JP2010073998A - Electronic device - Google Patents

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heat pipe
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Shigeru Komatsu
茂 小松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device capable of efficiently cooling the internal space of a case forming the internal space which is almost sealed. <P>SOLUTION: The electronic device includes a case 20 which forms an internal space that is almost sealed, a heating component 11 stored in the internal space, a heatsink 30 provided outside the case 20, a heat pipe 31 which thermally connects the heating component 11 to the heatsink 30, and a heat pipe 32 which thermally connects the case 20 to the heatsink 30. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、密閉された筐体内に収容される発熱部品を冷却するための構造を有した電子機器に関する。   The present invention relates to an electronic apparatus having a structure for cooling a heat generating component housed in a sealed casing.

近年、コンピュータの分野においては、CPUやチップセットの高性能化・多機能化が進んでいる。一般に、コンピュータに搭載されるCPUは、動作クロックの高速化と高集積化が進むと、CPU自身の動作時の発熱量も増大する傾向にある。発熱量の増加は、搭載される電子部品の故障・寿命に直接影響を及ぼすため、いかに効果的に冷却を行うかが電子機器の信頼性向上に重要である。   In recent years, in the field of computers, CPUs and chipsets have become more sophisticated and multifunctional. Generally, CPUs mounted on computers tend to increase the amount of heat generated during operation of the CPU itself as the operation clock speeds up and the integration becomes higher. An increase in the amount of heat generated directly affects the failure and life of the mounted electronic components, so how to effectively cool down is important for improving the reliability of electronic devices.

そのため、従来、電子機器の冷却方法について種々の技術が提案されており、例えば、特許文献1には、コンピュータ全体を冷却する本体ファンと、発熱体であるCPUを集中的に冷却するCPUファンとを筐体内に設けた構成が開示されている。また、このように冷却用のファンを用いる場合、筐体内に熱が溜まらないよう外部に排気するため、筐体に通気口を設けることが一般的である。   For this reason, various techniques for cooling electronic devices have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a main body fan that cools the entire computer and a CPU fan that intensively cools a CPU that is a heating element. There is disclosed a configuration in which is provided in a housing. Further, when a cooling fan is used in this way, it is common to provide a ventilation hole in the housing in order to exhaust outside so that heat does not accumulate in the housing.

特開2006−331286号公報JP 2006-331286 A

しかしながら、コンピュータが設置される場所によっては、通気口を筐体に設けることが困難な場合がある。例えば、ほこりや煙が多く発生する場所で使用されるコンピュータでは、冷却用ファンが動作することで通気口に空気が流れため、通気口に異物が溜まりやすく、十分なメンテナンスを施さないと通気口が塞がり機能しなくなるという問題がある。また、冷却用ファンを設けないファンレス構成した場合には、筐体内部の熱量を十分に外部に放出できないという問題がある。   However, depending on the location where the computer is installed, it may be difficult to provide the vent in the housing. For example, in a computer that is used in a place where a lot of dust or smoke is generated, air flows into the vent when the cooling fan operates, so foreign matter tends to accumulate in the vent, and the vent must be maintained without sufficient maintenance. There is a problem that is blocked and stops functioning. In addition, when a fanless configuration without a cooling fan is provided, there is a problem that the amount of heat inside the housing cannot be sufficiently released to the outside.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、略密閉された内部空間を形成する筐体において、内部空間の冷却をより効率的に行うことが可能な電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an electronic device that can cool an internal space more efficiently in a housing that forms a substantially sealed internal space. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、略密閉された内部空間を形成する筐体と、前記内部空間に収容された発熱部品と、前記筐体の外部に設けられた放熱器と、前記発熱部品と前記放熱器とを熱的に接続する第1ヒートパイプと、前記筐体と前記放熱器とを熱的に接続する第2ヒートパイプと、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is provided in a housing that forms a substantially sealed internal space, a heat-generating component housed in the internal space, and an exterior of the housing. A first heat pipe that thermally connects the heat-generating component and the radiator, and a second heat pipe that thermally connects the housing and the radiator. Features.

本発明によれば、筐体の内部空間に発生した熱量を、第1ヒートパイプ及び第2ヒートパイプを通じて放熱器に移動することで、この放熱器により筐体外部に放熱することが可能となるため、略密閉された内部空間の冷却をより効率的に行うことができる。   According to the present invention, the amount of heat generated in the internal space of the casing is transferred to the radiator through the first heat pipe and the second heat pipe, so that the radiator can dissipate heat to the outside of the casing. For this reason, the substantially sealed internal space can be cooled more efficiently.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態により本発明が限定されるものではない。   Embodiments of an electronic apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by each embodiment described below.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る電子機器の構成を模式的に示した断面図である。図1に示したように、第1の実施形態に係る電子機器100は、冷却対象となる発熱部品11が搭載された基板12と、基板12を略密閉された内部空間に収納する筐体20と、筐体20の外壁に設けられたヒートシンク30と、ヒートシンク30と発熱部品11とを熱的に接続するヒートパイプ31と、ヒートシンク30と筐体20とを熱的に接続するヒートパイプ32とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electronic apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the electronic device 100 according to the first embodiment includes a substrate 12 on which a heat generating component 11 to be cooled is mounted, and a housing 20 that houses the substrate 12 in a substantially sealed internal space. A heat sink 30 provided on the outer wall of the housing 20, a heat pipe 31 that thermally connects the heat sink 30 and the heat generating component 11, and a heat pipe 32 that thermally connects the heat sink 30 and the housing 20. It has.

