WO2006126693A1 - 電子機器の空冷装置 - Google Patents

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housing
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cooling
air introduction
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Toyokazu Miyoshi
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Kabushiki Kaisha Kenwood
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20145—Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device, and more particularly to an air cooling device for the electronic device.
  • FIG. 5 An example of a conventional air cooling device for electronic equipment will be described with reference to FIG.
  • the upper housing 1 and the lower housing 2 shown in FIG. 5 are combined with the chassis 3 interposed therebetween to form a housing for accommodating electronic devices.
  • the upper housing 1 and the lower housing 2 are provided with suction ports 4, 4, respectively, and the chassis 3 or the upper housing 1 and the lower housing 2 are provided with discharge ports 5.
  • a fan 6 is fixed to the chassis 3.
  • chassis 3 is formed with bosses 3 a, 3 a... And heat radiation fins 3 b, 3 b..., And the bosses 3 a, 3 a. Is fastened. Heat generated by the maximum heat generating component 9 attached to the printed circuit boards 8, 8... Is transmitted to the chassis 3 by the heat transfer member.
  • the fan 6 generates an air flow indicated by an arrow from the suction ports 4 and 4 to the discharge port 5, and the heat generation electronic components and chassis including the maximum heat generation component 9 attached to the printed circuit boards 8, 8 ... by this air flow 3 'is cooled.
  • air flows into the housing from the suction port and circulates inside the housing.
  • the dust also enters the case together with the air and accumulates on the printed circuit boards 8, 8. For this reason, it is necessary to perform maintenance to remove the dust regularly. If maintenance is not performed, parts inside the chassis are shorted by the dust, causing failure.
  • Figure 6 shows an example of a conventional air cooling system for electronic equipment that takes dust-proof performance into consideration.
  • the upper casing 1 and the lower casing 2 are attached to the top and bottom of the chassis 3 to form two upper and lower spaces.
  • the printed circuit boards 8, 8 arranged in the upper sealed space are fastened to the bosses 3 a, 3 a. Heat generated by the maximum heat generating component 9 attached to the printed circuit boards 8, 8... Is transferred to the chassis 3 by the heat transfer member.
  • the lower housing 2 is provided with an inlet 4 and outlets 5 and 5, respectively.
  • a fan 6 fixed on the upper side of the suction port 4 generates an air flow indicated by an arrow from the suction port 4 to the discharge ports 5 and 5, and this air flow causes the heat dissipating fins 3 b and 3 b .. of the chassis 3. Is cooled.
  • the air in the space in which the printed circuit boards 8 and 8 are stored is cooled through the chassis 3, and the electronic components attached to the printed circuit boards 8 and 8 are also cooled by the air.
  • the present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to increase the cooling capacity of the heat-generating component without increasing the size of the device.
  • An object of the present invention is to provide an air-cooling device for electronic equipment that can prevent the deposition of water.
  • the air-cooling device for an electronic device generates an airflow passing through the inside of the housing from the suction port provided in the housing toward the discharge port provided in the housing, and is generated by the heating element by the airflow.
  • a plurality of air introduction plates that are inclined to change the direction of airflow are provided at the suction port, and a plurality of protrusions are provided on the surface of the air introduction plate. Is.
  • the plurality of protrusions are ridges extending in a direction orthogonal to the airflow.
  • a plurality of air outlet plates inclined in a direction different from the air introduction plate are provided in the downstream area of the air introduction plate.
  • the plurality of air introduction plates or air lead-out plates are integrally formed, and a dust removal unit that can be easily attached to and detached from the housing is used. .
  • the cooling capacity of the heat-generating component can be increased without increasing the size of the device, and dust can be prevented from accumulating on the heat-generating component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an air cooling device for an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing a portion of the air cooling device.
  • FIG. 3 is a side view showing a part of the air cooling device.
  • Fig. 4 shows (a) a front view showing the dust removal unit used in the air cooling device, (b) a rear view showing the dust removal unit, and (c) a top view showing the dust removal unit.
  • D) is a bottom view showing the dust removal unit
  • (e) is a left side view showing the dust removal unit
  • (f) is a right side view showing the dust removal unit
  • (g) is in (a).
