JPH0667754A - パーソナル・コンピュータ - Google Patents
パーソナル・コンピュータInfo
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- JPH0667754A JPH0667754A JP5143784A JP14378493A JPH0667754A JP H0667754 A JPH0667754 A JP H0667754A JP 5143784 A JP5143784 A JP 5143784A JP 14378493 A JP14378493 A JP 14378493A JP H0667754 A JPH0667754 A JP H0667754A
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- JP
- Japan
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- card
- personal computer
- power supply
- fan
- housing
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率良い冷却装置を備えたパーソナル・コン
ピュータを提供する。 【構成】 パーソナル・コンピュータのハウジング１２
は、側面および前面の周りに配置された複数の空気流入
口を有する。ファン３４は、ハウジングの背面に設けら
れ、流入口から冷却空気を吸引または吸入し、背面へ排
出する。バルク電源２６および複数のＩ／Ｏまたは拡張
カード３０は、ハウジングの対向する側面に沿って各々
設けられ、隣接する流入口から流入する空気によって冷
却される。プロセッサ・カードおよびメモリ・カードを
含む複数のシステム・モジュール・カード６６は、少な
くとも幾つかの前面流入口とファンとの間に直接、平行
に背面方向へ延びる列状に配置されている。ＤＣ電源レ
ギュレータ・カード３２は、システム・モジュール・カ
ードの上部に設けられ、前面から背面へ流れる空気の方
向に整列された背面方向へ延びた冷却フィンを備えるヒ
ートシンクを有する。
ピュータを提供する。 【構成】 パーソナル・コンピュータのハウジング１２
は、側面および前面の周りに配置された複数の空気流入
口を有する。ファン３４は、ハウジングの背面に設けら
れ、流入口から冷却空気を吸引または吸入し、背面へ排
出する。バルク電源２６および複数のＩ／Ｏまたは拡張
カード３０は、ハウジングの対向する側面に沿って各々
設けられ、隣接する流入口から流入する空気によって冷
却される。プロセッサ・カードおよびメモリ・カードを
含む複数のシステム・モジュール・カード６６は、少な
くとも幾つかの前面流入口とファンとの間に直接、平行
に背面方向へ延びる列状に配置されている。ＤＣ電源レ
ギュレータ・カード３２は、システム・モジュール・カ
ードの上部に設けられ、前面から背面へ流れる空気の方
向に整列された背面方向へ延びた冷却フィンを備えるヒ
ートシンクを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パーソナル・コンピュ
ータ、より詳細にはパーソナル・コンピュータ内の冷却
空気の流れを効率良くしたパーソナル・コンピュータに
関する。
ータ、より詳細にはパーソナル・コンピュータ内の冷却
空気の流れを効率良くしたパーソナル・コンピュータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナル・コンピュータの電力要求
は、ここ数年来徐々に増大している。一方、システム・
ユニット特にデスクトップ・モデルのサイズは、同じよ
うには増大していない。サイズの増大しない一般的理由
は、部品の小型化によるものであった。したがって、電
力要求の増大によって、いかにユニットを効率的に冷却
し、コンピュータの動作中に発生した熱を発散させるか
の厳しい問題が立ちはだかっている。
は、ここ数年来徐々に増大している。一方、システム・
ユニット特にデスクトップ・モデルのサイズは、同じよ
うには増大していない。サイズの増大しない一般的理由
は、部品の小型化によるものであった。したがって、電
力要求の増大によって、いかにユニットを効率的に冷却
し、コンピュータの動作中に発生した熱を発散させるか
の厳しい問題が立ちはだかっている。
【０００３】米国特許第４，７０２，１５４号明細書
“ＣＯＯＬＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＰＥＲＳＯ
ＮＡＬ ＣＯＭＰＵＴＥＲ”は、ＩＢＭ ＰＣおよびＸ
Ｔパーソナル・コンピュータのような、初期のバージョ
ンのパーソナル・コンピュータ用に構成された冷却装置
