(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を内蔵する電子機器の冷却構造であって、
吸気口および排気口が設けられた筐体と、
前記筐体内に前記吸気口から前記排気口に向かう空気の流れを生じさせるファンと、
前記筐体内に配置された、一方面に前記発熱部品が実装された回路基板と、
前記回路基板の一方面と前記筐体における前記一方面と対向する対向壁との間に配置された放熱部材であって、前記対向壁上に配列され、前記筐体内を流れる空気が通過可能な流路を形成するフィン、および前記発熱部品で発生する熱を前記フィンに伝える伝熱プレートを有する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、前記フィンの配列方向において前記発熱部品の両側に張り出しており、前記冷却構造は、次の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかを満たす、電子機器の冷却構造。
（Ａ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンの前記対向壁側には、前記フィンから前記対向壁への熱移動を抑制する抵抗層が形成されている。
（Ｂ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンには、当該フィンを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。
（Ｃ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンの配列ピッチは、その外側に位置するフィンの配列ピッチよりも大きい。
（Ｄ）前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間では、前記対向壁に前記フィンとの接触面積を低減させるための複数の貫通孔が形成されている。
【請求項２】
前記冷却構造は、上記（Ａ）を満たし、
前記抵抗層は、空気層である、請求項１に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項３】
前記フィンは、直接的に前記対向壁上に設置されており、
前記空気層は、前記フィンと前記対向壁との間に形成された隙間で構成されている、請求項２に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項４】
前記フィンは、支持プレートを介して前記対向壁上に設置されており、
前記空気層は、前記フィンと前記支持プレートとの間に形成された隙間で構成されている、
請求項２に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項５】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成しており、
前記中間区間では、前記コルゲートフィンの高さが前記伝熱プレートと前記対向壁との間の距離よりも小さく設定されている、
請求項３に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項６】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成しており、
前記中間区間では、前記コルゲートフィンの高さが前記伝熱プレートと前記支持プレートとの間の距離よりも小さく設定されている、
請求項４に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項７】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成しており、
前記中間区間では、前記コルゲートフィンの谷部に前記対向壁側に開口する凹部が形成されている、
請求項３または４に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項８】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成しており、
前記中間区間では、前記対向壁の前記フィン側の面に窪みが形成されている、
請求項３に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項９】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成しており、
前記中間区間では、前記支持プレートの前記フィン側の面に、前記フィンの配列方向と直交する方向に延びる溝が形成されている、
請求項４に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項１０】
前記冷却構造は、上記（Ｂ）を満たし、
前記貫通孔は、前記伝熱プレートに沿って前記フィンの配列方向と直交する方向に延びるスリットである、
請求項１に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項１１】
