JP3540562B2

JP3540562B2 - Cooling system

Info

Publication number: JP3540562B2
Application number: JP25255797A
Authority: JP
Inventors: 信行橋本; 典靖岩根; 千佳佐々木; 勝大海
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: JPH1197873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン特にノート型パソコン等の筐体内に収容される半導体素子等の各種電子部品を冷却するための冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコンの等の各種電気・電子機器において、その内部に備えられる半導体素子等の冷却が重要な技術課題として注目されている。筐体内に備えられる半導体素子等の発熱部品を冷却する方法は種々知られている。例えば電気・電子機器の内部に備わる各種部品の冷却方法として、ファンを用いた強制空冷方式がある。これはファンを用いて、外気を電気・電子機器の筐体内に導入、排気することで強制空冷する方式である。
【０００３】
このような方式は、筐体内の雰囲気温度の上昇を抑えることで、内部の部品をまとめて冷却する利点がある一方、特定の、即ち特に冷却が必要な部品の冷却が不充分になりやすい。また近年は、電気・電子機器も小型化される傾向にあり、筐体の内部空間の制限も強くなってきている。このように内部空間の制限が大きくなると、上述のような強制空冷方式では充分な冷却機能の実現が難しくなりやすい。
【０００４】
そこで、図８に示すような電気・電子機器９０（例えばノート型パソコン）の中の冷却が必要な特定の発熱部品５０にファン３４を取り付け、その発熱部品５０を集中的に冷却する方法が注目されてきている。また図９に示されるような電気・電子機器９１の中の発熱部品５０とファン３５との間にヒートシンク３５０を配置し放熱効果を高める手法も知られている。このような方式によれば、特に冷却が必要な発熱部品が効率的に冷却できる利点がある。
【０００５】
その他、図１０に示すような、ファンを用いない方式も知られている。この冷却方式は、金属プレート８３とヒートパイプ１６とを備えるもので、発熱部品５０の熱は金属プレート８３に伝わり放熱される。ヒートパイプ１６は発熱部品５０の熱を金属プレート８３の広い領域に分散する役割を奏する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図８〜１０に示したような冷却方式はそれぞれ有効なものであるが、より高い冷却性能の実現は容易ではない。図１０に示したような冷却方法は、金属プレート８３からの放熱量を大きくすることが難しい。図８、９に示されるような冷却方法も、電気・電子機器が小型化される傾向にあるため、ファン３４、３５による空気の対流が起こりにくく、従ってファン３４、３５による風量を大きくしにくい。また、ファン３４、３５によって吸い込む空気の温度が上昇しているため、大きな冷却効果が期待しにくくなる。
【０００７】
加えて図８、９に示すように、発熱部品５０、５０に近接してファン３４、３５を配置すると、その発熱部品５０、５０に塵や埃が堆積しやすくなるという問題もある。例えば発熱部品５０、５０が半導体素子である場合、その回路基板上に塵や埃が堆積すると電気ショート等のトラブルの原因になりかねないという問題があった。
【０００８】
そこで最近では、図７に示すように、発熱部品５０とファン３０とをある程度離して、その間はヒートパイプ１５を用いて熱を運ぶ、という方式が提案、実用化されている。この図において、発熱部品５０の熱は一旦、伝熱ブロック６０が受け、更にその熱はヒートパイプ１５に伝わりファン３０に運ばれる。ファン３０からその熱が放熱されることで発熱部品５０が冷却される。この方式であれば、発熱部品とファンとを近接させた場合に比べ、その発熱部品に塵や埃が堆積しにくい効果がある。
【０００９】
また、図７に示すような、ヒートパイプ１５とファン３０とを用いた冷却方式は、発熱部品５０の実装スペースの関係で、発熱部品５０をファン３０と近接させて配置できない場合にも有効である。即ち、ファン３０は当然ながら当該電気・電子機器の筐体外壁付近に設置するのが望ましいが、冷却すべき発熱部品５０は必ずしも筐体外壁付近に配置されるとは限らないからである。このような場合、図７に示すような冷却方式であれば、発熱部品５０の実装配置の自由度が高まる。
【００１０】
