JP2895388B2 - プリント基板の冷却構造 - Google Patents
プリント基板の冷却構造Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の冷却構
造に関するものである。近年、半導体素子の集積度の向
上に伴い、半導体素子の発熱量は増加の傾向にあり、該
半導体の効率的な冷却構造が求められている。そして、
かかる要望に応えるものとして、ヒートシンク上に小型
の冷却ファン2を搭載して高発熱素子をスポット的に冷
却する冷却方法が注目されている。
造に関するものである。近年、半導体素子の集積度の向
上に伴い、半導体素子の発熱量は増加の傾向にあり、該
半導体の効率的な冷却構造が求められている。そして、
かかる要望に応えるものとして、ヒートシンク上に小型
の冷却ファン2を搭載して高発熱素子をスポット的に冷
却する冷却方法が注目されている。
【0002】
【従来の技術】図20、図21に上述したプリント基板
の冷却構造を示す。図中1は上方に複数のピン状の放熱
フィン1a、1a・・を突設したヒートシンクであり、
高発熱素子4のヒートシンク面に適宜手段で固定され、
ヒートシンク1の上面には冷却ファン2が固定される。
の冷却構造を示す。図中1は上方に複数のピン状の放熱
フィン1a、1a・・を突設したヒートシンクであり、
高発熱素子4のヒートシンク面に適宜手段で固定され、
ヒートシンク1の上面には冷却ファン2が固定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例においては、ヒートシンク1により暖められた冷却風
は、図20、21において矢印で示すように、再び冷却
ファン2によりヒートシンク1側に強制導入されたり、
あるいは下流側に隣接する他の高発熱素子4上の冷却フ
ァン2に吸い込まれる。このため、冷却ファン2により
ヒートシンク1に吹き付けられる冷却風と、素子のジャ
ンクション温度との温度差が小さくなって、熱伝達率が
減少したり、あるいは周囲温度の上昇によるファン軸受
け部の寿命が低下する等の欠点がある。
例においては、ヒートシンク1により暖められた冷却風
は、図20、21において矢印で示すように、再び冷却
ファン2によりヒートシンク1側に強制導入されたり、
あるいは下流側に隣接する他の高発熱素子4上の冷却フ
ァン2に吸い込まれる。このため、冷却ファン2により
ヒートシンク1に吹き付けられる冷却風と、素子のジャ
ンクション温度との温度差が小さくなって、熱伝達率が
減少したり、あるいは周囲温度の上昇によるファン軸受
け部の寿命が低下する等の欠点がある。
【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、冷却効率の高いプリント基板の冷却構
造を提供することを目的とする。さらに、本発明の他の
目的は、冷却ファン2の吸気温度を低下させることによ
り冷却ファン2の軸受け温度を低下させ、冷却ファン2
の寿命を長くすることにある。
たものであって、冷却効率の高いプリント基板の冷却構
造を提供することを目的とする。さらに、本発明の他の
目的は、冷却ファン2の吸気温度を低下させることによ
り冷却ファン2の軸受け温度を低下させ、冷却ファン2
の寿命を長くすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、ヒートシンクにより高発熱素子を冷却するプリント
基板の冷却構造であって、 前記ヒートシンクには吸い込
み口から強制吸引された冷却風をヒートシンク側に排出
し、ヒートシンクに設けられた放熱フィン間から放出す
る冷却ファンが搭載され、 かつ、前記冷却ファンの吸い
込み口への風路を吸気ダクトにより周囲空間から隔離し
たプリント基板の冷却構造を提供することにより達成さ
れる。
は、ヒートシンクにより高発熱素子を冷却するプリント
基板の冷却構造であって、 前記ヒートシンクには吸い込
み口から強制吸引された冷却風をヒートシンク側に排出
し、ヒートシンクに設けられた放熱フィン間から放出す
る冷却ファンが搭載され、 かつ、前記冷却ファンの吸い
込み口への風路を吸気ダクトにより周囲空間から隔離し
たプリント基板の冷却構造を提供することにより達成さ
れる。
【0006】吸気ダクト5は、ヒートシンク1に搭載さ
れる冷却ファン2に供給される冷却風路を周囲空間から
離隔し、ヒートシンク1により暖められた暖気の流入を
防止する。請求項2記載の発明において、ヒートシンク
の中心部に冷却ファンが組み込まれており、冷却風をヒ
ートシンク側に排出する。
れる冷却ファン2に供給される冷却風路を周囲空間から
離隔し、ヒートシンク1により暖められた暖気の流入を
防止する。請求項2記載の発明において、ヒートシンク
の中心部に冷却ファンが組み込まれており、冷却風をヒ
ートシンク側に排出する。
【0007】冷却ファン2は、請求項2に係る発明のよ
うに、ヒートシンク1の中心部に組み込むことができ
る。
うに、ヒートシンク1の中心部に組み込むことができ
る。
【0008】プリント基板6がシェルフ内に実装される
場合に有効な吸気ダクト5の形成、固定構造は、請求項
3ないし10記載の発明において提供され、請求項3記
載の発明において、吸気ダクト5には、側壁に送風用開
口が開設された凹部5jが形成され、凹部5j内には凹
部5jの底壁に冷却風を吹き付ける冷却ファン2が固定
される。
場合に有効な吸気ダクト5の形成、固定構造は、請求項
3ないし10記載の発明において提供され、請求項3記
