JP2010251637A - Heat radiation mechanism and information equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱機構及び情報機器に係り、更に詳しくは、メモリ基板に搭載されたメモリからの熱を拡散させる放熱機構及び該放熱機構を備える情報機器に関する。 The present invention relates to a heat dissipation mechanism and an information device, and more particularly to a heat dissipation mechanism for diffusing heat from a memory mounted on a memory substrate and an information device including the heat dissipation mechanism.
従来、自動販売機や券売機などに組み込まれる機器用コントローラなどの情報機器では、基板に実装された電気部品の冷却方法として、例えば冷却ファンなどを用いて電気部品に強制的に冷却空気を供給する強制空冷方式や、電気部品が収容される筐体に開口部を設け、熱せられた空気の上昇気流によって電気部品からの熱を筐体外部へ排熱させる自然空冷方式の冷却方法がよく用いられている。 Conventionally, in information devices such as device controllers incorporated in vending machines and ticket vending machines, cooling air is forcibly supplied to electrical components using, for example, a cooling fan as a cooling method for electrical components mounted on a board. Often used is a forced-air cooling system that uses a natural air cooling system that provides an opening in the housing that houses the electrical components and exhausts the heat from the electrical components to the outside of the housing by the rising airflow of heated air It has been.
しかしながら、上記強制冷却方式では、筐体内に冷却ファンを設ける必要があり、情報機器の大型化を招くとともに、冷却ファン駆動時の騒音により、製品の静音性を確保することが困難であった。 However, in the forced cooling method, it is necessary to provide a cooling fan in the housing, which increases the size of the information device and makes it difficult to ensure the quietness of the product due to noise when the cooling fan is driven.
また、上記自然空冷方式では、情報機器を屋外などの環境管理がなされていない場所に設置した場合には、設置環境によって気流が筐体内部からの上昇気流に相反する状態になり、効率的に排熱がされなくなる場合や、開口部から異物が混入するなど、情報機器の品質に悪影響を与える場合があった。 In addition, in the natural air cooling system, when the information equipment is installed in a place where environmental management is not performed, such as outdoors, the airflow may be in a state opposite to the rising airflow from the inside of the housing depending on the installation environment. There are cases in which the quality of information equipment is adversely affected, such as when heat is no longer exhausted or foreign matter enters through the opening.
そこで、第3の冷却方式として、基板の一方の面を筐体の内壁面に近接して配置したうえで、その面上に高発熱部品を実装し、他方の面にそれ以外の部品を実装することにより、高発熱部品からの発熱を、筐体をヒートシンクとして外部に放熱する冷却方法が提案された。 Therefore, as a third cooling method, one side of the board is placed close to the inner wall surface of the housing, then a high heat-generating part is mounted on that side, and the other part is mounted on the other side. Thus, a cooling method has been proposed in which the heat generated from the highly heat-generating component is radiated to the outside using the housing as a heat sink.
ところで、特許文献1には、メモリ基板に搭載されたメモリの熱移動機構について提案されている。
By the way,
しかしながら、上記第3の冷却方式では、基板は筐体の内壁面からある程度離間して配置する必要があるため、冷却効率の更なる向上は困難であった。また、基板を筐体の内壁面に平行となるように配置しなければならないため、例えば筐体に複数の基板が配置される場合には、レイアウトの自由度の狭小化や情報機器の大型化を招くという不都合もあった。 However, in the third cooling method, it is difficult to further improve the cooling efficiency because the substrate needs to be arranged at a certain distance from the inner wall surface of the housing. In addition, since the substrates must be arranged so as to be parallel to the inner wall surface of the casing, for example, when a plurality of substrates are arranged in the casing, the degree of freedom in layout is reduced and the size of information equipment is increased. There was also the inconvenience of inviting.
