(57)【要約】【課題】確実に冷却性能を発揮することが可能な冷却装置を提供すること。【解決手段】底面に発熱体が取り付けられる受熱プレート１０の上面側には、放熱フィン２０と、放熱フィン２０の周囲に冷却風の流入方向に延設されたガイドプレート３０とを備えている。したがって、放熱フィン２０間に流入した冷却風は、確実に放熱フィン２０間を通過する。このようにして、確実に冷却性能を発揮することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に発熱体が取り付けられる平板状の受熱部（１０）と、
前記受熱部（１０）に熱的に結合された放熱フィン（２０）とを備え、
前記放熱フィン（２０）に対し一方向から冷却風を流入させる冷却装置において、
前記放熱フィン（２０）の周囲に前記冷却風の流入方向に延設された通風ガイド部材（３０）を具備することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記通風ガイド部材（３０）は、前記放熱フィン（２０）を位置決めするための位置決め突起部（３２）を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記通風ガイド部材（３０）は、前記受熱部（１０）に固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記放熱フィン（２０）の前記冷却風上流側には、前記冷却風を前記放熱フィン（２０）方向に集めるための集風ガイド部材（３３）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項５】
前記集風ガイド部材（３３）は、前記通風ガイド部材（３０）と一体的に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記放熱フィン（２０）は波状に折り曲げられたコルゲートフィンであり、前記受熱部（１０）との結合部位と対向する側において、前記通風ガイド部材（３０）に形成された突起部（３２）によって位置決めされることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等の発熱体を冷却する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体素子等の発熱体を冷却する冷却装置として、図３に例示すような冷却装置が知られている。冷却装置１０１は、一方の面（図３中下面）に発熱体が取り付けられる受熱プレート１１０と、受熱プレート１１０の発熱体取付面に対向する面に形成された放熱フィン１２０とにより構成されている。
【０００３】
そして、受熱プレート１１０が発熱体からの熱を受け、その熱を、放熱フィン１２０から、放熱フィン１２０に対し一方向（図３中左下方側）から流入する冷却風に放出して、発熱体を冷却するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の冷却装置１０１では、放熱フィン１２０間に流入した冷却風が、放熱フィン１２０間を通過中に、例えば図３に示すように、受熱プレート１１０から離れる方向に流れる場合がある。このような場合には、冷却装置１０１は、冷却性能を充分に発揮できないという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであって、確実に冷却性能を発揮することが可能な冷却装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一方の面に発熱体が取り付けられる平板状の受熱部（１０）と、前記受熱部（１０）に熱的に結合された放熱フィン（２０）とを備え、前記放熱フィン（２０）に対し一方向から冷却風を流入させる冷却装置において、前記放熱フィン（２０）の周囲に前記冷却風の流入方向に延設された通風ガイド部材（３０）を具備することを特徴としている。
【０００７】
これによると、放熱フィン（２０）間に流入した冷却風は、確実に放熱フィン（２０）間を通過し易い。したがって、確実に冷却性能を発揮することが可能である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、通風ガイド部材（３０）は、放熱フィン（２０）を位置決めするための位置決め突起部（３２）を有することを特徴としている。
【０００９】
受熱部（１０）に放熱フィン（２０）の位置決め用の突起部を設けると、一般的に放熱効率が良好な放熱フィン（２０）の受熱部（１０）側部において、冷却風の圧力損失を発生し易く、冷却性能が低下する場合がある。請求項２に記載の発明によれば、放熱フィン（２０）は通風ガイド部材（３０）の位置決め突起部（３２）により位置決めされ、受熱部（１０）に放熱フィン（２０）の位置決め用の突起部等を設ける必要がないので、冷却性能の低下を抑止することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、通風ガイド部材（３０）は、受熱部（１０）に固定されていることを特徴としている。
【００１１】