載の発明において、吸気ダクト5には、側壁に送風用開
口が開設された凹部5jが形成され、凹部5j内には凹
部5jの底壁に冷却風を吹き付ける冷却ファン2が固定
される。
【0009】請求項4記載の発明において、吸気ダクト
5は、プリント基板6に装着される前面板6aに固定さ
れ、前面板6aに開設された吸気小孔から冷却風が導入
される。
5は、プリント基板6に装着される前面板6aに固定さ
れ、前面板6aに開設された吸気小孔から冷却風が導入
される。
【0010】請求項5記載の発明において、吸気ダクト
5は、隣接する他のプリント基板6’の裏面を一側壁面
として使用して形成される。隣接するプリント基板6’
を利用して吸気用風洞を形成することにより、全体の構
造を簡単にすることが可能になる。
5は、隣接する他のプリント基板6’の裏面を一側壁面
として使用して形成される。隣接するプリント基板6’
を利用して吸気用風洞を形成することにより、全体の構
造を簡単にすることが可能になる。
【0011】請求項6記載の発明において、吸気ダクト
5は、プリント基板6の上方全面に渡って形成され、か
つ、吸気ダクト5の側壁面として前面板6aとバックパ
ネル7とが使用され、請求項7記載の発明において、吸
気ダクト5の前面板6aに直交する辺縁には倒伏操作が
可能な閉塞板5aが設けられてシェルフへの実装時の隣
接するプリント基板6’との干渉が防止される。
5は、プリント基板6の上方全面に渡って形成され、か
つ、吸気ダクト5の側壁面として前面板6aとバックパ
ネル7とが使用され、請求項7記載の発明において、吸
気ダクト5の前面板6aに直交する辺縁には倒伏操作が
可能な閉塞板5aが設けられてシェルフへの実装時の隣
接するプリント基板6’との干渉が防止される。
【0012】また、請求項8記載の発明において、ヒー
トシンク1、1間には、上流側のヒートシンク1から下
流側のヒートシンク1への排気の流入を防止する仕切板
5bが設けられ、暖められた排気による下流側の素子へ
の温度上昇が防がれる。
トシンク1、1間には、上流側のヒートシンク1から下
流側のヒートシンク1への排気の流入を防止する仕切板
5bが設けられ、暖められた排気による下流側の素子へ
の温度上昇が防がれる。
【0013】
【0014】
【0015】請求項10記載の発明において、高発熱素
子4が直線上に配置される場合に特に有効な排気ダクト
8の配置方法が提供される。すなわち、排気ダクト8
は、複数の放熱器の排気吹き出し部間を連結するように
配置されることにより共通化され、専有面積が減少す
る。
子4が直線上に配置される場合に特に有効な排気ダクト
8の配置方法が提供される。すなわち、排気ダクト8
は、複数の放熱器の排気吹き出し部間を連結するように
配置されることにより共通化され、専有面積が減少す
る。
【0016】
【0017】
【0018】
【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図1ないし図3に本発明の第
1の実施例を示す。図中4はプリント基板6上に実装さ
れる高発熱素子であり、各高発熱素子4、4・・上に
は、小型の冷却ファン2が搭載されたヒートシンク1が
固定される。ヒートシンク1は、アルミニウム等、熱伝
導性の良好な材料により形成され、上面に複数のピン状
の放熱フィン1a・1a・・が突設される。
基づいて詳細に説明する。図1ないし図3に本発明の第
1の実施例を示す。図中4はプリント基板6上に実装さ
れる高発熱素子であり、各高発熱素子4、4・・上に
は、小型の冷却ファン2が搭載されたヒートシンク1が
固定される。ヒートシンク1は、アルミニウム等、熱伝
導性の良好な材料により形成され、上面に複数のピン状
の放熱フィン1a・1a・・が突設される。
【0019】また、適数個の高発熱素子4は、列状に配
列されており、必要によりその列内に比較的発熱量の小
さな素子11が実装される。上記冷却ファン2は、回転
翼2aを回転させるための小型モータを内蔵して構成さ
れており、上面に開設した吸い込み口から強制吸引され
た冷却風はヒートシンク1側に排気されて高発熱素子4
を冷却し、暖められた冷却風は、ヒートシンク1の放熱
フィン1a、1a・・間から放出される。
列されており、必要によりその列内に比較的発熱量の小
さな素子11が実装される。上記冷却ファン2は、回転
翼2aを回転させるための小型モータを内蔵して構成さ
れており、上面に開設した吸い込み口から強制吸引され
た冷却風はヒートシンク1側に排気されて高発熱素子4
を冷却し、暖められた冷却風は、ヒートシンク1の放熱
フィン1a、1a・・間から放出される。
【0020】さらに、上記冷却ファン2の上方には吸気
ダクト5が配置されて吸気用風洞が形成される。吸気ダ
クト5は、断面中空矩形状の筒体であり、周囲からの熱
を受け取りにくくするために、熱伝導性の低い合成樹脂
等で形成するのが望ましいが、周囲温度が吸気温度と比
較して大幅に高い場合を除いては、金属等の高熱伝導性
材料を使用することも可能である。
ダクト5が配置されて吸気用風洞が形成される。吸気ダ
クト5は、断面中空矩形状の筒体であり、周囲からの熱
を受け取りにくくするために、熱伝導性の低い合成樹脂
等で形成するのが望ましいが、周囲温度が吸気温度と比
較して大幅に高い場合を除いては、金属等の高熱伝導性
材料を使用することも可能である。
【0021】なお、吸気ダクト5内に導入された冷却風
が外部にそのまま放出されことを防止するために、その