図７に示すような冷却方式の場合、発熱部品５０の冷却性能を高めるには、ヒートパイプ１５で運ばれた発熱部品５０の熱がファン３０の部分でより効率的に放熱されるようにする必要があり、従ってその開発が望まれていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノート型パソコン等の筐体内に収容される半導体素子等の各種電子部品を効率的に冷却する装置を提供しようとするものである。
本発明の冷却装置は、発熱部品に熱的に接続されたヒートパイプを備えており、更に、ファンと、それに近接した或いはダクトで連結されたフィン部とを備える放熱部を備え、前記ファンによる排気が前記フィン部を通過する方向を横断するように前記ヒートパイプの放熱側が前記フィン部に接続されており、前記ヒートパイプの放熱側と前記フィン部との接続部は、前記ファンの空気吸い込み口より上部に位置している、というものである。
【００１２】
前記ファン部を構成する筐体と前記フィン部とが一体になっていると望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１（ア）は斜視図で、図１（イ）はその一部断面の正面図である。図示する冷却装置７０は、パソコン等の電気・電子機器内に備えられるもので、冷却すべき発熱部品５０は、伝熱ブロック６０に接続される。ヒートパイプ１０の一端側は伝熱ブロック６０に接合或いは埋め込まれている。図中の符号１０１はヒートパイプ１０の吸熱側である。
【００１４】
ヒートパイプ１０の吸熱側１０１から吸熱された熱は、ヒートパイプ１０の長手方向を伝わり放熱部１００（図１（イ））で放熱される。ファン３０にフィン部２０が近接して設けられてなる放熱部４０は、図示するようにファン３０の上方から吸気された空気がファン３０の側面であるフィン部２０のフィン要素２０１の部分を通過して排気されるように空気が流れるものである。
【００１５】
フィン部２０は、ファン３０から送られる空気の入側２０４と出側２０５を除いてカバー２０２、２０３で覆った形態にすると良い（図１（イ）参照）。フィン部２０として、例えばアルミニウムシートを波形に成形したコルゲートフィンからなるフィン要素２０１を、アルミニウム製のカバー２０２、２０３で覆って形成すれば良い。フィン部２０はファン３０の吹き出し口直後に設けられており、その風は高速でフィン要素２０１の部分を通過し排出される。
【００１６】
ヒートパイプ１０の放熱側１００は、ファン３０による排気がフィン部２０を通過する方向を横断するようにフィン部２０に接続されている。この図の例では、上面部分のカバー２０３を利用して、ヒートパイプ１０の放熱側１００を固定している。
【００１７】
以上のような構成の冷却装置７０は上述したようにパソコン等の電気・電子機器内に備えられるものである。発熱部品５０の熱の多くは伝熱ブロック６０を経て、ヒートパイプ１０により放熱部４０に移動し、そこで放熱される。
【００１８】
ヒートパイプ１０の放熱側１００はフィン部２０に、ファン３０による排気がフィン２０を通過する方向を横断するように接続されているので、コルゲートフィンからなるフィン要素２０１の全長に渡り放熱側１００から熱が効率的に伝わる。またカバー２０２、２０３にも熱は伝わるが、これらのカバー２０２、２０３も伝熱性の良いアルミニウムで形成すると良い。また、ファン３０の筐体３２とフィン部２０とを接合する等して一体にしておくと、放熱部４０の伝熱面積が増大したことになるのでより望ましい。
【００１９】
放熱部４０ではファン３０から送られる風が高速でフィン部２０を通過するので、ヒートパイプ１０により放熱部４０に運ばれた熱は効果的に放熱される。かくして高い冷却性能で発熱部品５０を冷却することができる。
【００２０】
また本発明の冷却装置７０は、冷却すべき発熱部品５０の熱をヒートパイプ１０により放熱部４０に移動させて放熱するものであるので、ヒートパイプ１０のルートを適宜設定すれば、発熱部品５０の位置と、放熱部４０の位置に関する設計自由度が高まる利点がある。
【００２１】
また放熱部４０を構成するファン３０による空気の強制循環は、その周辺部に塵や埃を堆積させる原因となりえるが、図１に示すような冷却装置７０のように発熱部品５０と放熱部４０とをある程度離して配置すれば、塵や埃の発熱部品５０への堆積が抑制され望ましい。
【００２２】
尚、ファン３０の空気吸い込み口３１の前方には、空気を効率的に吸い込むためにある程度の空間を確保しておくことが望ましい。図１（イ）に示すｈが
その空間を構成する隙間になるが、この隙間空間にヒートパイプ１０を配置するとスペース効率の面で優れたものとなる。そこでヒートパイプ１０とフィン部２０との
