JP4652460B2 - Heat sink and information processing apparatus equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートシンクに関し、詳しくは、主としてノートブック型コンピュータ等の携帯用電子機器等で使用されているマイクロプロセッサ等の集積回路パッケージやハードディスク装置からの熱を逃がすために使用されるヒートシンクに関するものである。 The present invention relates to a heat sink, and more particularly, to a heat sink used to release heat from an integrated circuit package such as a microprocessor or a hard disk device used mainly in portable electronic devices such as notebook computers. It is.
近年の携帯用電子機器等においては処理速度の高速化,および処理能力のアップのために高性能のマイクロプロセッサが搭載されており、このマイクロプロセッサから発生する熱も他の電子部品から発生される熱に比べ高い。このため、ヒートシンクを用いて発熱量の高いマイクロプロセッサを主として部分的に空冷する局所冷却が行われている。 In recent portable electronic devices and the like, a high-performance microprocessor is mounted in order to increase the processing speed and increase the processing capacity, and heat generated from the microprocessor is also generated from other electronic components. Higher than heat. For this reason, local cooling is mainly performed in which a microprocessor with a high calorific value is partially air-cooled using a heat sink.
その局所冷却を行うためのヒートシンクとして、冷却能力のアップのために自然空冷によるヒートシンクの上に強制空冷を行うための冷却ファンを積み重ねたものがあり、また装置のダウンサイジングに伴って、特開平6−268125号公報(特許文献1)に示されるように、ヒートシンクの中に冷却ファンを埋め込んだものもある。 As a heat sink for performing local cooling, there is a stack of cooling fans for performing forced air cooling on a heat sink by natural air cooling in order to increase the cooling capacity. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-268125 (Patent Document 1), there is a heat sink in which a cooling fan is embedded.
しかし、特許文献1で示される従来技術では、発熱部品の上にファンが内蔵されたヒートシンクを取り付けているので、高さが高くなる欠点があった。
このため、ヒートシンクから離れた位置に実装された発熱部品をヒートパイプでつないで、このヒートパイプを使って発熱部品から発生された熱を伝熱し、ヒートシンクで冷却するヒートパイプを使った技術が知られている。この場合では、発熱部品とヒートシンクを例えば横並び配置とすることができるので、高さを低くすることができる。
However, the prior art disclosed in Patent Document 1 has a drawback that the height is increased because a heat sink with a built-in fan is mounted on a heat generating component.
For this reason, technology that uses heat pipes that connect heat-generating components mounted at a distance from the heat sink with heat pipes, transfer heat generated from heat-generating components using this heat pipe, and cool with the heat sink is known. It has been. In this case, since the heat generating component and the heat sink can be arranged side by side, for example, the height can be lowered.
このヒートパイプを用いた従来技術においても、近年の発熱部品の高発熱に対処するために、高冷却性能を有するヒートシンクの改良が要求されており、ヒートシンクに冷却ファンを組み合わせて、ヒートシンクを自然空冷から強制空冷で冷却する技術が知られている。この従来技術におけるヒートシンクと冷却ファンとの組み合わせ方は、既存のヒートシンクの先端に既存の冷却ファンを積み重ねるように取り付けられたものであった。そして、ヒートシンクから離れた位置に実装された発熱部品をヒートパイプでつないで、この伝熱部材を使って発熱部品から発生された熱を伝熱し、冷却ファンにより強制空冷となったヒートシンクで冷却を行うものである。 Even in the conventional technology using this heat pipe, in order to cope with the recent high heat generation of heat-generating components, improvement of the heat sink having high cooling performance is required. The heat sink is naturally cooled by combining the heat sink with a cooling fan. A technology for cooling by forced air cooling is known. In this conventional technique, the heat sink and the cooling fan are combined in such a manner that the existing cooling fan is stacked on the tip of the existing heat sink. Then, the heat generating parts mounted at a position away from the heat sink are connected with a heat pipe, the heat generated from the heat generating parts is transferred using this heat transfer member, and cooling is performed with the heat sink that has been forced air cooled by the cooling fan. Is what you do.
しかしながら、このヒートパイプを用いた従来技術では、ヒートシンクに冷却ファンを積み重ねて配置するために、冷却ファンを搭載するためのスペースをヒートシンクの他に設ける必要があった。
更に、このヒートパイプを用いた例では、ヒートパイプの全周をヒートシンクの底板で囲んでいたこと、およびヒートシンクの底板の厚みよりヒートパイプの直径が大きかったとの理由により、ヒートシンクの高さ内でのヒートパイプの取り付けのためのスペースが大きくなり、ヒートシンク内に埋設する冷却ファンの設置スペースを確保することが難しくなる。この冷却ファンの設置スペースがヒートシンク内に確保できないことはヒートシンクの高さを超えて冷却ファンが設置されることとなり、ヒートシンクの薄型に悪影響を及ぼすと共に、装置の薄型化を実現できないものである。
However, in the prior art using this heat pipe, in order to stack and arrange the cooling fans on the heat sink, it is necessary to provide a space for mounting the cooling fan in addition to the heat sink.
Furthermore, in the example using this heat pipe, the entire circumference of the heat pipe was surrounded by the bottom plate of the heat sink and the diameter of the heat pipe was larger than the thickness of the bottom plate of the heat sink. The space for mounting the heat pipe becomes larger, and it becomes difficult to secure a space for installing the cooling fan embedded in the heat sink. The fact that the installation space for the cooling fan cannot be secured in the heat sink means that the cooling fan is installed beyond the height of the heat sink, which adversely affects the thinness of the heatsink and cannot make the device thin.
仮に、ヒートシンクの高さを高くして冷却ファンを埋設したとしても、近年ますます薄型化されつつある携帯用情報処理装置で規格されている定められた高さ制限に対応することができない。
また、発熱部品の上に冷却ファンが埋め込まれたヒートシンクを搭載するのでは、発熱部品の上に必ずヒートシンク分のスペースが必要となる。更に、発熱部品が実装されたプリント基板上にヒートシンクを実装しようにも、近年の装置の薄型化に伴った部品実装の高密度化によりヒートシンク実装のためのスペースを確保することが難しい状況にある。
Even if the cooling fan is embedded by increasing the height of the heat sink, it is not possible to meet the predetermined height restriction standardized by portable information processing devices that are becoming increasingly thin in recent years.
In addition, when a heat sink in which a cooling fan is embedded on a heat generating component is mounted, a space for the heat sink is always required on the heat generating component. Furthermore, even when trying to mount a heat sink on a printed circuit board on which a heat generating component is mounted, it is difficult to secure a space for mounting the heat sink by increasing the density of component mounting as the device becomes thinner in recent years. .
従って、本発明はヒートシンクの薄型化を実現することを目的とするものである。また、本発明の別の目的は装置の薄型化も実現することである。 Therefore, an object of the present invention is to realize a thin heat sink. Another object of the present invention is to reduce the thickness of the apparatus.
請求項1の発明は、ケーシング外周またはケーシング外周の一部でかつ、羽根と同じ高さに固着され、発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータを有するカバーおよびケーシングを持った遠心式送風機部で構成され、送風機の吐き出し口にケーシングと同材料で放熱フィンを形成したヒートシンク部を持ったことを特徴とする。すなわち、請求項1の発明によれば、送風機のケーシングの外周または外周の一部に渡って伝熱部材を固着することにより、風圧の高いケーシング部で空気との熱交換面積を大きくできるため、冷却性能の向上が可能となる。また、吐き出し風を放熱フィンに当てることができるため、冷却効率の向上が可能となる。 The invention according to claim 1, and a part of the casing outer peripheral or casing periphery, is secured to the same height as the blades, and the heat transfer member transferring heat from the heat generating component, the cover having a blade and a drive motor and Ke It is composed of a centrifugal blower unit having a casing, and has a heat sink part in which heat radiating fins are formed of the same material as the casing at the outlet of the blower. That is, according to the invention of claim 1, by fixing the heat transfer member over the outer periphery or a part of the outer periphery of the casing of the blower, it is possible to increase the heat exchange area with the air in the casing portion with high wind pressure. The cooling performance can be improved. Further, since the discharge air can be applied to the heat radiating fins, the cooling efficiency can be improved.