最終端部は閉塞壁5dにより閉塞される。以上のように
形成される吸気ダクト5は、高発熱素子4の実装列の全
長に渡って架け渡される状態で配置されており、冷却用
風洞からの冷却風の漏れを防止するために、底面壁が冷
却ファン2の天井壁に当接させられる。また、冷却用風
洞内に導かれた冷却風をヒートシンク1に導くために、
吸気ダクト5の底壁には、ヒートシンク1に対応するフ
ァン吸気開口15が開設される。
が外部にそのまま放出されことを防止するために、その
最終端部は閉塞壁5dにより閉塞される。以上のように
形成される吸気ダクト5は、高発熱素子4の実装列の全
長に渡って架け渡される状態で配置されており、冷却用
風洞からの冷却風の漏れを防止するために、底面壁が冷
却ファン2の天井壁に当接させられる。また、冷却用風
洞内に導かれた冷却風をヒートシンク1に導くために、
吸気ダクト5の底壁には、ヒートシンク1に対応するフ
ァン吸気開口15が開設される。
【0022】吸気ダクト5の固定は、冷却ファン2の天
井面にビス等の止着子を使用したり、あるいは冷却ファ
ン2のフレーム2bに嵌合させて行うことが可能である
が、このほかに、いずれかの冷却ファン2のフレーム2
bに一体成型することも可能であり、さらには、各冷却
ファン2のフレーム2bに一体成型したものを互いに連
結して全体として吸気ダクト5を構成することも可能で
ある。
井面にビス等の止着子を使用したり、あるいは冷却ファ
ン2のフレーム2bに嵌合させて行うことが可能である
が、このほかに、いずれかの冷却ファン2のフレーム2
bに一体成型することも可能であり、さらには、各冷却
ファン2のフレーム2bに一体成型したものを互いに連
結して全体として吸気ダクト5を構成することも可能で
ある。
【0023】図4にヒートシンク1の変形例を示す。こ
の変形例において、冷却ファン2は、ヒートシンク1の
中心部に組み込まれており、ヒートシンク1の上面に
は、冷却ファン2の吸い込み口に対応するファン吸気開
口(図示せず)が開設された蓋体1bが固定される。蓋
体1bは、アルミニウム等の高熱伝導性材料で形成さ
れ、金属製の吸気ダクト5の底壁に固定される。この変
形例は、蓋体1bを経由し吸気ダクト5に抜ける放熱パ
スを積極的に形成することにより全体として冷却効率を
向上させるために有効な変形であるが、吸気ダクト5を
放熱板の一部とするためには、図5に示す構成を取るこ
とも可能である。図5に示す変形例において、金属製の
吸気ダクト5には、ヒートシンク1の配置部位に対応す
る凹部5jが形成され、該凹部5jの底部壁を挟み込む
ようにして冷却ファン2がヒートシンク1上に固定され
る。
の変形例において、冷却ファン2は、ヒートシンク1の
中心部に組み込まれており、ヒートシンク1の上面に
は、冷却ファン2の吸い込み口に対応するファン吸気開
口(図示せず)が開設された蓋体1bが固定される。蓋
体1bは、アルミニウム等の高熱伝導性材料で形成さ
れ、金属製の吸気ダクト5の底壁に固定される。この変
形例は、蓋体1bを経由し吸気ダクト5に抜ける放熱パ
スを積極的に形成することにより全体として冷却効率を
向上させるために有効な変形であるが、吸気ダクト5を
放熱板の一部とするためには、図5に示す構成を取るこ
とも可能である。図5に示す変形例において、金属製の
吸気ダクト5には、ヒートシンク1の配置部位に対応す
る凹部5jが形成され、該凹部5jの底部壁を挟み込む
ようにして冷却ファン2がヒートシンク1上に固定され
る。
【0024】したがってこの実施例において、各冷却フ
ァン2を駆動すると、冷却ファン2の吸い込み口からヒ
ートシンク1側に流れる風の流れが形成される結果、図
2において破線矢印で示すように、吸気ダクト5内には
外気が強制導入され、ヒートシンク1により熱交換され
て温度の上昇した暖気は、再び吸気ダクト5内に吸入さ
れることなく、図2、3において白抜き矢印で示すよう
に、下流側に放出され、最下流部から筐体の外部に放出
される。
ァン2を駆動すると、冷却ファン2の吸い込み口からヒ
ートシンク1側に流れる風の流れが形成される結果、図
2において破線矢印で示すように、吸気ダクト5内には
外気が強制導入され、ヒートシンク1により熱交換され
て温度の上昇した暖気は、再び吸気ダクト5内に吸入さ
れることなく、図2、3において白抜き矢印で示すよう
に、下流側に放出され、最下流部から筐体の外部に放出
される。
【0025】なお、以上においては、複数の高発熱素子
4、4をプリント基板6上に配列し、列毎に吸気ダクト
5を設ける場合を示したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、プリント基板6上に単数の高発熱素子4が
実装されたり、あるいは散点状に高発熱素子4が配置さ
れる場合には、各高発熱素子4上の冷却ファン2に個別
に吸気ダクト5を配置することも可能であり、さらに
は、複数列に渡って隣接して高発熱素子4が実装される
場合には、複数列に対して1個の吸気ダクト5を設ける
ことも可能である。
4、4をプリント基板6上に配列し、列毎に吸気ダクト
5を設ける場合を示したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、プリント基板6上に単数の高発熱素子4が
実装されたり、あるいは散点状に高発熱素子4が配置さ
れる場合には、各高発熱素子4上の冷却ファン2に個別
に吸気ダクト5を配置することも可能であり、さらに
は、複数列に渡って隣接して高発熱素子4が実装される