接続部をファン３０の空気吸い込み口より上部に位置させると良い。
【００２３】
【実施例】
本発明を実施例に則して説明する。
実施例１
図１に示すような構成の冷却装置７０を用意した。本実施例においては、発熱部品５０に替え、広さ２０ｍｍ×２０ｍｍのラバーヒーターを取り付けた。フィン部２０やファン３０を構成する筐体は何れも熱伝導性に優れるアルミニウム製である。また伝熱ブロック６０もアルミニウム製である。さて、ファン３０を定格電圧で作動させた状態で、ラバーヒーターに８Ｗ、１２Ｗの一定電力で通電して熱抵抗を測定した。
【００２４】
熱抵抗の測定は、図１（ア）に示す★の位置（発熱部品５０の位置に取り付け等ラバーヒーターから約５ｍｍの位置）の温度と、ファン３０で吹き込む空気の温度を測定し、その温度差を、入力した熱で除した値として算出した。その結果を表１に記す。
【００２５】
比較例として、図６に示すように（発熱部品の図示は省略してある）、ファン３０にヒートピイプ１５を取り付けた例についても上記同様に熱抵抗を測定した。上記本発明の実施例では、ヒートパイプ１０としてＬ字型に曲げられたものを用い、その放熱側をフィン部２０に、ファン３０による排気がフィン部２０を通過する方向を横断するように取り付けたが、図６に示すような比較例では、直線形のヒートピイプ１５を用い、それをファン３０に取り付けた。結果を表１に併記する。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１を見ると、本発明の実施例は、比較例に比べ熱抵抗が大幅に小さく、優れた放熱性能が実現しうる冷却装置であることが判る。
【００２８】
実施例２
図２に示すような構成の冷却装置７１を用意した。発熱部品の図示は省略してある。伝熱ブロック６０、放熱部４０（ファン３０、フィン２０）は図１の例と同様であるが、伝熱ブロック６０をヒートパイプ１１の一方端部でなく概ね中央部に取り付け、伝熱ブロック６０を挟んで、ヒートパイプ１１の放熱部４０の反対側には放熱プレート８０を取り付けた。図中の符号８１は取り付け金具である。
【００２９】
この本発明例の場合、ファン３０が備わる放熱部４０での放熱の他、放熱プレート８０による放熱もあるので、一層高い放熱性能が実現する。
【００３０】
また放熱プレート８０による放熱量が充分に大きい場合等にファン３０の運転を停止しておくことも可能であり、ファン３０の運転負荷を低減させることもできる。例えば、図示しない発熱部品（伝熱ブロック６０に接続）の温度が一定温度以上になったときにファン３０の運転が開始されるよう制御するシステムにしても良い。それによってファン３０の寿命を延ばし、また電力コストの低減にも寄与する。この冷却装置７１を例えばノート型パソコンに適用する場合、放熱プレート８０をキーボードの下部に設置すると良い。
【００３１】
ところで、ファン３０の吸い込み口３１の前方には、空気を効率的に吸い込むためにある程度の空間を確保しておくことが望ましい。図１（イ）に示すｈがその空間を構成する隙間になる。この実施例２についても実施例１と同様の熱抵抗測定（ラバーヒーターの通電電力は１２Ｗ）を行ったが、その際、上記隙間ｈの大きさを変化させた。その結果を表２に記す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
表２の結果から、吸い込み口の隙間ｈが１ｍｍのときに比べ、３ｍｍのときは熱抵抗が０．２℃／Ｗ程度低い値になった。これは実際の発熱部品の温度差に換算すると２．５℃程度に相当する。従って、隙間ｈはある程度確保することが放熱性能の観点で望ましいことが判る。尚、ヒートパイプ１１として、例えば径３ｍｍ程度のものを用いたとすると、そのヒートパイプ１１の配置スペースとして、この隙間を利用するとスペース効率の観点で望ましい。
【００３４】
尚、図示しないが、放熱プレート８０に別途ヒートパイプを取り付けて均熱性を高めたり、或いは放熱プレート８０に替わり平板型のヒートパイプを適用したりすると、より放熱性が高まる。
【００３５】
実施例３
図２に示した実施例２の冷却装置７１を改良し、ファン３０やフィン部２０の部分にまで広がる放熱プレート８２を適用した例が実施例３である（図３参照）。ヒートパイプ１２は、伝熱ブロック６１と放熱プレート８２とで挟み込む構造で固定した。またヒートパイプ１２は、放熱プレート８２の下から上に交差させている。図示しないが、フィン部２０のフィン要素として、アルミニウム製の３層に重ねたオフセットフィンを適用した。この冷却装置７２について放熱性能を調べたところ、ファン３０やフィン部２０の部分にまで広がる放熱プレート８２を適用することでより高い放熱性能が実現することが確認できた。