を開示している。この装置では、ファンと電源の結合ア
センブリは、コンピュータ・ハウジングに設置されてい
る。このアセンブリは、コンピュータ・ハウジングの内
部に対して吸気開口を有する自身のハウジングを有して
いる。冷却空気は、ハウジング内の種々の開口を通り、
コンピュータ・ハウジングの内側へ導かれる。このよう
な空気は、ファンおよび電源アセンブリ内へ導かれる前
に種々の部品の上部を通過する。この空気は、電源部品
の上部を通過し、コンピュータの背面に排出される。
“ＣＯＯＬＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＰＥＲＳＯ
ＮＡＬ ＣＯＭＰＵＴＥＲ”は、ＩＢＭ ＰＣおよびＸ
Ｔパーソナル・コンピュータのような、初期のバージョ
ンのパーソナル・コンピュータ用に構成された冷却装置
を開示している。この装置では、ファンと電源の結合ア
センブリは、コンピュータ・ハウジングに設置されてい
る。このアセンブリは、コンピュータ・ハウジングの内
部に対して吸気開口を有する自身のハウジングを有して
いる。冷却空気は、ハウジング内の種々の開口を通り、
コンピュータ・ハウジングの内側へ導かれる。このよう
な空気は、ファンおよび電源アセンブリ内へ導かれる前
に種々の部品の上部を通過する。この空気は、電源部品
の上部を通過し、コンピュータの背面に排出される。
【０００４】米国特許第４，６４４，４４３号明細書
“ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＣＯＯＬＩＮＧＳＹＳＴＥＭ Ｕ
ＳＩＮＧ ＲＥＣＹＣＬＥＤ ＣＯＯＬＡＮＴ”は、コ
ンピュータ・ハウジングが、一方は低電力消費部品であ
り、他方は電源を含む高電力消費部品である２つの部分
に仕切られまたは分割されていることを開示している。
ファンは、２つの部分の間に設けられ、ハウジングの上
部の吸気口を経て空気を吸入する。冷却空気は、低電力
部品上を下方へ通過し、ファンに吸入される。ファンは
逆Ｕ字状ダクト内へ空気を上方に吹き付け、空気は上方
に流れ、排出される前に高電力部品上を下方へ流れる。
“ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＣＯＯＬＩＮＧＳＹＳＴＥＭ Ｕ
ＳＩＮＧ ＲＥＣＹＣＬＥＤ ＣＯＯＬＡＮＴ”は、コ
ンピュータ・ハウジングが、一方は低電力消費部品であ
り、他方は電源を含む高電力消費部品である２つの部分
に仕切られまたは分割されていることを開示している。
ファンは、２つの部分の間に設けられ、ハウジングの上
部の吸気口を経て空気を吸入する。冷却空気は、低電力
部品上を下方へ通過し、ファンに吸入される。ファンは
逆Ｕ字状ダクト内へ空気を上方に吹き付け、空気は上方
に流れ、排出される前に高電力部品上を下方へ流れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冷却
空気が装置部品上を効率良く流れる改善された冷却装置
を有する高性能で高出力のパーソナル・コンピュータを
提供することにある。
空気が装置部品上を効率良く流れる改善された冷却装置
を有する高性能で高出力のパーソナル・コンピュータを
提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、電源が２つの部分に
分割され、冷却空気の異なった流れによって冷却される
ようにコンピュータ・ハウジングの異なった位置に配置
された、改善された冷却装置を有するパーソナル・コン
ピュータを提供することにある。
分割され、冷却空気の異なった流れによって冷却される
ようにコンピュータ・ハウジングの異なった位置に配置
された、改善された冷却装置を有するパーソナル・コン
ピュータを提供することにある。
【０００７】本発明の目的はまた、高電力消費部品が、
ハウジングの背面のファンによってコンピュータ・ハウ
ジングの内部の前面から背面へ直接流れる空気流によっ
て冷却される、改善された冷却装置を有するパーソナル
・コンピュータを提供することにある。
ハウジングの背面のファンによってコンピュータ・ハウ
ジングの内部の前面から背面へ直接流れる空気流によっ
て冷却される、改善された冷却装置を有するパーソナル
・コンピュータを提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的はまた、冷却空気が、Ｉ
／Ｏカードまたは拡張カードと、バルク電源と、ＤＣ電
源レギュレータ・カードを含む高電力消費部品とを各々
冷却する３つの一般流路に沿って流れる、改善された冷
却装置を有するパーソナル・コンピュータを提供するこ
とにある。
／Ｏカードまたは拡張カードと、バルク電源と、ＤＣ電
源レギュレータ・カードを含む高電力消費部品とを各々