場合には、複数列に対して1個の吸気ダクト5を設ける
ことも可能である。
【0026】図6に本発明の第2の実施例を示す。な
お、以下の実施例の説明において、上述した実施例を同
一の構成要素は、図中に同一の符号を付して説明を省略
する。この実施例において、冷却ファン2は、予め吸気
ダクト5の底壁に固定されており、吸気ダクト5を装着
することにより、ヒートシンク1の所定位置に固定され
る。
お、以下の実施例の説明において、上述した実施例を同
一の構成要素は、図中に同一の符号を付して説明を省略
する。この実施例において、冷却ファン2は、予め吸気
ダクト5の底壁に固定されており、吸気ダクト5を装着
することにより、ヒートシンク1の所定位置に固定され
る。
【0027】吸気ダクト5への冷却ファン2の固定は、
吸気ダクト5の底壁にネジ止め等することにより行われ
るが、図6に示すように、吸気ダクト5の底壁を高熱伝
導性材料5eで形成しておけば、放熱面積を増加し、冷
却効率の向上が図られる。
吸気ダクト5の底壁にネジ止め等することにより行われ
るが、図6に示すように、吸気ダクト5の底壁を高熱伝
導性材料5eで形成しておけば、放熱面積を増加し、冷
却効率の向上が図られる。
【0028】また、図7に示すように、冷却ファン2側
に固定用フランジ2cを形成し、吸気ダクト5側に形成
した係止部5fに係止させて固定することも可能であ
る。なお、図6、図7においては、ヒートシンク1内に
収容される状態で装着される冷却ファン2を吸気ダクト
5に固定する場合を示したが、図1、図2に示すよう
に、ヒートシンク1上に装着される冷却ファン2を吸気
ダクト5に固定することももちろん可能である。
に固定用フランジ2cを形成し、吸気ダクト5側に形成
した係止部5fに係止させて固定することも可能であ
る。なお、図6、図7においては、ヒートシンク1内に
収容される状態で装着される冷却ファン2を吸気ダクト
5に固定する場合を示したが、図1、図2に示すよう
に、ヒートシンク1上に装着される冷却ファン2を吸気
ダクト5に固定することももちろん可能である。
【0029】また、高発熱素子4がBGA(ボール・グ
リッド・アレイ)等、振動に対して弱い場合には、図8
に示すように、冷却ファン2をヒートシンク1に固定す
る際に防振部材3を介装し、冷却ファン2の振動が高発
熱素子4に伝達するのを防止するのが望ましい。防振部
材3としては、グロメット等の使用が可能である。
リッド・アレイ)等、振動に対して弱い場合には、図8
に示すように、冷却ファン2をヒートシンク1に固定す
る際に防振部材3を介装し、冷却ファン2の振動が高発
熱素子4に伝達するのを防止するのが望ましい。防振部
材3としては、グロメット等の使用が可能である。
【0030】本発明の第3の実施例を図9に示す。この
実施例は、高発熱素子4が実装されたプリント基板6を
他のプリント基板6’と共にシェルフ内に実装する場合
に有効な変形を示すもので、吸気ダクト5の始端開口
は、プリント基板6に固定される前面板6aに固定され
る。前面板6aには、電磁シールド性能を害さない程度
の小孔が穿孔され、外気は、該小孔から吸気ダクト5内
に導入される。
実施例は、高発熱素子4が実装されたプリント基板6を
他のプリント基板6’と共にシェルフ内に実装する場合
に有効な変形を示すもので、吸気ダクト5の始端開口
は、プリント基板6に固定される前面板6aに固定され
る。前面板6aには、電磁シールド性能を害さない程度
の小孔が穿孔され、外気は、該小孔から吸気ダクト5内
に導入される。
【0031】なお、図9において12はシェルフ天井
面、10はシェルフ天井面に取り付けられる全体冷却用
ファンを示し、全体冷却用ファン10によるエアフロー
を白抜きの矢印で示す。また、冷却ファン2は、ヒート
シンク1側に固定させておくことも、吸気ダクト5側に
固定させておくことも可能であるが、吸気ダクト5側に
冷却ファン2を固定させた構成においては、冷却ファン
2の振動を前面板6aに拡散させることができ、高発熱
素子4への機械的負荷を減少させるために有効である。
面、10はシェルフ天井面に取り付けられる全体冷却用
ファンを示し、全体冷却用ファン10によるエアフロー
を白抜きの矢印で示す。また、冷却ファン2は、ヒート
シンク1側に固定させておくことも、吸気ダクト5側に
固定させておくことも可能であるが、吸気ダクト5側に
冷却ファン2を固定させた構成においては、冷却ファン
2の振動を前面板6aに拡散させることができ、高発熱
素子4への機械的負荷を減少させるために有効である。
【0032】図10に本発明の第4の実施例を示す。こ
の実施例は、シェルフ内で並列実装される他のプリント
基板6’を吸気ダクト5の一側壁として利用する場合を
示すもので、吸気ダクト5は隣接する他のプリント基板
6’側に開放された断面コ字形状をなし、ヒートシンク
1側の壁面、すなわち吸気ダクト5の底壁には、冷却フ
ァン2の吸い込み口に対応して開口が開設される。
の実施例は、シェルフ内で並列実装される他のプリント
基板6’を吸気ダクト5の一側壁として利用する場合を
示すもので、吸気ダクト5は隣接する他のプリント基板
6’側に開放された断面コ字形状をなし、ヒートシンク
1側の壁面、すなわち吸気ダクト5の底壁には、冷却フ
ァン2の吸い込み口に対応して開口が開設される。
【0033】したがってこの実施例において、シェルフ
内に当該プリント基板6を実装すると、吸気ダクト5の
上部開口縁が隣接する他のプリント基板6’の裏面に当