【００３６】
以上説明した実施例２、３における放熱プレート８１、８２は、放熱性能を高めるだけでなく、場合によっては電磁シールドとしての機能を持たせることも可能である。
【００３７】
実施例４
上記実施例においては、ファンによる排気方向は一方向であったが、この方向を多方向にしても構わない。図４、５は２方向にした場合であるが、この場合、図４に示すようにヒートパイプ１３をそれに合わせて２方向に接続すると一層効果的である。また図５に示すように、各々の方向のフィン部２２、２２０にそれぞれ別個のヒートパイプ１４、１４０を取り付けることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の冷却装置は、優れた放熱性能を実現するものである。またヒートパイプを適用することで、冷却すべき発熱部品とファンとを近接して配置する必要がなくなるので、より放熱性能が高まる箇所にファンを配置して高い放熱性能を実現させることができる。またファンによる塵や埃の堆積を抑制することもできる。このように本発明の冷却装置は優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる冷却装置の構成の１例を説明する斜視図（ア）と、一部断面正面図（イ）である。
【図２】本発明に係わる冷却装置の構成の他の例を説明する斜視図である。
【図３】本発明に係わる冷却装置の構成の他の例を説明する斜視図である。
【図４】本発明に係わる冷却装置の構成の他の例の要部である。
【図５】本発明に係わる冷却装置の構成の他の例の要部である。
【図６】比較例の冷却装置の構成の例を説明する斜視図である。
【図７】従来の冷却装置の構成の例を説明する斜視図である。
【図８】従来の冷却装置の構成の例を説明する斜視図である。
【図９】従来の冷却装置の構成の例を説明する斜視図である。
【図１０】従来の冷却装置の構成の例を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１０ヒートパイプ
１００放熱側
１０１吸熱側
２０フィン部
２０１フィン要素
２０２カバー
２０３カバー
２０４入側
２０５出側
３０ファン
３１吸い込み口
３２筐体
４０放熱部
５０発熱部品
６０伝熱ブロック
７０冷却装置
１１ヒートパイプ
８０放熱プレート
７１冷却装置
１２ヒートパイプ
６１伝熱ブロック
８２放熱プレート
７２冷却装置
１３ヒートパイプ
２１フィン部
３１ファン
１４ヒートパイプ
１４０ヒートパイプ
２２フィン部
２２０フィン部
３２ファン
１５ヒートパイプ
３４ファン
９０電気・電子機器
３５ファン
３５０ヒートシンク
９１電気・電子機器
１６ヒートパイプ
８３金属プレート
９２電気・電子機器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device for cooling various electronic components such as semiconductor devices housed in a housing of a personal computer, especially a notebook personal computer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in various electric and electronic devices such as personal computers, cooling of a semiconductor element and the like provided therein has attracted attention as an important technical problem. Various methods are known for cooling a heat-generating component such as a semiconductor element provided in a housing. For example, as a method for cooling various components provided inside an electric / electronic device, there is a forced air cooling system using a fan. This is a system in which outside air is introduced into a housing of an electric or electronic device by using a fan and exhausted, thereby forcibly air cooling.
