WO2004034763A1 - 電子機器の放熱構造 - Google Patents

Abstract

電子機器の放熱構造は、発熱体と放熱部材とを備える。放熱部材は、内壁と外壁と複数の隔壁とを有する。内壁は、発熱体から熱伝達を受ける。外壁は、内壁から離間して対向する。隔壁は、内壁と外壁とを連結し、内壁又は外壁に沿って略等間隔に並ぶ略同形状の複数の貫通孔を内壁及び外壁と共に区画形成する。貫通孔は、重力の影響を最も有効に利用可能な鉛直方向に沿って配置され、その上下端で外部へ開口する。

Description

明細書

電子機器の放熱構造 技術分野

本発明は電子機器の放熱構造に関する。 背景技術

従来の電子機器の放熱構造と して、 いわゆる煙突効果によ る 自 然対流を利用 したものがある。 この構造では、 煙突通路の上下端 をそれぞれ外部に開放させて、 下方から上方へ煙突通路を 自然に 流れる空気を利用 して放熱を行う （例えば、 特開平 9 _ 2 1 2 2 5 8号公報参照）。

しかしなが ら、 従来の構造は、 必ずしも煙突効果に適切な構造 と は言えず、 十分な放熱効果が得られなかった。

本発明は、 以上のよ う な事情を勘案してなされたもので、 自然 対流によって十分な放熱効果が得られる電子機器の放熱構造の 提供を 目 的とする。 発明 の 開示

上記目 的を達成するため、 本発明に係る電子機器の放熱構造は 発熱体と放熱部材と を備える。 放熱部材は、 内壁と外壁と複数の 隔壁と を有する。 内壁は、 発熱体から直接又は間接的に熱伝達を 受ける。 外壁は、 内壁から離間して対向する。 隔壁は、 内壁と外 壁と を連結し、 内壁又は外壁に沿って配置された複数の貫通孔を 内壁及び外壁と共に区画形成する。 貫通孔は、 重力の影響を利用 可能な傾きの範囲内で上下方向に延びる と共にその上下端で外 部へ開 口する。

鉛直方向に対する貫通孔の傾きは、 6 0 ° 以内が好ま し く 、 3 0 ° 以内がよ り好ま しい。

貫通孔は、 略直線状に並んでいても良く 、 円形状に並んでいて も良い。

上記構成では、 発熱体からの熱は、 直接又は間接的に放熱部材 の内壁へ伝わ り 、 複数の隔壁を介して、 放熱部材の外壁へ伝わ り 、 内壁と 隔壁と外壁と に区画された貫通孔内の空気が暖め られる。 貫通孔は、 重力の影響を利用可能な傾きの範囲内で上下方向に延 ぴる と共にその上下端で外部へ開口 している。 このため、 貫通孔 内の空気の温度が上昇する と 、 下方から上方への 自然対流が発生 し、 いわゆる煙突効果によ る放熱が行われる。

こ こ で、 隔壁は、 内壁又は外壁に沿って複数配置されているた め、 内壁又は外壁に沿った方向において、 内壁から外壁への熱伝 達のバラツキが抑え られ、 その結果、 内壁、 隔壁、 及び外壁間の 温度差が小さ く 抑えられる。 すなわち、 煙突通路と して機能する 貫通孔の周囲温度の均一化が図られるので、 貫通孔内での空気の 流れが円滑に行われ、 良好な煙突効果が得られる。 従って、 自然 対流による放熱効果を効率的に得る こ とができ る。

また、 放熱部材は、 複数の隔壁によって連結された内壁と外壁 と を有するため、 機械的な強度が高く 、 強度メ ンバと して機能さ せる こ とができ る。

複数の貫通孔は、 略同形状を有しても良く 、 また、 内壁又は外 壁に沿つて略等間隔に並んでも良い。

上記構成では、 隔壁は、 内壁又は外壁に沿って等間隔に複数並 んでいるため、 内壁又は外壁に沿った方向において、 内壁から外 壁への熱伝達が同等に行われ、 その結果、 内壁、 隔壁、 及び外壁 間の温度差がさ らに小さ く 抑えられる。 すなわち、 煙突通路と し て機能する貫通孔の周囲温度の均一化が一段と 図 られるので、 貫 通孔内での空気の流れが円滑に行われ、 極めて良好な煙突効果が 得られる。 また、 各貫通孔は略同形状であるため、 各貫通孔にお いて、 同等の煙突効果が得られる。 従って、 自然対流によ る放熱 効果をさ らに効率的に得る こ とができる。

