JP3183291B2 - Heat sink device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプロセシ
ングユニット(以下、MPUと略称する)などの高発熱
の半導体素子を冷却するヒートシンク装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink device for cooling a semiconductor element having high heat generation such as a micro processing unit (hereinafter abbreviated as MPU).
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、ヒートシンク装置は高発熱の
半導体等の冷却に使用されているが、特に最近ではMP
Uなどの高発熱に対応するため、ヒートシンクに小型フ
ァンを組み込んだ冷却効果の高いファンモータ一体型の
ヒートシンク装置が使用されている。このヒートシンク
装置では上方から空気を吸込むため、上方に十分な空間
が必要であり、ノートブックタイプのパーソナルコンピ
ュータなどの薄型機器において、厚さ方向の寸法が制限
され、十分な冷却能力が発揮できないという課題を有し
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, heat sink devices have been used for cooling high heat-generating semiconductors and the like.
In order to cope with high heat generation such as U, a heat sink device integrated with a fan motor having a high cooling effect, in which a small fan is incorporated in a heat sink, is used. In this heat sink device, since air is sucked from above, a sufficient space is required above, and in a thin device such as a notebook-type personal computer, dimensions in a thickness direction are limited, and sufficient cooling capacity cannot be exhibited. Has issues.
【0003】以下に従来のヒートシンク装置について説
明する。図8は従来のヒートシンク装置の斜視図、図9
は従来のヒートシンク装置の断面図を示すものである。[0003] A conventional heat sink device will be described below. FIG. 8 is a perspective view of a conventional heat sink device, and FIG.
1 is a sectional view of a conventional heat sink device.
【0004】図8、9において、81は高発熱半導体素
子であるMPU、82はヒートシンク基盤で、MPU8
1上に取付けられる、83は放熱用のフィン、84はモ
ータなどの駆動手段、85はファン、86はノートブッ
クタイプのパーソナルコンピュータの筐帯などヒートシ
ンク装置の上面のすきまを規制する構造物である。[0004] In FIGS. 8 and 9, reference numeral 81 denotes an MPU which is a semiconductor device having a high heat generation, and 82 denotes a heat sink substrate.
83 is a heat dissipating fin, 84 is a driving means such as a motor, 85 is a fan, 86 is a structure that regulates the clearance on the upper surface of the heat sink device such as a case of a notebook type personal computer. .
【0005】以上のように構成された従来のファンモー
タ一体型のヒートシンク装置について以下その動作を説
明する。MPU81の発熱はヒートシンク基盤82、フ
ィン83に伝導する。駆動手段84で回転するファン8
5で生じる空気の流れは、矢印Aで示すように構造物と
ヒートシンク装置上面の間を通って吸い込まれ、フィン
83を通過し熱を奪いながら矢印Bのようにヒートシン
ク側面に排気される。The operation of the conventional heat sink device integrated with a fan motor configured as described above will be described below. Heat generated by the MPU 81 is transmitted to the heat sink base 82 and the fins 83. Fan 8 rotated by drive means 84
The air flow generated in 5 is sucked through the space between the structure and the upper surface of the heat sink device as indicated by arrow A, and is exhausted to the side of the heat sink as indicated by arrow B while passing heat through the fins 83.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ヒートシンク装置上面から空気を吸い込
むので、ヒートシンク装置上面に十分な空間が必要であ
る。ノートブックタイプのパーソナルコンピュータなど
の薄型機器においては、厚さ方向の寸法が制限されてい
るため、ヒートシンク装置上面に十分な空間を確保でき
ず、十分な冷却能力が発揮できないという問題点を有し
ていた。また、空間を確保するためにヒートシンク装置
全体を薄型化すればよいが、ファンを回転させ冷却可能
な風量を得ることができるモータは軸受け構造や巻線構
造の必要からある程度の厚さは必要であり、薄型化には
限界があった。However, in the above-described conventional configuration, since air is sucked in from the upper surface of the heat sink device, a sufficient space is required on the upper surface of the heat sink device. In thin devices such as notebook type personal computers, the size in the thickness direction is limited, so there is a problem that sufficient space cannot be secured on the upper surface of the heat sink device, and sufficient cooling capacity cannot be exhibited. I was In addition, the entire heat sink device may be thinned to secure space.However, a motor that can rotate the fan to obtain a cooling air volume needs a certain thickness because of the need for a bearing structure and a winding structure. Therefore, there was a limit to thinning.