前記冷却構造は、上記（Ｂ）を満たし、
前記貫通孔は、前記伝熱プレートに沿って前記フィンの配列方向と直交する方向に並ぶ開口である、
請求項１に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項１２】
前記開口は、前記フィンの一部が切り起こされることにより形成されたものであり、その切り起こされた部分によって羽板が形成されている、請求項１１に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項１３】
前記フィンは、隣り合うフィンの一端部同士または他端部同士が交互に接続されていて、山部と谷部を交互に繰り返すコルゲートフィンを構成している、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の電子機器の冷却構造。
【請求項１４】
前記筐体は、上下方向に延びる周壁と、この周壁で囲まれる空間を上下から塞ぐ天井壁および底壁とを有しており、
前記回路基板の一方面は、下向きの下面であり、前記対向壁は、前記底壁である、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子機器の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を内蔵する電子機器の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子機器に搭載される回路基板には、いわゆるＬＳＩと呼ばれる大規模集積回路およびマイクロプロセッサなどの発熱部品が実装されている。近年、発熱部品の小型化およびその動作周波数の高周波化が進行していて発熱部品での発熱量は増加傾向にあり、これに伴い、発熱部品に対する効率的な冷却手段が求められている。【０００３】
例えば特許文献１には、図１６に示すような電子機器の冷却構造が開示されている。図１６に示す冷却構造では、筐体１０１内に、発熱部品１０３が実装された回路基板１０２を収納する密閉構造の内部筐体１０５が配設されている。内部筐体１０５の一側面と筐体１０１の内壁面との間には冷却用風路１１５が形成されており、筐体１０１には、冷却用風路１１５の延在方向の両側に吸気口１１１および排気口１１２が設けられている。また、排気口１１２には、ファン１１３が設置されている。【０００４】
さらに、筐体１０１内には、一端が発熱部品１０３に直接または内部筐体１０５を介して接し、他端が冷却用風路６内に位置する熱伝導部材１０４が設けられている。熱伝導部材１０４は発熱部品１０３で発生する熱を冷却用風路１１５を流れる空気に伝達し、これにより発熱部品１０３が冷却される。【０００５】
また、特許文献２には、図１７に示すような電子機器の冷却構造が開示されている。図１７に示す冷却構造では、筐体２０１の内壁面上に押当部材２０７が配設され、この押当部材２０７が熱拡散シート２０６で覆われている。また、熱拡散シート２０６は、押当部材２０７によって回路基板２０２に実装された発熱部品２０３に押し当てられており、これにより発熱部品２０３で発生する熱が熱拡散シート２０６および押当部材２０７を介して筐体２０１の内壁面へ逃がされる。【０００６】
なお、特許文献３には、図１８に示すようなエレベータの制御装置３００が開示されている。このエレベータの制御装置３００は、回路基板に実装される小型の発熱部品ではなく、電力ケーブルなどが接続される大電力スイッチング素子などの大型の発熱部品３０３を冷却する構造を有している。すなわち、制御装置３００では、筐体３０１の内側面に複数のフィンを有するヒートシンク３０２を設置して筐体３０１の内側面に沿う流路を形成するとともに、その流路とファン３０４をダクト３０５で接続している。そして、ヒートシンク３０２に発熱部品３０３を直接取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５１９１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２２９２８７号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ０１／８１２２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１６に示した電子機器の冷却構造では、発熱部品１０３から冷却用風路１１５まで熱を移動させるために熱伝導部材１０４として熱伝導性に優れたヒートパイプ等を用いる必要があり、コストが高いという問題がある。さらに、発熱部品１０３の発熱量が増加した場合には、熱伝導部材１０４の放熱面積および冷却用風路１１５の断面積を大きくする必要があり、コストがさらに増大することになる。【０００９】
また、図１７に示した電子機器の冷却構造では、発熱部品２０３が熱拡散シート２０６および押当部材２０７を介して筐体２０１の内壁面に密着しているために、発熱部品２０３の発熱量が増加した場合には、発熱部品２０３の直下で筐体２０１の表面温度が局所的に高くなるおそれがある。【００１０】
