JP2013125425A - Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing - Google Patents
Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013125425A JP2013125425A JP2011274013A JP2011274013A JP2013125425A JP 2013125425 A JP2013125425 A JP 2013125425A JP 2011274013 A JP2011274013 A JP 2011274013A JP 2011274013 A JP2011274013 A JP 2011274013A JP 2013125425 A JP2013125425 A JP 2013125425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan
- heat sink
- cpu
- cooling
- cpu heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、システム装置の冷却に使用するＣＰＵヒートシンクに取り付ける回転式ファンに関する技術である。 The present invention relates to a rotary fan attached to a CPU heat sink used for cooling a system device.
近年、システム装置の設置場所をデータセンターへ集約ならびにシステム装置の筐体サイズのスリム化のニーズに伴い、設置面積が小スペースなサーバ機器が主流になりつつある。そのため、省スペースなシステム装置の筐体内に多くの部品を搭載したサーバ機器が増えている。また、サーバ機器をはじめとした電子機器において、ＣＰＵやチップセットをはじめとする半導体部品の発熱量が近年増加傾向にあり、システム装置の筐体内のＣＰＵ等の半導体部品発熱に伴う筐体内部冷却が課題となっている。 In recent years, server devices having a small installation area are becoming mainstream in accordance with the need for consolidating the installation locations of system devices into a data center and reducing the size of the system device housing. For this reason, an increasing number of server devices have many components mounted in a space-saving system device housing. Further, in electronic devices such as server devices, the heat generation amount of semiconductor components such as CPUs and chipsets has been increasing in recent years, and the internal cooling of the housing accompanying the heat generation of semiconductor components such as CPUs in the housing of the system device. Has become an issue.
システム装置の筐体内のある部位に設置された部品を冷却するには、熱源となる部品が発する熱を別の場所へ移動することで部品を冷却する。そのためには部品に直接風を当てて熱を移動させる手法である（一般的に熱をより効率的に移動させるため、金属性のヒートシンクに風を当てて、大きな表面積を占める部品に風を当てる手法）。 In order to cool a component installed in a certain part in the casing of the system apparatus, the component is cooled by moving heat generated by the component serving as a heat source to another location. To that end, it is a method to move the heat by directing the wind directly to the part (generally, to move the heat more efficiently, blow the wind to the metal heat sink and blow the wind to the part that occupies a large surface area. Technique).
システム装置内部の部品の発熱量が増加する中で、筐体内部を流れる風を効率的に利用し、コンデンサやＰＣＩボード等、システム装置内部の熱い部品を冷却したいと考えた。 While the amount of heat generated by the components inside the system device increased, we wanted to efficiently use the air flowing inside the case to cool hot components inside the system device such as capacitors and PCI boards.
本発明は、ＣＰＵヒートシンクと一体化し、ＣＰＵヒートシンクの周囲を回転するファンを取り付けることにより、システム装置内部の熱い部品を選択し、熱い部品を集中的に冷却可能な機構を提案する。 The present invention proposes a mechanism that can integrate a CPU heatsink and attach a fan that rotates around the CPU heatsink to select hot parts inside the system device and to cool the hot parts in a concentrated manner.
特開２０１０−１５２８８６号においては、発熱体を効率よく冷却させ、騒音を削減するための手法について、発明している。特開２０１０−１５２８８６号は、熱源を効率よく冷却することに特化した発明であり、システム装置内の部品が発する熱を効率よく冷却する事を可能とする。一方、システム装置内部全体の冷却効率の向上については、特開２０１０−１５２８８６号により、冷却効率の向上が期待できるが、熱い熱源を優先的に冷却する手法については触れていない。本発明では、ＣＰＵヒートシンク周囲に取り付けた回転ファンを用いることにより、発熱体を効率よく冷却することを実現し、特開２０１０−１５２８８６号において実現できていない機能を実現する。本発明ではＣＰＵヒートシンク周囲を移動する回転ファンによってシステム装置内部の冷却を実現する具体的手法を発明する。特開２０１０−１５２８８６号では、システム装置の熱源を、風向きを適宜変化させる事により、熱い部品を冷却する技術については触れておらず、システム装置の発熱源のうち、発熱の多い箇所を選択的に冷却する点を本発明の権利化のポイントとして差別化した。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-152886 invents a technique for efficiently cooling a heating element and reducing noise. Japanese Patent Laid-Open No. 2010-152886 is an invention specialized in efficiently cooling a heat source, and can efficiently cool heat generated by components in a system apparatus. On the other hand, regarding the improvement of the cooling efficiency of the entire system apparatus, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-152886, the improvement of the cooling efficiency can be expected, but the technique for preferentially cooling the hot heat source is not mentioned. In the present invention, by using a rotary fan attached around the CPU heat sink, it is possible to efficiently cool the heating element, and a function that cannot be realized in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-152886 is realized. The present invention invents a specific method for realizing the cooling inside the system apparatus by a rotating fan that moves around the CPU heat sink. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-152886 does not mention a technology for cooling hot parts by appropriately changing the direction of the wind of the heat source of the system device, and selectively selects a portion of the heat source of the system device that generates a large amount of heat. The point of cooling was differentiated as a point of obtaining the rights of the present invention.
