JP7294762B2 - Electronics - Google Patents

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Description

本発明は、流路構造を備える電子機器に関し、特に、絶縁材料で被覆された流路構成部品により構成された流路構造を備える電子機器に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device having a flow path structure, and more particularly to an electronic device having a flow path structure composed of flow path components coated with an insulating material.

種々の電子部品を搭載する電子機器は、動作時に熱を発生する発熱素子を多数含み、これらを冷却するために、発熱素子に取り付けられた放熱部品、及び強制排気装置を用いた空冷機構を備えている。しかしながら、電子部品の実装の高密度化に伴い機器の小型化が進展し、電子機器内部における発熱密度は高くなる一方である。このことから、高密度実装された発熱素子を十分に冷却するために、更に、効率のよい冷却構造が求められている。 Electronic devices equipped with various electronic components include a large number of heat generating elements that generate heat during operation. ing. However, as the mounting density of electronic components increases, the miniaturization of equipment progresses, and the heat generation density inside the electronic equipment continues to increase. For this reason, in order to sufficiently cool the heat generating elements mounted at high density, there is a demand for a more efficient cooling structure.

この種の効率化された冷却構造としては、強制排気装置により生じる冷却空気の流れに沿って放熱部品及び発熱素子を配置する技術がある(引用文献1)。 As an efficient cooling structure of this type, there is a technique of arranging heat radiating components and heat generating elements along the flow of cooling air generated by a forced exhaust system (Reference 1).

特開平11-354955号公報JP-A-11-354955

上記の冷却技術では、排気装置による空気の流れに沿って、発熱素子及び放熱部品を整列して配置することが求められ、筐体内に収納される電子部品やモジュールを設置する位置に制約が生じ、電子機器の更なる小型化には不向きである。 In the above cooling technology, it is required to align the heat generating elements and heat dissipating parts along the air flow of the exhaust system, which places restrictions on the positions where the electronic parts and modules housed in the housing are installed. , is unsuitable for further miniaturization of electronic equipment.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品が高密度実装されて発熱密度が高い電子機器において、薄い肉厚でも十分な機械的強度を有し、且つ隣接する電子部品との高い電気的絶縁性を実現する部品を用いて、その電子機器のより効率的な冷却を実現するための、冷却空気の流れを制御する流路構造を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide sufficient mechanical strength even with a thin wall thickness in an electronic device in which electronic components are densely mounted and heat generation density is high. Providing a flow path structure for controlling the flow of cooling air for realizing more efficient cooling of electronic equipment using parts that have high electrical insulation from adjacent electronic parts It is to be.

本発明の第1の態様の電子機器は、筐体と、筐体に収納され、回路基板に実装された電子部品を有するモジュールと、モジュールに取り付けられ、複数のフィン構造を有する放熱部品と、回路基板及び放熱部品のそれぞれに取り付けられ、モジュールの周囲を覆う流路構成部品と、を備え、流路構成部品は金属からなり、当該金属は、少なくとも回路基板に実装された電子部品と近接する部分で、その表面を絶縁材料で被覆されている。 An electronic device according to a first aspect of the present invention comprises a housing, a module housed in the housing and having electronic components mounted on a circuit board, a heat dissipation component attached to the module and having a plurality of fin structures, a flow path component attached to each of the circuit board and the heat radiation component and covering the module, wherein the flow path component is made of metal, and the metal is in close proximity to at least the electronic component mounted on the circuit board. part, the surface of which is coated with an insulating material.

本発明の第2の態様によれば、上記第1の態様において、絶縁材料は、樹脂材料からなる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the insulating material is made of a resin material.

本発明の第3の態様によれば、上記第2の態様において、樹脂材料は、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、及びPEEK樹脂のうちの、少なくとも1つを含む。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the resin material includes at least one of fluororesin, polyimide resin, silicon resin, and PEEK resin.

本発明の第4の態様によれば、上記第1の態様において、絶縁材料は、セラミック材料からなる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the insulating material is made of a ceramic material.

本発明の第5の態様によれば、上記第1の態様乃至上記第4の態様のいずれか1つにおいて、絶縁材料は、空気よりも高い絶縁性を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the insulating material has higher insulating properties than air.

本発明の第6の態様によれば、上記第1の態様乃至上記第5の態様のいずれか1つにおいて、流路構成部品は、前記放熱部品と機械的に取り付けられる。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the flow path component is mechanically attached to the heat radiation component.