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ヒートシンク装置上面に十分な空間がない場合でも
効果的に送風し冷却が可能なファンモータ一体型のヒー
トシンク装置を提供することを目的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fan motor integrated heat sink device capable of effectively blowing and cooling even when there is not enough space on the upper surface of the heat sink device. And
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は構造上厚さに制限があるモータ等の駆動手段
部分よりファン及びヒートシンクのフィン部分、ヒート
シンク基盤の高さを低くすることで、ヒートシンク装置
上面に空気を吸い込む十分な空間が得られる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to reduce the height of the fins of the fan and the heat sink and the height of the heat sink base as compared with the driving means such as a motor having a structurally limited thickness. Thus, a sufficient space for sucking air can be obtained on the upper surface of the heat sink device.
【0009】この構成によりモータの高さ近くまでヒー
トシンク装置上部に構造物をもってくることが可能とな
り、薄型機器へのヒートシンク装置設置が可能となる。With this configuration, it is possible to bring the structure to the upper part of the heat sink device up to near the height of the motor, and it is possible to install the heat sink device on a thin device.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1から請求項4に
記載のヒートシンク装置は、ファンを駆動する駆動手段
が、カバーに設けられた開口部を貫通し、ファンの上面
及びカバーの上面の高さが駆動手段の上面の高さより低
くなるように構成することにより、駆動手段のぎりぎり
まで上部構造物を近づけても、駆動手段の側方に余裕が
あるため空気の流入経路を確保でき、薄型機器へのヒー
トシンク装置の設置が可能となる。According to the heat sink device of the present invention, the driving means for driving the fan passes through an opening provided in the cover, and the upper surface of the fan and the upper surface of the cover are provided. Height is lower than the height of the upper surface of the driving means, so that even if the upper structure is brought close to the limit of the driving means, there is room on the side of the driving means, so that an air inflow path can be secured. In addition, the heat sink device can be installed on a thin device.
【0011】その他、本実施の形態に記載の発明は、一
箇所が開口された側壁を底部に立設したヒートシンク基
盤と、前記ヒートシンク基盤に少なくとも一部を固定し
た駆動手段と、前記駆動手段により回転するファンと、
前記ヒートシンク基盤に立設された複数のフィンとを有
し、前記ヒートシンク基盤の底部から側壁の上面までの
高さが前記底部から前記駆動手段の上面までの高さより
低くすることにより、構造上厚さに制限があるモータ等
の駆動手段部分よりファン及びヒートシンクのフィン部
分の高さを低くすることで、ヒートシンク装置上面に空
気を吸い込む十分な空間が得られるため、モータ部の高
さ近くまでヒートシンク装置上部に構造物をもってくる
ことが可能となり、薄型機器へのヒートシンク装置設置
が可能となる。According to another aspect of the present invention, there is provided a heat sink base in which a side wall having one opening is provided upright at a bottom, a driving unit having at least a part fixed to the heat sink base, and a driving unit. A rotating fan,
A plurality of fins erected on the heat sink substrate, wherein the height from the bottom of the heat sink substrate to the upper surface of the side wall is lower than the height from the bottom to the upper surface of the driving means, thereby increasing the structural thickness. Since the height of the fins of the fan and the heat sink is made lower than that of the driving means such as a motor having a limited height, a sufficient space for sucking air is obtained on the upper surface of the heat sink device. The structure can be brought to the upper part of the device, and the heat sink device can be installed on a thin device.
【0012】また、駆動手段が貫通する開口部を有する
板をヒートシンク基盤の前記駆動手段が固定された側に
装着することにより、ヒートシンク基盤から熱を奪い温
度の高くなった排気が吸気側に回りこみ冷却効果が低下
することを防止する効果が得られる。Further, by mounting a plate having an opening through which the driving means penetrates on the side of the heat sink substrate to which the driving means is fixed, the exhaust gas, which has taken heat from the heat sink substrate and has a high temperature, flows toward the intake side. The effect of preventing the cooling effect from being lowered is obtained.
【0013】また、板の開口部の大きさを駆動手段が貫
通するより大きく、かつ、ファンの外周径より小さくす
ることにより、吸気がファンとフィンとの間で混流を起
し吸気側に気体が戻るのを防ぎ、スムーズな気体の流れ
を行い冷却効果を向上させることができる。[0013] Further, by making the size of the opening of the plate larger than the driving means penetrates and smaller than the outer diameter of the fan, the intake air causes a mixed flow between the fan and the fins, and the gas flows toward the intake side. Can be prevented from returning, and a smooth gas flow can be performed to improve the cooling effect.
【0014】また、吸込み方向を特定するための開口部
を持つカバーを空気吸込み側に設けることにより、吸込
み方向を限定できるため、ヒートシンク装置を設ける機
器の内部で発熱が大きい内蔵部品などの冷却を必要とす
る最適な方向から吸気でき、MPU等を含む筐体内全体
の最適な冷却効果を得ることができる。Further, by providing a cover having an opening for specifying the suction direction on the air suction side, the suction direction can be limited, so that cooling of internal components or the like which generate a large amount of heat inside the equipment provided with the heat sink device. The air can be taken in from the necessary optimal direction, and the optimal cooling effect of the entire housing including the MPU and the like can be obtained.