なお、図１８に示したエレベータの制御装置３００における発熱部品３０３は、回路基板に実装される発熱部品と比べかなり大きなものであるため、図１７の構成に図１８の構成を組み合わせるのは基本的に無理がある。しかし、仮に図１７の構成において図１８の構成を採用したとしても、発熱部品２０３の直下で筐体２０１の表面温度が局所的に高くなるおそれがあることに変わりはない。【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、比較的に安価な構成で発熱量が大きい発熱部品を効率的に冷却することができかつ筐体の表面温度の上昇を抑えることのできる電子機器の冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、発熱部品を内蔵する電子機器の冷却構造であって、吸気口および排気口が設けられた筐体と、前記筐体内に前記吸気口から前記排気口に向かう空気の流れを生じさせるファンと、前記筐体内に配置された、一方面に前記発熱部品が実装された回路基板と、前記回路基板の一方面と前記筐体における前記一方面と対向する対向壁との間に配置された放熱部材であって、前記対向壁上に配列され、前記筐体内を流れる空気が通過可能な流路を形成するフィン、および前記発熱部品で発生する熱を前記フィンに伝える伝熱プレートを有する放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記フィンの配列方向において前記発熱部品の両側に張り出しており、前記冷却構造は、次の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかを満たす、電子機器の冷却構造。
（Ａ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンの前記対向壁側には、前記フィンから前記対向壁への熱移動を抑制する抵抗層が形成されている。
（Ｂ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンには、当該フィンを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。
（Ｃ）前記フィンのうち前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間に位置するフィンの配列ピッチは、その外側に位置するフィンの配列ピッチよりも大きい。
（Ｄ）前記発熱部品と対応する領域を含む中間区間では、前記対向壁に前記フィンとの接触面積を低減させるための複数の貫通孔が形成されている。【００１３】
ここで、「発熱部品」とは、発熱量が比較的に大きな電子部品（例えば、発熱量が４Ｗ以上の電子部品）をいい、その具体例としては、半導体チップが封止樹脂で覆われた半導体パッケージなどが挙げられる。また、「中間区間」とは、フィンの配列方向における少なくとも発熱部品３と対応する領域を含む区間であって、その両側に所定の数のフィンを残す区間をいう。
【発明の効果】
【００１４】
上記の構成によれば、発熱部品で発生する熱を、放熱部材を介して筐体に逃がすことができる。さらに、発熱部品で発生する熱は、筐体に伝わる途中でフィンから筐体内を流れる空気に伝達される。従って、本発明によれば、発熱部品での発熱量が大きくても、フィンを有する放熱部材を用いた安価な構成で発熱部品を効率的に冷却することができる。しかも、上記（Ａ）〜（Ｄ）の構成により、中間区間の両側ではフィンによる対向壁への良好な熱伝導を確保しつつ、少なくとも発熱部品と対応する領域においてはフィンから対向壁に伝わる熱量が抑えられる。これにより、発熱部品での発熱量が大きくても筐体の表面温度の上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子機器の冷却構造を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る電子機器の冷却構造を示す平面図
【図３】図２に示す経路ａに沿った模式的な断面図
【図４】図４Ａは本発明の実施の形態１における放熱部材の斜視図、図４Ｂはその一部拡大図
【図５】本発明の実施の形態１に係る電子機器の冷却構造の断面図および筐体下面の温度分布を示すグラフ
【図６】比較例の電子機器の冷却構造の断面図および筐体下面の温度分布を示すグラフ
【図７】実施の形態１の変形例１における放熱部材の要部拡大斜視図
【図８】図８Ａは実施の形態１の変形例２に係る電子機器の冷却構造の断面図、図８Ｂは変形例２における放熱部材の支持プレートの平面図
【図９】実施の形態１の変形例３に係る電子機器の冷却構造の断面図
【図１０】実施の形態１の変形例４に係る電子機器の冷却構造の断面図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る電子機器の冷却構造の断面図
【図１２】実施の形態２の変形例１における放熱部材の要部拡大斜視図