また、特許文献1に開示されている熱移動機構では、メモリ基板と筐体壁面との距離が長い場合には、適用が困難であった。
In addition, the heat transfer mechanism disclosed in
本発明は、第1の観点からすると、メインボード上のソケットに着脱されるメモリ基板に搭載されたメモリからの熱を拡散させる放熱機構であって、前記メモリ基板の表面に直交する方向の一側に配置される第1の放熱板と;前記メモリ基板の表面に直交する方向の他側に配置される第2の放熱板と;前記第2の放熱板における前記メモリ基板側の面に保持され、前記第1の放熱板を前記第2の放熱板に向けて押圧する板ばねと;を備える放熱機構である。 From a first viewpoint, the present invention is a heat dissipation mechanism that diffuses heat from a memory mounted on a memory board that is attached to and detached from a socket on a main board, and has a direction perpendicular to the surface of the memory board. A first heat dissipating plate disposed on the side; a second heat dissipating plate disposed on the other side perpendicular to the surface of the memory substrate; and held on the surface of the second heat dissipating plate on the memory substrate side And a leaf spring that presses the first heat radiating plate toward the second heat radiating plate.
これによれば、メインボードが収容される筐体の厚さを厚くすることなく、メモリ基板に搭載されたメモリからの熱を効率良く拡散させることが可能となる。 According to this, it is possible to efficiently diffuse the heat from the memory mounted on the memory board without increasing the thickness of the housing in which the main board is accommodated.
本発明は、第2の観点からすると、メモリが搭載されているメモリ基板と;前記メモリ基板が装着されるソケットを有するメインボードと;前記メインボードが収容される筐体と;前記メモリからの熱を拡散させる本発明の放熱機構と;を備える情報機器である。 According to a second aspect of the present invention, a memory board on which a memory is mounted; a main board having a socket to which the memory board is mounted; a housing in which the main board is accommodated; An information device comprising: a heat dissipation mechanism of the present invention that diffuses heat.
これによれば、情報機器の小型化及び薄型化を促進することが可能となる。 According to this, it becomes possible to promote downsizing and thinning of the information equipment.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図21(D)に基づいて説明する。図1〜図3(D)には、一実施形態に係る情報機器100の外観が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The external appearance of the
図1は、情報機器100の斜視図である。図2は、情報機器100の平面図である。図3(A)は、情報機器100の正面図であり、図3(B)は、情報機器100の左側面図であり、図3(C)は、情報機器100の右側面図であり、図3(D)は、情報機器100の背面図である。
FIG. 1 is a perspective view of the
この情報機器100は、一例として電子看板に内蔵される情報機器であり、外形が直方体の筐体200を有している。ここでは、XYZ3次元直交座標系において、筐体200の長手(横幅)方向をY軸方向、奥行き方向をX軸方向、厚さ(高さ)方向をZ軸方向として説明する。
