JP5717676B2 - Heat dissipation structure of electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、高発熱の熱源を内蔵する電子機器ユニットの自然空冷方式の放熱方法を改良した電子機器の放熱構造に関する。 Embodiments described herein relate generally to a heat dissipation structure for an electronic device, which is an improvement of a natural air-cooling heat dissipation method for an electronic device unit including a highly heat-generating heat source.
例えば、高発熱アンプモジュールなどの高発熱の熱源を内蔵するアンプユニットが電子装置のきょう体前面より複数実装されたラックを備えた電子装置が知られている。きょう体内に複数実装されたアンプユニットの自然空冷方式の放熱方法としては、アンプユニットの側面に放熱器を取り付け、アンプモジュールを放熱器に直接固定することにより、アンプモジュールから発生する熱を放熱器に熱伝導で逃がす方法が一般的に取られている。 For example, there is known an electronic apparatus including a rack in which a plurality of amplifier units including a high heat generation heat source such as a high heat generation amplifier module are mounted from the front of the casing of the electronic apparatus. As a natural air-cooling method of heat dissipation for multiple amplifier units mounted in the housing, a heat sink is attached to the side of the amplifier unit, and the amplifier module is directly fixed to the heat sink, so that the heat generated from the amplifier module is dissipated. Generally, a method of releasing by heat conduction is generally used.
従来の構造では、アンプモジュールなどの高発熱の熱源を冷却するためアンプユニットに放熱器を取り付けて冷却を行っている。しかし、この構造ではきょう体内に複数実装されたアンプユニットは、それぞれ隣接する他のアンプユニットからの熱の影響を受けることにより、冷却性能が低下する。ここで、冷却性能を上げるためには、放熱器の形状を大きくする必要があるので、アンプユニットの寸法が大きくなり、質量も増加する。その結果、きょう体内のユニットの実装密度を上げられない。さらに、きょう体内のユニット交換時の作業性が悪いなどの問題がある。 In the conventional structure, in order to cool a heat source with high heat generation such as an amplifier module, a cooling unit is attached to the amplifier unit for cooling. However, in this structure, a plurality of amplifier units mounted in the casing are affected by heat from other adjacent amplifier units, so that the cooling performance is lowered. Here, in order to improve the cooling performance, it is necessary to increase the shape of the radiator, so the size of the amplifier unit increases and the mass also increases. As a result, the packaging density of the units in the casing cannot be increased. Furthermore, there are problems such as poor workability when replacing the unit in the casing.
本実施の形態は、電子部品ユニット側の放熱器への熱負荷を小さくすることができ、その分、電子部品ユニット側の放熱器を小型化することができ、電子部品ユニットの寸法の縮小と軽量化を図ることができるうえ、電子部品ユニットの小型化により実装数を増やすことができる電子機器の放熱構造を提供することにある。 In the present embodiment, the heat load on the radiator on the electronic component unit side can be reduced, and accordingly, the radiator on the electronic component unit side can be reduced in size, and the size of the electronic component unit can be reduced. An object of the present invention is to provide a heat dissipation structure for an electronic device that can be reduced in weight and that can increase the number of mountings by downsizing an electronic component unit.
実施形態によれば、電子装置のきょう体内に発熱体であるアンプモジュールを内蔵するアンプユニットが複数実装される電子機器の放熱構造である。前記アンプユニットのユニット本体に前記発熱体の熱の一部を放熱する第1の放熱器が取り付けられる。前記電子装置のきょう体に前記アンプユニットが前面より複数実装されるとともに、前記きょう体の背面に配置されたベース部材の内面に前記アンプモジュールと嵌合する嵌合部が形成され、かつ前記ベース部材の外面に第2の放熱器が取り付けられる。 According to the embodiment, a heat dissipation structure of the electronic device amplifier unit is more implemented with a built-in amplifier module is today calling Netsutai the body of the electronic device. A first radiator that radiates a part of the heat of the heating element is attached to the unit main body of the amplifier unit. A plurality of the amplifier units are mounted on the casing of the electronic device from the front side, and a fitting portion that fits the amplifier module is formed on the inner surface of a base member disposed on the rear side of the casing, and the base second radiator mounted et al are to the outer surface of the member.