これによると、通風ガイド部材（３０）に外力が加わったときに、放熱フィン（２０）が変形し難い。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、放熱フィン（２０）の冷却風上流側には、冷却風を放熱フィン（２０）方向に集めるための集風ガイド部材（３３）が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
これによると、放熱フィン（２０）間に多量の冷却風を通過させ易い。したがって、一層確実に冷却性能を発揮することが可能である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、集風ガイド部材（３３）は、通風ガイド部材（３０）と一体的に形成されていることを特徴としている。
【００１５】
これによると、集風ガイド部材（３３）を設けた場合であっても、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１６】
さらに請求項６に記載の発明では、放熱フィン（２０）は波状に折り曲げられたコルゲートフィンであり、受熱部（１０）との結合部位と対向する側において、通風ガイド部材（３０）に形成された突起部（３２）によって位置決めされることを特徴としている。これによると、放熱フィン（２０）のうち、放熱効率の良好な受熱部（１０）側の部位において、放熱フィン（２０）を通過する冷却風の空気流路を塞ぐことなく、放熱フィン（２０）を受熱部（１０）に対して位置決めすることができる。
【００１７】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の冷却装置１の概略構成を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の冷却装置１は、一方の面（図１中下面）に半導体素子等の発熱体が取り付けられる平板状の受熱部である受熱プレート１０と、受熱プレート１０の発熱体取付面に対向する面（図１中上面）に設けられた放熱フィン２０と、放熱フィン２０の周囲に設けられた通風ガイド部材であるガイドプレート３０とを備えている。
【００２１】
受熱プレート１０は、熱伝導性に優れるアルミニウム材からなるプレート部材であり、両端部には、後述するガイドプレート３０に形成された凸部３１を挿嵌するための凹部１１が形成されている。また、放熱フィン２０は、アルミニウム合金製の薄肉板材を波状に成形した所謂コルゲートタイプのフィンであり、両表面にはろう材層が形成されている。
【００２２】
ガイドプレート３０は、アルミニウム合金製のプレート部材を略コの字状に成形したものであり、内側表面にはろう材層が形成されている。また、ガイドプレート３０のコの字状折り曲げ線に平行な辺部には、前述の受熱プレート１０の凹部１１に挿嵌される凸部３１が形成されている。さらに、ガイドプレート３０のコの字状折り曲げ線に直行する辺部には、冷却装置１を形成するときに、放熱フィン２０を位置決めするための突起部（位置決め突起部）３２がコの字内方に向けて突設されている。
【００２３】
そして、冷却装置１を形成するときには、まず、受熱プレート１０、放熱フィン２０およびガイドプレート３０を仮固定する。このとき、ガイドプレート３０の凸部３１は受熱プレート１０の凹部１１に挿嵌される。また、放熱フィン２０は、受熱プレート１０とガイドプレート３０との間において、波型の端部がガイドプレート３０のコの字状折り曲げ線に直行する辺部側となるように配置され、突起部３２により位置決めされる。
【００２４】
次に、受熱プレート１０、放熱フィン２０およびガイドプレート３０の組付体を加熱して一体ろう付けし、受熱プレート１０と放熱フィン２０との間、受熱プレート１０とガイドプレート３０との間、放熱フィン２０とガイドプレート３０との間を接合して、図１に示す冷却装置１を形成する。このようにして形成された冷却装置１は、受熱プレート１０の一面に冷却風の流入方向に延設された放熱フィン２０と、これを取り囲むように放熱フィン２０の延設方向と同一方向に延設されたガイドプレート３０とを備えるものである。
【００２５】
上記構成の冷却装置１では、底面（放熱フィン２０形成面に対向する面）に発熱体が取り付けられると、発熱体の熱を受熱プレート１０が受けて放熱フィン２０に伝導し、この熱を、図１に示すように放熱フィン２０に対し一方向から流入する冷却風に、放熱フィン２０から放出し、発熱体を冷却する。
【００２６】
上述の構成および作動によれば、放熱フィン２０間に一方向から流入した冷却風は、ガイドプレート３０を設けているので、放熱フィン２０に沿って通過し、図１中上方側等に拡がることはない。したがって、確実に冷却風が放熱フィン２０から受熱して、冷却性能を発揮し、受熱プレート１０の底面に取り付けられた発熱体を冷却することができる。
【００２７】
ところで、放熱フィン２０として、受熱プレート１０と別体の部品を用いる場合、搬送時、もしくはろう付け時に、放熱フィン２０が受熱プレート１０からずれないように、仮固定された状態でろう付けされる。
【００２８】