The
この筐体200は、X軸方向の長さDxが176mm、Y軸方向の長さDyが268mm、Z軸方向の長さDzが25mmである。
The
筐体200は、図4に示されるように、上部カバー210、下部カバー230、及び前面パネル250を含んで構成されている。ここでは、上部カバー210、下部カバー230、及び前面パネル250は、いずれもアルマイト処理された板厚1mmのアルミ板を板金加工することによって成形されている。なお、アルミ板に代えて、電気亜鉛めっき鋼板(SECC)を用いても良い。
As illustrated in FIG. 4, the
下部カバー230は、図5に示されるように、底板部231、2つの側板部(232、233)、及び背面パネル部234を有している。
As shown in FIG. 5, the
底板部231は、X軸方向を短辺、Y軸方向を長辺とする長方形状の部分であり、+Z側の面上に、中央にねじ穴が形成された複数の円柱状の支柱(高さ5mm)231aが設けられている。
The
側板部232は、底板部231の+Y側の外縁に沿って+Z側に折り曲げられた部分である。
The
側板部233は、底板部231の−Y側の外縁に沿って+Z側に折り曲げられた部分である。
The
背面パネル部234は、底板部231の+X側の外縁に沿って+Z側に折り曲げられた部分である。
The
前面パネル250は、長手方向をY軸方向とする長方形の板状部材であり、複数の開口部が設けられている。また、前面パネル250には、図6に示されるように、+Z側の辺縁の一部に+X側に延びる延設部250aが設けられている。この延設部250aには、複数のねじ穴が形成されている。
The
この前面パネル250は、下部カバー230の背面パネル部234と対向するように、底板部231の−X側端部に嵌合され、各側板部にねじ止めされる。すなわち、下部カバー230と前面パネル250とによって容体が形成される。
The
上部カバー210は、図7に示されるように、天板部211、及び2つの側板部(212、213)を有している。
As shown in FIG. 7, the
天板部211は、底板部231と同様に、X軸方向を短辺、Y軸方向を長辺とする長方形状の部分である。この天板部211が容体の蓋となる。
Similar to the
側板部212は、天板部211の+Y側の外縁に沿って−Z側に折り曲げられた部分である。この側板部212は、下部カバー230の側板部232にねじ止めされる。
The
側板部213は、天板部211の−Y側の外縁に沿って−Z側に折り曲げられた部分である。この側板部213は、下部カバー230の側板部233にねじ止めされる。
The
情報機器100は、図8及び図9に示されるように、筐体200内に収容されるメインボード300を有している。
As illustrated in FIGS. 8 and 9, the
このメインボード300には、CPU301、チップセット302、メモリ基板303が挿入されるメモリソケット304、CFカードが挿入されるカードソケット305、シリアル入出力端子306、アナログRGB出力端子307、USB端子308、LAN接続端子309、サウンド出力端子310、及び複数の電気部品(図示省略)などが実装されている。
The
ここでは、メモリ基板303は、DIMM(Dual Inline Memory Module)、すなわち、複数のDRAMチップをプリント基板上に搭載したメモリモジュールである。
Here, the
メインボード300は、図10に示されるように、下部カバー230の支柱231a上に載置され、ねじ止めされる。すなわち、メインボード300は、図11に示されるように、容体内に取り付けられる。
As shown in FIG. 10, the
シリアル入出力端子306、アナログRGB出力端子307、USB端子308、LAN接続端子309、及びサウンド出力端子310は、図12に示されるように、前面パネル250の開口部を介して露出されている。また、図13に示されるように、背面パネル部234のCFカードカバーを外すことによって、カードソケット305にCFカードを着脱できる。
The serial input /
また、情報機器100は、図14〜図16に示されるように、メモリ基板303のメモリからの熱を放熱するための放熱機構500を有している。
In addition, the
図14は、放熱機構500が取り付けられたメモリ基板303の斜視図である。図15は、放熱機構500が取り付けられたメモリ基板303の平面図である。図16は、放熱機構500が取り付けられたメモリ基板303の側面図である。
FIG. 14 is a perspective view of the
この放熱機構500は、図17に示されるように、メモリ基板303の−Z側に位置する下部放熱板510、メモリ基板303の+Z側に位置する上部放熱板520、及び上部放熱板520の+Z側に位置し、上部放熱板520を押圧する板ばね530を有している。
