(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレート(1) と、
そのベースプレート(1) で開口が閉塞されて、内部に偏平な冷却水の流路(7)が形成される平坦な底部を有する鍋型のケーシング(3) と、
その流路(7) 中に互いに離間して開口された一対の冷却水出入口(2) と、
その流路(7) 中に内装され、振幅が前記流路(7) の高さに整合する波形に曲折形成されたインナーフィン(4) と、
前記一対の冷却水出入口(2) の中間に位置し、その高さが前記流路(7) のそれに整合する複パス用の仕切板(5) と、
を具備し、
前記インナーフィン(4) の前記稜線方向の長さが、前記ケーシング(3) の長さより短く形成され、その稜線方向の両端縁とケーシング(3) の内壁との間に一対のタンク用空間部(6) が形成され、そのタンク用空間部(6) に一対の前記冷却水出入口(2) が設けられると共に、そのタンク用空間部(6) を仕切るように前記仕切板(5) が配置され、
さらに前記インナーフィン(4) は、その波の稜線方向が前記仕切板(5) に平行に配置されると共に、波の進行方向に連続した幅が前記ケーシング(3) の内幅に略等しく内装され且つ、前記仕切板(5) の少なくとも一部がインナーフィン(4) の波の谷部または頂部に挿入され、
その状態で、前記ベースプレート(1) とケーシング(3) とインナーフィン(4)が互いにろう付け接合された水冷ヒートシンク。
【請求項２】
請求項１において、
複パス用の前記仕切板(5) の厚みが、前記インナーフィン(4) の波のピッチより薄く形成され、その高さ方向の一端が前記ケーシング(3) またはベースプレート(1) に固定され、
その仕切板(5) の高さ方向の他端の縁と前記ベースプレート(1) またはケーシング(3) とによりインナーフィン(4) の波の谷部または頂部が押圧された状態で、それらが互いにろう付け固定されてなる水冷ヒートシンク。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記仕切板(5) が、前記インナーフィン(4) の稜線方向の一部の長さのみ押圧する水冷ヒートシンク。
【請求項４】
請求項３において、
前記一対のタンク用空間部(6) に夫々前記仕切板(5) が配置された水冷ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイリスタや各種電力用コンデンサ等を取付けて冷却する水冷ヒートシンクに関し、特に冷却水の流路を複パス型にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水冷ヒートシンクで且つ複パス型のものは、一例として図５に示す如く形成されていた。即ち、内部に偏平な冷却水の流路が形成されるように平坦な底部を有する鍋型のケーシング３の開口縁にフランジ部を形成し、内部に一対の冷却水出入口２を開口すると共に、その出入口にパイプ８の一端を連結する。そして一対の冷却水出入口２の中間部にバー材13を配置し且つ、そのバー材13の両側に一対のインナーフィン４を夫々収納する。そしてそのケーシング３の開口側に板厚の比較的厚いベースプレート１を被嵌し、各部品間にろう材を配置または何れか一方の部品表面にろう材を被覆しておき、全体を高温の炉内でろう付けして一体化していた。そして、ベースプレート１の外面に被冷却用の電子部品等をボルトや接着剤を用いて固定するものである。
【０００３】
なお、図５においてバー材13を配置する代わりに、ケーシング３の中心部を底から開口側に凸条に変形させたものも存在した。
そして一方のパイプ８から冷却水を流入し、一対のインナーフィン４をＵターンしてそれを他方のパイプ８より外部に導く。その冷却水によりベースプレート１上の各種電子部品を冷却するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような複パス型水冷ヒートシンクにおいて、さらに製造し易く且つ部品点数の少ないものが求められていた。
そこで本発明は、係る課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、ベースプレート(1) と、
そのベースプレート(1) で開口が閉塞されて、内部に偏平な冷却水の流路(7)が形成される平坦な底部を有する鍋型のケーシング(3) と、
その流路(7) 中に互いに離間して開口された一対の冷却水出入口(2) と、
その流路(7) 中に内装され、振幅が前記流路(7) の高さに整合する波形に曲折形成されたインナーフィン(4) と、
前記一対の冷却水出入口(2) の中間に位置し、その高さが前記流路(7) のそれに整合する複パス用の仕切板(5) と、
を具備し、