冷却する３つの一般流路に沿って流れる、改善された冷
却装置を有するパーソナル・コンピュータを提供するこ
とにある。
【０００９】本発明の目的はまた、ＤＣ電源レギュレー
タ・カードが、空気流の方向に整列され、メモリおよび
プロセッサ・カードを含む複数のカードから離間された
冷却フィンを有するヒートシンクに熱的に接続され、複
数のカードが、流体抵抗を小さくし、流れの方向を導
き、空気の速度を最適化するトンネル効果を生成する空
気流の方向に整列されている、改善された冷却装置を有
するパーソナル・コンピュータを提供することにある。
タ・カードが、空気流の方向に整列され、メモリおよび
プロセッサ・カードを含む複数のカードから離間された
冷却フィンを有するヒートシンクに熱的に接続され、複
数のカードが、流体抵抗を小さくし、流れの方向を導
き、空気の速度を最適化するトンネル効果を生成する空
気流の方向に整列されている、改善された冷却装置を有
するパーソナル・コンピュータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パーソ
ナル・コンピュータのハウジングは、前面および側面の
周りに配置された複数の空気流入口を有する。ファン
は、ハウジングの背面に設けられ、流入口を通って冷却
空気を吸引または引き込み、背面に空気を排出する。バ
ルク電源は、ハウジングの一方の側面に沿って設けら
れ、隣接する流入口を経た空気流によって冷却される。
複数のＩ／Ｏカードまたは増設カードは、ハウジングの
反対側の側面に沿って配置され、隣接する側面流入口を
経た空気流によって冷却される。プロセッサ・カードお
よびメモリ・カードを含む複数のシステム・カードは、
少なくとも幾つかの前面流入口とファンとの間に直接に
列状に、平行に背面方向に延びるように配置されてい
る。ＤＣ電源レギュレータ・カードは、システム・モジ
ュール・カードの上部に設けられ、前面から背面へ空気
流の方向に整列され背面方向に延びた冷却フィンを備え
たヒートシンクを有する。
ナル・コンピュータのハウジングは、前面および側面の
周りに配置された複数の空気流入口を有する。ファン
は、ハウジングの背面に設けられ、流入口を通って冷却
空気を吸引または引き込み、背面に空気を排出する。バ
ルク電源は、ハウジングの一方の側面に沿って設けら
れ、隣接する流入口を経た空気流によって冷却される。
複数のＩ／Ｏカードまたは増設カードは、ハウジングの
反対側の側面に沿って配置され、隣接する側面流入口を
経た空気流によって冷却される。プロセッサ・カードお
よびメモリ・カードを含む複数のシステム・カードは、
少なくとも幾つかの前面流入口とファンとの間に直接に
列状に、平行に背面方向に延びるように配置されてい
る。ＤＣ電源レギュレータ・カードは、システム・モジ
ュール・カードの上部に設けられ、前面から背面へ空気
流の方向に整列され背面方向に延びた冷却フィンを備え
たヒートシンクを有する。
【００１１】
【実施例】図面を参照して、本発明のパーソナル・コン
ピュータの実施例について説明する。図１は、ベース１
４と、背面壁１５と、カバー１６とから成るハウジング
１２を含むシステム・ユニット１０を有するパーソナル
・コンピュータを示す。キーボード、ディスプレイ、プ
リンタ（図示せず）のような他の種々のコンピュータ構
成要素は、背面壁１５に設けたコネクタに接続すること
ができる。ハウジング１２は、上面から見るとほぼ正方
形であり、システム・ユニット１０の種々の構成要素が
設けられ、閉じた空間を定めている。このような構成要
素は、スピーカ１８、垂直方向に重ねられた２つの３．
５インチ・フロッピ・ディスク２０、垂直方向に重ねら
れた２つの５．２５インチ・フロッピ・ディスク２２、
ハード・ディスク・ユニット２４、バルク電源２６、ラ
イザ板２８、複数のＩ／Ｏカード３０、ＤＣ電源レギュ
レータ・カード３２およびファン３４である。ファン３
４は、複数の空気流入口すなわちルーバ３５を通してハ
ウジング１２内へ冷却空気を吸引するために、ハウジン
グの背面の中央部に設けられ、このルーバ３５はカバー
１６の前面壁と側面壁の下端に沿ってカバー１６に設け
られている。冷却空気は、背面壁１５内の開口（図示せ
ず）を通して吹き出しまたは排出される。バルク電源２
６は、ルーバ３５に隣接して整列された複数の開口３６
を有し、バルク電源２６内へ冷却空気を受け入れる。Ｄ
Ｃ電源レギュレータ・カード３２とライザ板２８は、モ
ジュラ技術ユニット（ＭＴＵ）５０の部分を形成する
（図３〜図６）。
ピュータの実施例について説明する。図１は、ベース１
４と、背面壁１５と、カバー１６とから成るハウジング
１２を含むシステム・ユニット１０を有するパーソナル
・コンピュータを示す。キーボード、ディスプレイ、プ