[0003]
Such a method has an advantage that the internal components are collectively cooled by suppressing a rise in the ambient temperature in the housing, but the cooling of specific components, that is, components that particularly require cooling is likely to be insufficient. In recent years, electric and electronic devices have also been reduced in size, and the internal space of the housing has been increasingly restricted. As described above, when the internal space is limited, it is difficult to realize a sufficient cooling function by the forced air cooling system as described above.
[0004]
Therefore, a method of attaching the fan 34 to a specific heat-generating component 50 that needs to be cooled in an electric / electronic device 90 (for example, a notebook personal computer) as shown in FIG. Have been. There is also known a method of arranging a heat sink 350 between the heat generating component 50 and the fan 35 in the electric / electronic device 91 as shown in FIG. According to such a method, there is an advantage that a heat-generating component requiring cooling can be efficiently cooled.
[0005]
In addition, a system without using a fan as shown in FIG. 10 is also known. This cooling method includes a metal plate 83 and a heat pipe 16, and the heat of the heat generating component 50 is transmitted to the metal plate 83 and radiated. The heat pipe 16 plays a role of dispersing the heat of the heat generating component 50 to a wide area of the metal plate 83.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the cooling methods shown in FIGS. 8 to 10 is effective, but it is not easy to achieve higher cooling performance. In the cooling method as shown in FIG. 10, it is difficult to increase the amount of heat radiation from the metal plate 83. Also in the cooling method as shown in FIGS. 8 and 9, since electric and electronic devices tend to be downsized, convection of air by the