【0015】また、吸込み側開口部または吹き出し側開
口部もしくは両方に通風用ダクトを設けることにより、
任意の位置に吸込み側開口部や吹き出し側開口部を設置
できるため、ヒートシンク装置を取付ける発熱素子の設
置位置を自由に設計することが可能となる。Further, by providing a ventilation duct in the opening on the suction side or the opening on the blowing side, or both,
Since the suction side opening and the blowing side opening can be installed at any positions, it is possible to freely design the installation position of the heat generating element to which the heat sink device is mounted.
【0016】また、ファンの種類として、軸流ファンを
採用することにより、遠心式ファンなどの他のファンよ
り同じ風流でもヒートシンク装置を薄く構成することが
可能となる。Further, by adopting an axial fan as a type of fan, it becomes possible to make the heat sink device thinner even with the same airflow than other fans such as a centrifugal fan.
【0017】更に、発熱体に一方向から吸い込み、吸い
込み方向と異なる方向に排気するヒートシンク装置を取
付けた電子機器で、この構造をとることで、任意の方向
から吸気を行い筐体内の発熱部品を冷却すると共に内部
の熱気を任意の方向へ排気するため、効果的な冷却が可
能となり、機器の小型化が可能となる。Further, the electronic device is provided with a heat sink device for sucking the heat into the heating element from one direction and exhausting the heat in a direction different from the suction direction. Since cooling and exhaust of the hot air inside are performed in an arbitrary direction, effective cooling is possible and the size of the device can be reduced.
【0018】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図7を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0019】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1によるヒートシンク装置の斜視図を、図2は本発明
の実施の形態1によるヒートシンク装置の平面図を、図
3は本発明の実施の形態1によるヒートシンク装置の断
面図を示す。(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view of a heat sink device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the heat sink device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 shows a sectional view of a heat sink device according to Embodiment 1 of the present invention.
【0020】図1、2、3において、1はMPU等の発
熱素子、2はヒートシンク基盤、3は駆動手段であるモ
ータ、4はヒートシンク基盤2に設けられた吹き出し開
口部、5はカバー、6は軸流式のファン、7はヒートシ
ンク基盤2に設けられた放熱用のフィンで、フィン7は
開口部4部分では空気の流出方向と略平行に、他の部分
ではファン6の回転軸を中心に略円弧状に設けられてい
る。8はノートブックタイプのパーソナルコンピュータ
の筐体などヒートシンク装置の上面のすきまを規制する
構造物を示す。例えば、発熱素子1は一辺が40mmか
ら50mmの正方形もしくは長方形である。ヒートシン
ク基盤2は発熱素子1の上面に接着やフック又はビス等
による固定方法で取付けられる。ヒートシンク基盤2の
外壁部の外形は、本実施の形態では発熱素子1と同様の
正方形であるが、開口部4以外の部分が円形であるよう
な形状をとることも可能である。この外壁部の高さはモ
ータ3の上面の高さより低くなっている。ファン6はモ
ータ3の側面の下側部に偏って設けられており、ファン
6の上面の高さはモータ3の上面の高さより低くなって
いる。ヒートシンク基盤2の外壁上に取付けられるカバ
ー5はモータ3が通る開口部を有する。この開口部の内
径はモータ3の外径より大きくかつファン6の外径より
小さい。図3で示すように構造物8がモータ3の上面に
近づいた構造をとった場合でも、構造物8とヒートシン
ク基盤2の外壁部やカバー5、ファン6との間には空気
が流入する十分な空間が存在する。1, 2 and 3, 1 is a heating element such as an MPU, 2 is a heat sink base, 3 is a motor as driving means, 4 is a blowout opening provided in the heat sink base 2, 5 is a cover, 6 Is an axial flow type fan, 7 is a radiating fin provided on the heat sink base 2, and the fin 7 is substantially parallel to the outflow direction of the air at the opening 4 portion, and is centered on the rotation axis of the fan 6 at other portions. Are provided in a substantially arc shape. Reference numeral 8 denotes a structure for regulating the clearance on the upper surface of the heat sink device, such as a case of a notebook personal computer. For example, the heating element 1 is a square or a rectangle having a side of 40 mm to 50 mm. The heat sink base 2 is attached to the upper surface of the heat generating element 1 by an adhesive or a fixing method using a hook or a screw. In this embodiment, the outer shape of the outer wall portion of the heat sink substrate 2 is a square similar to that of the heating element 1, but the outer shape may be such that the portion other than the opening 4 is circular. The height of the outer wall is lower than the height of the upper surface of the motor 3. The fan 6 is provided on the lower side of the side surface of the motor 3 so that the height of the upper surface of the fan 6 is lower than the height of the upper surface of the motor 3. The cover 5 mounted on the outer wall of the heat sink base 2 has an opening through which the motor 3 passes. The inside diameter of this opening is larger than the outside diameter of the motor 3 and smaller than the outside diameter of the fan 6. As shown in FIG. 3, even when the structure 8 has a structure approaching the upper surface of the motor 3, there is sufficient air flow between the structure 8 and the outer wall of the heat sink base 2, the cover 5, and the fan 6. Space exists.