特開２００７−０６５８７０号においては、ファン制御によって騒音と冷却効率のバランスをとりつつ、システム装置を冷却する手法について発明している。特開２００７−０６５８７０号の特徴としては、サーバの騒音を抑える事を主目的とした内容である。特開２００７−０６５８７０号における発明では、システム装置内で冷却風が当たっていない箇所に対し、風を当てて冷却することについては触れていない。本発明では、システム装置内の各部品の温度を測定しつつ、他の部品を冷却し、特開２００７−０６５８７０号において触れていない風の当たらない部分を冷却可能とする。 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-065870 invents a method for cooling a system apparatus while balancing noise and cooling efficiency by fan control. The feature of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-065870 is a content mainly intended to suppress server noise. In the invention in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-065870, there is no mention of cooling by applying wind to a portion that is not hit by cooling air in the system apparatus. In the present invention, while measuring the temperature of each component in the system apparatus, other components are cooled, and a portion not touched by wind that is not touched in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-065870 can be cooled.
本発明においては、特開２０１０−１５２８８６号および特開２００７−６５８７０号の内容を踏まえ、既存特許文献において確立されていない点を解決する。システム装置の筐体内には多くの部品が搭載されている。部品搭載密度が高まる中で、温度の高い部品にＣＰＵヒートシンクを通した風を集中的に当てて冷却を行うと同時に、装置全体を冷却する。ＣＰＵヒートシンク周辺部品を満遍なく冷却し、装置全体として、高発熱部品を集中して冷却可能となる。さらに、ＢＭＣ（Ｂａｓｅｂｏａｒｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）による制御で、ＣＰＵ周囲に設置した回転ファンの回転角度を制御し、システム装置内部にまんべんなく風が行き渡るようにする。 The present invention solves the problems that have not been established in the existing patent documents based on the contents of JP2010-152886A and JP2007-65870A. Many parts are mounted in the casing of the system device. As the component mounting density increases, cooling is performed by intensively applying wind through a CPU heat sink to high-temperature components, and at the same time, the entire apparatus is cooled. The CPU heatsink peripheral parts can be uniformly cooled, and the entire apparatus can be cooled by concentrating high heat generating parts. Furthermore, the rotation angle of a rotary fan installed around the CPU is controlled by control by a BMC (Baseboard Management Controller) so that the wind is evenly distributed inside the system apparatus.
本発明は、ＣＰＵヒートシンクの周囲に取り付けた回転ファンの風を使用し、筐体内部を効率よく冷却させる発明である。本発明はＣＰＵヒートシンクに、モータを使用した回転構造を埋め込む。このモータに円盤を取り付け、円盤に取り付けられた回転ファンがＣＰＵヒートシンク周囲に設置されたレールに沿って移動し、周辺部品を冷却する。回転ファンの風向制御は、ＢＭＣ（Ｂａｓｅｂｏａｒｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いる。本発明は、回転ファン２００を既存のＣＰＵヒートシンクに追加する機構であるため、ＣＰＵ自体の冷却効率を損なうことなく、ＣＰＵ周辺部品を効率的に冷却可能となる。このとき、冷却したい部位へ回転ファンの風を当てるために、ＣＰＵヒートシンクに取り付けたモータにより、ファンの風向きを調節する。 The present invention is an invention that efficiently cools the inside of a housing by using wind of a rotary fan attached around a CPU heat sink. In the present invention, a rotating structure using a motor is embedded in a CPU heat sink. A disk is attached to this motor, and a rotating fan attached to the disk moves along a rail installed around the CPU heat sink to cool peripheral components. BMC (Baseboard Management Controller) is used for wind direction control of the rotary fan. Since the present invention is a mechanism for adding the rotary fan 200 to an existing CPU heat sink, the CPU peripheral components can be efficiently cooled without impairing the cooling efficiency of the CPU itself. At this time, the wind direction of the fan is adjusted by the motor attached to the CPU heat sink in order to apply the wind of the rotating fan to the part to be cooled.
システム装置内部の風向を変化させ、マザーボード上のコンデンサやメモリモジュール、ＰＣＩスロットなどの部品の熱い箇所を選択的に冷却する。本発明による回転ファンを取り付けない場合と比較して、システム装置内部の熱い部品を集中的に冷却可能となり、さらにシステム装置内部を満遍なく冷却することが可能となる。発明の効果としてシステム装置筐体内のＣＰＵヒートシンク背面部に回転ファンを設置し、システム装置を効率よく冷却可能となる。 The air direction inside the system unit is changed to selectively cool hot parts such as capacitors, memory modules, and PCI slots on the motherboard. Compared with the case where the rotating fan according to the present invention is not installed, hot parts inside the system apparatus can be cooled intensively, and further, the inside of the system apparatus can be cooled evenly. As an effect of the invention, a rotating fan is installed on the back surface of the CPU heat sink in the system apparatus housing, so that the system apparatus can be efficiently cooled.
