JP4985390B2 - Heat dissipation device for electronic equipment - Google Patents
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本発明は、電子部品から発する熱を放熱する構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for radiating heat generated from an electronic component.
無線通信機等に内蔵される電子部品には、熱を発するものがあり、前記電子部品から発した熱を放熱して、前記電子部品の過度の温度上昇を防ぐための放熱構造を採用することがある。
この種の電子部品から発生する熱を放熱するための放熱構造としては、電子部品で発生した熱が伝導するフィンをシャーシに設け、ファンで吸気した外気を前記フィンに吹き付けることで、前記電子部品から発する熱を放熱するものが提案されている。
例えば、特許文献1(実開平5-15487号公報)には、発熱素子が背面に設けられたフィンを、制御箱内部に配置し、制御箱外部に配置したファンで吸い込んだ空気をフィンに吹き付ける構造が開示されている。
Some electronic components built in wireless communication devices, etc. generate heat, and a heat dissipation structure is used to radiate heat generated from the electronic components to prevent excessive temperature rise of the electronic components. There is.
As a heat dissipation structure for dissipating heat generated from this type of electronic component, a fin that conducts heat generated by the electronic component is provided in the chassis, and the outside air sucked by the fan is blown to the fin, so that the electronic component There has been proposed one that dissipates heat generated from the heat.
For example, in Patent Document 1 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-15487), a fin with a heating element provided on the back surface is arranged inside the control box, and air sucked by a fan arranged outside the control box is blown onto the fin. A structure is disclosed.
特許文献1に開示されたような構造では、吸気した空気をできる限り効率よくフィンに吹き付けることで、放熱効率を向上させることが好ましいが、上記構造では、放熱を必要としない領域にも、ファンで吸気した空気が流れることがあり、フィンでの放熱効率が十分でない。
In the structure disclosed in
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、ファンで取り込んだ空気を効率よくフィンに吹き付けることで、放熱効率を向上させることを目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to improve heat dissipation efficiency by efficiently blowing air taken in by a fan to fins.
本発明の請求項1にかかる電子機器の放熱装置は、
吸気ファンで吸引した気体をシャーシに形成された通風路を通過させることにより、前記シャーシに配設された電子部品で発生した熱を放熱するように構成された電子機器の放熱装置において、
前記通風路はカバーで覆われており、
前記シャーシの前記吸気ファンの吹き出し側に対向する位置に空気溜め部が設けられ、
前記空気溜め部は、底面と、この底面に対して立設された側面を備えており、
前記側面の一部には開口部が設けられ、
前記吸気ファンによって前記カバーの平面部分に対して直交する向きに吸引された気体は、前記空気溜め部の底面に吹き付けられて、前記側面の一部に設けられた開口部から前記カバーに沿った前記通風路へ流入することにより、流れの方向が、前記カバーに直交する方向から前記カバーに沿った方向へ強制的に変更されて前記通風路を通過するように構成されていることを特徴としている。
請求項2では、
前記空気溜め部および前記通風路からなる放熱領域と、基板が配置される基板配置領域とを分離区分する仕切部材が、前記シャーシに形成されていることを特徴としている。
請求項3では、
前記シャーシには、前記開口部と前記通風路との間に空気吐き出し部が形成され、
前記通風路の断面積は、前記空気吐き出し部の断面積よりも小さく形成されていることを特徴としている。
The heat dissipating device for electronic equipment according to
In a heat dissipation device for an electronic device configured to dissipate heat generated by electronic components disposed in the chassis by passing the gas sucked by the intake fan through a ventilation path formed in the chassis,
The ventilation path is covered with a cover,
An air reservoir is provided at a position facing the blowout side of the intake fan of the chassis,
The air reservoir has a bottom surface and a side surface erected with respect to the bottom surface,
An opening is provided in a part of the side surface,
The gas sucked by the intake fan in a direction perpendicular to the flat surface portion of the cover is blown to the bottom surface of the air reservoir, and passes along the cover from an opening provided in a part of the side surface. By flowing into the ventilation path, the flow direction is forcibly changed from a direction orthogonal to the cover to a direction along the cover, and is configured to pass through the ventilation path. Yes.
