JP2001148589A - 冷却ファン付き送風ダクト - Google Patents

冷却ファン付き送風ダクト

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JP2001148589A
JP2001148589A JP33248599A JP33248599A JP2001148589A JP 2001148589 A JP2001148589 A JP 2001148589A JP 33248599 A JP33248599 A JP 33248599A JP 33248599 A JP33248599 A JP 33248599A JP 2001148589 A JP2001148589 A JP 2001148589A
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JP
Japan
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duct
cooling fan
air
blower
cooling
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Takashi Kitahara
孝志 北原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却ファン付き送風ダクトに関し、ターゲット
となる高発熱素子をスポット的に効率よく冷却すること
を目的とする。 【解決手段】実装基板1上の発熱素子2に冷却風を送風
する冷却ファン付き送風ダクトであって、壁面に送風用
開口3が設けられた適宜長を有する中空状のダクト本体
4と、回転翼5aが排気側回転面を送風用開口3に対峙
させてダクト本体4内に露出状態で収容され、該回転翼
5aの回転軸端部がダクト本体4に回転自在に支持され
る冷却ファン5とを有し、前記ダクト本体4は伸縮、ま
たは屈曲可能に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却ファン付き送風
ダクトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、実装基板上の高発熱素子の冷却方
法として、高発熱素子に固定されるヒートシンクに冷却
ファンを装着するものが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例において、冷却ファンには該冷却ファンの近傍の空
気、すなわち、ターゲットとなる高発熱素子の近傍の空
気が供給されるために、高発熱素子を冷却した後の暖気
も巻き込まれ、冷却効率が低下するという問題がある。
【0004】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、ターゲットとなる高発熱素子をスポッ
ト的に効率よく冷却することのできる冷却ファン付き送
風ダクトの提供を目的とする。
【0005】本発明の他の目的は、上記冷却ファン付き
送風ダクトを利用した電子装置の冷却構造の提供にあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、実装基板1上の発熱素子2に冷却風を送風する冷却
ファン付き送風ダクトであって、壁面に送風用開口3が
設けられた適宜長を有する中空状のダクト本体4と、回
転翼5aが排気側回転面を送風用開口3に対峙させてダ
クト本体4内に露出状態で収容され、該回転翼5aの回
転軸端部がダクト本体4に回転自在に支持される冷却フ
ァン5とを有し、前記ダクト本体4は伸縮、または屈曲
可能な冷却ファン付き送風ダクトを提供することにより
達成される。
【0007】冷却ファン付き送風ダクトAは、一端に吸
気開口4aを備えて中空筒状に形成され、送風用開口3
をターゲットとなる発熱素子2に向けた状態で適宜手段
で固定される。発熱素子2には予めヒートシンク8を固
定しておくことができる。ダクト本体4内部には、冷却
ファン5が送風用開口3に面して固定されており、該冷
却ファン5を駆動すると、ダクト本体4の一端からダク
ト本体4内に吸引される冷却風が発熱素子2に送風され
てターゲット素子を冷却する。
【0008】したがって本発明において、発熱素子2の
冷却に使用される冷却風は発熱素子2から適宜間隔離れ
た位置の空気が使用されるために、暖気の吸引による冷
却効率の低下が防止される。さらに、ダクト本体4は、
屈曲が可能なために、吸気開口4aを発熱素子2から適
宜間隔離れた任意の位置に配置させることができるため
に、汎用性が向上する。
【0009】ダクト本体4の固定方法は種々の手段によ
ることが可能であり、例えば、ダクト本体4に実装基板
1、あるいは筐体への支持脚4bを設け、該支持脚4b
を実装基板1、あるいは筐体上に固定したり、あるいは
実装基板1側に設けられた支持片に固定することができ
る。また、ダクト本体4の吸気開口4aを例えば実装基
板1の前面板10に固定する構造を取ると、筐体外の外
気を冷却風として利用できるために、冷却効率をより向
上させることができ、この場合、ダクト本体4を伸縮可
能にした場合には、前面板10に対する発熱素子2の実
装位置が異なっても送風用開口3を発熱素子2に対応さ
せることができる。
【0010】また、冷却ファン付き送風ダクトAは、実
装基板1上の発熱素子2に冷却風を送風する冷却ファン
付き送風ダクトであって、壁面に送風用開口3が設けら
れた適宜長を有する中空状のダクト本体4と、回転翼5
aが排気側回転面を送風用開口3に対峙させてダクト本
体4内に露出状態で収容され、該回転翼5aの回転軸端
部がダクト本体4に回転自在に支持される冷却ファン5
とを有し、前記ダクト本体4には筒状の導風ダクト6、