【図１３】実施の形態２の変形例２における放熱部材の要部拡大斜視図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る電子機器の冷却構造の断面図
【図１５】図１５Ａは本発明の実施の形態４に係る電子機器の断面図、図１５Ｂは実施の形態４の変形例に係る電子機器の冷却構造の断面図
【図１６】従来の電子機器の冷却構造を示す斜視図
【図１７】従来の他の電子機器の冷却構造の断面図
【図１８】従来のエレベータの制御装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１および図２に、本発明の実施の形態１に係る電子機器の冷却構造１０Ａを示す。本実施形態では、ストレージデバイス６およびドライブメカニズム７を備えるブルーレイレコーダに本発明を適用した形態を説明するが、本発明は、例えばＤＶＤレコーダあるいはＣＤプレイヤーなどの他の電子機器にも適用可能である。
【００１８】
具体的に、本実施形態の冷却構造１０Ａは、ストレージデバイス６およびドライブメカニズム７を収容する、上下方向に扁平な箱状の筐体１を備えている。筐体１は、上下方向に延びる矩形筒状の周壁１３と、この周壁１３で囲まれる空間を上下から塞ぐ天井壁１１および底壁（本発明の対向壁に相当）１２とを有している。なお、図１では、電子機器の内部構成を明らかにするために筐体１を二点鎖線で描いている。
【００１９】
周壁１３は、平面視で長方形枠状をなしており、筐体１の前面および背面を構成する一対の長辺部１３ａ，１３ｂと、筐体１の右側面および左側面を構成する一対の短辺部１３ｃを有している。また、天井壁１１は筐体１の上面を構成し、底壁１２は筐体１の下面を構成している。
【００２０】
ドライブメカニズム７は、筐体１内の左側位置に配置されており、ドライブメカニズム７には、筐体１の前面からブルーレイディスクを挿入可能となっている。また、ストレージデバイス６は、筐体１内の右側位置に、底壁１２から離間して配置されている（図３参照）。
【００２１】
さらに、筐体１内には、ドライブメカニズム７とストレージデバイス６の間に、底壁１２との間に所定の隙間（例えば、４〜８ｍｍ程度）が形成されるように回路基板２が略水平に配置されている。回路基板２は、ストレージデバイス６よりも下方に位置しており、一部がストレージデバイス６と重なっている。そして、回路基板２の底壁１２と対向する下向きの下面には、発熱部品３が実装されている。
【００２２】
筐体１の右側面を構成する周壁１３の短辺部１３ｃには、ストレージデバイス６の右方の位置に、筐体１内に外気を取り込むための吸気口１ａが設けられている。また、筐体１の背面を構成する周壁１３の長辺部１３ｂには、ストレージデバイス６の後方の位置に、筐体１内の空気を外部に排出するための排気口１ｂが設けられている。吸気口１ａおよび排気口１ｂは、実際は複数の通気孔からなるが、図面では簡略化のために１つの四角で表している。
【００２３】
さらに、周壁１３の長辺部１３ｂの内側面には、排気口１ｂと重なるようにファン５が取り付けられている。そして、ファン５が稼働すると、図２中に矢印ａで示すように、筐体１内に吸気口１ａから排気口１ｂに向かう空気の流れが生じる。この空気の流れは、図３に示すように、回路基板２の上にも下にも生じる。なお、図３は、図２に示す経路ａに沿った模式的な断面図である。
【００２４】
本実施形態では、回路基板２の下面と筐体１の底壁１２との間に、回路基板２の下面に実装された発熱部品３と底壁１２の双方に接触するように放熱部材４が配置されている。放熱部材４は、平面視で長方形状をなしており、長手方向と直交する短手方向に空気が吹き抜け可能な構造を有している。このような放熱部材４を筐体１の底壁１２と発熱部品３との間に介在させることで、発熱部品３で発生する熱を底壁１２へ逃がす熱伝導経路が形成されるとともに、発熱部品３で発生する熱を底壁１２と回路基板２との間を流れる空気へ伝達する対流経路が形成されるため、効率的な冷却が可能となる。
【００２５】
具体的に、放熱部材４は、図４Ａに示すように、所定方向に配列されたフィン４５と、発熱部品３で発生する熱をフィン４５に伝える伝熱プレート４１と、伝熱プレート４１とでフィン４５を挟持する支持プレート４２とを有している。すなわち、本実施形態では、フィン４５が支持プレート４２を介して底壁１２上に設置されている。そして、フィン４５の配列方向（図４Ａのｘ方向）が上述した放熱部材４の長手方向となっており、伝熱プレート４１に沿って（換言すれば水平面上で）フィン４５の配列方向と直交する方向（図４Ａのｙ方向）が上述した放熱部材４の短手方向となっている。すなわち、伝熱プレート４１および支持プレート４２は、フィン４５の配列方向に延びる長方形板状をなしている。なお、伝熱プレート４１および支持プレート４２の長手方向の端部同士は、フィン４５を挟んで対向する一対の縦プレート４３によって互いに連結されている。
【００２６】