[第1の実施の形態]
(構成)
図1乃至図5(A),(B)は、第1の実施の形態を示す。図1は、本実施の形態の電子装置の放熱構造が適用される電子装置のラック1全体の外観を示す斜視図、図2はラック1の側面図である。ラック1は、後述するサブラック2が鉛直方向に複数段、本実施の形態では4段に積層状態で実装されたラック本体3を有する。
[First Embodiment]
(Constitution)
1 to 5A and 5B show a first embodiment. FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of the
前記各サブラック2は、いずれも同じ構造になっている。図3(A)〜(C)は、1つのサブラック2を示す。サブラック2は、前面が開口された箱型のきょう体4を有する。このきょう体4には、前面より電子部品ユニットとしてのアンプユニット5が複数、本実施の形態では4式実装されている。4式のアンプユニット5は、きょう体4の横方向に並設された状態で実装されている。
Each of the
図4(A)〜(C)は、本実施の形態の1つのアンプユニット5を示す。このアンプユニット5は、例えば高発熱アンプモジュール6などの高発熱の熱源を内蔵するユニット本体7を有する。ユニット本体7は、電子回路基板や、複数の電子部品、複数の配線用電気ケーブル類などを含む。ユニット本体7は、鉛直方向が長い縦長の前面板8と、この前面板8に固定されたシャーシ9とを有する。前面板8には、シャーシ9の固定部分よりも上側に長く延出された上端部8aと、シャーシ9の固定部分よりも下側に長く延出された下端部8bとがそれぞれ形成されている。そして、前面板8の上端部8aに上側固定ねじ10a、下端部8bに下側固定ねじ10bがそれぞれ着脱可能に止着されるようになっている。
4A to 4C show one
シャーシ9の側面には、第1の放熱器11が取り付けられている。この第1の放熱器11は、シャーシ9の側壁に密着状態で固定される固定プレート11aと、この固定プレート11aからユニット本体7の外向きに突設された複数の放熱フィン11bとを有する。そして、アンプモジュール6から発生する熱の一部を第1の放熱器11に熱伝導で逃がすことで放熱するようになっている。
A
第1の放熱器11の固定プレート11aの内面側にはアンプモジュール6が固定されている。アンプモジュール6の背面側にはテーパ形状に加工された凸部(嵌合凸部)12が突設されている。この凸部12は、シャーシ9の後端位置よりもアンプモジュール6の背面側に突出されている。図4(B)に示すように凸部12の上面および下面には先端側に向かうにしたがって先細になる状態で斜めに傾斜させた上面テーパ加工部12aおよび下面テーパ加工部12bがそれぞれ形成されている。同様に、図4(A)に示すように凸部12の左側面および右側面には先端側に向かうにしたがって先細になる状態で斜めに傾斜させた左側面テーパ加工部12cおよび右側面テーパ加工部12dがそれぞれ形成されている。
The
また、図5(A),(B)は、本実施の形態のサブラック2のきょう体4を示す。図5(A)はきょう体4の正面図、図5(B)は図5(A)の5B−5B線断面図である。きょう体4は、図5(A)中で、上面に配置された上面パネル4aと、下面に配置された下面パネル4bと、左側面に配置された左側面パネル4cと、右側面に配置された右側面パネル4dと、背面に配置された背面パネルであるベース部材4eとを有する。
5A and 5B show the
きょう体4の上面パネル4aの前端部には、上向きにL字状に屈曲された上端屈曲部4a1が形成されている。同様に、下面パネル4bの前端部には、下向きにL字状に屈曲された下端屈曲部4b1が形成されている。きょう体4の上端屈曲部4a1および下端屈曲部4b1には、きょう体4内に実装されるアンプユニット5と同数のねじ穴13がそれぞれ形成されている。
An upper end bent portion 4a1 bent upward in an L shape is formed at the front end portion of the
さらに、下面パネル4bの上面には、きょう体4内へのアンプユニット5の着脱動作をガイドする複数のガイドレール14が上向きに突設されている。そして、きょう体4内へのアンプユニット5の着脱動作時には、アンプユニット5がきょう体4内の実装位置と引き抜き位置との間でガイドレール14に沿って移動されるようになっている。
Further, a plurality of
また、きょう体4のベース部材4eには、きょう体4内に実装されるアンプユニット5の各アンプモジュール6と接触する接触面側に凹陥状に陥没された凹部15が形成されている。この凹部15は、アンプユニット5と同数箇所、本実施の形態では4箇所にそれぞれ各アンプモジュール6の凸部12と対応する位置に配置されている。
In addition, the
各凹部15には、各アンプモジュール6の凸部12の上面テーパ加工部12a、下面テーパ加工部12b、左側面テーパ加工部12cおよび右側面テーパ加工部12dとそれぞれ対応する形状の上面テーパ加工部15a、下面テーパ加工部15b、左側面テーパ加工部15cおよび右側面テーパ加工部15dが形成されている。
Each