本発明の第7の態様によれば、上記第1の態様乃至上記第6の態様のいずれか1つにおいて、筐体は、排気装置に覆われた排気口と、排気口の反対側に設けられた吸気口と、を含み、吸気口から外気が導入され、筐体内で外気が暖められ、排気装置が、暖められた外気を排気口から筐体の外に排気する。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the housing is provided on the opposite side of the exhaust port covered by the exhaust device and the exhaust port. and an intake port, wherein outside air is introduced from the intake port, the outside air is warmed inside the housing, and the exhaust device exhausts the warmed outside air from the exhaust port to the outside of the housing.

本発明の第8の態様によれば、上記第7の態様において、筐体、回路基板、及び流路構成部品で囲まれた部分が、吸気口から排気口へ流れる気体の流路を構成し、放熱部品は流路内に突出して配設されている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the portion surrounded by the housing, the circuit board, and the flow path component constitutes a flow path for the gas flowing from the intake port to the exhaust port. , the heat radiating component is arranged so as to protrude into the flow path.

本発明の第9の態様によれば、上記第8の態様において、流路構成部品は、放熱部品のフィン構造の間を通過する気体の流速を速くする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the flow path component increases the flow velocity of the gas passing between the fin structures of the heat radiating component.

本発明の第10の態様によれば、上記第1の態様乃至上記第9の態様のいずれか1つにおいて、流路構成部品を構成する金属は、回路基板及び放熱部品のそれぞれとの取り付け部分を除いて、その表面が絶縁材料で覆われている。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the metal constituting the flow channel component is a portion attached to each of the circuit board and the heat dissipation component. Its surface is covered with an insulating material, except for

本発明の電子機器によれば、電子部品が高密度実装されて発熱密度が高い電子機器において、薄い肉厚でも十分な機械的強度を有し、且つ隣接する電子部品との高い電気的絶縁性を実現する部品を用いて、その電子機器のより効率的な冷却を実現するための、冷却空気の流れを制御する流路構造を提供する。 According to the electronic device of the present invention, in an electronic device in which electronic components are densely mounted and heat generation density is high, it has sufficient mechanical strength even with a thin wall thickness and high electrical insulation from adjacent electronic components. To provide a flow path structure for controlling the flow of cooling air for realizing more efficient cooling of the electronic device by using a component that realizes

本発明の電子機器の一実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of one embodiment of an electronic device of the present invention; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of one embodiment of an electronic device of the present invention; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の排気装置が設置された側面図である。1 is a side view of an electronic device according to an embodiment of the present invention, in which an exhaust device is installed; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の吸気口が配置された側面図である。1 is a side view of an electronic device according to an embodiment of the present invention, in which air inlets are arranged; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の内部の斜視図である。1 is a perspective view of the interior of an electronic device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の内部の斜視図である。1 is a perspective view of the interior of an electronic device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の側方から見た内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure seen from the side of one Embodiment of the electronic device of this invention. 本発明の電子機器の一実施形態に含まれるモジュールの拡大図である。1 is an enlarged view of a module included in one embodiment of an electronic device of the present invention; FIG. 本発明の電子機器の一実施形態の冷却風の流路を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a flow path of cooling air in one embodiment of the electronic device of the present invention;

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

図1及び図2は、本発明の電子機器の一実施形態の斜視図である。電子機器1は、直方体形状の筐体2を有し、その1つの側面には2つの排気口が設置され、それらの排気口のそれぞれを覆う2つの排気装置3が設置されている(図1)。そして、当該1つの側面と対向して反対側に位置する、別の側面には吸気口5が設置されている(図2)。 1 and 2 are perspective views of one embodiment of the electronic device of the present invention. An electronic device 1 has a rectangular parallelepiped housing 2, two exhaust ports are installed on one side thereof, and two exhaust devices 3 are installed to cover the respective exhaust ports (Fig. 1 ). An intake port 5 is provided on another side surface opposite to the one side surface (FIG. 2).

排気装置3が設置された側面図を図3に示す。この側面の左側に2つの排気装置3が上下に並べて設置されている。これらの排気装置3は、例えば電動ファンであり、筐体2に開口された2つの排気口を通して、筐体2の内部の空気を排気することができる。 FIG. 3 shows a side view in which the exhaust device 3 is installed. Two exhaust devices 3 are arranged vertically on the left side of this side. These exhaust devices 3 are electric fans, for example, and can exhaust the air inside the housing 2 through two exhaust ports opened in the housing 2 .

