JPH11186764A - プリント基板の冷却構造 - Google Patents

プリント基板の冷却構造

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JPH11186764A
JPH11186764A JP35659397A JP35659397A JPH11186764A JP H11186764 A JPH11186764 A JP H11186764A JP 35659397 A JP35659397 A JP 35659397A JP 35659397 A JP35659397 A JP 35659397A JP H11186764 A JPH11186764 A JP H11186764A
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JP
Japan
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circuit board
printed circuit
storage case
heat
cooling structure
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JP35659397A
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English (en)
Inventor
Koji Okiura
浩司 沖浦
Shinji Watabe
真司 渡部
Masaharu Tanaka
正治 田中
Teruo Matoba
輝夫 的場
Toshihiro Takai
敏宏 高井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板の冷却効果を上げると共に、装
置本体の小型化を図る。 【解決手段】 プリント基板1を収納する収納ケース2
に通風口8を設けると共に、プリント基板1上の搭載部
品3と搭載部品4のそれぞれから発生する熱を相互に遮
断するための熱遮蔽板10を収納ケース2の内側に取付
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器を構成
するプリント基板の冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来のプリント基板の冷却構造
を示す斜視図であり、図は収納ケースの正面部を取り除
いた状態を示している。図において、31はプリント基
板、32はプリント基板31の収納ケース、33はプリ
ント基板31上の搭載部品、34はプリント基板31上
の搭載部品33とは別の搭載部品、35は搭載部品33
上に取り付けられたフィン、36は搭載部品34上に取
り付けられた内部ファン、37は装置を冷却するための
外部ファン、38は収納ケース32の上下に設けられた
通風孔、39はプリント基板31上に発生したヒートス
ポットである。
【0003】次に動作について説明する。外部ファン3
7によって送り出された風は、収納ケース32下部に設
けられた通風孔38を通り、プリント基板31上の搭載
部品33及び搭載部品34を冷却する。この時、搭載部
品33並びに搭載部品34は、フィン35及び内部ファ
ン36によって冷却される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板の
冷却構造は、以上のように構成されているが、このよう
な構造では、プリント基板上にヒートスポットが発生す
るという問題が生じていた。これを防ぐためには、プリ
ント基板上の部品の配置を考慮したり、あるいは部品の
間隔を広くとったり、更には放熱フィンを設ける等しな
ければならず、装置が巨大化し、又収納時においては実
装効率が低下してしまうなどの問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、プリント基板の冷却効果を上げ
ることができるとともに、プリント基板を冷却するため
のファンを省略することによって、装置本体の小型化を
図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るプリント基板の冷却構造は、プリント基板上に複数の
搭載部品を載置すると共に、プリント基板を収納する収
納ケースを設けたものであって、この収納ケースに通風
口を設けると共に、複数の搭載部品から発生する熱を相
互に遮断するための熱遮蔽板を収納ケースの内側に取付
けたものである。
【0007】この発明の請求項2に係るプリント基板の
冷却構造は、プリント基板上のヒートスポットの風上側
