JP2011077448A - 電子装置およびその冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性を確保しつつ、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能の向上を図る。
【解決手段】第１の回路部品１１および第２の回路部品１２を搭載した基板１と、第２の回路部品１２とは接触放熱することなく第１の回路部品１１と接触放熱するように配置されたヒートシンク２と、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の空気を外部へ排出する冷却ファン３と、冷却ファン３の作動に応じて、第２の回路部品１２上の空間へ外部の空気を集中的に導入する外気導入部２４を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の回路部品を搭載した基板を有する電子装置およびその冷却装置に関するものである。

ナビゲーション装置等の電子機器においては、回路基板に搭載されるＣＰＵの処理性能の高機能化、処理速度の高速化等に伴い、その消費電力および発熱量ともに増加傾向にある。そのため、ＣＰＵの放熱性能を高めた冷却構造の開発が重要となってきている。

そこで、ＣＰＵ等の半導体パッケージおよび電源ユニット等の発熱体を内蔵する筐体を備え、半導体パッケージに熱的に接続されたヒートシンクと、筐体の外部の冷たい空気を吸い込んでヒートシンクに向けて送風するとともに該ヒートシンクとの熱交換により暖められた空気を筐体の外部に排出する第１の風路と、筐体の内部の空気を吸い込んで筐体の外部に排出する第２の風路と、を有する冷却装置を筐体内に収容したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３６８４６７号公報

上記特許文献１に記載された装置では、ヒートシンクと接触放熱するように配置されたＣＰＵ等の半導体パッケージに対する放熱対策がなされているものの、ヒートシンクと接触放熱しない他の回路部品に対する放熱対策は十分とはいえず、十分な冷却効果を得ることはできない。例えば、ヒートシンクと接触放熱しない他の回路部品（周辺ＬＳＩ、メモリ、高周波素子など）として、動作保証温度の比較的低いものが用いられているような場合、各回路部品周辺の雰囲気温度が動作保証温度を超えて、誤動作が生じてしまう可能性があることが考えられる。

冷却ファンの送風能力をアップさせることで、ヒートシンクと接触放熱しない他の回路部品の冷却能力を向上することも可能であるが、冷却ファンの送風能力をアップさせると静粛性が損なわれ商品性が低下してしまうといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、静粛性を確保しつつ、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）と、第２の回路部品（１２）とは接触放熱することなく第１の回路部品（１１）と接触放熱するように配置されたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）と基板（１）に挟まれた空間の空気を外部へ排出する冷却ファン（３）と、冷却ファン（３）の作動に応じて、第２の回路部品（１２）上の空間へ外部の空気を集中的に導入する外気導入部（２４、２４ａ、２４ｂ）と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、外気導入部（２４、２４ａ、２４ｂ）により、第２の回路部品（１２）上の空間へ外部の空気が集中的に導入されるので、静粛性を確保しつつ、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能の向上を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明は、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）を収納する筐体（４）を備え、冷却ファン（３）は、筐体（４）内の空気を筐体（４）の外部へ排出するもので、外気導入部（２４）は、冷却ファン（３）の作動に応じて第２の回路部品（１２）上の空間へ筐体（４）の外部の空気を集中的に導入することを特徴としている。

このような構成によれば、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）を収納する筐体（４）を備えているので、筐体内の気密が確保され、冷却ファンの作動に応じて筐体内の気圧をより低圧にすることが可能である。したがって、より強く第２の回路部品（１２）上の空間へ外気を集中的に導入することが可能である。

また、請求項３に記載の発明は、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）は、基板（１）の同一面上に搭載され、ヒートシンク（２）は、筐体（４）の内面と隙間を設けて配置され、筐体（４）における第２の回路部品（１２）上の位置には開口部（４２）が形成され、ヒートシンク（２）における第２の回路部品（１２）上の位置には貫通穴（２３）が形成されており、外気導入部（２４）は、筐体（４）に形成された開口部（４２）とヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）との間を連通する外気導入ノズル（２４ａ）により構成されていることを特徴としている。