そして、アンプユニット5をきょう体4に実装する作業時には、アンプユニット5がきょう体4のガイドレール14に沿ってきょう体4内の実装位置に移動される。きょう体4内の実装位置では、各アンプモジュール6の凸部12とベース部材4eの凹部15とが嵌合される。この状態で、アンプユニット5の前面の上側固定ねじ10a、下側固定ねじ10bをきょう体4の上端屈曲部4a1および下端屈曲部4b1のねじ穴13に固定することにより、各アンプモジュール6の凸部12とベース部材4eの凹部15とが密着するようになっている。
When the
さらに、きょう体4には、図5(B)に示すようにベース部材4eの外面に第2の放熱器16が取り付けられている。この第2の放熱器16は、ベース部材4eの外壁に密着状態で固定される固定プレート16aと、この固定プレート16aからきょう体4の外向きに突設された複数の放熱フィン16bとを有する。そして、アンプモジュール6から発生する熱の一部を第2の放熱器16に熱伝導で逃がすことできょう体4の背面側に放熱するようになっている。
Furthermore, the
また、きょう体4の左側面パネル4cには、図5(B)中で左向きにL字状に屈曲された左側屈曲部4c1が形成されている。同様に、きょう体4の右側面パネル4dには、右同図中で、右向きにL字状に屈曲された右側屈曲部4d1が形成されている。左側屈曲部4c1および右側屈曲部4d1の上下の両端部には、各サブラック2を電子装置のラック1のラック本体3に固定する際に使用する固定溝17がそれぞれ形成されている。
Further, the
電子装置のラック1のラック本体3の内部には、ラック本体3内へのサブラック2の着脱動作をガイドする図示しない複数のガイドレールが設けられている。そして、ラック本体3内へのサブラック2の着脱動作時には、サブラック2がラック本体3内の実装位置と引き抜き位置との間でガイドレールに沿って移動されるようになっている。さらに、サブラック2がラック本体3内の実装位置に移動された状態で、図1に示すように各固定溝17に固定される固定ねじ18によって各サブラック2が電子装置のラック1のラック本体3に固定されるようになっている。
Inside the
さらに、ラック本体3の内部には、実装されたサブラック2のきょう体4の下側にラック1内の空気の流れを規制する対流誘導板19が配設されている。図2に示すようにこの対流誘導板19の前端部は、きょう体4の下面パネル4bの前端部から下方向に離れた位置に配置されている。対流誘導板19の後端部は、きょう体4の下面パネル4bの後端部の近傍位置に向けて斜めに延設されている。また、ラック本体3の前面の正面パネルには、各サブラック2の上下に通風用の開口部20が形成されている。これにより、ラック1のラック本体3の前面の開口部20からラック本体3の内部に流入する空気は、対流誘導板19によって図2中に矢印で示すようにサブラック2のきょう体4の下側を通り、サブラック2の内部に流入されるようになっている。
Further, a
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の電子装置のラック1の使用時には4段のラック本体3内のサブラック2のアンプモジュール6から熱が発生する。このとき、アンプモジュール6から発生した熱の一部は主にアンプユニット5のシャーシ9の側壁に密着させた第1の放熱器11に熱伝導で逃がすと共にその熱の一部をきょう体4のベース部材4eの外面の第2の放熱器16側へも熱伝導で逃がすことができる。すなわち、アンプモジュール6からの熱の一部を背面側に放熱して逃がす構造とすることができる。
(Function)
Next, the operation of the above configuration will be described. When the
このとき、ラック本体3内にはアンプモジュール6の熱によって図2中に矢印で示すような空気の流れが発生する。そして、ラック1のラック本体3の前面の開口部20からラック本体3の内部に流入する空気が対流誘導板19によってサブラック2のきょう体4の下側を通り、サブラック2の内部に流入される。続いて、サブラック2の背面側に流入され、ラック本体3の上面から上方向に流出されるようになっている。
At this time, an air flow as indicated by an arrow in FIG. 2 is generated in the
(効果)
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の電子機器の放熱構造では、サブラック2に実装されているアンプユニット5のユニット本体7にアンプモジュール6の熱の一部を放熱する第1の放熱器11が取り付けられる。さらに、電子装置のきょう体4のベース部材4eにアンプユニット5と熱伝導可能に接触され、アンプモジュール6の熱の一部を放熱する第2の放熱器16が取り付けられている。これにより、アンプモジュール6から発生した熱の一部を第1の放熱器11に熱伝導で逃がすことができる。同時に、アンプモジュール6から発生した熱の一部は、きょう体4のベース部材4eの外面の第2の放熱器16側へも熱伝導で逃がすことができる。この効果により、第1の放熱器11への熱負荷は第2の放熱器16がない場合に比べ小さくすることができる。さらに、その分、第1の放熱器11の寸法を小さくすることができる。このように第1の放熱器11を小さくすることによりアンプユニット5の小型化と軽量化が図られ、アンプユニット5の高密度実装と操作性の向上につながる。さらに、アンプユニット5の小型化により、サブラック2のきょう体4内の実装数を増やすことができるなどの利点がある。