排気装置3に覆われた排気口4に対向する位置に、吸気口5が設置されている(図4)。排気装置3が稼働して筐体2の内部の空気を排気口4から排気すると、筐体2に生じる圧力傾斜により反対側にある吸気口5から外気が筐体2の内部に導入される。この外気は筐体2の内部全体を通って排気口4から筐体2の外部へ排気される。このように排気装置3を稼働させることにより、吸気口5から排気口4への空気の流れを発生させることができる。 An intake port 5 is provided at a position facing an exhaust port 4 covered with an exhaust device 3 (FIG. 4). When the exhaust device 3 operates to exhaust the air inside the housing 2 through the exhaust port 4 , the outside air is introduced into the housing 2 through the intake port 5 on the opposite side due to the pressure gradient generated in the housing 2 . The outside air passes through the entire interior of the housing 2 and is exhausted to the outside of the housing 2 from the exhaust port 4 . By operating the exhaust device 3 in this manner, an air flow from the intake port 5 to the exhaust port 4 can be generated.

図5~図7には筐体2の内部の構造を示す。図5及び図6はそれぞれ、図1及び図2と同じ方向から見た斜視図であり、図7は、内部の構造を真横から見た図である。 5 to 7 show the internal structure of the housing 2. FIG. 5 and 6 are perspective views seen from the same direction as FIGS. 1 and 2, respectively, and FIG. 7 is a view of the internal structure seen from the side.

筐体2の内部には、筐体2の底面に沿って配置された第1の回路基板11と、筐体2の上面に沿って配置された第2の回路基板12が配置され、第1の回路基板11及び第2の回路基板12のそれぞれに設置された電子部品やモジュールが収納されている。筐体2の底面には、更に、内部ケース10が設置されている。 Inside the housing 2, a first circuit board 11 arranged along the bottom surface of the housing 2 and a second circuit board 12 arranged along the top surface of the housing 2 are arranged. Electronic components and modules installed on each of the first circuit board 11 and the second circuit board 12 are accommodated. An internal case 10 is further installed on the bottom surface of the housing 2 .

第1の回路基板11には、排気口4側に第1のモジュール21が設置され、内部ケース10に隣接して第2のモジュール22設置されている。また、第1のモジュール21と第2のモジュール22の間には、電子部品14が設置されている。 A first module 21 is installed on the first circuit board 11 on the exhaust port 4 side, and a second module 22 is installed adjacent to the inner case 10 . An electronic component 14 is installed between the first module 21 and the second module 22 .

第1のモジュール21及び第2のモジュール22は発熱素子を含み、第1のモジュール21には第1の放熱部品26が、第2のモジュール22には第2の放熱部品27が取り付けられ、各モジュールからの発熱は、各放熱部品に伝導され放熱される。第1の放熱部品26及び第2の放熱部品27は、例えば、フィン構造を多数備え、熱伝導性が良好な金属材料により構成することができる。 The first module 21 and the second module 22 include heating elements, the first module 21 is attached with a first heat dissipation component 26, the second module 22 is attached with a second heat dissipation component 27, and each Heat generated from the module is conducted to and radiated by each heat radiating component. The first heat-radiating component 26 and the second heat-radiating component 27, for example, have a large number of fin structures and can be made of a metal material with good thermal conductivity.

第2の回路基板12には、吸気口5側に第3のモジュール23が設置され、排気口4側に第4のモジュール24及び電子部品25が配置されている。また、第3のモジュール23と第4のモジュール24の間には、3つの電子部品15、16、17が設置されている。これら、2つのモジュール及び3つの電子部品はいずれも、筐体2の上面に沿って設置されている第2の回路基板12から、筐体2の内部の中央に向かって突出して設置されている。 A third module 23 is installed on the second circuit board 12 on the air inlet 5 side, and a fourth module 24 and electronic components 25 are arranged on the air outlet 4 side. Three electronic components 15 , 16 and 17 are installed between the third module 23 and the fourth module 24 . These two modules and three electronic components are installed so as to protrude toward the center inside the housing 2 from the second circuit board 12 installed along the upper surface of the housing 2. .

第3のモジュール23及び第4のモジュール24は発熱素子を含み、第3のモジュール23に第3の放熱部品28が、第4のモジュール24に第4の放熱部品29が取り付けられ、それぞれのモジュールからの発熱は各放熱部品に伝導され放熱される。第3の放熱部品28及び第4の放熱部品29は、例えばフィン構造を多数備え、熱伝導性が良好な金属材料により構成することができる。 The third module 23 and the fourth module 24 include heating elements, the third module 23 is attached with the third heat dissipation component 28, the fourth module 24 is attached with the fourth heat dissipation component 29, and each module Heat generated from is conducted to and radiated by each heat radiation component. The third heat dissipating component 28 and the fourth heat dissipating component 29, for example, have a large number of fin structures and can be made of a metal material with good thermal conductivity.