また、請求項2の発明は、ケーシング外周またはケーシング外周の一部でかつ、羽根と同じ高さに固着され、発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよびケーシングを持った横流式送風機部で構成され、送風機の吐き出し口にケーシングと同材料で放熱フィンを形成したヒートシンク部を持ったことを特徴とする。すなわち、請求項2の発明によれば、横流式の送風機を採用したため、風の吸排気が側面で行えるため、薄型化が可能となる。また、吐き出し風を放熱フィンに当てることができるため、冷却効率の向上が可能となる。 The invention of claim 2 is and part of the casing outer peripheral or casing periphery, is secured to the same height as the blades, and the heat transfer member transferring heat from the heat generating component, the blade drive motor and Ke pacing It is characterized by having a heat sink part in which heat radiating fins are formed of the same material as the casing at the outlet of the blower. That is, according to the invention of claim 2, since the cross-flow type blower is adopted, the intake and exhaust of the wind can be performed on the side surface, so that the thickness can be reduced. Further, since the discharge air can be applied to the heat radiating fins, the cooling efficiency can be improved.
また、請求項3の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、ケーシングと熱輸送部材の固着部の高さ内で、ケーシングを分割したことを特徴とする。すなわち、請求項3の発明によれば、製造性・組立性が向上するため、低コスト化に寄与することができる。 According to a third aspect of the invention, in the heat sink of the first or second aspect, the casing is divided within the height of the fixing portion between the casing and the heat transport member. That is, according to the invention of claim 3, since manufacturability and assemblability are improved, it is possible to contribute to cost reduction.
また、請求項4の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、熱輸送部材を円筒形または一部を円筒形に加工して固着することを特徴とする。すなわち、請求項4の発明によれば、熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat sink of the first or second aspect, the heat transport member is fixed in a cylindrical shape or a part of the heat transfer member. That is, according to the invention of
また、請求項5の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、熱輸送部材を固着するケーシングまたはヒートシンクの熱輸送部材を固着する溝の断面を円形にしたことを特徴とする。すなわち、請求項5の発明によれば、熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。 The invention of claim 5 is characterized in that in the heat sink of claim 1 or 2, the cross section of the casing for fixing the heat transport member or the groove for fixing the heat transport member of the heat sink is made circular. That is, according to the invention of claim 5, since the heat exchange area is improved, the cooling efficiency can be improved.
また、請求項6の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、熱輸送部材を固着するケーシングおよびヒートシンクの断面を矩形にしたことを特徴とする。すなわち、請求項6の発明によれば、熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
The invention of
また、請求項7の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の風圧の高い方のケーシングとそれに続くヒートシンク部側面だけに熱輸送部材との熱交換部を設けたことを特徴とする。すなわち、請求項7の発明によれば、送風機の風圧が高く、冷却効率の高い部分に熱輸送部材との熱交換部を設けることで、性能の低下を最小限に抑えながら小型化が可能となる。 The invention of claim 7 is characterized in that, in the heat sink of claim 1 or 2 , a heat exchanging portion with a heat transport member is provided only on the casing having the higher wind pressure of the blower and the side surface of the heat sink that follows. . That is, according to the invention of claim 7 , by providing the heat exchange part with the heat transport member in the part where the wind pressure of the blower is high and the cooling efficiency is high, it is possible to reduce the size while minimizing the decrease in performance. Become.
また、請求項8の発明は、請求項1又は7のヒートシンクにおいて、放熱フィンの高さを送風機の吸い込み口のエアギャップの高さまで高くしたことを特徴とする。すなわち、請求項8の発明によれば、風の吸い込みに必要な部分のみ解放し、不要な部分を放熱面積の増加に利用できるため、冷却効率の向上が可能となる。 The invention of claim 8 is characterized in that, in the heat sink of claim 1 or 7 , the height of the radiating fin is increased to the height of the air gap of the suction port of the blower . That is, according to the eighth aspect of the present invention, only the portion necessary for wind suction is released, and the unnecessary portion can be used to increase the heat radiation area, so that the cooling efficiency can be improved.
また、請求項9の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の吐き出し口部を除くケーシングの内周の側面およびヒートシンク部の外郭内面部に凹凸形状の放熱部を設けたことを特徴とする。すなわち、請求項9の発明によれば、送風機の風圧が最も高いところと高温の熱交換部に最も近いところで、凹凸状の放熱部によって乱流を発生するので冷却効率の向上が可能となる。 The invention of claim 9 is characterized in that, in the heat sink of claim 1 or 2 , an uneven heat dissipation portion is provided on the side surface of the inner periphery of the casing excluding the discharge port portion of the blower and the outer inner surface portion of the heat sink portion. And That is, according to the ninth aspect of the present invention, since the turbulent flow is generated by the uneven heat radiating portion at the place where the wind pressure of the blower is the highest and the position closest to the high temperature heat exchanging portion, the cooling efficiency can be improved.
また、請求項10の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の吐き出し口に吐き出し風の方向に対し放熱フィン間を結んだ線が平行になるように放熱フィンを配設したヒートシンク部を備えたことを特徴とする。すなわち、請求項10の発明によれば、風の流れに対して放熱フィンによる抵抗が小さくなるため通風量が増えることにより冷却効率の向上が可能となる。
The invention of
また、請求項11の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の吐き出し口に吐き出し風の方向に対しランダムに放熱フィンを配設したヒートシンク部を備えたことを特徴とする。すなわち、請求項11の発明によれば、風がランダムに配置した放熱フィンに当たるため、冷却効率の向上が可能となる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the heat sink according to the first or second aspect, the heat sink portion is provided with a heat radiating portion arranged at random in the direction of the discharge air at the discharge port of the blower. That is, according to the invention of
また、請求項12の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の吸い込み口に、冷却する発熱部品の発熱量、筐体内部の温度に応じて、筐体の外部空気と内部空気の吸い込み割合を決めるためのガイドを設けたことを特徴とする。すなわち、請求項12の発明によれば、比較的温度の低い外部空気を取り入れることで冷却効率を上げ、また、機器内部の電子部品やユニットの発熱によって高温になった内部空気を排出できるため、機器の冷却効率の向上が可能となる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the heat sink of the first or second aspect, the external air and the internal air of the housing are placed in the suction port of the blower in accordance with the heat generation amount of the heat generating component to be cooled and the temperature inside the housing . A guide for determining the suction ratio is provided. That is, according to the invention of
また、請求項13の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、送風機の吐き出し口にあるヒートシンク部の送風機の低風圧側の側面に風の通過する孔を配設したことを特徴とする。すなわち、請求項13の発明によれば、熱交換に関係のない場所で送風機からの風が通過する開口面積を大きくすることができるため冷却性能の向上が可能となる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the heat sink of the first or second aspect, a hole through which wind passes is provided on a side surface of the heat sink portion at the low air pressure side of the blower at the outlet of the blower. That is, according to the invention of
また、請求項14の発明は、請求項8のヒートシンクにおいて、送風機の吐き出し口にケーシングと同材料で、高さが吐き出し口の高さより低い放熱フィンを形成し、該放熱フィンの上部に空間部を設けたことを特徴とする。すなわち、請求項14の発明によれば、放熱フィンの上部に空間を設けたことにより風量が増加し、放熱フィンの高さと放熱フィンの上部空間の高さとの比を適切に選ぶことにより冷却効率の向上が可能となる。
The invention according to
また、請求項15の発明は、請求項1又は2のヒートシンクにおいて、ケーシングの外周円形部に沿って熱輸送部材を固着するにあたって、該ケーシングの外周は熱輸送部材の加工可能な最小曲率半径以上であることを特徴とする。すなわち、請求項15の発明によれば、ケーシングと熱輸送部材との接触長さ、即ち接触面積を最大限に大きくとることができ冷却効率の向上が可能となる。
The invention of
また、請求項16の発明は、発熱部品と、該発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、該熱輸送部材を保持する保持部と、前記発熱部品とは実装位置の異なっている請求項1〜15のヒートシンクとを搭載した情報処理装置である。
Also, the invention of
また、請求項1の発明によれば、送風機のケーシングの外周に熱輸送部材を固着したことにより風圧の高いケーシング部で空気との熱交換面積を大きくできるため冷却性能の向上が可能となる。また、請求項2の発明によれば、ケーシングの外周に熱輸送部材を固着した送風機に横流式を採用したことにより風の吸排気が側面部で行えるため、薄型化が可能となる。これらの請求項1又は2の発明によれば、送風機の吐き出し口近傍にケーシングと同材料で放熱フィンを形成したことにより、放熱フィンにより冷却効率の向上が可能となる。 According to the invention of claim 1, since the heat transport member is fixed to the outer periphery of the casing of the blower, the heat exchange area with the air can be increased in the casing portion having high wind pressure, so that the cooling performance can be improved. According to the second aspect of the present invention, since the air flow can be sucked and exhausted from the side portion by adopting the cross flow type in the blower in which the heat transport member is fixed to the outer periphery of the casing, the thickness can be reduced. According to the inventions of these first and second aspects, the heat radiation fin is formed of the same material as the casing in the vicinity of the outlet of the blower, so that the cooling efficiency can be improved by the heat radiation fin.