(effect)
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the heat dissipation structure of the electronic device according to the present embodiment, the
また、アンプモジュール6の背面側にテーパ形状に加工された凸部12を突設し、きょう体4のベース部材4eには、きょう体4内に実装されるアンプユニット5の各アンプモジュール6と接触する接触面側に凹部15を形成している。そして、アンプユニット5をきょう体4に実装すると、アンプモジュール6の凸部12をきょう体4のベース部材4eの凹部15に嵌合させることにより、アンプモジュール6とベース部材4eとの接触面積を大きくすることができる。そのため、アンプモジュール6から発生した熱をきょう体4のベース部材4eの外面の第2の放熱器16側へ熱伝導させる際の伝熱効率を高めることができる。
Further, a
さらに、各アンプモジュール6の凸部12に上面テーパ加工部12a、下面テーパ加工部12b、左側面テーパ加工部12cおよび右側面テーパ加工部12dをそれぞれ形成するとともに、きょう体4のベース部材4eの各凹部15にこれらとそれぞれ対応する形状の上面テーパ加工部15a、下面テーパ加工部15b、左側面テーパ加工部15cおよび右側面テーパ加工部15dが形成されている。これにより、アンプモジュール6とベース部材4eとの組み付け作業時に両者間の位置決め作業が容易になり、アンプモジュール6とベース部材4eとの接触面積を一層大きくすることができる効果がある。
Further, an upper surface
なお、本実施の形態では、きょう体4のベース部材4eに凹部15を設け、アンプユニット5のアンプモジュール6に凸部12を設け、ベース部材4eの凹部15とアンプモジュール6の凸部12とを嵌合させる構成を示した。これに代えてきょう体4のベース部材4eに凸部12を設け、アンプモジュール6に凹部15を設け、ベース部材4eの凸部12とアンプモジュール6の凹部15とを嵌合させる構成にしてもよい。さらに、本実施の形態では、アンプユニット5のアンプモジュール6に1つの凸部12を設けた構成を示したが、1つのアンプモジュール6に複数の凸部12を設けてもよい。
In the present embodiment, the
[変形例]
図6は、第1の実施の形態(図1乃至図6参照)の変形例である。本変形例は、きょう体4のベース部材4eとアンプモジュール6との接触部に熱伝導性を有するシート21を介設させたものである。そして、本変形例ではアンプモジュール6から発生した熱をきょう体4のベース部材4eの外面の第2の放熱器16側へ熱伝導させる際の伝熱効率を一層、高めることができる。
[Modification]
FIG. 6 is a modification of the first embodiment (see FIGS. 1 to 6). In this modification, a
図7は、第1の実施の形態のサブラック2のきょう体4のベース部材4eの変形例を示す。本変形例は、第1の実施の形態のサブラック2のきょう体4のベース部材4eと第2の放熱器16とを一体構造とした一体構造体31を設けたものである。そして、本変形例では部品点数を削減し、サブラック2のきょう体4の製造を簡素化することができる効果がある。
FIG. 7 shows a modification of the
[第2の実施の形態]
(構成)
図8(A),(B)は、第2の実施の形態を示す。本実施の形態は、第1の実施の形態(図1乃至図5(A),(B)参照)の電子機器の放熱構造の構成を次の通り変更した変形例である。なお、図8(A),(B)中で、図1乃至図5(A),(B)と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
(Constitution)
FIGS. 8A and 8B show a second embodiment. The present embodiment is a modification in which the configuration of the heat dissipation structure of the electronic device according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 5A and 5B) is changed as follows. 8A and 8B, the same portions as those in FIGS. 1 to 5A and 5B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施の形態は、1つのサブラック2に実装されるアンプユニット5を第1の実施の形態よりも小型化することで、第1の実施の形態と同じ大きさ(横方向の長さL)のサブラック2にアンプユニット5を5式実装した例である。
