JP4062783B2 - Heat exhaust mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱排出機構に関し、特にノート型パソコン等の小型の携帯機器に好適な熱排出機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばノート型パソコン等の携帯機器は各種性能が向上し、小型化が進展してきており、それに伴いCPU等の熱源(発熱体)が発する熱の処理が重要な問題となってきている。その理由は、CPU等は高温下におかれると、暴走を起こすおそれがあるからである。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、従来の携帯機器の発熱処理の手段としては、例えば携帯機器の筐体内部に配置された熱源にヒートシンクを直付けして熱を放散させたり、ファンユニットで熱源に向けて風を送るような手段が知られているが、所詮は筐体内部で空気を掻き混ぜているだけであるため、放熱効果には限界があった。
また、単純な放熱手段としては筐体に排熱用の穴を穿設することが考えられるが、単に排熱用の穴を穿つだけでは筐体内部に塵埃・水等が侵入し、携帯機器の性能を損ねるおそれがある。
【0004】
そこで本発明の課題は、筐体内部に配置した発熱体の発熱を温度に応じて確実に外部に排出すると共に、極力塵埃・水等の侵入を防いだ熱排出機構を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、発熱体を収納した筐体内部の発熱を排出する熱排出機構であって、筐体に形成した穴を開閉する扉と、温度に応じて変形し扉を開閉駆動する形状記憶合金製のコイルバネとを備えている。そして、発熱体と形状記憶合金製のコイルバネとの間に、高温空気を形状記憶合金製のコイルバネ方向に送風するファンユニットを配置したことを特徴とする。
【0006】
また、前記課題を解決するために本発明は、発熱体を収納した筐体内部の発熱を排出する熱排出機構であって、筐体に形成した排熱用の穴を開閉する扉と、温度に応じて変形し扉を開閉駆動する形状記憶合金製のコイルバネとを備えてなり、扉は、穴に沿ってスライドするスライド扉であり、このスライド扉のスライド方向の一方の側にコイルバネを配置すると共に、他方の側に該コイルバネに対向するバイアス用のコイルバネを配置し、発熱体と形状記憶合金製のコイルバネとの間に、高温空気を形状記憶合金製のコイルバネ方向に送風するファンユニットを配置し、発熱体にヒートシンクを密着し、このヒートシンクにファンユニットを密着し、このファンユニットをスライド扉を介して穴に向けて配置したことを特徴とする。
【0007】
このようにすれば、発熱体(例えばCPU)からの発熱により筐体内部の温度が上昇すると、形状記憶合金製のコイルバネが変形して排熱用の穴を開閉する扉を移動させ、排熱用の穴を開放し、熱を外部に排出する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図1及び図2は本発明をノート型パソコン10に適用した場合の実施の形態を示す図であって、図1は断面図、図2は図1におけるB矢視図である。
【0009】
図1,図2に示すように、メインのプリント基板11の下面にはCPU等からなる矩形状の「発熱体」である発熱素子12が固定されている。
一方、ノート型パソコン10のマグネシウム等からなる筐体21の上面に、次に説明するスライド扉等を収納するために長方形に囲繞した側壁部21aを形成すると共に、熱を筐体外部に排出する排熱穴21bを形成する。
側壁部21aの内部にスライド扉22を配置する。このスライド扉22の断面形状はT字状をなし(図1)、一方の水平部22aの下面と筐体21の排熱穴21bを含む空間部に、高温になると一の方向に変形し、低温になると逆の方向に変形する可逆タイプの形状記憶合金からなるコイルバネ23を配置する。また、他方の水平部22bの下面と筐体21とがなす空間部に、ステンレス製のバイアス用のコイルバネ24を配置する。
このように左右にコイルバネ23,24を配置してスライド扉22を開閉するようにしているので、コイルバネ23,24のバネ定数を選択することにより、スライド扉22を開閉する温度を所望の温度に設定することができる。
【0010】
前記囲繞した側壁部21aの上端面に密接して、モータを内蔵し該モータの軸方向に風を送るファンユニット(軸流ファンモータ)26とアルミニウム製のヒートシンク27を配設し、ビス28によりヒートシンク27とファンユニット26を側壁部21aに固定する。このように共締め状態にすれば、発熱が筐体内部に漏洩しなくなり、放熱効果を向上させることができる。
そして、この状態に固定されたヒートシンク27の上面を熱伝達シート29を介して前記発熱素子12の下面に密着する。
なお、スライド扉22はファンユニット26と筐体21と該筐体21の側壁部21aとで囲まれた状態となっているので(図2)、スライド扉22が脱落することはない。
【0011】
次に図1〜図3を参照しつつ本実施の形態の作用を説明する。
ノート型パソコン10の電源オフの状態では、筐体21の内部の温度が低いので、バイアス用のコイルバネ24のばね力が形状記憶合金製のコイルバネ23のばね力より大きくなり〔コイルバネ24のばね力>コイルバネ23のばね力〕、スライド扉22は穴21bを塞いだ状態(図1)となる。
電源がオンされると発熱素子12が発熱を開始すると共にファンユニット26が回転を開始する。電源オンの当初では筐体21の内部温度が未だ上昇過程なので、スライド扉22は穴21bを閉じた状態(図1)であり、内部の発熱は側壁部21aに設けた横穴21c(図1)から排熱される。
【0012】
時間経過と共に筐体21の内部温度が上昇すると、スライド扉22を右方に押そうとするコイルバネ23のバネ力が大きくなり、最終的には図3に示す如く、スライド扉22は右方に移動して排熱穴21bが開放される。従って、発熱素子12の発熱は「熱伝達シート29→ヒートシンク27→ファンユニット26→排熱穴21b」の経路で筐体21の外部に排出され、筐体内部の温度上昇を抑制する。この経路では前述の如く、発熱が筐体内部に漏洩することがなく、確実に筐体外部に排熱される。
一方、電源をオフすると時間経過と共に筐体内部の温度が下降し、形状記憶合金からなるコイルバネ23は常温の形状に戻るので、「コイルバネ23のばね力<コイルバネ24のばね力」となり、スライド扉22は左方に移動され、図1に示した状態となる。この状態では排熱穴21bがスライド扉22で閉じられるので、塵埃等が筐体内部に侵入するのを防止することができる。
【0013】
なお、本実施の形態ではスライド扉22を開閉する手段として形状記憶合金製のコイルバネ23を使用した場合を説明したが、例えば熱膨張率の異なる2種類の金属を板状に貼り合わせたバイメタルによってスライド扉22を開閉してもよい。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、筐体の内部温度の上昇に応じて排熱穴を開いて発熱を外部に排出しているので、確実に放熱効果を向上させることができる。
また、筐体の内部温度が低い場合には、排熱穴を閉じているので、塵埃等の異物の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図2】図1におけるB矢視図である。