【0021】(実施の形態2)図4は本発明の実施の形
態2によるヒートシンク装置の斜視図、図5は本発明の
実施の形態2によるヒートシンク装置の断面図である。(Embodiment 2) FIG. 4 is a perspective view of a heat sink device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the heat sink device according to Embodiment 2 of the present invention.
【0022】11はMPU等の発熱素子、12はヒート
シンク基盤、13は駆動手段であるモータ、14は吹き
出し用の開口部、15は第1のカバー、16はファン、
17はヒートシンク基盤12に設けられた放熱用のフィ
ン、18は第2のカバー、19は第2のカバー18に設
けられた吸込み側の開口部、20はノートブックタイプ
のパーソナルコンピュータの筐体などヒートシンク装置
の上面のすきまを規制する構造物を示す。前記の図1、
2、3で示したものと同様のヒートシンク装置に第2の
カバー18を設けたものである。第2のカバー18には
吸込み方向を特定するための開口部19が設けられてお
り、ヒートシンク基盤12に対して第2のカバー18は
開口部19が任意の方向になるように取り付けることが
可能である。11 is a heating element such as an MPU, 12 is a heat sink base, 13 is a motor as driving means, 14 is an opening for blowing out, 15 is a first cover, 16 is a fan,
Reference numeral 17 denotes a heat dissipating fin provided on the heat sink base 12, reference numeral 18 denotes a second cover, reference numeral 19 denotes an opening on the suction side provided on the second cover 18, reference numeral 20 denotes a housing of a notebook type personal computer, and the like. 4 shows a structure that regulates a clearance on the upper surface of the heat sink device. Figure 1 above,
A heat sink device similar to that shown in FIGS. 2 and 3 is provided with a second cover 18. The second cover 18 is provided with an opening 19 for specifying a suction direction, and the second cover 18 can be attached to the heat sink base 12 so that the opening 19 is in an arbitrary direction. It is.
【0023】(実施の形態3)図6は本発明の実施の形
態3によるヒートシンク装置の斜視図、図7は本発明の
実施の形態3によるヒートシンク装置を組み込んだ電子
機器の内部図である。(Embodiment 3) FIG. 6 is a perspective view of a heat sink device according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 7 is an internal view of an electronic device incorporating the heat sink device according to Embodiment 3 of the present invention.
【0024】60は発熱素子、61は前記の図4、5で
示した実施の形態2と同様のヒートシンク装置、62は
ヒートシンク装置61に設けられた吸込み側の開口部、
63はヒートシンク装置61に設けられた吹き出し側の
開口部、64は吸込み側の開口部62に設けられた第1
のダクト、65は吹き出し側の開口部63に設けられた
第2のダクトである。図では第1のダクト64、第2の
ダクト65は断面が吸込み側の開口部62や吹き出し側
の開口部63と同様の長方形の場合を示しているが、任
意の形状、例えば第1のダクト64の吸込み側先端が吸
込み側の開口部62より横に広い形状や第2のダクト6
5の吹き出し側先端が吹き出し側の開口部63より大き
い円形などをとることが可能である。また、必要に応
じ、ダクトは吸込み側の開口部62や吹き出し側の開口
部63のどちらか一方のみに設けることも可能である。
図7において、70は電子機器の筐体、71はプリント
基板、72は電源等の発熱部品を示す。吸込み側のダク
ト64は電子機器内部の電源等の発熱部品72の近傍に
開口部を持ち、吹き出し側のダクト65は電子機器の筐
体70に開口部を持つ。ヒートシンク装置61による空
気の流れは、ダクト64により発熱部品72の周囲の空
気を吸い込み、ヒートシンク装置61の内部を通り、ダ
クト65により電子機器の筐体外へ排気される。Reference numeral 60 denotes a heating element, 61 denotes a heat sink device similar to the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, 62 denotes a suction-side opening provided in the heat sink device 61,
Reference numeral 63 denotes an opening on the blowing side provided in the heat sink device 61, and 64 denotes a first opening provided on the opening 62 on the suction side.