このように、筐体（４）に形成された開口部（４２）とヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）との間を連通する外気導入ノズル（２４ａ）により外気導入部（２４）を構成することができる。また、ヒートシンク（２）は、筐体（４）の内面と隙間を設けて配置されるので、ヒートシンクの熱が筐体に伝達されにくく、筐体の温度上昇を抑制することができる。

また、請求項４に記載の発明は、外気導入ノズル（２４ａ、２４ｂ）は、更に、ヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）より第２の回路部品（１２）側へ突出していることを特徴としている。

このような構成によれば、外気導入ノズル（２４ａ、２４ｂ）は、更に、ヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）より第２の回路部品（１２）側へ突出しているので、より第２の回路部品（１２）の近くで筐体の外部の空気を集中して吹き付けることができ、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能をより向上することができる。

また、請求項５に記載の発明は、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）は、基板（１）の同一面上に搭載され、筐体（４）における第２の回路部品（１２）上の位置には開口部（４２）が形成され、ヒートシンク（２）における第２の回路部品（１２）上の位置には貫通穴（２３）が形成され、ヒートシンク（２）は、筐体（４）に形成された開口部（４２）とヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）の位置を一致させて筐体の内面に接触するように配置されており、外気導入部（２４）は、ヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）より第２の回路部品（１２）側へ突出するように設けられた外気導入ノズル（２４ｂ）により構成されていることを特徴としている。

このように、筐体（４）に形成された開口部（４２）とヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）の位置を一致させて筐体の内面に接触するようにヒートシンク（２）を配置し、ヒートシンク（２）に形成された貫通穴（２３）より第２の回路部品（１２）側へ突出するように設けられた外気導入ノズル（２４ｂ）により外気導入部（２４）を構成することができる。また、ヒートシンク（２）は、筐体の内面に接触するように配置されるので、筐体を利用してヒートシンクの熱を放熱することができる。

また、請求項６に記載の発明は、冷却ファン（３）は、ヒートシンク（２）の上面に、当該ヒートシンク（２）の上面と平行にファンが回転するように取り付けられ、冷却ファン（３）の作動に応じて筐体（４）内の空気が、ヒートシンク（２）と筐体（４）の内面との隙間を通過して筐体（４）の外部へ排出されることを特徴としている。

このような構成によれば、冷却ファン（３）は、ヒートシンク（２）の上面に、当該ヒートシンク（２）の上面と平行にファンが回転するように取り付けられ、冷却ファン（３）の作動に応じて筐体（４）内の空気が、ヒートシンク（２）と筐体（４）の内面との隙間を通過して筐体（４）の外部へ排出されるので、電子装置の薄型化の要求に容易に対応することが可能である。

特許文献１に記載されたような装置では、ヒートシンクと接触放熱しない他の回路部品の配置が、ヒートシンクを避けるように配置されている。すなわち、ヒートシンクと接触放熱しない他の回路部品の配置が、ヒートシンクの大きさや形状により大きく制限される。このため、例えば、基板に形成された配線パターンの配線長が長くなり、信号の波形劣化の影響により安定した動作が保証されなくなる等の問題が生じる。

そこで、請求項７に記載の発明は、ヒートシンク（２）は、板状の板部（２１）と、当該板部（２１）の下面側に一部が突出した突出部（２２）とを有し、当該突出部（２２）と第１の回路部品（１１）とが接触するように配置され、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）は、それぞれ基板（１）とヒートシンク（２）に挟まれた空間に配置されていることを特徴としている。

このように、ヒートシンク（２）は、板状の板部（２１）と、当該板部（２１）の下面側に一部が突出した突出部（２２）とを有し、当該突出部（２２）と第１の回路部品（１１）とが接触するように配置され、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）は、それぞれ基板（１）とヒートシンク（２）に挟まれた空間に配置される。すなわち、突出部（２２）により基板とヒートシンクの板部との間に一定距離以上の間隔が確保され、第１の回路部品よりも部品高の高い部品でも、基板とヒートシンクに挟まれた空間に配置することが可能となる。また、このように第２の回路部品（１２）を基板とヒートシンクに挟まれた空間に配置しても、外気導入部（２４、２４ａ、２４ｂ）により第２の回路部品（１２）の冷却性能は確保される。つまり、第２の回路部品（１２）の冷却性能を確保しつつ、第２の回路部品の配置制限を緩和することが可能となる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１に係る電子装置の一部を、電子装置の冷却装置として捉えたものである、すなわち、請求項８に記載の発明は、第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）を有する電子装置の冷却装置であって、第２の回路部品（１２）とは接触放熱することなく第１の回路部品（１１）と接触放熱するように配置されたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）と基板（１）に挟まれた空間の空気を外部へ排出する冷却ファン（３）と、を備え、冷却ファン（３）の作動に応じて、第２の回路部品（１２）上の空間へ外部の空気を集中的に導入する外気導入部（２４）を備えたことを特徴としている。