接し、吸気ダクト5と、隣接する他のプリント基板6と
によって吸気用風洞が形成される。
内に当該プリント基板6を実装すると、吸気ダクト5の
上部開口縁が隣接する他のプリント基板6’の裏面に当
接し、吸気ダクト5と、隣接する他のプリント基板6と
によって吸気用風洞が形成される。
【0034】なお、上述した実施例においては、吸気ダ
クト5の上部開口縁が隣接する他のプリント基板6’の
裏面に密着した状態で装着される場合を示したが、吸気
ダクト5と隣接する他のプリント基板6’とにより実質
的に風洞が形成される範囲であれば、他のプリント基板
6の裏面との間の隙間の発生は許容される。
クト5の上部開口縁が隣接する他のプリント基板6’の
裏面に密着した状態で装着される場合を示したが、吸気
ダクト5と隣接する他のプリント基板6’とにより実質
的に風洞が形成される範囲であれば、他のプリント基板
6の裏面との間の隙間の発生は許容される。
【0035】図11、図12は、本発明の第5の実施例
を示すもので、プリント基板6の上方全面に渡って吸気
ダクト5が形成される。吸気ダクト5は、図1、あるい
は図6に示すように、それ自体で風洞を形成することが
可能な筒状部材を固定することによって形成することも
もちろん可能であるが、図11、図12においては、隣
接する他のプリント基板6’、前面板6a、およびバッ
クパネル7を使用して形成する場合が示されている。
を示すもので、プリント基板6の上方全面に渡って吸気
ダクト5が形成される。吸気ダクト5は、図1、あるい
は図6に示すように、それ自体で風洞を形成することが
可能な筒状部材を固定することによって形成することも
もちろん可能であるが、図11、図12においては、隣
接する他のプリント基板6’、前面板6a、およびバッ
クパネル7を使用して形成する場合が示されている。
【0036】すなわち、プリント基板6の上方には、プ
リント基板6と略同一外形形状の底面板13が固定され
る。底面板13の固定は、ヒートシンク1側に固定され
た冷却ファン2にネジ等の止着子を螺合して行われる
が、底面板13側に冷却ファン2を予め固定しておき、
適宜手段によりプリント基板6上方に固定することも可
能である。
リント基板6と略同一外形形状の底面板13が固定され
る。底面板13の固定は、ヒートシンク1側に固定され
た冷却ファン2にネジ等の止着子を螺合して行われる
が、底面板13側に冷却ファン2を予め固定しておき、
適宜手段によりプリント基板6上方に固定することも可
能である。
【0037】なお、図11において14はプリント基板
6に実装されるコネクタ、15は冷却ファン2の吸い込
み口に対応して開設されるファン吸気開口、16はファ
ン固定用ネジ孔を示す。
6に実装されるコネクタ、15は冷却ファン2の吸い込
み口に対応して開設されるファン吸気開口、16はファ
ン固定用ネジ孔を示す。
【0038】また、上記底面板13には、閉塞板5aが
設けられる。閉塞板5aは、前面板6aに直交する1辺
縁に配置され、前面板6a側に露出する操作レバー17
を操作することにより、底面板13に沿う倒伏姿勢か
ら、該底面板13に対して直角に立ち上がる起立姿勢に
変更することが可能とされており、起立姿勢において自
由端が隣接する他のプリント基板6の裏面近傍に至る程
度の寸法に形成される。
設けられる。閉塞板5aは、前面板6aに直交する1辺
縁に配置され、前面板6a側に露出する操作レバー17
を操作することにより、底面板13に沿う倒伏姿勢か
ら、該底面板13に対して直角に立ち上がる起立姿勢に
変更することが可能とされており、起立姿勢において自
由端が隣接する他のプリント基板6の裏面近傍に至る程
度の寸法に形成される。
【0039】したがってこの実施例において、閉塞板5
aを倒伏姿勢にした状態でプリント基板6をバックパネ
ル7に実装し、次いで、操作レバー17を操作して閉塞
板5aを起立させると、底面板13、前面板6a、バッ
クパネル7、および閉塞板5aにより4面が囲まれた吸
気ダクト5が形成される。閉塞板5aの倒伏操作を可能
に構成することにより、プリント基板6の実装時におけ
る隣接する他のプリント基板6との干渉が防がれる。
aを倒伏姿勢にした状態でプリント基板6をバックパネ
ル7に実装し、次いで、操作レバー17を操作して閉塞
板5aを起立させると、底面板13、前面板6a、バッ
クパネル7、および閉塞板5aにより4面が囲まれた吸
気ダクト5が形成される。閉塞板5aの倒伏操作を可能
に構成することにより、プリント基板6の実装時におけ
る隣接する他のプリント基板6との干渉が防がれる。
【0040】図13に図11の変形例を示す。この変形
例において、底面板13の裏面には仕切板5bが設けら
れる。仕切板5bは、ヒートシンク1、1間を適宜に仕
切ることによって、上流側のヒートシンク1から排出さ
れる暖気がそのまま下流側のヒートシンク1に流入する
のを防止するために設けられるもので、設置位置は、排
気の滞留が生じることのないように適当な排出路が形成
されるように決定されるのが望ましく、図13(b)に
示すように、軸5g回りに回動可能として相互の位置関
係を変更可能にしてもよい。
例において、底面板13の裏面には仕切板5bが設けら
れる。仕切板5bは、ヒートシンク1、1間を適宜に仕
切ることによって、上流側のヒートシンク1から排出さ
れる暖気がそのまま下流側のヒートシンク1に流入する
のを防止するために設けられるもので、設置位置は、排
気の滞留が生じることのないように適当な排出路が形成