また、請求項3の発明によれば、ケーシングを熱輸送部材の固着部で分割したことにより製造性、組立性が向上する。また、請求項4の発明によれば、熱輸送部材を円形または円形の一部に形成することにより、熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
According to the invention of claim 3, the productivity and assemblability are improved by dividing the casing at the fixing portion of the heat transport member. According to the invention of
また、請求項5,6の発明によれば、熱輸送部材を固着する溝の断面を半円形または矩形としたことにより、熱交換面積が向上し、冷却効率の向上する。また、請求項7の発明によれば、送風機のケーシングの風圧の高い側に熱交換部を設け、他方の壁をカットして薄くしたことにより、小型化が可能となる。 According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the cross section of the groove for fixing the heat transport member is semicircular or rectangular, so that the heat exchange area is improved and the cooling efficiency is improved . Also, according to the invention of claim 7, the heat exchanger provided in the high side of the wind pressure of the casing of the blower, by which thinned by cutting the other wall, can be miniaturized.
また、請求項8の発明によれば、送風機の放熱フィンの高さを高くしたことにより送風機の吸い込み口上のエアギャップを設けたことにより、風の吸い込みに不要な部分を放熱面積の増加に利用できるため、冷却効率の向上が可能となる。 Further, according to the invention of claim 8 , the air gap on the air inlet of the air blower is provided by increasing the height of the heat dissipating fin of the air blower, so that a portion unnecessary for air suction is utilized for increasing the heat dissipating area. can therefore, that Do it possible to improve the cooling efficiency.
また、請求項9の発明によれば、送風機のケーシングの内面に凹凸状の放熱部を設けたことにより、該凹凸状の放熱部で乱流を発生するため、冷却効率の向上が可能となる。また、請求項10の発明によれば、送風機の吐き出し口近傍に設けられた放熱フィンを、その放熱フィン間を結んだ線が吐き出し風の方向と平行になるように配置したことにより、通風量が増え、冷却効率の向上が可能となる。また、請求項11の発明によれば、送風機の吐き出し口近傍に設けられた放熱フィンをランダムに配置したことにより、乱流が発生し、冷却効率の向上が可能となる。
According to the invention of claim 9 , since the uneven heat dissipation portion is provided on the inner surface of the casing of the blower, a turbulent flow is generated in the uneven heat dissipation portion, so that the cooling efficiency can be improved. . Further, according to the invention of
また、請求項12の発明によれば、送風機の吸い込み口に、外部空気と内部空気の吸い込み割合をきめるためのガイドを設けたことにより、比較的温度の低い筐体外部の空気を取り入れることで、機器の冷却効率の向上が可能となる。 According to the twelfth aspect of the present invention, by providing a guide for determining the intake ratio of the external air and the internal air at the intake port of the blower, it is possible to take in air outside the casing at a relatively low temperature. The cooling efficiency of the equipment can be improved.
また、請求項13の発明によれば、送風機の吐き出し口付近にある冷却フィン形成部の送風機の低風圧側の側面に風の通過する孔を設けたことにより、熱交換に関係のない場所で送風機からの風が通過する開口面積を大きくすることができるため冷却効率の向上が可能となる。また、請求項14の発明によれば、放熱フィンの上部に空間を設けたことにより風量が増加し、放熱フィンの高さと放熱フィンの上部空間の高さとの比を適切に選ぶことにより冷却効率を向上が可能となる。また、請求項15の発明によれば、ケーシングと熱輸送部材との接触長さ、即ち接触面積を最大限に大きくとることができ冷却効率の向上が可能となる。
Further, according to the invention of
なお、以下の〔図面の簡単な説明〕、〔発明を実施するための形態〕、及び〔図面〕の各項目中の説明において、符号「70」で示す「放熱フィン」を有する、図20、図25、図27、図28、図29、図30、図31、図34、図37、図39及び図41の各図並びに関連の説明箇所に該当する部分が本発明の実施の形態に関する説明であるが、これらの図以外の図及び関連の説明箇所における〔参考例〕も、説明の便宜上、実施の形態として説明するので留意する必要がある。In addition, in the following [Description of Drawings], [Mode for Carrying Out the Invention], and [Drawing], each item has a “radiating fin” denoted by reference numeral “70”, FIG. 25, FIG. 27, FIG. 28, FIG. 29, FIG. 30, FIG. 31, FIG. 34, FIG. 37, FIG. However, it is necessary to keep in mind that [Reference Example] in the drawings other than these drawings and related explanation portions will be described as embodiments for convenience of explanation.