第1のモジュール21の、排気口4側に面する側面を、第1の放熱部品26から第1の回路基板11に亘って延在するように取り付けられた第1の流路構成部品31により覆う。そして、第1のモジュール21の他の側面を覆うように、第2の流路構成部品32の両端のそれぞれが、第1の放熱部品26及び第1の回路基板11に取り付けられている。第1のモジュール21の側面は、その全体を、第1の流路構成部品31及び第2の流路構成部品32で覆われて、第1の放熱部品26だけが筐体2の内部に露出した構造となっている。 The side surface of the first module 21 facing the exhaust port 4 side is provided by the first flow path component 31 attached so as to extend from the first heat radiation component 26 to the first circuit board 11 . cover. Both ends of the second flow path component 32 are attached to the first heat dissipation component 26 and the first circuit board 11 so as to cover the other side surface of the first module 21 . The side surface of the first module 21 is entirely covered with the first flow path component 31 and the second flow path component 32, and only the first heat radiation component 26 is exposed inside the housing 2. It has a structure.

又、第2のモジュール22と内部ケース10との間は、第2の放熱部品27から内部ケース10に亘って延在するように取り付けられた第3の流路構成部品33で覆っている。そして、第2のモジュール22の他の側面は、第2の放熱部品27及び第1の回路基板11に、その両端を取り付けられた第4の流路構成部品34で覆われている。これらにより、第2のモジュール22は、その側面の全体を、第3の流路構成部品33及び第4の流路構成部品34で覆われて、第2の放熱部品27だけが筐体2の内部に露出した構造となっている。 Further, the space between the second module 22 and the inner case 10 is covered with a third flow passage component 33 attached so as to extend from the second heat radiating component 27 to the inner case 10 . The other side surface of the second module 22 is covered with the second heat dissipation component 27 and the fourth flow path component 34 attached at both ends to the first circuit board 11 . As a result, the second module 22 has its entire side surface covered with the third flow path component 33 and the fourth flow path component 34, and only the second heat radiating component 27 is attached to the housing 2. The structure is exposed inside.

更に、第3のモジュール23の吸気口5側に面した側面を、第3の放熱部品28及び第2の回路基板12に、その両端を取り付けられた第5の流路構成部品35により覆う。そして、第3のモジュール23の他の側面を覆うように、第6の流路構成部品36の両端が、それぞれ第3の放熱部品28及び第2の回路基板12に取り付けられている。第3のモジュール23の側面は、その全体を、第5の流路構成部品35及び第6の流路構成部品36で覆われて、第3の放熱部品28だけが筐体2の内部に露出した構造となっている。 Furthermore, the side surface of the third module 23 facing the air inlet 5 is covered with the third heat dissipation component 28 and the second circuit board 12 with the fifth flow path component 35 attached at both ends thereof. Both ends of the sixth flow path component 36 are attached to the third heat dissipation component 28 and the second circuit board 12 respectively so as to cover the other side surface of the third module 23 . The side surface of the third module 23 is entirely covered with the fifth flow path component 35 and the sixth flow path component 36, and only the third heat radiation component 28 is exposed inside the housing 2. It has a structure.

更に、第4のモジュール24の排気口4側に面した側面を、第4の放熱部品29及び第2の回路基板12に、その両端を取り付けられた第7の流路構成部品37により覆う。そして、第4のモジュール24の他の側面を覆うように、第8の流路構成部品38の両端が第4の放熱部品29及び第2の回路基板12に取り付けられている。第4のモジュール24の側面は、その全体を、第7の流路構成部品37及び第8の流路構成部品38で覆われて、第4の放熱部品29だけが筐体2の内部に露出した構造となっている。 Further, the side surface of the fourth module 24 facing the exhaust port 4 side is covered with the seventh flow path component 37 attached at both ends to the fourth heat radiation component 29 and the second circuit board 12 . Both ends of the eighth flow path component 38 are attached to the fourth heat radiation component 29 and the second circuit board 12 so as to cover the other side surface of the fourth module 24 . The side surface of the fourth module 24 is entirely covered with the seventh flow path component 37 and the eighth flow path component 38, and only the fourth heat radiation component 29 is exposed inside the housing 2. It has a structure.

一方、第1の回路基板11に設置された電子部品14、及び第2の回路基板12に設置された3つの電子部品15、16、17のそれぞれは、その全体が筐体2の内部に露出している。これらは、発熱量が少なく、放熱部品を取り付けなくても加熱することはない部品である。 On the other hand, the electronic component 14 installed on the first circuit board 11 and the three electronic components 15, 16, and 17 installed on the second circuit board 12 are entirely exposed inside the housing 2. are doing. These are parts that generate a small amount of heat and do not heat up even if no heat dissipating parts are attached.