に、タービュレンスプロモータ部及び通風ガイド部から
なる通風ガイドを設けたものである。
【0008】この発明の請求項3に係るプリント基板の
冷却構造は、収納ケースに凸部を設けると共に、この凸
部に通風孔を設けたものである。
【0009】この発明の請求項4に係るプリント基板の
冷却構造は、収納ケース内に案内羽根を設けると共に、
この案内羽根と一体的に構成された風車を収納ケース外
部に設け、更に風車を回転させるファンを設けたもので
ある。
【0010】この発明の請求項5に係るプリント基板の
冷却構造は、収納ケースの上下部に通風口を設けると共
に、側面部には風車を設け、更に収納ケースの外部には
ファンを設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施形態を図について説明する。図1はこの発明の実
施の形態1によるプリント基板の冷却構造を示す斜視
図、図2は同じく断面側面図であり、図1は収納ケース
の正面板を取り除いた状態を示している。図において、
1はプリント基板、2はプリント基板1の収納ケース、
3はプリント基板1上の発熱量が大きい搭載部品、4は
搭載部品3の上部に位置する発熱量の大きい搭載部品、
5は搭載部品3の上部に位置する発熱量が小さい搭載部
品、6は搭載部品3上に取り付けられたフィン、7は搭
載部品3上に取り付けられた内部ファン、8は収納ケー
ス2の上下に設けられた通風孔、9は装置を冷却するた
めの外部ファン、10はプリント基板1上で発生した熱
を遮断、分散させるための熱遮蔽板であり、収納ケース
2の内側に取付けられている。11は熱遮蔽板10によ
って強制的に変えられた風の流れを示している。
【0012】次に動作について説明する。外部ファン9
によって送り出された風は、収納ケース2の下部通風孔
8を通り、プリント基板1上の発熱量の大きい搭載部品
3から放熱された熱を吸収し、搭載部品3を冷却する。
次に、搭載部品3の熱を吸収し温度の上昇した風は、収
納ケース2に取付けられた熱遮蔽板10により、流れを
11に示されるように強制的に変えられ、熱に弱く発熱
量の大きい搭載部品4を避け、熱に強く発熱しない搭載
部品5の方に流される。熱遮蔽板10により流れを変え
られた風は、搭載部品5から放熱された熱を吸収し搭載
部品5を冷却する。そして、プリント基板1上から発生
した熱を吸収した風は、収納ケース2の上部通風孔8を
通り外部に排出されることで、上記の吸収された熱は放
散される。
【0013】また、熱遮蔽板10からもれた風と、自然
対流により発生した風は、発熱量の大きい搭載部品4か
ら放熱された熱を吸収し、搭載部品4を冷却した後、収
納ケース2の上部通風孔8を通り外部に排出されること
で、上記の吸収された熱は放散される。本実施形態で
は、図に示されるように、プリント基板1の収納ケース
2の内側に熱遮蔽板10を取付け、風の流れを強制的に
変えることにより、風がその経路上で吸収する熱量が小
さくなり、プリント基板1上部での周囲温度上昇を抑え
ることができる。即ち、このことを式で示せば以下のよ
うに表すことができる。熱遮蔽板10のある場合の経路
上で風が吸収する熱量=搭載部品3で発生する熱量+搭
載部品5で発生する熱量<熱遮蔽板10がない場合の経
路上で風が吸収する熱量=搭載部品3で発生する熱量+
搭載部品4で発生する熱量。
【0014】風の経路から外れた搭載部品4では、搭載
部品3から発生した熱のあおりを熱遮蔽板10が防ぐた
め、周囲温度上昇を抑えることができる。即ち、風の流
れ11からはずれ、搭載部品3から搭載部品4に流れる
風について考えた場合、以下のような式が成立する。熱
遮蔽板10のある場合の経路上で風が吸収する熱量=搭
載部品3で発生する熱量の一部+搭載部品4で発生する
熱量<熱遮蔽板10がない場合の経路上で風が吸収する
熱量=搭載部品3で発生する熱量+搭載部品4で発生す
る熱量。上記のように熱遮蔽板10を設けることによ
り、プリント基板1上部にてヒートスポットが発生する
ことを防ぐことができ、プリント基板1上の温度分布を
均一化し、周囲温度と搭載部品の表面温度との温度差を
大きくすることで、発生した熱の放熱効果を上げ、プリ
ント基板1を冷却することができる。
【0015】実施の形態2.上記実施の形態1では、収
納ケース2内に設けた熱遮蔽板10により、搭載部品3
で熱せられた空気が上部の搭載部品4に影響を与えない
ように遮蔽するものであったが、実施の形態2では、こ
の熱遮蔽板10の代わりに、通風ガイド部およびタービ
ュレンスプロモータ部を有する通風ガイドを使用したも
のである。以下、この発明の実施の形態2を図3、図4
に基づいて説明する。図3は本実施形態によるプリント