As shown in FIG. 17, the
下部放熱板510及び上部放熱板520は、アルマイト処理された板厚1mmのアルミ板を板金加工することによって成形されている。また、板ばね530は、板厚0.5mmのステンレス鋼板を板金加工することによって成形されている。
The
下部放熱板510は、X軸方向の両端に、X軸方向に関するメモリ基板303に対する位置決め用の折り曲げ部511を有している。また、下部放熱板510は、+Y側端部近傍の2箇所に、中央にねじ穴が形成された円柱状の支柱512が設けられている。ここでは、図18(A)における符号D11は40mmであり、符号D12は50mmであり、符号D13は70mmである。また、図18(B)における符号D14は2mmである。
The
上部放熱板520は、下部放熱板510の支柱512が挿入される円形の開口部が形成されている支持部521、メモリ基板303の+Z側の面に搭載されているメモリと接触する伝熱部523、Y軸方向に関して、支持部521と伝熱部523との間に位置し、Z軸方向に延びる立ち上げ部525を有している。ここでは、図19(A)における符号D21は13mmであり、符号D22は27mmであり、符号D23は50mmである。また、図19(B)における符号D24は5mmである。
The upper
Y軸方向に関するメモリ基板303に対する位置は、上部放熱板520の立ち上げ部525によって規定される。
A position with respect to the
板ばね530は、+Y側端部近傍の2箇所に、下部放熱板510の支柱512の外径よりも小さい径の開口部が形成されている保持部531、上部放熱板520の伝熱部523に押圧力を作用させる作用部533、Y軸方向に関して、保持部531と作用部533との間に位置し、Z軸方向に延びる立ち上がり部535を有している。ここでは、図20(A)における符号D31は10mmであり、符号D32は25mmであり、符号D33は45mmである。また、図20(B)における符号D34は7mmである。
The
また、下部放熱板510の+Z側の面及び上部放熱板520の−Z側の面には、弾力性を有する厚さ0.5mmの熱伝導シート(放熱シート)(図示省略)が貼り付けられている。
In addition, an elastic heat conductive sheet (radiation sheet) (not shown) having a thickness of 0.5 mm is attached to the + Z side surface of the
放熱機構500の取り付け手順について説明する。
A procedure for attaching the
(1)下部放熱板510の上にメモリ基板303を乗せる(図21(A)及び図21(B)参照)。このとき、メモリ基板303におけるメモリソケット304に装着される部分を−Y側とする。また、下部放熱板510の2つの折り曲げ部511の間にメモリ基板303を位置決めする。
(1) The
(2)メモリ基板303の上に上部放熱板520を乗せる(図21(C)参照)。このとき、上部放熱板520の開口部に下部放熱板510の支柱512を挿入する。また、メモリ基板303の+Y側の端部を、上部放熱板520の立ち上がり部525に押し付ける。
(2) Place the
(3)上部放熱板520の上に板ばね530を乗せる。
(3) Place the
(4)板ばね530の各開口部にねじを挿入し、支柱512のねじ穴に螺合する(図21(D)参照)。
(4) A screw is inserted into each opening of the
これによって、上部放熱板520の作用部533に−Z方向の押圧力が作用する。そして、下部放熱板510の+Z側の面に貼り付けられている熱伝導シートは、メモリ基板303の−Z側の面に搭載されているメモリに密着し、上部放熱板520の作用部533の−Z側の面に貼り付けられている熱伝導シートは、メモリ基板303の+Z側の面に搭載されているメモリに密着する。
As a result, a pressing force in the −Z direction acts on the
そこで、メモリ基板303の−Z側の面に搭載されているメモリからの熱は、熱伝導シートを介して下部放熱板510に移動し、大気中に拡散される。また、メモリ基板303の+Z側の面に搭載されているメモリからの熱は、熱伝導シートを介して上部放熱板520に移動し、大気中に拡散される。
Therefore, heat from the memory mounted on the −Z side surface of the
本実施形態では、メモリの温度が、メーカの推奨温度範囲の上限値を超えることはなかった。 In this embodiment, the temperature of the memory does not exceed the upper limit value of the manufacturer's recommended temperature range.