上下方向 と直交する貫通孔の断面形状は、 上下方向の任意位置 において略同一であっても良い。

上記構成では、 下方から上方への空気の流れがよ り 円滑に行わ れるため、 自然対流による放熱効果が向上する。

隣接する 2つの隔壁の対向する内面間の最適距離を、 貫通孔の 上下方向の長さの線形関数に従って設定し、 この対向する内面間 の距離を、 最適距離に基づいて設定しても良い。

例えば、 隣接する 2 つの隔壁の対向する内面間の最適距離を w

。_{p t} 、 貫通孔の上下方向の長さを L、 隣接する 2つの隔壁の対 向する内面間の距離を wと した場合、 w。, _{p t} を、 次式

w。_{p t} = 0 . 0 1 L + 0 . 0 0 5

によ り 設定し、 wを、

0 . 9 5 w。„ _t ≤ w≤ 1 . 2 w。_{p t}

の範囲に設定しても良い。

上記構成では、 隣接する 2 つの隔壁の内面間の距離が貫通孔の 上下方向の長さに応じて適切に設定されるため、 自然対流によ る 放熱効果がよ り 向上する。

発熱体と放熱部材の内壁と の間に、 発熱体及び 壁の外面と接 する熱拡散部材を設けても良い。 また、 放熱部材の内壁を、 熱拡 散機能を有する よ う に構成 し、 発熱体に接する よ う に配置しても 良い。

上記構成では、 熱拡散部材又は内壁の熱拡散機能によ り 、 内壁 の う ち発熱体に近接する部分と遠く 離れた部分と の間の温度差 がよ り 低減され、 煙突通路と して機能する貫通孔の周囲温度の均 一化が一段と図 られるため、 放熱効果がよ り 向上する。

貫通孔の上下方向 と直交する断面は、 略四角形状が好ま し く 、 貫通孔の断面の四つの辺の長さは、 ほぼ等しく 設定されている方 がよ り 好ま しい。 すなわち、 貫通孔の断面形状は、 正方形に近い 方が好ま しい。

上記構成では、 貫通孔の上下方向 と直交する断面が略四角形状 であ り 、 隔壁の幅がほぼ等 しく 形成されるため、 内壁から外壁へ の熱伝達がよ り 良好に行われ、 煙突通路と して機能する貫通孔の 周囲温度の均一化が一段と 図られるため、 放熱効果がよ り 向上す る。 また、 四角形状の中では正方形に近い方が、 下方から上方へ の空気の流れがよ り 円滑に行われるため、 自然対流によ る放熱効 果がよ り 向上する。

発熱体と放熱部材と をケースに収容し、 放熱部材の外壁の外面 をケースの内面に面接触させても良く 、 また、 放熱部材の内壁に よって閉空間を区画し、 発熱体をその閉空間内に収容しても良い 上記構成では、 放熱部材の外壁からケースを介して又は直接に 放熱が行われるため、 全体と しての放熱効果が向上する。

放熱部材の外壁の外面は、 冷却フ ィ ンを有しても良い。

上記構成では、 放熱部材の外壁からの放熱量が増大し、 全体と しての放熱効果が一段と 向上する。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の一実施形態に係る電子機器の放熱構造の要 部斜視図である。

図 2 は、 図 1 の放熱構造の全体断面図である。

図 3 は、 所定の条件下において、 本実施形態に係る理論放熱 量と 間隔 w と の関係と、 有限体積法に従って算出 した放熱量と間 隔 w と の関係と を比較して示した図である。

図 4 は、 所定の条件下において求めた理論放熱量と 間隔 wと の関係の一例を示図である。

図 5 は、 第 1 の変形例を示す断面図である。

図 6 は、 第 2 の変形例を示す断面図である。 発明 を実施す る た め の最良 の形態

以下、 本発明の実施形態を、 図面に基づいて説明する。

図 1 は、 本実施形態に係る電子機器の放熱構造の要部斜視図、 図 2 は、 図 1 の放熱構造の全体断面図である。

図 2 に示すよ う に、 本実施形態に係る電子機器の放熱構造は、 ケース 1 と発熱体 2 と放熱部材 3 と熱拡散部材と して のス プ レ ッタ 4 と を備える。 ―

