JP2011018791A - ヒートシンククーラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、防塵フィルタに付着した塵埃を除去することができるヒートシンククーラを提供する。
【解決手段】発熱体Ｈで発生した熱が伝達されるヒートシンク本体部１１と、ヒートシンク本体部１１に設けられた筐体部１２と、筐体部１２に設けられてヒートシンク本体部１１に向けて送風する冷却ファン１３とを有し、筐体部１２に形成されて外気を取り込む開口部１２Ａには、平面状の防塵フィルタ１４が設けられるとともに、筐体部１２には防塵フィルタ１４に付着した塵埃を除去する塵埃除去機構２０が設けられ、塵埃除去機構２０は、冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａの駆動軸１３Ｂと同軸に配置され、かつ駆動モータ１３Ａにより駆動される回転軸２１と、回転軸２１に固定されて防塵フィルタ１４の表面と摺動して防塵フィルタ１４に付着した塵埃を掻き取るフィン２２とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器、電気製品を冷却するためのヒートシンククーラに関する。

従来から、電子機器、電気製品の発熱体にはその発熱による高温化を抑えるためにヒートシンククーラが設けられている。このヒートシンククーラ１は、図３及び図４に示すように、熱伝導率の高い金属板２Ａが一定の間隔をおいて多数配置されかつその下部が発熱体Ｈに接するヒートシンク本体部２と、該ヒートシンク本体部２の上部位置に設けられて該ヒートシンク本体部２の金属板２Ａに向けて送風することで該金属体２Ａに伝達された発熱体Ｈからの熱を外部に放出する冷却ファン３と、から構成されたものであって、該冷却ファン３は、ヒートシンク本体部２の上部位置に固定された筐体部４内に収納されている。

そして、このように構成されたヒートシンククーラ１では、発熱体Ｈで発生した熱がヒートシンク本体部２の金属板２Ａに伝達された後、冷却ファン３から送られた風によって外部に放出され、その結果、発熱体Ｈが冷却されることになる。
ところが、このようなファン付きヒートシンク１では、冷却ファン３によりヒートシンク本体部２に風を当てて冷却を行うために、冷却ファン３により取り込まれた空気中の塵埃が、ヒートシンク本体部２の上部に蓄積してしまう。これによりヒートシンク本体部２の金属板２Ａ間に空気が流れなくなり、冷却性能が維持できなくなる、という問題が発生していた。

そして、このような対策としては、冷却ファン３の給気口に防塵フィルタを設けることで、塵埃が入ることを防止するようにした技術が、以下の特許文献１に示されている。
特許文献１に示されるヒートシンクは、冷却ファン付のヒートシンク本体部に、冷却ファンで吸気するエアに含まれる異物を取り除く防塵フィルタが設けられたものである。また、前記防塵フィルタは、前記ヒートシンク本体部に対してネジにより脱着自在とされる固定カバーに設けられる構成であり、前記冷却ファンの稼動により粉塵が多量に付着した場合に、前記固定カバーを一旦取外すことで交換が可能になっている。

しかしながら、このような特許文献１のヒートシンクでは、防塵カバーに塵埃が多量に付着するとヒートシンク本体部の冷却効率が悪くなるため、塵埃が付着する毎に、該防塵カバーを交換するといった面倒な作業が必要となっていた。
そして、このような問題を解決するために、特許文献２に示される技術が提供されている。特許文献２に示される電気掃除機の集塵部には、円筒状に形成されたフィルタ部の外側に清掃具が設けられたものであって、該清掃具のブラシが、該フィルタの外側筒状面と摺動することで、該フィルタの表面に付着した塵埃が掻き落とされるようになっている。

特開２０００−１５１１６７号公報 特開２００２−５１９４９号公報

ところが、特許文献２に示される清掃具では、ブラシが、円筒状に形成されたフィルタの筒状面と摺動することで、該フィルタに付着した塵埃を掻き落すように構成されたものであるので、該ブラシを、前記フィルタの筒状面と摺動させる複雑な機構が必要であった。また、特許文献２の掃除具では、掃除専用の駆動機構を設ける必要があり、このような機構によっても全体構成が複雑化するという問題があった。
一方、先の特許文献１に示されるヒートシンクは、防塵フィルタが固定カバーの内部に収納される構造であるので、仮に、特許文献２に示されるブラシを組み合わせたとしても、筐体となる固定カバーが邪魔になって、構造上、該防塵フィルタと摺動させることが難しく、該防塵フィルタの表面に付着した塵埃をうまく掻き取ることができない、という問題が発生していた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成により、防塵フィルタに付着した塵埃を除去することができるヒートシンククーラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、発熱体に接するように設けられ該発熱体で発生した熱が伝達されるヒートシンク本体部と、該ヒートシンク本体部に設けられた筐体部と、該筐体部に設けられて前記ヒートシンク本体部に向けて送風する冷却ファンと、を有し、前記筐体部に形成されて外気を取り込む開口部には、塵埃を取り除くための平面状の防塵フィルタが設けられるとともに、前記筐体部には、該防塵フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去機構が設けられ、前記塵埃除去機構は、前記冷却ファンの駆動モータの駆動軸と同軸に配置されかつ該駆動モータにより駆動される回転軸と、該回転軸に固定されて前記防塵フィルタの表面と摺動して該防塵フィルタに付着した塵埃を掻き取る摺動部材と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、既存の冷却ファンの駆動モータを動力源として駆動し、かつ防塵フィルタを平面状に形成するとともに、該防塵フィルタ上を摺動する摺動部材の回転軸を該冷却ファンの駆動軸と同軸に配置することで、全体の構成が複雑化せず、簡素化、コンパクト化を図ることができる。