発熱部品11は、CPUやチップセット等の熱源となる電子部品であって、ヒートパイプ31と熱的に接続されている。ここで、発熱部品11とする電子部品は特に問わないものとするが、電子機器100を構成する電子部品のうち、比較的発熱量の大きなものを発熱部品11とすることが好ましい。なお、発熱部品11に対するヒートパイプ31の接続方法は特に問わないものとするが、例えば、発熱部品11に凹部を設け、その中にヒートパイプを嵌め込む形態や、熱伝導グリス等の熱伝導性の高い媒質を介して接続する形態を用いることができる。   The heat generating component 11 is an electronic component serving as a heat source such as a CPU or a chip set, and is thermally connected to the heat pipe 31. Here, the electronic component used as the heat generating component 11 is not particularly limited, but among the electronic components constituting the electronic device 100, the heat generating component 11 is preferably a component having a relatively large heat generation amount. The method of connecting the heat pipe 31 to the heat generating component 11 is not particularly limited. For example, a recess is provided in the heat generating component 11 and the heat pipe is fitted therein, or heat conductivity such as heat conductive grease. It is possible to use a form of connection through a medium having a high height.

基板12は、発熱部品11が搭載されるマザーボード等の電子回路基板であって、金属やPCB(Poly Chlorinated Biphenyl)等で形成されたスペーサー13により、筐体20内の底部に固定されている。   The substrate 12 is an electronic circuit substrate such as a mother board on which the heat generating component 11 is mounted, and is fixed to the bottom of the housing 20 by a spacer 13 made of metal, PCB (Poly Chlorinated Biphenyl), or the like.

筐体20は、銅やスチール、アルミ等の高熱伝導性を有した部材からなる熱吸収層21により構成されている。ここで、「高熱伝導性を有した部材」とは、所定の熱伝導率以上の値を有する部材であって、例えば、熱伝導率が100W/(m・K)以上や、200W/(m・K)以上の部材とすることが好ましい。なお、熱吸収層21の材質は金属に限らず、熱伝導性に優れた樹脂等としてもよいが、使用環境に耐えうる剛性や耐食性を有することが条件となる。   The housing | casing 20 is comprised by the heat absorption layer 21 which consists of members with high thermal conductivity, such as copper, steel, and aluminum. Here, the “member having high thermal conductivity” is a member having a value equal to or higher than a predetermined thermal conductivity. For example, the thermal conductivity is 100 W / (m · K) or higher, or 200 W / (m -It is preferable to set it as the member more than K). The material of the heat absorption layer 21 is not limited to metal, and may be a resin having excellent thermal conductivity, but is required to have rigidity and corrosion resistance that can withstand the use environment.

筐体20には、当該筐体20の内部空間と外部とを連通する挿通孔が設けられており、この挿通孔を通じて発熱部品11とヒートシンク30とが、ヒートパイプ31により熱的に接続されるよう構成されている。ここで、ヒートパイプ31と挿通孔との間隙は、半田等の熱伝導性を有した補填材により補填されることで、筐体20の略密閉状態が保たれているものとする。これにより、熱吸収層21をヒートパイプ31に熱的に接続することができる。なお、挿通孔の補填材としては、熱吸収層21と同様、高熱伝導性を有したものが好ましい。また、筐体20(熱吸収層21)とヒートパイプ32との接続方法は、特に問わないものとするが、例えば、熱吸収層21に凹部を設け、その中にヒートパイプを嵌め込む形態や、熱伝導グリス等の熱伝導性の高い媒質を介して接続する形態を用いることができる。   The housing 20 is provided with an insertion hole that allows the internal space of the housing 20 to communicate with the outside. The heat generating component 11 and the heat sink 30 are thermally connected by a heat pipe 31 through the insertion hole. It is configured as follows. Here, it is assumed that the gap between the heat pipe 31 and the insertion hole is filled with a heat-conductive filling material such as solder, so that the substantially sealed state of the housing 20 is maintained. Thereby, the heat absorption layer 21 can be thermally connected to the heat pipe 31. As the filling material for the insertion hole, like the heat absorption layer 21, a material having high thermal conductivity is preferable. Further, the connection method between the housing 20 (heat absorption layer 21) and the heat pipe 32 is not particularly limited. For example, the heat absorption layer 21 is provided with a recess and the heat pipe is fitted therein. In addition, it is possible to use a configuration in which connection is made through a medium having high thermal conductivity such as thermal conductive grease.