ケース 1 は、 矩形筒状の周壁 5 と 、 周壁 5 の上下に固定される カバー 6 と を備え、 電子機器は、 周壁 5 が略鉛直方向に沿 う よ う に設置された状態で使用 される。 周壁 5及びカバー 6 は、 共に合 成樹脂 （例えば A B S樹脂） によ り 形成されている。 ケース 1 内 には、 発熱体 2や放熱部材 3ゃスプレツタ 4 に加えて、 種々 の電 子部品 7 , 8 ， 9 が収容され固定されている。 例えば、 電子機器 がパーソナルコ ンピュータの場合、 C P Uやハー ドディ スク ドラ イ ブやメ イ ンメ モ リ や A C電源アダプタ等が発熱体 2 に該当す る。

放熱部材 3 は、 内壁 1 0 と外壁 1 1 と複数の隔壁 1 2 と を有す る。 内壁 1 0 と外壁 1 1 と は、 共に略平板形状を有し、 相互に離 間 して略平行に相対向する。 外壁 1 1 の外面は、 ケース 1 の周壁 5 内面に面接触した状態で固定されている。 隔壁 1 2 は、 略鉛直 方向に延び、 内壁 1 0及び外壁 1 1 に沿って等間隔に略平行に複 数配置され、 内壁 1 0 と外壁 1 1 と を連結する。 これによ り 、 内 壁 1 0 、 外壁 1 1 及ぴ隔壁 1 2 は、 鉛直方向 と略直交する方向に 沿って略等間隔に略直線状に並ぶ略同形状の複数の貫通孔 1 3 を区画形成する。

貫通孔 1 3 は、 電子機器の使用時において、 重力の影響を利用 可能な傾きの範囲内で上下方向に略直線状に延びる よ う に設定 されている。 具体的には、 鉛直線に対する貫通孔 1 3 の傾きは、 6 0 ° 以内が好ま しく 、 3 0 ° 以内がよ り好ま しいが、 本実施形 態では、 最も好ま しい略鉛直方向 （重力加速度 g と略平行な方向） に設定されている。 カバー 6 は、 ケース 1 の周壁 5 の上端及び下 端に囲まれる領域の う ち貫通孔 1 3 を除く 部分を塞ぎ、 貫通孔 1 3 の上下端は、 ケース 1 の外へ開口する。

ス プ レ ツ タ 4 は、 板状に形成され、 発熱体 2 と放熱部材 3 の内 壁 1 0 と の間に配置されている。 ス プ レ ツタ 4 の表裏面は、 それ ぞれ発熱体 2 と内壁 1 0 の外面のほぼ全域と に接してお り 、 内壁 1 0 は、 発熱体 2 からス プ レ ツタ 4 を介して間接的に熱伝達を受 ける。 ス プ レ ツタ 4 は、 熱伝導率の高い金属 （例えば、 マグネシ ゥム、 アルミ ニウム、 銅、 銀、 金など） によ り形成され、 発熱体 2 から接触によって受けた熱を内壁 1 0 へ拡散して伝達する。 熱 拡散部材と しては、 薄型の二層熱輸送機構 （例えば、 気体チャ ン ノく (Vapor Chamber) ゃ閉ノレープヒー トノヽ⁰ィ プ (Closed loop Heat Pipe) など） を内蔵するスプレ ツタ を設ける こ と もでき る。 また、 熱拡散部材を別途設けず、 内壁 1 0 を熱伝導率の高い金属で形成 する こ と によ り 、 内壁 1 0 に熱拡散機能を持たせる こ と もでき、 この場合、 放熱部材は発熱体に接する よ う に配置される。

貫通孔 1 3 の上下方向 （鉛直線方向） と直交する断面は、 正方 形に近い四角形状 （縦横の長さの差の小さい四角形状） に設定さ れている。 また、 上下方向 （鉛直線方向） と直交する貫通孔 1 3 の断面形状は、 上下方向 （鉛直線方向） の任意位置において略同 一に設定されている。

図 1 に示すよ う に、 隔壁 1 2 の厚さ t は、 隣接する 2つの隔壁 1 2 の内面間の距離 w (以下、 隔壁 1 3 の間隔と称する） に比し て小さ く 設定されている。 この隔壁 1 3 の間隔 wは、 その最適距 離 w。_{p t} (最適間隔） に基づいて設定され、最適間隔 w。_{p t} は、 貫通孔 1 3 の上下方向の長さ Lの線形関数に従って設定される。 具体的には、 隔壁 1 3 の最適間隔を w。 p _t ( m )、 貫通孔 1 3 の 長さ を L ( m )、 隔壁 1 2 の間隔を w ( m ) と した場合、 最適間 隔 w。 p _t は、 次式 （ 1 ) によ り 設定される。

w。 _{p t} = 0 . 0 1 L + 0 . 0 0 5 "- ( 1 )