  • A_A cross section, (h) is B-B cross section in (a), (i) is C-C cross section in (a), (j) is DD cross section in (a), (k) ) Is an EE cross-sectional view in (a), and (m) is an F_F cross-sectional view in (a).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional air cooling device for electronic equipment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of a conventional air cooling apparatus for electronic equipment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic apparatus air cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • An upper housing 1 and a lower housing 2 shown in FIG. 1 are combined with a chassis 3 interposed therebetween to constitute a housing for housing an electronic device.
  • One dust-proof unit 7 installed so as to close the hole in the lower housing 2 is provided with suction ports 4, 4 ..., which are also shown in detail in Fig. 4, and the chassis 3 or the upper housing 1 and the lower housing
  • the casing 2 is provided with a discharge port 5.
  • a fan 6 is fixed to the chassis 3.
  • the chassis 3 is formed with bosses 3 a, 3 a, and a heat radiation fin 3 b, and printed circuit boards 8, 8 are fastened to the bosses 3 a, 3 a,. Heat generated by the largest heat generating component 9 attached to the printed circuit board 8 is transferred to the chassis 3 by the heat transfer member.
  • Fig. 4 shows the structure of the dustproof unit 7 in detail.
  • the front view shown in Fig. 4 (a) is a view of the dust-proof unit 7 in Fig. 1 as viewed from below. That is, each figure of FIG. 4 is drawn with the lower surface of the dustproof unit 7 in FIG. 1 as the front.
  • FIG. 4 (a) two suction ports 4, 4 ... are formed in the lower front part of the frame 7 d that forms the outer shape of the resin dustproof unit 7. Air inlet plates 7 a and 7 a are arranged behind the ports 4, 4... So as to be seen from the inlet ports 4, 4.
  • the air introduction plates 7a, 7a ... are inclined with respect to the front surface of the frame 7d as shown in FIG. 4 (g). That is, the air introduction plates 7 a, 7 a ... are inclined so as to change the direction of the airflow entering from the suction ports 4, 4 ... It is skewed. As shown in detail in FIG. 3, the air introduction plate 7a is provided with ridges 7b and 7b extending in the direction orthogonal to the air flow indicated by the arrows (direction orthogonal to the paper surface).
  • the airflow that passes through the air outlet plates 7c, 7c ... passes through the lower space of the housing, and the airflow that does not pass through the air outlet plates 7c, 7c ... Through the upper space of the housing, both are discharged from the discharge port 5.
  • the frame 7d of the dustproof unit 7 has three mounting holes 7e, 7e ...
  • the dustproof unit ⁇ 7 is fastened to the chassis 3 by screws (not shown) that pass through 7 e, 7 e ....
  • the high-speed air stream entering from the suction port 4 is bent along the air introduction plate 7a as shown by the arrow in FIG.
  • the dust contained in the air flow has a higher specific gravity than air, it collides with the ridges 7b of the air introduction plate 7a due to inertia, and the turbulence of the airflow in the vicinity of the ridges 7b Shake off.
  • the dustproof unit 7 can be easily removed by removing the screws described above, and the dust collected by washing is removed and the dust accumulated in the dustproof unit 7 is returned to the airflow. It can prevent being caught.
  • the airflow that passes through the housing is not configured to pass through the filter in this way, the flow rate of the airflow is not limited by the filter, and the airflow rate is large and the cooling capacity is enhanced.
  • the dust is prevented from entering the casing, and the parts inside the casing are not short-circuited.
  • the embodiment is configured as described above, but the invention is not limited thereto.
  • the effect of the present invention can be obtained without providing the air outlet plate 7 c, and protrusions such as ridges can be formed on the air outlet plate 7 c. If this is provided, the effect of the present invention is further enhanced.
  • the air-cooling device for an electronic device generates an airflow passing through the inside of the housing from the suction port 4 provided in the housing 1 to the discharge port 5 provided in the housings 1 and 2 by the airflow. Dissipates heat generated by the heating element 9 to the outside of the housing.