本発明に係わるヒートシンククーラを示す斜視図である。 図１を中央で切断した縦断面図である。 従来に係わるヒートシンククーラを示す斜視図である。 図３を中央で切断した縦断面図である。

図１及び図２を参照して本発明の一実施形態について説明する。
本発明に係わるヒートシンククーラ１０は、図１及び図２に示すように、熱伝導率の高い金属板１１Ａが一定の間隔をおいて多数配置されかつその下部が発熱体Ｈに接するヒートシンク本体部１１と、該ヒートシンク本体部１１上に設けられてその上端部に開口部１２Ａを有する筐体部１２と、該筐体部１２内に設けられて該ヒートシンク本体部１１の金属板１１Ａに向けて送風することで該金属体１１Ａに伝達された発熱体Ｈからの熱を外部に放出する冷却ファン１３と、前記筐体部１２の開口部１２Ａに設けられて塵埃を取り除くための平面状の防塵フィルタ１４と、前記筐体部１２に設けられて該防塵フィルタ１４に付着した塵埃を除去する塵埃除去機構２０と、から構成されている。
また、前記ヒートシンククーラ１０は全体として円筒状に形成されており、これにより筐体部１２の上端に位置する開口部１２Ａ、及び該開口部１２Ａに設置される防塵フィルタ１４も円形に形成されている。

前記冷却ファン１３は、図２に示すように、前記筐体部１２の図示しない支持部材により該筐体部１２の開口部１２Ａの中央に支持された駆動モータ１３Ａと、該駆動モータ１３Ａにより駆動される駆動軸１３Ｂと、該駆動軸１３Ｂに固定された送風羽１３Ｃと、から構成されるものであって、前記駆動軸１３Ｂは、円形に形成された開口部１２Ａ、及び防塵フィルタ１４の中央部に配置されている。

また、前記塵埃除去機構２０は、前記冷却ファン１３の駆動軸１３Ｂと同軸に配置され、かつ前記冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａにより矢印Ａ方向に駆動される回転軸２１と、該回転軸２１に固定されて前記防塵フィルタ１４の表面と摺動して該防塵フィルタ１４に付着した塵埃を掻き取るフィン（摺動部材）２２と、から構成されている。
また、前記冷却ファン１３の駆動軸１３Ｂと回転軸２１との間には、前記駆動モータ１３Ａの回転速度を減速して、前記塵埃除去機構２０の回転軸２１に伝達する減速機２３が設けられている。

前記フィン２２は、図１に示されるように、前記回転軸２１から半径方向外方に向けて前記防塵フィルタ１４の面上で湾曲するように円弧状に形成されたものであって、前記回転軸２１を中心として矢印Ａ方向に回転した場合、該湾曲した円弧面の凸状面側（符号２２Ａで示す）を前側として駆動される。そして、このようなフィン２２の円弧面の移動によって、該円弧面の凸状面側２２Ａで塵埃が掻き取られるとともに、該円弧面に沿うように塵埃が防塵フィルタ１４の外側に向けて送られ、これによって防塵フィルタ１４上に塵埃が残留することが防止される。
また、前記フィン２２は、円形に形成された防塵フィルタ１４の中央を回転中心として設けられており、回転により、全体として円形に形成された防塵フィルタ１４の全領域を摺動するようにその長さが設定されている。

そして、以上のように構成されたヒートシンククーラ１０では、冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａを駆動した場合に、ヒートシンク本体部１１の金属板１１Ａに伝達された発熱体Ｈの熱が、冷却ファン１３で送られた風によって外部に強制的に放出され、その結果、発熱体Ｈの冷却が促進されることになる。
また、冷却ファン１３が駆動された場合には、開口部１２Ａを通じて外気が取り込まれることになるが、このとき、該開口部１２Ａに設置された防塵フィルタ１４にて、外気中に含まれる塵埃が捕集されて、該塵埃がヒートシンク本体部１１に付着することが防止される。