リンタ（図示せず）のような他の種々のコンピュータ構
成要素は、背面壁１５に設けたコネクタに接続すること
ができる。ハウジング１２は、上面から見るとほぼ正方
形であり、システム・ユニット１０の種々の構成要素が
設けられ、閉じた空間を定めている。このような構成要
素は、スピーカ１８、垂直方向に重ねられた２つの３．
５インチ・フロッピ・ディスク２０、垂直方向に重ねら
れた２つの５．２５インチ・フロッピ・ディスク２２、
ハード・ディスク・ユニット２４、バルク電源２６、ラ
イザ板２８、複数のＩ／Ｏカード３０、ＤＣ電源レギュ
レータ・カード３２およびファン３４である。ファン３
４は、複数の空気流入口すなわちルーバ３５を通してハ
ウジング１２内へ冷却空気を吸引するために、ハウジン
グの背面の中央部に設けられ、このルーバ３５はカバー
１６の前面壁と側面壁の下端に沿ってカバー１６に設け
られている。冷却空気は、背面壁１５内の開口（図示せ
ず）を通して吹き出しまたは排出される。バルク電源２
６は、ルーバ３５に隣接して整列された複数の開口３６
を有し、バルク電源２６内へ冷却空気を受け入れる。Ｄ
Ｃ電源レギュレータ・カード３２とライザ板２８は、モ
ジュラ技術ユニット（ＭＴＵ）５０の部分を形成する
（図３〜図６）。
【００１２】以下に説明するカードは、周知のＣ４技術
を用いてプリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられた機
能モジュールを備える。図２に示すように、このような
技術によって、モジュール４０は半田ボール４４を用い
てＰＣＢ４２上に設けられ、モジュール４０をＰＣＢ４
２の回路内に機械的および電気的に接続する。さらに、
モジュール４０は、エポキシ封止剤４６が取り付けら
れ、エポキシ封止剤４６は、モジュール４０の周りのフ
ィレット壁を与え、モジュール４０上におよびカードの
表面に沿って冷却空気の層流４８を助長する。カード
は、比較的薄くおよびほぼ平坦である。
を用いてプリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられた機
能モジュールを備える。図２に示すように、このような
技術によって、モジュール４０は半田ボール４４を用い
てＰＣＢ４２上に設けられ、モジュール４０をＰＣＢ４
２の回路内に機械的および電気的に接続する。さらに、
モジュール４０は、エポキシ封止剤４６が取り付けら
れ、エポキシ封止剤４６は、モジュール４０の周りのフ
ィレット壁を与え、モジュール４０上におよびカードの
表面に沿って冷却空気の層流４８を助長する。カード
は、比較的薄くおよびほぼ平坦である。
【００１３】図３および図４において、ＭＴＵ５０は、
ベース１４上に設けられ、フィートまたはスペーサ５４
によってベース上に僅かに離間された平坦な長方形のＰ
ＣＢ５２を備えている。したがって、ＰＣＢ５２は、水
平面内にあり、複数のエッジ・コネクタ５５をその上に
設けている。エッジ・コネクタは、複数のカード６４お
よび６６上のエッジ・コンタクトと嵌合する上部開口ソ
ケットを有している。ライザ板２８は、コネクタ５６に
よって、ＰＣＢ５２上に設けられ、これに接続されてい
る。ライザ板２８は、その下端に沿って複数のエッジ・
コンタクト６８を有しており、これらエッジ・コンタク
トは、コネクタ５６内の対応するコンタクト部材（図示
せず）に嵌合する。ライザ板２８は、平坦で長方形であ
り、ハウジング（図１）内で前面から背面へ延びる垂直
面内に存在する。したがって、ライザ板２８およびＰＣ
Ｂ５２の面は、相互に垂直である。
ベース１４上に設けられ、フィートまたはスペーサ５４
によってベース上に僅かに離間された平坦な長方形のＰ
ＣＢ５２を備えている。したがって、ＰＣＢ５２は、水
平面内にあり、複数のエッジ・コネクタ５５をその上に
設けている。エッジ・コネクタは、複数のカード６４お
よび６６上のエッジ・コンタクトと嵌合する上部開口ソ
ケットを有している。ライザ板２８は、コネクタ５６に
よって、ＰＣＢ５２上に設けられ、これに接続されてい
る。ライザ板２８は、その下端に沿って複数のエッジ・
コンタクト６８を有しており、これらエッジ・コンタク
トは、コネクタ５６内の対応するコンタクト部材（図示
せず）に嵌合する。ライザ板２８は、平坦で長方形であ
り、ハウジング（図１）内で前面から背面へ延びる垂直
面内に存在する。したがって、ライザ板２８およびＰＣ
Ｂ５２の面は、相互に垂直である。
【００１４】Ｉ／Ｏカード３０を取り付け接続するため
の５つのコネクタ５８が、ライザ板２８上に設けられて
いる。図は３つのカードのみを示す。Ｉ／Ｏカード３０
の数は、システム構成によって変化する。Ｉ／Ｏカード
３０は平坦で長方形であり、ライザ板２８の片面に対し
て直角に延びる平行水平面内に存在する。また、ＤＣ電
