JPH1051170A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JPH1051170A
JPH1051170A JP19947296A JP19947296A JPH1051170A JP H1051170 A JPH1051170 A JP H1051170A JP 19947296 A JP19947296 A JP 19947296A JP 19947296 A JP19947296 A JP 19947296A JP H1051170 A JPH1051170 A JP H1051170A
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JP
Japan
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heat
cooling device
duct
generating component
fan
Prior art date
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JP19947296A
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English (en)
Inventor
Noriyasu Iwane
典靖 岩根
Jiyunji Sotani
順二 素谷
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塵や埃が混入するおそれがなく、筐体内に収納
される半導体素子や電子機器等の発熱部品を効果的に冷
却することができる冷却装置を提供する。 【解決手段】冷却装置Aは、筐体6内に収納される発熱
部品5と熱的に接続されるヒートパイプ4と、筐体6に
設置されるファン3と、そのファン3を囲む伝熱ダクト
2とを有し、ヒートパイプ4の放熱側は、伝熱ダクト2
に熱的に接続される。また、発熱部品5と熱的に接続さ
れる放熱板1が、伝熱ダクト2に熱的に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却装置に関し、
特に、ノートブック型パーソナルコンピュータ等の筐体
内に収納される半導体素子や電子機器等の発熱部品を冷
却するための冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】筐体内に収納される半導体素子や電子機
器等の発熱部品を冷却するため、種々の冷却装置が開発
されている。
【0003】図8〜図10は、従来の冷却装置を示す斜
視図である。図8に示す冷却装置Fは、ヒートシンクフ
ィン10aを備えた小型ファン10からなり、その小型
ファン10のヒートシンクフィン10aの底部に発熱部
品11を接続して、筐体12内に設置される。
【0004】図9に示す冷却装置Gは、それ自体ヒート
シンク効果を有する金属製小型ファン13からなり、そ
の金属製小型ファン13のケーシング13aの底部に発
熱部品11を直接接続して、筐体14内に設置される。
【0005】図10に示す冷却装置Hは、発熱部品11
に接続される電気シールド板16と、その電気シールド
板16に取り付けられるヒートパイプ17とからなり、
筐体18内に設置される。この冷却装置Hは、電気シー
ルド板16に発熱部品11の熱を受熱させ、その熱を外
部に放熱させるものであり、電気シールド板16を放熱
板として機能させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷却装置F,G
では、特に、内部スペースの限られたノートブック型パ
ーソナルコンピュータにおいては、コンピュータ内の空
気の対流が起こりにくく、また、コンピュータ内の空気
温度が上昇すると、ファンを回しても熱風を吹き付ける
のに等しい状態となるので、冷却効果はそれほど期待で
きない。さらに、温度の低い空気を取り入れて冷却を行
う場合には、空気の取り入れに付随して塵、埃がコンピ
ュータ本体内に混入され、回路基板上に堆積し、電気シ
ョートを引き起こすおそれがある。
【0007】従来の冷却装置Hでは、近年の発熱部品の
発熱量の増加によってコンピュータ内の空気温度の上昇
が著しく、十分な放熱効果が得られなくなってきてい
る。
【0008】本発明者は、筐体としてノートブック型パ
ーソナルコンピュータと同じ大きさのJIS規格A4サ
イズのプラスチック製ケースを用い、発熱部品の替わり
に30mm×30mmの大きさのラバーヒータを用い、
そのラバーヒータに10Wの一定電力を入力し、従来の
冷却装置F,G,Hを作動させた場合におけるヒータの
温度を測定する実験を行った。図11は、その実験結果
を示すグラフである。
【0009】図11に示すように、いずれの冷却装置
F,G,Hにおいても、ヒータの温度は87℃〜95℃
まで上昇してしまい、冷却効果の少ないことがわかる。
【0010】本発明は、上記問題点を鑑みてなされたも
のであり、塵や埃が混入するおそれがなく、筐体内に収
納される半導体素子や電子機器等の発熱部品を効果的に
冷却することができる冷却装置を提供することを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の冷却装置は、筐