一方、冷却ファン１３の駆動によって、その駆動軸１３Ｂに接続される塵埃除去機構２０の回転軸２１とともにフィン２２が矢印Ａ方向に回転する。これにより防塵フィルタ１４上の塵埃がフィン２２により掻き取られ、該塵埃が防塵フィルタ１４上に付着することが防止される。このとき、塵埃は、フィン２２の前側（矢印Ａ側）に位置する円弧面の凸状面側２２Ａで掻き取られた後、該円弧面に沿うように防塵フィルタ１４の外側に向けて順次送られ、その結果、防塵フィルタ１４上に残留することが防止されることになる。

以上詳細に説明したように本実施例に示すヒートシンククーラ１０によれば、平面状に形成された防塵フィルタ１４の表面と摺動して該防塵フィルタ１４に付着した塵埃を掻き取るフィン２２を設け、さらに、該フィン２２を、冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａの駆動軸１３Ｂと同軸に配置しかつ該駆動モータ１３Ａにより駆動される回転軸２１により回転させるようにした。すなわち、既存の冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａを動力源として駆動し、かつ防塵フィルタ１４を平面状に形成するとともに、該防塵フィルタ１４上を摺動するフィン２２の回転軸２１を、該冷却ファン１３の駆動軸１３Ｂと同軸に配置することで、全体の構成が複雑化せず、簡素化、コンパクト化を図ることが可能となる。
また、上記ヒートシンククーラ１０では、冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａと連動して、塵埃除去機構２０のフィン２２が駆動されるので、冷却ファン１３が高速回転して塵埃が防塵フィルタ１４に多量に付着するような場合であっても、冷却ファン１３の駆動モータ１３Ａと連動してフィン２２が、より早い速度で回転することで、防塵フィルタ１４への塵埃の付着を有効に抑えることができる。

また、本実施例に示すヒートシンククーラ１０によれば、塵埃を掻き取るフィン２２を、回転軸２１から半径方向外方に向けて防塵フィルタ１４の面上で湾曲するように円弧状に形成し、該湾曲した円弧面の凸状面側２２Ａを前側としてフィン２２を駆動するようにしたので、該円弧面に沿って塵埃が防塵フィルタ１４の外側に送られ、これによってフィン２２によって掻き取られた塵埃が防塵フィルタ１４上に残留することなく、該防塵フィルタ１４の防塵能力を常に維持することができる。

また、本実施例に示すヒートシンククーラ１０によれば、フィン２２の回転領域に合わせて防塵フィルタ１４を円形に形成したので、該フィン２２によって防塵フィルタ１４の全領域に亘って塵埃を掻き取ることができ、この点においても該防塵フィルタ１４の防塵能力を常に維持することができる。

なお、本実施例では、フィン２２を円弧状にしたが、これは必須構成ではなく、径方向に沿う直線状に形成しても良い。また、前記減速機２３は、常に一定の減速比に設定しても良いし、段階的に減速比が切り替えられるように、調整可能に構成しても良い。また、減速機２３を備えずに、フィン２２が冷却ファン１３と同角速度で回転するようにしても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０ ヒートシンククーラ
１１ ヒートシンク本体部
１２ 筐体部
１２Ａ 開口部
１３ 冷却ファン
１３Ａ 駆動モータ
１３Ｂ 駆動軸
１４ 防塵フィルタ
２０ 塵埃除去機構
２１ 回転軸
２２ フィン（摺動部材）
２２Ａ 円弧面の凸状面側

Claims (3)

1. 発熱体に接するように設けられ該発熱体で発生した熱が伝達されるヒートシンク本体部と、該ヒートシンク本体部に設けられた筐体部と、該筐体部に設けられて前記ヒートシンク本体部に向けて送風する冷却ファンと、を有し、
   前記筐体部に形成されて外気を取り込む開口部には、塵埃を取り除くための平面状の防塵フィルタが設けられるとともに、前記筐体部には、該防塵フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去機構が設けられ、
   前記塵埃除去機構は、前記冷却ファンの駆動モータの駆動軸と同軸に配置されかつ該駆動モータにより駆動される回転軸と、該回転軸に固定されて前記防塵フィルタの表面と摺動して該防塵フィルタに付着した塵埃を掻き取る摺動部材と、を具備することを特徴とするヒートシンククーラ。
2. 前記摺動部材は、前記回転軸から半径方向外方に向けて前記防塵フィルタの面上で湾曲するように円弧状に形成され、該湾曲した円弧面の凸状面側を前側として駆動されることを特徴とする請求項１記載のヒートシンククーラ。
3. 前記防塵フィルタは、前記摺動部材の回転領域に合わせて円形に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートシンククーラ。

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