本発明は、システム装置内部を効率的に冷却するシステム装置１３０内部の部品を効率的に冷却させる構造に関する発明である。図１に立体概要図を示す。図１のうち、１００はｚ軸、１０１はｙ軸、１０２はｘ軸を示す。回転ファン２００はレール本体２０９と円盤２０２によって支えられる。レール本体２０９はプラスチック製の円弧状の形状をしており、プラスチック製支柱２１０によって支えられ、プラスチック製支柱２１０はマザーボード基盤に埋め込まれる。円盤２０２はモータ軸２０３に取り付けられており、モータ軸２０３はモータ２０４と一体化した円柱状の棒である。モータ２０４は円柱状の形状をした底部より電流の供給を受ける直流型のモータであり、電源供給用ダクト２０５はＣＰＵヒートシンク２０７内部をシステム装置１３０に対して平行に貫通する穴である。ＣＰＵヒートシンク２０７はＣＰＵ２０８を冷却するために使用する金属性の物体である。ＣＰＵヒートシンク２０７は表面積を大きくし、冷却効率を上げるためにフィン形の形状となっている。ＣＰＵ２０８は、ＣＰＵヒートシンク２０７によりＣＰＵ２０８が発する熱を外部に放出し、システム装置１３０内部の温度が上昇し続けるのを防ぐ。ＣＰＵヒートシンク２０７、ＣＰＵ冷却用ファン２０６を使用してＣＰＵ２０７を冷却する。回転ファン２００はレール本体２０９によって、下部を支えられ、レール本体２０９はプラスチック製支柱２１０によって重量を支えられる。プラスチック製支柱２１０は、マザーボード２２０に固定されている。 The present invention relates to a structure for efficiently cooling the components inside the system apparatus 130 for efficiently cooling the inside of the system apparatus. FIG. 1 shows a three-dimensional schematic diagram. In FIG. 1, 100 indicates the z-axis, 101 indicates the y-axis, and 102 indicates the x-axis. The rotary fan 200 is supported by a rail body 209 and a disk 202. The rail body 209 has a plastic arc shape and is supported by a plastic support 210, which is embedded in the motherboard base. The disk 202 is attached to a motor shaft 203, and the motor shaft 203 is a cylindrical bar integrated with the motor 204. The motor 204 is a direct current type motor that receives supply of current from a cylindrical bottom, and the power supply duct 205 is a hole that penetrates the CPU heat sink 207 in parallel to the system device 130. The CPU heat sink 207 is a metallic object used for cooling the CPU 208. The CPU heat sink 207 has a fin shape in order to increase the surface area and increase the cooling efficiency. The CPU 208 releases the heat generated by the CPU 208 to the outside by the CPU heat sink 207 and prevents the temperature inside the system apparatus 130 from continuing to rise. The CPU 207 is cooled using the CPU heat sink 207 and the CPU cooling fan 206. The lower part of the rotary fan 200 is supported by a rail body 209, and the weight of the rail body 209 is supported by a plastic support 210. The plastic support 210 is fixed to the motherboard 220.
図２はシステム装置１３０を上面から見た図であり、ＣＰＵヒートシンク２０７や、ＣＰＵヒートシンク２０７の周囲に設置されている部品を示している。構成される。システムファン３０１は、システム装置１３０前面に設置されており、システム装置１３０外部からシステムファン３０１を使用してシステム装置１３０外部から吸気した風を、ＣＰＵヒートシンク２０７に直接当てるために使用する。ＣＰＵ冷却用ファン２０６は、ＣＰＵヒートシンク２０７の冷却に使用する。システムファン２０１はＣＰＵ２０８の熱をＣＰＵヒートシンク２０７経由で奪い、ＣＰＵ２０８の温度を下げる。ＣＰＵ２０８は、ＣＰＵヒートシンク２０７に風を当てて冷却する。本発明ではＣＰＵヒートシンク２０７に流れ込む風を利用して、ＣＰＵヒートシンク２０７周辺の熱い部品を冷却することを考える。ＣＰＵの発熱量が多く、ＣＰＵヒートシンク２０７へ流れ込む風だけでは冷却が不十分な場合、ＣＰＵ冷却用ファン２０６を使用して、ＣＰＵヒートシンク２０７へ流れ込む風量を上げ、ＣＰＵヒートシンク２０７の冷却効率を上げる。図２においては、システム装置１３０内部においてシステムファン３０１による吸気が行われず、冷却不十分となっている箇所が存在する。冷却不十分な箇所に対して風を当て、冷却不足となっているコンデンサなど２０３やメモリモジュール３０２などを冷却する。領域２２０に存在する部品や、ＣＰＵヒートシンク２０７背面に存在する部品を冷却するために、図２の回転ファン２００を使用する。回転ファン２００は、図２においてＣＰＵ２０８の背面へ風を流し、ＰＣＩボード３００やメモリモジュール３０２、コンデンサなど３０３といった部品へシステムファン３０１がシステム装置１３０外部から吸気し、ＣＰＵヒートシンク２０７を経由した風を当てる。回転ファン２００は、ＣＰＵ２０８周辺の熱い部品を冷却するために、ＣＰＵヒートシンク２０７の周囲を、回転ファン２００が移動できるようなスペースを設け、レール２０９を設置する。 FIG. 2 is a view of the system device 130 as viewed from above, and shows the CPU heat sink 207 and components installed around the CPU heat sink 207. Composed. The system fan 301 is installed on the front surface of the system apparatus 130, and is used to directly apply air sucked from the outside of the system apparatus 130 using the system fan 301 from the outside of the system apparatus 130 to the CPU heat sink 207. The CPU cooling fan 206 is used for cooling the CPU heat sink 207. The system fan 201 takes the heat of the CPU 208 via the CPU heat sink 207 and lowers the temperature of the CPU 208. The CPU 208 applies air to the CPU heat sink 207 to cool it. In the present invention, it is considered that hot parts around the CPU heat sink 207 are cooled by using the wind flowing into the CPU heat sink 207. When the amount of heat generated by the CPU is large and cooling is insufficient with only the air flowing into the CPU heat sink 207, the CPU cooling fan 206 is used to increase the amount of air flowing into the CPU heat sink 207 and increase the cooling efficiency of the CPU heat sink 207. In FIG. 2, there is a portion where the system fan 301 does not perform intake by the system fan 301 and cooling is insufficient. A wind is applied to an insufficiently cooled portion to cool the capacitor 203 and the memory module 302 that are undercooled. The rotary fan 200 of FIG. 2 is used to cool the components present in the region 220 and the components present on the back of the CPU heat sink 207. Rotating fan 200 causes air to flow to the back of CPU 208 in FIG. Hit it. In order to cool hot parts around the CPU 208, the rotary fan 200 is provided with a space in which the rotary fan 200 can move around the CPU heat sink 207, and a rail 209 is installed.