The duct 65 is a second duct provided in the opening 63 on the blowing side. In the drawing, the first duct 64 and the second duct 65 have a rectangular cross-section similar to the opening 62 on the suction side or the opening 63 on the outlet side, but any shape, for example, the first duct The shape of the second duct 6 has a shape in which the front end of the suction side 64 is wider than the opening 62 on the suction side.
It is possible to take a circular shape or the like whose tip on the outlet side of No. 5 is larger than the opening 63 on the outlet side. If necessary, the duct can be provided in only one of the opening 62 on the suction side and the opening 63 on the outlet side.
7, reference numeral 70 denotes a housing of an electronic device, 71 denotes a printed circuit board, and 72 denotes a heat-generating component such as a power supply. The duct 64 on the suction side has an opening near the heat-generating component 72 such as a power supply inside the electronic device, and the duct 65 on the outlet side has an opening in the housing 70 of the electronic device. The flow of air from the heat sink device 61 is drawn into the air around the heat generating component 72 by the duct 64, passes through the inside of the heat sink device 61, and is exhausted to the outside of the housing of the electronic device by the duct 65.
【0025】以上のように構成されたヒートシンク装置
について、以下その動作を図を用いて説明する。The operation of the heat sink device configured as described above will be described below with reference to the drawings.
【0026】実施の形態1の場合、図3において、発熱
素子1の発熱はヒートシンク基盤2、フィン7に伝導す
る。モータ3で回転するファン6で生じる空気の流れ
は、矢印Aで示すようにヒートシンク装置上面から吸い
込まれ、フィン7を通過し熱を奪いながら開口部4へ向
かい矢印Bのようにヒートシンク側面に排気される。ヒ
ートシンク装置の上面がオープンの場合には、吸い込ま
れる空気の流れはさまたげなく上部から流入するが、構
造物8のように機器の薄型化のためにモータ部のぎりぎ
りまで上部構造物8に近づけた場合でも、本発明の構造
では側面に余裕があるため、空気の流入経路が確保でき
る。同じモータを使用した従来の構造では流入経路がふ
さがれてしまうため、本発明の構造よりファンの外部に
対する露出面積が大きくなるにもかかわらず、風量を確
保することはできない。また、従来の構造でモータ自体
を薄くした場合、空気の流入経路は確保できるがモータ
出力の低下は避けられず、従って風量は減少する。この
ように、本発明の構造をとることにより、モータ出力を
低下させることなく、空気の流入経路が確保できるた
め、効果的な冷却が可能となる。In the case of the first embodiment, in FIG. 3, the heat generated by the heat generating element 1 is transmitted to the heat sink base 2 and the fins 7. The flow of air generated by the fan 6 rotated by the motor 3 is sucked from the upper surface of the heat sink device as shown by the arrow A, passes through the fins 7 and goes to the opening 4 while removing heat, and is exhausted to the side of the heat sink as shown by the arrow B. Is done. When the upper surface of the heat sink device is open, the flow of the sucked air flows in from the upper part without interruption, but as in the case of the structure 8, in order to make the equipment thinner, the air is brought close to the upper structure 8 as far as the motor unit. Even in such a case, the structure of the present invention has a margin on the side surface, so that an air inflow path can be secured. In the conventional structure using the same motor, the inflow path is blocked, so that the airflow cannot be ensured despite the larger exposed area of the fan to the outside than the structure of the present invention. Further, when the motor itself is made thinner with the conventional structure, an air inflow path can be secured, but a decrease in the motor output cannot be avoided, and thus the air volume decreases. As described above, by adopting the structure of the present invention, an air inflow path can be secured without lowering the motor output, so that effective cooling can be achieved.
【0027】次に、カバー5の働きについて、同じく図
3により説明する。前記の構成をとるヒートシンク装置
において、ファン6は軸流ファン、遠心ファンのどちら
の構造をとることも可能である。しかし、本発明の優位
点は薄型にできる点であり、主に電子機器の半導体素子
の冷却に使用されるため、その外形寸法は高さ10mm
程度、直径30mm程度である。このため、ファンの高
さ方向の寸法は5mm程度におさえる必要がある。通常
図9で示すような従来の上部から吸込み側面方向に排気
するファンの場合、シロッコファン等の遠心式ファンを
使用するが、本発明の場合、遠心式ファンでは十分なブ
レード長を得ることができないため、軸流式のファンを
採用している。前述のカバー5がない場合、ファン6で
下方向に流れた空気はヒートシンク基盤2ではねかえり
羽根間のすきまやファン6とヒートシンク基盤2の内壁
とのすきまから吸込み方向へ逃げる。この逃げを抑制す
るため、カバー5をファン6の一部をおおうように設け
ることが有効である。カバー5の開口部内径がファン6
の先端の外周より大きい場合、吸込み側への逃げが多く
生じる。また、カバー5の開口部内径がファン6の先端
の外周より小さくなりすぎると、吸込み側の開口面積が
小さくなり、吸込み風量が減少する。実際の使用にあた
っては、構造物8のような機器内部の構造によって特性
が変化するため、その機器に最適な寸法設計が必要とな
る。Next, the operation of the cover 5 will be described with reference to FIG. In the heat sink device having the above-described configuration, the fan 6 may have any structure of an axial fan and a centrifugal fan. However, the advantage of the present invention is that it can be made thin and is mainly used for cooling a semiconductor element of an electronic device.