【図3】同実施の形態において、扉が開いた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10…ノート型パソコン、11…メインのプリント基板、12…発熱素子(発熱体)、21…ノート型パソコンの筐体、21a…側壁部、21b…排熱穴、21c…側壁部に設けた排熱穴、22…スライド扉、22a…一方の水平部、22b…他方の水平部、23…形状記憶合金製のコイルバネ、24…バイアス用のコイルバネ、26…ファンユニット、27…ヒートシンク、28…ビス。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat discharge mechanism, and more particularly to a heat discharge mechanism suitable for a small portable device such as a notebook computer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, for example, portable devices such as notebook personal computers have improved various performances and progressed in miniaturization, and accordingly, processing of heat generated by a heat source (a heating element) such as a CPU has become an important problem. The reason is that the CPU or the like may run away if it is placed at a high temperature.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a means for heat generation processing of a conventional portable device, for example, a heat sink is directly attached to a heat source disposed inside the casing of the portable device to dissipate heat, or a fan unit sends air toward the heat source. However, there is a limit to the heat dissipation effect because only air is agitated inside the housing.
As a simple heat dissipation means, it is conceivable to make a hole for exhaust heat in the housing, but simply by making a hole for exhaust heat, dust, water, etc. intrude into the housing, and portable devices May impair the performance.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat discharge mechanism that reliably discharges heat generated by a heating element arranged inside a casing to the outside according to temperature and prevents entry of dust, water, and the like as much as possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a heat exhaust mechanism that exhausts heat generated inside a housing that contains a heating element, a door that opens and closes a hole formed in the housing, and a door that is deformed according to temperature. And a coil spring made of a shape memory alloy that drives to open and close. A fan unit for blowing high-temperature air in the direction of the shape memory alloy coil spring is arranged between the heating element and the shape memory alloy coil spring .
[0006]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a heat exhaust mechanism that exhausts heat generated inside a housing that contains a heating element, and includes a door that opens and closes a heat exhaust hole formed in the housing, and a temperature. it comprises a shape memory alloy coil spring for opening and closing the door deforms in response to the door is a sliding door that slides along the hole, placing the coil spring on one side of the sliding direction of the slide door In addition, a bias coil spring facing the coil spring is disposed on the other side, and a fan unit for blowing high-temperature air in the direction of the shape memory alloy coil spring between the heating element and the shape memory alloy coil spring is provided. arrangement, and in close contact with the heat sink to the heat generator, in close contact with the fan unit to the heat sink, characterized by being arranged toward the fan unit in the hole through the sliding door.
[0007]
In this way, when the temperature inside the housing rises due to heat generation from the heating element (for example, CPU), the coil spring made of shape memory alloy is deformed to move the door that opens and closes the exhaust heat hole, thereby exhausting heat. Open the hole for the heat and exhaust the heat to the outside.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
1 and 2 are views showing an embodiment in which the present invention is applied to a notebook personal computer 10, wherein FIG. 1 is a cross-sectional view and FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow B in FIG.