図8は、第4のモジュール24の拡大図である。第2の回路基板12に第4のモジュール24が設置され、第4のモジュール24には第4の放熱部品29が取り付けられている。第4のモジュール24の側面を覆う第8の流路構成部品38は、この図では省略されている。 FIG. 8 is an enlarged view of the fourth module 24. As shown in FIG. A fourth module 24 is installed on the second circuit board 12 , and a fourth heat dissipation component 29 is attached to the fourth module 24 . The eighth channel component 38, which covers the sides of the fourth module 24, is omitted in this view.

第7の流路構成部品37はその両端に、第4の放熱部品29に取り付けるための取り付け部321及び第2の回路基板12に取り付けるための取り付け部322を有し、第4の放熱部品29及び第2の回路基板12のそれぞれには、固定部品40、例えば螺子により固定されている。第7の流路構成部品37は、第4の放熱部品29に効率よく冷却風をあてるために、側方整流部323を有してもよい。 The seventh flow path component 37 has, at both ends thereof, an attachment portion 321 for attachment to the fourth heat radiation component 29 and an attachment portion 322 for attachment to the second circuit board 12. and the second circuit board 12 are fixed by fixing parts 40 such as screws. The seventh flow path component 37 may have a lateral straightening section 323 in order to apply cooling air efficiently to the fourth heat radiating component 29 .

高密度実装がなされた電子機器において、冷却風を整流するための流路構成部品は、狭隘な部分に設置できなければならない。従って、形状加工性に優れ、厚さが薄くても機械的な強度が強く、螺子やボルトなどの汎用的な固定部品を用いて取り付け及び取り外しが容易にでき、且つ放熱部品と接することから熱伝導性が高いことが求められる。例えば、流路構成部品を金属で作成することにより、これらの要件を満たすことができる。 In an electronic device with high density mounting, flow path components for rectifying cooling air must be able to be installed in a narrow space. Therefore, it has excellent shape workability, has high mechanical strength even though it is thin, can be easily attached and detached using general-purpose fixing parts such as screws and bolts, and is in contact with heat dissipating parts, so it can be heated. High conductivity is required. These requirements can be met, for example, by making the flow path components out of metal.

但し、金属などの導電材料からなる流路構成部品を設置する場合、近接して配置される電子部品との間(図8の第7の流路構成部品37と電子部品25)で、例えば放電により、絶縁破壊を生じる可能性がある。これを防止するためには、流路構成部品と電子部品との間の電位差に対して相応の絶縁距離が必要となる。このことは、電子部品をより高密度で実装して電子機器を小型化したい要求とは相反するため好ましくない。 However, when installing a flow path component made of a conductive material such as a metal, between electronic components (seventh flow path component 37 and electronic component 25 in FIG. 8) arranged close to each other, for example, discharge may cause dielectric breakdown. In order to prevent this, an insulating distance corresponding to the potential difference between the flow path component and the electronic component is required. This is not preferable because it conflicts with the desire to mount electronic components at a higher density to reduce the size of electronic equipment.

そのため、金属からなる流路構成部品を用いる場合は、その表面を、取り付け部を除いて絶縁材料で被覆することが好ましい。このことにより、流路構成部品と電子部品との間の絶縁距離は非常に小さくすることができ、更に、被覆する絶縁材料の絶縁性に対して流路構成部品と電子部品との間の電位差が十分に小さければ、接触するように設置されてもよい。 Therefore, when using a flow path component made of metal, it is preferable to cover the surface with an insulating material except for the mounting portion. As a result, the insulation distance between the flow channel component and the electronic component can be made very small, and the potential difference between the flow channel component and the electronic component can be reduced with respect to the insulating properties of the insulating material that covers it. is small enough, they may be placed in contact.

このような絶縁材料として、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、及びPEEK樹脂のような樹脂材料を用いることができる。又、セラミック材料を用いてもよい。いずれにしても、空気よりも絶縁破壊電圧が高く、且つ金属を被覆することができる材料であれば使用することができる。 Resin materials such as fluorine resin, polyimide resin, silicon resin, and PEEK resin can be used as such an insulating material. Alternatively, a ceramic material may be used. In any case, any material can be used as long as it has a dielectric breakdown voltage higher than that of air and can coat metal.

図9には、排気装置3の稼働により、吸気口5から外気51が吸入され、筐体2の内部を流れて、排気口4から外部に排気される冷却風の流路を示す。排気装置3を稼働することにより、矢印50に示すように筐体2の内部の暖気が排気され、そのときに生じる圧力傾斜により吸気口5から外気51が筐体2の内部に導入される。 FIG. 9 shows the flow path of the cooling air, which is drawn in through the intake port 5 by the operation of the exhaust device 3 , flows inside the housing 2 , and is exhausted to the outside through the exhaust port 4 . By operating the exhaust device 3 , warm air inside the housing 2 is exhausted as indicated by an arrow 50 , and external air 51 is introduced into the housing 2 through the intake port 5 due to the pressure gradient generated at that time.