About 30 mm in diameter. For this reason, it is necessary to keep the dimension of the fan in the height direction at about 5 mm. Normally, a conventional centrifugal fan such as a sirocco fan is used in the case of a conventional fan that exhausts air from the upper side as shown in FIG. 9, but in the case of the present invention, a centrifugal fan can obtain a sufficient blade length. Because it is not possible, an axial fan is used. When the cover 5 is not provided, the air flowing downward by the fan 6 escapes in the heat sink base 2 in the suction direction from the gap between the recoil blades and the gap between the fan 6 and the inner wall of the heat sink base 2. In order to suppress this escape, it is effective to provide the cover 5 so as to cover a part of the fan 6. The inner diameter of the opening of the cover 5 is the fan 6
If it is larger than the outer circumference of the tip of the, a lot of escape to the suction side occurs. If the inside diameter of the opening of the cover 5 is too small compared to the outer circumference of the tip of the fan 6, the opening area on the suction side becomes small, and the amount of suction air decreases. In actual use, the characteristics vary depending on the internal structure of the device such as the structure 8, so that an optimal dimensional design for the device is required.
【0028】次に、本発明の実施の形態2の場合を図
4、5を用いて説明する。ヒートシンク基盤12、モー
タ13、開口部14、第1のカバー15、ファン16、
フィン17は前記の図1、2、3の実施の形態1と同一
の構造であり、その上部に第2のカバー18が取付けら
れたものである。第2のカバー18は側面の一端面に開
口部19が設けられており、空気はファン16の回転に
よりこの開口部19から吸い込まれ、フィン17を通過
し熱を奪いながら、開口部14から吹き出される。第2
のカバー18は開口部19が任意の一方向になるように
ヒートシンク基盤1に取付け可能であり、これにより任
意の一方向から吸込み、任意の一方向へ排気するヒート
シンク装置が実現される。図1の実施の形態1の構造で
は各方向から吸込まれるが、第2のカバー18を使用す
る図4の実施の形態2の構造をとることにより、ヒート
シンク装置を設ける機器の内部で発熱が大きい内蔵部品
などの冷却を必要とする場合に、最適な方向から吸気で
き、MPU等を含む筐体内全体の冷却効果を最適にする
ことが可能となる。また、ノートブックタイプのパーソ
ナルコンピュータの筐体などヒートシンク装置の上面の
すきまを規制する構造物20は、第2のカバー18の上
面に接触させることも可能で、前記の図3の構造の場合
に比較しヒートシンク装置自体の寸法は多少厚くなる
が、ヒートシンク装置と構造物20の間隔による特性変
化がなく、機器の設計が比較的容易になる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Heat sink base 12, motor 13, opening 14, first cover 15, fan 16,
The fin 17 has the same structure as that of the first embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3, and has a second cover 18 mounted thereon. The second cover 18 has an opening 19 at one end of the side surface. Air is sucked in from the opening 19 by the rotation of the fan 16, passes through the fins 17, and blows out of the opening 14 while removing heat. Is done. Second
The cover 18 can be attached to the heat sink base 1 so that the opening 19 is in any one direction, thereby realizing a heat sink device that sucks in from any one direction and exhausts in any one direction. In the structure of the first embodiment shown in FIG. 1, heat is sucked from each direction. However, by adopting the structure of the second embodiment shown in FIG. 4 using the second cover 18, heat is generated inside the device provided with the heat sink device. When cooling of a large built-in component or the like is required, air can be taken in from an optimal direction, and it is possible to optimize the cooling effect of the entire housing including the MPU and the like. Further, a structure 20 for regulating the clearance on the upper surface of the heat sink device, such as a housing of a notebook type personal computer, can be brought into contact with the upper surface of the second cover 18. In comparison, although the dimensions of the heat sink device itself are somewhat thicker, there is no characteristic change due to the distance between the heat sink device and the structure 20, and the design of the device is relatively easy.