  • at least one air introduction plate that is inclined so as to change the direction of the airflow is provided at the inlet 4, and at least one protrusion is provided on the surface of the air introduction plate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

筐体１に設けた吸入口４から筐体１、２に設けた排出口５に向けて筐体内部を通る気流をファン５により発生させ、その気流により発熱体９で発生する熱を筐体外部に放散させる電子機器の空冷装置において、前記吸入口４に気流の向きを変えるように傾斜した複数の空気導入板を設け、前記空気導入板の表面に多数の突起を設けた。機器を大形とすることなく、発熱部品の冷却能力を高めることができ、しかも、発熱部品にダストが堆積することが防止できる電子機器の空冷装置を提供する。

Description

明細書
電子機器の空冷装置
技術分野
この発明は電子機器に係わり、 特に、 その空冷装置に関する。 背景技術
従来の電子機器の空冷装置の例を第 5図により説明する。 第 5図 に示す上部筐体 1 と下部筐体 2はシャーシ 3を挟むようにして合わ せられ電子機器を収容する筐体を構成する。 上部筐体 1 と下部筐体 2には夫々吸入口 4 、 4が設けられ、 シャーシ 3または上部筐体 1 および下部筐体 2には排出口 5が設けられている。 そして、 シヤー シ 3にはファン 6が固定されている。
さらに、シャーシ 3にはボス 3 a 、 3 a…および放熱フイ ン 3 b 、 3 b ...が形成されており、 ボス 3 a 、 3 a ...にはプリント基板 8 、 8 ...が締着されている。 プリ ント基板 8 、 8…に取り付けられた最 大発熱部品 9で発生した熱は伝熱部材によりシャーシ 3に伝えられ る。
ファン 6により吸入口 4 、 4から排出口 5に向けて矢印で示す気 流が発生し、 この気流によりプリント基板 8 、 8 ...に取り付けられ た最大発熱部品 9を含む発熱電子部品やシャーシ 3'が冷却される。 上記の第 5図に示した従来の電子機器の空冷装置によると、 筐体 内部に吸入口から空気が流れ込み筐体内部を循環する。 そして、 空 気と共にダス トも筐体内 に入り込みプリント基板 8 、 8…等に堆 積する。 そのため、 定期的にダス トを除去するメインテナンスが必 要であり、 メインテナンスを行わないとダス トにより筐体内部の部 品がショートして故障の原因となっていた。 なお、 ダス 卜が筐体内部に入り込むのを防止するために第 5図に 示した空冷装置において、 吸入口 4 、 4に防塵用のフィル夕を取り 付ける場合もあるが、 このような空冷装置はフィル夕の目づまりに より吸気量が減少して冷却能力が低下するため発熱量の大きい機種 には不向きである。 、
防塵性能を考慮した従来の電子機器の空冷装置の例を第 6図に示 す。 この例では上部筐体 1 と下部筐体 2がシャーシ 3の上下に取り 付けられ上下 2つの空間が形成される。 上側の密封空間に配置され るプリ ント基板 8 、 8はシャーシ 3のボス 3 a 、 3 a .. .に締着され る。 プリント基板 8 、 8 ...に取り付けられた最大発熱部品 9で発生 した熱は伝熱部材によりシャーシ 3に伝えられる。
下部筐体 2には夫々吸入口 4および排出口 5 、 5が設けられてい る。 吸入口 4の上側に固定されたファン 6により吸入口 4から排出 口 5 、 5に向けて矢印で示す気流が発生し、 この気流によりシャ一 シ 3の放熱フィ ン 3 b 、 3 b ...が冷却される。 プリント基板 8 、 8 の収納される空間の空気はシャーシ 3を介して冷却されその空気に よりプリント基板 8 、 8に取り付けられた電子部品も冷却される。 上記の第 6図に示した従来の電子機器の空冷装置によると、 プリ ント基板 8 、 8にダストが堆積することはないが、 静止したプリ ン ト基板 8 、 8周囲の空気をシャーシ 3を介して冷却する構成である ため、 冷却能力が十分でなく、 プリント基板 8 、 8周囲の空気の温 度が高くなり、 プリント基板 8 、 8に取り付けられた電子部品が高 温となり寿命が短くなるという問題があった。
なお、 第 6図に示した,電子機器の空冷装置の冷却能力を高めるた めには、 放熱器となるシャーシ 3の体積および密封空間の容積を大 きくする必要があり電子機器が大形となる。 なお、 ファンの送風量 を上げることにより改善することも可能であるが、 いずれにしても 省スペースおよび製造コス 卜の面で不利となる。