In claim 2,
A partition member that separates and divides a heat dissipating region including the air reservoir and the ventilation path and a substrate disposing region where the substrate is disposed is formed in the chassis .
In
In the chassis, an air discharge part is formed between the opening and the ventilation path,
The cross-sectional area of the ventilation path is smaller than the cross-sectional area of the air discharge part .
本発明にかかる請求項1の電子機器の放熱装置によれば、
吸気ファンで吸引した気体をシャーシに形成された通風路を通過させることにより、前記シャーシに配設された電子部品で発生した熱を放熱するように構成された電子機器の放熱装置において、
前記通風路はカバーで覆われており、
前記シャーシの前記吸気ファンの吹き出し側に対向する位置に空気溜め部が設けられ、
前記空気溜め部は、底面と、この底面に対して立設された側面を備えており、
前記側面の一部には開口部が設けられ、
前記吸気ファンによって前記カバーの平面部分に対して直交する向きに吸引された気体は、前記空気溜め部の底面に吹き付けられて、前記側面の一部に設けられた開口部から前記カバーに沿った前記通風路へ流入することにより、流れの方向が、前記カバーに直交する方向から前記カバーに沿った方向へ強制的に変更されることによって、気体の流れは、整流ではなく乱流となって前記通風路を通過するので、発熱性の電子部品で発生した熱を、前記通風路を通過する空気によって効率よく放熱することが可能となる。
請求項2では、
前記空気溜め部および前記通風路からなる放熱領域と、基板が配置される基板配置領域とを分離区分する仕切部材が、前記シャーシに形成されているので、
吸気した外気にほこり等が含まれていても、基板配置領域の基板に悪影響を及ぼさない。
請求項3では、
前記シャーシには、前記開口部と前記通風路との間に空気吐き出し部が形成され、
前記通風路の断面積は、前記空気吐き出し部の断面積よりも小さく形成されているので、
通風路では、空気の流速が加速され、さらに効率よく放熱することができる。
According to the heat dissipating device of the electronic device of
In a heat dissipation device for an electronic device configured to dissipate heat generated by electronic components disposed in the chassis by passing the gas sucked by the intake fan through a ventilation path formed in the chassis,
The ventilation path is covered with a cover,
An air reservoir is provided at a position facing the blowout side of the intake fan of the chassis,
The air reservoir has a bottom surface and a side surface erected with respect to the bottom surface,
An opening is provided in a part of the side surface,
The gas sucked by the intake fan in a direction perpendicular to the flat surface portion of the cover is blown to the bottom surface of the air reservoir, and passes along the cover from an opening provided in a part of the side surface. By flowing into the ventilation path, the direction of flow is forcibly changed from the direction perpendicular to the cover to the direction along the cover, so that the gas flow becomes turbulent rather than rectified. Since it passes through the ventilation path, it is possible to efficiently dissipate heat generated by the heat-generating electronic component by the air passing through the ventilation path.
In claim 2 ,
Since the partition member that separates and divides the heat dissipation area composed of the air reservoir and the ventilation path and the board arrangement area where the board is arranged is formed in the chassis,
Even if dust or the like is included in the sucked outside air, it does not adversely affect the substrate in the substrate arrangement region.
In
In the chassis, an air discharge part is formed between the opening and the ventilation path,
Since the cross-sectional area of the ventilation path is formed smaller than the cross-sectional area of the air discharge part,
In the ventilation path, the flow velocity of air is accelerated, and heat can be radiated more efficiently.
以下に、本発明に係る電子機器の放熱装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る電子機器の放熱装置を備えた無線通信機を後方斜め上から見た斜視図である。
図1に示したように、この無線通信機10は、
筐体12の上面を覆うカバー13を備え、このカバー13の一部に通気可能なスリット11が複数形成されている。このスリット11の下(筐体の内側)には吸気ファン3が配置されており、この吸気ファン3で吸引した外気は、筐体内部に形成された通風部B4を通って、筐体12の背面に開口した排気口15から排気されるように構成されている。前記排気口15から筐体外部へ突出する複数の外部フィン12aが凸設されている。
無線通信機10の筐体12の内部には、例えばアルミダイキャスト製のシャーシ14が内蔵されている。
Hereinafter, a heat dissipation device for an electronic device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating an embodiment thereof.