【0029】従来の構造でも、この第2のカバー18を
取付け、一方向から吸込みとすることは可能であるが、
実施の形態2で述べたように、モータ13と第2のカバ
ー18の間に空間が必要となり、厚みが増加する。本発
明の構造のヒートシンク装置に第2のカバー18を取付
ける場合には、モータ13と第2のカバー18の間は近
接させることが可能であり、薄型の一方向吸込み一方向
排気のヒートシンク装置が実現できる。一方向吸い込み
一方向排気が要求される機器は主としてスペースが限ら
れる薄型機器であり、本発明の構成で薄型の一方向吸込
み一方向排気のヒートシンク装置が実現できるメリット
は大きい。With the conventional structure, it is possible to attach the second cover 18 so that the suction is performed from one direction.
As described in the second embodiment, a space is required between the motor 13 and the second cover 18, and the thickness increases. When attaching the second cover 18 to the heat sink device having the structure of the present invention, the motor 13 and the second cover 18 can be close to each other, and a thin one-way suction one-way exhaust heat sink device can be provided. realizable. Devices that require one-way suction and one-way exhaust are mainly thin devices with limited space, and the configuration of the present invention has a great advantage that a thin heat sink device of one-way suction and one-way exhaust can be realized.
【0030】次に、本発明の実施の形態3を図6、7を
用いて説明する。図6で示すヒートシンク装置は前述の
実施の形態2の図4、5で示したヒートシンク装置の吸
込み側開口部に第1のダクト64を設け、吹き出し開口
部に第2ダクト65を設けたものである。第1のダクト
64、第2のダクト65を設けることにより、任意の位
置から吸気し、任意の位置へ排気することが可能とな
り、MPUの位置やプリント基板の位置により吸気排気
の方向や位置が制約を受けることがなくなる。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The heat sink device shown in FIG. 6 has the first duct 64 provided at the suction-side opening and the second duct 65 provided at the outlet opening of the heat sink device shown in FIGS. is there. By providing the first duct 64 and the second duct 65, it is possible to take in air from an arbitrary position and exhaust it to an arbitrary position, and the direction and position of intake and exhaust vary depending on the position of the MPU and the position of the printed circuit board. You will not be restricted.
【0031】図7はこのヒートシンク装置を組み込んだ
電子機器の一例である。吸込み側の第1のダクト64が
ない場合ヒートシンク装置61はプリント基板71上の
周辺空気を吸い込むのみであるが、吸込み側の第1のダ
クト64を設けることで特定の部品、例えば電源装置7
2の近傍に吸込み側の第1のダクト64の吸気口を設け
ることで、吸気と共に電源装置72の冷却を行うことが
できる。また、吹き出し側の第2のダクト65の開口部
を筐体70へ設けることで発熱素子60の熱や電源装置
72の熱を確実に筐体外へ排気でき、筐体内への熱の拡
散を防止できる。また、ヒートシンク装置以外に筐体排
気用のファンを別に設ける必要がなく、構成がシンプル
になる。FIG. 7 shows an example of electronic equipment incorporating the heat sink device. When there is no first duct 64 on the suction side, the heat sink device 61 only sucks the surrounding air on the printed circuit board 71. However, by providing the first duct 64 on the suction side, specific components, for example, the power supply device 7 are provided.
By providing the suction port of the first duct 64 on the suction side near 2, the power supply device 72 can be cooled together with the suction. Further, by providing the opening of the second duct 65 on the blowing side in the housing 70, the heat of the heating element 60 and the heat of the power supply device 72 can be reliably exhausted to the outside of the housing, and the diffusion of heat into the housing is prevented. it can. In addition, there is no need to separately provide a fan for exhausting the housing other than the heat sink device, and the configuration is simplified.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ヒートシ
ンク装置の上部にスペースを設けることは不要であり、
高性能MPUの搭載が薄型機器でも可能となる。As described above, according to the present invention, it is unnecessary to provide a space above the heat sink device.
A high-performance MPU can be mounted on a thin device.
【図1】本発明の実施の形態1によるヒートシンク装置
の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a heat sink device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1による図1のヒートシン
ク装置の平面図FIG. 2 is a plan view of the heat sink device of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態1によるヒートシンク装置
の断面図FIG. 3 is a sectional view of the heat sink device according to the first embodiment of the present invention;
【図4】本発明の実施の形態2によるヒートシンク装置
の斜視図FIG. 4 is a perspective view of a heat sink device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態2によるヒートシンク装置
の断面図FIG. 5 is a sectional view of a heat sink device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態3によるヒートシンク装置
の斜視図FIG. 6 is a perspective view of a heat sink device according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態3によるヒートシンク装置
を組み込んだ電子機器の内部図FIG. 7 is an internal view of an electronic device incorporating a heat sink device according to a third embodiment of the present invention.
