(57)【要約】【課題】ヒートシンクの放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりを防止し、長期に渡る十分な冷却効率を維持することのできる冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置において、発熱素子に接するヒートシンク３と、ヒートシンク３上に実装される複数の放熱フィン４と、複数の放熱フィン４間の間隙に冷却風を導入するファン２と、ファン２からの冷却風の進入口にあたる放熱フィン４の上面部に実装され、複数の放熱フィン４間の間隙を移動可能な櫛状の塵埃除去部品５と、塵埃除去部品５と結合したラック６と、ボタン７と結合したラック８と、ラック６およびラック８とかみあわされる歯車９とを備えた。【選択図】図２
2009295826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器内において発熱素子を冷却する冷却装置であって、
前記発熱素子に接するヒートシンクと、
前記ヒートシンク上に実装される複数の放熱フィンと、
前記複数の放熱フィン間の間隙に冷却風を導入するファンと、
前記ファンからの前記冷却風の進入口にあたる前記放熱フィンの上面部に実装され、前記複数の放熱フィン間の間隙を移動可能な櫛状の塵埃除去部品と、
前記電子機器の外面に配置されたボタンの前後動作により、前記塵埃除去部品を移動させる移動部品とを備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷却装置において、
前記移動部品は、
前記塵埃除去部品と結合した第１のラックと、
前記ボタンと結合した第２のラックと、
前記第１のラックおよび前記第２のラックとかみあわされる歯車とを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２記載の冷却装置において、
前記歯車は、第１の歯車および第２の歯車を有し、
前記第１のラック側の第１の歯車は前記第２のラック側の第２の歯車より大きく、前記ボタンの短いストロークを前記塵埃除去部品の長いストロークに変換することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の冷却装置において、
前記ボタンは、前記電子機器の電源ボタンであることを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクに発熱素子からの熱を伝導させ、そのヒートシンク内に空気を流入させ冷却する冷却装置に関し、特に、放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりの防止に有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの高速化によるＣＰＵの性能向上に伴い、ＣＰＵの消費電力および発熱量の増加が著しいものとなっている。ＣＰＵのような高発熱体の冷却には、複数枚の放熱フィンを有するヒートシンクおよびその放熱フィン間に冷却風を流入させるためのファンが使用されている。
【０００３】
一般的に、コンピュータの設置される環境には、空気中に塵埃が浮遊しており、放熱フィンに冷却風を当てると塵埃が付着してしまう。従来、放熱フィンの表面積を増加させ冷却性能を向上させるため、放熱フィンのピッチは高密度冷却設計に伴い、非常に狭くなってきている。
【０００４】
そのため、ヒートシンクへの冷却風進入口の放熱フィン上に、塵埃による目詰まりが発生しやすくなり、放熱フィン間に流入する冷却風の風量が減少する。このため、長期に渡る十分な冷却効率を維持できない問題が発生していた。
【０００５】
そこで、このような問題の解決のため、従来、例えば、特開平８−１６２７８７号公報（特許文献１）に記載のような、風速の高い領域の放熱フィンの間隔を広く、風速の低い領域の放熱フィンの間隔を狭くするようにしたファン付きヒートシンクの提案があった。
【０００６】
また、特開２００５−３４７４５０号公報（特許文献２）に記載のような、放熱動作時に空気の入口側となる隙間が出口側の隙間より狭く形成されたヒートシンクで、メンテナンス動作時には出口側に設けられたファンを逆回転させて逆方向に空気を流すことで、入口側に溜まった塵埃を外部に排出することのできる塵埃付着防止方法が考案されていた。
【特許文献１】特開平８−１６２７８７号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、ＣＰＵ等の発熱量の増大により、ファン付きヒートシンクの冷却効率を上げる必要があるが、特許文献１に記載のように、塵埃による目詰まりが発生しやすい箇所の放熱フィンの間隔を広くしてしまうと、冷却効率が低下してしまうという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている構造は、空気の入口側となる隙間が狭くなっているため、ヒートシンクに流入する冷却風の風量が減少し、冷却性能の低下を引き起こし、更に、空気の入口側に塵埃がより溜まりやすくなり、雪だるま式に大きくなった塵埃を外部へ排出することが困難となり、冷却性能を更に低下させてしまうという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ヒートシンクの放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりを防止し、長期に渡る十分な冷却効率を維持することのできる冷却装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
すなわち、代表的なものの概要は、ファンからの冷却風の進入口にあたる放熱フィンの上面部に実装され、複数の放熱フィン間の間隙を移動可能な櫛状の塵埃除去部品と、電子機器の外面に配置されたボタンの前後動作により、塵埃除去部品を移動させる移動部品とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、放熱フィンへの塵埃付着による目詰まりを防止することができ、冷却装置としての長期に渡る十分な冷却効率を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係る冷却装置の配置および構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の電子機器などにおける配置を示す図、図２は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の構成を示す構成図、図３は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去部分の構成を示す構成図であり、図３（ａ）、（ｂ）は異なる方向からの斜視図を示している。