図1は本発明の第1の実施の形態を示す図で、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は正面図、(d)は側面図である。同図において10はヒートシンク本体、11は特許請求の範囲における伝熱部材に対応したヒートパイプ、12は冷却ファンである。そして、ヒートシンク本体は矩形板状をなし、その上方に冷却ファン12が例えばヒートシンク本体10の上に搭載されるカバーに軸を固定されることで支持された状態で空間10a内に埋設されている。また、ヒートシンク本体10の対向する2辺を横切ってヒートパイプ11が挿入されるトンネル状のヒートパイプ収容部13が形成されている。このヒートパイプ収納部13が特許請求の範囲における保持部に対応する。
1A and 1B are views showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a top view, FIG. 1C is a front view, and FIG. In the figure, 10 is a heat sink body, 11 is a heat pipe corresponding to the heat transfer member in the claims, and 12 is a cooling fan. The heat sink body has a rectangular plate shape, and the cooling
冷却ファン12がヒートシンク本体10に埋設される部分に相当する空間10aの下に位置するヒートパイプ収納部13はヒートパイプ11が露出するようにトンネル状部分が部分的に削除されている。更に、その削除された部分および冷却ファン12を埋設するための空間10aを除いたヒートシンク本体の表面上にはピン状の多数のフィン14が立設されている。
In the heat
このヒートパイプ11を収納するトンネル状部分が部分的に削除されていることにより、ヒートシンク本体10内に埋設される冷却ファンを削除したトンネル状部分の厚み分だけ深く埋設することができる。この厚み分がネックとなって従来冷却ファンが埋め込まれたヒートシンクを装置に実装することが難しかったが、冷却ファンをより深く埋設することができる本発明によれば、冷却ファンの表面より突出するフィンを削ることでヒートシンクをより薄型にすることが可能となり、あらかじめ規格化された実装上の高さ方向の制限に対応して装置に実装することができる。
By partially deleting the tunnel-shaped portion that houses the
ヒートパイプ11にはMPUやハードディスク等の発熱部品が接続されており、その接続はヒートパイプ11に発熱部品の放熱形状に応じた形状を有する熱伝導製に優れた金属等で形成されたプレートを接続し、発熱部品からの熱はそのプレートを介してヒートパイプ11に伝熱される。また、発熱部品とヒートシンクは例えばプリント基板上で離れた位置に実装されており、発熱部品から離れた位置にヒートシンクを実装することによって互いの設置位置の自由度が高くなる。ヒートパイプ11を経由して発熱部品から発生された熱がヒートシンクへと伝わり、そして、冷却ファン12を駆動することにより冷却ファン12からの風がヒートシンク本体10およびフィン14を冷却し、同時にヒートパイプ収納部13から露出しているヒートパイプ11に直接冷却ファン12からの風を当てることができる。しかも発熱部品とヒートシンクを接続するヒートパイプ11においてもその途中で放熱作用が期待できる。このようにして発熱部品を効率良く冷却することができる。
A heat generating part such as an MPU or a hard disk is connected to the
なおヒートシンク本体10はアルミニュウム等の高熱伝導材料または熱伝導性の良い樹脂(例えば、ウエイクフィールドエンジニアリング(株)製の商品名Amoco Xydar樹脂にカーボンファイバを混入したもの)を用い、金属の場合はダイカスト、鍛造、押し出し等の加工方法により、樹脂の場合は射出成形により形成される。また、フィン14の形状は図においては円柱状であるが、角柱状またはその他の形状であってもよい。
The
図2は本発明の第2の実施の形態を示す斜視図である。本第2の実施の形態は、高熱伝導材料または熱伝導性の良い樹脂で形成された箱15の対向する側面にヒートパイプ挿通用の孔16と、冷却ファン12の風の吸い込みまたは吐き出し用のスリット17を設けている。そして、箱15に前述の第1の実施の形態のヒートシンク本体10を収容してヒートパイプ11を保持している。
FIG. 2 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a heat
なお、図2に示すように箱15に収納されるヒートシンク10’にヒートパイプ収納部13は交差する形で設けておき、ヒートパイプ11を交差してヒートシンク本体10’に取り付けても良い。その場合は、箱15にもヒートパイプ11を交差して収納するための孔16を対向する側面に追加しておく必要がある。そして、ヒートシンク10’において、ヒートパイプ11が交差する部分は冷却ファン12を埋設するための空間10’aを第1の実施の形態と同様に設けておき、更に、ヒートパイプ収納部13が交差する部分で冷却ファン12の下に位置する部分は部分的に切除しておく必要がある。
In addition, as shown in FIG. 2, the heat
箱15が金属で形成された場合は板金プレスまたは曲げ加工により、樹脂で形成された場合は射出形成により形成される。また、ヒートパイプ11の保持は圧入、圧着、接着等により確実に行われ、圧着,接着等の機械的な固定ではサーマルグリースをヒートパイプとヒートシンク本体、箱の隙間に充填することが好ましい。また、冷却ファン12の風の吸い込み、または吐き出し用のスリット17は冷却性能または騒音のバランスの良い形状のスリットとし、箱の1面でもあるいは2〜4面に設けても良い。
When the
ヒートシンク本体10を箱15に収納することにより、設計者はヒートシンクを一つのユニットとして捉えることができるため、装置に搭載するときのレイアウトとしてのイーメジをつかみやすい。また、箱15に設けられるスリット17は、ヒートシンクの周辺に設けられるその他の発熱部品に対して風を意図的に送ることができ、装置全体しての冷却効率がアップする。
By storing the
図3は本発明の第3の実施の形態を示す図で、(a)は斜視図、(b)は(a)図のb−b線における断面図である。上述した第1の実施の形態では冷却ファン12をカバーにて支持するとして説明したが、第3の実施の形態では本来冷却ファン12内に搭載されていたファンモータ駆動用のプリント基板を冷却ファン12の外部に出し、そして、このプリント基板18に冷却ファン12を支持するようにしている。
FIGS. 3A and 3B are views showing a third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a perspective view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. In the first embodiment described above, the cooling
プリント基板18は風の通過する通風用の孔19をブレード12aの円周に沿って設け、且つその内側に2本以上のリブ20によりプリント基板18の一部(島状部分21)を残し、該島状部分21の上面に、ファンモータ24の駆動回路の一部24および軸受ハウジング25を保持させ、下面にファンモータ24のコイル22および磁石23を保持させたものである。
The printed
第3の実施の形態では、冷却ファン12を支持するカバーをプリント基板と兼用しているため、冷却ファン内の従来プリント基板を配置する部分のスペースをも削除することができ、冷却ファンを含めたヒートシンクの更なる薄型化も可能である。
カバーと兼用しているプリント基板18に冷却ファン12を支持させるだけでは空きスペースが発生するので、その空きスペースを有効利用するために、従来ファンモータの中に搭載されていた駆動回路の一部をプリント基板の上面に配置することができる。ファンモータを駆動する回路をファンモータ内とプリント基板の上面とに分散して配置することにより、冷却ファンの薄型化も可能である。なおこのプリント基板はヒートシンク本体を収納する箱15の上蓋としても使われる。
In the third embodiment, since the cover that supports the cooling
Since the vacant space is generated only by supporting the cooling
図4は本発明の第4の実施の形態を示す斜視図である。本第4の実施の形態ではファンモータの駆動回路の一部をその上面に搭載したプリント基板18’に空きスペースがあれば、その空きスペースに冷却ファンの駆動回路の一部27と、冷却ファンの各種制御用回路28とを配置することもできる。更に空きスペースがあるのであれば冷却対象装置の回路29、ファンの駆動電源、制御信号等の授受のためのコネクタ30等を配置してもよい。これら回路は本来はマザーボード上に実装されていたものであり、プリント基板18’上に配置することでその分マザーボードを小さくすることができ、装置の小型化が期待できる。
FIG. 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, if there is a vacant space on the printed circuit board 18 'on which a part of the fan motor drive circuit is mounted, the cooling fan
図5は本発明の第5の実施の形態を示す斜視図である。本第5の実施の形態は、図3で示した第3の実施の形態のプリント基板18の上にカバー31を設けたものである。このカバー31はプリント基板18上に搭載された各種回路部品を保護するため、プラスチック、または表面に絶縁処理を施した板金、または絶縁処理を施したダイキャスト等で形成される。また該カバー31はプリント基板18に支持される軸受ハウジング26をさらに強固に支持するための孔32が設けられ、且つ冷却ファン12の風の吸い込みまたは吐き出しのためのエアギャップを確保するように四隅にスペーサ33が設けられている。
FIG. 5 is a perspective view showing a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a
このスペーサ33はプリント基板18の上面に例えば接着剤等で固定され、スペーサ33の高さ分がエアギャップの高さとなる。装置にヒートシンクを搭載する際に、装置の小型化および高密度実装によりヒートシンクの周辺にその他の部品が配置されたとしても、このエアギャップを確保しておくことで、冷却ファン12に対する風の吸い込みまたは吐き出しが十分に行われる。また、カバー31に設けられた孔32に支持される軸受ハウジング26はほぼこのエアギャップ以上の突出長を有している。
The
図6は本発明の第6の実施の形態を示す斜視図である。本第6の実施の形態は、第5の実施の形態でのスペーサの形状の変形例を示すものであり、折曲部33aまたは円柱33b等である。特に折曲部33aとすることで、冷却ファン12に対する風の吸い込みまたは吐き出しに方向性を持たせることが可能である。すなわち図6に示すように箱15に形成されたスリット17の壁に対応した壁を折曲部33aによって塞ぐことで、吸い込み側と吐き出し側とをずらすことができ、風の回り込みを防止することができる。
FIG. 6 is a perspective view showing a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment shows a modification of the shape of the spacer in the fifth embodiment, and is a
図7は本発明の第7の実施の形態を示す斜視図である。この箱型カバー31はプリント基板18に対して伏せた状態で取り付けられ、スリット17が形成された箱15の面と異なる一面以上に長孔34を設けたものである。スリット17と長孔34が形成された面を互いにずらすことにより、吸い込み側と吐き出し側とをずらすことができ、風の回り込みを防止することができる。
FIG. 7 is a perspective view showing a seventh embodiment of the present invention. The box-
図8は本発明の第8の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)は分解斜視図、(c)はベンチュリの他の例を示す斜視図である。プリント基板18に支持された冷却ファン12のブレード深さ方向の円周に沿って、且つそのブレードを囲むようにベンチュリ35が設けられている。このベンチュリ35は冷却ファン12の静圧を高めるためのもので、風の流れを整え、渦流損失を減らして冷却ファンを効率よく駆動させることができる。
FIGS. 8A and 8B are views showing an eighth embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is an assembled perspective view, FIG. 8B is an exploded perspective view, and FIG. 8C is a perspective view showing another example of a venturi. A
ベンチュリ35は、リング36に形成された溝36aに、プリント基板18に設けられた通風用の孔19の内側に設けられた複数の突起37を嵌合させることで構成される。なお、ベンチュリ35とは、ブレードの深さ方向の円周に位置するリング36のブレード側の内側の部分を呼ぶ。ベンチュリを構成する別の手段として、リング36をプリント基板18と一体化して構成してもよい。
The
図9および図10は本発明の第9の実施の形態を示す図で、図9はヒートシンク本体を示し、同図(a)は正面図、(b)は(a)図のZ矢視図、(c)は(b)のY矢視図であり、図10はカバーを示し、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図、(d)は組立斜視図である。 FIGS. 9 and 10 are views showing a ninth embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a heat sink body, FIG. 9 (a) is a front view, and FIG. FIGS. 10A and 10C are views taken along arrow Y in FIG. 10B, FIG. 10 shows a cover, FIG. 10A is a top view, FIG. 10B is a front view, FIG. 10C is a side view, and FIG. FIG.