放熱部材４の長さは、発熱部品３の幅よりも十分に大きく設定されており、放熱部材４は、フィン４５の配列方向において発熱部品３の両側に張り出している（図２参照）。また、放熱部材４は、隣り合うフィン４５同士の間に形成される流路が筐体１内の空気の流れ（図２中の矢印ａ）に沿うような姿勢で配置されている。本実施形態では、放熱部材４の長手方向が経路ａと略直交している。このため、筐体１内を流れる空気は、フィン４５同士間の流路をスムーズに通過できるようになっている。
【００２７】
本実施形態では、フィン４５は、図４Ｂに示すように、隣り合うフィン４５の上端部同士および下端部同士が交互に接続されていて、山部４６Ａおよび谷部４６Ｂを交互に繰り返す波型のコルゲートフィン４６を構成している。なお、本実施形態のフィン４５は交互に反対側に傾斜しているが、全てのフィン４５が互いに平行になっていてもよい。
【００２８】
コルゲートフィン４６は、山部４６Ａにおいて伝熱プレート４１と、中間区間Ｚ（図５参照）の外側では谷部４６Ｂにおいて支持プレート４２とブレージングにより接合されている。ただし、それらは、メッキ加工、電着塗装、熱伝導性の高い接着剤や機械的カシメなどで接合されていてもよい。
【００２９】
コルゲートフィン４６を構成する材料には、例えば厚さ０．０８〜０．２ｍｍのアルミニウム製の平板を好適に用いることができるが、熱伝導率の高い金属材料であれば、如何なるものでも採用可能である。また、コルゲートフィン４６には、放射による伝熱を促進させるために、表面に放射率が高くなるような塗装、黒色アルマイト処理などを行うことが好ましい。
【００３０】
伝熱プレート４１は、中央において発熱部品３と面接触しており、支持プレート４２は、全面に亘って底壁１２と面接触している。発熱部品３と伝熱プレート４１との間および支持プレート４２と底壁１２との間には、接触熱抵抗を減少させる観点から、熱伝導性の高いグリース等を塗布することが好ましい。また、支持プレート４２は、例えばネジによって底壁１２に固定される。
【００３１】
さらに、本実施形態では、図５に示すように、フィン４５のうち発熱部品３と対応する領域（すなわち、発熱部品３の直下の領域）Ｒを含む中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａの底壁１２側に、フィン４５Ａから底壁１２への熱移動を抑制する抵抗層８が形成されている。なお、中間区間Ｚの長さは、発熱部品３と対応する領域Ｒの長さと一致していてもよいし、それよりも長くてもよい。
【００３２】
本実施形態では、抵抗層８は空気層であり、この空気層は、フィン４５と支持プレート４２との間に形成された隙間で構成されている。具体的に、中間区間Ｚでは、コルゲートフィン４６の高さが伝熱プレート４１と支持プレート４２との間の距離よりも小さく設定されることにより、フィン４５のうち中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に抵抗層８を規定する隙間が形成されている。すなわち、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａとその両側に位置するフィン４５Ｂとでは高さが異なっている。隙間の高さは、支持プレート４２とコルゲートフィン４６との接合方法により異なるが、例えばブレージングの場合は０．１ｍｍ以上であればよい。
【００３３】
以上説明した冷却構造１０Ａでは、発熱部品３で発生する熱を、放熱部材４を介して筐体１の底壁１２に逃がすことができる。さらに、発熱部品３で発生する熱は、底壁１２に伝わる途中でフィン４５から筐体１内を流れる空気に伝達される。従って、本実施形態によれば、発熱部品３での発熱量が大きくても、フィン４５を有する放熱部材４を用いた安価な構成で発熱部品３を効率的に冷却することができる。
【００３４】
また、放熱部材４は、フィン４５の配列方向において発熱部品３の両側に張り出しているので、発熱部品３で発生する熱を広く拡散しながら底壁１２に導くことができ、対流による放熱および筐体１の下面からの輻射による放熱をいっそう効率的にすることができる。
【００３５】
しかも、中間区間Ｚではフィン４５Ａと支持プレート４２との間に空気層である抵抗層８が形成されているので、中間区間Ｚの両側ではフィン４５Ｂによる底壁１２への良好な熱伝導を確保しつつ、少なくとも発熱部品３と対応する領域においてはフィン４５Ａから底壁１２に伝わる熱量が抑えられる。その結果、発熱部品３での発熱量が大きくても筐体１の下面の表面温度の上昇を抑えることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、コルゲートフィン４６が用いられているので、個々のフィン４５を伝熱プレート４１および支持プレート４２に接合するよりも、製造コストを低減することができる。
【００３７】
ここで、本実施形態の効果を図５中のグラフを参照して具体的に説明する。その前に、図６を参照して、抵抗層８を有さず、全てのフィン４５を支持プレート４２に接触させた場合の比較例の電子機器の冷却構造１００について説明する。
【００３８】