fans

34 and 35 does not easily occur, and thus it is difficult to increase the air volume by the

fans

34 and 35. . Further, since the temperature of the air sucked by the

fans

34 and 35 is increased, it is difficult to expect a large cooling effect.
[0007]
In addition, as shown in FIGS. 8 and 9, when in close proximity to the heat-generating

components

50, 50 to place the fan 35, there is a problem that dust on the

heat generating component

50, 50 is likely to sedimentary. For example, when the

heat generating component

50 and 50 is a semiconductor device, there has been a problem that the circuit board is dust that could lead to an electrical problem such as short circuit when sedimentary.
[0008]
Therefore, recently, as shown in FIG. 7, a method has been proposed and put to practical use in which the heat generating component 50 and the fan 30 are separated to some extent, and heat is transferred using the heat pipe 15 between the heat generating component 50 and the fan 30. In this drawing, the heat of the heat generating component 50 is once received by the heat transfer block 60, and the heat is further transmitted to the heat pipe 15 and transferred to the fan 30. When the heat is dissipated from the fan 30, the heat generating component 50 is cooled. With this method, dust and dirt are less likely to be deposited on the heat-generating component than when the heat-generating component and the fan are close to each other.
[0009]
Further, the cooling method using the heat pipe 15 and the fan 30 as shown in FIG. 7 is also effective when the heat-generating component 50 cannot be arranged close to the fan 30 due to the mounting space of the heat-generating component 50. is there. That is, it is naturally desirable to install the fan 30 near the outer wall of the housing of the electric / electronic device, but the heat generating component 50 to be cooled is not always arranged near the outer wall of the housing. In such a case, if the cooling method shown in FIG. 7 is used, the degree of freedom in mounting and disposing the heat-generating component 50 is increased.
[0010]
In the case of the cooling method as shown in FIG. 7, in order to enhance the cooling performance of the heat generating component 50, the heat of the heat generating component 50 carried by the heat pipe 15 is radiated more efficiently at the fan 30. There was a need and therefore its development was desired.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus for efficiently cooling various electronic components such as semiconductor elements housed in a housing of a notebook computer or the like.
The cooling device of the present invention includes a heat pipe thermally connected to the heat-generating component, and further includes a heat radiating unit including a fan and a fin portion that is adjacent to or connected to the duct by a duct. exhaust has heat radiation side of the heat pipe so as to cross the direction passing through the fin portion is connected to the fin portion, the connecting portion between the heat radiation side and the fin portion of the heat pipe, the suction air of the fan It is located above the mouth .
[0012]
Desirable if the housing constituting the front Symbol fan unit and the fin portion are integral.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1A is a front view of a partial cross section. The illustrated cooling device 70 is provided in an electric or electronic device such as a personal computer. The heat generating component 50 to be cooled is connected to the heat transfer block 60. One end of the heat pipe 10 is joined or embedded in the heat transfer block 60. Reference numeral 101 in the figure denotes a heat absorbing side of the heat pipe 10.
[0014]
The heat absorbed from the heat absorbing side 101 of the heat pipe 10 is transmitted along the longitudinal direction of the heat pipe 10 and is radiated by the heat radiating portion 100 (FIG. 1A). The radiator 40, which is provided with the fins 20 in close proximity to the fan 30, allows the air sucked from above the fan 30 to pass through the fin element 201 of the fin 20, which is the side surface of the fan 30, as shown in the figure. The air flows so as to be exhausted.
[0015]
The fin unit 20 is preferably covered with

covers

202 and 203 except for the inlet side 204 and the outlet side 205 of the air sent from the fan 30 (see FIG. 1A). The fin portion 20 may be formed by covering a fin element 201 made of, for example, a corrugated fin formed by corrugating an aluminum sheet with aluminum covers 202 and 203. The fin portion 20 is provided immediately after the outlet of the fan 30, and the wind passes through the fin element 201 at high speed and is discharged.
[0016]
The heat radiation side 100 of the heat pipe 10 is connected to the fin portion 20 so as to cross the direction in which exhaust air from the fan 30 passes through the fin portion 20. In the example of this figure, the heat radiation side 100 of the heat pipe 10 is fixed using the cover 203 on the upper surface.
[0017]
The cooling device 70 having the above-described configuration is provided in an electric / electronic device such as a personal computer as described above. Most of the heat of the heat generating component 50 passes through the heat transfer block 60 and moves to the heat radiating section 40 by the heat pipe 10 where the heat is radiated.
[0018]
Radiation side 100 of the heat pipe 10 in the fin portion 20, the exhaust by the fan 30 is connected to cross the direction passing through the fins 20, the heat radiation side 100 over the entire length of the fin elements 201 consisting of corrugated fins Heat is transmitted efficiently from Although heat is also transmitted to the

