(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、冷却効率の向上と共に製造効率の向上も図り得る電子部品の冷却構造を提供する。【解決手段】  本発明は、一方の面で風を受け、他方の面に電子部品２が配置されるヒートシンク４によって、電子部品２からの発熱を放熱する電子部品の冷却構造１０であり、ヒートシンクの冷却に供される風を受風する受風部（吸気口）１１と、受風した風を電子部品の表面に供給するための通風部１３とを有するパイプ５を備え、該パイプは、ヒートシンクに設けた貫通孔内を摺動可能に配置され、該貫通孔から前記受風部を突出させた状態で電子部品の表面において固定される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面で風を受け、他方の面に電子部品が配置されるヒートシンクによって、前記電子部品からの発熱を放熱する電子部品の冷却構造において、
前記ヒートシンクの冷却に供される風を受風する受風部と、受風した風を前記電子部品の表面に供給するための通風部とを有するパイプを備え、
前記パイプは、前記ヒートシンクに設けた貫通孔内を摺動可能に配置され、該貫通孔から前記受風部を突出させた状態で前記電子部品の表面において固定されることを特徴とする電子部品の冷却構造。
【請求項２】
前記ヒートシンクは前記一方の面に複数のフィンを有しており、
前記パイプは、前記受風部が前記フィン間で突出するように配置されることを特徴とする請求項１記載の電子部品の冷却構造
【請求項３】
前記電子部品と前記パイプの前記通風部とがネジを用いてヒートシンクに共締めされることを特徴とする請求項１乃至請求項２の少なくとも何れか１項に記載の電子部品の冷却構造。
【請求項４】
前記電子部品と前記パイプの前記通風部とが接着媒体を用いて固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項２の少なくとも何れか１項に記載の電子部品の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の冷却構造に関し、特にヒートシンクを用いた冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品の冷却構造は、例えば特許文献１に電子部品冷却装置といして開示されている。特許文献１の電子部品冷却装置は、基板に電気的に接続された電子部品に、ヒートシンクが取り付けられている。電子部品が取り付けられた面に対向する面は、フィンが設けられており該フィンに風が当たることによって電子部品からの発熱が効率的に放熱される。
【０００３】
また、特許文献２においては液冷システムとして電子部品の冷却構造が開示されている。当該冷却構造によれば、循環ポンプによって冷媒をパイプに供給し、当該パイプに接続された受熱部によって発熱体からの熱を放熱することを開示している。
【０００４】
また特許文献３には、従来の電子部品の冷却構造が電子機器の冷却装置として開示されている。特許文献３の電子機器の冷却装置は、ヒートシンクの一方の面に発熱源となるプリント回路板やパワーデバイスなどを配置し、その対向面に有するフィンに、ファンから送風された風を受けると共に、受けた風を導風ガイドによってヒートシンクの一方の面側に供給し、パワーデバイスやプリント回路板などからの発熱を放熱することができる。
【特許文献１】特開２００２−１１１２６２号
【特許文献２】特開２００６−３１６９０６号
【特許文献３】特開平８−１８６３８８号（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の冷却構造では、電子部品からの発熱を、当該電子部品がヒートシンク上に配置される面側のみでしか効率的な放熱を図ることができず、冷却効率の悪いことが問題となっていた。
【０００６】
また、特許文献３の構造では、ヒートシンクの一方の面で受風した風を導風ガイドによってヒートシンクの他方の面に供給することで、ヒートシンクによってパワーデバイスの裏面からの放熱を図り、該導風ガイドによって供給される風によってパワーデバイスの表面からの放熱を図っているが、パワーデバイスの表面に供給される風は、ヒートシンクで暖められた風が供給されるため、冷却効率が低下し、これが問題となっていた。
【０００７】
更に、特許文献２の構造では、冷媒を循環させるためのポンプが必要となり、更に当該ポンプを動作させるための電気配線等も必要となることから、その構成が複雑となり製造効率が低減することも問題となっていた。
【０００８】
