JP5725039B2 - 冷却ユニット,電子機器及び案内部材 - Google Patents

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Description

本発明は、冷却ユニット,電子機器及び案内部材に関する。
部品から発される熱を放熱フィンを用いて放熱するとともに、この放熱フィンをファンからの送風により冷却する冷却装置が知られている(例えば、下記特許文献1)。
このような冷却装置においては、放熱フィンにおける放熱効果を高める為に、ファンからの空気流が放熱フィンに重点的に流れる構造にすることが一般的である。
例えばノートPC(Personal Computer)のような電子機器は、装置筐体を薄くすることが求められている。このような電子機器におけるファンの配置や放熱フィンの配置は、他の実装部品の配置よりも多くの制約を受ける。これにより、放熱フィンの高さよりも大きい開口をもつファンを取り付けることは少ない。
従って、このような電子機器においては、ファンからの空気流が放熱フィンの間を通るような構成が採用される。
特開2009−200144号公報
ファンからの空気流が放熱フィンの間を通るような構成とすることにより、ファンからの空気は放熱フィン以外の部分に流れにくくなる。これにより、放熱フィンの所在空間外となる放熱フィンと筐体の隙間に熱がこもりやすいという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、効率的な冷却を行なうことができるようにすることを目的とする。また、装置全体を効率的に冷却することを目的とする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の1つとして位置付けることができる。
上記の目的を達成するために、開示の冷却ユニットは、排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクと、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である案内部材と、を有する。
また、開示の電子機器は、上記の冷却ユニットを収容する筐体と、前記筐体内に配置され前記冷却ユニットにより冷却される電子部品と、を有する。
さらに、開示の案内部材は、排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、前記高さ方向において、前記ファンの排気口の前部に位置する一端および前記ヒートシンクの外面の方向で前記ヒートシンクの吸気口から外れた他端とで形成される斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である
また、開示の案内部材は、排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、前記ファンの排気口の高さ方向における途中に位置する一端および、前記ヒートシンクの吸気口における、前記ヒートシンクの外面の方向の端部に対向する位置の他端で形成され、前記ファンの排気口に相対する斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である
開示の技術によれば、ヒートシンクの外面に対しても冷却を行なうことができ、効率的な冷却を行なうことができる。
実施形態の一例としてのノートPCの外観を示す斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCの分解斜視図である。 実施形態の一例としての冷却ユニットが搭載されたメインボードユニットの外観を示す斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCの第1筐体の内部構成を示す斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにそなえられる放熱部材の斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける冷却ユニットのヒートシンクの構成を模式的に示す部分拡大斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける案内部材を例示する斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける案内部材を例示する斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける案内部材を例示する斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける案内部材を例示する斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCの本体ユニットの側断面を部分的に示す図である。 実施形態の一例としてのノートPCに案内部材を取り付けた状態を一部破断して例示する斜視図である。 実施形態の一例としてのノートPCにおける案内部材の変形例を示す図である。
1 ノートPC(電子機器)
10 案内部材
11 外枠
11a 上枠
11b 下枠
11c,11d 側枠
12,15c 斜面
12a,15a 一端
12b,15b 他端
13 支柱
14 遮断突起
20 放熱部材
21 ヒートシンク
22 ヒートパイプ
23 受熱部