前記インナーフィン(4) の前記稜線方向の長さが、前記ケーシング(3) の長さより短く形成され、その稜線方向の両端縁とケーシング(3) の内壁との間に一対のタンク用空間部(6) が形成され、そのタンク用空間部(6) に一対の前記冷却水出入口(2) が設けられると共に、そのタンク用空間部(6) を仕切るように前記仕切板(5) が配置され、
さらに前記インナーフィン(4) は、その波の稜線方向が前記仕切板(5) に平行に配置されると共に、波の進行方向に連続した幅が前記ケーシング(3) の内幅に略等しく内装され且つ、前記仕切板(5) の少なくとも一部がインナーフィン(4) の波の谷部または頂部に挿入され、
その状態で、前記ベースプレート(1) とケーシング(3) とインナーフィン(4)が互いにろう付け接合された水冷ヒートシンク。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
複パス用の前記仕切板(5) の厚みが、前記インナーフィン(4) の波のピッチより薄く形成され、その高さ方向の一端が前記ケーシング(3) またはベースプレート(1) に固定され、
その仕切板(5) の高さ方向の他端の縁と前記ベースプレート(1) またはケーシング(3) とによりインナーフィン(4) の波の谷部または頂部が押圧された状態で、それらが互いにろう付け固定されてなる水冷ヒートシンクである。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記仕切板(5) が、前記インナーフィン(4) の稜線方向の一部の長さのみ押圧する水冷ヒートシンクである。
請求項４に記載の本発明は、請求項３において、
前記一対のタンク用空間部(6) に夫々前記仕切板(5) が配置された水冷ヒートシンクである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す水冷ヒートシンクの分解斜視図であり、図２はその組立て状態を示す。
この水冷ヒートシンクは、夫々アルミニューム等の金属板よりなるベースプレート１とケーシング３とインナーフィン４及び仕切板５とを有する。
ベースプレート１は、比較的板厚が厚く、その裏面側に図示しない電子部品取付用のボルト孔が貫通することなく形成されている。この例のベースプレートは、平面方形でその外周がケーシング３の開口に整合する。
【０００９】
次に、ケーシング３は内部に偏平な冷却水の流路７が形成されるように平坦な底部を有する鍋型に形成され、この例ではその長手方向の一端部に互いに離間して一対の冷却水出入口２が開口され、その冷却水出入口２にパイプ８の一端部が接合される。また、ケーシング３の開口縁は僅かにフランジ状に形成されたプレス成形品から構成される。
次に、仕切板５は金属板の一部を折り曲げて、折り曲げ片10を形成し、そこに孔12を穿設したものである。この仕切板５の高さは、ケーシング３の深さに整合する。
次に、インナーフィン４は極めて薄い金属帯板を波形に曲折したものであり、その稜線方向の長さはケーシング３の長さよりも充分短く形成されている。また、その幅はケーシング３の内幅に略等しい。さらにインナーフィン４の振幅の高さは、ケーシング３の深さに整合する。
【００１０】
このようにしてなる各部品を組立てるには、一例として次のようにして行うことができる。
先ず、ケーシング３の一端部中央に穿設した孔11と、仕切板５の孔12とを整合し、それらにリベット９を挿通して、そのリベット９の端部をカシメることにより、仕切板５をケーシング３内に位置決め固定する。このとき、仕切板５の長手方向の一端はケーシング３の長手方向の一端内壁に接触する。
次に、インナーフィン４をベースプレート１上に載置するか或いはケーシング３を逆向きにしてその内部にインナーフィン４を配置する。このときインナーフィン４は、ケーシング３またはベースプレート１の長手方向の中間部に配置され、その稜線方向の両端に図２の如くタンク用空間部６が形成される。
【００１１】
次いで、ケーシング３にベースプレート１を被嵌し、図２の如く組み立てる。なお、互いに接触する部品の少なくとも一方の表面にはろう材を被覆し、或いは両部品間にろう材を介装しておく。そして全体を高温の炉内に挿入し、ろう材を溶融し、次いでそれを冷却固化することにより各部品間を一体的にろう付け固定する。このとき、図２において仕切板５の先端は、インナーフィン４の谷部を押圧した状態でろう付けされる。この例では、仕切板５がインナーフィン４の稜線方向の一部のみを押圧している。勿論、インナーフィン４の長手方向の全長に渡って仕切板５を延長することもできる。特に、インナーフィンとして波型に曲折した側壁部に多数の無数の開口が切り起されたマルチエントリータイプのものを使用する場合には、インナーフィン４の稜線方向の全長に渡って仕切板５を延長することが好ましい。このときにも仕切板はインナーフィンの波型の谷部に配置される。
【００１２】
次に、図３は本発明の第２の実施の形態を示す斜視図であり、図４はそのIV−IV矢視断面図である。