体内に収納される発熱部品と熱的に接続されるヒートパ
イプと、筐体に設置されるファンと、そのファンを囲む
ダクトとを有し、ヒートパイプの放熱側は、ダクトに熱
的に接続されることを特徴とするものである。
【0012】本発明によれば、発熱部品から発生した熱
は、ヒートパイプを介して、ダクトに伝導され、ファン
の回転によってダクトに吸入された温度の低い空気とと
もに、外部に排出される。
【0013】発熱部品と熱的に接続される放熱板が、ダ
クトに熱的に接続されてもよく、その放熱板は、電気シ
ールド板でもよい。
【0014】また、ダクト内の放熱面積を増大させるた
めに、ダクトの内面にフィンが設けられていてもよい。
ファンにより吸入された空気を外部に排出しやすくする
ために、ダクトの排出口が、外部に向かって広がって形
成されていてもよい。ダクトへの熱伝導及びダクトの均
熱化を向上させるために、ダクトの外面の少なくとも一
部に熱伝導性カーボングラファイトシートが覆われてい
てもよい。
【0015】また、設置スペースを小さくするために、
ファンの一部がダクトと一体に設けられていてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係る第1
の形態の冷却装置の構成を示す斜視図であり、図2は、
図1に示す冷却装置を筐体内に設置した状態を示す斜視
図である。
【0017】図1及び図2に示すように、本発明の第1
の形態の冷却装置Aは、略L字状に形成された放熱板1
と、放熱板1に設けられた伝熱ダクト2と、その伝熱ダ
クト2内に設置されるファン3と、放熱板1に連結され
るヒートパイプ4と、を有する。
【0018】放熱板1は、銅、アルミニウムのような熱
伝導性の艮好な金属板で作られるのが好ましい。また、
放熱板1を電気シールド板として機能させてもよく、こ
の場合には、電気シールド板を別途設ける必要がなく、
設置スペースを小さくできるので、装置の小型化を図る
ことができる。図2に示すように、ノートブック型パー
ソナルコンピュータ等の筐体6内に収納される半導体素
子や電子機器等の発熱部品5は、放熱板1と接触して熱
的に接続されており、発熱部品5から発生する熱は、放
熱板1に受熱される。
【0019】伝熱ダクト2は、熱伝導性の優れた金属板
で作られており、ファン3によって伝熱ダクト2内に空
気を吸入するための吸入口2aと、その吸入した空気を
外部に排出するための排出口2bとを備えている。伝熱
ダクト2は、放熱板1の他方側の面に締結具2cを介し
て連結されている。
【0020】ファン3は、伝熱ダクト2の吸入口2a近
傍に設置され、放熱板1、ヒートパイプ4及び伝熱ダク
ト2を介して伝導された熱を、吸入された温度の低い空
気とともに外部に排出する。
【0021】ヒートパイプ4は、両端部が密閉された金
属管内に作動液を減圧して封入したものであり、発熱部
品5側から伝熱ダクト2側に略L字状に延びて形成さ
れ、支持具4aによって放熱板1に連結されている。
【0022】本発明の冷却装置Aによれば、発熱部品5
から発生した熱は、放熱板1及びヒートパイプ4を介し
て、伝熱ダクト2に伝導され、ファン3の回転によって
伝熱ダクト2の吸入口2aに吸入された温度の低い空気
とともに、排出口2bから外部に排出される。
【0023】従って、従来のように発熱部品5を温度の
高い空気により直接的に冷却するのではなく、発熱部品
5から間隔を隔てた伝熱ダクト2内で、温度の低い空気
により冷却するので、冷却効果が高い。
【0024】本発明者は、筐体としてノートブック型パ
ーソナルコンピュータと同じ大きさのJIS規格A4サ
イズのプラスチック製ケースを用い、発熱部品の替わり
に30mm×30mmの大きさのラバーヒータを用い、
そのラバーヒータに10Wの一定電力を入力し、冷却装
置Aを作動させた場合におけるヒータの温度を測定する
実験を行った。図6は、その実験結果を示すグラフであ
る。
【0025】図6の実線で示すように、本発明の冷却装
置Aでは、ヒータの温度は63℃程度までしか上昇せ
ず、従来に比べ冷却効果が高いことがわかる。
【0026】本発明は又、発熱部品5側にはファン3に
よる空気の強制循環を行わないので、塵、埃が回路基板
や電子素子等に堆積して電気ショートを引き起こすこと
を防止でき、安全性が向上する。
【0027】さらに、空気循環路となる伝熱ダクト2の
設置スペースを小さくできるので、設計自由度が増大す
るとともに、装置の小型化を図ることができる。
【0028】図3は、本発明に係る第2の形態の冷却装
置の構成を示す斜視図である。図3に示すように、この
冷却装置Bは、伝熱ダクト2の内面の排出口2b側に複
数のフィン7が垂直方向に並んで設けられているので、
伝熱ダクト2内の放熱面積を増大させることができ、よ
り高い冷却効果を得ることができる。冷却装置Bを用い
て上記と同様の実験を行った結果、図6の点線で示すよ
うに、ヒータの温度は53℃程度までしか上昇せず、冷
却効果が高いことがわかる。
【0029】図4は、本発明に係る第3の形態の冷却装
置の構成を示す斜視図である。図4に示すように、この
冷却装置Cでは、伝熱ダクト2の排出口2bが外部に向
かって矢印方向に広がって形成されているので、吸入さ
れた空気を外部に排出しやすくなり、より高い冷却効果
を得ることができる。この冷却装置Cを用いて上記と同