このように、請求項１に係る電子装置の一部を、電子装置の冷却装置として捉えることもできる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の外観図である。 図１中Ａ方向から見た電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る電子装置から筐体および外気導入ノズルを除去した従来の電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第５実施形態に係る電子装置内部の概略構成図である。 本発明の第５実施形態に係る電子装置を上側から見た図である。 本発明の第６実施形態に係る電子装置内部の概略構成図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電子装置の外観図を図１に示す。本実施形態に係る電子装置は、金属製の筐体４およびこの筐体４内の空気を外部へ排出する冷却ファン３を備えている。また、筐体４の上面には、冷却ファン３の作動に応じて外気を筐体４内へ導入するための開口部４２が形成されている。

図２に、図１中Ａ方向から見た電子装置内部の概略構成図を示す。なお、この図２は、手前側の筐体４の側面を取り除いた状態を示している。筐体４には、ＣＰＵ１１、周辺ＬＳＩ１２、メモリ１３、周辺素子１４、１５等の回路部品を搭載した基板１と、ＣＰＵ１１で発生する熱を放熱するためのヒートシンク２と、筐体４内の空気を外部へ排出する冷却ファン３とが収納されている。ここで、ＣＰＵ１１は、第１の回路部品に相当し、周辺ＬＳＩ１２は、第２の回路部品に相当する。

基板１の上方には、筐体４の上面と隙間を設けて、基板１全体を覆うようにヒートシンク２が配置されている。このヒートシンク２は、例えば、アルミ合金等の熱伝導性に優れた金属材料により構成されている。

ヒートシンク２は、平板状の板部２１と、この板部２１の下面側に一部が突出した突出部２２とを有している。この突出部２２は、板部２１と一体化形成されている。

ヒートシンク２の突出部２２とＣＰＵ１１には、それぞれ熱伝導ゲル２２ａが塗布され、その後、ヒートシンク２の突出部２２とＣＰＵ１１を接触させるようにしてヒートシンク２が筐体４の固定部（図示せず）に固定される。ここで、熱伝導ゲル２２ａとしては、例えば、熱伝導性に優れたシリコンゲル等の材料を用いることができる。

このようにヒートシンク２は、周辺回路１２、１３、周辺回路１４、１５と接触放熱することなく、第１の回路部品としてのＣＰＵ１１とのみ接触放熱するように配置される。

また、ＣＰＵ１１、周辺ＬＳＩ１２、メモリ１３、周辺素子１４、１５等の回路部品は、それぞれ基板１とヒートシンク２に挟まれた空間に配置される。

ヒートシンク２に設けられた突出部２２により、基板１とヒートシンク２の板部２１との間には、一定距離以上の間隔が確保される。これにより、ＣＰＵ１１よりも部品高の高い部品でも、基板１とヒートシンク２に挟まれた空間に配置することが可能となっている。

筐体４の側面（図中、左側）には、複数の吸気穴４１が設けられており、反対側の側面（図中、右側）には、冷却ファン３が配置されている。本実施形態で用いられている冷却ファン３は、軸方向から吸い込み軸方向に送風する軸流ファンとなっている。

筐体４における周辺ＬＳＩ１２上の位置には、開口部４２が形成されている。また、ヒートシンク２における周辺ＬＳＩ１２上の位置には、ヒートシンク２の上下面を貫通する貫通穴２３が形成されている。

そして、ヒートシンク２と筐体４との間には、筐体４の上面に形成された開口部４２とヒートシンク２に形成された貫通穴２３との間を連通する外気導入部としての筒状の外気導入ノズル２４ａが設けられている。この外気導入ノズル２４ａは、例えば、アルミ合金等の熱伝導性に優れた金属材料により構成されている。本実施形態において、外気導入ノズル２４ａはヒートシンク２に溶接により固着されている。