回転ファン２００は、ＢＭＣ１０が検知した温度情報を用いて、回転ファン２００の風向をシステム装置１３０の熱い部品が存在する部位に対して向けることで、システム装置１３０内部の冷却効率の向上に貢献する。ＣＰＵヒートシンク２０７の周囲を回転する回転ファン２００が、ＣＰＵヒートシンク２０７と一体化し、システム装置１３０内部を冷却する機構のうち、特にＣＰＵヒートシンク２０７周囲に設置したレール２０９に沿って回転ファン２００が移動し、システム装置１３０内部部品を冷却する仕組みを本発明の独自性とする。 The rotating fan 200 uses the temperature information detected by the BMC 10 to direct the wind direction of the rotating fan 200 toward a portion where hot parts of the system device 130 exist, thereby contributing to an improvement in cooling efficiency inside the system device 130. . The rotary fan 200 that rotates around the CPU heat sink 207 is integrated with the CPU heat sink 207, and among the mechanisms that cool the inside of the system device 130, the rotary fan 200 moves especially along the rail 209 installed around the CPU heat sink 207. A mechanism for cooling the internal components of the system apparatus 130 is unique to the present invention.
図２には、ＣＰＵヒートシンク２０７及び回転ファン２００周囲の部品配置を示している。本発明では、ＣＰＵヒートシンク２０７の周囲を一般的なシステムファン３０１と同様な回転ファン２００がレール本体２０９に沿って移動できる構造を想定する。回転ファン２００により、ＣＰＵ２０８の周囲を回転ファン２００が移動し、ＣＰＵ冷却用ファン２０６により吸気した風をシステム装置１３０内部の熱い部品に当てることができる。ＣＰＵ冷却用ファン２０６は、ＣＰＵヒートシンクの冷却効率を向上させ、ＣＰＵ２０８の冷却効率が低下することを防止するためにＣＰＵ冷却用ファン２０６を取り付ける。回転ファン２００により生じる風は、ＣＰＵ冷却用ファン２０６が吸気した風である。ＣＰＵ冷却用ファン２０６からＣＰＵヒートシンク２０７へ当たる風は、ＣＰＵ２０８が発する熱により暖められているため、周囲部品の温度は回転ファン２００から向けられた風により冷却効率が低下する事が懸念される。前記懸念事項を解消するため、ＣＰＵヒートシンク２０７のフィン間の隙間を調整し、ＣＰＵヒートシンク２０７を通過する風の流量を増加させ、ＣＰＵ２０８の冷却効率を向上させる。ＣＰＵヒートシンク２０７のフィン間の隙間が増えると、ＣＰＵヒートシンク２０７の表面積が小さくなり、冷却効率が下がるが、ＣＰＵ冷却用ファン２０６から吸気した風を使用することで、解決可能である。 FIG. 2 shows an arrangement of components around the CPU heat sink 207 and the rotary fan 200. In the present invention, it is assumed that a rotating fan 200 similar to a general system fan 301 can move along the rail body 209 around the CPU heat sink 207. The rotary fan 200 moves around the CPU 208, and the air sucked by the CPU cooling fan 206 can be applied to hot components inside the system device 130. The CPU cooling fan 206 is attached to the CPU cooling fan 206 in order to improve the cooling efficiency of the CPU heat sink and prevent the cooling efficiency of the CPU 208 from decreasing. The wind generated by the rotary fan 200 is the wind sucked by the CPU cooling fan 206. Since the wind that hits the CPU heat sink 207 from the CPU cooling fan 206 is warmed by the heat generated by the CPU 208, there is a concern that the cooling efficiency of the temperature of surrounding components may be reduced by the wind directed from the rotary fan 200. In order to eliminate the concern, the clearance between the fins of the CPU heat sink 207 is adjusted, the flow rate of the wind passing through the CPU heat sink 207 is increased, and the cooling efficiency of the CPU 208 is improved. When the gap between the fins of the CPU heat sink 207 increases, the surface area of the CPU heat sink 207 decreases and the cooling efficiency decreases, but this can be solved by using the air sucked from the CPU cooling fan 206.
回転ファン２００の移動はマザーボード上にレールを設置することで実現する。レール本体６０１は、中央にレール溝６００を持つ。回転ファン２００がレール上を移動するためには、動力が必要となるため、ＣＰＵヒートシンク２０７内部に、モータ２０３設置する。モータ２０３はマザーボードに対して平行に設置された円盤２０２とモータ軸２０４を通じて接続する。円盤２０２がＣＰＵヒートシンク２０７の上を回転することで、回転ファン２００をシステム装置１３０内部で回転させる。 The movement of the rotary fan 200 is realized by installing a rail on the motherboard. The rail body 601 has a rail groove 600 at the center. In order for the rotary fan 200 to move on the rails, power is required, so the motor 203 is installed inside the CPU heat sink 207. The motor 203 is connected to a disk 202 installed in parallel to the mother board through a motor shaft 204. As the disk 202 rotates on the CPU heat sink 207, the rotary fan 200 is rotated inside the system device 130.
本発明における回転ファン２００を回転させる動力部にはモータ２０４を使用する。モータ部の取り付けは、ＣＰＵヒートシンク２０７に溝を設ける。ＣＰＵヒートシンク２０７に設けた溝には、回転ファン２００の回転制御に必要な部品を一体化したモータ取り付け具４００を取り付ける。モータ取り付け具４００の詳細と、回転ファンの移動機構について図３に示す。 A motor 204 is used as a power unit for rotating the rotary fan 200 in the present invention. For attaching the motor unit, a groove is provided in the CPU heat sink 207. In a groove provided in the CPU heat sink 207, a motor attachment 400 in which components necessary for rotation control of the rotary fan 200 are integrated is attached. The details of the motor attachment 400 and the moving mechanism of the rotary fan are shown in FIG.