発熱部品３での発熱量は１５Ｗと仮定する。発熱部品３を、例えば熱伝導ゴムを介して底壁１２に密着させた場合は、図６中に一点鎖線で示すように、筐体１の下面の表面温度は、発熱部品３の直下で局所的に高くなり、そのピークは７０℃を超える。比較例の冷却構造１００のように、全てのフィン４５を支持プレート４２に接触させた場合は、図６中に実線で示すように、筐体１の下面の表面温度は所定温度（例えば、７０℃）以下になるものの、依然として高い。
【００３９】
これに対し、本実施形態の冷却構造１０Ａでは、発熱部品３で発生する熱は、伝熱プレート４１を介して全てのフィン４５へと伝わるが、中間区間Ｚでは空気の対流のみでフィン４５Ａからの放熱が行われ、支持プレート４２への熱伝導が行われない。そのため、支持プレート４２における中間区間Ｚ中に存する部分へは、中間区間Ｚの外側に位置するフィン４５Ｂから支持プレート４２へと熱伝導により伝わった熱が伝導される。その結果、図５に示すように筐体１の下面の表面温度のピークをさらに低減させることができる。これにより、筐体１の下面における最も温度が高くなる発熱部品３直下の表面温度を規定値以下にしつつ、効率的な冷却を実現できる。
【００４０】
なお、本実施形態では、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に隙間を形成したが、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと伝熱プレート４１との間に隙間を形成してもよい。また、中間区間Ｚの長さは、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。
【００４１】
＜変形例＞
前記実施形態では、コルゲートフィン４６の高さ変化により、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に隙間が形成されているが、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に隙間を形成する構成はこれに限られない。以下では、他の構成の例として、変形例１および変形例２を説明する。
【００４２】
［変形例１］
図７に示す変形例１では、中間区間Ｚでは、コルゲートフィン４６の谷部４６Ｂに下方（底壁１２側）に開口する凹部４６Ｃが形成されている。このような凹部４６Ｃは、金属原板をプレス加工してコルゲートフィン４６を形成する際に同時に形成することができる。あるいは、コルゲートフィン４６を形成した後に、コルゲートフィン４６の谷部４６Ｂを切り欠いたり、押しつぶしたりして形成してもよい。すなわち、凹部４６Ｃは、有底であっても無底であってもよい。
【００４３】
このような凹部４６Ｃによっても中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に空気層である抵抗層８を規定する隙間を形成することができ、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、凹部４６Ｃの形状および寸法は、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。
【００４４】
［変形例２］
図８Ａおよび８Ｂに示す変形例２の冷却構造１０Ｂでは、中間区間Ｚでは、支持プレート４２の上面に、フィン４５の配列方向と直交する方向に延びて当該支持プレート４２の両端面に開口する溝４２ａが形成されている。溝４２ａの深さは、支持プレート４２とコルゲートフィン４６の接合方法により異なるが、例えば、ブレージングの場合０．１ｍｍ以上であればよい。溝４２ａは、例えば、放電加工、エッチング、切削などの加工法を、溝深さに応じて使い分けて形成すればよい。
【００４５】
このような溝４２ａによっても中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に空気層である抵抗層８を規定する隙間を形成することができ、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例２では溝４２ａの形状を平面視で矩形としたが、溝４２ａの形状は量産を考慮したその他の形状であってもよい。また、溝４２ａは、必ずしも支持プレート４２の両端面に開口している必要はなく、溝４２ａの長さ（すなわち、フィン４５の配列方向と直交する方向の寸法）は、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。
【００４６】
なお、その他の変形例として、コルゲートフィン４６を用いずに個々のフィン４５を伝熱プレート４２に接合する場合は、中間区間Ｚでは、下端部が切り欠かれたフィンまたは高さの低いフィンを採用すればよい。
【００４７】
［変形例３］