そ して、 距離 wは、 次式 （ 2 ) の範囲内に設定される。

0 . 9 5 w。 _{p t} ≤ w≤ 1 . 2 w。 _{p t} … ( 2 )

次に、 上記式 （ 1 ) 及び式 （ 2 ) の根拠について説明する。 式 （ 1 ) 及び式 （ 2 ) は、 図 1 に示す放熱構造をモデルと し、 放熱部材 3 の高さ （貫通孔 1 3 の上下方向の長さ L ) を 0 . 0 2 m〜 l . 0 mの範囲に想定し、 ケース 1 の周囲の環境温度に対す る放熱部材 1 1 の内壁 1 0 の温度上昇を 2 0 °C 5 0 °Cの範囲 に限定する場合に、 以下の式よ り 得られた結果から導き出 したも のである。

貫通孔 1 3 の周面 （内壁 1 0 と外壁 1 1 と隔壁 1 2 の内面） の 温度が均一である と想定した場合の放熱量 Qは、 次式 （ 3 ) によ つて算出される。

Q = h · S · ( T w - T a ) （ 3 )

T wは貫通孔 1 3 の周面の温度、 T a は周囲の環境温度であ り S及ぴ h は次式 （ 4 ) 及び （ 5 ) によって算出 される値である。

S = 2 · ( w + d ) · L ··· ( 4 )

w及び L は上述のよ う に隔壁 1 2 の間隔 （ m ) 及び貫通孔 1 3 の上下方向の長さ （m)、 d は内壁 1 0 と外壁 1 1 の対向内面間 の距離 （ m ) (以下、 貫通孔 1 3 の幅と称する）、 k _f は空気の 熱伝導率 （WZ m K ) である。 N u は、 はヌセル ト数 （無次元化 した熱伝達率） であ り 、 次式 （ 6 ) で示される。

,-1/2

_M 「 576 2.87 η'^ ,_β.

W^/2,

こ の E 1 は、 エ レ ンバス数 （Elenbaas数） で、 自然対流の起こ る強さ を表してお り 、本実施形態では次式（ 7 )で定義している。

(了） 式 （ 6 ) の第一項は完全発達限度 （Fully developed limit) と呼ばれている項で、 2つの壁が近いと ころで空気の流れが一本 化する現象を示し、 第 2項は分離板限度 （ Isolated plate limit) と呼ばれ、 離れた壁同士の空気の流れを示す。 いすれも隙間が大 き く なるに従って熱伝達が大き く なる こ と を示している。 式が示 すよ う に、 空気の物性値に依存する こ と がわかるが、 これらは、 温度に関する影響力が微少 （Weak Function) である。 式 （ 7 ) の g は重力加速度、 p は密度、 0 は体積膨張率 絶対温度の逆 数）、 C p は定容積比熱、 μ は空気の粘性係数である。

式 （ 5 ) 及ぴ （ 7 ) の ζ は、 隔壁 1 2 の間隔 wと幅 d と がエ レ ンバス数（Elenbaas数）に与える影響を決定する近似関数であ り 、 本実施形態では次式 （ 8 ) で定義している。

図 3 は、 所定の条件下において、 上述の理論式 （ 3 ) 〜 （ 8 ) に従って算出 した放熱量と 間隔 w と の関係と、 有限体積法に従つ て算出 した放熱量と間隔 w と の関係と を比較して示した図であ る。 設定条件は、 T w = 6 0 °C、 T a = 4 0 °C、 L = 0 . 2 6 m、 放熱部材 3全体の幅 W a = 0 . 2 mであ り 、 d については、 7 m m ( 0 . 0 0 7 m )、 9 m m ( 0 . 0 0 9 m)、 1 2 m m ( 0 . 0 1 2 m )、 及び 1 8 m m ( 0 . 0 1 8 m ) の 4 つの場合を算出 し ている。 また、 上述の式 （ 3 ) 〜 （ 8 ) に従って算出 した結果を、 図中 「 A n a j の語を付して示した線図で示し、 有限体積法に従 つて算出 した結果を、 図中 「 N u m」 の語を付してプロ ッ ト した 点で示 している。 図 3 から、 式 （ 3 ) 〜 （ 8 ) に従って算出 した 結果と 、 有限体積法に従って算出 した結果とは、 近似している こ とが分かる。 この結果は、 理論式 （ 3 ) 〜 （ 8 ) に従って算出さ れる放熱量 （理論放熱量） が実際の放熱量と近似している こ と を 証明 している と言える。 貫通孔 1 3 の最適間隔 w。 _{p t} を決定する長さ L の線形関数は 以下の方法によって求める。