ヒートシンク30は、銅やスチール、アルミ等の高熱伝導性を有した部材により形成され、図示しない保持具により筐体20の外壁部に固定されている。ヒートシンク30には、筐体20との対向面の反対側に多数のフィン(ひれ)が設けられており、当該フィンによる伝熱作用により、ヒートパイプ31、32を通じて移動された熱量を、筐体20外部の雰囲気に放熱する。なお、ヒートシンク30とヒートパイプ31及び32との接続方法は、特に問わないものとするが、例えば、ヒートシンク30に凹部を設け、その中にヒートパイプを嵌め込む形態や、熱伝導グリス等の熱伝導性の高い媒質を介して接続する形態を用いることができる。   The heat sink 30 is formed of a member having high thermal conductivity such as copper, steel, or aluminum, and is fixed to the outer wall portion of the housing 20 by a holder (not shown). The heat sink 30 is provided with a large number of fins (fins) on the opposite side of the surface facing the housing 20, and the amount of heat transferred through the heat pipes 31, 32 is transferred to the housing by the heat transfer action of the fins. 20 Dissipates heat to the outside atmosphere. The connection method between the heat sink 30 and the heat pipes 31 and 32 is not particularly limited. For example, a recess is provided in the heat sink 30 and the heat pipe is fitted therein, or heat such as heat conduction grease is used. A mode of connection through a highly conductive medium can be used.

ヒートパイプ31、32は、銅等の熱伝導性が高い材質からなるパイプ中に揮発性の液体(作動液)を封入したものであって、当該作動液の循環により熱量の移動を行う。ここで、ヒートパイプ31は、筐体20に設けられた挿通孔を通じて発熱部品11とヒートシンク30とを熱的に接続するよう配されている。また、ヒートパイプ32は、ヒートシンク30と筐体20(熱吸収層21)とを熱的に接続するよう配されている。なお、作動液としては、代替フロンや水、メタノール、アンモニア等を用いることができる。   The heat pipes 31 and 32 are obtained by enclosing a volatile liquid (working fluid) in a pipe made of a material having high thermal conductivity such as copper, and move heat by circulation of the working fluid. Here, the heat pipe 31 is arranged to thermally connect the heat generating component 11 and the heat sink 30 through an insertion hole provided in the housing 20. The heat pipe 32 is arranged to thermally connect the heat sink 30 and the housing 20 (heat absorption layer 21). As the hydraulic fluid, alternative chlorofluorocarbon, water, methanol, ammonia, or the like can be used.

上記した電子機器100の冷却機構によれば、発熱部品11とヒートパイプ31とが熱的に接続されることにより、発熱部品11の発する熱量がヒートパイプ31に移動する。また、ヒートパイプ31は、ヒートシンク30と熱的に接続されているため、発熱部品11からの熱量はヒートシンク30へと移動され、当該ヒートシンク30により筐体20外部の雰囲気に放熱される。これにより、発熱部品11が発する熱量を、筐体20の外部へと効率的に放熱することができる。   According to the cooling mechanism of the electronic device 100 described above, the heat generated by the heat generating component 11 moves to the heat pipe 31 by thermally connecting the heat generating component 11 and the heat pipe 31. Further, since the heat pipe 31 is thermally connected to the heat sink 30, the amount of heat from the heat generating component 11 is moved to the heat sink 30 and is radiated to the atmosphere outside the housing 20 by the heat sink 30. Thereby, the amount of heat generated by the heat generating component 11 can be efficiently radiated to the outside of the housing 20.

一方、筐体20の内部空間に放熱された熱量は、熱吸収層21により吸収され、筐体20外部の雰囲気に放熱される。また、熱吸収層21に吸収された熱量は、ヒートパイプ32を通じてヒートシンク30へと移動され、このヒートシンク30により筐体20外部の雰囲気に放熱される。これにより、内部空間に放熱された熱量を、筐体20の外部へと効率的に放熱することができる。   On the other hand, the amount of heat radiated to the internal space of the housing 20 is absorbed by the heat absorption layer 21 and radiated to the atmosphere outside the housing 20. The amount of heat absorbed by the heat absorption layer 21 is transferred to the heat sink 30 through the heat pipe 32, and is radiated to the atmosphere outside the housing 20 by the heat sink 30. Thereby, the amount of heat radiated to the internal space can be efficiently radiated to the outside of the housing 20.

以上のように、第1の実施形態に係る電子機器100の冷却機構によれば、筐体20の内部空間に発生する熱量を、ヒートパイプ31、32を通じてヒートシンク30に移動することで、当該ヒートシンク30により筐体20の外部に放熱することが可能となるため、略密閉された内部空間の冷却をより効率的に行うことができる。   As described above, according to the cooling mechanism of the electronic device 100 according to the first embodiment, the amount of heat generated in the internal space of the housing 20 is transferred to the heat sink 30 through the heat pipes 31 and 32, thereby Since heat can be radiated to the outside of the housing 20 by 30, the substantially sealed internal space can be cooled more efficiently.

