JP4797954B2 - Cooling structure of radiating fin - Google Patents
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この発明は、電子、電気機器の放熱フィンの冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure for heat radiation fins of electronic and electric equipment.
電子、電気機器では、機器のデジタル化に伴う高速化や高出力化により、発熱対策が重要になっている。 In electronic and electrical equipment, countermeasures against heat generation have become important due to the higher speed and higher output accompanying the digitization of equipment.
例えば、(特許文献1)には、小型化を図るため、冷却効果の向上を図ったものが記載されている。 For example, (Patent Document 1) describes a cooling effect that is improved in order to reduce the size.
すなわち、このものは、図6に示すように、一方に設けた吹き込み口(吸い込み口)1から他方の排出口(吸出し口)2に向け、一列に形成したフィン3を複数列並行に設けたシャーシ(放熱板)4を凹設して、その凹部5に発熱部品6を収容し、ケースの小型化を図るというものである。
That is, as shown in FIG. 6, this product is provided with a plurality of rows of
そのため、このものでは、吹き込み口1に対向する凹部5の面を傾斜面7として流路8を絞り、絞った流路8で吹き込み口1から導入する空気の流速を高めて冷却効果を高めるようにしている。また、その際、流路8を絞って圧縮した分の空気は、排出口2からの吸引によって補うため、吹き込み口1と排出口2に、図7に示すように、送風ファン9と吸気ファン10を、2個ずつ並列に設けて、フィン3の全ての列にファン9、10からの冷却風が当たるようにしている。
For this reason, in this case, the
しかし、上記のものでは、フィンの列が増えると、増えたフィンの列に合わせてファンを増設しなければならない問題がある。 However, in the above, when the number of fin rows increases, there is a problem that a fan must be added in accordance with the increased number of fin rows.
すなわち、フィンの各列は、吹き込み口から排出口に向けて、一列に形成した構成のため、一列に形成したフィンと平行に冷却風を送風しなければ、冷却風をフィンの間に均一に配分できず、風の流れが、吹き込み口とフィンの間でよどみ、十分な放熱特性が得られない。そのため、フィンの列の全てに均一に冷風を当てるためには、送風量の大きなファンを準備するよりも、フィンの列に合わせてファンを増設する必要がある。 That is, since each row of fins is formed in a row from the inlet to the outlet, if the cooling air is not blown in parallel with the fins formed in a row, the cooling air is uniformly distributed between the fins. It cannot be distributed, and the flow of wind stagnates between the air inlet and the fin, and sufficient heat dissipation characteristics cannot be obtained. Therefore, in order to uniformly apply the cold air to all the fin rows, it is necessary to increase the number of fans in accordance with the fin rows, rather than preparing a fan with a large air flow rate.
しかしながら、先のように、ファンの数が増えると、騒音が大きくなって、消費電力も増加する。さらに、部品数が増加すると、コストも増えるし、故障の発生率も増加するなどの問題が発生する。 However, as described above, when the number of fans increases, noise increases and power consumption also increases. Further, when the number of parts increases, the cost increases and the failure rate increases.
そこで、この発明の課題は、少ないファンで効率よく冷却ができるようにして放熱特性をアップすることである。 Therefore, an object of the present invention is to improve the heat radiation characteristics by enabling efficient cooling with a small number of fans.
上記の課題を解決するため、この発明では、ケースの一方の端部の吹き込み口から他方の端部の排出口に向けて、一列に形成したフィンを複数列並行に、かつ、水平に設けた放熱板に、前記吹き込み口から広がる扇形あるいは半円形のフィンを形成しない空き領域を設け、その空き領域は前記フィンを設けた領域よりも下方とし、前記フィンを設けた領域とその下方のフィンを形成しない空き領域とを傾斜面で接続して、吹き込み口から導入する冷却風を空き領域でプールして傾斜面を介して、フィンの間に配分するようにした構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, a plurality of rows of fins are provided in parallel and horizontally from the blow-in port at one end of the case toward the discharge port at the other end . The heat sink is provided with a vacant area that does not form a fan-shaped or semi-circular fin extending from the blowing port, the vacant area is below the area where the fin is provided, and the area where the fin is provided and the fin below the fin are provided. A configuration was adopted in which the vacant areas that are not formed are connected by an inclined surface, and the cooling air introduced from the blowing port is pooled in the vacant area and distributed between the fins via the inclined surface.