図３はモータ２００をＣＰＵヒートシンク２０７へ固定するために、使用するモータ取り付け具４００の断面図である。モータ２０４は、モータ固定用ゴム４０１の摩擦力によってＣＰＵヒートシンク２０７に対して垂直に支えられる。モータ２０４の下部には、より対線の形状をしたモータ２０４への直流電流供給用ケーブル２１１が存在する。ＣＰＵヒートシンク２０７の側面にはＣＰＵヒートシンク２０７を貫通する電源供給用ダクト２０５が存在する。円盤２０２とモータ２０４は、モータ軸２０３を通じて接続されており、円盤２０２は回転ファン２００と接続されている。電源供給用ダクト２０５は、ケーブル２０５をＣＰＵヒートシンクの外へ出すために使用する。回転ファン２００の回転機構は、ＣＰＵヒートシンク２０７にモータ２０４を取り付けるために使用するモータ固定用ゴム４０１と、回転ファン２００を支えるために使用するレール本体６０１からなる。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a motor attachment 400 used for fixing the motor 200 to the CPU heat sink 207. The motor 204 is supported vertically to the CPU heat sink 207 by the frictional force of the motor fixing rubber 401. A DC current supply cable 211 to the motor 204 having a twisted pair shape exists below the motor 204. A power supply duct 205 that penetrates the CPU heat sink 207 exists on the side surface of the CPU heat sink 207. The disk 202 and the motor 204 are connected through a motor shaft 203, and the disk 202 is connected to the rotary fan 200. The power supply duct 205 is used to bring the cable 205 out of the CPU heat sink. The rotating mechanism of the rotating fan 200 includes a motor fixing rubber 401 used for attaching the motor 204 to the CPU heat sink 207 and a rail body 601 used for supporting the rotating fan 200.
ＣＰＵヒートシンク２０７にモータ２０４を取り付けるとＣＰＵ２０８へ伝わる振動が大きくなる。ＣＰＵ２０８へモータ２０４が与える振動を低減するために、ＣＰＵヒートシンク２０７を真上から見て、中心部分に四角形の窪みを設ける。前述の窪みに、モータ２０４を取り付けるモータ取り付け具４００を埋め込む。回転ファン２００を動かすために使用する直流電源を回転ファン２００に通電し、稼動させるために使用するモータ２０４を取り付ける。 When the motor 204 is attached to the CPU heat sink 207, vibration transmitted to the CPU 208 increases. In order to reduce the vibration given by the motor 204 to the CPU 208, a square recess is provided in the central portion when the CPU heat sink 207 is viewed from directly above. A motor attachment 400 for attaching the motor 204 is embedded in the aforementioned depression. A DC power source used for moving the rotary fan 200 is energized to the rotary fan 200, and a motor 204 used for operating is attached.
システム装置１３０内の冷却は、システム装置１３０の前面からシステムファン３０１によりシステム装置１３０外から風を吸気し、システム装置１３０の背面からシステムファン３０１により風を排気することで実現する。システムファン３０１により吸気した風により、システム装置１３０各部の部品を冷却する。特にＣＰＵ２０９は発熱量が多いため、ＣＰＵヒートシンク２０７により、風の当たる部分の表面積を増やす事で冷却効率を高めている。また、ＣＰＵ２０９のさらなる冷却効率の向上のために、ＣＰＵヒートシンク２０７には、ＣＰＵ冷却用ファン２０６が取り付けられているシステム装置１３０もある。ＣＰＵヒートシンクに当たる風を用いて、周辺部品を冷却する事を検討する。ＣＰＵ冷却用ファン２０６を通してＣＰＵヒートシンク２０７に取り入れた風を筐体前面から見て左右４５°程度の範囲で回転する回転ファン２０３をＣＰＵヒートシンク２０７に設置した。回転ファン２０３が移動できる範囲は、左右４５°程度の範囲と設定したが、周囲部品の配置状況により、設定は変更可能とする。図２において、領域２２１はシステムファン３０１による風により、冷却が可能な部分である。一方、領域２２０はシステムファンによる風が当たらないことにより、システム装置１３０前面のシステムファン３０１による冷却が行われていない部分である。ＣＰＵ冷却用ファン２０６はシステムファン３０１による冷却不足を補う目的で設置する。回転ファン２００は、領域２２０に存在し冷却不足となっているコンデンサ３０３などの部品や、ＰＣＩボード３００を冷却するために使用する。回転ファン２００の回転角度は、任意に設定できるが、システム装置１３０内部を流れる風がシステム装置１３０内部で逆流し、システム装置前面方向へ風が流れることを防ぐため、左右に９０°以上は回転しないように設定する。左右に９０度と範囲を設定したが、周囲部品の配置状況や、システム装置１３０内部の冷却状況に応じて柔軟に設定変更できるものとする。さらに、本発明では単に風を左右に４５°角で一定時間内にＣＰＵヒートシンク２０７の周囲を移動し、ＣＰＵヒートシンク２０７の周囲に拡散させるのではなく、熱い部品を重点的に冷却するように風向きを調整する。風向きの調整にはＢＭＣ１０を使用する。結果として、回転ファン２００により領域２２１だけでなく、領域２２０にも風を当てることが可能となり、領域２２０にあるコンデンサ３０３などの部品やＰＣＩボード３００の冷却を実現する。 Cooling in the system apparatus 130 is realized by sucking wind from outside the system apparatus 130 from the front of the system apparatus 130 by the system fan 301 and exhausting wind from the back of the system apparatus 130 by the system fan 301. The components of each part of the system device 130 are cooled by the wind sucked by the system fan 301. In particular, since the CPU 209 generates a large amount of heat, the CPU heatsink 207 increases the cooling efficiency by increasing the surface area of the portion exposed to the wind. In order to further improve the cooling efficiency of the CPU 209, the CPU heat sink 207 includes a system device 130 to which a CPU cooling fan 206 is attached. We will consider cooling the peripheral parts using the wind that hits the CPU heatsink. A rotating fan 203 is installed on the CPU heat sink 207 so that the wind taken into the CPU heat sink 207 through the CPU cooling fan 206 rotates in a range of about 45 ° to the left and right when viewed from the front of the casing. The range in which the rotary fan 203 can move is set to a range of about 45 ° to the left and right, but the setting can be changed depending on the arrangement of surrounding components. In FIG. 2, a region 221 is a portion that can be cooled by wind from the system fan 301. On the other hand, the region 220 is a portion where cooling by the system fan 301 on the front surface of the system apparatus 130 is not performed due to the absence of wind from the system fan. The CPU cooling fan 206 is installed for the purpose of compensating for