冷却ファン12をプリント配線板11の切欠部11c内に配置しているので筐体6内に配置されるモジュール全体の実装高さを抑えることができる。すなわち、冷却ファン12をプリント配線板11の上に載置する場合に比べて、筐体6の薄型化を図ることができる。
Furthermore, since the cooling
(変形例)
図11は、発熱部品22の熱を伝達する第2の伝熱部材に別構造の部材を用いた場合を示す図4に対応した側面図である。前述の説明では、受熱板24、ヒートパイプ25および放熱板30を有して発熱部品22に接続される構造の部材を第2の伝熱部材としている。第2の伝熱部材は図11に示すように、吸気面17a上に配置された熱拡散板30と同様の放熱板31を有し、一枚の金属板を折り曲げて形成されることにより、受熱板24までが一体となった伝熱部材33とすることもできる。
(Modification)
FIG. 11 is a side view corresponding to FIG. 4 illustrating a case where a member having a different structure is used as the second heat transfer member that transfers heat of the
また、図12に示すように、冷却ファン12を用いる代わりに、収納ケースの吸気面40aを銅等の熱伝達効率の良好な金属で形成して放熱板として利用可能にした冷却ファン40を用い、吸気面40aにヒートパイプ25を接続してもよい。
Further, as shown in FIG. 12, instead of using the cooling
さらに、図13に示すように、発熱部品21、22のほかに、第3の発熱部品42を有し、第3の発熱部品42が第2の面11bに実装されている場合は、図13、図14に示すようにすることもできる。図13は、第3の発熱部品42の熱を伝達するための第3の伝熱部材として、吸気面17bの近傍に配置された熱拡散板30と同様の放熱板41を有する場合、図14は、第3の伝熱部材として、対向する2つの吸気面45a、45bを放熱板として利用可能にした冷却ファン45を用いた場合である。図13、図14のいずれの場合にも、第3の発熱部品42は、固定具26と同様の固定具48で固定されている。
Further, as shown in FIG. 13, in addition to the
以上の実施の形態では、電子機器としてノートパソコンを例にとって説明しているが、本発明はノートパソコン以外の電子機器についても適用することができる。 In the above embodiment, a notebook computer is described as an example of the electronic device, but the present invention can also be applied to an electronic device other than the notebook computer.
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。 The above description is the description of the embodiment of the present invention, and does not limit the apparatus and method of the present invention, and various modifications can be easily implemented. In addition, an apparatus or method configured by appropriately combining components, functions, features, or method steps in each embodiment is also included in the present invention.
1…コンピュータ、6…筺体、11…プリント配線板、12…冷却ファン、15…放熱フィン、21,22,42…発熱部品、17…収納ケース、17a,17b…吸気面,17c…排気面、14,24…受熱板、13,25…ヒートパイプ、30…放熱板。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
排気孔部と、対向する2つの吸気孔部とを備えた冷却ファンと、
前記排気孔部に対向して配置された放熱フィンと、
前記第1の発熱部品と、前記放熱フィンとの間を熱的に接続した第1の伝熱部材と、
前記吸気孔部の少なくとも一部を覆い、かつ前記第2の発熱部品と熱的に接続された第2の伝熱部材とを有することを特徴とする電子機器。 A printed wiring board on which the first heat generating component and the second heat generating component are mounted;
A cooling fan having an exhaust hole and two opposing intake holes;
Radiating fins arranged to face the exhaust hole, and
A first heat transfer member thermally connected between the first heat-generating component and the radiation fin;
An electronic apparatus comprising: a second heat transfer member that covers at least a part of the air intake hole and is thermally connected to the second heat-generating component.
前記切欠部に前記冷却ファンが配置されていることを特徴とする請求項4記載の電子機器。 The printed wiring board has a notch in a part of the peripheral end,
The electronic device according to claim 4, wherein the cooling fan is disposed in the notch.
排気孔部と、対向する2つの吸気孔部とを備え、前記吸気孔部のいずれか少なくとも一部が放熱板となっている冷却ファンと、
前記排気孔部に対向して配置された放熱フィンと、
前記第1の発熱部品と、前記放熱フィンとの間を熱的に接続した第1の伝熱部材と、
前記第2の発熱部品と、前記放熱板となっている前記吸気孔部とを熱的に接続した第2の伝熱部材とを有することを特徴とする電子機器。 A printed wiring board on which the first heat generating component and the second heat generating component are mounted;
A cooling fan comprising an exhaust hole and two opposing intake holes, wherein at least a part of the intake hole is a heat sink;
Radiating fins arranged to face the exhaust hole, and
A first heat transfer member thermally connected between the first heat-generating component and the radiation fin;
An electronic apparatus comprising: the second heat generating component and a second heat transfer member that thermally connects the intake hole serving as the heat radiating plate.
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