上記した構成において、乗員の操作に応じて電子装置が動作を開始すると、同時に、冷却ファン３も作動を開始する。

ＣＰＵ１１で発生した熱は、熱伝導ゲル２２ａを介してヒートシンク２に伝達され、ヒートシンク２全体の温度が上昇する。この際、ヒートシンク２は、自らの表面熱伝導により筐体４内の空気と熱交換する。また、ＣＰＵ１１以外の回路部品１２〜１４についても、自らの表面熱伝導により筐体４内の空気と熱交換する。

また、ＣＰＵ１１で発生した熱は、基板１と電気的接続するためのパッドを介して基板１にも伝達され、基板１は、ＣＰＵ１１の搭載位置を中心に温度上昇する。したがって、ＣＰＵ１１に近い周辺部品ほど基板１を介して伝達される熱の影響を受けやすく高温になりくい。また、ＣＰＵ１１以外の回路部品１２〜１４で発生した熱も基板１に伝達される。

冷却ファン３の作動に応じて、上記した熱交換により暖められた筐体４内の空気は筐体４の外部へ排出される。また、筐体４内の気圧は負圧となり、筐体４内よりも温度の低い外気が吸気穴４１から筐体４内へ取り込まれ、同時に、筐体４外の空気が外気導入ノズル２４ａを介して周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中的に導入される。

すなわち、冷却ファン３の作動に応じて図中Ｂに示す空気流れが発生し、外気が外気導入ノズル２４の内部を通って周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中的に吹き付けられる。

ここで、複数の吸気穴４１の開口面積が大きすぎると、筐体４内の気圧が負圧となりにくく、外気導入ノズル２４ａを介して筐体４内へ外気が十分に導入されない。反対に、複数の吸気穴４１の開口面積が小さすぎると、十分な吸気が行われず、また、冷却ファン３が過負荷となってしまう。

このため、複数の吸気穴４１の開口面積は、冷却ファン３の送風能力、外気導入ノズル２４を介して筐体４内へ導入される外気の量等を考慮した適切な大きさとなっている。

また、外気導入ノズル２４の内部の狭い空間へ外気を通すことによるノズルの効果で、周辺ＬＳＩ１２上の空間へ外気が集中して吹き付けられ、第２の回路部品が局所的に冷却されるようになっている。

ここで、外気導入ノズル２４の内径が小さすぎると、外気導入ノズル２４を介して周辺ＬＳＩ１２上の空間へ外気が十分に導入されなくなってしまい、反対に、外気導入ノズル２４の内径が大きすぎると、外気導入ノズル２４を介して周辺ＬＳＩ１２上の空間へ導入される外気の風量が低下してしまう。

そこで、外気導入ノズル２４の内径は、周辺ＬＳＩ１２上の空間へ導入される外気の風量を考慮した適切な大きさとなっており、適切な風量の外気が周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中して吹き付けられるようになっている。

次に、図３に示す従来装置と比較して、本実施形態に係る電子装置の効果について説明する。図３に示す従来装置は、図１に示した第１実施形態に係る電子装置の構成と比較して、筐体４および外気導入ノズル２４を備えていない点と、ヒートシンクに貫通穴２３が形成されていない点が異なり、その他の部分は同一となっている。

図３において、回路部品１１で発生した熱は、熱伝導ゲル２２ａを介してヒートシンク２に伝達され、ヒートシンク２全体の温度が上昇する。このとき、ヒートシンク２は、自らの表面熱伝導により周囲の空気と熱交換し、ヒートシンク２の周囲に温度境界層Ｂ１が形成される。

また、回路部品１１で発生した熱は、基板１と電気的接続するためのパッド等を介して基板１にも伝達される。同様に、回路部品１２〜１４で発生した熱も、基板１と電気的接続するためのパッド等を介して基板１に伝達される。そして、基板１は、自らの表面熱伝導により周囲の空気と熱交換し、基板１の周囲に温度境界層Ｂ２が形成される。