このような構成を採用することにより、吹き込み口から導入した冷却風は空き領域でプールされ、次々と吹き込み口から導入する冷却風に押されて扇形あるいは半円形の空き領域に沿って分散し、一列に形成したフィンの間に均一に配分することができる。 By adopting such a configuration, the cooling air introduced from the air inlet is pooled in the empty area, and is pushed by the cooling air introduced from the air inlet one after another and distributed along the fan-shaped or semicircular empty area, It can be uniformly distributed between the fins formed in a row.
このとき、吹き込み口から吹き込まれる冷却風を傾斜面でもってすくい上げて、無駄なくフィンに供給することができる。 At this time, the cooling air blown from the blowing port can be scooped up with the inclined surface and supplied to the fins without waste.
また、このとき、一列に形成して排出口に向けて形成された複数列のフィンの高さを、排出口の近傍で、吹き込み口のフィンに対して低くした構成を採用したのである。 Further, at this time, a configuration is adopted in which the heights of the plurality of rows of fins formed in a row and directed toward the discharge port are made lower than the fins of the blowing port in the vicinity of the discharge port .
このような構成を採用することにより、フィンの高さを低くして空間を広げて圧力を低下させて吸引力を生じさせることにより、排出口近傍までの上流側の流速を速くして排気を促進し、効率よく冷却できるようにする。 By adopting such a configuration, by reducing the height of the fins and expanding the space and reducing the pressure to generate a suction force, the flow velocity on the upstream side to the vicinity of the discharge port is increased and the exhaust is exhausted. Promote and allow efficient cooling.
また、このとき、排出口をフィンの上方とフィンの横方向のケースに設けた構成を採用することができる。 Moreover, the structure which provided the discharge port in the case of the upper direction of a fin and the horizontal direction of a fin at this time is employable.
このような構成を採用することにより、排出口をフィンの上方と横方向に分散させることで、排気をスムースに行なうようにして、効率よく冷却できるようにする。 By adopting such a configuration, the exhaust ports are dispersed in the upper and lateral directions of the fins, so that the exhaust can be performed smoothly and can be efficiently cooled.
また、このとき、上記排出口側のフィン終端の並行に設けたフィンとフィンの間を傾斜面として、フィンとフィンの間を通過する冷却風のフィン上方のケースの排出口への排気を促進するようにした構成を採用することができる。 Also, at this time, between the fins provided in parallel with the fin end on the discharge port side, an inclined surface is used as an inclined surface, and cooling air passing between the fins is promoted to the discharge port of the case above the fins. it can be employed in the construction to.
このような構成を採用することにより、上方の排出口への排気を促進し、効率よく冷却できるようにする。 By adopting such a configuration, exhaust to the upper discharge port is promoted and cooling can be efficiently performed.
また、このとき、横方向の排出口の近傍付近のフィンとフィンとの間を、それ以外のフィンとフィンとの間に対して段差を設けて浅くした構成を採用することもできる
Further, at this time, it is also possible to adopt a configuration in which the gap between the fins in the vicinity of the lateral discharge port is made shallow by providing a step with respect to the gap between the other fins.
このような構成を採用したことにより、フィンの間を浅くしたことにより、この浅くした部分で冷却風がフィンを乗り越え易くして横方向の排出口への排気を誘導し、効率よく冷却できるようにする。 By adopting such a configuration, the gap between the fins is made shallow, so that the cooling air can easily get over the fin in this shallow part, so that the exhaust to the lateral discharge port is guided, and the cooling can be efficiently performed. To.