なお、本実施形態では、筐体20とヒートシンク30とを別体としたが、これに限らず、筐体20とヒートシンク30とが一体的に構成された形態としてもよい。また、ヒートシンク30に換えて、多数の穿孔を有した散熱板を設ける形態としてもよい。   In addition, in this embodiment, the housing | casing 20 and the heat sink 30 were made into a different body, However, Not only this but the housing | casing 20 and the heat sink 30 are good also as a form comprised integrally. Further, a heat dissipating plate having a large number of perforations may be provided in place of the heat sink 30.

[第2の実施形態]
次に、図2を参照して、第2の実施形態に係る電子機器について説明する。なお、上述した第1の実施形態に係る電子機器100と同じ機能を有する構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an electronic apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which has the same function as the electronic device 100 which concerns on 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図2は、第2の実施形態に係る電子機器の構成を模式的に示した断面図である。図2に示したように、第2の実施形態に係る電子機器200は、冷却対象となる発熱部品11が搭載された基板12と、基板12を略密閉された内部空間に収納する筐体40と、筐体40の外壁に設けられたヒートシンク30と、ヒートシンク30と発熱部品11とを熱的に接続するヒートパイプ31と、ヒートシンク30と筐体40とを熱的に接続するヒートパイプ32とを備えている。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electronic apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, the electronic device 200 according to the second embodiment includes a board 12 on which the heat generating component 11 to be cooled is mounted, and a housing 40 that houses the board 12 in a substantially sealed internal space. A heat sink 30 provided on the outer wall of the housing 40, a heat pipe 31 that thermally connects the heat sink 30 and the heat generating component 11, and a heat pipe 32 that thermally connects the heat sink 30 and the housing 40. It has.

筐体40は、当該筐体40の内壁部となる熱吸収層21と、筐体40の外壁部となる熱反射層22との2層構造により構成されている。   The housing 40 has a two-layer structure including a heat absorption layer 21 that serves as an inner wall portion of the housing 40 and a heat reflection layer 22 that serves as an outer wall portion of the housing 40.

熱反射層22は、鏡面加工されたアルミ等、輻射熱を反射する特性を有した部材から形成され、筐体40外部からの輻射熱を反射するよう設けられている。ここで、熱反射層22は、筐体40内部(熱吸収層21)からの熱量を容易に吸収することが可能な、熱伝導性を有した材質で形成することが好ましい。なお、熱反射層22の材質は、金属に限らず、熱吸収層21の外壁に塗布や貼付される鏡面塗装や白色光沢塗装、反射シートとしてもよい。   The heat reflecting layer 22 is formed of a member having a property of reflecting radiant heat, such as mirror-finished aluminum, and is provided so as to reflect radiant heat from the outside of the housing 40. Here, the heat reflection layer 22 is preferably formed of a material having thermal conductivity that can easily absorb the amount of heat from the inside of the housing 40 (heat absorption layer 21). The material of the heat reflecting layer 22 is not limited to metal, and may be a mirror coating, a white gloss coating, or a reflecting sheet that is applied or pasted to the outer wall of the heat absorbing layer 21.

筐体40には、当該筐体40の内部空間と外部とを連通する挿通孔が設けられており、ヒートパイプ31は、この挿通孔を通じて発熱部品11とヒートシンク30とを熱的に接続するよう配されている。ここで、ヒートパイプ31と挿通孔との間隙は、半田等の熱伝導性を有した部材より補填されることで、筐体40の略密閉状態が保たれているものとする。これにより、筐体40(熱吸収層21及び熱反射層22)をヒートパイプ31に熱的に接続することができる。なお、この挿通孔の補填材としては、熱吸収層21や熱反射層22と同様に、高熱伝導性を有したものが好ましく、これにより、筐体40に蓄積された熱量をヒートパイプ31に効率的に移動させることができる。   The housing 40 is provided with an insertion hole that communicates the internal space of the housing 40 with the outside, and the heat pipe 31 thermally connects the heat generating component 11 and the heat sink 30 through the insertion hole. It is arranged. Here, it is assumed that the gap between the heat pipe 31 and the insertion hole is compensated by a member having thermal conductivity such as solder, so that the substantially sealed state of the housing 40 is maintained. Thereby, the housing 40 (the heat absorption layer 21 and the heat reflection layer 22) can be thermally connected to the heat pipe 31. As the filling material for the insertion hole, like the heat absorption layer 21 and the heat reflection layer 22, a material having high thermal conductivity is preferable, so that the heat amount accumulated in the housing 40 is transferred to the heat pipe 31. It can be moved efficiently.