30 ファン装置(ファン)
31 ケーシング
32 排気口
33 吸入口
100 冷却ユニット
111 固定用部材
112 突出部
200 部材
201 放熱フィン
202 端辺
203 整流板(区画部)
203a 外面
204 放熱空間
211 吸気口
212 排気口
311 第1面
312 第2面
313 側面
1001 本体ユニット
1002 表示ユニット(第2筐体)
1003 表示画面
1004 ヒンジ機構(連結部)
1007 筐体(第1筐体)
1007a カバー(第1面)
1007b 側壁(第2面)
1007c 内面
1017 第1排気口
1027 第2排気口
1037 開口
1101 メインボードユニット
1102 PCカードスロット
1103 ディスクドライブユニット
1113 キーボード
1114 上部カバー
A 空間
以下、図面を参照して実施形態の一例としての電子機器であるノート型パーソナルコンピュータ(ノートPC)について説明する。
図1は実施形態の一例としてのノートPC1の外観を示す斜視図、図2はその分解斜視図である。図3は実施形態の一例としての冷却ユニットが搭載されたメインボードユニットの外観を示す斜視図である。又、図4は実施形態の一例としてのノートPC1の第1筐体の内部構成を示す斜視図、図5はそのノートPC1にそなえられる放熱部材20の斜視図である。
図6は実施形態の一例としてのノートPC1における冷却ユニット100のヒートシンク21の構成を模式的に示す部分拡大斜視図である。
ノートPC1は、CPU(Central Processing Unit:図示省略)等の発熱部品(電子部品)を内蔵した電子機器であり、このCPUにより各種演算処理を行なう演算装置である。
本ノートPC1は、図1に示すように、本体ユニット1001と表示ユニット(第2筐体)1002とをそなえる。表示ユニット1002は、本体ユニット1001の奥側で、ヒンジ機構(連結部)1004により、本体ユニット1001に開閉自在にヒンジ結合されている。
ヒンジ機構1004は、表示ユニット1002を本体ユニット1001に対し開閉自在に軸支するものであり、表示ユニット1002が任意の開き角度に保持されるようにフリクションで支持している。なお、このヒンジ機構1004としては既知の種々の手法を用いることができ、その詳細な説明は省略する。
表示ユニット1002は、表示画面1003をそなえる。この表示画面1003は、表示ユニット1002において、ヒンジ機構1004により表示ユニット1002を本体ユニット1001に対して閉状態にした際に、本体ユニット1001のキーボード1113と対向する面に取り付けられている。表示画面1003は、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイである。
本体ユニット1001は、図3に示すように、その筐体(第1筐体)1007の内部に、メインボードユニット1101や、PCカードスロット1102,ディスクドライブユニット1103等をそなえる。
本体ユニット1001の筐体1007は、本体ユニット1001の下部を構成するロアカバーである。筐体1007は、ほぼ矩形の底面部と、この底面部の4辺からそれぞれ立設する側壁とをそなえている。筐体1007は、本ノートPC1(本体ユニット1001)の底面を構成する。又、側壁は、本ノートPC1(本体ユニット1001)の側面を構成する。
そして、図4に示すように、これらの底面部と各側壁とで環囲される内部空間内に、メインボードユニット1101や、PCカードスロット1102,ディスクドライブユニット1103等が格納される。なお、筐体1007の底面部は、筐体1007を本体ユニット1001から外すことなく筐体1007の内部空間に格納された部品の交換を可能とする開口が設けられている部分を有する。そのような開口には、後述するカバー1007aのような着脱可能なカバーが装着される。そのような着脱可能なカバーも本ノートPC1(本体ユニット1001)の底面の一部を構成するものである。
PCカードスロット1102は、そのスロットに挿入されるPCカードにアクセスするものである。
ディスクドライブユニット1103は、CDやDVD,ブルーレイ(登録商標)ディスク等の記憶媒体が取出し自在に装填されてアクセスされるものであり、CDドライブ,DVDドライブ,ブルーレイドライブ等である。
なお、図示されていないが、図4において、ストレージユニットがPCカードスロット1102の下部に配置されている。ストレージユニットは、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記憶装置である。
また、この他、本体ユニット1001の筐体1007内には、様々なタイプのメモリカードが挿入されてアクセスされるメモリカードスロット等、その他の様々な部品や回路装置が備えられている。
図2に示すように、本体ユニット1001の上面(ロアカバーの上部)には上部カバー1114が配置される。更に、この上部カバー1114上にキーボード1113が配置される。又、上部カバー1114には、電源ボタンや各種表示ランプ,タッチパッドが配置され、更に、押ボタンや指紋センサ等も配置されている。
メインボードユニット1101は、CPUやチップセット,メモリスロット等を搭載した電子回路基板である。このメインボードユニット1101には、CPU等の発熱部品から発される熱を冷却する冷却ユニット100が取り付けられている。