insufficient cooling by the system fan 301. Rotating fan 200 is used to cool components such as condenser 303 that are present in region 220 and are undercooled, and PCI board 300. The rotation angle of the rotary fan 200 can be arbitrarily set. However, in order to prevent the wind flowing inside the system device 130 from flowing backward in the system device 130 and flowing toward the front of the system device, the rotation angle of the rotary fan 200 is rotated by 90 ° to the left and right. Set to not. Although the range of 90 degrees is set on the left and right, it is assumed that the setting can be flexibly changed according to the arrangement status of surrounding components and the cooling status inside the system apparatus 130. Further, in the present invention, the wind direction is not simply moved around the CPU heat sink 207 within a certain time at a 45 ° angle to the left and right, but diffused around the CPU heat sink 207, so as to cool the hot parts intensively. Adjust. The BMC 10 is used for adjusting the wind direction. As a result, not only the area 221 but also the area 220 can be blown by the rotary fan 200, and cooling of the components such as the capacitor 303 and the PCI board 300 in the area 220 is realized.
モータ取り付け具４００は、モータ固定用ゴム４０１を外部から支える構造となっており、ＣＰＵヒートシンク２０７の中央部に取り付ける。モータを取り付け具４００は、ＣＰＵヒートシンク２０７内に埋め込む。ＣＰＵヒートシンク２０７の中央部にはモータを取り付け具４００を埋め込むための溝が存在する。モータ２０４の振動を抑えつつ、モータ２０４をＣＰＵヒートシンク２０７に固定するために、モータ周囲をモータ固定用ゴム４０１で囲い、モータ２０４を支える。モータ取り付け具４００は上層と下層の二層構造となっている。上層部は、モータ２０４をモータ固定用ゴム４０１を使用して支えるための構造である。下層部は、モータ２０４及び回転ファン２００への直流電源供給用ケーブル２１１を通すための構造であり、電源供給用ダクト２０５が存在する。モータ取り付け具４００の素材はプラスチック製とする。モータ取り付け具４００の下部にはＣＰＵヒートシンク２０７の外へ電流供給用ケーブル２１１を配線するためのダクト２０５を設置する。 The motor attachment 400 has a structure that supports the motor fixing rubber 401 from the outside, and is attached to the central portion of the CPU heat sink 207. The motor mounting tool 400 is embedded in the CPU heat sink 207. At the center of the CPU heat sink 207, there is a groove for embedding the motor mounting fixture 400. In order to fix the motor 204 to the CPU heat sink 207 while suppressing vibration of the motor 204, the motor periphery is surrounded by a motor fixing rubber 401 to support the motor 204. The motor attachment 400 has a two-layer structure of an upper layer and a lower layer. The upper layer portion is a structure for supporting the motor 204 using the motor fixing rubber 401. The lower layer has a structure for passing a DC power supply cable 211 to the motor 204 and the rotary fan 200, and a power supply duct 205 is present. The material of the motor attachment 400 is made of plastic. A duct 205 for wiring a current supply cable 211 to the outside of the CPU heat sink 207 is installed below the motor attachment 400.
図４は、モータ取り付け具４００、モータ固定用ゴム４０１、モータ軸２０３、モータ２０４を上から見た図である。モータ２０４の周囲はモータ固定用ゴム４０１により固定されている。 FIG. 4 is a top view of the motor attachment 400, the motor fixing rubber 401, the motor shaft 203, and the motor 204. The periphery of the motor 204 is fixed by a motor fixing rubber 401.
図５は、電流供給用ダクト２０５をＣＰＵヒートシンク２０４への設置した際に、ＣＰＵヒートシンクの断面図である。可変抵抗５００は、ＣＰＵヒートシンク内部への電流供給用ケーブルと接続されており、可変抵抗５００を通じて直流電源からの電源供給用ケーブル５０１と、ＢＭＣへの制御信号５０２に接続される。可変抵抗５００は、ＢＭＣへの制御信号５０２が部品の温度を検知し、検知した部品の温度の値によって、可変抵抗５００に入力される電流が変化する。可変抵抗５００に小さい電流が流れているときは、周辺部品の冷却は十分に行われており、ＣＰＵへの電流供給用ケーブル２１１へ流す電流値を、抵抗を上げる事により、減少させる。一方、可変抵抗５００に大きい電流が流れているときは、周辺部品の一層の冷却が必要であるため、ＣＰＵへの電流供給用ケーブル２１１へ流す電流値を、抵抗を下げる事により、減少させ、多くの電流がＣＰＵへの電流供給用ケーブル２１１へ流れる。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the CPU heat sink when the current supply duct 205 is installed on the CPU heat sink 204. The variable resistor 500 is connected to a current supply cable to the inside of the CPU heat sink, and is connected to the power supply cable 501 from the DC power source and the control signal 502 to the BMC through the variable resistor 500. In the variable resistor 500, the control signal 502 to the BMC detects the temperature of the component, and the current input to the variable resistor 500 changes depending on the detected temperature value of the component. When a small current flows through the variable resistor 500, the peripheral components are sufficiently cooled, and the value of the current flowing through the current supply cable 211 to the CPU is decreased by increasing the resistance. On the other hand, when a large current flows through the variable resistor 500, it is necessary to further cool the peripheral components. Therefore, the current value flowing to the current supply cable 211 to the CPU is decreased by lowering the resistance. A large amount of current flows to the current supply cable 211 to the CPU.