導入された外気51は、第3の放熱部品28の中を流れる冷却風71となる。第5の流路構成部品35により外気51は第3のモジュール23の周囲に回り込むことなく、第3の放熱部品28に流れ込むように整流(矢印61)される。又、外気51の一部は、内部ケース10と第3の放熱部品28との間を通過する冷却風52となる。 The introduced outside air 51 becomes cooling air 71 that flows through the third heat radiating component 28 . Outside air 51 is rectified (arrow 61 ) by the fifth flow path component 35 so as to flow into the third heat radiation component 28 without going around the third module 23 . Also, part of the outside air 51 becomes cooling air 52 that passes between the inner case 10 and the third heat radiating component 28 .

図5及び図6に示されたとおり、第3の放熱部品28は、吸気口5から排気口4に向かって流れる冷却風の流れに対して平行な複数のフィン構造を有する。冷却風71は、これらの複数のフィン構造の間を流れて第3の放熱部品28を効率よく冷却する。同様に、第1の放熱部品26、第2の放熱部品27、及び第4の放熱部品29のそれぞれも、吸気口5から排気口4に向かって流れる冷却風の流れに対して平行な複数のフィン構造を有する。 As shown in FIGS. 5 and 6, the third heat dissipation component 28 has a plurality of fin structures parallel to the flow of cooling air flowing from the air inlet 5 toward the air outlet 4 . The cooling air 71 flows between these fin structures to efficiently cool the third heat dissipating component 28 . Similarly, each of the first heat dissipation component 26 , the second heat dissipation component 27 , and the fourth heat dissipation component 29 also has a plurality of heat dissipation components parallel to the flow of cooling air flowing from the air inlet 5 toward the air outlet 4 . It has a fin structure.

冷却風52の多くは、第2の放熱部品27の中を流れる冷却風72となる。第3の流路構成部品33により第2のモジュール22と内部ケース10との間が塞がれているので、その間に冷却風が回り込むことはなく(矢印62)、その全てが第2の放熱部品27に流入する。そして、冷却風72は第2の放熱部品27の中を通過してそれを冷却した後、第1の放熱部品26に向かう。 Most of the cooling air 52 becomes cooling air 72 flowing through the second heat radiating component 27 . Since the space between the second module 22 and the inner case 10 is closed by the third flow path component 33, the cooling air does not flow in between (arrow 62), and all of it is the second heat dissipation. It flows into part 27 . Then, the cooling air 72 passes through the inside of the second heat radiating component 27 to cool it, and then goes to the first heat radiating component 26 .

その冷却風72の一部は、第1の回路基板11の方向に矢印64に示したように回り込んで電子部品14を冷却する。但し、第1のモジュール21は第2の流路構成部品32で、その側面の周囲を覆われ、第2のモジュール22は第4の流路構成部品34で、その側面の周囲を覆われているので、それらのモジュールの周囲に冷却風が流れ込むことなく第1の回路基板11の表面近傍まで回り込んだ流れ(矢印64)も第1の放熱部品26に向かう。 Part of the cooling air 72 winds in the direction of the first circuit board 11 as indicated by the arrow 64 to cool the electronic component 14 . However, the first module 21 is wrapped around its sides with a second flow path component 32, and the second module 22 is wrapped around its sides with a fourth flow path component 34. Therefore, the flow (arrow 64 ) that reaches the vicinity of the surface of the first circuit board 11 without flowing around those modules is also directed to the first heat radiation component 26 .

一方、冷却風52の一部及び冷却風71は、筐体2の中央を流れる冷却風53となり、3つの電子部品15、16、17を冷却する。その一部は、第2の回路基板12の方向へ回り込む(矢印63)が、第3のモジュール23及び第4のモジュール24のそれぞれの周囲は第6の流路構成部品36及び第8の流路構成部品38で覆われているので、冷却風がモジュールの周囲に流れ込むことはない。 On the other hand, part of the cooling air 52 and the cooling air 71 become the cooling air 53 flowing through the center of the housing 2 and cool the three electronic components 15 , 16 and 17 . Part of it wraps around the second circuit board 12 (arrow 63), while the circumferences of the third module 23 and the fourth module 24 respectively surround the sixth flow path component 36 and the eighth flow path. Since it is covered with the path component 38, the cooling air does not flow around the module.