また、ヒートパイプ32は、熱反射層22に設けられた挿通孔を通じて熱吸収層21とヒートシンク30とを熱的に接続するよう配されている。なお、ヒートパイプ32と熱反射層22に設けられた挿通孔との間隙は、ヒートパイプ31と同様に熱伝導性を有した補填材により補填されているものとする。   Further, the heat pipe 32 is arranged to thermally connect the heat absorption layer 21 and the heat sink 30 through an insertion hole provided in the heat reflection layer 22. It is assumed that the gap between the heat pipe 32 and the insertion hole provided in the heat reflecting layer 22 is filled with a heat conductive filling material as in the heat pipe 31.

上記した電子機器200の冷却機構によれば、発熱部品11とヒートパイプ31とが熱的に接続されることにより、発熱部品11の発する熱量がヒートパイプ31に移動する。また、ヒートパイプ31は、ヒートシンク30と熱的に接続されているため、発熱部品11からの熱量はヒートシンク30へと移動され、当該ヒートシンク30により筐体40外部の雰囲気に放熱される。これにより、発熱部品11が発する熱量を、筐体40の外部へと効率的に放熱することができる。   According to the cooling mechanism of the electronic device 200 described above, the heat generated by the heat generating component 11 moves to the heat pipe 31 by thermally connecting the heat generating component 11 and the heat pipe 31. Further, since the heat pipe 31 is thermally connected to the heat sink 30, the amount of heat from the heat generating component 11 is moved to the heat sink 30 and is radiated to the atmosphere outside the housing 40 by the heat sink 30. Thereby, the amount of heat generated by the heat generating component 11 can be efficiently radiated to the outside of the housing 40.

一方、筐体40の内部空間に放熱された熱量は、熱吸収層21により吸収され、熱反射層22を通じて筐体40外部の雰囲気に放熱される。また、熱吸収層21に吸収された熱量は、ヒートパイプ32を通じてヒートシンク30へと移動され、このヒートシンク30により筐体40外部の雰囲気に放熱される。これにより、内部空間に放熱された熱量を、筐体40の外部へと効率的に放熱することができる。   On the other hand, the amount of heat radiated to the internal space of the housing 40 is absorbed by the heat absorbing layer 21 and is radiated to the atmosphere outside the housing 40 through the heat reflecting layer 22. The amount of heat absorbed by the heat absorption layer 21 is transferred to the heat sink 30 through the heat pipe 32, and is radiated to the atmosphere outside the housing 40 by the heat sink 30. Thereby, the amount of heat radiated to the internal space can be efficiently radiated to the outside of the housing 40.

さらに、筐体40外部からの輻射熱に対しては、筐体40の外壁を形成する熱反射層22が反射することで、筐体40内部への温度の影響を抑えることができる。これにより、筐体40外部から内部空間への熱量の流入を抑制することができるため、外部環境による筐体40内部の温度上昇を抑えることができる。   Further, the heat reflection layer 22 that forms the outer wall of the housing 40 reflects the radiant heat from the outside of the housing 40, so that the influence of the temperature on the inside of the housing 40 can be suppressed. Thereby, since the inflow of the heat quantity from the outside of the housing 40 to the internal space can be suppressed, the temperature rise inside the housing 40 due to the external environment can be suppressed.

以上のように、第2の実施形態にかかる電子機器200の冷却機構によれば、筐体40の内部空間に発生する熱量を、ヒートパイプ31、32を通じてヒートシンク30に移動することで、当該ヒートシンク30により筐体40の外部に放熱することが可能となるため、略密閉された内部空間の冷却をより効率的に行うことができる。   As described above, according to the cooling mechanism of the electronic device 200 according to the second embodiment, the amount of heat generated in the internal space of the housing 40 is transferred to the heat sink 30 through the heat pipes 31 and 32, so that the heat sink Since heat can be radiated to the outside of the housing 40 by 30, the substantially sealed internal space can be cooled more efficiently.

[第3の実施形態]
次に、図3を参照して、第3の実施形態に係る電子機器について説明する。なお、上述した第1及び第2の実施形態に係る電子機器100、200と同じ機能を有する構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, an electronic apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which has the same function as the electronic devices 100 and 200 which concern on the 1st and 2nd embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図3は、第3の実施形態に係る電子機器を模式的に示した断面図である。図2に示したように、第3の実施形態に係る電子機器300は、冷却対象となる発熱部品11が搭載された基板12と、基板12を略密閉された内部空間に収納する筐体50と、筐体50の外壁に設けられたヒートシンク30と、ヒートシンク30と発熱部品11とを熱的に接続するヒートパイプ31と、ヒートシンク30と筐体50とを熱的に接続するヒートパイプ32とを備えている。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an electronic apparatus according to the third embodiment. As shown in FIG. 2, an electronic device 300 according to the third embodiment includes a substrate 12 on which a heat generating component 11 to be cooled is mounted, and a housing 50 that houses the substrate 12 in a substantially sealed internal space. A heat sink 30 provided on the outer wall of the housing 50, a heat pipe 31 that thermally connects the heat sink 30 and the heat generating component 11, and a heat pipe 32 that thermally connects the heat sink 30 and the housing 50. It has.