【００１７】
図１において、冷却装置１は、電子機器１００内において、例えばＣＰＵなどを冷却するために配置されている。電子機器１００の外面には、例えばボタン７が配置されており、冷却装置１はこのボタン７を押すことにより、冷却装置１内の塵埃などを除去するようになっている。
【００１８】
ボタン７は、例えば、内部にバネなどが入っており、バネの力により、ボタンが押された後に元の状態に戻り、ボタンが前後動作するようになっている。
【００１９】
図２において、冷却装置１は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好な材料により形成され、ＣＰＵなどの発熱素子に接するヒートシンク３、ヒートシンク３上に突設される複数の放熱フィン４、放熱フィン４に集積された塵埃を除去する櫛状の塵埃除去部品５、塵埃除去部品５と結合したラック６、ボタン７と結合しているラック８、ラック６およびラック８とかみあわされた歯車９、放熱フィン４に風を導入するファン２から構成されている。歯車９は、大きさの異なる歯車９１および歯車９２から構成されている。
【００２０】
ラック６、ラック８、歯車９で移動部品を構成している。
【００２１】
図２の矢印で示すように、ファン２により、電子機器１００の上方から外気を取り入れ、放熱フィン４方向に吸気風１０を導入して、放熱フィン４間の間隙を通して排気風１１となる。ヒートシンク３は発熱素子に接しており、吸気風１０が放熱フィン４間を通過することにより、発熱素子の熱によって高温になったヒートシンク３の冷却が行われる。
【００２２】
放熱フィン４間の隙間は、必要な冷却性能を確保するために、放熱フィン４の表面積、圧損の程度等を考慮して適宜決定されるものであり、本実施の形態においては、フィン間の隙間を変化させたときの冷却性能を考慮し、フィン間の隙間は１．５から２ｍｍ程度である。
【００２３】
また、放熱フィン４の間に塵埃除去部品５が設置され、図３に示すように、塵埃除去部品５は薄い櫛状の形状をしているため、吸気風１０が放熱フィン４間に導入される際の妨げにはならないようになっている。
【００２４】
次に、図４および図５により、本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去動作について説明する。図４は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去動作を説明するための説明図であり、図４（ａ）は、ボタン７を押す前の状態、図４（ｂ）はボタン７を押した後の状態を示している。図５は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去動作を説明するための説明図であり、図５（ａ）は塵埃除去開始前の正面図、図５（ｂ）は塵埃除去開始前の側面図を示している。
【００２５】
本実施の形態に対する従来の比較例においては、ファン２と放熱フィン４の間に塵埃除去部品５のような塵埃を除去する機構がない。そのため、外気に含有される塵埃は、ヒートシンク３の冷却風進入口にあたる放熱フィン４上面部に付着し、時間の経過と共に徐々に堆積する。堆積した塵埃は放熱フィン４上面からの冷却風の進入を阻害し、冷却効果が得られなくなる。
【００２６】
本実施の形態においては、図４に示すように、ボタン７を押すたびにボタン７と結合されたラック８が前後にスライドする。歯車９はラック６側の歯車９１とラック８側の歯車９２の２つの歯車からなり、ラック６側の歯車９１はラック８側の歯車９２より大きいので、ボタン７の短いストロークを長いストロークとしてラック６に伝達することができる。
【００２７】
図４（ａ）に示すボタン７を押す前の状態から、図４（ｂ）に示すボタン７を押した後の状態までに、ラック６と結合した塵埃除去部品５は放熱フィン４の前後それぞれの端までスライドすることができる。
【００２８】
図５に示すように、ファン２から吸入された外気は、放熱フィン４間に流入する際、含有されていた塵埃１２が放熱フィン４に付着するが、放熱フィン４の間に実装された塵埃除去部品５が前後にスライドするので、放熱フィン４に付着した塵埃１２は除去される。
【００２９】
また、ボタン７を電源ボタンと共用すれば、電源ボタンを押下するたびに塵埃除去部品５が前後にスライドして塵埃１２が除去される。
【００３０】
本発明では、ボタン７と連動して動く塵埃除去部品５により、放熱フィン４に付着した塵埃を除去するようにしたので、放熱フィン４への塵埃付着による目詰まりを防止することができ、冷却装置としての長期に渡る十分な冷却効率を維持することができる。
【００３１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、発熱素子の空気冷却を行う電子機器の冷却装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る冷却装置の電子機器などにおける配置を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る冷却装置の構成を示す構成図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去部分の構成を示す構成図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去動作を説明するための説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態に係る冷却装置の塵埃除去動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…冷却装置、２…ファン、３…ヒートシンク、４…放熱フィン、５…塵埃除去部品、６，８…ラック、７…ボタン、９，９１，９２…歯車、１０…吸気風、１１…排気風、１２…塵埃、１００…電子機器。
【図１】
2009295826.tif 000003
【図２】
2009295826.tif 000004
【図３】
2009295826.tif 000005
【図４】
2009295826.tif 000006
【図５】
2009295826.tif 000007