まず、 様々 な条件下における理論放熱量と間隔 w と の関係を求 め、 その条件下においてピーク と なる wの値を求め、 この ピーク と なる w と長さ L との関係を、 全条件について一つの図内にプロ ッ ト し、 それらのプロ ッ ト された点の近似直線を求める。 その結 果と して得られた関数が、 上述の式 （ 1 ) である。 また、 式 （ 2 ) の範囲は、 近似直線に対するバラ ツキの範囲の う ちょ り 有効と考 え られる範囲を示したものである。

図 4 は、 所定の条件下において求めた理論放熱量と 間隔 w と の 関係の一例を示図である。 設定条件は、 T w = 6 0 ° (：、 T a = 4 0 °C、 放熱部材 3全体の幅 W a = 0 . 2 m、 d = 0 . 0 1 2 mで あ り 、 L につレ、ては、 0 . 3 m、 0 . 2 m、 0 . l m、 0 . 0 5 m、 及び 0 . 0 2 mの 5 つの場合を算出している。 図 4 よ り 、 間 隔 wが増大するに従って放熱量も增カ Pし、 その增加量は、 長さ L が長く なるほど大きレヽこ と が分力、る。 また、 w = d ( = 0 . 0 1 2 ) と なる付近では、 Lによ らず放熱量が大きいこ と が分かる。

こ の よ う に構成された本実施形態の放熱構造によれば、 発熱体 2 からの熱は、 拡散放熱部材 4 を介して放熱部材 3 の内壁 1 0 へ 伝わ り 、 複数の隔壁 1 2 を介して外壁 1 1 へ伝わ り 、 内壁 1 0 と 隔壁 1 2 と外壁 1 1 と に区画された貫通孔 1 3 内の空気が暖め られる。 貫通孔 1 3 は、 重力の影響を最も有効に利用可能な鉛直 線方向 と略平行に延びる と共にその上下端でケース 1 の外へ開 口 している。 このため、 貫通孔 1 3 内の空気の温度が上昇する と 、 下方から上方への自然対流が発生し、 いわゆる煙突効果による放 熱が行われる。 こ こで、 隔壁 1 2 は、 内壁 1 0及び外壁 1 1 に沿って等間隔に 複数並んでいるため、 内壁 1 0及ぴ外壁 1 1 に沿った方向におい て、 内壁 1 0 から外壁 1 1 への熱伝達が同等に行われ、 その結果、 内壁 1 0 、 隔壁 1 2 、 及び外壁 1 1 間の温度差が小さ く 抑え られ る。 特に、 スプレツタ 4 の熱拡散機能によ り 、 内壁 1 0 の う ち発 熱体 2 に近接する部分と遠く 離れた部分との間の温度差がよ り 低減される。 従って、 煙突通路と して機能する貫通孔 1 3 の周囲 温度が均一化され、 貫通孔 1 3 内での空気の流れが円滑に行われ て、 良好な煙突効果が得られる。 また、 貫通孔 1 3 は略同形状で あるため、 各貫通孔 1 3 において、 同等の煙突効果が得られる。 従って、 自然対流によ る放熱効果を効率的に得る こ と ができ る。

鉛直方向 と直交する貫通孔 1 3 の断面形状は、 鉛直方向の任意 位置において略同一であるため、 下方から上方への空気の流れが よ り 円滑に行われ、 自然対流によ る放熱効果が向上する。

貫通孔 1 3 の鉛直方向と直交する断面が略四角形状であ り 、 隔 壁 1 2 の幅がほぼ等しく 形成されるため、 内壁 1 0 から外壁 1 1 への熱伝達に際していわゆるボ トルネ ック と なる部分が生じ難 く 、 熱伝達がよ り 良好に行われる。 従って、 煙突通路と して機能 する貫通孔の周囲温度の均一化が一段と図 られ、 放熱効果がよ り 向上する。 さ らに、 四角形状の中では正方形に近い方が下方から 上方への空気の流れがよ り 円滑に行われるため、 自然対流による 放熱効果がよ り 向上する。