されるように決定されるのが望ましく、図13(b)に
示すように、軸5g回りに回動可能として相互の位置関
係を変更可能にしてもよい。
【0041】なお、図13において、矢印は、放熱フィ
ン1、1間から排出された暖気の排気経路を示し、図1
3(b)において5hは底面板13上を摺動する摺動
片、5iは底面板13から突設されるガイドピン13a
が挿通し、仕切板5bの揺動ストロークを規制するため
のガイド穴を示す。
ン1、1間から排出された暖気の排気経路を示し、図1
3(b)において5hは底面板13上を摺動する摺動
片、5iは底面板13から突設されるガイドピン13a
が挿通し、仕切板5bの揺動ストロークを規制するため
のガイド穴を示す。
【0042】図14、図15に本発明の第6の実施例を
示す。この実施例は、ヒートシンク1から放出される暖
気による他の素子への影響を防止するために有効な変形
を示し、暖気排出部は、排気ダクト8により覆われて排
気用風洞が構成される。
示す。この実施例は、ヒートシンク1から放出される暖
気による他の素子への影響を防止するために有効な変形
を示し、暖気排出部は、排気ダクト8により覆われて排
気用風洞が構成される。
【0043】排気ダクト8は、断面中空矩形状の部材で
あり、周囲温度が低い場合には、排熱が周囲に伝達され
ないように合成樹脂等の低熱伝導性材料を使用するのが
望ましいが、周囲温度の方が高い場合には、周囲温度を
下げるために、金属等の熱伝導率の高い材料を使用する
のが望ましい。
あり、周囲温度が低い場合には、排熱が周囲に伝達され
ないように合成樹脂等の低熱伝導性材料を使用するのが
望ましいが、周囲温度の方が高い場合には、周囲温度を
下げるために、金属等の熱伝導率の高い材料を使用する
のが望ましい。
【0044】かかる排気ダクト8は、少なくとも各ヒー
トシンク1の放熱フィン1aを排気風洞内に包含するよ
うに配置され、排気ダクト8の吸気口側の端部は閉塞壁
により閉塞されて排気の吸気ダクト5への流入が防止さ
れる。
トシンク1の放熱フィン1aを排気風洞内に包含するよ
うに配置され、排気ダクト8の吸気口側の端部は閉塞壁
により閉塞されて排気の吸気ダクト5への流入が防止さ
れる。
【0045】排気ダクト8の固定は、高発熱素子4等の
交換を考慮して、ネジ止め等、着脱可能な構成を取るの
が望ましいが、素子交換の必要がない場合には、排気ダ
クト8から固定脚(図示せず)を突出させてプリント基
板6にハンダ付けすることも可能である。
交換を考慮して、ネジ止め等、着脱可能な構成を取るの
が望ましいが、素子交換の必要がない場合には、排気ダ
クト8から固定脚(図示せず)を突出させてプリント基
板6にハンダ付けすることも可能である。
【0046】したがってこの実施例において、吸気ダク
ト5から放出され、ヒートシンク1を冷却して暖められ
た排気は、排気ダクト8内に導かれ、周囲空間への流出
が防止される。この結果、高発熱素子4の周囲に配置さ
れる他の素子が排気により暖められたり、あるいはプリ
ント基板6上に送風される冷却風の熱伝達率が低められ
て冷却効率が低下することが防止される。
ト5から放出され、ヒートシンク1を冷却して暖められ
た排気は、排気ダクト8内に導かれ、周囲空間への流出
が防止される。この結果、高発熱素子4の周囲に配置さ
れる他の素子が排気により暖められたり、あるいはプリ
ント基板6上に送風される冷却風の熱伝達率が低められ
て冷却効率が低下することが防止される。
【0047】図16に本発明の第7の実施例を示す。こ
の実施例において、吸気ダクト5の始端には吸気用補助
ファン5cが配置されて吸気ダクト5内に冷却風が強制
導入され、さらに、排気ダクト8の終端には排気用補助
ファン8aが配置され、排気ダクト8内の暖気を強制排
気する。
の実施例において、吸気ダクト5の始端には吸気用補助
ファン5cが配置されて吸気ダクト5内に冷却風が強制
導入され、さらに、排気ダクト8の終端には排気用補助
ファン8aが配置され、排気ダクト8内の暖気を強制排
気する。
【0048】吸気ダクト5内への冷却風の強制導入は、
冷却ファン2からヒートシンク1に吹き出される冷却風
量を増加させることによって冷却効率を向上させ、排気
ダクト8からの強制排気は、暖気の排気ダクト8内での
滞留を防止することにより、排気ダクト8内の温度上昇
を防止する。
冷却ファン2からヒートシンク1に吹き出される冷却風
量を増加させることによって冷却効率を向上させ、排気
ダクト8からの強制排気は、暖気の排気ダクト8内での
滞留を防止することにより、排気ダクト8内の温度上昇
を防止する。
【0049】なお、図示の例では、吸気ダクト5と排気
ダクト8の双方に吸気用補助ファン5c、および排気用
補助ファン8aを配置する場合が示されているが、いず
れか一方に配置することによっても冷却効率の向上が期
待できる。また、吸気用補助ファン5c、および排気用
補助ファン8aは、吸気ダクト5、あるいは排気ダクト
8に対で設ける以外に、例えば複数の吸気ダクト5等が
配置される場合には、これらの適数個に1の割合で設け
てもよい。
ダクト8の双方に吸気用補助ファン5c、および排気用
補助ファン8aを配置する場合が示されているが、いず
れか一方に配置することによっても冷却効率の向上が期
待できる。また、吸気用補助ファン5c、および排気用
補助ファン8aは、吸気ダクト5、あるいは排気ダクト
8に対で設ける以外に、例えば複数の吸気ダクト5等が
配置される場合には、これらの適数個に1の割合で設け