筐体50は、当該筐体50の内壁部となる熱吸収層21と、筐体50の外壁部となる放熱層23と、熱吸収層21と放熱層23との間に形成された熱反射層22との3層構造により構成されている。   The housing 50 includes a heat absorption layer 21 that serves as an inner wall portion of the housing 50, a heat radiation layer 23 that serves as an outer wall portion of the housing 50, and a heat reflection formed between the heat absorption layer 21 and the heat radiation layer 23. A three-layer structure with the layer 22 is used.

放熱層23は、熱吸収層21と同様、銅やスチール、アルミ等の高熱伝導性を有した部材から形成され、熱反射層22から反射又は放熱される熱量を、筐体50外部の雰囲気へと放熱させるために設けられている。なお、放熱層23の材質は、金属に限らず、熱伝導性に優れた樹脂等としてもよいが、使用環境に耐えうる剛性や耐食性を有することが条件となる。   Similarly to the heat absorption layer 21, the heat dissipation layer 23 is formed from a member having high thermal conductivity such as copper, steel, or aluminum, and the amount of heat reflected or radiated from the heat reflection layer 22 is transferred to the atmosphere outside the housing 50. It is provided to dissipate heat. The material of the heat dissipation layer 23 is not limited to metal, but may be a resin having excellent thermal conductivity, but is required to have rigidity and corrosion resistance that can withstand the use environment.

筐体50には、当該筐体50の内部空間と外部とを連通する挿通孔が設けられており、ヒートパイプ31は、この挿通孔を通じて発熱部品11とヒートシンク30とを熱的に接続するよう配されている。ここで、ヒートパイプ31と挿通孔との間隙は、半田等の熱伝導性を有した補填材より補填されることで、筐体50の略密閉状態が保たれているものとする。なお、補填材としては、より高い熱伝導性を有したものが好ましく、これにより、筐体50に蓄積された熱量をヒートパイプ31に効率的に移動させることができる。   The housing 50 is provided with an insertion hole that allows the internal space of the housing 50 to communicate with the outside, and the heat pipe 31 thermally connects the heat generating component 11 and the heat sink 30 through the insertion hole. It is arranged. Here, it is assumed that the gap between the heat pipe 31 and the insertion hole is filled with a heat-conductive filling material such as solder, so that the substantially sealed state of the housing 50 is maintained. In addition, as a filling material, what has higher thermal conductivity is preferable, and thereby, the amount of heat accumulated in the housing 50 can be efficiently transferred to the heat pipe 31.

また、ヒートパイプ32は、熱反射層22及び放熱層23に設けられた挿通孔を通じて熱吸収層21とヒートシンク30とを熱的に接続するよう配されている。ここで、ヒートパイプ32と挿通孔との間隙は、ヒートパイプ31と同様に熱伝導性を有した補填材により補填されているものとする。   The heat pipe 32 is arranged so as to thermally connect the heat absorption layer 21 and the heat sink 30 through insertion holes provided in the heat reflection layer 22 and the heat dissipation layer 23. Here, it is assumed that the gap between the heat pipe 32 and the insertion hole is filled with a heat-conductive filling material in the same manner as the heat pipe 31.

上記した電子機器300の冷却構造によれば、発熱部品11とヒートパイプ31とが熱的に接続されることにより、発熱部品11の熱量がヒートパイプ31に移動する。また、ヒートパイプ31は、ヒートシンク30と熱的に接続されているため、発熱部品11からヒートパイプ31に移動した熱量は、筐体50の外表面にてヒートシンク30により放熱される。これにより、発熱部品11が発する熱量を、筐体50の外部へと効率的に放熱することができる。   According to the cooling structure of the electronic device 300 described above, the heat quantity of the heat generating component 11 moves to the heat pipe 31 by thermally connecting the heat generating component 11 and the heat pipe 31. Further, since the heat pipe 31 is thermally connected to the heat sink 30, the amount of heat transferred from the heat generating component 11 to the heat pipe 31 is radiated by the heat sink 30 on the outer surface of the housing 50. Thereby, the heat generated by the heat generating component 11 can be efficiently radiated to the outside of the housing 50.