FIG. 1 is a perspective view of a wireless communication device provided with a heat dissipation device for an electronic device according to the present invention as viewed obliquely from the rear.
As shown in FIG. 1, the
A
A
図2は、図1に示した無線通信機10のカバー13を取り外し、さらに、吸気ファン3も取り外した状態の斜視図である。
図2に示したように、本願発明に係る無線通信機10の筐体12に内蔵されるシャーシ14は、仕切部材6によって、基板5が配置される基板配置領域Aと、放熱領域Bとに分離されている。
さらに、前記放熱領域Bは、前記吸気ファン設置部B1、前記空気溜め部B2、前記空気吐き出し部B3、および、前記通風部B4で構成されている。
FIG. 2 is a perspective view of the
As shown in FIG. 2, the
Furthermore, the heat dissipation area B is configured by the intake fan installation part B1, the air reservoir part B2, the air discharge part B3, and the ventilation part B4.
無線通信機10に内蔵された前記シャーシ14には、図示したように、吸気ファン3を固定するために前記吸気ファン設置部B1が形成されている。
この吸気ファン設置部B1は、平面視、ほぼ矩形の空間となっており、その4隅には吸気ファン取り付け用のねじ孔32が形成されている。そして、吸気ファン設置部B1の下部には、ほぼ矩形の前記空気溜め部B2が形成されている。
前記空気溜め部B2は、図示したように、底面と、この底面にほぼ直立する3方の側面とを備え、1方の側面のみが開放されて前記空気吐き出し部B3に連なっている。
このような構造によって、前記吸気ファン3で吸引された外気は、前記空気溜め部B2で方向を変え、前記空気吐き出し部B3の方向へのみ流れるように構成されている。
As shown in the drawing, the
The intake fan installation portion B1 is a substantially rectangular space in plan view, and
As shown in the drawing, the air reservoir B2 has a bottom surface and three side surfaces substantially upright on the bottom surface, and only one of the side surfaces is opened and continues to the air discharge portion B3.
With such a structure, the outside air sucked by the
前記空気吐き出し部B3は、前記空気溜め部B2の1側面に設けられた開口部B5から連続して形成されており、空気が、前記空気吐き出し部B3から、より浅い前記通風部B4へスムーズに流れるように、底面が傾斜して徐々に浅くなった構造を備えている。
この空気吐き出し部B3は、傾斜した底面と、両側の側面とで3方が形成された溝状になっており、さらに、図1に示したように、前記カバー13によって天面が覆われているので、前記空気溜め部B2から流入した空気は、この空気吐き出し部B3の周囲に漏れることなく、すべて、前記通風部B4へ流れるように構成されている。
The air discharge part B3 is formed continuously from an opening B5 provided on one side surface of the air reservoir part B2, and air smoothly flows from the air discharge part B3 to the shallower ventilation part B4. It has a structure in which the bottom surface is inclined and gradually becomes shallow so as to flow.