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, a heating element 12 that is a rectangular “heating element” made of a CPU or the like is fixed to the lower surface of the main printed board 11.
On the other hand, a
The slide door 22 is disposed inside the
In this way, the coil springs 23 and 24 are arranged on the left and right sides to open and close the slide door 22. Therefore, by selecting the spring constant of the
[0010]
A fan unit (axial fan motor) 26 that incorporates a motor and sends air in the axial direction of the motor and an aluminum heat sink 27 are disposed in close contact with the upper end surface of the enclosed
Then, the upper surface of the heat sink 27 fixed in this state is brought into close contact with the lower surface of the heating element 12 through the heat transfer sheet 29.
Since the slide door 22 is surrounded by the fan unit 26, the
[0011]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
When the power of the notebook computer 10 is turned off, the temperature inside the
When the power is turned on, the heating element 12 starts to generate heat and the fan unit 26 starts to rotate. Since the internal temperature of the
[0012]
As the internal temperature of the
On the other hand, when the power is turned off, the temperature inside the housing decreases with time, and the
[0013]
In this embodiment, the case where the shape memory
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the heat release hole is opened in accordance with the rise in the internal temperature of the housing and the heat generation is exhausted to the outside, so that the heat dissipation effect can be reliably improved.
Further, when the internal temperature of the housing is low, the heat exhaust hole is closed, so that intrusion of foreign matters such as dust can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a state in which the door is opened in the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Notebook personal computer, 11 ... Main printed circuit board, 12 ... Heat generating element (heating element), 21 ... Case of notebook personal computer, 21a ... Side wall part, 21b ... Heat exhaust hole, 21c ... Exhaust provided in side wall part Heat hole, 22 ... sliding door, 22a ... one horizontal part, 22b ... the other horizontal part, 23 ... coil spring made of shape memory alloy, 24 ... coil spring for bias, 26 ... fan unit, 27 ... heat sink, 28 ... screw .
Claims (4)
前記筐体に形成した排熱用の穴を開閉する扉と、
温度に応じて変形し前記扉を開閉駆動する形状記憶合金製のコイルバネとを備え、
前記発熱体と前記形状記憶合金製のコイルバネとの間に、高温空気を前記形状記憶合金製のコイルバネ方向に送風するファンユニットを配置した
ことを特徴とする熱排出機構。A heat exhaust mechanism that exhausts heat generated inside the housing containing the heating element,
A door that opens and closes a hole for exhaust heat formed in the housing;
A coil spring made of a shape memory alloy that deforms according to temperature and drives the door to open and close,
A heat discharge mechanism , wherein a fan unit that blows high-temperature air in the direction of the shape memory alloy coil spring is disposed between the heating element and the shape memory alloy coil spring .
ことを特徴とする請求項1に記載の熱排出機構。The heat discharge mechanism according to claim 1, wherein the door is a sliding door that slides along the hole.
ことを特徴とする請求項1に記載の熱排出機構。The heat discharging mechanism according to claim 1, wherein the coil spring is disposed on one side of the sliding door in the sliding direction, and a bias coil spring facing the coil spring is disposed on the other side.
前記筐体に形成した排熱用の穴を開閉する扉と、
温度に応じて変形し前記扉を開閉駆動する形状記憶合金製のコイルバネとを備えてなり、
前記扉は、前記穴に沿ってスライドするスライド扉であり、
前記スライド扉のスライド方向の一方の側に前記コイルバネを配置すると共に、他方の側に該コイルバネに対向するバイアス用のコイルバネを配置し、
前記発熱体と前記形状記憶合金製のコイルバネとの間に、高温空気を前記形状記憶合金製のコイルバネ方向に送風するファンユニットを配置し、
前記発熱体にヒートシンクを密着し、該ヒートシンクに前記ファンユニットを密着し、該ファンユニットを前記スライド扉を介して前記穴に向けて配置した
ことを特徴とする熱排出機構。A heat exhaust mechanism that exhausts heat generated inside the housing containing the heating element,
A door that opens and closes a hole for exhaust heat formed in the housing;
A coil spring made of shape memory alloy that deforms according to temperature and drives to open and close the door,
The door is a sliding door that slides along the hole;
The coil spring is arranged on one side of the sliding direction of the sliding door, and the bias coil spring facing the coil spring is arranged on the other side,
Between the heating element and the shape memory alloy coil spring , a fan unit for blowing high-temperature air toward the shape memory alloy coil spring is disposed,
A heat discharge mechanism, wherein a heat sink is in close contact with the heating element, the fan unit is in close contact with the heat sink, and the fan unit is disposed toward the hole through the slide door.
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