この図に示されるように、回路部品１１〜１４は、基板１とヒートシンク２に挟まれた空間に位置するため、温度境界層Ｂ１、Ｂ２により高温となりやすく、冷却ファン３を作動させて基板１とヒートシンク２に挟まれた空間の空気流れを発生させても、ヒートシンク２による接触放熱が行われない回路部品１２〜１４の放熱が十分に行われない。

ここで、例として、ＣＰＵ１１の動作保証温度が表面温度で１００℃、周辺ＬＳＩ１２の動作保証温度が雰囲気温度で８５℃、筐体４の外気の温度を７５℃とし、ＣＰＵ１１の動作保証温度が表面温度で１００℃であることから熱伝導ゲル２２ａの熱抵抗を考慮してヒートシンク２の冷却性能はＣＰＵ１１の表面温度で９５℃まで確保されるものとした場合、基板１上の全面に９５℃の発熱体が存在するものとみなすことができる。

図１に示した本実施形態に係る電子装置の構成では、外気導入ノズル２４を介して７５℃の外気が周辺ＬＳＩ１２に集中して直接吹き付けられる。このため、周辺ＬＳＩ１２の雰囲気温度は８５℃以下に保たれ、周辺ＬＳＩ１２の動作に問題は生じない。

しかし、図３に示す従来装置の構成では、外気導入ノズル２４に相当するものがなく、周辺ＬＳＩ１２の放熱対策が十分でない。このため、周辺ＬＳＩ１２の雰囲気温度が８５℃以上となり、周辺ＬＳＩ１２が誤動作してしまうことが考えられる。

上記した構成によれば、外気導入ノズル２４ａにより、周辺ＬＳＩ１２上の空間へ筐体４の外部の空気が集中的に導入される。したがって、冷却ファンの送風能力をアップさせることなく、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能の向上を図ることができる。すなわち、静粛性を確保しつつ、ヒートシンクと接触放熱しない回路部品の冷却性能の向上を図ることができる。

また、ヒートシンク２は、筐体４の内面と隙間を設けて配置されるので、ヒートシンク２の熱が筐体４に伝達されにくく、筐体の温度上昇を抑制することができる。

また、ヒートシンク２は、板状の板部２１と、当該板部２１の下面側に一部が突出した突出部２２とを有し、当該突出部２２と第１の回路部品１１とが接触するように配置され、第１の回路部品１１および第２の回路部品１２は、それぞれ基板１とヒートシンク２に挟まれた空間に配置される。すなわち、突出部２２により基板とヒートシンクの板部との間に一定距離以上の間隔が確保され、第１の回路部品よりも部品高の高い部品でも、基板とヒートシンクに挟まれた空間に配置することが可能となる。また、このように第２の回路部品１２を基板とヒートシンクに挟まれた空間に配置しても、外気導入部２４ａにより第２の回路部品１２の冷却性能は確保される。つまり、第２の回路部品１２の冷却性能を確保しつつ、第２の回路部品の配置制限を緩和することが可能となる。また、突出部２２により、基板１とヒートシンク２の間に一定距離以上の間隔が確保されるので、ヒートシンク２の熱が第２の回路部品に伝達されにくくなるといった効果も得られる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電子装置の内部を側方から見た図を図４に示す。本実施形態に係る電子装置は、図１に示した第１実施形態に係る電子装置の構成における筐体４を備えていない。また、冷却ファン３の作動時に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の気圧が負圧となるように、紙面の手前側および奥側に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間を仕切る仕切り板（図示せず）が設けられている。以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

図４に示す構成において、冷却ファン３が作動を開始すると、ヒートシンク２の上側の空間、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間、基板１の下側の空間の空気が、図中左側から右側へと流れる。また、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の気圧は負圧となり、図中Ｂに示すような空気流れが発生し、外気が外気導入ノズル２４の内部を通って周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中して吹き付けられる。このように、周辺ＬＳＩ１２第２の回路部品を局所的に冷却することができる。