冷却ユニット100は、CPU等の発熱部品から発される熱を冷却するものであって、図3に示すように、放熱部材20,ファン装置30及び案内部材10をそなえる。
ファン装置30は送風を行なう装置であり、図示しないファン及びモータをケーシング31内にそなえる。ファンは、例えば、多翼遠心式ファンであって、回転軸を中心に複数のブレードを放射状に配置して形成され、モータにより回転軸が回転駆動される。
ケーシング31は、図3,図11及び図12に示すように、第1面311,第2面312(図11参照)及び側面313(図12参照)をそなえる。第1面311と第2面312との間には、ファンが回転自在に配置される。例えば、第1面311と第2面312とが対向した状態において、多翼遠心式ファンが、その回転軸がこれらの第1面311及び第2面312と直交するように配置される。又、少なくとも第1面311には、周囲から吸入する空気を通過させる吸入口33(図12参照)が形成されている。なお、ファン装置30は、第2面312にも吸入口をそなえるものであってもよい。
側面313は、ファンの円周に沿ってファンを環囲し、第1面311と第2面312とを連結する。又、この側面313には矩形もしくは略矩形の排気口32(図11,図12参照)が形成されている。
そして、ファン装置30においては、モータがファンを回転駆動することにより、吸入口33から空気が吸引され、排気口32から排気される。
なお、本実施形態において、排気口32における、第1面311や第2面312と直交する方向を高さ方向という。又、この高さ方向は、本体ユニット1001の厚さ方向もしくは高さ方向ということもできる。更に、この高さ方向と直行し排気口32に沿った方向(例えば、図11における紙面奥行き方向)を幅方向という。又、図11に示すように、ファン装置30を本体ユニット1001内に取り付けた状態で、第2面312側を上側、第1面311側を下側というものとする。
放熱部材20は、発熱部品から発される熱を放熱するものであり、図5に示すように、受熱部23,ヒートパイプ22及びヒートシンク21をそなえる。
受熱部23は、発熱部品(本実施形態ではCPU)に接するように取り付けられ、発熱部品から発される熱を受け取る。この受熱部23は、銅やアルミ等の導熱性の高い材質で構成された板状部材(受熱用板金)であり、例えば、熱伝導性グリースや熱伝導シートを介して発熱部品に取り付けられる。
本実施形態においては、メインボードユニット1101にCPUが取り付けられ、このCPUに受熱部23が取り付けられる。これにより、CPUからの発熱は受熱部23に伝導される。
ヒートパイプ22は、受熱部23とヒートシンク21とを連結して、受熱部23が受け取った熱をヒートシンク21に伝導するものである。すなわち、ヒートパイプ22は、その一端側に受熱部23が取り付けられるとともに、その他端側にヒートシンク21が取り付けられている。このヒートパイプ22も、銅やアルミ等の導熱性の高い材質で構成されている。
ヒートシンク21は、ヒートパイプ22によって伝導された熱を放熱するものであり、銅やアルミ等の導熱性の高い材質で構成されている。ヒートシンク21は、複数の放熱フィン201をそなえている。これらの複数の放熱フィン201は、図5に示すように、ヒートパイプ22上において所定の間隔で互いに平行に立設されている。
以下、ヒートシンク21における、隣り合う放熱フィン201,201によって挟まれた空間を放熱空間204という場合がある。
また、各放熱空間204における、放熱フィン201がヒートパイプ22に取り付けられている側(図5に示す例では下側)とは反対側(図5に示す例では上側)は、整流板(区画部)203によって覆われている。
なお、図5中においては、便宜上、放熱フィン201や端辺202,放熱空間204,整流板203の一部に対してのみ符号を付している。
本実施形態においては、図6に示すように、矩形もしくはほぼ矩形の金属板における対向する一対の端辺202、203をそれぞれ同一方向に直角に折り曲げることにより、断面がコの字状の部材200を作成する。そして、ヒートパイプ22の端部において、これらの部材200を複数、同一方向に並べて固着することによりヒートシンク21を形成している。
すなわち、図6に示すように、部材200におけるコの字状に折り曲げた一方の端辺202を導熱性の高い接着剤等でヒートパイプ22上に固着する。これにより、部材200における他端辺側において折り曲げられた端辺203が整流板として機能する。本実施形態においては、端辺203のことを整流板203という場合がある。そして、これらの端辺202,203に挟まれた板部材が放熱フィン201として機能する。
つまり、ヒートシンク21において、各放熱フィン201におけるヒートパイプ22に取り付けられている側とは反対側(上側)の端部には、隣り合う放熱フィン201との間を塞ぐ整流板203がそなえられている。
そして、ヒートシンク21の各放熱空間204における一方(吸気口211側)の開口より、前述したファン装置30から送出される空気が導入され、この空気が各放熱空間204における他方(排気口212側)の開口より送出される。
なお、以下、ヒートシンク21における、隣り合って連続する複数の放熱空間204の開口からなりファン装置30に対向する側の開口を、ヒートシンク21の吸気口211という。又、ヒートシンク21における、隣り合って連続する複数の放熱空間204の開口からなりヒートシンク21の吸気口211と反対側の開口を、ヒートシンク21の排気口212という。