下部放熱板510における支柱512の高さD14は、板ばね530によって上部放熱板520の作用部533に作用する押圧力の大きさに応じて設定されている。
The height D14 of the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る情報機器100では、下部放熱板510によって本発明の第2の放熱板が構成され、上部放熱板520によって本発明の第1の放熱板が構成されている。また、熱伝導シートによって本発明のシート部材が構成されている。
As is clear from the above description, in the
以上説明したように、本実施形態に係る情報機器100によると、メモリが搭載されているメモリ基板303と、該メモリ基板303が装着されるメモリソケット304を有するメインボード300と、メインボード300が収容される筐体200と、メモリ基板303に搭載されたメモリからの熱を拡散させる放熱機構500とを備えている。
As described above, according to the
放熱機構500は、メモリ基板303の−Z側に位置する下部放熱板510、メモリ基板303の+Z側に位置する上部放熱板520、下部放熱板510の支柱512にねじ止めされ、上部放熱板520を−Z方向に押圧する板ばね530を有している。
The
これによれば、図22に示されるように、メモリ基板303がメインボード300に平行な姿勢でメモリソケット304に装着される場合であっても、筐体の厚さを厚くすることなく、メモリ基板に搭載されたメモリからの熱を効率良く拡散させることができ、情報機器の小型化及び薄型化を促進することが可能となる。
According to this, as shown in FIG. 22, even when the
なお、上記実施形態において、前記放熱機構500に代えて、図23及び図24に示される放熱機構600を用いても良い。
In the above embodiment, the
この放熱機構600は、図25に示されるように、メモリ基板303の−Z側に位置する下部放熱板610、メモリ基板303の+Z側に位置する上部放熱板620、及び上部放熱板620の+Z側に位置し、上部放熱板620を押圧する板ばね630を有している。
As shown in FIG. 25, the
下部放熱板610は、X軸方向の両端に、X軸方向に関するメモリ基板303の位置決め用の折り曲げ部611を有している。また、下部放熱板610は、+Y側端部近傍の2箇所に、矩形状の開口部612が形成されている。そして、各開口部の−Y側に+Z方向に延びる立ち上げ部613を有している。ここでは、図26(A)における符号D51は17mmであり、符号D52は23mmであり、符号D53は53mmであり、符号D54は70mmである。また、図26(B)における符号D55は5mmである。
The
上部放熱板620は、+Y側端部に、立ち上げ部613に係合する切り欠き部621が形成されている。ここでは、図27における符号D61は24mmであり、符号D62は53mmである。
The
板ばね630は、+Y側端部近傍の2箇所に、クリップ構造部631を有する保持部、上部放熱板620に押圧力を作用させる作用部633、Y軸方向に関して、保持部と作用部633との間に位置し、Z軸方向に延びる立ち上げ部635を有している。各クリップ構造部631は、下部放熱板610を挟むようになっている。すなわち、放熱機構600では、板ばねを下部放熱板に固定させるためのねじが不要である。ここでは、図28(A)における符号D71は15mmであり、符号D72は20mmであり、符号D73は45mmである。また、図28(B)における符号D74は8mmである。
The
また、下部放熱板610の+Z側の面及び上部放熱板620の−Z側の面には、弾力性を有する厚さ0.5mmの熱伝導シート(放熱シート)(図示省略)が貼り付けられている。
In addition, an elastic heat conductive sheet (radiation sheet) (not shown) having a thickness of 0.5 mm is attached to the + Z side surface of the
放熱機構600の取り付け手順について説明する。
A procedure for attaching the
(1)下部放熱板610の上にメモリ基板303を乗せる(図29(A)及び図29(B)参照)。このとき、メモリ基板303におけるメモリソケット304に装着される部分を−Y側とする。また、下部放熱板610の2つの折り曲げ部611の間にメモリ基板303を位置決めする。さらに、メモリ基板303の+Y側端部を立ち上げ部613に突き当てる。
(1) The
(2)メモリ基板303の上に上部放熱板620を乗せる(図29(C)参照)。このとき、上部放熱板620の各切り欠き部621を立ち上げ部613に係合させる。
(2) The
(3)上部放熱板620の上に板ばね630を乗せる。このとき、板ばね630におけるクリップ構造部631が、下部放熱板610の開口部612に挿入されるようにする。
(3) Place the
(4)板ばね630を、下部放熱板610に対して−X方向にスライドさせる。これにより、下部放熱板610の各開口部612の−X側の部分がクリップ構造部631によって保持(クリップ)される(図29(D)参照)。
(4) The
これによって、上部放熱板620に−Z方向の押圧力が作用する。そして、下部放熱板610の+Z側の面に貼り付けられている熱伝導シートは、メモリ基板303の−Z側の面に搭載されているメモリに密着し、上部放熱板620の−Z側の面に貼り付けられている熱伝導シートは、メモリ基板303の+Z側の面に搭載されているメモリに密着する。
As a result, a pressing force in the −Z direction acts on the
なお、板ばね630における立ち上げ部635の高さD74は、板ばね630によって上部放熱板620に作用する押圧力の大きさに応じて設定されている。
The height D74 of the rising
そこで、図30に示されるように、メモリ基板303がメインボード300に平行な姿勢でメモリソケット304に装着される場合であっても、筐体の厚さを厚くすることなく、メモリ基板303に搭載されたメモリからの熱を効率良く拡散させることができ、情報機器の小型化及び薄型化を促進することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 30, even when the
また、上記実施形態では、下部放熱板510のX軸方向の両端に折り曲げ部511を有する場合について説明したが、これに限らず、X軸方向の一方の端部にのみ折り曲げ部511を有していても良い。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where it had the bending
また、上記各放熱機構の寸法は一例であり、これに限定されるものではない。 Moreover, the dimension of each said heat radiating mechanism is an example, and is not limited to this.