様の実験を行った結果、図6の一点鎖線で示すように、
ヒータの温度は57℃程度までしか上昇せず、冷却効果
が高いことがわかる。
【0030】図5は、本発明に係る第4の形態の冷却装
置の構成を示す斜視図である。図5に示すように、この
冷却装置Dでは、伝熱ダクト2の外面に純アルミニウム
の2倍以上の熱伝導性を有する熱伝導性カーボングラフ
ァイトシート8が貼り付けられているので、伝熱ダクト
2への熱伝導及び伝熱ダクト2の均熱化を向上させるこ
とができる。この冷却装置Dを用いて上記と同様の実験
を行った結果、図6の2点鎖線で示すように、ヒータの
温度は55℃程度までしか上昇せず、冷却効果が高いこ
とがわかる。
【0031】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ことはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の
範囲内において、種々の変更が可能である。
【0032】例えば、図7に示す冷却装置Eのように、
ファン3の頂面若しくは底面を伝熱ダクト2に埋め込ん
で一体に設ければ、伝熱ダクト2の厚みが薄くなり設置
スペースを小さくできるので、スペースの限られたノー
トブック型パーソナルコンピュータ内部で使用する場合
には、特に有効である。
【0033】
【発明の効果】本発明の冷却装置によれば、次のような
優れた効果を奏する。 (1)従来のように発熱部品を温度の高い空気により直
接的に冷却するのではなく、発熱部品から間隔を隔てた
ダクト内で、温度の低い空気により冷却するので、冷却
効果が高い。 (2)発熱部品側ではファンによる空気の強制循環を行
わないので、塵、埃が回路基板や電子素子等に堆積して
電気ショートを引き起こすことを防止でき、安全性が向
上する。 (3)空気循環路となるダクトの設置スペースを小さく
できるので、設計自由度が増大するとともに、装置の小
型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の形態の冷却装置の構成を示
す斜視図である。
【図2】図1に示す冷却装置を筐体内に設置した状態を
示す斜視図である。
【図3】本発明に係る第2の形態の冷却装置の構成を示
す斜視図である。
【図4】本発明に係る第3の形態の冷却装置の構成を示
す斜視図である。
【図5】本発明に係る第4の形態の冷却装置の構成を示
す斜視図である。
【図6】本発明に係る第1乃至第4の形態の冷却装置を
用いて、ヒータの温度上昇を測定する実験の結果を示す
グラフである。
【図7】本発明の冷却装置の変形例を示す斜視図であ
る。
【図8】従来の冷却装置を示す斜視図である
【図9】従来の冷却装置を示す斜視図である。
【図10】従来の冷却装置を示す斜視図である。
【図11】従来の冷却装置を用いて、ヒータの温度上昇
を測定する実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
A:本発明の第1の形態の冷却装置 B:本発明の第2の形態の冷却装置 C:本発明の第3の形態の冷却装置 D:本発明の第4の形態の冷却装置 1:放熱板 2:伝熱ダクト(ダクト) 2a:吸入口 2b:排出口 3:ファン 4:ヒートパイプ 5:発熱部品 6:筐体 7:フィン 8:熱伝導性カーボングラファイトシート

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筐体内に収納される発熱部品と熱的に接続
    されるヒートパイプと、前記筐体に設置されるファン
    と、そのファンを囲むダクトとを有し、前記ヒートパイ
    プの放熱側は、前記ダクトに熱的に接続されることを特
    徴とする冷却装置。
  2. 【請求項2】前記発熱部品と熱的に接続される放熱板
    が、前記ダクトに熱的に接続されることを特徴とする請
    求項1に記載の冷却装置。
  3. 【請求項3】前記放熱板は、電気シールド板であること
    を特徴とする請求項2に記載の冷却装置。
  4. 【請求項4】前記ダクトの内面にフィンが設けられてい
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの項
    に記載の冷却装置。
  5. 【請求項5】前記ダクトの排出口は、外部に向かって広
    がって形成されていることを特徴とする請求項1乃至4
    のいずれか1つの項に記載の冷却装置。
  6. 【請求項6】前記ダクトの外面の少なくとも一部に熱伝
    導性カーボングラファイトシートが覆われていることを
    特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つの項に記載の
    冷却装置。
  7. 【請求項7】前記ファンの一部が前記ダクトと一体に設
    けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
    か1つの項に記載の冷却装置。
JP19947296A 1996-07-30 1996-07-30 冷却装置 Pending JPH1051170A (ja)

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