例えば、 特開 2 0 0 2 — 3 5 3 6 7 7号公報の 【 0 0 1 3】 段乃 至 【 0 0 2 7】 段、 及び図 1乃至図 9に記載された機器の放熱構造 は、 横置きまたは縦置きのいずれの姿勢でも発熱体の温度条件を満 たすものであるが、 防塵性能と冷却能力を高める特別の手段を備え ていない。
発明が解決しょうとする課題
この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、 その目的 とするところは、 機器を大形とすることなく、 発熱部品の冷却能力 を高めることができ、 しかも、 発熱部品にダス トが堆積することが 防止できる電子機器の空冷装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
この発明の電子機器の空冷装置は、 筐体に.設けた吸入口から筐体 に設けた排出口に向けて筐体内部を通る気流をファンにより発生さ せ、 その気流により発熱体で発生する熱を筐体外部に放散させる電 子機器の空冷装置において、 前記吸入口に気流の向きを変えるよう に傾斜した複数の空気導入板を設け、 前記空気導入板の表面に多数 の突起を設けたものである。
また、 前記電子機器の空冷装置において、 前記多数の突起を気流 と直交する向きに延びる凸条としたものである。
また、 前記各電子機器の空冷装置において、 前記空気導入板の下 流域に空気導入板とは異なる方向に傾斜した複数の空気導出板を設 けたものである。 また、 前記各電子機器の空冷装置において、 前記複数の空気導入 板または空気導出板が一体に形 され前記筐体に取り付けおよび取 り外しが容易に行える除塵ュニッ トが用いられているものである。 発明の効果
この発明の電子機器の空冷装置によれば、 機器を大形とすること なく、 発熱部品の冷却能力を高めることができ、 しかも、 発熱部品 にダス 卜が堆積することが防止できる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施例である電子機器の空冷装置を示す断 面図である。
第 2図は、 同空冷装置の部分を示す側面図である。
第 3図は、 同空冷装置の部分を示す側面図である。
第 4図は、 （ a ) は同空冷装置に用いられた除塵ユニッ トを示す 正面図、 （ b ) は同除塵ユニッ トを示す背面図、 （ c ) は同除塵ュ ニッ トを示す上面図、 （ d ) は同除塵ュニッ トを示す底面図、 （ e ) は同除塵ユニッ トを示す左側面図、 （ f ) は同除塵ユニッ トを示す 右側面図、 （ g ) は （ a ) における A _ A断面図、 （ h ) は （ a ) における B— B断面図、 （ i ) は （ a ) における C一 C断面図、 （ j ) は （ a) における D— D断面図、 （ k) は （ a ) における E— E断 面図、 （m) は （ a ) における F _ F断面図である。
第 5図は、 従来の電子機器の空冷装置の例を示す断面図である。 第 6図は、 従来の電子機器の空冷装置の他の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
以下この発明を実施するための最良の形態を実施例に即して説明 する。 第 1図はこの発明の実施例である電子機器の空冷装置を示す 断面図である。 第 1図に示す上部筐体 1 と下部筐体 2はシャーシ 3 を挟むようにして合わせられ電子機器を収容する筐体を構成する。 下部筐体 2の穴を塞ぐように取り付けられた 1個の防塵ユニッ ト 7 には第 4図にも詳しく示す吸入口 4 、 4 ...が設けられ、 シャーシ 3 または上部筐体 1および下部筐体 2には排出口 5が設けられている。 さらに、 シャーシ 3にはファン 6が固定されている。
シャーシ 3にはボス 3 a 、 3 a…および放熱フィ ン 3 bが形成さ れており、 ボス 3 a 、 3 a…にはプリント基板 8 、 8が締着されて いる。 プリント基板 8に取り付けられた最大発熱部品 9で発生した 熱は伝熱部材によりシャーシ 3に伝えられる。
ファン 6により吸入口 4 、 4 ...から排出口 5に向けて矢印で示す 気流が発生し、 この気流によりプリ ント基板 8 、 8に取り付けられ た最大発熱部品 9を含む発熱電子部品やシャーシ 3が冷却される。 第 4図に防塵ユニッ ト 7の構造を詳しく示す。 第 4図 （ a ) に示 す正面図は第 1図において防塵ユニッ ト 7を下から見た図である。 すなわち、 第 1図における防塵ュニッ ト 7の下面を正面として第 4 図の各図が描かれている。