また、ヒートシンク21の整流板203における放熱空間204に面している側とは反対側の面を外面203a(図11参照)という場合がある。更に、ヒートシンク21における、複数の放熱フィン201が連続する方向を幅方向という。
そして、放熱フィン201における端辺202と整流板203との間隔、すなわち、放熱フィン201の高さ方向長さは、ファン装置30の排気口32の高さ方向長さよりも長い。すなわち、ヒートシンク21の吸気口211は、ファンの排気口32よりも高さ方向に大きいサイズを有する。
また、ヒートシンク21の吸気口211の幅方向長さは、前述したファン装置30の排気口32の幅方向の長さと同一もしくは略同一である。すなわち、ファン装置30の排気口32とヒートシンク21の吸気口211とは、幅方向で同一もしくは略同一である。これにより、ファン装置30の排気口32から排気された空気を用いて、ヒートシンク21を効率よく冷却することができる。
また、本実施形態においては、放熱部材20は、図3,図11に示すように、メインボードユニット1101のCPUに受熱部23を取り付けた状態で、ヒートシンク21がメインボードユニット1101の端辺に沿って、この端辺から突出した状態で配置される。又、ヒートシンク21に隣接してファン装置30が配置され、図3に示すように、ファン装置30の排気口32が、ヒートシンク21の吸気口211に対向する。
そして、冷却ユニット100が取り付けられたメインボードユニット1101は、図4や図11に示すように、ファン装置30の第1面311やヒートシンク21の整流板203を、本体ユニット1001の筐体1007の底面部の内面に向けた姿勢で、本体ユニット1001の筐体1007に格納される。これにより、ファン装置30の第1面311やヒートシンク21の整流板203は、カバー1007aの内面1007cに向けた姿勢で、本体ユニット1001の筐体1007内に格納される。このカバー1007aは、放熱部材20やファン装置30を交換するために設けられた筐体1007の開口に、取り外し可能に装着されている。なお、筐体1007の開口およびカバー1007aは不要としてもよく、その場合は、カバー1007aの部分は筐体1007の底面部における他の部分と一体的に連続する面となればよい。
これにより、図11に示すように、本体ユニット1001においては、ヒートシンク21の整流板203の外面203aはカバー1007aの内面1007cに対向する。なお、以下、筐体1007の側壁のうち、ヒートシンク21に対向する側壁を符号1007bを付して表す(図11参照)。
この側壁1007bの高さ方向寸法は、ヒートシンク21の放熱フィン201の高さ方向寸法よりも長く構成されている。これにより、図11に示すように、本体ユニット1001内にメインボードユニット1101を格納した状態で、ヒートシンク21の整流板203の外面203aとカバー1007a(筐体1007の底面部)の内面1007cとの間には空間Aが形成される。
なお、ヒートシンク21の整流板203は、ヒートシンク21内部の空間である放熱空間204と、ヒートシンク21外部の空間である空間Aとを区画すると言える。
また、筐体1007の側壁1007bにおける、ヒートシンク21の排気口212に対向する位置には第1排気口1017が形成されている。第1排気口1017は、ヒートシンク21の排気口212とほぼ同じ大きさの開口であり、ファン装置30から送出される空気流のうち、ヒートシンク21から排気される第1空気流を排気する。
また、第1排気口1017の下方には、ヒートシンク21の排気口212の幅方向寸法とほぼ同じ幅を有する第2排気口1027が形成されている。この第2排気口1027は、筐体1007の側壁1007bにおける、空間Aに対向する位置に形成されている。そして、この第2排気口1027は、ファン装置30から送出された後に上述した空間Aを通過した空気流を排気する。すなわち、第2排気口1027は、ファン装置30から送出された空気流のうち、ヒートシンク21の外面203a側を通過する第2空気流を排気する。
図7〜図10は、それぞれ実施形態の一例としてのノートPC1における案内部材10を例示する斜視図であり、それぞれ案内部材10を互いに異なる方向から見た状態を示している。又、図11は本体ユニット1001の側断面を部分的に示す図であり、ファン装置30とヒートシンク21との間に案内部材10が取り付けられた状態を示す。
案内部材10は、ファン装置30とヒートシンク21との間に位置し、ファン装置30のファンにより生成される空気流をヒートシンク21の外面203aに導く。すなわち、案内部材10は、ファン装置30の排気口32よりも下流位置であって、ヒートシンク21の吸気口211よりも上流側位置に配置されている。
案内部材10は、図7〜図10に示すように、外枠11,斜面12及び1以上(本実施形態では2つ)の支柱13,13をそなえている。外枠11は、上枠11a,下枠11b及び側枠11c,11dの4本の部材を枠状に組み合わせた矩形形状を有している。支柱13,13は、上枠11aと下枠11bとを連結することにより外枠11を補強する。これらの支柱13,13は、上枠11a及び下枠11bを長手方向(幅方向)において等分する位置に配置されている。
また、下枠11bには、その幅方向に沿って斜面12が形成されている。この斜面12は、図11に示すように、案内部材10をファン装置30とヒートシンク21との間に取り付けた状態で、ファン装置30の排気口32の下側辺と、本体ユニット1001の筐体1007のカバー1007aとを連結する。