特に、外気導入ノズル２４により、外気導入ノズル２４の長さ分だけヒートシンク２から離れた位置の空気、すなわち、温度境界層の外側の比較的温度の低い空気が周辺ＬＳＩ（第２の回路部品）１２上の空間へ集中的に吹き付けられるので、外気導入ノズル２４を備えていない場合と比較して、より周辺ＬＳＩ（第２の回路部品）１２の冷却能力を向上することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る電子装置の内部を側方から見た図を図５に示す。この図は、電子装置の筐体の側面を取り除いた状態を示している。上記第１実施形態に係る電子装置では、筐体４の上面と隙間を設けてヒートシンク２が配置されているが、本実施形態に係る電子装置は、筐体４の上面と接触するようにヒートシンク２が配置されている。

ヒートシンク２における周辺ＬＳＩ１２上の位置には貫通穴２３が形成されている。また、筐体４の上面には開口部４２が形成されている。

また、筐体４に形成された開口部４２とヒートシンク２に形成された貫通穴２３の位置を一致させ、更に、筐体４の上面に接触するようにヒートシンク２が配置されている。

また、ヒートシンク２に形成された貫通穴２３およびこの貫通穴２３より周辺ＬＳＩ１２側へ突出するように外気導入ノズル２４が設けられている。

冷却ファン３が作動を開始すると、図中Ｂに示す空気流れが発生し、外気が外気導入ノズル２４の内部を通って周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中して吹き付けられる。

上記した構成によれば、外気導入ノズル２４ｂが、ヒートシンク２に形成された貫通穴２３より周辺ＬＳＩ１２側へ突出しているので、より周辺ＬＳＩ１２の近くで筐体の外部の空気を集中して吹き付けることができる。また、筐体４の内面に接触するようにヒートシンク２が配置されるので、筐体４を利用してヒートシンク２の熱を放熱することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る電子装置の内部を側方から見た図を図６に示す。本実施形態に係る電子装置は、図５に示した第３実施形態に係る電子装置の構成における筐体４を備えていない。また、上記第２実施形態に係る電子装置の構成と同様に、冷却ファン３の作動時に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の気圧が負圧となるように、紙面の手前側および奥側に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間を仕切る仕切り板（図示せず）が設けられている。

冷却ファン３が作動を開始すると、図中Ｂに示す空気流れが発生し、外気が外気導入ノズル２４の内部を通って周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中して吹き付けられる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る電子装置の内部を側方から見た図を図７に示す。この図は、電子装置の筐体４の側面を取り除いた状態を示している。また、本実施形態に係る電子装置を上側から見た図を図８に示す。なお、図８は、筐体４の上面の蓋部４ａを取り外した状態を示している。

図７に示すように、ヒートシンク２の上面には、ヒートシンク２の上面と平行にファンが回転するように冷却ファン３が取り付けられている。本実施形態では、両面吸気式の遠心ファンが用いられる。

図８に示すように、ヒートシンク２は、複数の放熱フィン２ａ、複数のネジ穴２ｂ、吸気穴２ｃおよび外周部４ｃを有している。

放熱フィン２ａは、図７に示すヒートシンク２における突出部２２が形成された面と反対側の面に形成されている。

ネジ穴２ｂは、図７に示す蓋部４ａをネジ固定するためのもので、これらのネジ穴２ｂを用いて蓋部４ａがヒートシンク２にネジ固定される。

開口部２ｃは、冷却ファン３の吸気を行うためのものである。なお、図７、８には示されてないが、冷却ファン３を挟んだ反対側の蓋部４ａ側にも、開口部２ｃと同様の開口部が形成されている。

外周部４ｃは、ヒートシンク２の外周に沿うように形成された側壁を構成するものである。この外周部４ｃ、放熱フィン２ａおよび蓋部４ａにより、排気通路２５が形成される。

ヒートシンク２の側面には、複数の排気口５ａが形成された取付板５が取り付けられている。筐体４内で熱交換された空気は、排気通路２５を通って取付板５に形成された排気口５ａから外部へ排出される。

外気導入ノズル２４は、周辺ＬＳＩ１２の上方の位置に、蓋部４ａおよびヒートシンク２をそれぞれ貫通するように配置されている。

周辺ＬＳＩ１２は、放熱フィン２ａと熱交換した高温の空気が流れる直下に位置することになるが、外気導入ノズル２４を介して周辺ＬＳＩ１２上の空間へ外気が集中して吹き付けられ局所的に冷却される。