従って、本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、冷却効率の向上と共に製造効率の向上も図り得る電子部品の冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、一方の面で風を受け、他方の面に電子部品が配置されるヒートシンクによって、前記電子部品からの発熱を放熱する電子部品の冷却構造において、ヒートシンクの冷却に供される風を受風する受風部と、受風した風を前記電子部品の表面に供給するための通風部とを有するパイプを備え、パイプは、ヒートシンクに設けた貫通孔内を摺動可能に配置され、該貫通孔から前記受風部を突出させた状態で前記電子部品の表面において固定されることを特徴とする。
【００１０】
ヒートシンクは一方の面に複数のフィンを有しており、パイプは、受風部がフィン間で突出するように配置されることを特徴とする。
電子部品とパイプの通風部とがネジを用いてヒートシンクに共締めされることを特徴とする。
電子部品とパイプの通風部とが接着媒体を用いて固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電子部品の冷却構造によれば、電子部品の底面をヒートシンクで冷却すると共に、該ヒートシンクに供給される風を受風部で受け、それを電子部品の表面に配設した通風部に供給する。これにより、電子部品の底面を冷却するとともに、その表面も局所的に冷却することができ、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１２】
更に、本発明の電子部品の冷却構造によれば、ヒートシンクに設けた貫通孔内を着脱可能にパイプが摺動する。すなわち、本発明の電子部品の冷却構造は、パイプおよびヒートシンクを個別に形成し、これらの組み合わせで構成されている。これにより、ヒートシンク上に電子部品を配置し、該電子部品上にパイプを容易に配設することができ、製造効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明するが、以下の説明では、実施の形態に用いる図面について同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の電子部品の冷却構造（以降、冷却構造と略称する）１０は、図１に示すように、基板１に電気的に接続された電子部品２と、該電子部品２下に配置された放熱絶縁シート３と、該放熱絶縁シート３下に配置されたヒートシンク４と、電子部品２を冷却するための中空状のパイプ５と、該パイプ４を電子部品２上で固定するための固定ネジ６と、ヒートシンク４上を覆うカバー７とを備える。
【００１５】
電子部品２は通電によって熱を発する発熱体であり、具体的にはトランジスタやダイオードなどの半導体素子であり、更にはコンデンサやトランス（インダクタ）などである。尚、図１には３端子のトランジスタが半田によって基板に電気的に接続されている様子が示されている。
【００１６】
ヒートシンク４は所定の間隔で配列するフィン８を一方の面に有しており、この一方の面に対向する他方の面側において載置台（ダイカストベースプレート）１４を介して電子部品２が配置される。配列するフィン８は、そのフィン間において貫通孔９が設けられている。ヒートシンク４に設けた貫通孔９はその径がパイプ５の径と略同じであり、詳細にはパイプ５が貫通孔９内を摺動できるように貫通孔９の径よりパイプ５の径が若干小さくなるように形成されている。
【００１７】
また、貫通孔９の径よりパイプ５の径が若干小さくなるように形成することによって、貫通孔９内でのパイプ５の摺動を可能とすると共に、ヒートシンク４上においてカバー７で覆われる内部に貫通孔９を介して異物が侵入することを防止している。
【００１８】
パイプ５はコの字状に中空形成されており、その一方端には受風部としての吸気口１１が設けられており、他方端には排気口１２が設けられており、吸気口１１および排気口１２間に通風部１３が設けられている。
【００１９】
パイプ５は吸気口１１および排気口１２がヒートシンク４に設けたそれぞれの貫通孔９に挿嵌されるように配設されている。具体的にはヒートシンクの他方の面において放熱絶縁シート３を介して配置された電子部品２上を跨ぐべく、該電子部品２上にパイプ５の通風部１３が配置され、配置されたパイプ５の吸気口１１および排気口１２がヒートシンク４に設けたそれぞれの貫通孔９に挿嵌される。
【００２０】
貫通孔９に挿嵌されたパイプ５は、ヒートシンク４に設けた貫通孔９から吸気口１１がフィン８間において突出しており、突出する吸気口１１はフィン８間を流れる風を受風すべく、風を受ける側に切欠きが設けられており、この切欠きによって送風される風が吸気し易くなっている。
【００２１】
吸気口１１から吸気された風はパイプ内を通って排気口１２から排出されるが、このとき吸気された風は冷媒として活用されており、発熱する電子部品２の熱が冷媒によって熱交換されて放散され、これにより電子部品２から発せられる熱が局所的に放熱される。
【００２２】
ところで、本発明のパイプ５による放熱では、ヒートシンク４のフィン８間において突出する吸気口１１によって直接的に受風し、通風部１３を介して排気口１２へ排気する。これにより、直接的に受風した風でもって電子部品２を局所的に冷却することができる。