源レギュレータ・カード３２およびフィン状ヒートシン
ク６２を取り付け接続するためのコネクタ６０が、ライ
ザ板２８上に設けられている。ＤＣ電源レギュレータ・
カード３２は、平坦で長方形であり、Ｉ／Ｏカード３０
が設けられた側とは反対側のライザ板２８の面上のハウ
ジング１２の背面中央に位置するた水平面内に存在す
る。コネクタ６０は、ライザ板２８の上端の近くに設け
られており、ＤＣ電源レギュレータ・カード３２の平面
は、ＰＣＢ５２の面上に、かつ平行に離間され、ＰＣＢ
５２上に設けられる複数の直立形シングル・インライン
・メモリ・モジュール（ＳＩＭＭ）カード６４と、シス
テム・モジュール・カード６６に対して十分な量の隙間
を与えている。カード６４および６６は、平坦で長方形
であり、前面から背面へ延びる平行垂直面内に存在す
る。システム・モジュール・カード６６は、コンピュー
タの“心臓部”を形成する種々のモジュールから成る。
このモジュールは、マイクロプロセッサ、メモリ・コン
トローラ、ＤＭＡコントローラ、支持モジュール等を含
み、その正確な数と機能は、システム構成に依存する。
ＳＩＭＭカード６４の数は、全メモリ容量に依存する。
の５つのコネクタ５８が、ライザ板２８上に設けられて
いる。図は３つのカードのみを示す。Ｉ／Ｏカード３０
の数は、システム構成によって変化する。Ｉ／Ｏカード
３０は平坦で長方形であり、ライザ板２８の片面に対し
て直角に延びる平行水平面内に存在する。また、ＤＣ電
源レギュレータ・カード３２およびフィン状ヒートシン
ク６２を取り付け接続するためのコネクタ６０が、ライ
ザ板２８上に設けられている。ＤＣ電源レギュレータ・
カード３２は、平坦で長方形であり、Ｉ／Ｏカード３０
が設けられた側とは反対側のライザ板２８の面上のハウ
ジング１２の背面中央に位置するた水平面内に存在す
る。コネクタ６０は、ライザ板２８の上端の近くに設け
られており、ＤＣ電源レギュレータ・カード３２の平面
は、ＰＣＢ５２の面上に、かつ平行に離間され、ＰＣＢ
５２上に設けられる複数の直立形シングル・インライン
・メモリ・モジュール（ＳＩＭＭ）カード６４と、シス
テム・モジュール・カード６６に対して十分な量の隙間
を与えている。カード６４および６６は、平坦で長方形
であり、前面から背面へ延びる平行垂直面内に存在す
る。システム・モジュール・カード６６は、コンピュー
タの“心臓部”を形成する種々のモジュールから成る。
このモジュールは、マイクロプロセッサ、メモリ・コン
トローラ、ＤＭＡコントローラ、支持モジュール等を含
み、その正確な数と機能は、システム構成に依存する。
ＳＩＭＭカード６４の数は、全メモリ容量に依存する。
【００１５】ライザ板２８およびＰＣＢ５２は、その上
に設けられる機能モジュールを持たず、種々のカードを
適切に相互接続するプリント回路配線のみを持つ。さら
に、ＰＣＢ５２は、フラット・ケーブル（図示せず）お
よびオフボードのコネクタと部品に接続するエッジ・コ
ンタクト６８を有する。
に設けられる機能モジュールを持たず、種々のカードを
適切に相互接続するプリント回路配線のみを持つ。さら
に、ＰＣＢ５２は、フラット・ケーブル（図示せず）お
よびオフボードのコネクタと部品に接続するエッジ・コ
ンタクト６８を有する。
【００１６】ＭＴＵ５０は、システム・ユニット１０全
体のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）に比較して
比較的小さなフットプリントを有するコンパクトなユニ
ットを提供するために構成配置されている。ＭＴＵ５０
内には、Ｉ／Ｏカード、ＳＩＭＭカード、システム・カ
ード（および熱負荷）が集中している。ユニットのサイ
ズのフットプリントすなわち平面投影は、ＰＣＢ５２の
サイズにかなり依存する。典型的な実施例において、ユ
ニット１０のフットプリントは１４５７．５ｃｍ2 （２
２６ｉｎ2 ）であり、一方、ＭＴＵ５０のフットプリン
トは４５１．５ｃｍ2 （７０ｉｎ2 ）である。図５およ
び図６で良く理解できるように、ＭＴＵ５０は、ベース
１４の後部中央にファン３４の直前に設けられている。
対称的に、多くのパーソナル・コンピュータは、システ
ム・ボードまたはプレーナ・ボードを有し、このボード
は、システム・ユニットの大半を通して水平に広がり、
その上には種々のモジュールおよびコネクタが設けられ
ている。また、種々のボードおよびカードが、ハウジン
グ１０内に広がっている。
体のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）に比較して
比較的小さなフットプリントを有するコンパクトなユニ
ットを提供するために構成配置されている。ＭＴＵ５０
内には、Ｉ／Ｏカード、ＳＩＭＭカード、システム・カ
ード（および熱負荷）が集中している。ユニットのサイ