上記した構成によれば、冷却ファン３が、ヒートシンク２の上面に、当該ヒートシンク２の上面と平行にファンが回転するように取り付けられ、冷却ファン３の作動に応じて筐体４内の空気が、ヒートシンク２と筐体４の内面との隙間を通過して筐体４の外部へ排出されるので、電子装置の薄型化の要求に容易に対応することが可能である。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る電子装置の内部を側方から見た図を図９に示す。この図は、電子装置の筐体の側面を取り除いた状態を示している。

上記第１〜第５実施形態では、外気導入ノズル２４ａ、２４ｂにより周辺ＬＳＩ１２上の空間へ外部の空気を集中的に吹き付ける構成を示したが、本実施形態では、筐体４の内部に仕切板２４ｄを設けて筒空間２４ｃを形成し、この筒空間２４ｃを介して周辺ＬＳＩ１２１の空間へ外部の空気が集中的に吹き付けられる。

つまり、冷却ファン３の作動に応じて図中Ｃに示す空気流れが発生し、外気が外気導入ノズル２４の内部を通って周辺ＬＳＩ１２上の空間へ集中して吹き付けられる。

このように、外気導入ノズルを備えることなく、筐体４の内部に形成した筒空間２４ｃにより周辺ＬＳＩ１２１の空間へ外部の空気を集中的に吹き付けるようにすることもできる。

（その他の実施形態）
上記第１、第３実施形態では、第１の回路部品としてのＣＰＵ１１と第２の回路部品としての周辺ＬＳＩ１２を基板１の同一面上に搭載したが、ＣＰＵ１１と周辺ＬＳＩ１２を基板１の反対面に搭載するようにしてもよい。この場合、外気を周辺ＬＳＩ１２上の空間へと導く外気導入ノズル２４を、基板１の周辺ＬＳＩ１２が搭載された面側に設ければよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、周辺ＬＳＩ１２を第２の回路部品とし、この周辺ＬＳＩ１２に対して１つの外気導入ノズルを備えた構成を示したが、例えば、複数の回路部品を第２の回路部品とし、複数の回路部品毎に外気導入ノズルを備えた構成としてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、基板１全体を覆うようにヒートシンク２を配置した構成を示したが、必ずしも基板１全体を覆うようにヒートシンク２を配置する必要はない。また、必ずしも第２の回路部品を基板１とヒートシンク２に挟まれた空間に配置する必要はない。

また、上記第１、第２実施形態では、筐体４に形成された開口部４２からヒートシンク２に形成された貫通穴２３へと筐体４外の空気を導くように外気導入ノズル２４を設けたが、図７に示すように、更に、ヒートシンク２に形成された貫通穴２３より周辺ＬＳＩ１２側へ突出するように構成してもよい。このように外気導入ノズル２４をヒートシンク２に形成された貫通穴２３より周辺ＬＳＩ１２側へ突出するように構成することで、より周辺ＬＳＩ１２の近くまで外気を吹き付けることができる。

また、上記第２、第４実施形態では、冷却ファン３の作動時に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の気圧が負圧となるように、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間を仕切る仕切り板（図示せず）を設けたが、このような仕切り板を設けることなく、冷却ファン３の作動時に、ヒートシンク２と基板１に挟まれた空間の気圧が負圧となるように構成してもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、冷却ファン３を備えた構成を示したが、例えば、基板とヒートシンクに挟まれた空間の気圧、あるいは筐体内の気圧が負圧となるような空気流れの発生する場所に電子機器を設置するような構成とすることで、冷却ファン３を省略することも可能である。

また、上記第１〜第６実施形態では、外気導入ノズル２４をヒートシンク２に固着した構成を示したが、外気導入ノズル２４を筐体４の内面側に固着するようにしてもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では筐体４を金属製の材料を用いて構成したが、例えば、樹脂製の材料を用いて筐体４を構成してもよい。

１ 基板
２ ヒートシンク
３ 冷却ファン
４ 筐体
１１ ＣＰＵ
１２ 周辺ＬＳＩ
１３ メモリ
１４、１５ 周辺素子
２４ 外気導入部
２４ａ、２４ｂ 外気導入ノズル
４１ 吸気穴
４２ 開口部