第 4図 （ a ) に示すように樹脂製の防塵ユニッ ト 7の外形を構成 するフレーム 7 dの正面下部には 1 2個の吸入口 4 、 4 ...が形成さ れており、 吸入口 4 、 4 ...の背後に吸入口 4 、 4…から視けるよう に空気導入板 7 a 、 7 aが配置されている。
空気導入板 7 a 、 7 a ...は第 4図 （g ) に示されているようにフ レーム 7 dの正面に対して傾斜している。 すなわち、 空気導入板 7 a 、 7 a ...は吸入口 4 、 4 ...から入る気流の向きを変えるように傾 斜している。 空気導入板 7 aには第 3図に詳しく示すように矢印で 示す気流と直交方向 （紙面と直交する方向） に延びる凸条 7 b 、 7 bが設けられている。
空気導入板 7 a 、 7 a ...の下流 （第 4図 （m ) における右側部分） は空間の部分と空気導出板 7 c 、 7 c…が配置された部分とに別れ ている。 そして、 第 1図に示すように空気導出板 7 c 、 7 c ...を通 る気流は筐体の下部空間を通り、 空気導出板 7 c 、 7 c ...を通らな い気流は筐体の上部空間を通り、いずれも排出口 5から排出される。 防塵ュニッ ト 7のフレーム 7 dには第 4図（ a )および第 4図（ b ) に示すように 3個の取付穴 7 e 、 7 e ...が設けられており、 この取 付穴 7 e 、 7 e ...を挿通する図示しないねじにより防塵ュニッ 卜 7 がシャーシ 3に締着されている。
上記構成において、 吸入口 4から入る高速の気流は第 3図で矢印 で示すように空気導入板 7 aに沿うように曲げられる。 このとき—気 流中に含まれるダス トは空気より比重が大きいため慣性により空気 導入板 7 aの凸条 7 bに衝突し、 また、 凸条 7 b近傍の気流の乱流 により気流中から振り落とされる。 '
空気:導入板 7 aを通過した気流が空気導出板 7 c 、 7 c ...を通る ときも第 2図に示すように空気導出板 7 c 、 7 c ...により気流が曲 げられるため、 ダス トが空気導出板 7 c 、 7 c ...によりさらに振り 落とされる。
このように振り落とされたダス トは筐体外に落ちるものもあるが 防塵ュニッ ト 7に溜まるものもある。 防塵ュニッ ト 7は上記したね じを外すことにより簡単に取り外すことができ、 洗浄することによ りダストを除去して防塵ュニッ ト 7に溜まつたダス トが再び気流に 巻き込まれることを防止できる。
このように筐体内を通過する気流がフィルタを通過する構成とな つていないので、 フィルタにより気流の流量が制限されることがな く、 気流の流量が大きく冷却能力が高められる。 しかも、 ダス トが 筐体内に入り込むことが防止され、 筐体内部の部品がショー トする ことがない。
実施例は以上のように構成されているが発明はこれに限られず、 例えば、 空気導出板 7 c を設けなくてもこの発明の効果が得られ、 空気導出板 7 c に凸条等の突起を設けると、 この発明の効果がさら に高められる。
産業上の利用可能性
本発明の電子機器用空冷装置は、 筐体 1 に設けた吸入口 4から筐 体 1 、 2に設けた排出口 5 に向けて筐体内部を通る気流をファン 5 により発生させ、 その気流により発熱体 9で発生する熱を筐体外部 に放散させる。 さ らに、 その吸入口 4に気流の向きを変えるように 傾斜した少なく とも 1つの空気導入板を設け、 空気導入板の表面に 少なく とも 1 つの突起を設けた。 これにより、 機器を大形とするこ となく、 発熱部品の冷却能力を高めることができ、 しかも、 発熱部 品にダス 卜が堆積することが防止できる。

Claims

請求の範囲
1 . 筐体に設けた吸入口から筐体に設けた排出口に向けて筐体 内部を通る気流をファンにより発生させ、 その気流により発熱体で 発生する熱を筐体外部に放散させる電子機器の空冷装置において、 前記吸入口に気流の向きを変えるように傾斜した少なく とも 1つの 空気導入板を設け、 前記空気導入板の表面に少なく とも 1つの突起 を設けたことを特徴とする電子機器の空冷装置。
2 . 前記少なく とも 1 つの突起が気流と略直交する向きに延び る凸条として形成される請求項 1 の電子機器の空冷装置。
3 . 前記空気導入板の下流域に空気導入板とは異なる方向に傾 斜した少なく とも 1つの空気導出板を設けた請求項 1 または 2の電 子機器の空冷装置。
4 . 前記少なく とも 1つの空気導入板または空気導出板が一体 に形成され前記筐体に取り付けおよび取り外しが容易に行える除塵 ユニッ トが用いられている請求項 1から 3のいずれかに記載された 電子機器の空冷装置。
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