また、上記実施形態では、メモリ基板がDIMMの場合について説明したが、これに限定されるものではない。 In the above embodiment, the case where the memory substrate is a DIMM has been described. However, the present invention is not limited to this.
以上説明したように、本発明の放熱機構によれば、メインボードが収容される筐体の厚さを厚くすることなく、メモリ基板に搭載されたメモリからの熱を効率良く拡散させるのに適している。また、本発明の情報機器によれば、小型化及び薄型化を促進するのに適している。 As described above, according to the heat dissipation mechanism of the present invention, it is suitable for efficiently diffusing heat from the memory mounted on the memory board without increasing the thickness of the housing in which the main board is accommodated. ing. In addition, the information device according to the present invention is suitable for promoting downsizing and thinning.
100…情報機器、200…筐体、210…上部カバー(蓋)、230…下部カバー(容体の一部)、250…前面パネル(容体の一部)、300…メインボード(基板)、303…メモリ基板、304…メモリソケット(ソケット)、500…放熱機構、510…下部放熱板(第2の伝熱板)、511…折り曲げ部、512…支柱、520…上部放熱板(第1の伝熱板)、530…板ばね、600…放熱機構、610…下部放熱板(第2の伝熱板)、611…折り曲げ部、613…立ち上げ部、620…上部放熱板(第1の伝熱板)、621…切り欠き部、630…板ばね、631…クリップ構造部、635…立ち上げ部。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記メモリ基板の表面に直交する方向の一側に配置される第1の放熱板と;
前記メモリ基板の表面に直交する方向の他側に配置される第2の放熱板と;
前記第2の放熱板における前記メモリ基板側の面に保持され、前記第1の放熱板を前記第2の放熱板に向けて押圧する板ばねと;を備える放熱機構。 A heat dissipation mechanism that diffuses heat from the memory mounted on the memory board that is attached to and detached from the socket on the main board,
A first heat radiating plate disposed on one side in a direction perpendicular to the surface of the memory substrate;
A second heat radiating plate disposed on the other side in a direction orthogonal to the surface of the memory substrate;
And a leaf spring that is held on a surface of the second heat radiating plate on the memory substrate side and presses the first heat radiating plate toward the second heat radiating plate.
前記立ち上げ部の高さは、前記押圧力の大きさに応じて決定されていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の放熱機構。 The leaf spring is provided between the holding portion held by the second heat radiating plate, an action portion that applies a pressing force to the first heat radiating plate, and the holding portion and the action portion, A rising portion extending in a direction substantially perpendicular to the surface of the second heat radiating plate,
The heat dissipation mechanism according to any one of claims 4 to 6, wherein the height of the rising portion is determined according to the magnitude of the pressing force.
前記メモリ基板が装着されるソケットを有するメインボードと;
前記メインボードが収容される筐体と;
前記メモリからの熱を拡散させる請求項1〜14のいずれか一項に記載の放熱機構と;を備える情報機器。 A memory board on which the memory is mounted;
A main board having a socket on which the memory board is mounted;
A housing for accommodating the main board;
An information device comprising: the heat dissipation mechanism according to any one of claims 1 to 14, which diffuses heat from the memory.
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