すなわち、斜面12は、ファン装置30の排気口32の前部に位置する一端12aと、ヒートシンク21の外面の方向でヒートシンク21の吸気口から外れた他端12bとで形成される。
また、この斜面12はファン装置30の排気口32及びヒートシンク21の吸気口211の幅にわたって延在する。
さらに、図11に示すように、筐体1007のカバー1007aにおける、ファン装置30とヒートシンク21との間に対応する位置には、案内部材10の外枠11の上枠11a及び側枠11c,11dを挿入可能な開口1037が形成されている。
そして、この開口1037に、案内部材10を、斜面12をヒートシンク21側に向けた状態で上枠11a側から挿入することにより、案内部材10がファン装置30の排気口32とヒートシンク21の吸気口211との間に取り付けられる。すなわち、この開口1037が、案内部材10を着脱可能にする開口として機能する。
案内部材10における側枠11dには、図7〜図10に示すように、固定用部材111がとりつけられている。この固定用部材111は、外枠11dから突出し弾性を有する部材であり、外枠11d方向に押圧することにより弾性変形する。又、この固定用部材111には、外枠11dとは反対側面に突出する突出部112をそなえている。
このように構成された案内部材10を、固定用部材111を外枠11d方向に押圧して変形させた状態で開口1037に挿入する。開口1037への案内部材10の挿入を完了した状態において、固定用部材111への押圧を解除すると、固定用部材111が外枠11dから離隔する方向に変形し、突出部112が開口1037の内へりに係合する。これにより、案内部材10がカバー1007aに固定される。
図12は実施形態の一例としてのノートPC1に案内部材10を取り付けた状態を例示する部分断面図である。この図12に示す例においては、ヒートシンク21や案内部材10,ファン装置30を水平方向において切断した状態を示しており、又、ファン装置30のファンやモータ等の一部の部品の図示を省略している。又、この図12中においても、便宜上、放熱フィン201や放熱空間204の一部に対してのみ符号を付している。
この図12に示すように、案内部材10を開口1037に取り付けることにより、ファン装置30の排気口32とヒートシンク21の吸気口211及び空間Aとが、案内部材10によって連結されるのである。
上述の如く構成された実施形態の一例としてのノートPC1において、ファン装置30のファンをモータにより駆動すると、ファンからの空気流が排気口32から送出される。
この排気口32から出力された空気流は、図11に示すように、案内部材10の外枠11内を通過して、ヒートシンク21の吸気口211に流入する(図11の矢印F1参照)。このヒートシンク21の吸気口211に流入した空気流は、放熱空間204内を通過し、排気口212から排気される。そして、この放熱空間204内を通過する空気流は、ヒートシンク21の放熱フィン201から放熱される熱を奪って、ヒートシンク21を冷却する。
排気口212から排気された空気流は、筐体1007の第1排気口1017を通過して、本ノートPC1の外部に排気される。
また、ファン装置30の排気口32から出力された空気流の一部は、図11に示すように、案内部材10の斜面12に案内され、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間の空間Aに流入する(図11の矢印F2参照)
この空間Aに流入した空気流は、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間を通過し、筐体1007の側壁1007bに形成された第2排気口1027を通過して、本ノートPC1の外部に排気される。
そして、この空間A内を通過する空気流は、ヒートシンク21の整流板203から放熱される熱を奪って、整流板203及び空間A内の空気を冷却する。
このように、実施形態の一例としてのノートPC1によれば、ファン装置30の排気口32から出力された空気流の一部が案内部材10の斜面12に案内され、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間の空間Aに流入し、第2排気口1027を通過して、本ノートPC1の外部に排気される。これにより、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間の空間Aに、ヒートシンク21からの放熱により熱せられた空気が滞留することを回避することができる。すなわち、ヒートシンク21からの放熱によるカバー1007aの温度上昇を防止することができ、例えば、カバー1007aの表面温度を規定値以下に維持することができる。
また、ヒートシンク21とカバー1007aとの間隔を狭くしても、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間の空間Aの空気を強制的に排気して冷却することができる。従って、ヒートシンク21とカバー1007aとの間隔を狭く構成することができ、本ノートPC1の本体ユニット1001の高さ寸法を小さくすることができ装置の薄型化に寄与する。又、この薄型化に際して、ファンと他の実装部品との配置に影響を与えることもない。