この例が図２のそれと異なる点は、一対の冷却水出入口用のパイプ８がケーシング３の対角線上に配置され、一対の仕切板５がケーシング３の幅方向を三等分する位置に且つ、千鳥状に配置されていることであり、それにより図３では冷却水は一方のパイプ８から他方のパイプ８に矢印の如くＳ字状に流通する。これに対して図２の例では、一方のパイプ８から他方のパイプ８に冷却水がＵ字状に流通する。即ち、図２においてはパイプ８から仕切板５の一方側のタンク用空間部６に流入した冷却水は、仕切板５によって図の上半分を右方から左方に流通し、左部のタンク用空間部６をＵターンし、図において下半分を矢印方向に流通して他方のパイプ８からそれが流出する。そして、ベースプレート１の裏面側に配置された図示しない電子部品等を冷却水により冷却するものである。
【００１３】
これに対し、図３の例では一方のパイプ８から流入した冷却水は第１の仕切板５の図において最上部側を右方から左方に流通し、ついで一対の仕切板５間を左方から右方に流通し、次いで図において最下部を右方から左方に流通して他方のパイプ８に流出するものである。
これらの例では仕切板５を一つまたは二つ配置して冷却水の全体的な流れをＵ字状またはＳ字状に形成したが、仕切板５をさらに増加して千鳥状に配置することより、より長く蛇行状の冷却水の流れを形成することができる。
【００１４】
なお、インナーフィン４の頂部及び谷部は夫々ケーシング３の内面及びベースプレート１の内面に接触し、その接触部がろう付け固定される。
またベースプレート１の裏面側に設けられるボルト孔は、その深さをベースプレート１の厚みよりも短くし、ベースプレート１を貫通することがないようにする必要がある。電子部品の取付けは、ボルトに限ることなく各種の締結部材或いは接着等により行うことも可能である。
なお、仕切板５はこの例ではケーシング３に固定したが、それに代えてベースプレート１に固定してもよい。この仕切板５の板厚は、インナーフィン４のピッチの１／２以下にすることが好ましい。それにより、インナーフィン４を潰すことなくそれを取付けることができる。
【００１５】
【発明の作用・効果】
この水冷ヒートシンクによれば、連続したインナーフィン４の幅がケーシング３の内幅に略等しくされ、仕切板５がインナーフィン４の波の谷部または頂部に挿入された状態で、ベースプレート１とケーシング３とインナーフィン４とが互いにろう付け接合されたものであるから、部品点数か少なく組立て容易な複パス型の水冷ヒートシンクを提供できる。それにより従来の如く、複パスの各流路に複数の分割されたインナーフィンを夫々挿入する必要がない。
さらに、インナーフィン４の長さがケーシング３の長さよりも短くされ、インナーフィン４の両端に一対のタンク用空間部６が形成されるものであるから、各部品形状を単純化でき製造が容易であると共に、タンク用空間部を介してフィン各部に冷却水を均等に流通させることができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の本発明において、仕切板５の厚みがインナーフィン４の波のピッチより薄く形成され、仕切板５の高さ方向の一端がケーシング３またはベースプレート１に固定され、その仕切板５の高さ方向の他端の縁とベースプレート１またはケーシング３とによって、インナーフィン４の波の谷部または頂部が押圧された状態でそれらが互いにろう付け固定されるものであるから、インナーフィン４の位置決めを確実に且つ正確に行うことができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明によれば、仕切板５がインナーフィン４の稜線方向の一部の長さのみ押圧するものである。そのため、仕切板５によって仮にフィンの一部が潰れても、それによる伝熱面積の低下を殆どなくすことができる。
請求項４に記載の本発明は、インナーフィン４の両端に配置された一対のタンク用空間部６に夫々仕切板５が配置されたものであるから、冷却水流路を蛇行状に形成してより長い冷却水流路を確保できる。それにより、冷却能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水冷ヒートシンクの第１の実施の形態を示す分解斜視図。
【図２】同ヒートシンクの組立て状態を示す斜視図。
【図３】本発明の水冷ヒートシンクの第２の実施の形態を示す斜視図。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図。
【図５】従来の水冷ヒートシンクの分解斜視図。
【符号の説明】
１  ベースプレート
２  冷却水出入口
３  ケーシング
４  インナーフィン
５  仕切板
６  タンク用空間部
７  流路
８  パイプ
９  リベット
10  折り曲げ片
11，12  孔
13  バー材
【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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