また、放熱板が発熱部品を取り付けたシャーシである構成を採用することもできる。 Moreover, the structure which is a chassis which the heat sink attached the heat-emitting component can also be employ | adopted.
このような構成を採用することにより、発熱部品を取り付けたシャーシの放熱特性をアップすることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to improve the heat dissipation characteristics of the chassis to which the heat generating components are attached.
この発明は、以上のように構成したことにより、効率よく冷却ができるので、放熱特性を向上できる。 Since the present invention is configured as described above, the cooling can be efficiently performed, so that the heat dissipation characteristics can be improved.
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に本願の放熱フィンの冷却構造を備えた車載用の無線機を示す。前記無線機は、図1に示すように、上部ケース20と下部ケース21とからなっており、上部ケース20は、図2aに示すように、シャーシ23を備えた下部ケース21に被せる構成となっている。
FIG. 1 shows an in-vehicle wireless device provided with a cooling structure for a radiation fin of the present application. As shown in FIG. 1, the radio device includes an
上部ケース20は、図1に示すように、スピーカー孔24と排出口25a、25bとを設けた構成となっている。排出口25a、25bは、ケース20の上面の端部に設けた上方向の排出口25aと端部側面に設けた横方向の排出口25bとからなっている。
As shown in FIG. 1, the
下部ケース21は、シャーシ23の側面と底面を被う本体カバー21aとシャーシ23の前面に取り付けるフロントパネル21bとで構成されており、どちらもシャーシ23にネジ止めするようになっている。
The
シャーシ23は、アルミダイキャストにより成型したもので、回路基板やスピーカーなどを取り付ける搭載部26と発熱部品を取り付ける放熱部27とからなっている。
The
搭載部26は、前パネル部26aと後パネル部26b及び中央部26cとからなり、前パネル部26aには、先のフロントパネル21bを取り付ける。一方、後パネル部26bは、吹き込み口28を設けてケースファン29をネジ止めするようになっており、そのネジ止めしたケースファン29の両側に、図3に示すように、放熱用のフィン31を設けることで、シャーシ23自体からも放熱するようにしてある。また、搭載部26の中央部26cには、回路基板やスピーカーなどを取り付ける枠やケーブルなどの挿通孔を設けている。
The
放熱部27は、シャーシの搭載部26の後パネル部26bの吹き込み口28から他方の排出口25a、25bへ向けて、一列に形成したフィン31を複数列並行に設けたもので、裏面には、図4に示すように、出力トランジスタなどの発熱部品32を取り付けるようになっている。
The
前記フィン31は、アルミダイカストにより突設した突条で、吹き込み口28から広がる半円形のフィン31を形成しない空き領域33を介して設けてある。このように半円形の空き領域33を設けることにより、この空き領域33で吹き込み口28からの冷却風を一度プールする。そして、プールした冷却風を空き領域33に沿って分散させて、一列に等間隔で形成したフィン31の間に均一に配分する。
The
すなわち、空き領域33は、ケースファン29を略中央とする半円状に形成されている。このため、ケースファン29の中央に対向するフィン31の導入端31aとケースファン29との距離は、ケースファン29の端部に対向するフィン31の導入端31aとケースファン29との間の距離よりも長い。こうすることで、ケースファン29からフィン31に至る距離が確保されるので、ケースファン29からの送風は十分に加速された後、フィン31の間に配分される。
That is, the
なお、この形態では、空き領域33はフィン31の列の配置に合わせて半円形としたが、フィン31の列がこれより少なければ、扇形でも構わない。
In this embodiment, the