さらに、空間A内を通過してヒートシンク21の整流板203からの放熱を冷却する空気流は、ファン装置30の排気口32から送風され分流された空気流であり、この空間A内に流入する前に他の部位を冷却することにより昇温したものではない。これにより、空間A内の空気をファン装置30の排気口32から送風された冷却効率の高い空気流で効率的に冷却することができ、カバー1007aの昇温防止効果も向上する。
また、排気口32から出力された空気流の一部は、案内部材10の外枠11内を通過して、ヒートシンク21の吸気口211に流入し、放熱空間204内を通過して排気口212及び第1排気口1017を介して本ノートPC1の外部に排気される。この過程において、空気流がヒートシンク21の放熱フィン201から放熱される熱を奪って、ヒートシンク21を冷却する冷却ユニット100としての機能を実現することができる。
さらに、ファン装置30の排気口32の前部の下方位置に斜面12が存在することにより、排気口32から排気された空気が、この位置において滞留することがない。これにより、ファン装置30の排気口32から排気する空気を、ヒートシンク21及び空間Aの冷却に効率良く用いることができる。
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、案内部材10が斜面12をそなえ、ファン装置30のファンにより生成される空気流を、この斜面12によりヒートシンク21の外面に導いているがこれに限定されるものではない。
図13は実施形態の一例としてのノートPC1における案内部材10の変形例を示す図であり、本体ユニット1001の側断面を部分的に示す図である。この図13においては、ファン装置30とヒートシンク21との間に案内部材10が取り付けられた状態を示している。
この図13に示す案内部材10は、図11に示した案内部材10の斜面12に代えて、分流板15及び遮断突起14をそなえており、その他の部分は上述した実施形態の案内部材10と同様に構成されている。又、ノートPC1における案内部材10以外の部分についても、上述した実施形態のノートPC1と同様に構成されている。
なお、これらの同様の部分についての説明は、便宜上、省略する。又、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その説明についても省略する。
分流板15は、ファン装置30のファンにより生成される空気流の一部を分岐(分流)させてヒートシンク21の外面203aに導く板状部材である。
この分流板15は、図13に示すように、案内部材10をファン装置30とヒートシンク21との間に取り付けた状態で、ファン装置30の排気口32の高さ方向における上部(第2面312)と下部(第1面311)との間である途中位置にその端部15aを配置し、ヒートシンク21の吸気口211の下端(整流板203の吸気口211側端部)に対向する位置に、端部15aとは反対側の端部15bを配置する。
すなわち、分流板15の下側面15cは、ファン装置30の排気口32の高さ方向における途中位置を一端及び、ヒートシンク21の吸気口211における、ヒートシンク21の外面203a側の端部に対向する位置の他端で形成される斜面である。又、この分流板15の下側面15は、ファン装置30の排気口32に対向する。
また、分流板15は、案内部材10における外枠11の側枠11c,11d間を連結する。すなわち、分流板15は、ファン装置30の排気口32及びヒートシンク21の吸気口211の幅にわたって延在する。
遮断突起14は、下枠11bにおいて、上枠11aに向かって、ファン装置30の排気口32の下側辺(第1面311)の高さまで突出するものであり、その幅方向に沿って延在する。
この遮断突起14は、図13に示すように、案内部材10をファン装置30とヒートシンク21との間に取り付けた状態で、ファン装置30の排気口32の下側辺と、本体ユニット1001の筐体1007のカバー1007aとを連結する。これにより、遮断突起14は、ファン装置30の排気口32から排気される空気が、ファン装置30の第1面311の下側とカバー1007aとの隙間に流入することを抑止する。すなわち、遮断突起14は、ファン装置30から排気される空気流がヒートシンク21内及び空間Aの冷却に効率的に用いられるようにすることにより、冷却効率を向上させる。
上述の如く構成された実施形態の変形例の一例としてのノートPC1において、ファン装置30のファンをモータにより駆動すると、ファンからの空気流が排気口32から送出される。
この排気口32から出力された空気流は、図13に示すように、案内部材10の外枠11内を通過して、ヒートシンク21の吸気口211に流入する(図13の矢印F3参照)。このヒートシンク21の吸気口211に流入した空気流は、放熱空間204内を通過し、排気口212から排気される。そして、この放熱空間204内を通過する空気流は、ヒートシンク21の放熱フィン201から放熱される熱を奪って、ヒートシンク21を冷却する。
排気口212から排気された空気流は、筐体1007の第1排気口1017を通過して、本ノートPC1の外部に排気される。
また、ファン装置30の排気口32から出力された空気流の一部は、図13に示すように、案内部材10の分流板15の下側面15cにぶつかり、この下側面15cに沿って下方へ流れ(案内され)、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間の空間Aに流入する(図13の矢印F4参照)。
この空間Aに流入した空気流は、ヒートシンク21の整流板203と筐体1007のカバー1007aとの間を通過し、筐体1007の第2排気口1027を通過して、本ノートPC1の外部に排気される。