排気口4側では、排気装置3の稼働により冷却風が筐体2の外部へ排気されている。ここで、第1のモジュール21の排気口4側の側面は第1の流路構成部品31で覆われ、第4のモジュール24の排気口4側の側面は第7の流路構成部品37で覆われている。従って、筐体2の内部の空気は、第1の放熱部品26を流れる冷却風74、第4の放熱部品29を流れる冷却風73、及び第1の放熱部品26と第4の放熱部品29の間を流れる冷却風54のいずれかとなって排気口4から排気される。 On the exhaust port 4 side, the cooling air is exhausted to the outside of the housing 2 by the operation of the exhaust device 3 . Here, the side surface of the first module 21 on the side of the exhaust port 4 is covered with the first channel component 31 , and the side surface of the fourth module 24 on the side of the exhaust port 4 is covered with the seventh channel component 37 . covered. Therefore, the air inside the housing 2 consists of cooling air 74 flowing through the first heat radiating component 26 , cooling air 73 flowing through the fourth heat radiating component 29 , and cooling air flowing through the first heat radiating component 26 and the fourth heat radiating component 29 . It is exhausted from the exhaust port 4 as one of the cooling air 54 flowing between them.

このように、吸気口5から導入された外気は、筐体2内の各々の放熱部品及び各々の電子部品を冷却することにより暖められ暖気となり、その暖気は排気口4を通って、排気装置3により、筐体2の外部へ排気される。 In this way, the outside air introduced from the intake port 5 is warmed by cooling each heat radiating component and each electronic component in the housing 2, and the warm air passes through the exhaust port 4 and is discharged to the exhaust device. 3 exhausts the air to the outside of the housing 2 .

又、吸気口5から排気口4に流れる気体(冷却風)が流れる経路(流路)は、筐体2の側壁、第1の回路基板11及び第2の回路基板12、並びに第1の流路構成部品31~第8の流路構成部品38のそれぞれで囲まれた領域である。そして、その流路内には、各々の放熱部品が突出して配設され、放熱部品はそれぞれ冷却風の流れに平行な複数のフィン構造を有する。 Further, the path (flow path) through which the gas (cooling air) flowing from the intake port 5 to the exhaust port 4 flows is the side wall of the housing 2, the first circuit board 11 and the second circuit board 12, and the first flow path. It is an area surrounded by each of the channel component 31 to the eighth channel component 38 . Each heat radiating component is protrudingly arranged in the flow path, and each heat radiating component has a plurality of fin structures parallel to the flow of the cooling air.

更に、排気口4は、筐体2の底面近傍の第1の回路基板11から、上面近傍の第2の回路基板12の間全体に亘って排気できる大きさで開口されているが、冷却風の流れは、第1の流路構成部品31及び第7の流路構成部品37により整流され、第1の放熱部品26と第4の放熱部品29、及びその間からなる、狭い流路に規制される。これにより、第1の放熱部品26と第4の放熱部品29の中を通過する冷却風の流速が速くなり、冷却能力を向上している。吸気口5側の第5の流路構成部品35も同様に、吸気口5から導入される外気を整流して、第3の放熱部品28の中を通過する冷却風の流速を速くしている。 Further, the exhaust port 4 is sized to exhaust air from the first circuit board 11 near the bottom surface of the housing 2 to the second circuit board 12 near the top surface. is rectified by the first flow path component 31 and the seventh flow path component 37, and is regulated in a narrow flow path composed of the first heat radiation component 26, the fourth heat radiation component 29, and between them. be. As a result, the flow velocity of the cooling air passing through the first heat radiation component 26 and the fourth heat radiation component 29 increases, thereby improving the cooling capacity. Similarly, the fifth flow passage component 35 on the side of the air inlet 5 rectifies the outside air introduced from the air inlet 5 to increase the flow velocity of the cooling air passing through the third heat radiating component 28. .

以上説明したとおり、本発明の電子機器によれば、電子部品が高密度実装されて発熱密度が高い電子機器において、薄い肉厚でも十分な機械的強度を有し、且つ隣接する電子部品との高い電気的絶縁性を実現する部品を用いて、その電子機器のより効率的な冷却を実現するための、冷却空気の流れを制御する流路構造を提供することができる。 As described above, according to the electronic device of the present invention, in an electronic device in which electronic components are mounted at a high density and heat generation is high, the electronic device has sufficient mechanical strength even with a small wall thickness, and the adjacent electronic components By using parts that achieve high electrical insulation, it is possible to provide a flow path structure that controls the flow of cooling air to achieve more efficient cooling of the electronic device.