隔壁 1 2 の間隔 wは、 放熱性能上の最適値を算出可能な式 （ 1 ) に従って設定されるため、 自然対流による放熱効果がよ り 向上す る。

放熱部材 3 の外壁 1 1 はケース 1 の周壁 5 の内面と面接触し てお り 、 外壁 1 1 からケース 1 を介 して放熱が行われるため、 全 体と しての放熱効果が向上する。

以上のよ う に、 本実施形態の放熱構造では、 自然対流による十 分な放熱効果を得る こ と ができ る ので、 フ ァ ン等による強制冷却 を用いなく と も電子機器の放熱を行う こ と ができ る。 従って、 フ ア ン等を設ける こ と に起因する コ ス ト の上昇や騒音の発生を抑 える こ とができ る。 また、 フ ァ ン等の故障によ り 放熱効果が低減 する こ と もないので、 長期間信頼性が確保される。 また、 フ ァ ン 等を設ける必要がないので、 ケース 1 内のスペース効率を高める と共に軽量化を図る こ と ができ、 電子機器の小型軽量化に寄与す る。 さ らに、 フ ァ ン等を設けた強制冷却に本実施形態の放熱構造 を適用する こ と によ り 、 ファ ン等への負荷の低減、 ランニングコ ス トの低減、 及び騒音の低減を図る こ とができ る。

また、 放熱部材 3 は、 内壁 1 0 と外壁 1 1 とが複数の隔壁 1 2 によって連結された構造を有するため、 機械的な強度が高く 、 強 度メ ンバと して機能させる こ と ができる。 従って、 放熱部材を備 えた装置全体の強度上の信頼性が向上する と共に、 強度メ ンバを 另 IJ途設ける こ と に起因する コ ス ト の上昇を抑える こ と ができ る。

図 5 は、 上記実施形態の第 1 の変形例を示す断面図であ り 、 上 記実施形態と 同様の構成部分には、 同一の符号を付してその説明 を省略する。

こ の変形例は、 ケース 1 内に、 2組の発熱体 2 と放熱部材 3 と スプレツタ 4 と を設けたものである。 2つの放熱部材 3 の外壁 1 1 は、 ケース 1 の周壁 5 の相対向する内面にそれぞれ面接触する 状態で固定されている。

こ の よ う な構成によれば、 ケース 1 の周壁 5 の複数の内面を有 効に活用 しているので、 発熱体 2 が複数設け られている場合であ つても、 上記実施形態の場合と 同様に、 自然対流による放熱を効 果的に行う こ とができ る。

図 6 は、 上記実施形態の第 2 の変形例を示す断面図であ り 、 上 記実施形態と同様の構成部分には、 同一の符号を付してその説明 を省略する。

この変形例では、 ケース及びスプレツタ を別途設けず、 放熱部 材 2 0 の内壁 2 1 を略円筒状に形成し、 外壁 2 2 を内壁 2 1 よ り も大きな半径を有する略円筒状に形成し、 内壁 2 1 によって区画 される閉空間内に発熱体 2 を収容し、 内壁 2 1 と外壁 2 2 と を同 心状に配置し、 内壁 2 1 と外壁 2 2 の間を放射状に配置された複 数の隔壁 2 3 によって連結したものである。 隔壁 2 3 は、 内壁 2 1 と外壁 2 2 と隔壁 2 3 と によって略同一形状の複数の貫通孔 2 4 が円形状に略等間隔に並ぶよ う に配置されている。 発熱体 2 は、 内壁 2 1 の内面に面接触した状態で固定されており 、 内壁 2 1 は熱拡散機能を発揮する金属によって形成されている。 外壁 2 2 の外面からは、 放射状に複数の冷却フ ィ ン 2 5 が延ぴている。 カバー 2 6 は、 内壁 2 1 によ り 区画される閉空間の上下を塞ぐ。