【図8】従来のヒートシンク装置の斜視図FIG. 8 is a perspective view of a conventional heat sink device.
【図9】従来のヒートシンク装置の断面図FIG. 9 is a sectional view of a conventional heat sink device.
1 発熱素子 2 ヒートシンク基盤 3 モータ 4 開口部 5 カバー 6 ファン 7 放熱フィン 8 構造物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating element 2 Heat sink base 3 Motor 4 Opening 5 Cover 6 Fan 7 Radiation fin 8 Structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−129795(JP,A) 特開 平9−51189(JP,A) 特開 平2−196454(JP,A) 特開 平5−304379(JP,A) 特開 平8−195456(JP,A) 実開 平5−7998(JP,U) 実開 昭58−187190(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 7/20 H01L 23/467 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-9-129795 (JP, A) JP-A-9-51189 (JP, A) JP-A-2-196454 (JP, A) JP-A-5-196454 304379 (JP, A) JP-A-8-195456 (JP, A) JP-A 5-7998 (JP, U) JP-A-58-187190 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05K 7/20 H01L 23/467
Claims (4)
底部に側壁を立設したヒートシンク基盤と、 駆動手段と、 前記駆動手段の下側部に設けられたファンと、 前記側壁上に設けられたカバーとを有し、 前記駆動手段は、前記カバーに設けられた開口部を貫通
し、前記ファンの上面及び前記カバーの上面の高さが前
記駆動手段の上面の高さより低くなるように取り付けら
れることを特徴とするヒートシンク装置。1. A heat sink base on which a heating element can be mounted and a side wall is provided upright at a bottom thereof; a driving means; a fan provided below the driving means; and a fan provided on the side wall. The drive unit is mounted so that the height of the upper surface of the fan and the upper surface of the cover is lower than the height of the upper surface of the drive unit, penetrating an opening provided in the cover. A heat sink device.
底部に側壁を立設したヒートシンク基盤と、 駆動手段と、 前記駆動手段の下側部に設けられたファンと、 前記ヒートシンク基盤に立設された複数のフィンと、 前記側壁上に設けられたカバーとを有し、 前記駆動手段は、前記カバーに設けられた開口部を貫通
し、前記ファンの上面及び前記カバーの上面の高さが前
記駆動手段の上面の高さより低くなるように取り付けら
れ、前記駆動手段の側方に空気の流入経路を構成するこ
とを特徴とするヒートシンク装置。2. A heat sink base on which a heating element can be attached and a side wall is erected on the bottom thereof; a driving means; a fan provided on a lower side of the driving means; A plurality of fins, and a cover provided on the side wall, wherein the driving means penetrates an opening provided in the cover, and a height of an upper surface of the fan and an upper surface of the cover is increased. A heat sink device, wherein the heat sink device is mounted so as to be lower than a height of an upper surface of the driving means, and forms an air inflow path on a side of the driving means.
トシンク基盤の底部、カバーを有するヒートシンク装置
であって、 駆動手段と、 前記駆動手段の下側部に設けられたファンと、 前記ヒートシンク基盤に立設された複数のフィンとを有
し、 前記駆動手段は、前記カバーに設けられた開口部を貫通
し、前記ファンの上面及び前記カバーの上面の高さが前
記駆動手段の上面の高さより低くなるように取り付けら
れることを特徴とするヒートシンク装置。With wherein a heat generating element can be attached, heating
A heat sink device having a bottom and a cover of a sink base , comprising: a driving unit; a fan provided on a lower side of the driving unit; and a plurality of fins erected on the heat sink base. The heat sink device is characterized in that the means penetrates an opening provided in the cover and is mounted such that the height of the upper surface of the fan and the upper surface of the cover is lower than the height of the upper surface of the drive means.
トシンク基盤の底部、カバーを有するヒートシンク装置
であって、 駆動手段と、 前記駆動手段の下側部に設けられたファンと、 前記ヒートシンク基盤に立設された複数のフィンとを有
し、 前記駆動手段は、前記カバーに設けられた開口部を貫通
し、前記ファンの上面及び前記カバーの上面の高さが前
記駆動手段の上面の高さより低くなるように取り付けら
れ、前記駆動手段の側方に空気の流入経路を構成するこ
とを特徴とするヒートシンク装置。With 4. a heat generating element can be attached, heating
A heat sink device having a bottom and a cover of a sink base , comprising: a driving unit; a fan provided on a lower side of the driving unit; and a plurality of fins erected on the heat sink base. The means penetrates an opening provided in the cover, is mounted such that the height of the upper surface of the fan and the upper surface of the cover is lower than the height of the upper surface of the driving means, A heat sink device comprising an air inflow path.
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