1 電子機器
2 筐体
3 排気装置
4 排気口
5 吸気口
8 コネクタ
10 内部ケース
11 第1の回路基板
12 第2の回路基板
14、15、16、17、25 電子部品
21、22、23、24 モジュール
26、27、28、29 放熱部品
31、32、33、34、35、36、37、38 流路構成部品
321、322 取り付け部
323 側方整流部
40 固定部品
50-53、61-66、71-74 冷却気体の流れ
Reference Signs List 1 electronic device 2 housing 3 exhaust device 4 exhaust port 5 intake port 8 connector 10 inner case 11 first circuit board 12 second circuit board 14, 15, 16, 17, 25 electronic components 21, 22, 23, 24 Modules 26, 27, 28, 29 Heat dissipation parts 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 Flow path component parts 321, 322 Mounting part 323 Side straightening part 40 Fixing parts 50-53, 61-66, 71-74 Cooling Gas Flow

Claims (10)

筐体と、
回路基板と、を備える電子機器であって、
前記回路基板の一表面には、電子部品を有するモジュールが実装されており
前記モジュールに、複数のフィン構造を有する放熱部品が取り付けられており
両端に取り付け部を有する流路構成部品をさらに含み、前記流路構成部品は、前記取り付け部の一端が前記回路基板の前記一表面に取り付けられるとともに前記取り付け部の他端が前記放熱部品に取り付けられることで前記モジュールの周囲を覆っており
前記流路構成部品は金属からなり、当該金属は、少なくとも前記回路基板に実装された前記電子部品と近接する部分で、その表面を絶縁材料で被覆されており
前記モジュール、前記放熱部品、および前記流路構成部品が搭載された前記回路基板が、前記筐体の1つの面に沿って配置されて前記筐体に収容される、電子機器。
a housing;
An electronic device comprising a circuit board,
A module having electronic components is mounted on one surface of the circuit board ,
A heat dissipation component having a plurality of fin structures is attached to the module,
It further includes a flow channel component having mounting portions at both ends, wherein one end of the mounting portion of the flow channel component is mounted on the one surface of the circuit board and the other end of the mounting portion is mounted on the heat dissipation component. is covered around the module by being
The flow path component is made of metal, and the surface of the metal is coated with an insulating material at least at a portion adjacent to the electronic component mounted on the circuit board,
An electronic device, wherein the circuit board on which the module, the heat dissipation component, and the flow path component are mounted is arranged along one surface of the housing and accommodated in the housing.
前記絶縁材料は、樹脂材料からなる、請求項1に記載の電子機器。 2. The electronic device according to claim 1, wherein said insulating material is made of a resin material. 前記樹脂材料は、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、及びPEEK樹脂のうちの、少なくとも1つを含む、請求項2に記載の電子機器。 3. The electronic device according to claim 2, wherein said resin material includes at least one of fluororesin, polyimide resin, silicon resin, and PEEK resin. 前記絶縁材料は、セラミック材料からなる、請求項1に記載の電子機器。 2. The electronic device according to claim 1, wherein said insulating material comprises a ceramic material. 前記絶縁材料は、空気よりも高い絶縁性を有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子機器。 5. The electronic device according to claim 1, wherein said insulating material has higher insulating properties than air. 前記流路構成部品の前記取り付け部の金属部分が、前記放熱部品と接するように固定部品により機械的に取り付けられる、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal portion of the attachment portion of the flow path component is mechanically attached by a fixing component so as to be in contact with the heat dissipation component. 前記筐体は、排気装置に覆われた排気口と、前記排気口の反対側に設けられた吸気口と、を含み、前記吸気口から外気が導入され、前記筐体内で前記外気が暖められ、前記排気装置が、前記暖められた外気を前記排気口から前記筐体の外に排気する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子機器。 The housing includes an exhaust port covered with an exhaust device and an intake port provided on the opposite side of the exhaust port. 7. The electronic device according to any one of claims 1 to 6, wherein said exhaust device exhausts said warmed outside air out of said housing through said exhaust port. 前記筐体、前記回路基板、及び前記流路構成部品で囲まれた部分が、前記吸気口から前記排気口へ流れる気体の流路を構成し、前記放熱部品は前記流路内に突出して配設されている、請求項7に記載の電子機器。 A portion surrounded by the housing, the circuit board, and the flow path component constitutes a flow path for the gas flowing from the intake port to the exhaust port, and the heat dissipation component is arranged so as to protrude into the flow channel. 8. The electronic device of claim 7, comprising: 前記流路構成部品は、前記放熱部品の前記フィン構造の間を通過する前記気体の流速を速くする、請求項8に記載の電子機器。 9. The electronic device according to claim 8, wherein said flow path component increases the flow velocity of said gas passing between said fin structures of said heat radiating component. 前記流路構成部品を構成する前記金属は、前記回路基板及び前記放熱部品のそれぞれとの取り付け部分を除いて、その表面を前記絶縁材料で覆われている、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子機器。 10. The surface of the metal forming the flow path component is covered with the insulating material except for the mounting portions of the circuit board and the heat radiation component. The electronic equipment described in the paragraph.
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