covers

202 and 203, these

covers

202 and 203 are preferably formed of aluminum having good heat conductivity. In addition, it is more preferable that the housing 32 of the fan 30 and the fin portion 20 be integrated, for example, because the heat transfer area of the heat radiating portion 40 is increased.
[0019]
In the heat radiating portion 40, the wind sent from the fan 30 passes through the fin portion 20 at a high speed, so that the heat transferred to the heat radiating portion 40 by the heat pipe 10 is effectively radiated. Thus, the heat generating component 50 can be cooled with high cooling performance.
[0020]
Further, since the cooling device 70 of the present invention transfers the heat of the heat generating component 50 to be cooled to the heat radiating unit 40 by the heat pipe 10 and radiates the heat, the heat generating component 50 can be set by appropriately setting the route of the heat pipe 10. There is an advantage that the degree of freedom in designing the position of the heat radiating section 40 and the position of the heat radiating section 40 is increased.
[0021]
The forced circulation of air by the fan 30 constituting the heat radiating portion 40 can cause dust and dirt to accumulate on the peripheral portion thereof. However, as in the cooling device 70 shown in FIG. It is desirable to place them apart from each other to a certain extent because the accumulation of dust and dust on the heat-generating component 50 is suppressed.
[0022]
Note that it is desirable to secure a certain space in front of the air suction port 31 of the fan 30 in order to efficiently suck air. Although h shown in FIG. 1 (a) is a gap constituting the space, if the heat pipe 10 is arranged in this gap space, space efficiency will be excellent. Therefore, the connection between the heat pipe 10 and the fin portion 20 is preferably located above the air suction port of the fan 30.
[0023]
【Example】
The present invention will be described based on examples.
Example 1
A cooling device 70 having a configuration as shown in FIG. 1 was prepared. In the present embodiment, a rubber heater having a size of 20 mm × 20 mm was attached in place of the heat generating component 50. Each of the housings constituting the fin portion 20 and the fan 30 is made of aluminum having excellent heat conductivity. The heat transfer block 60 is also made of aluminum. Now, with the fan 30 operating at the rated voltage, the rubber heater was energized at a constant power of 8 W or 12 W to measure the thermal resistance.
[0024]
The thermal resistance was measured by measuring the temperature at the position indicated by ★ in FIG. 1 (A) (at a position approximately 5 mm from the rubber heater, such as being attached to the heat-generating component 50) and the temperature of the air blown by the fan 30. The difference was calculated as the value divided by the heat input. Table 1 shows the results.
[0025]
As a comparative example, as shown in FIG. 6 (heating parts are not shown), the thermal resistance was measured in the same manner as described above for an example in which the heat pipe 15 was attached to the fan 30. In the above-described embodiment of the present invention, an L-shaped heat pipe 10 is used as the heat pipe 10 and its heat radiation side is attached to the fin portion 20 so as to cross the direction in which exhaust air from the fan 30 passes through the fin portion 20. However, in the comparative example as shown in FIG. 6, a linear heat pipe 15 was used and attached to the fan 30. The results are also shown in Table 1.
[0026]
[Table 1]

[0027]
It can be seen from Table 1 that the example of the present invention is a cooling device that has significantly lower thermal resistance than the comparative example and can achieve excellent heat dissipation performance.
[0028]
Example 2
A cooling device 71 having a configuration as shown in FIG. 2 was prepared. Illustration of the heat generating components is omitted. The heat transfer block 60 and the radiator 40 (the fan 30 and the fins 20) are the same as in the example of FIG. A heat radiating plate 80 was attached to the heat pipe 11 on the side opposite to the heat radiating portion 40. Reference numeral 81 in the drawing denotes a mounting bracket.
[0029]
In the case of this example of the present invention, in addition to the heat radiation at the heat radiation part 40 provided with the fan 30, there is also the heat radiation by the heat radiation plate 80, so that a higher heat radiation performance is realized.
[0030]
Further, the operation of the fan 30 can be stopped when the amount of heat radiated by the heat radiating plate 80 is sufficiently large, and the operating load of the fan 30 can be reduced. For example, a system that controls the operation of the fan 30 to start when the temperature of a heat-generating component (not shown) (connected to the heat transfer block 60) becomes equal to or higher than a predetermined temperature may be adopted. This extends the life of the fan 30 and also contributes to a reduction in power costs. When the cooling device 71 is applied to, for example, a notebook computer, the heat radiation plate 80 is preferably provided below the keyboard.
[0031]
By the way, it is desirable to secure a certain space in front of the suction port 31 of the fan 30 in order to efficiently suck air. H shown in FIG. 1A is a gap constituting the space. The same thermal resistance measurement as in Example 1 (power supplied to the rubber heater was 12 W) was performed in Example 2, but the size of the gap h was changed. Table 2 shows the results.
[0032]
[Table 2]