【００２３】
尚、前記した局所的な冷却をより効果的に行なうには、ヒートシンク４のフィン８への送風において、吸気口１１が風上側に位置するように貫通孔９を穿設することが好ましい。これにより、送風される風がフィン８によって熱交換され暖まることなく、低温の風をパイプ５内に取り込むことができる。
【００２４】
固定ネジ６は、パイプ５の通風部１３、電子部品２および放熱絶縁シート３に形成された孔を貫通し、ヒートシンク４に設けたネジ孔に螺合される。これによって電子部品２と共にパイプ５がヒートシンク４上に固定される（共締めされる）。
【００２５】
尚、固定ネジ６を用いた螺合によって構成される冷却構造１０は、簡便な構造を採用しており、複雑な構成を必要としないため、製造効率の向上を得る。
【００２６】
次に、本発明の冷却構造１０の動作を説明する。
電子部品２から発せられる熱は、その裏面から放熱絶縁シート３を介してヒートシンク４に伝わる。伝わった熱は、ヒートシンク４の一方の面に設けたフィン８が受ける風によって放熱される。尚、フィン８への送風はファン等を用いた人工送風であっても、自然送風であってもよい。
【００２７】
ところで、フィンで受ける風は、該フィン間において突出する吸気口１１からパイプ内に送られる。パイプ内への送風によって、該パイプと共にヒートシンク４上に共締めされる電子部品２から発せられる熱が熱交換され、これにより電子部品２から発せられる熱が放熱される。
【００２８】
以上説明したように、本発明の冷却構造１０によれば、電子部品２からの発熱をヒートシンク４のフィン８から放熱すると共に、当該電子部品２上に配設されるパイプ５によっても放熱することができ、このパイプ５によって電子部品２を直接的に冷却することができ、２重の冷却によって電子部品２を効率的に冷却することができる。
【００２９】
更に、本発明の電子部品の冷却構造１０によれば、パイプ５およびヒートシンク４を個別に形成し、これらを組み合わせて電子部品２と共に固定ネジ６で共締めする。これにより、電子部品２上にパイプ５を容易に配設することができ、製造効率の向上を図ることができ、もって製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
前記した実施例では、固定ネジ６によってパイプ５および電子部品２を共締めする際に、当該固定ネジ６がパイプ５の通風部１３に形成された孔を貫通してヒートシンク４に設けたネジ孔に螺合される例で説明を行なったが、本発明はこれに限定される必要はない。
【００３１】
例えばパイプ５の通風部１３の側壁から突出する受熱板を設け、該受熱板に孔を設け、この孔に固定ネジ６を挿貫し、受熱板と共に電子部品２を共締めするようにしてもよい。尚、この場合、受熱板で受けた熱が通風部１３によって効率的に熱交換できるよう、それらの位置関係および寸法を適切に設定することが好ましい。
【００３２】
前記した実施例では、ヒートシンク４上を覆うようにカバー７をヒートシンク４に被せるような構造を例に説明を行なったが、ヒートシンク４およびカバー７の構造は実施例に限定される必要はなく、例えばヒートシンク４を凹の字状に形成し、その凹所に電子部品や２や基板を配置した後、これらを蓋するような構造にも本発明を適用することができる。
【００３３】
前記した実施例では、送風方向に対し吸気口１１が略直角に位置するような図を用いて説明を行なったが、これに限る必要は無く、送風方向に対する吸気口１１の位置関係は、適宜変更してもよい。また、送風される風量に応じて吸気口１１の開口寸法を変更してもよい。
【００３４】
また、前記した実施例では、切欠きされた形状の吸気口１１を例に説明を行なったが、吸気口１１の形状これに限る必要はなく、適宜その形状を変更してもよい。
【００３５】
前記した実施例では、パイプ５および電子部品２を共締めする際に固定ネジ６を用いる例で説明を行なったが、ヒートシンク４に設けた貫通孔９によって、パイプ５が位置決めされ、かつ貫通孔９内にパイプ５が挿貫されて摺動が抑制される程度に、パイプ５の径寸法と貫通孔９の径寸法との調整が図られていれば、固定ネジ６は不用である。
【００３６】
また、固定ネジ６に代えて、例えば接着剤や放熱グリスなどの接着媒体を用いて電子部品２上に配置されるパイプ５を固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電子部品の冷却構造を示す断面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板
２  電子部品
３  放熱絶縁シート
４  ヒートシンク
５  パイプ
６  固定ネジ
７  カバー
８  フィン
９  貫通孔
１０  冷却構造
１１  吸気口
１２  排気口
１３  通風部
１４  載置台
【図１】
2008282894.tif 000003