The air discharge part B3 has a groove shape in which three sides are formed by an inclined bottom surface and side surfaces on both sides, and the top surface is covered by the
前記通風部B4は、
前記空気吐き出し部B3側から排気口側まで連続した底面と、両側の内部フィン12bからなる側面とで3方が形成された溝状になっており、さらに、図1に示したように、前記カバー13によって天面が覆われているので、前記通風部B4には、入り口と出口のみが開放された筒状の通風路4が形成されている。
したがって、前記空気吐き出し部B3から流入した空気は、この通風路4の周囲に漏れることなく、すべて、背面に開口した排気口15から筐体外部へ排気されるように構成されている。
The ventilation part B4 is
It has a groove shape in which three sides are formed by a bottom surface continuous from the air discharge part B3 side to the exhaust port side, and side surfaces formed by the
Therefore, all the air flowing in from the air discharge part B3 is exhausted to the outside of the housing from the
前記通風部B4には、前記シャーシ14に板状の複数の内部フィン12bが底面から凸設され、隣接する前記内部フィン12bの間に複数の筒状の通風路4が形成されている。各通風路4は、前記シャーシ14の一部が断面形状がほぼU字型に形成された溝状の構造に、前記カバー13が被せられて、空気が横に漏れにくい構造の筒状の構造に形成されている。
このようにして、前記筒状の通風路4を通過する空気は、外部に漏れることなく前記内部フィン12bの表面に沿って流れ、内部フィン12bから熱を奪って放熱するように構成されている。
前記内部フィン12bと前記外部フィン12aとは連続して形成されている。
なお、前記吸気ファン設置部B1、前記空気溜め部B2、前記通風路4は、前記シャーシ14の一部によって形成されており、具体的には、前記シャーシ14と一体に成形されている。
そして、前記空気溜め部B2は前記吸気ファン3の吹き出し側に配置され、前記吸気ファン3が前記空気溜め部B2に対向するように配置されている。
In the ventilation part B4, a plurality of plate-like
In this way, the air passing through the
The
The intake fan installation part B1, the air reservoir part B2, and the
The air reservoir B2 is disposed on the blowing side of the
図3は、図1に示した無線通信機10のカバー13を取り外した状態を示し、図2に示した状態に吸気ファン3を取り付けた状態を示した斜視図である。
前記吸気ファン3は、矩形のケースを備えており、この矩形のケースの4隅に設けられた固定用のビス孔に、固定用のビス31を通して、このビス31の先を、前記吸気ファン設置部B1の4隅に形成された雌ねじ孔にねじ込むことによって、前記シャーシ14に固定されている。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where the
The
図4は、図1のX−X線断面図である。
以下においては、図4に示した断面図を参照して、前記吸気ファン設置部B1、前記空気溜め部B2、前記空気吐き出し部B3、および、前記通風部B4を、さらに説明する。
前記通風部B4の裏面には、パワーアンプモジュール等の発熱性の電子部品1が実装され、この発熱性の電子部品1の放熱部は、前記シャーシ14に熱電導性の優れたグリースなどを介して密着して配置されている。
4 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
Below, with reference to sectional drawing shown in FIG. 4, the said intake fan installation part B1, the said air reservoir B2, the said air discharge part B3, and the said ventilation part B4 are further demonstrated.
A heat-generating
前記吸気ファン設置部B1には、前述したように前記吸気ファン3が設置されている。この吸気ファン3の吸気側は前記カバー13に形成された前記スリット11に対向しており、吹き出し側は、シャーシ14に凹設された前記空気溜め部B2に対向している。即ち、前記吸気ファン3は前記シャーシ14に対して並行に配置され、前記空気溜め部B2の底面に対向しているので、このように配置された前記吸気ファン3によって吸引される空気流の向きは、矢印付き一点鎖線で示したように、前記スリット11が形成されたカバー13の平面部分に対して直交する向きとなり、前記空気溜め部B2の底面に吹き付けられるように構成されている。
As described above, the
前記空気溜め部B2は、図3にも示したように、底面と、この底面に対してほぼ垂直に立設された3方の側面とが形成され、前記空気吐き出し部B3の方向の側面のみが開放されて開口部B5が形成され、ほぼ箱状の空間が形成されており、前記吸気ファン3で吸引された外気は、前記空気溜め部B2の空間を通って前記空気吐き出し部B3の方向へのみ流れるように構成されている。
前記吸気ファン3は、前述したように、ビスによって前記シャーシ14に固定されている。
As shown in FIG. 3, the air reservoir portion B2 is formed with a bottom surface and three side surfaces standing substantially perpendicular to the bottom surface, and only the side surface in the direction of the air discharge portion B3. Is opened to form an opening B5 and a substantially box-shaped space is formed, and the outside air sucked by the
As described above, the
前記吐き出し部B3は、前記空気溜め部B2の1側面の前記開口部B5に連続して形成されており、その底面は、図4に示したように傾斜しており、前記空気吐き出し部B3から、より浅い前記通風部B4へ空気をスムーズに導くように徐々に浅くなっている。
この吐き出し部B3は、傾斜した底面と、両側の側面とで3方が形成された溝状になっており、さらに、図示したように、前記カバー13によって天面が覆われているので、前記空気吐き出し部B3から流入した空気は、すべて、前記通風部B4へのみ流れるように構成されている。
The discharge part B3 is formed continuously to the opening part B5 on one side surface of the air reservoir part B2, and the bottom surface thereof is inclined as shown in FIG. The air is gradually shallower so that the air is smoothly guided to the shallower ventilation portion B4.