[0033]
From the results in Table 2, when the gap h between the suction ports was 1 mm, the thermal resistance was about 0.2 ° C./W lower when the gap was 3 mm. This is equivalent to about 2.5 ° C. in terms of the actual temperature difference between the heat-generating components. Therefore, it is understood that it is desirable to secure the gap h to some extent from the viewpoint of heat radiation performance. When a heat pipe 11 having a diameter of, for example, about 3 mm is used, it is desirable to use the gap as a space for disposing the heat pipe 11 from the viewpoint of space efficiency.
[0034]
Although not shown, if a heat pipe is separately attached to the heat radiating plate 80 to improve the heat uniformity, or if a flat heat pipe is used instead of the heat radiating plate 80, the heat radiating property is further improved.
[0035]
Example 3
A third embodiment is an example in which the cooling device 71 of the second embodiment shown in FIG. 2 is improved and a heat radiating plate 82 extending to the fan 30 and the fin portion 20 is applied (see FIG. 3). The heat pipe 12 was fixed by a structure sandwiched between the heat transfer block 61 and the heat dissipation plate 82. Further, the heat pipe 12 crosses the heat dissipation plate 82 from below to above. Although not shown, as the fin element of the fin portion 20, an offset fin made of three layers made of aluminum was applied. When the heat radiation performance of the cooling device 72 was examined, it was confirmed that higher heat radiation performance was realized by applying the heat radiation plate 82 extending to the fan 30 and the fin portion 20.
[0036]
The

heat dissipation plates

81 and 82 in the second and third embodiments described above can not only enhance the heat dissipation performance but also have a function as an electromagnetic shield in some cases.
[0037]
Example 4
In the above embodiment, the exhaust direction by the fan is one direction, but this direction may be multi-directional. FIGS. 4 and 5 show a case where the heat pipes are arranged in two directions. In this case, as shown in FIG. 4, it is more effective to connect the heat pipe 13 in two directions. Further, as shown in FIG. 5, separate heat pipes 14, 140 can be attached to the

fin portions

22, 220 in each direction.
[0038]
【The invention's effect】
As described in detail above, the cooling device of the present invention achieves excellent heat dissipation performance. Further, by applying the heat pipe, it is not necessary to dispose the heat-generating component to be cooled and the fan close to each other, so that the fan can be arranged at a position where the heat radiation performance is further improved, and high heat radiation performance can be realized. Further, the accumulation of dust and dust by the fan can be suppressed. Thus, the cooling device of the present invention is excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view (a) illustrating an example of a configuration of a cooling device according to the present invention, and a partial cross-sectional front view (a).
FIG. 2 is a perspective view illustrating another example of the configuration of the cooling device according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating another example of the configuration of the cooling device according to the present invention.
FIG. 4 is a main part of another example of the configuration of the cooling device according to the present invention.
FIG. 5 is a main part of another example of the configuration of the cooling device according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a cooling device of a comparative example.
FIG. 7 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a conventional cooling device.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a conventional cooling device.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a conventional cooling device.
FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a conventional cooling device.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 10 heat pipe 100 heat radiation side 101 heat absorption side 20 fin part 201 fin element 202 cover 203 cover 204 entry side 205 exit side 30 fan 31 suction port 32 housing 40 heat radiation part 50 heat generating component 60 heat transfer block 70 cooling device 11 heat pipe 80 Heat dissipating plate 71 Cooling device 12 Heat pipe 61 Heat transfer block 82 Heat dissipating plate 72 Cooling device 13 Heat pipe 21 Fin unit 31 Fan 14 Heat pipe 140 Heat pipe 22 Fin unit 220 Fin unit 32 Fan 15 Heat pipe 34 Fan 90 Electric / electronic equipment 35 Fan 350 Heat sink 91 Electric / electronic equipment 16 Heat pipe 83 Metal plate 92 Electric / electronic equipment

Claims

A heat pipe thermally connected to the heat-generating component, and a heat-dissipating portion including a fan and a fin portion adjacent thereto or connected by a duct, and a direction in which exhaust air from the fan passes through the fin portion. The heat radiation side of the heat pipe is connected to the fin portion so as to cross, and the connection portion between the heat radiation side of the heat pipe and the fin portion is located above the air suction port of the fan. apparatus.

The housing constituting the fan and said fin portion is integrally claim 1 Symbol placement of the cooling device.