本第9の実施の形態はヒートシンク本体40とカバー47とから構成され、ヒートシンク本体40はアルミニュウム等の高熱伝導材料または熱伝導性の良い樹脂(例えば、ウエイクフィールドエンジニアリング(株)製の商品名Amoco Xydar樹脂にカーボンファイバを混入したもの)で形成された矩形板状のヒートシンクベース41に多数の角柱状のフィン42が立設されている。そして、ヒートシンク本体40の中央部には冷却ファンを埋設する空間が設けられ、且つその空間に対応して冷却ファンのブレード深さ方向の円周を囲んで位置されるような配置でベンチュリ44が形成されている。ベンチュリ44の先端には冷却ファンに対する通風孔が形成されており、その通風孔を所定の間隔を残して部分的に塞ぐ棒状フィン45が形成されている。
The ninth embodiment includes a
ヒートシンクベース41には(c)に示すように、フィン42の隙間を縫ってヒートパイプ11が挿入保持され、本例ではその両側からヒートパイプ11が突き合わせられ、且つ挿入保持されている。なお、ヒートシンクベース41にはカバーとの結合のために複数のねじ孔46が設けられている。
カバー47はヒートシンクベースと同様の材料を用いて、図10に示すようにヒートシンクベース41の背部を覆うことができるように断面コの字形に形成され、冷却ファンがヒートシンク本体40内に埋設される位置に対応した部分に通風孔48および冷却ファンを固定するファン固定部49が設けられている。また、複数の結合用孔50がヒートシンクベース41のねじ孔46に対応して設けられ、図10(d)の如くヒートシンク本体40にねじ51で結合される。
As shown in (c), the
The
図10(d)のように構成されたヒートシンク52は、図11に示される位置に配置される。つまり、ノートブック型コンピュータ等の筺体の54のフレーム(側壁)に、補助ヒートシンク43が露出するようにして配置される。このとき、冷却ファンが埋設されることで突出した補助ヒートシンク43の高さ分は、装置のフレームの厚さにオーバーラップした状態で収納されていることから、発熱部品の上または近傍で必要であったヒートシンクの搭載場所が制限されることがなく、その実装部品のレイアウトに応じて自由に設置場所を選ぶことができる。またヒートシンク設置のための自由度が増すと共に、装置の小型化が可能である。
The
またヒートシンク52に接続された2本のヒートパイプ11はそれぞれ先端で発熱部品と熱伝導性に優れたプレートを介して接続され、発熱部品からの熱がこのヒートパイプ11を経由してヒートシンク52に伝わる。ヒートパイプ11に接続される発熱部品の種類としてマイクロプロセッサであったり、ハードディスクであったりする。あるヒートパイプはマイクロプロセッサに接続され、残りのヒートパイプはハードディスクに接続されるように発熱部品の種類を変えてヒートパイプで接続してもよい。
Further, the two
図11にて示されるヒートシンク52は冷却ファン12を駆動することで、ヒートシンク52の背面(発熱部品側に位置する面)に通風孔48が形成されているため、この通風孔48から風を吸い込み、ヒートパイプ11にて伝導された熱をヒートシンク52内で冷却することができる。また、ヒートシンク52の通風孔48に到るまでのその流路途中にある装置内に実装された発熱ユニット53を始めとするその他の発熱部品をも空冷することができる。この場合は装置内を冷却するための冷却ファンとヒートシンク52内の冷却ファンとを共用することができ、より装置の小型化を実現できる。
Since the
図12は本発明の第10の実施の形態を示す図である。このヒートシンク52は背面(発熱部品側に位置する面)に通風孔48が設けられていない。この場合は、ヒートシンク52のヒートパイプ11が挿入された両端から風を吸い込む。但し両端から風を吸い込む場合はヒートシンク52内のフィンによる風の流れの負荷が大きいのでフィンを間引く等の加工を行う必要がある。
FIG. 12 shows the tenth embodiment of the present invention. The
図13は本発明の第11の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)は使用状態を示す図である。本第11の実施の形態は、ヒートシンク本体41の前部左右に通気用の孔55を設け、且つこの通風用の孔55に対応する位置、つまりヒートシンク52を装置のフレームに埋め込んだときに通風用の孔55と接する位置のフレームに、ヒートシンク本体への吸気孔を設けている。従って、ヒートシンク52には装置の外部より常に新鮮な風を取り込むことができ、冷却効率が向上する。
FIGS. 13A and 13B are views showing an eleventh embodiment of the present invention, where FIG. 13A is an assembled perspective view, and FIG. 13B is a view showing a use state. In the eleventh embodiment, ventilation holes 55 are provided on the left and right of the front portion of the
図14は本発明の第12の実施の形態を示す図で、(a)は分解斜視図、(b)は使用状態を示す図、(c)は組立断面図である。本第12の実施の形態は、ケーシング60とカバー61と熱輸送部材62とより構成されている。そしてケーシング60はアルミまたはアルミ合金等の熱伝導の良好な金属を用いてダイキャスト、冷間鍛造により形成されるか、または板金或いは熱伝導の良好な樹脂により形成され、内部には通風用の空間60aが、外周には熱輸送部材62を収容する溝60bが形成されている。
14A and 14B are views showing a twelfth embodiment of the present invention, in which FIG. 14A is an exploded perspective view, FIG. 14B is a view showing a use state, and FIG. 14C is an assembled sectional view. The twelfth embodiment includes a
また、カバー61は駆動モータ63aと羽根63bとよりなる遠心式送風機63を有しており、ねじまたはカシメ等によりケーシング60に取り付けられる。また熱輸送部材62は例えば熱伝導性の良い銅等の金属またはヒートパイブが用いられ、ケーシングの溝60bに圧入または熱伝導性接着材で固着される。なお、圧入の場合には溝との隙間にサーマルグリースを充填してもよい。
The
そして、熱輸送部材62の一端がMPU等の発熱部品64にアルミ板64a等を用いて接着またはカシメ等により固定される。このように構成された本実施の形態は、上部から空気を吸い込み側面から吐き出すようになっており、風圧の高いケーシング部60で空気との熱交換面積を大きくできるため冷却性能が向上される。
Then, one end of the
図15は本発明の第13の実施の形態を示す図で、(a)はカバーを除いた状態の斜視図、(b)は組立斜視図、(c)は動作説明図である。本第13の実施の形態は、ケーシング60と横流式送風機65とカバー61と熱輸送部材62とより構成されている。そしてケーシング60はアルミまたはアルミ合金等の熱伝導の良好な金属を用いてダイキャスト、冷間鍛造により形成されるか、または熱伝導の良好な樹脂により形成され、横流式送風機65を保持したベース60cの一辺に該横流式送風機65に沿う曲面を持つ壁体60dが立設され、該壁体60dの外側に熱輸送部材62を収容する溝60bが形成され、該溝60bに熱輸送部材62が圧入または熱伝導性接着材で固着される。なお60eは通風用のガイドである。
15A and 15B are views showing a thirteenth embodiment of the present invention, in which FIG. 15A is a perspective view with a cover removed, FIG. 15B is an assembled perspective view, and FIG. 15C is an operation explanatory view. The thirteenth embodiment includes a
そして、(c)図の如く、横流式送風機65は3面から空気を吸い込みこの3面の内の1面より吐き出すようになっている。このように本実施の形態は風の吸排気が側面部で行えるため、薄型化が可能となり,また前実施の形態と同様な効果を有する。
Then, as shown in FIG. 3C, the cross
図16は本発明の第14の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)〜(d)は(a)の変形例を示す図である。本第14の実施の形態は、ケーシング60を有する軸流式送風機66と、該ケーシング60の上に設けられた熱交換部67と熱輸送部材62とより構成されている。そして、ケーシング60および熱交換部67はアルミまたはアルミ合金等の熱伝導の良好な金属を用いてダイキャスト、冷間鍛造により形成されるか、または熱伝導の良好な樹脂により形成され、熱交換部67は送風機66の高さ方向に通風路68が形成され、また該通風路68の周囲に熱輸送部材62を収容する溝67aが形成され、該溝67aに熱輸送部材62が圧入または熱伝導性接着材で固着される。
FIGS. 16A and 16B are views showing a fourteenth embodiment of the present invention, wherein FIG. 16A is an assembly perspective view, and FIGS. 16B to 16D are views showing modifications of FIG. The fourteenth embodiment includes an