てもよい。
【0050】また、排気ダクト8内の排気の強制排気の
構造としては、上述したように、排気用補助ファン8a
を設ける以外に、図17に示すように、排気ダクト8の
終端開口を全体冷却ファン10の吸い込み口に対向させ
て配置することも可能である。
構造としては、上述したように、排気用補助ファン8a
を設ける以外に、図17に示すように、排気ダクト8の
終端開口を全体冷却ファン10の吸い込み口に対向させ
て配置することも可能である。
【0051】図18、図19に本発明の第8の実施例を
示す。本実施例において、吸気ダクト5には、ヒートシ
ンク1の風上または風向きに対して直交した位置に凹部
5jが形成され、該凹部5j内に冷却ファン2が固定さ
れる。上記凹部5jの側壁には、送風用開口が開設され
ており、凹部5jの底壁に吹き当たった風が、図18に
おいて矢印で示すように、送風用開口からヒートシンク
1の側面に吹き当たり、該ヒートシンク1を冷却する。
示す。本実施例において、吸気ダクト5には、ヒートシ
ンク1の風上または風向きに対して直交した位置に凹部
5jが形成され、該凹部5j内に冷却ファン2が固定さ
れる。上記凹部5jの側壁には、送風用開口が開設され
ており、凹部5jの底壁に吹き当たった風が、図18に
おいて矢印で示すように、送風用開口からヒートシンク
1の側面に吹き当たり、該ヒートシンク1を冷却する。
【0052】
【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、冷却ファンを備えたヒートシンクを使用した
スポット冷却において冷却ファンに暖気が回り込むこと
がなくなるので、冷却効率を著しく向上させることがで
きる。
によれば、冷却ファンを備えたヒートシンクを使用した
スポット冷却において冷却ファンに暖気が回り込むこと
がなくなるので、冷却効率を著しく向上させることがで
きる。
【0053】また、冷却ファンの吸気温度が低くなるた
めに、冷却ファンの軸受け部の温度が低下するので、軸
受け部の寿命を長くすることができる。
めに、冷却ファンの軸受け部の温度が低下するので、軸
受け部の寿命を長くすることができる。
【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】図1の変形例を示す図である。
【図5】図1のさらに他の変形例を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図7】冷却ファンの固定方法を示す図である。
【図8】冷却ファンの固定状態を示す図で、(a)は側
面図、(b)は(a)の要部拡大図である。
面図、(b)は(a)の要部拡大図である。
【図9】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図10】本発明の第4の実施例を示す図である。
【図11】本発明の第5の実施例を示す図である。
【図12】図11のA方向矢視図である。
【図13】図11の変形例を示す図である。
【図14】本発明の第6の実施例を示す図である。
【図15】図14のA−A線断面図である。
【図16】本発明の第7の実施例を示す図である。
【図17】図16の変形例を示す図である。
【図18】本発明の第8の実施例を示す図である。
【図19】図18の平面図である。
【図20】従来例を示す図である。
【図21】図20の平面図である。
1 ヒートシンク 2 冷却ファン 3 防振部材 4 高発熱素子 5 吸気ダクト 5a 閉塞板 5b 仕切板 5c 吸気用補助ファン 6 プリント基板 6a 前面板 7 バックパネル 8 排気ダクト 8a 排気用補助ファン 9 ヒートシンク 9a 放熱フィン 10 全体冷却用ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−235570(JP,A) 特開 平4−162497(JP,A) 特開 平7−240589(JP,A) 実開 平3−113893(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 7/20 H01L 23/36 H01L 23/467
Claims (10)
- 【請求項1】ヒートシンクにより高発熱素子を冷却する
プリント基板の冷却構造であって、 前記ヒートシンクには吸い込み口から強制吸引された冷
却風をヒートシンク側に排出し、ヒートシンクに設けら
れた放熱フィン間から放出する冷却ファンが搭載され、 かつ、前記冷却ファンの吸い込み口への風路を吸気ダク
トにより周囲空間から隔離した プリント基板の冷却構
造。 - 【請求項2】ヒートシンクにより高発熱素子を冷却する
プリント基板の冷却構造であって、 前記ヒートシンクの中心部には冷却風をヒートシンク側
に排出する冷却ファンが組み込まれ、 かつ、前記冷却ファンの吸い込み口への風路を吸気ダク
トにより周囲空間から隔離した プリント基板の冷却構
造。 - 【請求項3】冷却ファンにより冷却風が吹き付けられる
ヒートシンクにより高発熱素子を冷却するプリント基板
の冷却構造であって、 前記冷却ファンの吸い込み口への風路を吸気ダクトによ
り周囲空間から隔離するとともに、 該吸気ダクトには、側壁に送風用開口が開設された凹部
が形成され、 かつ、前記凹部内には凹部の底壁に冷却風を吹き付ける
冷却ファンが固定され、 前記冷却ファンからの冷却風を凹部の底壁に吹き当たっ
た後、送風用開口からヒートシンクの側面に吹き当てて