そして、この空間A内を通過する空気流は、ヒートシンク21の整流板203から放熱される熱を奪って、整流板203及び空間A内の空気を冷却する。
このように、実施形態の一例としてのノートPC1の変形例によっても上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、上述した案内部材10には、集塵機能をなえてもよい。具体的には、例えば、外枠11,支柱13及び斜面12によって環囲される空間にフィルタを展張する。なお、このフィルタは、例えば網目状に形成されたものであってもよい。
このようなフィルタにより、ファン装置30によってノートPC1内に吸引され、排気口32から送出された塵埃等を取り除くことができる。すなわち、ヒートシンク21の吸気口211や放熱空間204への進入を効率よく防止することができ、放熱効率の低下を阻止することができる。
また、案内部材10は本体ユニット1001から着脱自在に構成されているので、フィルタに付着した塵埃等を容易に除去することができる。
上述した実施形態および変形例において、案内部材10はファン装置30とヒートシンク21との間に着脱可能に構成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、案内部材10をファン装置30とヒートシンク21との間に例えば筐体1007の一部として固定して構成してもよい。又、この際、案内部材10における、支柱13,上枠11a,下枠11b及び側枠11c,11dのうち、少なくともその一部を適宜省略することができる。
またさらに、案内部材10を開口に固定するための機構は、固定用部材111及び突出部112に限定されるものではなく、例えば、ネジ止めを行なう等、種々変形して実施することができる。
さらにまた、上述した実施形態においては、ファン装置30が多翼遠心式ファンをそなえて構成された例を示しているが、これに限定されるものではなく、多翼遠心式以外の方式で送風を行なうフアンを用いてもよい。
さらに、上述した実施形態及び変形例においては、冷却される電子部品がCPUである例について説明したが、これに限定されるものではなく、CPU以外の電子部品の冷却に用いてもよい。
また、本発明の各実施形態が開示されていれば、上記実施形態及びその変形例を当業者によって実施・製造することが可能である。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
排気口をもつファンと、
前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクと、
前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導く案内部材と、
を有する冷却ユニット。
(付記2)
付記1において、
前記案内部材は前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能であることを特徴とする冷却ユニット。
(付記3)
付記1又は2において、
前記案内部材は、前記高さ方向において、前記ファンの排気口の前部に位置する一端および前記ヒートシンクの外面の方向で前記ヒートシンクの吸気口から外れた他端とで形成される斜面を有する冷却ユニット。
(付記4)
付記1又は2において、
前記案内部材は、前記ファンの排気口の高さ方向における途中に位置する一端および、前記ヒートシンクの吸気口における、前記ヒートシンクの外面の方向の端部に対向する位置の他端で形成され、前記ファンの排気口に相対する斜面を有する冷却ユニット。
(付記5)
付記3又は4において、
前記ファンの排気口と前記ヒートシンクの吸気口は前記高さ方向に交差する幅方向で略同一であり、
前記斜面は前記幅にわたって延在する冷却ユニット。
(付記6)
付記1において、
前記ヒートシンクが、前記ヒートシンクの内部と外部とを区画し、前記外面をなす区画部をそなえる冷却ユニット。
(付記7)
排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクと、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導く案内部材と、を有する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットを収容する筐体と、
前記筐体内に配置され前記冷却ユニットにより冷却される電子部品と、
を有する電子機器。
(付記8)
付記7において、
前記筐体は前記ヒートシンクの外面と対向する内面を有する電子機器。
(付記9)
付記7又は8において、
前記ヒートシンクは、前記空気流を排気する排気口を有し、
前記筐体は、前記内面を有する第1面と、前記第1面に隣接しかつ前記ヒートシンクの排気口に隣接する第2面とを有し、
前記第2面は、前記空気流のうち前記ヒートシンクの排気口から排気される第1空気流を排気する第1排気口と、前記空気流のうち前記ヒートシンクの外面側を通過する第2空気流を排気する第2排気口とを有する電子機器。
(付記10)
付記9において、
前記第1面は、前記案内部材を着脱可能にする開口を有する電子機器。
(付記11)
付記9又は10において、
前記第1面は、前記電子機器の底面であり、
前記第2面は、前記電子機器の側面である電子機器。
(付記12)
付記7において、
前記筐体はその上面にキーボードが搭載される第1筐体であり、