こ のよ う な構成によれば、 上記実施形態と 同様の効果に加えて さ らに以下の効果を奏する。

すなわち、 ケース及びスプレツタを設けていないので、 部品点 数の削減を図る こ と ができ る。 また、 煙突通路と して機能する貫 通孔 2 4 を、 発熱体 2 の周囲全域と い う広い領域に配置する こ と ができ るので、 自然対流による放熱効果がよ り 向上する。 また、 冷却フィ ン 2 5 によ り 、 外壁 2 2 からの放熱量が増大し、 全体と しての放熱効果が一段と 向上する。 なお、 本発明は、 一例と して説明 した上記実施形態及びその変 形例に限定される こ と はない。 すなわち、 上記実施形態以外であ つても、 本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、 設 訐等に応じて種々 の変更が可能である こ と は勿論である。

例えば、 上記実施形態において放熱部材の外壁の外面をケース の外部に露出させ、 上記第 2 の変形例で設けた冷却フ ィ ンをその 外壁の外面に設けても良い。

以上説明 したよ う に、 本発明によれば、 自然対流による十分な 放熱効果を得る こ と ができ るので、 フ ァ ン等によ る強制冷却を要 するこ と なく 電子機器の放熱を行う こ とができ る。 従って、 ファ ン等を設ける こ と に起因する コ ス ト の上昇や騒音の発生を抑え る こ とができ る。 また、 ファ ン等の故障によ り 放熱効果が低減す る こ と もないので、 長期間信頼性が確保される。 また、 フ ァ ン等 を設ける必要がないので、 ケース内のスペース効率を高める と共 に軽量化を図る こ と ができ、 電子機器の小型軽量化に寄与する。 また、 放熱部材は、 機械的な強度が高いため、 強度メ ンバと して 機能させる こ と ができ、 強度上の信頼性が向上する と共に、 強度 メ ンバを別途設ける こ と に起因する コ ス トの上昇を抑える こ と ができる。

最後 に、 上述の実施の形態は本発明 の一例 であ る。 こ の た め、 本発明 は上述の 実施の形態に限定 さ れ る こ と はな く 、 こ の実施の形態以外で あっ て も 、 本発明 に係 る 技術的思想 を逸脱 しな い範囲 で あれば、 設計等 に応 じ て種々 の変更が 可能であ る こ と は勿論であ る こ と を付 け力!] え てお く 。 産業上の利用 の 可能性 本発明 は、 電子機器の放熱構造に広 く 適用 可能であ る

Claims

請求の範囲

1 . 発熱体と 、 内壁と外壁と複数の隔壁と を有する放熱部材と 、 を備え、

前記内壁は、 前記発熱体から直接又は間接的に熱伝達を受け、 前記外壁は、 前記内壁から離間 して対向し、

前記複数の隔壁は、 前記内壁と外壁と を連結し、

前記内壁と外壁と複数の隔壁と は、 前記内壁及び外壁の少なく と も一方に沿って配置された複数の貫通孔を区画形成し、

各貫通孔は、 重力の影響を利用可能な傾きの範囲内で上下方向 に延び、

各貫通孔の上下端は、 外部へ開 口する

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。

2 . 請求項 1 に記載の電子機器の放熱構造であって、

前記複数の貫通孔は、 略同形状を有し、 前記内壁又は外壁に沿 つて略等間隔に並ぶ

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。

3 . 請求項 1 又は請求項 2 に記載の電子機器の放熱構造であって 隣接する 2つの隔壁の対向する内面間の最適距離は、 前記貫通 孔の上下方向の長さの線形関数に従って設定され、

前記対向する内面間の距離は、 前記最適距離に基づいて設定さ れる

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。

4 . 請求項 3 に記載の電子機器の放熱構造であって、 隣接する 2 つの隔壁の対向する内面間の最適距離を w。 _{p t} 、 前記貫通孔の上下方向の長さ を L、 前記対向する内面間の距離を wとする と 、 w。_{p t} は、 次式

w。 _{p t} = 0 . 0 1 X L + 0 . 0 0 5

によ り 設定され、 wは、

0 . 9 5 X w。 _{p t} ≤ w≤ 1 . 2 X w。_{p t}

の範囲に設定されている

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。

5 . 請求項 1 〜請求項 4の何れかに記載の電子機器の放熱構造で あって、

前記貫通孔の前記上下方向 と直交する断面は、 略四角形状であ 、

前記貫通孔の断面の四つの辺の長さは、 ほぼ等しく 設定されて レヽる

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。

6 . 請求項 1 〜請求項 5 の何れかに記載の電子機器の放熱構造で あって、

前記放熱部材の外壁の外面は、 冷却フ ィ ンを有する

こ と を特徴とする電子機器の放熱構造。