放熱フィンを受熱プレートに仮固定するにあたって、図３に示す従来の冷却装置１０１のように、受熱プレート１１０に放熱フィン１２０の位置決め用の突起部１１２を設けると、本来放熱効率が良好な放熱フィン１２０の受熱プレート１１０近傍部位において、冷却風の圧力損失が発生し冷却性能が低下する。
【００２９】
これに対して本実施形態では、受熱プレート１０側に位置決め用の突起部を設けるのではなく、ガイドプレート３０側に位置決め用の突起部３２を設けるので、冷却性能の低下を防止することができる。
【００３０】
また、ガイドプレート３０は受熱プレート１０に接合固定されている。したがって、ガイドプレート３０に外力が加わったときに、放熱フィン２０が変形し難い。さらに、ガイドプレート３０は放熱面積を増加する放熱部材としても機能する。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図２に基づいて説明する。本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、放熱フィン２０間に冷却風を導入する構成が追加されている点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態の冷却装置１では、受熱プレート１０は、放熱フィン２０形成部より冷却風流れの上流側に向かって台形状に延設され、集風部１３を形成している。また、ガイドプレート３０も、放熱フィン２０形成部より冷却風流れの上流側に向かってコの字形状が拡幅するように延設され、集風部３３を形成している。
【００３３】
すなわち、受熱プレート１０の集風部１３とガイドプレート３０の集風部３３とで、放熱フィン２０よりも冷却風上流側に向かうほど断面積が大きい角筒構造を形成している。受熱プレート１０の集風部１３とガイドプレート３０の集風部３３とからなる構成が本実施形態における集風ガイド部材である。
【００３４】
上述の構成によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、放熱フィン２０方向に冷却風を集め、放熱フィン２０間に多量の冷却風を通過させることができる。したがって、確実に冷却性能を発揮することができる。
【００３５】
また、集風ガイド部材をなす構成は、受熱プレート１０およびガイドプレート３０と一体に設けているので、部品点数が増加することもなく、組み付けも容易である。
【００３６】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、放熱フィン２０はコルゲートタイプのフィンであったが、これに限定されるものではなく、例えば、受熱プレートと一体化された櫛形状のフィンであってもよい。
【００３７】
また、上記各実施形態では、放熱フィン２０にろう材の両面クラッド材を採用し、ガイドプレート３０に片面（内面）クラッド材を採用したが、受熱プレート１０と放熱フィン２０との間、受熱プレート１０とガイドプレート３０との間、放熱フィン２０とガイドプレート３０との間を確実に接合できれば、ろう材層の形成面はこれに限定されるものではない。また、ろう材を各部材とは別に供給するものであってもかまわない。
【００３８】
また、上記第２の実施形態では、受熱プレート１０の集風部１３とガイドプレート３０の集風部３３とからなる集風ガイド部材は、冷却風上流側に向かうほど断面積が大きい角筒構造をなしていたが、放熱フィン２０方向に冷却風が集められる構造であれば、これに限定されるものではない。
【００３９】
また、上記第２の実施形態では、集風ガイド部材は、受熱プレート１０の本体部から延設された集風部１３とガイドプレート３０の本体部から延設された集風部３３とにより構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、集風ガイド部材をガイドプレート３０の本体部から延設された部位のみによって構成するものであってもよい。
【００４０】
また、上記各実施形態では、平板状の受熱部は、受熱プレート１０であったが、受熱部を冷媒を封入した空間を有する構造体とし、この冷媒が発熱体から受熱して沸騰気化し、その冷媒蒸気が有する潜熱を放熱フィン２０から冷却風に放出して発熱体を冷却するものであってもよい。すなわち、所謂沸騰冷却装置においても本発明を適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における冷却装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における冷却装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】従来の冷却装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  冷却装置
１０  受熱プレート（受熱部）
１３  集風部（集風ガイド部材の一部）
２０  放熱フィン
３０  ガイドプレート（通風ガイド部材）
３２  突起部（位置決め突起部）
３３  集風部（集風ガイド部材の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004259980.tif 000005