本発明では、回転ファン２００は、円盤２０２及びレール本体６０１によって支えられる事を想定する。回転ファン２００を移動させる手法について、図６にレール本体との設置図を示す。回転ファン２００が円盤２０２及びレール本体６０１に支えられながらＣＰＵヒートシンク２０７の周囲を移動する際の立体構造図である。図６において、回転ファンと接続するためのファン取り付けソケット８２０は円盤上部に取り付けられ、回転ファン２００の下部には、回転ファン２００の重量を支えるための車輪８０３が存在する。車輪８０３は、レール溝６００上を転がるように設計され、レール溝６００は、レール本体６０１に取り付けられる。図６中のファン取り付けソケット８２０の詳細図を図７に記載する。 In the present invention, it is assumed that the rotary fan 200 is supported by the disk 202 and the rail body 601. About the method of moving the rotation fan 200, the installation view with a rail main body is shown in FIG. 3 is a three-dimensional structure diagram when the rotating fan 200 moves around a CPU heat sink 207 while being supported by a disk 202 and a rail body 601. FIG. In FIG. 6, a fan mounting socket 820 for connecting to a rotating fan is attached to the upper part of the disk, and a wheel 803 for supporting the weight of the rotating fan 200 exists at the lower part of the rotating fan 200. The wheel 803 is designed to roll on the rail groove 600, and the rail groove 600 is attached to the rail body 601. A detailed view of the fan mounting socket 820 in FIG. 6 is shown in FIG.
図７において、回転ファン２００の上部には、円盤２０２に取り付けるための中央部固定具８００がある。中央部固定具８００は回転ファンを円盤に固定するために使用する。中央部固定具８００は回転ファン２００に側面部固定具８０１を使用して固定する。回転ファン２００は、重量があるため、レール本体６０１及び円盤２０２を使用して重量を支える。ファン取り付けソケット８２０の小サイズを図７に示す。円盤２０２は側面部固定具を使用して回転ファン２００の側面に設置されている。回転ファン２０２を下から支えるために、台車状の形状の構造体を用いる。図８に、レール溝６００の上を回転ファン２００が移動できるようにするための台車の構造を示す。回転ファン２００の下部にファン受け皿８０２を設ける。受け皿８０２に回転ファン２００が固定できるような台車の大きさとする。受け皿８０２は回転ファン２００の下部を支える。 In FIG. 7, there is a central fixture 800 for attaching to the disk 202 at the top of the rotary fan 200. The center fixture 800 is used to fix the rotating fan to the disk. The center part fixing tool 800 is fixed to the rotary fan 200 using the side part fixing tool 801. Since the rotary fan 200 is heavy, the rail body 601 and the disk 202 are used to support the weight. A small size of the fan mounting socket 820 is shown in FIG. The disk 202 is installed on the side surface of the rotary fan 200 using a side surface fixing tool. In order to support the rotary fan 202 from below, a cart-like structure is used. FIG. 8 shows the structure of the carriage for allowing the rotary fan 200 to move on the rail groove 600. A fan tray 802 is provided below the rotary fan 200. The size of the carriage is such that the rotating fan 200 can be fixed to the tray 802. The tray 802 supports the lower part of the rotary fan 200.
回転ファン２００の下部を支えるレール本体６０１を真上から見た図を図９に示す。レール本体６０１は９０°の円弧を想定する。レール本体６０１の中央に回転ファン２００下部に取り付けたファン受け皿に搭載されている車輪が転がるスペースを設け、レール溝４００上を車輪８０３が転がりつつ、回転ファン２００を支える事ができるようにする。 FIG. 9 shows a view of the rail body 601 that supports the lower portion of the rotary fan 200 as viewed from directly above. The rail body 601 is assumed to have a 90 ° arc. A space for rolling wheels mounted on a fan tray attached to the lower portion of the rotary fan 200 is provided at the center of the rail body 601 so that the wheels 803 can roll on the rail groove 400 and support the rotary fan 200.
図１０には、レール本体６０１を横から見た場合の立体図を示す。レール本体６０１は、プラスチック製の支柱を使用してマザーボード上に設置する。マザーボード基盤裏面には、半球型の突起を取り付け、マザーボードに支柱８１１を固定する。支柱８１１は、レール本体に収まるが、レール溝６００にまで到達しない場所まで埋まり、レール本体６０１及び回転ファン２００の重量を支える。回転ファン２００の重量は主にモータ上部の円盤２０２が支えるが、一部の重量については、レール本体６０１が車輪を通して支える。レール本体６０１及び車輪８０３はプラスチック製とする。 FIG. 10 shows a three-dimensional view when the rail body 601 is viewed from the side. The rail body 601 is installed on the mother board using a plastic support. A hemispherical projection is attached to the rear surface of the motherboard base, and the support 811 is fixed to the motherboard. The support column 811 fits in the rail main body, but is buried up to a place not reaching the rail groove 600 and supports the weight of the rail main body 601 and the rotary fan 200. The weight of the rotary fan 200 is mainly supported by the disk 202 at the top of the motor, but a part of the weight is supported by the rail body 601 through the wheels. The rail body 601 and the wheels 803 are made of plastic.