なお、熱交換部67は(b)図または(c)図の如く外周縁部を切り落として小型化しても良く、あるいは(d)図の如く熱輸送部材62を一周させても良い。このように構成された本実施の形態は熱交換部67の内部に通風路を持つため、送風能力の低下を最小限にとどめ、機器内部の排気と熱輸送部材62からの発熱を放熱できるため、機器の冷却効率の向上が可能となる。
The
図17は本発明の第15の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)は(a)図の断面図、(c)は(a)図の変形例をを示す図である。本第15の実施の形態は、軸流式送風機66のケーシング60を高さ方向に延長して熱交換部67を形成し、この熱交換部67の上面または側面に(b)図または(c)図に示すように通風路68の外周に沿って溝を形成し、該溝に熱輸送部材62を圧入または熱伝導性接着材で固着したものである。なお、ケーシング60および熱交換部67は前実施の形態と同様な材料で形成される。このように構成された本実施の形態は、熱交換部67が送風機のケーシング60と一体に形成されているため、接触熱抵抗がなくなり、冷却効率の向上が可能になる。
FIGS. 17A and 17B are views showing a fifteenth embodiment of the present invention, in which FIG. 17A is an assembled perspective view, FIG. 17B is a sectional view of FIG. FIG. In the fifteenth embodiment, the
図18は本発明の第16の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)は(a)図のa−a線における断面図である。本実施の形態は、前実施の形態の熱交換部を廃止して、軸流式送風機66のケーシング60の外周に溝60bを形成して該溝60bに熱輸送部材62を圧入または熱伝導性接着材で固着したものである。なお、ケーシング60は前実施の形態と同様な材料で形成される。このように構成された本実施の形態は、ケーシング60の外周に熱輸送部材62が固着されているため、高さを低くできる効果がある。
18A and 18B are views showing a sixteenth embodiment of the present invention. FIG. 18A is an assembled perspective view, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. In this embodiment, the heat exchange part of the previous embodiment is abolished, a
図19は本発明の第17の実施の形態を示す図で、(a)は組立斜視図、(b)は(a)図のb−b線における断面図、(c)は変形例を示す斜視図である。本実施の形態は、軸流式送風機66のケーシング60を断面が偏平な熱輸送部材62により形成し、軸流式送風機66のカバー61の通風路に冷却効果を向上するための凹凸69を設けたものである。また(c)図はカバー61を4角形としてその4隅をケーシング60に嵌合させたものである。このように構成された本実施の形態は熱輸送部材62がファンのケーシングを兼ねているため小型化が可能になる。
19A and 19B are views showing a seventeenth embodiment of the present invention, in which FIG. 19A is an assembled perspective view, FIG. 19B is a sectional view taken along line bb in FIG. It is a perspective view. In the present embodiment, the
図20は本発明の第18の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は、放熱フィン70を有するケーシング60とファンを持ったファン内蔵ヒートシンク71の側面に溝を設けて、該溝に熱輸送部材62を固着したものである。このように構成された本実施の形態はファン内蔵ヒートシンク71の側面に熱輸送部材62が固着されているため、接触熱抵抗を低減でき、冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 20 is a perspective view showing an eighteenth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a groove is provided on a side surface of a
図21は本発明の第19の実施の形態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)はケーシングの斜視図、(c)は(a)図の一部断面図である。本実施の形態は、第12,13,16の各実施の形態のケーシング60を、溝部分において水平に2分割したもので、他は同様である。本実施の形態は熱輸送部材62の組付けが容易となり、製造性、組立性が向上し低コスト化に寄与することができる。
21A and 21B are views showing a nineteenth embodiment of the present invention, in which FIG. 21A is a perspective view, FIG. 21B is a perspective view of a casing, and FIG. 21C is a partial cross-sectional view of FIG. In this embodiment, the
図22は本発明の第20の実施の形態を示す図であり、(a)〜(e)は第12,14,15,16,19の各実施の形態のケーシングまたは熱交換部材を示す図である。本実施の形態は第12,14,15,16,19の各実施の形態において、(a)図の如く、熱輸送部材62を予め円形または円形の一部となるように形成しておき、ケーシングまたは熱交換部材に固着したものである。本実施の形態によれば熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 22 is a diagram showing a twentieth embodiment of the present invention, and (a) to (e) are diagrams showing casings or heat exchange members of the twelfth, fourteenth, fifteenth, sixteenth and nineteenth embodiments. It is. In this embodiment, in each of the twelfth, fourteenth, fifteenth, sixteenth and nineteenth embodiments, as shown in (a), the
図23は本発明の第21の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、前記第13〜17および19〜21の実施の形態において、その熱輸送部材62を固着するケーシング60または熱交換部材67の溝の断面を(a),(b)または(c)図に示すように半円形にしたものである。本実施の形態によれば熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 23 is a diagram showing a twenty-first embodiment of the present invention. In this embodiment, in the thirteenth to seventeenth and nineteenth to twenty-first embodiments, the cross section of the groove of the
図24は本発明の第22の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、前記第13〜17および19〜21の実施の形態において、その熱輸送部材62の断面を矩形とし、ケーシング60または熱交換部材67の溝の断面を(a),(b)または(c)図に示すように熱輸送部材62の断面に沿う形状としたものであり、本実施の形態によれば熱交換の面積が向上するため、冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 24 is a diagram showing a twenty-second embodiment of the present invention. In this embodiment, in the thirteenth to seventeenth and nineteenth to twenty-first embodiments, the cross section of the
図25は本発明の第23の実施の形態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)はカバーを除去して示した斜視図である。本実施の形態は、第12,13の実施の形態において、送風機の吐き出し口近傍にケーシング60と同材料で放熱フィン70を形成したものである。本実施の形態によれば、吐き出し風を放熱フィン70に当てることができるため冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 25 is a view showing a twenty-third embodiment of the present invention, where (a) is a perspective view and (b) is a perspective view with a cover removed. In this embodiment, in the twelfth and thirteenth embodiments,