あるいは、図９に示す変形例３の冷却構造１０Ｃのように、支持プレート４２を省略して、コルゲートフィン４６を筐体１の底壁１２に直接接合し、フィン４５を伝熱プレート４１と筐体１の底壁１２とで挟持（換言すれば、フィン４５を直接的に底壁１２上に設置）してもよい。この場合、図９に示すように、中間区間Ｚにおけるコルゲートフィン４６の高さを伝熱プレート４１と底壁１２との間の距離よりも小さく設定することにより、フィン４５のうち中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと底壁１２との間に空気層である抵抗層８を規定する隙間を形成してもよい。また、この場合も、前記の実施の形態と同様に、中間区間Ｚの外側では、コルゲートフィン４６を谷部４６Ｂにおいて底壁１２とブレージング等により接合してもよい。
【００４８】
あるいは、図７で示したように、中間区間Ｚでは、コルゲートフィン４６の谷部４６Ｂに下方に開口する凹部４６Ｃを形成してもよい。
【００４９】
［変形例４］
さらには、図１０に示す変形例４の冷却構造１０Ｄのように、中間区間Ｚでは、底壁１２の上面に、上方に開口する窪み１２ａが形成されていてもよい。このような窪み１２ａによっても中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａと支持プレート４２との間に空気層である抵抗層８を規定する隙間を形成することができ、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
なお、抵抗層８は、必ずしも空気層である必要はなく、フィン４５よりも熱伝導率の低い樹脂で構成されていてもよい。例えば、図８Ａに示す冷却構造１０Ｂまたは図１０に示す冷却構造１０Ｄでは、溝４２ａまたは窪み１２ａ内にそのような樹脂を充填してもよい。あるいは、抵抗層８は、フィン４５と同一の材料で構成された金属板であって多数の貫通孔が形成された金属板であってもよい。このように、抵抗層８は、フィン４５から底壁１２への熱移動を抑制する機能を有する構成であればどのような構成であってもよい。
【００５１】
（実施の形態２）
図１１に、本発明の実施の形態２に係る電子機器の冷却構造１０Ｅを示す。なお、本実施形態では、実施の形態１と同様の部分（例えば、筐体１の構成、回路基板２および放熱部材４の配置など）については説明を省略する。この点は、後述する実施の形態３以降の実施形態でも同様である。
【００５２】
本実施形態では、フィン４５のうち中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａに、当該フィン４５Ａを厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。これらの貫通孔は、伝熱プレート４１に沿ってフィン４５の配列方向と直交する方向に延びるスリット４５ａである。
【００５３】
スリット４５ａは、例えば、各フィン４５を上下に分断するようにフィン４５の幅よりも僅かに短い程度の長さであってもよいし、各フィン４５上に水平線上に並ぶように分断されていてもよい。また、スリット４５ａの上下方向の位置は、特に制限されるものではない。このようなスリット４５ａは、金属原板をプレス加工してコルゲートフィン４６を形成する際に同時に形成することができる。あるいは、コルゲートフィン４６を形成した後に、コルゲートフィン４６に例えば放電加工を施すことにより形成することも可能である。
【００５４】
発熱部品３で発生する熱は、伝熱プレート４１を介して全てのフィン４５へと伝わるが、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａにはスリット４５ａが形成されているため、フィン４５Ａから支持プレート４２および底壁１２に伝わる熱量が抑えられる。したがって、筐体１の下面の表面温度のピークを実施の形態１と同様に低減させることができる。これにより、筐体１の下面における最も温度が高くなる発熱部品３直下の表面温度を規定値以下にしつつ、効率的な冷却を実現できる。
【００５５】
なお、図１１では、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａのそれぞれの略中央にスリット４５ａが１つ形成されていたが、例えば図１２に示すように、それらのフィン４５Ａのそれぞれに、複数のスリット４５ａを千鳥状に形成してもよい。また、スリット４５ａの形状は、矩形であってもよいが、量産を考慮したその他の形状でもよい。さらに、各フィン４５Ａ中のスリット４５ａの占有率は、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。
【００５６】
なお、前記実施形態では、フィン４５のうち中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａに形成される貫通孔がスリット４５ａであったが、貫通孔は、図１３に示すように、伝熱プレート４１に沿ってフィン４５の配列方向と直交する方向に並ぶ開口４５ｃであってもよい。開口４５ｃは、伝熱プレート４１の厚み方向に延びる形状を有していることが好ましい。
【００５７】