The discharge part B3 has a groove shape in which three sides are formed by an inclined bottom surface and side surfaces on both sides, and further, as shown in the figure, the top surface is covered by the
前記通風部B4の通風路4の内部空間には、前述したように内部フィン12bが凸設して形成されており、この内部フィン12bは前記外部フィン12aまで連続して形成されている。前記吸気ファン3で外部から取り込まれた空気は、途中で漏れることなく、前記通風路4を流れるように構成されているので、前記通風路4の流速は十分速いものとなる。また、その空気流の方向は、前記空気溜め部B2において、流れの方向が強制的に変更されるので、整流ではなく乱流となって、前記内部フィン12bに吹き付けられる。
特に、前記通風部B4の高さh2は、前記開口部B5の高さh1より低くなっており、幅はほぼ同じであるので、前記通風部B4の断面積は、前記開口部B5や前記空気吐き出し部B3の断面積より小さくなる。
したがって、前記開口部B5を通り、前記空気吐き出し部B3を通って前記通風部B4に流入した空気の流速は加速されて、前記開口部B5を通過するときの流速より速くなっている。したがって、前記通風部B4における放熱能力が向上する。
As described above, the
In particular, since the height h2 of the ventilation part B4 is lower than the height h1 of the opening B5 and the width is substantially the same, the cross-sectional area of the ventilation part B4 is the opening B5 or the air. It becomes smaller than the cross-sectional area of the discharge part B3.
Therefore, the flow velocity of the air that has flowed through the opening B5 and then into the ventilation portion B4 through the air discharge portion B3 is accelerated, and is faster than the flow velocity when passing through the opening B5. Therefore, the heat dissipation capability in the ventilation part B4 is improved.
以上のような構成において、
前記発熱性の電子部品1が発熱すると、発生した熱は、放熱部から、前記シャーシ14に伝導し、さらに、前記シャーシ14と一体に成形された内部フィン12bに伝導する。
前記内部フィン12bが凸設された通風路4には、前記吸気ファン3によって筐体外部から吸引された空気が流れているので、この空気の流れによって前記内部フィン12bの熱は放熱される。
前記内部フィン12bには、さらに、前記外部フィン12aが延設されているので、この外部フィン12aでも放熱される。
このようにして、内部フィン12bおよび外部フィン12aの表面に、外部から取り入れた空気が十分な速さで吹き付けられるように構成されているので、十分な放熱効果が得られる。
In the above configuration,
When the heat generating
Since the air sucked from the outside of the housing by the
Since the
In this way, since the air taken from the outside is blown onto the surfaces of the
前記通風路4には、複数の内部フィン12bが形成されているので、十分大きな放熱面積が得られ、十分な放熱効果が得られる。
また、外部から取り込まれた空気流は、前記空気溜め部B2において、流れの方向が強制的に変更されるので、整流ではなく乱流となって、前記内部フィン12bに吹き付けられ、十分な放熱効果が得られる。
Since a plurality of
In addition, the air flow taken in from the outside is forced to change in the direction of flow in the air reservoir B2, so that it becomes a turbulent flow instead of rectification, and is blown to the
そして、基板が配置された基板鉢領域Aと、前記放熱領域Bとは、前記仕切部材6によって分離区分されているので、前記吸気ファン3によって吸引された空気が、前記基板鉢領域Aに配置された基板に接することはなく、吸い込んだ空気にほこり等が含まれていても、基板に悪影響を与えることはない。
なお、前記シャーシ14に伝導した熱は、前記内部フィン12bおよび外部フィン12aだけでなく、前記通風路4の底面、前記吸気ファン設置部B1、前記空気溜め部B2、また、前記空気吐き出し部B3等の各部からも放熱される。
このようにして、前記発熱性の電子部品1で発生した熱は、前記放熱領域Bによって効率よく放熱されるので、前記発熱性の電子部品1の温度が過度に上昇することを防止でき、前記無線通信機10を安定して動作させることができるのである。
And since the substrate bowl area | region A where the board | substrate is arrange | positioned, and the said thermal radiation area | region B are separated and divided by the said
The heat conducted to the
Thus, the heat generated in the heat-generating
なお、スリット11が形成された吸気口が配設される場所は、筐体12の天面に限らず、筐体12の側面や底面や背面や正面でもよい。
また、前記排気口15が配設される場所は、筐体12の背面に限らず、筐体12の側面や底面や天面や正面でもよい。
また、スリット11が形成された吸気口は、排気口と同じ面に配設されてもよく、異なる面に配設されてもよい。
さらには、筐体の形状は直方体に限定されるものではなく、多面体や、曲面を持った筐体でもよい。
In addition, the place where the air intake port in which the
The place where the
In addition, the intake port in which the
Furthermore, the shape of the housing is not limited to a rectangular parallelepiped, but may be a polyhedron or a housing having a curved surface.