ズのフットプリントすなわち平面投影は、ＰＣＢ５２の
サイズにかなり依存する。典型的な実施例において、ユ
ニット１０のフットプリントは１４５７．５ｃｍ2 （２
２６ｉｎ2 ）であり、一方、ＭＴＵ５０のフットプリン
トは４５１．５ｃｍ2 （７０ｉｎ2 ）である。図５およ
び図６で良く理解できるように、ＭＴＵ５０は、ベース
１４の後部中央にファン３４の直前に設けられている。
対称的に、多くのパーソナル・コンピュータは、システ
ム・ボードまたはプレーナ・ボードを有し、このボード
は、システム・ユニットの大半を通して水平に広がり、
その上には種々のモジュールおよびコネクタが設けられ
ている。また、種々のボードおよびカードが、ハウジン
グ１０内に広がっている。
【００１７】システム電源は、バルク電源２６とＤＣ電
源レギュレータ・カード３２との間に分離されている。
バルク電源２６は、１１０ＶＡＣを３０ＶＤＣに変換す
るための変圧器および整流器（図示せず）を含み、高度
にレギュレートされない。その結果、冷却は要求され
ず、２次／１次帰還は必要でなく、電圧整流回路はより
有効である。また、より高いスイッチング周波数（１０
０〜４００ＫＨｚ）を使用し、変圧器マグネット（図示
せず）のサイズを小さくする。ＤＣ電源レギュレータ・
カード３２は、電源からの３０ボルトＤＣ入力を、構成
要素を動作させる異なった電圧に変換し、ＩＢＭ Ｍｏ
ｄｅｌ２５パーソナル・コンピュータに使用される種類
のスマート・パワーＡＳＩＣチップを使用する。典型的
な実施例においては、４００ワットの電源が提供され、
この電力は以下のように消費される。すなわち、バルク
電源２６で４０ワット、ＤＣ電源レギュレータ・カード
３２で６０ワット、表示モニタ（図示せず）で６０ワッ
ト、およびシステム、ＳＩＭＭ、Ｉ／Ｏカードで２４０
ワットである。
源レギュレータ・カード３２との間に分離されている。
バルク電源２６は、１１０ＶＡＣを３０ＶＤＣに変換す
るための変圧器および整流器（図示せず）を含み、高度
にレギュレートされない。その結果、冷却は要求され
ず、２次／１次帰還は必要でなく、電圧整流回路はより
有効である。また、より高いスイッチング周波数（１０
０〜４００ＫＨｚ）を使用し、変圧器マグネット（図示
せず）のサイズを小さくする。ＤＣ電源レギュレータ・
カード３２は、電源からの３０ボルトＤＣ入力を、構成
要素を動作させる異なった電圧に変換し、ＩＢＭ Ｍｏ
ｄｅｌ２５パーソナル・コンピュータに使用される種類
のスマート・パワーＡＳＩＣチップを使用する。典型的
な実施例においては、４００ワットの電源が提供され、
この電力は以下のように消費される。すなわち、バルク
電源２６で４０ワット、ＤＣ電源レギュレータ・カード
３２で６０ワット、表示モニタ（図示せず）で６０ワッ
ト、およびシステム、ＳＩＭＭ、Ｉ／Ｏカードで２４０
ワットである。
【００１８】ＭＴＵ５０は、高電力消費を要求する要素
をファンの直前に配置している。ファン３４は、モータ
と放射状ファン羽根（図示せず）を囲むシュラウド内
に、円形の空気流入口３７（図３）を有する。放射状フ
ァン羽根は、ＭＴＵ５０の断面積とほぼ同じ断面積を有
するファン３４で、空気流路を定めている。前述したよ
うに、冷却空気は、カバー１６の前面および側面下端に
沿ったルーバ３５からハウジング１２内へ吸引される。
冷却空気がユニットを流れる多くの異なった細かな流路
が存在するが、ここでは３つの一般流路７０、７２、７
４を説明する。流路７０は、ファン３４に直線状に並ぶ
ように設けられた前面ルーバ３５を通り後方に流れ、ベ
ース１４とスピーカ１８と下側ドライブ２０と電源２６
の前面左コーナーの間を流れ、ＭＴＵ５０を経てファン
３４へ流れる。空気がドライブ２０の下側をを通過する
と、空気は垂直方向に広がり（図３および図６に分離矢
印で示すような）、ＭＴＵ５０の上部に沿って付加的に
流れる。流路７２は、左側開口３５を通り横方向へ流
れ、Ｉ／Ｏカード３０の間、ライザ板２８の周りを流
れ、ＭＴＵ５０を通り後方へ流れ、ファン３４ヘ流れ
る。流路７４は、右側開口３５を通り後方へ流れ、バル
ク電源２６を通り、ＭＴＵ５０の右側に沿って横方向お
よび後方に流れ、ファン３４ヘ流れる。
をファンの直前に配置している。ファン３４は、モータ
と放射状ファン羽根（図示せず）を囲むシュラウド内
に、円形の空気流入口３７（図３）を有する。放射状フ
ァン羽根は、ＭＴＵ５０の断面積とほぼ同じ断面積を有
するファン３４で、空気流路を定めている。前述したよ
うに、冷却空気は、カバー１６の前面および側面下端に
沿ったルーバ３５からハウジング１２内へ吸引される。
冷却空気がユニットを流れる多くの異なった細かな流路
が存在するが、ここでは３つの一般流路７０、７２、７
４を説明する。流路７０は、ファン３４に直線状に並ぶ