図26は本発明の第24の実施の形態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は作用説明図である。本実施の形態は、第12,13,23の各実施の形態において、送風機の風圧の高い方のケーシングとそれに続く部分の側面だけに熱輸送部材62との熱交換部を設け、反対側の側面をカットしたもので或る。本実施の形態によれば、送風機の風圧が高く、冷却効率の高い部分に熱輸送部材62との熱交換部を設けることで、性能の低下を最小限に抑えながら小型化が可能となる。
FIGS. 26A and 26B are views showing a twenty-fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 26A is a perspective view and FIG. In the twelfth, thirteenth and twenty-third embodiments, the present embodiment is provided with a heat exchanging portion with the
図27は本発明の第25の実施の形態を示す図であり、(a)はカバーを除去して示した斜視図、(b)は側面図である。本実施の形態は、第12,23,24の各実施の形態において、放熱フィン70の高さを要求する吸い込み部71のエアギャップAが確保できる高さまで高くしたものである。本実施の形態によれば、風の吸い込みに必要な部分のみ開放し、不要な部分を放熱面積の増加に利用できるため冷却効率の向上が可能となる。
27A and 27B are views showing a twenty-fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 27A is a perspective view with the cover removed, and FIG. 27B is a side view. In the twelfth, twenty-third, and twenty-fourth embodiments, the present embodiment is configured such that the air gap A of the
図28は本発明の第26の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態は、第24,25の各実施の形態において、放熱フィン70を設けた部分の底面のベース厚さを熱輸送部材62との熱交換部付近を厚くし、遠ざかるにしたがって薄く変化させたものである。本実施の形態によれば、高温の熱交換部の熱を他方への拡散、伝導が行えるため冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 28 is a sectional view showing a twenty-sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, in each of the twenty-fourth and twenty-fifth embodiments, the base thickness of the bottom surface of the portion where the radiating
図29は本発明の第27の実施の形態を示す図であり、(a)はカバーを除去して示した斜視図、(b)は一部拡大図である。本実施の形態は、第23〜26の各実施の形態において、送風機の吐き出し口部を除くケーシング60の内周の側面および放熱フィンを設けた部分の外郭内面部に凹凸状の放熱部72を設けたものである。(b)図は放熱部72の他の例である。本実施の形態によれば、送風機の風圧が最も高いところと高温の熱交換部に最も近いところで、凹凸状の放熱部によって乱流を発生するので冷却効率の向上が可能となる。
29A and 29B are views showing a twenty-seventh embodiment of the present invention, in which FIG. 29A is a perspective view with the cover removed, and FIG. 29B is a partially enlarged view. In this embodiment, in each of the twenty-third to twenty-sixth embodiments, an uneven
図30は本発明の第28の実施の形態をカバーを除去して示した平面図である。本実施の形態は、第23〜27の各実施の形態において、送風機の吐き出し口近傍に吐き出し風の方向に対してフィン間を結んだ線が平行となるように放熱フィン70を配設したものである。本実施の形態によれば、風の方向に対して抵抗が小さくなるため通風量が増えることにより冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 30 is a plan view showing the twenty-eighth embodiment of the present invention with the cover removed. In this embodiment, in each of the twenty-third to twenty-seventh embodiments, the radiating
図31は本発明の第29の実施の形態をカバーを除去して示した平面図である。本実施の形態は、第23〜27の各実施の形態において、送風機の吐き出し口近傍に吐き出し風の方向に対して放熱フィン70をランダムに配設したものである。本実施の形態によれば、風の流れに対して抵抗は増えるが乱流により冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 31 is a plan view showing the 29th embodiment of the present invention with the cover removed. In this embodiment, in each of the twenty-third to twenty-seventh embodiments, the radiating
図32は本発明の第30の実施の形態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は使用状態を示す図である。本実施の形態は、第23〜28の各実施の形態において、(a)図の如く送風機の吸い込み口に、機器筐体の外部空気と内部空気の吸い込み割合をきめるため外部空気吸い込み用口73aと内部空気吸い込み用口73bとを有するガイド73を設けたもので、(b)図の如く機器筐体74に取り付けられて用いられる。
FIGS. 32A and 32B are diagrams showing a thirtieth embodiment of the present invention, where FIG. 32A is a perspective view and FIG. 32B is a diagram showing a use state. In this embodiment, in each of the twenty-third to twenty-eighth embodiments, as shown in (a), an external air suction port 73a is set at the suction port of the blower so as to determine the suction ratio of the external air and the internal air of the device housing. And a
本実施の形態によれば、図33(a)に示すように、MPU等の発熱部品の発熱が大きく、筐体内部の温度が低い場合は、(b)図に示すように外気の吸い込み量を多くし、筐体内部からの吸い込み量を少なくし、反対に(c)図の如くMPU等の発熱部品の発熱が少なく、筐体内部の温度が高い場合は、(d)図に示すように外気の吸い込み量を少なくし、筐体内部からの吸い込み量を多くすることにより、比較的温度の低い外部空気を取り入れることで冷却効率を上げ、機器の冷却効率の向上が可能となる。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 33 (a), when the heat generation of a heat-generating component such as an MPU is large and the temperature inside the housing is low, the amount of outside air sucked in as shown in FIG. 33 (b). If the suction amount from the inside of the housing is increased and the heat generation of the heat generating parts such as the MPU is small and the temperature inside the housing is high as shown in FIG. In addition, by reducing the amount of outside air sucked in and increasing the amount of air sucked from the inside of the housing, it is possible to increase the cooling efficiency by taking in external air having a relatively low temperature, and to improve the cooling efficiency of the device.