本発明の実施例1では、吸気ファンとして軸流ファンを用い、吸気口は筐体の天面に開口させ、排気口は筐体の背面に開口させた。
また、吸気口は筐体から突出しないので、外観上も優れたものとなる。
In Example 1 of the present invention, an axial fan was used as the intake fan, the intake port was opened on the top surface of the housing, and the exhaust port was opened on the back surface of the housing.
Further, since the air inlet does not protrude from the housing, the appearance is excellent.
本発明は、無線通信機に限らず、吸気ファンと放熱フィンを用いた放熱装置を用いた種々の用途に利用することができる。
The present invention is not limited to a wireless communication device, and can be used for various applications using a heat dissipation device using an intake fan and a heat dissipation fin.
10 無線通信機、電子機器
11 スリット、吸気口
12 筐体
13 カバー
14 シャーシ、伝導手段
15 排気口
1 発熱性の電子部品
3 吸気ファン
4 通風路
5 基板
6 仕切部材
A 基板配置領域
B 放熱領域
B1 吸気ファン設置部
B2 空気溜め部
B3 空気吐き出し部
B4 通風部
B5 開口部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記通風路はカバーで覆われており、
前記シャーシの前記吸気ファンの吹き出し側に対向する位置に空気溜め部が設けられ、
前記空気溜め部は、底面と、この底面に対して立設された側面を備えており、
前記側面の一部には開口部が設けられ、
前記吸気ファンによって前記カバーの平面部分に対して直交する向きに吸引された気体は、前記空気溜め部の底面に吹き付けられて、前記側面の一部に設けられた開口部から前記カバーに沿った前記通風路へ流入することにより、流れの方向が、前記カバーに直交する方向から前記カバーに沿った方向へ強制的に変更されて前記通風路を通過するように構成されていることを特徴とする電子機器の放熱装置。 In a heat dissipation device for an electronic device configured to dissipate heat generated by electronic components disposed in the chassis by passing the gas sucked by the intake fan through a ventilation path formed in the chassis,
The ventilation path is covered with a cover,
An air reservoir is provided at a position facing the blowout side of the intake fan of the chassis,
The air reservoir has a bottom surface and a side surface erected with respect to the bottom surface,
An opening is provided in a part of the side surface,
The gas sucked by the intake fan in a direction perpendicular to the flat surface portion of the cover is blown to the bottom surface of the air reservoir, and passes along the cover from an opening provided in a part of the side surface. By flowing into the ventilation path, the flow direction is forcibly changed from a direction perpendicular to the cover to a direction along the cover and passes through the ventilation path. Heat dissipation device for electronic equipment.
前記通風路の断面積は、前記空気吐き出し部の断面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の電子機器の放熱装置。 In the chassis, an air discharge part is formed between the opening and the ventilation path,
3. The heat dissipation device for an electronic device according to claim 1 , wherein a cross-sectional area of the ventilation path is smaller than a cross-sectional area of the air discharge portion .
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