ように設けられた前面ルーバ３５を通り後方に流れ、ベ
ース１４とスピーカ１８と下側ドライブ２０と電源２６
の前面左コーナーの間を流れ、ＭＴＵ５０を経てファン
３４へ流れる。空気がドライブ２０の下側をを通過する
と、空気は垂直方向に広がり（図３および図６に分離矢
印で示すような）、ＭＴＵ５０の上部に沿って付加的に
流れる。流路７２は、左側開口３５を通り横方向へ流
れ、Ｉ／Ｏカード３０の間、ライザ板２８の周りを流
れ、ＭＴＵ５０を通り後方へ流れ、ファン３４ヘ流れ
る。流路７４は、右側開口３５を通り後方へ流れ、バル
ク電源２６を通り、ＭＴＵ５０の右側に沿って横方向お
よび後方に流れ、ファン３４ヘ流れる。
【００１９】
【発明の効果】より高熱を発生する部品を有するカード
は、主流路７０内に配置されている。ＭＴＵ５０の構成
および配置は、カード５２，６４，６６，３２とヒート
シンク・フィンが、ハウジング１０内で前面から背面
へ、主空気流の方向に整列されているのでトンネル効果
を生成する。流路７２および７４内の空気は、横方向に
流入し、カード３０上部を通過した後、バルク電源２６
を経て、ファン３４によって排出される前に流路７０の
側面に沿って流路７０を混合する。このような配置によ
って、９．１４ｍ／分（３００フィート／分）の空気流
速度が達成され、システム・ユニットを効率良く冷却す
る。
は、主流路７０内に配置されている。ＭＴＵ５０の構成
および配置は、カード５２，６４，６６，３２とヒート
シンク・フィンが、ハウジング１０内で前面から背面
へ、主空気流の方向に整列されているのでトンネル効果
を生成する。流路７２および７４内の空気は、横方向に
流入し、カード３０上部を通過した後、バルク電源２６
を経て、ファン３４によって排出される前に流路７０の
側面に沿って流路７０を混合する。このような配置によ
って、９．１４ｍ／分（３００フィート／分）の空気流
速度が達成され、システム・ユニットを効率良く冷却す
る。
【図１】本発明のパーソナル・コンピュータの切り欠き
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明に用いたチップ・マウンティング技術を
示す略図である。
示す略図である。
【図３】本発明の冷却空気流を示すモジュラ技術ユニッ
トの斜視図である。
トの斜視図である。
【図４】図３に示すユニットの縮小切り欠き略平面図で
ある。
ある。
【図５】図１に示すコンピュータを通過する冷却空気流
を示す切り欠き略平面図である。
を示す切り欠き略平面図である。
【図６】冷却空気流の他の例を示す略斜視図である。
１０ システム・ユニット １２ ハウジング １４ ベース １５ 背面壁 １６ カバー １８ スピーカ ２０ ３．５インチ・フロッピー・ディスク装置 ２２ ５．２５インチ・フロッピー・ディスク装置 ２４ ハード・ディスク・ユニット ２６ バルク電源 ２８ ライザ板 ３０ Ｉ／Ｏカード群 ３２ ＤＣ電源レギュレータ・カード ３４ ファン ３５ ルーバ ３６ 開口 ３７ 空気流入口 ４０ モジュール ４２，５２ プリント回路基板 ４４ 半田ボール ４６ エポキシ封止剤 ４８ 層流 ５０ モジュラ技術ユニット ５４ スペーサ ５５，５８ エッジ・コネクタ ５６，６０ コネクタ ６２ ヒートシンク ６４ シングル・インライン・メモリ・モジュール・カ
ード ６６ システム・モジュール・カード ６８ エッジ・コンタクト ７０，７２，７４ 流路
ード ６６ システム・モジュール・カード ６８ エッジ・コンタクト ７０，７２，７４ 流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プラブハカラ・ラオ・ヴァダパリ アメリカ合衆国 フロリダ州 ボカ ラト ン フィフティーンス コート エス ダ ブリュ 100
Claims (8)
- 【請求項１】パーソナル・コンピュータの構成要素が配
置された３次元空間を定めており、長方形のベースと、
前記ベース上にベースを覆うように設けられ、複数の冷
却空気流入口が設けられた前面壁と２つの側面壁を有す
るカバーと、背面壁とを有するハウジングと、 前記背面壁内に設けられ、前記流入口から前記ハウジン
グ内へ冷却空気を吸引し、前記背面壁からその空気を排
出するファンと、 前記ファンの直前の前記ベース上に設けられたモジュラ
技術ユニットとを備え、 前記モジュラ技術ユニットは、 複数のコネクタと前記コネクタを相互接続する内部配線
とを有し、前記ベースのすぐ上の水平面内に存在する平
坦なプリント回路基板と、 前記プリント回路基板上の前記コネクタの１つに接続さ
れ、前記ハウジング内で背面方向へ延びる垂直面内に存
在し、複数のコネクタと前記コネクタに接続された内部
配線とを有する平坦なライザ板と、 前記プリント回路基板の前記コネクタ上に設けられ、背