In the present embodiment, the
(作用・効果)
本実施の形態では、アンプユニット5を小型化することで、シャーシ9の側面に取り付けられている第1の放熱器11をさらに小さくすることができる。そのため、第1実施形態の効果に加え、1つのアンプユニット5に実装できる電子機器の実装密度をさらに高めることができる。
(Action / Effect)
In the present embodiment, the
(変形例)
図9は、第2の実施の形態の変形例を示す。本変形例は、サブラック2のきょう体4のベース部材4eの外面に取り付けた第2の放熱器41を複数、本変形例では9個の放熱器構成体41a〜41iを連結して形成したものである。各放熱器構成体41a〜41iは、固定プレート41a1(41b1〜41i1)と、この固定プレート41a1からきょう体4の外向きに突設された複数の放熱フィン41a2(41b2〜41i2)とを有する。
(Modification)
FIG. 9 shows a modification of the second embodiment. In this modification, a plurality of
これらの放熱器構成体41a〜41iは、それぞれ独立にきょう体4のベース部材4eの外面に着脱可能に取り付けられている。そして、サブラック2のきょう体4に実装されるアンプユニット5の個数(熱容量)に応じて適正箇所に任意の個数装着することができる。
These radiator structure bodies 41a to 41i are detachably attached to the outer surface of the
これにより、本変形例ではきょう体4に実装されるアンプユニット5の個数の変化などに応じて使用する放熱器構成体41a〜41iの個数を調整することができ、効率よい放熱効果を得ることができる。
Thereby, in this modification, the number of radiator structure bodies 41a to 41i to be used can be adjusted according to the change in the number of
以上、説明したとおり、本実施の形態は、電子部品ユニット側の放熱器への熱負荷を小さくすることができ、その分、電子部品ユニット側の放熱器を小型化することができ、電子部品ユニットの寸法の縮小と軽量化を図ることができるうえ、電子部品ユニットの小型化により実装数を増やすことができる電子機器の放熱構造を提供することができる。 As described above, the present embodiment can reduce the heat load on the radiator on the electronic component unit side, and accordingly can reduce the size of the radiator on the electronic component unit side. In addition to reducing the size and weight of the unit, it is possible to provide a heat dissipation structure for an electronic device that can increase the number of mounted parts by downsizing the electronic component unit.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
4…きょう体、5…アンプユニット(電子部品ユニット)、6…アンプモジュール(発熱体)、7…ユニット本体、11…第1の放熱器、16…第2の放熱器。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記アンプユニットのユニット本体に前記発熱体の熱の一部を放熱する第1の放熱器が取り付けられ、
前記電子装置のきょう体に前記アンプユニットが前面より複数実装されるとともに、前記きょう体の背面に配置されたベース部材の内面に前記アンプモジュールと嵌合する嵌合部が形成され、かつ前記ベース部材の外面に第2の放熱器が取り付けられることを特徴とする電子機器の放熱構造。 A heat radiating structure of an electronic device amplifier unit is more implementations incorporating today amplifier module is issued Netsutai the body of the electronic device,
A first radiator that radiates part of the heat of the heating element is attached to the unit body of the amplifier unit,