また、この空き領域33は、図4に示すように、吹き込み口28の側に傾斜した傾斜面34に形成することで、この傾斜面34でもって、吹き込み口28からの冷却風をすくい上げて、無駄なくフィン31へ供給できるようにしてある。この形態では、シャーシ23の吹き込み口28側の底面は、フィン31が設けられている領域の底面よりも深く形成されているので、前記傾斜面34は吹き込み口28の中程ぐらいに達するようにして、吹き込み口28の送風量の半分をフィン31の側へ導入し、残りの半分は放熱部27の裏面側へ導入して冷却するようにしている。因みに、傾斜面34を吹き込み口28の下端にすれば送気量の100パーセントをフィン31の側へ導入することも可能である。このように冷却風を分割できるので、例えば、吹き込み口28に達する傾斜面34の位置を変えて風量を調節すれば、冷却効率を発熱量に応じて変更することが可能である。
Further, as shown in FIG. 4, the
前記フィン31は、図3に示すように、吹き込み口28の側の導入端31aを細く流線形にして冷却風に対する抵抗を少なくしてある。一方、排出口25a、25bの側は、図5に示すように、フィン31の高さを排出口の近傍で低くして、低くなった底部31bで空間を広くして冷却風の圧力を低下させる。こうすることで、冷却風の排出口25a、25bの近傍までの流速を速くして排気を促進し、効率よく冷却できるようにしてある。また、フィン31の終端31cでは、図5に示すように、フィン31の端部のフィン31とフィン31との間に上方に傾斜した傾斜面35を形成し、上方への排気を促進するようにして、上方に位置する上部ケース20の上方向の排出口25aからの排気をスムースにできるようにしてある。さらに、図2bに示すように、横方向の排出口25bの近傍付近の3本のフィン31の間は、それより左の4本のフィン31の間に対して段差を設けるようにしてある。そして、このような段差を設けることで浅くして、この浅くした間隙の部分36で冷却風がフィン31を乗り越え易くして横方向に設けたシャーシ23の切り欠き37への排気を誘導するようにしてある。ここで、前記切り欠き37は、上部ケース20を取付けた際に、横方向の排出口25bと連通するもので、図2bに示すように、ケース20の排出口25bに向けた傾斜面とすることにより、排気がスムースにできるようにしてある。このように、排出口25a、25bを上方と横方向に分散させることで、排気をスムースに行なって効率よく冷却ができるようにしてある。
As shown in FIG. 3, the
この形態は、上記のように構成されており、ケースファン29から送風を行なうと、吹き込み口28から導入する冷却風は、空き領域33でプールされ、図4に示すように、傾斜面34でもってすくい上げて、無駄なくフィン31に供給される。このとき、プールされた冷却風は、次々と吹き込み口28から導入する冷却風に押されて空き領域33の半円形に沿って分散し、空き領域33を介して一列に形成したフィン31の間に、図3に示すように、配分される。
This configuration is configured as described above. When the air is blown from the
この均一に配分された冷却風は、フィン31の間を通過する間にフィンを冷却する。そして、冷却して暖かくなった冷却風は、排出口25a、25bの近傍に達すると、フィン31の高さが低くなり、空間が広くなっているので、圧力が低下して上流側の冷却風を吸引して流速の低下を防止する。
This uniformly distributed cooling air cools the fins while passing between the
さらに、図5に示すように、排出口25a、25bに達すると、フィン31の終端31cに形成した傾斜面35により、図2aの左側の7本のフィン31では、図2aの矢印のように、上方の排出口25aへの排気が促進され、効率よく冷却ができる。一方、図2aの右側の3本のフィン31では、図2bに示すように、フィン31の間が浅くなっているので、この浅くした間隙の部分で冷却風がフィン31を乗り越え、切欠き37を介して横方向の排出口25bへの排気を促進し、効率よく冷却ができる。
Further, as shown in FIG. 5, when the
このように、排出口25a、25bをフィン31の上方と横方向に分散させたことにより、排気をスムースに行なえるので、効率よく冷却ができる。
As described above, since the
以上のように、吹き込み口28から排出口25a、25bまでの風の流れを考慮し、最適化してフィンの構造を構成したことで、少ないファン29でも効率よく冷却ができ、放熱特性をアップすることができるので、例えば、実施形態のようなダイキャストの放熱特性のアップも容易にできる。
As described above, considering the flow of air from the
なお、実施形態では、吹き込み口にケースファンを取り付けたものについて述べたが、これに限定されるものではなく、吹き込み口から冷却風が導入されれば良いので、前記ケースファンは、吹き込み口と排出口のいずれか一方あるいは両方に設けても良い。 In the embodiment, the case fan is described with a case fan attached thereto, but the present invention is not limited to this, and cooling air may be introduced from the air inlet. You may provide in either one or both of a discharge port.