第2筐体と、前記第1筐体と前記第2筐体を開閉可能に連結する連結部と、を有する電子機器。
(付記13)
付記10において、
前記第2筐体は、閉状態において前記キーボードと対向する面に表示画面を有する電子機器。
(付記14)
排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、
前記高さ方向において、前記ファンの排気口の前部に位置する一端および前記ヒートシンクの外面の方向で前記ヒートシンクの吸気口から外れた他端とで形成される斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導く案内部材。
(付記15)
排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、
前記ファンの排気口の高さ方向における途中に位置する一端および、前記ヒートシンクの吸気口における、前記ヒートシンクの外面の方向の端部に対向する位置の他端で形成され、前記ファンの排気口に相対する斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導く案内部材。
(付記16)
付記14又は15において、
前記ファンの排気口と前記ヒートシンクの吸気口は前記高さ方向に交差する幅方向で略同一であり、
前記斜面は前記幅にわたって延在する案内部材。
(付記17)
付記14又は15において、
前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能であることを特徴とする案内部材。

Claims (10)

  1. 排気口をもつファンと、
    前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクと、
    前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である案内部材と、
    を有する冷却ユニット。
  2. 請求項1において、
    前記案内部材は、前記高さ方向において、前記ファンの排気口の前部に位置する一端および前記ヒートシンクの外面の方向で前記ヒートシンクの吸気口から外れた他端とで形成される斜面を有する冷却ユニット。
  3. 請求項1において、
    前記案内部材は、
    前記ファンの排気口の高さ方向における途中に位置する一端および、前記ヒートシンクの吸気口における、前記ヒートシンクの外面の方向の端部に対向する位置の他端で形成され、前記ファンの排気口に相対する斜面を有する冷却ユニット。
  4. 請求項2又は3において、
    前記ファンの排気口と前記ヒートシンクの吸気口は前記高さ方向に交差する幅方向で略同一であり、
    前記斜面は前記幅にわたって延在する冷却ユニット。
  5. 請求項1において、
    前記ヒートシンクが、前記ヒートシンクの内部と外部とを区画し、前記外面をなす区画部をそなえる冷却ユニット。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項において、
    前記案内部材は、前記空気流が通過する断面にフィルタを展張される冷却ユニット。
  7. 排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクと、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である案内部材と、を有する冷却ユニットと、
    前記冷却ユニットを収容する筐体と、
    前記筐体内に配置され前記冷却ユニットにより冷却される電子部品と、
    を有する電子機器。
  8. 請求項7において、
    前記ヒートシンクは、前記空気流を排気する排気口を有し、
    前記筐体は、内面を有する第1面と、前記第1面に隣接しかつ前記ヒートシンクの排気口に隣接する第2面とを有し、
    前記第2面は、前記空気流のうち前記ヒートシンクの排気口から排気される第1空気流を排気する第1排気口と、前記空気流のうち前記ヒートシンクの外面側を通過する第2空気流を排気する第2排気口とを有する電子機器。
  9. 排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、
    前記高さ方向において、前記ファンの排気口の前部に位置する一端および前記ヒートシンクの外面の方向で前記ヒートシンクの吸気口から外れた他端とで形成される斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である案内部材。
  10. 排気口をもつファンと、前記ファンの排気口よりも高さ方向に大きいサイズの吸気口をもち前記ファンにより生成される空気流がその内部を通過するヒートシンクとをそなえた冷却ユニットにおいて、前記ファンと前記ヒートシンクとの間で前記空気流を案内する案内部材であって、
    前記ファンの排気口の高さ方向における途中に位置する一端および、前記ヒートシンクの吸気口における、前記ヒートシンクの外面の方向の端部に対向する位置の他端で形成され、前記ファンの排気口に相対する斜面を有し、前記ファンと前記ヒートシンク間に位置し前記空気流を前記ヒートシンクの外面に導き、前記ファンと前記ヒートシンク間に着脱可能である案内部材。
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