面方向へ延びる平行な面内に存在する複数のほぼ平坦な
カードとを有し、これらカードの間には、背面方向へ延
びる複数の冷却空気流路を定め、前記カードはデータ処
理機能を実行する複数の熱発生機能モジュールを有し、 前記ライザ板上の前記コネクタの１つに設けられ、前記
ライザ板の上端に沿って延び、ほぼ平坦で、前記カード
上に水平面内に存在し、比較的高いＤＣ電圧を前記カー
ド上の前記機能モジュールを動作させる複数の比較的低
いＤＣ電圧に変換する複数の熱発生モジュールを有する
電源レギュレータ・カードを有し、 前記パーソナル・コンピュータは、さらに、前記ベース
上に設けられたバルク電源を備え、このバルク電源は、
冷却空気が流れることができるように内部に開口を有す
る、ことを特徴とするパーソナル・コンピュータ。 - 【請求項２】前記電源レギュレータ・カードの下面に熱
接触して 前記電源レギュレータ・カードを冷却し、背
面方向へ延びる複数の平行な垂直フィンを有し、これら
垂直フィンは、フィン間に背面方向に延びる複数の電気
流路を与える、ことを特徴とする請求項１記載のパーソ
ナル・コンピュータ。 - 【請求項３】前記ライザ板上の前記コネクタに設けら
れ、前記電源レギュレータ・カードから離れて配置され
た前記ライザ板の面上に平行で背面方向へ延びる水平面
内に存在し、前記カバーの開口から流入する冷却空気の
流路を与えるために垂直に離間されている複数のほぼ平
坦なＩ／Ｏカードをさらに備えることを特徴とする請求
項２記載のパーソナル・コンピュータ。 - 【請求項４】前記ファンは前記背面壁の中央部に設けら
れ、 前記モジュラ技術ユニットは前記ファンの前面中央部に
設けられている、ことを特徴とする請求項３記載のパー
ソナル・コンピュータ。 - 【請求項５】前記ライザ板の前記垂直面は、前記内部空
間の一方の側面に向かって中央部から離れて配置されて
おり、 前記Ｉ／Ｏカードは、前記ハウジングの一方の側面に隣
接して配置されている、ことを特徴とする請求項４記載
のパーソナル・コンピュータ。 - 【請求項６】前記バルク電源は、前記ベース面と、前記
Ｉ／Ｏカードに最も近い前記カバーの側面に対向する前
記カバーの側面に沿って延びていることを特徴とする請
求項５記載のパーソナル・コンピュータ。 - 【請求項７】前記バルク電源内の開口は、横方向に向
き、前記カバーの前記開口に隣接して整列されており、
冷却空気は、前記開口とバルク電源を通って、前記ファ
ンに向かって前記モジュラ技術ユニットの一方の側面に
沿って背面方向に流れることを特徴とする請求項６記載
のパーソナル・コンピュータ。 - 【請求項８】前記カバー内の前記開口は、カバーの下端
に隣接して配置されており、 前記コンピュータは、前記カバー開口上の前記空間の前
面中央部に設けられた複数のディスク・ドライブをさら
に有し、前記冷却空気が前記カバー前面の前記開口から
前記モジュラ技術ユニットと前記ファンを通って背面方
向へ直接に流れる前記ディスク・ドライブ下方の空間を
定める、ことを特徴とする請求項７記載のパーソナル・
コンピュータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/911,598 US5218514A (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Compact high power personal computer with improved air cooling system |
| US911598 | 2001-07-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667754A true JPH0667754A (ja) | 1994-03-11 |
| JPH081573B2 JPH081573B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=25430537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5143784A Expired - Lifetime JPH081573B2 (ja) | 1992-07-10 | 1993-06-15 | パーソナル・コンピュータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5218514A (ja) |
| EP (1) | EP0578394B1 (ja) |
| JP (1) | JPH081573B2 (ja) |
| DE (1) | DE69300724T2 (ja) |
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