または他の冷却ファン付き送風ダクトAのダクト本体4
への連結手段7が設けられる冷却ファン付き送風ダクト
として構成することもできる。
【0011】さらに、前記送風用開口3には、発熱素子
2、または発熱素子2上のヒートシンク8に冷却風を導
く導風ガイド9が突設される冷却ファン付き送風ダクト
を構成することができる。
【0012】さらに、前記導風ガイド9は一辺部を排気
部9aとして開放したコ字形状をなし、発熱素子2上の
ヒートシンク8に圧入、嵌合可能な冷却ファン付き送風
ダクトを構成することもできる。
【0013】これら冷却ファン付き送風ダクトAを使用
することにより、冷却ファン付き送風ダクトAの吸気側
端部が実装基板1の前面板10に固定されて該前面板1
0に開設された吸気口10aからダクト本体4内への外
気の供給が可能であり、かつ、ダクト本体4の送風用開
口3が発熱素子2の上部に固定される電子装置の冷却構
造を構成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1、2に電子装置の冷却構造の
実施の形態を示す。図2において1は筐体11内に収容
される実装基板1であり、その表面にはCPU等の発熱
素子2が実装される。実装基板1の一端には前面板10
が固定され、筐体11の挿入スロットに挿入されて筐体
11内に実装される。
【0015】発熱素子2上には、アルミニウム等の熱伝
導性に優れた材料により形成されるヒートシンク8が固
定される。ヒートシンク8は、例えば図5(b)に示す
ように、発熱素子2に固定されるベース部8aの上面に
ピン状の放熱フィン8bをマトリクス状に突設したり、
あるいはベース部8aの上面に板状の放熱フィン8bを
所定ピッチで立設して形成される。
【0016】Aは冷却ファン付き送風ダクトであり、ダ
クト本体4と、冷却ファン5とからなる。ダクト本体4
は、実装基板1上の配線パターンとの短絡を防止し、か
つ、後述するように屈曲性、伸縮性を付与するために、
望ましくは合成樹脂により形成される。ダクト本体4
は、一端部に吸気開口4aが開放され、他端部が閉塞さ
れた筒状体で、閉塞端部側の壁面に送風用開口3が開設
される。また、ダクト本体4の中間部には、蛇腹部12
が形成され、伸縮、あるいは屈曲が許容される。さら
に、吸気開口4a周縁には上記前面板10への取付フラ
ンジ4cが形成され、該取付フランジ4cを前面板10
に固定した状態で、ダクト本体4の中空部は取付フラン
ジ4cに開設した吸気口10aを介して筐体11外部に
連通する。
【0017】冷却ファン5は軸流ファンであり、図1、
3に示すように、回転翼5aと、回転翼5aの回転軸端
部を支持する軸支持部5bとを有し、軸支持部5bには
スポーク部5cが放射状に突設される。軸支持部5bに
は、回転翼5aの回転軸端部を回転自在に支持するベア
リングハウスと、図示しないモータ構成部が設けられ
る。この冷却ファン5は、スポーク部5cをダクト本体
4の送風用開口3上に架設させた状態でダクト本体4に
固定され、固定状態において、回転翼5aは露出状態で
ダクト本体4内に収容される。
【0018】さらに、ダクト本体4には送風用開口3を
囲むように導風ガイド9が発熱素子2側に突設される。
導風ガイド9は、図3(a)に示すように、ヒートシン
ク8の3辺に対応してコ字形状をなすように配置され、
開放部が排気部9aとされる。この導風ガイド9間の間
隔はヒートシンク8の対向辺間の間隔よりやや小寸とさ
れ、導風ガイド9、9間にヒートシンク8の側壁を挟み
付けることにより、ヒートシンク8に嵌合、固定され
る。
【0019】したがってこの実施の形態において、冷却
ファン付き送風ダクトAは、吸気開口4aに設けた取付
フランジ4cを実装基板1の前面板10にビス等の適宜
手段で固定するとともに、導風ガイド9によりヒートシ
ンク8を挟み付けて所定位置に固定される。前面板10
への取付位置とヒートシンク8との高さ、および長さの
ずれは、図2に示すように、蛇腹部12の屈曲、伸縮に
より調整される。この状態で冷却ファン5を運転する
と、冷却風は前面板10の吸気開口4aからダクト本体
4内に導かれた後、ヒートシンク8上面に吹き付けら
れ、ヒートシンク8を冷却した後の暖気は図2(a)に
おいて矢印で示すように、導風ガイド9の排気部9aか
らヒートシンク8外に排気される。一般に軸流ファンは
回転軸に対してやや傾斜する角度に最大送風量領域が分
布する風量特性を有するが、導風ガイド9を設けること
により、斜め方向への冷却風を確実にヒートシンク8上
に集中させることが可能になるため、冷却効率を向上さ
せることができる。導風ガイド9をダクト本体4に対し
て着脱可能に構成する場合には、筐体11内の素子の配
置により適宜暖気の排気方向を選択、決定できるために
汎用性を向上させることができる。
【0020】図4に本発明の第2の実施の形態を示す。
なお、以下の説明において、上述した実施の形態と実質
的に同一の構成要素は図中に同一符号を付して説明を省
略する。この実施の形態において、ダクト本体4の吸気
開口4aは送風用開口3から適宜間隔隔てた位置に配置
され、吸気開口4a近傍に支持脚4bが設けられる。
【0021】したがってこの実施の形態において、冷却
ファン付き送風ダクトAは、導風ガイド9によりヒート
シンク8を挟み付けるとともに、支持脚4bを実装基板
1、あるいは筐体11に固定して装着することができ
る。蛇腹部12が設けられているために、支持脚4bの
取り付け位置は筐体11内の適宜位置に選択することが
できる。吸気開口4aは、例えば、筐体11の吸気口近
傍のように、外気の取り入れ口の近傍に配置するのが望
ましいが、これ以外の位置でも、発熱素子2から適宜間
隔隔てた位置に配置するだけで、暖気の直接吸い込みが