Claims (8)

1. 第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）と、
   前記第２の回路部品（１２）とは接触放熱することなく前記第１の回路部品（１１）と接触放熱するように配置されたヒートシンク（２）と、
   前記ヒートシンク（２）と前記基板（１）に挟まれた空間の空気を外部へ排出する冷却ファン（３）と、
   前記冷却ファン（３）の作動に応じて、前記第２の回路部品（１２）上の空間へ外部の空気を集中的に導入する外気導入部（２４、２４ａ、２４ｂ）と、を備えたことを特徴とする電子装置。
2. 前記第１の回路部品（１１）および前記第２の回路部品（１２）を搭載した前記基板（１）を収納する筐体（４）を備え、
   前記冷却ファン（３）は、前記筐体（４）内の空気を前記筐体（４）の外部へ排出するもので、
   前記外気導入部（２４）は、前記冷却ファン（３）の作動に応じて前記第２の回路部品（１２）上の空間へ前記筐体（４）の外部の空気を集中的に導入することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記第１の回路部品（１１）および前記第２の回路部品（１２）は、前記基板（１）の同一面上に搭載され、
   前記ヒートシンク（２）は、前記筐体（４）の内面と隙間を設けて配置され、
   前記筐体（４）における前記第２の回路部品（１２）上の位置には開口部（４２）が形成され、
   前記ヒートシンク（２）における前記第２の回路部品（１２）上の位置には貫通穴（２３）が形成されており、
   前記外気導入部（２４）は、前記筐体（４）に形成された前記開口部（４２）と前記ヒートシンク（２）に形成された前記貫通穴（２３）との間を連通する外気導入ノズル（２４ａ）により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記外気導入ノズル（２４ａ、２４ｂ）は、更に、前記ヒートシンク（２）に形成された前記貫通穴（２３）より前記第２の回路部品（１２）側へ突出していることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
5. 前記第１の回路部品（１１）および前記第２の回路部品（１２）は、前記基板（１）の同一面上に搭載され、
   前記筐体（４）における前記第２の回路部品（１２）上の位置には開口部（４２）が形成され、
   前記ヒートシンク（２）における前記第２の回路部品（１２）上の位置には貫通穴（２３）が形成され、
   前記ヒートシンク（２）は、前記筐体（４）に形成された前記開口部（４２）と前記ヒートシンク（２）に形成された前記貫通穴（２３）の位置を一致させて前記筐体の内面に接触するように配置されており、
   前記外気導入部（２４）は、前記ヒートシンク（２）に形成された前記貫通穴（２３）より前記第２の回路部品（１２）側へ突出するように設けられた外気導入ノズル（２４ｂ）により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
6. 前記冷却ファン（３）は、前記ヒートシンク（２）の上面に、当該ヒートシンク（２）の上面と平行にファンが回転するように取り付けられ、
   前記冷却ファン（３）の作動に応じて前記筐体（４）内の空気が、前記ヒートシンク（２）と前記筐体（４）の内面との隙間を通過して前記筐体（４）の外部へ排出されることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
7. 前記ヒートシンク（２）は、板状の板部（２１）と、当該板部（２１）の下面側に一部が突出した突出部（２２）とを有し、当該突出部（２２）と第１の回路部品（１１）とが接触するように配置され、
   前記第１の回路部品（１１）および前記第２の回路部品（１２）は、それぞれ前記基板（１）と前記ヒートシンク（２）に挟まれた空間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか1つに記載の電子装置。
8. 第１の回路部品（１１）および第２の回路部品（１２）を搭載した基板（１）を有する電子装置の冷却装置であって、
   前記第２の回路部品（１２）とは接触放熱することなく前記第１の回路部品（１１）と接触放熱するように配置されたヒートシンク（２）と、
   前記ヒートシンク（２）と前記基板（１）に挟まれた空間の空気を外部へ排出する冷却ファン（３）と、を備え、
   前記冷却ファン（３）の作動に応じて、前記第２の回路部品（１２）上の空間へ外部の空気を集中的に導入する外気導入部（２４）を備えたことを特徴とする電子装置の冷却装置。

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