図34は本発明の第31の実施の形態をカバーを除去して示した斜視図である。本実施の形態は、第23〜29の実施の形態において、送風機の吐き出し口付近にある放熱フィン70形成部の送風機の高風圧側に、風の方向に沿って縁を内側に張出した形状74としたものである。本実施の形態によれば、送風機の風の弱い場所(デッドゾーン)に張り出し部を形成したため送風能力の低下を最小限にしながら該部にねじ孔75等を設けてカバーの固定が可能となる。
FIG. 34 is a perspective view showing the thirty-first embodiment of the present invention with the cover removed. In this embodiment, in the twenty-third to twenty-ninth embodiments, the
図35は本発明の第32の実施の形態をカバーを除去して示した斜視図である。本実施の形態は、第23〜30の実施の形態において、送風機の吐き出し口付近にある放熱フィン70形成部の送風機の低風圧側の側面に風の通過する孔76を設けたものである。本実施の形態によれば、熱交換に関係のない場所で送風機からの風が通過する開口面積を大きくすることができるため冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 35 is a perspective view showing the thirty-second embodiment of the present invention with the cover removed. In this embodiment, in the twenty-third to thirty-third embodiments, a
図36は本発明の第33の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は、情報処理機器の実装構造に関し、機器77のコーナ部の一方の面にヒートシンク78の吸い込み口79を配設し、他方の面に吐き出し口80を配設したものである。本実施の形態によれば、ヒートシンクを筐体のコーナに配置しているためエアダクトが不要になり、機器の低コスト化に寄与できる。
FIG. 36 is a perspective view showing a thirty-third embodiment of the present invention. The present embodiment relates to a mounting structure for an information processing device, in which a
図37は本発明の第34の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は、第15の実施の形態において、熱交換部67の近傍の縁に放熱用の放熱フィン70を配設したものである。本実施の形態によれば高温の熱交換部67に最も近いところに、放熱用のフィン70があり、送風機の近傍の渦状の風(旋回流)が当たるため冷却効率の向上が可能となる。
FIG. 37 is a perspective view showing a thirty-fourth embodiment of the present invention. In the fifteenth embodiment, the present embodiment is configured by disposing heat-radiating
図38は本発明の第35の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は、第14,15の実施の形態において、送風機部の羽根81から熱交換部67までの間にエアギャップAを設けたものである。本実施の形態によれば送風機部の羽根81から熱交換部67までの間にエアギャップAを設けているため、低騒音化が可能となる。
FIG. 38 is a perspective view showing a thirty-fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, in the fourteenth and fifteenth embodiments, an air gap A is provided between the
図39は本発明の第36の実施の形態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)はファンの斜視図、(c)は断面図、(d)はフィンの他の例を示す図である。本実施の形態は、発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材62を固着して熱交換を行う熱交換部67および軸流式送風機66で構成され、送風機66の側面に熱交換部67の一部を配置し、同じく熱交換部67の放熱フィン70を送風機66の吸い込み口または吐き出し口80に配置させたものである。本実施の形態によれば熱交換部67の内部に通風路を持つため、送風能力の低下を最小限に、機器内部の排気と熱輸送部材62からの発熱を放熱できるため、機器の冷却効率の向上が可能となる。
39A and 39B are views showing a thirty-sixth embodiment of the present invention, where FIG. 39A is a perspective view, FIG. 39B is a perspective view of a fan, FIG. 39C is a sectional view, and FIG. FIG. This embodiment includes a
図40は本発明の第37の実施の形態を示す図であり、(a)はカバーを除去した状態の斜視図、(b)はカバーを除去した状態の平面図、(c)は機器内での実装位置を説明するための図である。本実施の形態は、(a)および(b)図に示すように熱伝導の良好な樹脂または金属で形成されたケーシング60の長手方向左右に壁が設けられ、その間に横流式送風機65が配置され、一方の壁の内側に送風機の羽根に近接した導風用の突起60fが設けられ、且つ左右の壁に溝60bが設けられて熱輸送部材62が圧入または接着されている。
40A and 40B are views showing a thirty-seventh embodiment of the present invention, in which FIG. 40A is a perspective view with the cover removed, FIG. 40B is a plan view with the cover removed, and FIG. It is a figure for demonstrating the mounting position in. In this embodiment, as shown in FIGS. (A) and (b), walls are provided on the left and right in the longitudinal direction of a
そして、横流式送風機65は矢印Aの如く空気を吸い込み他方より矢印Bの如く吐き出す。このように本実施の形態のヒートシンク90は空気を吸い込み方向と吐き出し方向が一直線となっているため、(c)図に示すように機器内の内壁に沿っていれば何処にでも設置可能であり、機器91内での実装位置の制限が少なくなる。
Then, the cross
図41は本発明の第38の実施の形態を示す図であり、(a)はカバーを除去した状態の斜視図、(b)は断面図、(c)は性能曲線図である。本実施の形態は、図25で説明した第23の実施の形態のとほぼ同様であり、異なるところは、放熱フィン70を直線状とし、且つその放熱フィン70の高さを低くしフィン70の上部に空間を設けたものである。
41A and 41B are views showing a thirty-eighth embodiment of the present invention, in which FIG. 41A is a perspective view with the cover removed, FIG. 41B is a sectional view, and FIG. 41C is a performance curve diagram. This embodiment is substantially the same as the twenty-third embodiment described with reference to FIG. 25. The difference is that the
そして(b)図の如く、ケーシング60内の空間高さをH、フィン70の高さをhとして、(c)図の如く、フィン70の高さhを横軸に、性能を縦軸にとると性能曲線は曲線Aの如くになり、フィン70の上部にある程度の空間を設けた方が空間が無い場合より性能が向上する。これは空気の流量が増加するためである。
As shown in (b), the space height in the
図42は本発明の第39の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は、図25で説明した第23の実施の形態とほぼ同様であり、異なるところは、ケーシング60の外側に沿わしてパイプ状の熱輸送部材62を設けるとき、該熱輸送部材62の加工可能な最小曲率半径となるようにケーシング60を形成したことである。これにより熱輸送部材62とケーシング60との接触面積が増大し、冷却性能が向上する。
FIG. 42 is a perspective view showing a thirty-ninth embodiment of the present invention. The present embodiment is substantially the same as the twenty-third embodiment described with reference to FIG. 25, except that when the pipe-shaped
図43は本発明の第40の実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態は図14で説明した第12の実施の形態とほぼ同様であり、異なるところは、ケーシング60の底部を除去しファンの羽根径より大きい穴60gを設け、該穴にファンの羽根の一部が挿入されるようにしたことである。そして、ケーシング60の底部を除去したことによりその分ケーシング60の高さを低くでき薄型化が可能となる。
FIG. 43 is a perspective view showing a 40th embodiment of the present invention. This embodiment is substantially the same as the twelfth embodiment described with reference to FIG. 14, except that the bottom of the
図44は本発明の第41の実施の形態を示す図であり、(a)は裏面から見た斜視図、(b)は(a)図のb−b線における断面図、(c)はすきまの大小と性能の関係を示した性能曲線図である。本実施の形態は前実施の形態とほぼ同様であり、異なるところはケーシング60の底面に複数の突起60hを設けたことである。なお、この突起60hはケーシング60と一体に形成されたものでも、別体のスペーサを接着したものでも良い。そして(b)図の如く、構造体92の上に搭載したときすきまwが生じ、空気が流通するため(c)図の如く、すきまwがある程度までは性能が向上する。
44A and 44B are views showing a forty-first embodiment of the present invention, in which FIG. 44A is a perspective view seen from the back side, FIG. 44B is a sectional view taken along line bb in FIG. It is a performance curve diagram showing the relationship between the size of the clearance and the performance. This embodiment is substantially the same as the previous embodiment, and the difference is that a plurality of
図45は本発明の第42の実施の形態を示す図である。本実施の形態は図43で説明した第40の実施の形態とほぼ同様であり、異なるところは、第40の実施の形態のパイプ状熱輸送部材62をフラット型熱輸送部材62′に変えたことである。そして、フラット型熱輸送部材62′は(a)図の如く、ケーシング60の底部左右に嵌合溝93,93′を形成し、この嵌合溝93,93′にフラット型熱輸送部材62′を挿入し結合するか、または(b)図に示すように、フラット型熱輸送部材62′左右に立ち上がり部94,94′を設けて熱輸送領域93を形成し、この熱輸送領域95にケーシング60を装着したものである。これにより、熱輸送部材がフラットであるためケーシングとの接触面積が大となり、従って熱輸送部材の熱輸送量も大となり冷却性能は向上する。
FIG. 45 is a diagram showing a forty-second embodiment of the present invention. This embodiment is almost the same as the 40th embodiment described with reference to FIG. 43, except that the pipe-shaped
10 ヒートシンク本体
11 ヒートパイプ
12 冷却ファン
13 ヒートパイプ収納部
14 フィン
15 箱
18 プリント基板
26 軸受ハウジング
31,47 カバー
35,44 ベンチュリ
36 リング
40 ヒートシンク本体
41 ヒートシンクベース
42 フィン
45 棒状フィン
52 ヒートシンク
54 フレーム
60 ケーシング
61 カバー
62 熱輸送部材
63 遠心式送風機
64 発熱部品
65 横流式送風機
66 軸流式送風機
67 熱交換部
68 通風路
69 凹凸
70 放熱フィン
73 ガイド
79 吸い込み口
80 吹き出し口
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