防止できるために、冷却効率を向上させることができ
る。
【0022】なお、以上においては、ダクト本体4には
1個の送風用開口3が設けられている場合を示したが、
図5に示すように、同一のダクト本体4に複数(図示の
例では2個)の送風用開口3を設け、各々の送風用開口
3に冷却ファン5を装着することもできる。この場合、
図5(b)に示すように、導風ガイド9の排気部9aを
互いに直交する方向に向けることにより、上流側の暖気
(排気流)が下流側のヒートシンク8に直接当たって該
ヒートシンク8を暖めることを防止するのが望ましい。
【0023】さらに、図6に示すように、ダクト本体4
に連結手段7を設けることにより、他の冷却ファン付き
送風ダクトA、または冷却ファン5を備えない単なる筒
体からなる導風ダクト6を自由に連結して所定位置から
吸気することも可能になり、汎用性を飛躍的に向上させ
ることができる。連結手段7としては、例えば図6
(b)に示すように、弾発的に相手嵌合孔7aに嵌合す
る嵌合突起7bを使用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ターゲットとなる高発熱素子から離れた位置
から冷気を吸気して高発熱素子を冷却できるために、冷
却効率を向上させることができる。また、ダクト本体は
屈曲、または伸縮自在であるために、高発熱素子の実装
位置が区々であっても、使用することができ、汎用性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示す図である。
【図2】実装基板への装着状態を示す図で、(a)は平
面図、(b)は側面図である。
【図3】図1の要部拡大図で、(a)は図1の3A-3
A線断面図、図3(b)は図3(a)の3B-3B線断
面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図で、(a)
は側面図、(b)は(a)の4B方向矢視図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示す図で、(a)
は側面図、(b)は(a)の5B-5B線断面図であ
る。
【図6】本発明の第4の実施の形態を示す図で、(a)
は側面図、(b)は連結手段を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1 実装基板 2 発熱素子 3 送風用開口 4 ダクト本体 5 冷却ファン 5a 回転翼 6 導風ダクト 7 連結手段 8 ヒートシンク 9 導風ガイド 9a 排気部 10 前面板 10a 吸気口 A 冷却ファン付き送風ダクト

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実装基板上の発熱素子に冷却風を送風する
    冷却ファン付き送風ダクトであって、 壁面に送風用開口が設けられた適宜長を有する中空状の
    ダクト本体と、 回転翼が排気側回転面を送風用開口に対峙させてダクト
    本体内に露出状態で収容され、該回転翼の回転軸端部が
    ダクト本体に回転自在に支持される冷却ファンとを有
    し、 前記ダクト本体は伸縮、または屈曲可能な冷却ファン付
    き送風ダクト。
  2. 【請求項2】実装基板上の発熱素子に冷却風を送風する
    冷却ファン付き送風ダクトであって、 壁面に送風用開口が設けられた適宜長を有する中空状の
    ダクト本体と、 回転翼が排気側回転面を送風用開口に対峙させてダクト
    本体内に露出状態で収容され、該回転翼の回転軸端部が
    ダクト本体に回転自在に支持される冷却ファンとを有
    し、 前記ダクト本体には筒状の導風ダクト、または他の冷却
    ファン付き送風ダクトのダクト本体への連結手段が設け
    られる冷却ファン付き送風ダクト。
  3. 【請求項3】前記送風用開口には、発熱素子、または発
    熱素子上のヒートシンクに冷却風を導く導風ガイドが突
    設される請求項1または2記載の冷却ファン付き送風ダ
    クト。
  4. 【請求項4】前記導風ガイドは一辺部を排気部として開
    放したコ字形状をなし、発熱素子上のヒートシンクに圧
    入、嵌合可能な請求項3記載の冷却ファン付き送風ダク
    ト。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかに記載の冷却
    ファン付き送風ダクトの吸気側端部が実装基板の前面板
    に固定されて該前面板に開設された吸気口からダクト本
    体内への外気の供給が可能であり、 かつ、ダクト本体の送風用開口が発熱素子の上部に固定
    される電子装置の冷却構造。
JP33248599A 1999-11-24 1999-11-24 冷却ファン付き送風ダクト Withdrawn JP2001148589A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301815A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Ricoh Co Ltd 情報処理装置および情報処理装置の製造方法
JP2011044745A (ja) * 2010-11-29 2011-03-03 Fujitsu Ltd 冷却装置
JP2013204935A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置および室外熱源ユニット
WO2022091200A1 (ja) * 2020-10-27 2022-05-05 Dmg森精機株式会社 工作機械用の操作盤

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