図１３に示す変形例では、開口４５ｃが、フィン４５Ａの一部が切り起こされることにより形成されたものであり、その切り起こされた部分によって羽板４５ｂが形成されている。そして、羽板４５ｂは、ある傾斜角度で一様に並んでおり、ルーバーを構成している。このような開口４５ｃおよび羽板４５ｂは、コルゲートフィン４６にプレス加工を施すことにより形成することができる。
【００５８】
発熱部品３で発生する熱は、伝熱プレート４１を介して全てのフィン４５へと伝わるが、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａには開口４５ｃが形成されているため、フィン４５Ａから支持プレート４２および底壁１２に伝わる熱量が抑えられる。したがって、筐体１の下面の表面温度のピークを実施の形態１と同様に低減させることができる。これにより、筐体１の下面における最も温度が高くなる発熱部品３直下の表面温度を規定値以下にしつつ、効率的な冷却を実現できる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａには羽板４５ｂが設けられているので、フィン４５Ａ同士の間の流路を空気が通過する際にはフィン４５Ａに沿う境界層の連続的な発達が阻害される。これにより、対流による熱伝達率を促進し、筐体１内を流れる空気への放熱量を増加させると共に、フィン４５Ａから支持プレート４２および底壁１２に伝わる熱量をさらに抑えることができる。
【００６０】
なお、図１３では羽板４５ｂを矩形にしたが、羽板４５ｂは量産を考慮したその他の形状にしてもよい。また、羽板４５ｂの大きさ、数量および配置位置は適宜選定可能である。
【００６１】
（実施の形態３）
図１４に、本発明の実施の形態３に係る電子機器の冷却構造１０Ｆを示す。本実施形態では、フィン４５のうち中間区間Ｚに位置するフィン４５Ａの配列ピッチが、その外側に位置するフィン４５Ｂの配列ピッチよりも大きく設定されている。換言すれば、フィン４５は、中間区間Ｚでは疎に、その外側では密になっている。
【００６２】
このように、フィン４５を中間区間Ｚでは疎に、その外側では密にすることにより、中間区間Ｚにおける伝熱プレート４１とフィン４５Ａの接触面積が小さくなるため、フィン４５Ａから支持プレート４２および底壁１２に伝わる熱量が抑えられる。従って、筐体１の下面の表面温度を規定値以下にしつつ、効率的な冷却が実現できる。なお、フィン４５Ａの配列ピッチとフィン４５Ｂの配列ピッチの差は、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。また、支持プレート４２は、実施の形態１の変形例と同様に省略可能である。
【００６３】
（実施の形態４）
図１５Ａに、本発明の実施の形態４に係る電子機器の冷却構造１０Ｇを示す。本実施形態では、中間区間Ｚでは、底壁１２にフィン４５Ａとの接触面積を低減させるための複数の貫通孔１２ｂが形成されている。本実施形態では、フィン４５が支持プレート４２を介して底壁１２上に設置されているので、支持プレート４２にも貫通孔１２ｂと一致する位置に貫通孔が設けられている。
【００６４】
このように、中間区間Ｚにおいて底壁１２に貫通孔１２ｂが設けられていると、フィン４５Ａから底壁１２に伝わる熱量が抑えられる。従って、筐体１の下面の表面温度を規定値以下にしつつ、効率的な冷却が実現できる。なお、貫通孔１２ｂの大きさおよび数は、発熱量に応じて、発熱部品３の温度と筐体１の下面の温度が所望の温度以下となるように適宜決定すればよい。
【００６５】
なお、図１５Ｂに示す変形例の冷却構造１０Ｈのように、支持部プレート４２が省略されていても、前記実施形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６６】
（その他の実施の形態）
前記各実施形態では、筐体１の底壁１２と回路基板２の下面との間に放熱部材４が配置されているが、回路基板２が筐体１の天井壁１１近くに配置されている場合には、回路基板２の上面に発熱部品３が実装され、回路基板２の上面と筐体１の天井壁１１との間に発熱部品３と天井壁１１の双方に接触するように放熱部材４が配置されていてもよい。この場合、天井壁１１が本発明の対向壁として機能する。
【００６７】
ただし、筐体１の上面は、使用者の手が接触するなどのことを考慮すると、低温であることが望ましい。そのため、前記各実施形態のように、筐体１の底壁１２と回路基板２の下面との間に放熱部材４を配置して、筐体１の底壁１２に放熱する構成とするのがより好ましい。さらに、一般的に、底壁１２の方が構成部品を支持するために天井壁１１よりも高剛性とされるため、前記各実施形態のような構成とされている方が、筐体１において面方向での熱拡散が良好に行われる点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、特に、筐体内にＬＳＩやＣＰＵ等の発熱部品を備える電子機器の冷却構造に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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