基板の冷却構造を示す斜視図であり、図においては収納
ケースを省いた状態を示している。図4は同じく側面図
である。図において、1はプリント基板、9は外部ファ
ン、12はプリント基板1に送り込まれる風の流れを示
す。13はプリント基板1上に設置したタービュレンス
プロモータ付き通風ガイドであって、通風ガイド部13
a、タービュレンスプロモータ部13bから構成されて
いる。14はプリント基板1に発生したヒートスポッ
ト、15はヒートスポット14の上部に発生する渦流で
ある。
【0016】次に動作について説明する。タービュレン
スプロモータ付き通風ガイド13は、プリント基板1上
のヒートスポット14の風上側へ設置する。外部ファン
9によりプリント基板1上に送り込まれた風は12に示
すようにタービュレンスプロモータ付き通風ガイド13
の通風ガイド部13aによって、ヒートスポット14付
近に強制的に集められ、その後、タービュレンスプロモ
ータ付き通風ガイド13のタービュレンスプロモータ部
13bで乱流に変えられる。タービュレンスプロモータ
部13bの働きについては、図4に基づき詳しく説明す
る。プリント基板1上に送り込まれた風12は、タービ
ュレンスプロモータ付き通風ガイド13の上部を通る
時、乱流となり、ヒートスポット14の上部においては
渦流15となる。
【0017】この時、タービュレンスプロモータ付き通
風ガイド13により通風抵抗は増加するが、渦流15に
よる熱伝達率の増加の方がまさることとなり、冷却効果
は高くなる。これは、プリント基板1上を流れる風12
より、タービュレンスプロモータ付き通風ガイド13に
よる渦流15の方が風速が速いためであり、ヒートスポ
ット14の熱が、この渦流15によって空気への混合を
早められることによる効果である。つまり、熱伝達率の
増加がひいては冷却効率の増加ということになる。これ
らにより、従来と同じ冷却風量でも、より高い冷却効率
が期待出来、従来、問題となっていたヒートスポットを
減少させることが出来る。
【0018】実施の形態3.以下、この発明の実施の形
態3を図5、図6、図7に基づき説明する。図5は、排
熱効果を促進する通風孔を備えたプリント基板の収納ケ
ースを示す斜視図、図6は同じく側面断面図、図7はプ
リント基板の冷却構造の動作を説明するための部分拡大
側面断面図である。図において、1はプリント基板、2
は収納ケース、3は搭載部品、16は収納ケース2に設
けられた凸部であり、この凸部16には通風孔16aが
開けられている。17は外部に設けられた冷却ファンに
よる風の流れ、18は収納ケース2内部の風の流れを示
している。
【0019】次に動作について説明する。収納ケース2
に設けられた通風孔16aにより、外部に設けられた冷
却ファンによる風の流れ17(流線)は、通風孔16a
付近で密となり、風速が増加し、静圧は低下する。この
静圧低下により、収納ケース2内部と外部との間に圧力
差が生じ、収納ケース2内部から外部に向かう風の流れ
18ができ、収納ケース2内の発生熱を外部に排熱する
ことができる。この排熱効果により、収納ケース2内の
温度上昇を抑えることができる。
【0020】実施の形態4.以下、この発明の実施の形
態4を図8に基づいて説明する。図8は実施形態4によ
るプリント基板の冷却構造を示す斜視図であり、図8は
収納ケースの正面板を取り除いた状態を示している。図
において、1はプリント基板、2はプリント基板1の収
納ケース、3はプリント基板1に取り付けられた搭載部
品、6は搭載部品3上に取り付けられたフィン、7は搭
載部品3上に取り付けられた内部ファン、19は外部に
設置された外部ファン、20は搭載部品3により発生す
るヒートスポット、21は所定のピッチで複数回螺旋状
に捻って構成された案内羽根であり、周囲の空気を撹拌
させるものである。22は案内羽根21を回転させる為
の風車、23は収納ケース2の周辺に存在する障害物で
ある。風車22は、案内羽根21と一体化して形成され
たものであり、風車22が回転するとともに、案内羽根
21も同時に回転するように構成されている。
【0021】次に動作について説明する。外部ファン1
9により発生する風により、風車22及び案内羽根21
が回転する。案内羽根21の回転により、収納ケース2
内部に竜巻気流が発生し、プリント基板1の周囲の空気
を撹拌することで、収納ケース2内部の搭載部品3によ
る発熱により発生するヒートスポット20を消滅させ、
搭載部品3の冷却及び収納ケース2内部の温度の平均化
を実現する。
【0022】上記のようにして、プリント基板1の収納
ケース2に、風車22と該風車22に所定のピッチで複
数回螺旋状に捻って構成された案内羽根21を取り付