また、実施形態では、放熱部のフィンは、連続したものであるが、これに限定されるものではない。フィンは、一条に整列していれば、例えばピンタイプのような分割されたフィンでも構わない。 Moreover, in embodiment, although the fin of the thermal radiation part is a continuous thing, it is not limited to this. The fins may be divided fins such as a pin type as long as they are aligned in a line.
また、実施形態では、フィンがダイキャストのシャーシと一体に形成されたものについて述べたが、これに限定されるものではない。例えば実施形態の放熱部は、フィンの設けられた放熱板であってもよい。 In the embodiment, the fin is integrally formed with the die-cast chassis. However, the present invention is not limited to this. For example, the heat radiating portion of the embodiment may be a heat radiating plate provided with fins.
また、実施形態では、シャーシにファンを取り付けたものについて述べたが、これに限定されるものではない。これ以外にも、実施形態のようなシャーシを有しないものでも、ケースに吹き込み口を設けてケースファンを取り付け、吹き込み口から他方の排出口に向けて、一列に形成したフィンを複数列並行に設けた構成であってもよいことは明白である。 Moreover, although what described the thing which attached the fan to the chassis was described in embodiment, it is not limited to this. In addition to this, even if the chassis does not have a chassis as in the embodiment, the case is provided with a blowing port, a case fan is attached, and the fins formed in a row from the blowing port toward the other discharge port are arranged in multiple rows in parallel. It is obvious that the configuration may be provided.
この発明は、放熱フィンの冷却構造を吹き込み口から排出口まで風の流れを考慮して最適化できるようにしたものなので、放熱フィンを用いた電子機器や電気機器の冷却システムに適用可能である。 Since the present invention can optimize the cooling structure of the radiating fin in consideration of the flow of wind from the inlet to the outlet, it can be applied to a cooling system for electronic devices and electric devices using the radiating fin. .
20 上部ケース
21 下部ケース
25a 上方向の排出口
25b 横方向の排出口
27 放熱部
28 吹き込み口
29 ケースファン
31 フィン
31a 導入端
31b 底部
31c 終端
33 空き領域
34 傾斜面
35 傾斜面
36 浅くした間隙部分
37 切り欠き
20
Claims (6)
一列に形成したフィン(31)を複数列並行に、かつ、水平に設けた放熱板に、前記吹き込み口(28)から広がる扇形あるいは半円形のフィン(31)を形成しない空き領域(33)を設け、その空き領域(33)は前記フィン(31)を設けた領域よりも下方とし、前記フィン(31)を設けた領域とその下方のフィン(31)を形成しない空き領域(33)とを傾斜面(34)で接続し、吹き込み口(28)から導入する冷却風を空き領域(33)でプールして傾斜面(34)を介して、フィン(31)の間に配分するようにした放熱フィンの冷却構造。 From the inlet (28) at one end of the case (20, 21) toward the outlet (25a, 25b) at the other end,
A space (33) in which a fan-shaped or semi-circular fin (31) extending from the blowing port (28) is not formed on a heat radiating plate provided in parallel with a plurality of rows of fins (31) formed in a row. The empty area (33) is provided below the area where the fin (31) is provided, and an area where the fin (31) is provided and an empty area (33) where the fin (31) below is not formed. Cooling air introduced from the inlet (28) is pooled in the empty area (33) and distributed between the fins (31) via the inclined surface (34) by connecting with the inclined surface (34). Cooling structure for radiating fins.
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