ヒートシンクを冷却する プリント基板の冷却構造。 - 【請求項4】冷却ファンを備えたヒートシンクにより高
発熱素子を冷却するプリント基板の冷却構造であって、 前記ファンの吸い込み口への風路を吸気ダクトにより周
囲空間から隔離するとともに、 前記吸気ダクトはプリント基板に装着される前面板に固
定され、該前面板に開 設された吸気小孔から冷却風を導
入する プリント基板の冷却構造。 - 【請求項5】冷却ファンを備えたヒートシンクにより高
発熱素子を冷却するプリント基板の冷却構造であって、 前記冷却ファンの吸い込み口への風路を吸気ダクトによ
り周囲空間から隔離するとともに、 前記吸気ダクトは、隣接する他のプリント基板の裏面を
一側壁面として使用して形成される プリント基板の冷却
構造。 - 【請求項6】前記吸気ダクトは、プリント基板の上方全
面にわたって形成され、かつ、該吸気ダクトの側壁面と
して前面板とバックパネルとが使用される請求項5記載
のプリント基板の冷却構造。 - 【請求項7】前記吸気ダクトの前面板に直交する辺縁に
は前面板に対して起立、倒伏操作が可能な閉塞板が設け
られる請求項6記載のプリント基板の冷却構造。 - 【請求項8】前記ヒートシンク間には、上流側のヒート
シンクから下流側のヒートシンクへの排気の流入を防止
する仕切板が設けられる請求項6または7記載のプリン
ト基板の冷却構造。 - 【請求項9】前記ヒートシンクからの排気は周囲空間か
ら隔離された排気ダクトに導入される請求項4ないし8
のいずれかに記載のプリント基板の冷却構造。 - 【請求項10】前記排気ダクトは、複数のヒートシンク
の排気吹き出し部間を連結する請求項9記載のプリント
基板の冷却構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7559594A JP2895388B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | プリント基板の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7559594A JP2895388B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | プリント基板の冷却構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07283567A JPH07283567A (ja) | 1995-10-27 |
JP2895388B2 true JP2895388B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=13580719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7559594A Expired - Fee Related JP2895388B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | プリント基板の冷却構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2895388B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6226182B1 (en) | 1999-05-12 | 2001-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cooling structure of electronic appliance |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100939992B1 (ko) | 2002-11-21 | 2010-02-03 | 삼성전자주식회사 | 전기전자기기의 냉각장치 및 이를 장착한 전기전자기기 |
JP4171685B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2008-10-22 | 三菱電機株式会社 | 電磁調理器 |
JP4700471B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-06-15 | 株式会社リコー | 情報処理装置、及びその製造方法 |
JP5683621B2 (ja) * | 2012-06-13 | 2015-03-11 | Eizo株式会社 | 基板冷却ユニットおよびそれを備えた表示装置 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP7559594A patent/JP2895388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6226182B1 (en) | 1999-05-12 | 2001-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cooling structure of electronic appliance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07283567A (ja) | 1995-10-27 |
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