け、外部に設置されたファン19により発生する風によ
って風車22及び案内羽根21を回転させ、収納ケース
2内部に対流を発生させ、プリント基板1に搭載された
部品3により発生するヒートスポット20を除去するよ
うにしたものである。
【0023】実施の形態5.なお、上記実施の形態4で
は、収納ケース2の外部に取り付けられた風車22と収
納ケース2内部に取り付けられた案内羽根21を設け、
これらを外部に取り付けたファン19の発生する風を利
用して回転させ、装置内部に発生するヒートスポット2
0を除去し、温度分布を均一化する場合について説明し
たが、実施の形態5では、障害物があるため、収納ケー
ス2の外部に風車や、収納ケース2の内部に案内羽根を
取付けることができない場合について説明する。
【0024】図9はこの発明の実施の形態5によるプリ
ント基板の冷却構造を示す斜視図、図10は同じく断面
側面図である。図において、1はプリント基板、2はプ
リント基板1の収納ケース、3はプリント基板1上の搭
載部品、6は搭載部品3上に取り付けられたフィン、8
は通風孔、19は外部に設置された外部ファン、23は
収納ケース2の上部近くに存在する障害物、24は収納
ケース2内部に発生するヒートスポット、25は収納ケ
ース2に設けられた風車、26は風の流れである。
【0025】次に動作について説明する。収納ケース2
の上部近くに障害物23があるため、収納ケース2の下
部より風を取り入れても、収納ケース2の部品等で温め
られた空気が収納ケース2の上部より放出することがで
きなくなり、そのため収納ケース2の内部にヒートスポ
ット24が発生することになる。しかし、収納ケース2
の正面又は側面部に風車25を設けることにより、外部
に取り付けたファン19の風と、自然対流による風を利
用して、風車25を回転させ、収納ケース2の正面又は
側面より収納ケース2の内部に発生した温かい空気を強
制的に外部に放出できるため、ヒートスポット24を除
去し、温度分布を均一化することができる。
【0026】上記のようにして、収納ケース下部及び横
からの風を利用して風車25を回し、収納ケース2内部
の温かい空気を強制的に、収納ケース2外部へ放出する
ことにより、ヒートスポット24の発生を防止するもの
である。
【0027】
【発明の効果】この発明の請求項1に係るプリント基板
の冷却構造によれば、プリント基板上に複数の搭載部品
を載置すると共に、プリント基板を収納する収納ケース
を設けたものであって、この収納ケースに通風口を設け
ると共に、複数の搭載部品から発生する熱を相互に遮断
するための熱遮蔽板を収納ケースの内側に取付けたの
で、収納ケース内の熱の放熱経路を強制的につくり、プ
リント基板上に実装されたLSI等の実装部品からの熱
を遮断・分散し、プリント基板上部において熱の累積に
よるヒートスポットの発生を防ぎ、温度分布を均一化す
ることで、発生した熱を効率よく収納ケース外部へ放散
させ、プリント基板の冷却を行うことができる。
【0028】この発明の請求項2に係るプリント基板の
冷却構造によれば、プリント基板上のヒートスポットの
風上側に、タービュレンスプロモータ部及び通風ガイド
部からなる通風ガイドを設けたので、冷却風の通風経路
を強制的に変更し、また、その風をタービュレンスプロ
モータ部により乱流させることで放熱効率を高めること
ができる。
【0029】この発明の請求項3に係るプリント基板の
冷却構造によれば、収納ケースに凸部を設けると共に、
この凸部に通風口を設けたので、収納ケース内の発生熱
を外部に排熱することができ、この排熱効果により収納
ケース内の温度上昇を抑えることができる。
【0030】この発明の請求項4に係るプリント基板の
冷却構造によれば、収納ケース内に案内羽根を設けると
共に、この案内羽根と一体的に構成された風車を収納ケ
ース外部に設け、更に風車を回転させるファンを設けた
ので、収納ケース内部に対流を発生させ、プリント基板
に搭載された部品により発生するヒートスポットを除去
することができる。
【0031】この発明の請求項5に係るプリント基板の
冷却構造によれば、収納ケースの上下部に通風口を設け
ると共に、側面部には風車を設け、更に収納ケースの外
部にはファンを設けたので、収納ケース下部及び横から
の風を利用して風車を回し、収納ケース内部の温かい空
気を強制的に、収納ケース外部へ放出することにより、
ヒートスポットの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるプリント基板
の冷却構造を示す斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるプリント基板