一方、筐体50の内部空間に放熱された熱量は、筐体50を構成する熱吸収層21により吸収され、熱反射層22及び放熱層23を通じて筐体50外部の雰囲気に放熱される。また、熱吸収層21、熱反射層22及び放熱層23に移動した熱量は、ヒートパイプ31及びヒートパイプ32を通じてヒートシンク30へと移動され、このヒートシンク30により筐体50外部へと放熱される。これにより、筐体50の内部空間に放熱された熱量を、筐体50の外部へと効率的に放熱することができる。   On the other hand, the amount of heat radiated to the internal space of the housing 50 is absorbed by the heat absorption layer 21 constituting the housing 50 and is radiated to the atmosphere outside the housing 50 through the heat reflecting layer 22 and the heat radiating layer 23. The amount of heat transferred to the heat absorption layer 21, the heat reflection layer 22, and the heat dissipation layer 23 is transferred to the heat sink 30 through the heat pipe 31 and the heat pipe 32, and is radiated to the outside of the housing 50 by the heat sink 30. Thereby, the amount of heat radiated to the internal space of the housing 50 can be efficiently radiated to the outside of the housing 50.

さらに、筐体50外部からの輻射熱は、筐体50の外壁を形成する熱反射層22により放熱層23を通じて反射され、この放熱層23に移動した熱量が筐体50外部へと放熱される。これにより、筐体50の外部から内部への熱量の流入を抑制することができるため、外部環境による筐体50内部の温度上昇を抑えることができる。   Further, radiant heat from the outside of the housing 50 is reflected through the heat dissipation layer 23 by the heat reflecting layer 22 that forms the outer wall of the housing 50, and the amount of heat transferred to the heat dissipation layer 23 is radiated to the outside of the housing 50. Thereby, since the inflow of the heat quantity from the outside to the inside of the housing 50 can be suppressed, the temperature rise inside the housing 50 due to the external environment can be suppressed.

なお、本実施形態では放熱層23を設けたことで、筐体50に蓄積された熱量をより効率的に外部へと放熱することができるため、第2の実施形態と比較し冷却効果をより高めることができる。   In addition, in this embodiment, since the heat radiation layer 23 is provided, the amount of heat accumulated in the housing 50 can be radiated to the outside more efficiently. Therefore, the cooling effect is more improved than in the second embodiment. Can be increased.

以上のように、第3の実施形態にかかる電子機器300によれば、筐体50内部を略密閉状態としたファンレス構成の筐体50において、筐体50内部の熱量をヒートパイプ31、32を通じてヒートシンク30へと移動し、このヒートシンク30により筐体50の外部に効率的に放熱することができるため、筐体50内部の冷却をより効率的に行うことができる。   As described above, according to the electronic apparatus 300 according to the third embodiment, in the fan-less housing 50 in which the housing 50 is substantially hermetically sealed, the heat amount inside the housing 50 is changed to the heat pipes 31 and 32. The heat sink 30 moves to the heat sink 30, and the heat sink 30 can efficiently dissipate heat to the outside of the housing 50, so that the inside of the housing 50 can be cooled more efficiently.

以上、本発明に係る各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での種々の変更、置換、追加等が可能である。また、上述した第1〜第3の実施形態の何れか又は全てを組み合わせて用いることが可能である。   As mentioned above, although each embodiment concerning the present invention was described, the present invention is not limited to these, and various change, substitution, addition, etc. are possible in the range which does not deviate from the main point of the present invention. In addition, any or all of the first to third embodiments described above can be used in combination.

例えば、上記実施形態では、電子機器(100、200、300)の形状を箱型としたが、これに限らず、筒型等としてもよい。また、ヒートパイプ31、32の形状も特に問わず、丸パイプ形状としてもよいし、平板型としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the shape of the electronic device (100, 200, 300) is a box shape, but is not limited thereto, and may be a cylindrical shape. The shape of the heat pipes 31 and 32 is not particularly limited, and may be a round pipe shape or a flat plate shape.

また、上記各実施形態にかかる電子機器(100、200、300)が適用される範囲は、特に問わず、例えば、PC(Personal Computer)やPOS端末等の情報処理装置に適用する形態としてもよいし、映像機器や音響機器等の汎用的な電気製品に適用する形態としてもよい。   The range to which the electronic devices (100, 200, 300) according to the above embodiments are applied is not particularly limited, and may be applied to an information processing apparatus such as a PC (Personal Computer) or a POS terminal. However, the present invention may be applied to general-purpose electrical products such as video equipment and audio equipment.

ここで、図4は、上述した電子機器(100、200、300)を、POS端末に適用した例を模式的に示した斜視図である。表示部400は、図示しないCPUから入力される画像信号の表示を行うLCD等の表示デバイスであって、電子機器の筐体の前面側の上面に傾斜した状態で設置されている。   Here, FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example in which the above-described electronic device (100, 200, 300) is applied to a POS terminal. The display unit 400 is a display device such as an LCD that displays an image signal input from a CPU (not shown), and is installed in an inclined state on the upper surface on the front side of the casing of the electronic device.

また、電子機器の上面で、且つ、表示部400の背面側には、ヒートシンク30が設けられており、上述した冷却機構により、電子機器(筐体)内部の熱量が外部へと放熱される。   In addition, a heat sink 30 is provided on the upper surface of the electronic device and on the back side of the display unit 400, and the amount of heat inside the electronic device (housing) is radiated to the outside by the cooling mechanism described above.