A plurality of the amplifier units are mounted on the casing of the electronic device from the front side, and a fitting portion that fits the amplifier module is formed on the inner surface of a base member disposed on the rear side of the casing, and the base heat dissipation structure of the electronic device, wherein the second radiator is mounted et the outer surface of the member.
前記アンプモジュールは、前記ベース部材の凹部と嵌合する嵌合凸部または前記ベース部材の凸部と嵌合する嵌合凹部が形成され、
前記ベース部材の凹部と前記アンプモジュールの嵌合凸部との嵌合部分、または前記ベース部材の凸部と前記アンプモジュールの嵌合凹部との嵌合部分に前記ベース部材の板面と直交する方向に対して斜めに傾斜させたテーパ加工部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器の放熱構造。 The base member is formed with at least one of a recessed portion recessed in a recessed shape on the contact surface side in contact with the amplifier module or a protruding portion protruding from the contact surface side,
The amplifier module is formed with a fitting convex part that fits into the concave part of the base member or a fitting concave part that fits into the convex part of the base member,
A fitting portion between the concave portion of the base member and the fitting convex portion of the amplifier module or a fitting portion between the convex portion of the base member and the fitting concave portion of the amplifier module is orthogonal to the plate surface of the base member. The heat dissipation structure for an electronic device according to claim 1 , further comprising a tapered processing portion that is inclined obliquely with respect to the direction.
下段側の前記きょう体の下側に前記ラック内の空気の流れを規制する対流誘導板が配設され、
前記対流誘導板は、前端部が前記きょう体の下面前端部から下方向に離れた位置に配置され、後端部が前記きょう体の下面後端部の近傍位置に向けて斜めに延設されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器の放熱構造。 The electronic device has a rack in which the casing is stacked in a plurality of stages in the vertical direction,
A convection guide plate for restricting the flow of air in the rack is disposed on the lower side of the casing on the lower side,
The convection guide plate is disposed at a position where the front end portion is spaced downward from the front end portion of the lower surface of the casing, and the rear end portion is obliquely extended toward a position near the rear end portion of the lower surface of the casing. The heat dissipation structure for an electronic device according to claim 1, wherein:
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