１００…ｚ軸、１０１…ｙ軸、１０２…ｘ軸、１３０…システム装置、２００…回転ファン、２０１…回転ファンへの直流電源供給用ケーブル、２０２…円盤、２０３…モータ軸、２０４…モータ、２０５…電源供給用ダクト、２０６…ＣＰＵ冷却用ファン、２０７…ＣＰＵヒートシンク、２０８…ＣＰＵ、２０９…レール本体、２１０…レールを支える円柱、２１１…フィン、２２０…風の当たらない領域、２２１…風の当たる領域、２２２…回転角、２５１…システムファン、ＣＰＵ冷却用ファンによる風、２５２…回転ファンによる風、３００…ＰＣＩボード、３０１…システムファン、３０２…メモリモジュール、３０３…コンデンサなど、４００…モータ取り付け具、４０１…モータ固定用ゴム、４０２…より対線、５００…可変抵抗、５０１…直流電源からの電源供給用ケーブル、５０２…ＢＭＣへの制御信号、６００…レール溝、６０１…レール本体、７００…被まく、７０１…−線、７０２…＋線、８００…中央部固定具、８０１…側面部固定具、８０２…ファン受け皿、８０３…車輪、８１０…固定フック、８１１…プラスチック製支柱、８１２…マザーボード基盤、８１３…マザーボードとの固定具、８２０…回転ファン取り付けソケット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... z axis, 101 ... y axis, 102 ... x axis, 130 ... System apparatus, 200 ... Rotary fan, 201 ... Cable for supplying DC power to the rotary fan, 202 ... Disc, 203 ... Motor shaft, 204 ... Motor, 205 ... Power supply duct, 206 ... CPU cooling fan, 207 ... CPU heat sink, 208 ... CPU, 209 ... Rail body, 210 ... Cylinder supporting the rail, 211 ... Fin, 220 ... Area not exposed to wind, 221 ... Wind ,..., Rotating angle, 251... System fan, CPU cooling fan, 252. Rotating fan wind, 300. PCI board, 301. System fan, 302. Memory module, 303. Motor attachment 401, rubber for fixing motor, 402 ... twisted pair, 500 ... variable 501 ... Power supply cable from DC power supply, 502 ... Control signal to BMC, 600 ... Rail groove, 601 ... Rail body, 700 ... Cover, 701 ...- Line, 702 ... + Line, 800 ... Center Fixing tool, 801 ... Side face fixing tool, 802 ... Fan tray, 803 ... Wheel, 810 ... Fixing hook, 811 ... Plastic support, 812 ... Motherboard base, 813 ... Fixing tool with motherboard, 820 ... Rotating fan mounting socket.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011274013A JP2013125425A (en) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011274013A JP2013125425A (en) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013125425A true JP2013125425A (en) | 2013-06-24 |
Family
ID=48776619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011274013A Pending JP2013125425A (en) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013125425A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106020394A (en) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 联想(北京)有限公司 | Temperature control method and server |
| CN113347862A (en) * | 2021-07-14 | 2021-09-03 | 南阳理工学院 | Heat radiator for electronic and electrical equipment |
-
2011
- 2011-12-15 JP JP2011274013A patent/JP2013125425A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106020394A (en) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 联想(北京)有限公司 | Temperature control method and server |
| CN113347862A (en) * | 2021-07-14 | 2021-09-03 | 南阳理工学院 | Heat radiator for electronic and electrical equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9622386B2 (en) | Graphics card cooler | |
| US7450381B2 (en) | Thermal management apparatus and method for printed circuit boards | |
| JP2008084173A (en) | Information processor having cooling function | |
| US20080043430A1 (en) | Vibration-proof mechanism for heat-dissipating device | |
| JP2015128137A (en) | Electronic apparatus | |
| JP2005012212A (en) | Fined device for removing heat from electronic component | |
| WO2011147112A1 (en) | Computer power supply | |
| WO2013104343A1 (en) | A water-cooling radiator | |
| US20070089866A1 (en) | Ferrofluid-cooled heat sink | |
| US7861769B2 (en) | Magneto-hydrodynamic hot spot cooling heat sink | |
| JP2007072635A (en) | Liquid cooling system and electronic equipment storage rack | |
| JP2013125425A (en) | Cpu heat sink attachment type rotary fan contributing to cooling inside system device housing | |
| TWI421025B (en) | Heat-dissipation device | |
| US8267758B2 (en) | Thermal module and method for controlling heat-dissipation wind amount thereof | |
| CN109960382A (en) | It can the radiator of subregion heat dissipation and the motherboard of tool radiator | |
| US20130155606A1 (en) | Cooling device and electronic apparatus using same | |
| CN102647880B (en) | Heat abstractor | |
| CN109960385A (en) | Have the radiator that fan may be reversed and has the motherboard of radiator | |
| KR101372521B1 (en) | Fan motor apparatus improved heat-radiation performance | |
| US7417858B2 (en) | Cooling technique using multiple magnet array for magneto-hydrodynamic cooling of multiple integrated circuits | |
| JP2002368473A (en) | Heat dissipating apparatus for heat generating electronic component, electronic apparatus and electronic device having heat dissipating structure | |
| CN207833446U (en) | A kind of pluggable finned radiator for inside computer cabinet | |
| JP6094318B2 (en) | Information processing apparatus and support apparatus | |
| JP2011077247A (en) | Heat sink | |
| JP2007034689A (en) | Rack aggregate for computer |