このように、本実施形態に係る電子回路をPOS端末に適用することで、冷却用ファンや通気口を筐体に設けることなくPOS端末を十分に冷却することができるため、ほこりや煙が多く発生する場所でPOS端末が使用されるような場合であっても、安定した動作を実現することができる。   As described above, by applying the electronic circuit according to the present embodiment to the POS terminal, the POS terminal can be sufficiently cooled without providing a cooling fan or a ventilation hole in the housing, so that there is a lot of dust and smoke. Even when the POS terminal is used at the place where the error occurs, stable operation can be realized.

また、電子機器100、200、300をファンレス構成としたので、POS端末自体の静音化を図ることができるとともに、通気口への通気経路を確保する必要がなくなるため、POS端末周囲(例えば、POS端末の背面側)に広告板等を設置することが可能となる。また、これにより、ヒートシンク30を客側から見えないよう広告板等で遮蔽することも可能となるため、POS端末の美観を向上させることができる。   In addition, since the electronic devices 100, 200, and 300 have a fanless configuration, it is possible to reduce the noise of the POS terminal itself, and it is not necessary to secure a ventilation path to the vent hole. An advertising board or the like can be installed on the back side of the POS terminal. In addition, this makes it possible to shield the heat sink 30 with an advertising board so as not to be seen from the customer side, so that the aesthetics of the POS terminal can be improved.

第1の実施形態に係る電子機器の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the electronic device which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る電子機器の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the electronic device which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る電子機器の構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the electronic device which concerns on 3rd Embodiment. 本発明に係る電子機器を、POS端末に適用した例を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the example which applied the electronic device which concerns on this invention to the POS terminal.

符号の説明Explanation of symbols

11 発熱部品
12 基板
13 スペーサー
20 筐体
21 熱吸収層
22 熱反射層
23 放熱層
30 ヒートシンク
31 ヒートパイプ
32 ヒートパイプ
40 筐体
50 筐体
100 電子機器
200 電子機器
300 電子機器
400 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Heat-generating component 12 Board | substrate 13 Spacer 20 Case 21 Heat absorption layer 22 Heat reflection layer 23 Heat dissipation layer 30 Heat sink 31 Heat pipe 32 Heat pipe 40 Case 50 Case 100 Electronic device 200 Electronic device 300 Electronic device 400 Display part

Claims (6)

略密閉された内部空間を形成する筐体と、
前記内部空間に収容された発熱部品と、
前記筐体の外部に設けられた放熱器と、
前記発熱部品と前記放熱器とを熱的に接続する第1ヒートパイプと、
前記筐体と前記放熱器とを熱的に接続する第2ヒートパイプと、
を備えたことを特徴とする電子機器。
A housing forming a substantially sealed internal space;
A heat generating component housed in the internal space;
A radiator provided outside the housing;
A first heat pipe that thermally connects the heat generating component and the radiator;
A second heat pipe that thermally connects the housing and the radiator;
An electronic device characterized by comprising:
前記筐体は、前記第1ヒートパイプを挿通させるための第1挿通孔を有し、
前記第1ヒートパイプは、前記第1挿通孔を通じて前記発熱部品と前記放熱器とを熱的に接続するよう配されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
The housing has a first insertion hole for inserting the first heat pipe,
2. The electronic device according to claim 1, wherein the first heat pipe is arranged to thermally connect the heat generating component and the radiator through the first insertion hole.
前記放熱器は、前記筐体の外壁に設けられたヒートシンクであることを特徴とする請求項1又2に記載の電子機器。   The electronic apparatus according to claim 1, wherein the radiator is a heat sink provided on an outer wall of the housing. 前記筐体の前面側の上面に設けられた表示装置を更に備え、
前記放熱器は、前記筐体の上面で、且つ、前記表示装置の背面側に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電子機器。
A display device provided on the upper surface of the front side of the housing;
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the radiator is provided on an upper surface of the housing and on a rear side of the display device.
前記筐体は、高熱伝導性の材質からなる第1熱伝導部材と、当該第1熱伝導部材の外面に形成された、前記筐体外部からの輻射熱を反射する熱反射部材とから構成されることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の電子機器。   The housing is composed of a first heat conducting member made of a highly heat conductive material and a heat reflecting member that is formed on the outer surface of the first heat conducting member and reflects radiant heat from outside the housing. The electronic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein 前記熱反射部材は、前記第2ヒートパイプを挿通させるための第2挿通孔を有し、
前記第2ヒートパイプは、前記第2挿通孔を通じて第1熱伝導部材と前記放熱器とを熱的に接続するよう配されていることを特徴とする請求項5に記載の電子機器。
The heat reflecting member has a second insertion hole for inserting the second heat pipe,
The electronic device according to claim 5, wherein the second heat pipe is arranged to thermally connect the first heat conducting member and the radiator through the second insertion hole.
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