の冷却構造を示す断面側面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるプリント基板
の冷却構造を示す斜視図である。
【図4】 この発明の実施の形態2によるプリント基板
の冷却構造を示す側面図である。
【図5】 この発明の実施の形態3によるプリント基板
の冷却構造を示す斜視図である。
【図6】 この発明の実施の形態3によるプリント基板
の冷却構造を示す断面側面図である。
【図7】 この発明の実施の形態3によるプリント基板
の冷却構造を示す部分拡大断面側面図である。
【図8】 この発明の実施の形態4によるプリント基板
の冷却構造を示す斜視図である。
【図9】 この発明の実施の形態5によるプリント基板
の冷却構造を示す斜視図である。
【図10】 この発明の実施の形態5によるプリント基
板の冷却構造を示す断面側面図である。
【図11】 従来のプリント基板の冷却構造を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1 プリント基板、2 収納ケース、3,4,5 搭載
部品、8 通風口、10 熱遮蔽板、13 通風ガイ
ド、14 ヒートスポット、16 凸部、16a通風
口、19 ファン、21 案内羽根、22 風車、25
風車。
フロントページの続き (72)発明者 的場 輝夫 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高井 敏宏 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板上に複数の搭載部品を載置
    すると共に、上記プリント基板を収納する収納ケースを
    設けたプリント基板の冷却構造において、上記収納ケー
    スに通風口を設けると共に、上記複数の搭載部品から発
    生する熱を相互に遮断するための熱遮蔽板を上記収納ケ
    ースの内側に取付けたことを特徴とするプリント基板の
    冷却構造。
  2. 【請求項2】 プリント基板上に複数の搭載部品を載置
    すると共に、上記プリント基板を収納する収納ケースを
    設けたプリント基板の冷却構造において、上記プリント
    基板上のヒートスポットの風上側に、タービュレンスプ
    ロモータ部及び通風ガイド部からなる通風ガイドを設け
    たことを特徴とするプリント基板の冷却構造。
  3. 【請求項3】 プリント基板上に複数の搭載部品を載置
    すると共に、上記プリント基板を収納する収納ケースを
    設けたプリント基板の冷却構造において、上記収納ケー
    スに凸部を設けると共に、この凸部に通風孔を設けたこ
    とを特徴とするプリント基板の冷却構造。
  4. 【請求項4】 プリント基板上に複数の搭載部品を載置
    すると共に、上記プリント基板を収納する収納ケースを
    設けたプリント基板の冷却構造において、上記収納ケー
    ス内に案内羽根を設けると共に、この案内羽根と一体的
    に構成された風車を上記収納ケース外部に設け、更に上
    記風車を回転させるファンを設けたことを特徴とするプ
    リント基板の冷却構造。
  5. 【請求項5】 プリント基板上に複数の搭載部品を載置
    すると共に、上記プリント基板を収納する収納ケースを
    設けたプリント基板の冷却構造において、上記収納ケー
    スの上下部に通風口を設けると共に、収納ケース側面部
    には風車を設け、更に上記収納ケースの外部に上記風車
    を回転させるファンを設けたことを特徴とするプリント
    基板の冷却構造。
JP35659397A 1997-12-25 1997-12-25 プリント基板の冷却構造 Withdrawn JPH11186764A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010022536A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Olympus Medical Systems Corp 装置内冷却構造、及び超音波観測装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010022536A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Olympus Medical Systems Corp 装置内冷却構造、及び超音波観測装置

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