(57)【要約】    【課題】  放熱性能を低下させることなく、コンパクトな構造にすることが可能な放熱器を提供する。    【解決手段】  受熱板２の一側面２Ａを基端として、この基端から各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの先端までの長さＬ１，Ｌ２及びＬ３を、発熱体53から離れるに従って短くするように構成する。発熱体53から離れる放熱フィン３ａであるほど、その先端まで熱が伝わり難くなっているため、このような放熱フィン３ａの長さを短く形成しても、放熱器としての放熱性能は損なわれない。また、発熱体53から離れた位置にある放熱フィン３ａだけでなく、発熱体53の近傍に位置する放熱フィン３ｃにも冷却風Ａ’が直接当たり、全ての放熱フィン３ａ，３ｂ，３ｃにおいて効果的に放熱できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に接触して前記発熱体からの熱を受ける受熱板と、当該受熱板の一面に突設された複数の放熱部とを備え、前記放熱部は、前記一面から前記放熱部の先端までの長さが、前記発熱体から離れるに従って段階的に短くなるように構成されることを特徴とする放熱器。
【請求項２】
前記受熱板の他面にも少なくとも１つ以上の放熱部が突設されていることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば半導体などの発熱体によって生じる熱を放熱させる放熱器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング電源装置などに代表される各種電気機器の内部には、半導体素子などの発熱体を有しており、こうした発熱体の著しい温度上昇を防ぐために、発熱体から生じる熱を、当該発熱体に接触する受熱板に導いて、放熱ピンや放熱フィンなどの放熱部から輻射することにより、発熱体の温度上昇を低減する放熱器が設けられている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、従来例の構造を図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す。50は例えばプリント基板51上にリード52を介して立設された発熱体53に備えた放熱器を示しており、この放熱器50は、当該発熱体53と並ぶようにプリント基板51上に立設される受熱板54と、当該受熱板54の一側面54Ａに一体成形された複数の放熱部としての放熱フィン55ａ，55ｂ及び55ｃとを備える。
【０００４】
実際上、放熱器50は、プリント基板51に接する基端から先端にかけて所定の長さを有する受熱板54の下部に、発熱体53がねじ56によって螺着され、当該発熱体53が受熱板54の一側面54Ａに接触固定される。これにより受熱板54は、放熱フィン55ｃの下部近傍に発熱体53を配置し得るようになされている。
【０００５】
前記放熱フィン55ａ，55ｂ及び55ｃは、発熱体53の上部近傍付近から受熱板54の先端にかけて当該受熱板54の一側面54Ａよりフランジ状に突設されており、基端である受熱板54の一側面54Ａから放熱フィン55ａ，55ｂ及び55ｃの先端までの長さＬ４が、各放熱フィン55ａ，55ｂ，55ｃ共に同一に形成されている。
【０００６】
これにより放熱器50は、発熱体53による熱が受熱板54に伝わると、発熱体53の近傍に位置する放熱フィン55ｃに伝導してここから空気中に放散され、さらに放熱フィン55ｃで放熱しきれなかった熱が、発熱体53から次第に離れた別の放熱フィン55ｂ，55ａに伝導して、ここから空気中に放散されるようになっている。
【特許文献１】特開平６−２８３８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成における放熱器50は、受熱板54の一側面54Ａを基準とした各放熱フィン55ａ，55ｂ，55ｃの基端から先端までの長さＬ４が同じであるが、とりわけ発熱体53から離れた部分にある放熱フィン55ａは、別な放熱フィン55ｂ，55ｃによって発熱体53からの熱が殆ど空気中に放散しているため、その殆どの部分で放熱機能が有効に作用していない。すなわち、不要なフィン部分が無駄になって、放熱器50や発熱体53を組み込む電気機器の小型化を妨げていた。
【０００８】
また、放熱器50から空気中への熱放散を促進させるために、通常は送風ファンなどで強制的に放熱器50の各放熱フィン55ａ，55ｂ，55ｃに沿って冷却風Ａを流すが、実際は電気機器の内部において様々な方向で冷却風が流れている。そのため、各放熱フィン55ａ，55ｂ，55ｃに直交するように流れる冷却風Ａ’に対しては、発熱体53から離れた部分にある放熱フィン55ａにだけ集中的に冷却風Ａ’が当たり、他の放熱フィン55ｂ，55ｃには冷却風Ａ’が殆ど当たらなくなって、放熱性能が低下するという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題に着目してなされたもので、放熱性能を低下させることなく、コンパクトな構造にすることが可能な放熱器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】
【００１０】
本発明の請求項１における放熱器は、発熱体に接触して前記発熱体からの熱を受ける受熱板と、当該受熱板の一面に突設された複数の放熱部とを備え、前記放熱部は、前記一面から前記放熱部の先端までの長さが、前記発熱体から離れるに従って段階的に短くなるように構成される。
【００１１】
発熱体からの熱はそれぞれの放熱部に伝わりながら空気中に放散されるが、発熱体から離れる放熱部であるほど、その先端まで熱が伝わり難くなっているため、このような放熱部の長さを短く形成しても、放熱器としての放熱性能は損なわれず、しかも放熱部をコンパクトな構造にすることができる。また、複数の放熱部に直交するように冷却風が流れても、発熱体から離れた位置にある放熱部だけでなく、発熱体の近傍に位置する放熱部にも冷却風が直接当たり、全ての放熱部において発熱体から伝わった熱を効果的に放散でき、放熱性能が向上する。
【００１２】
また、本発明の請求項２における放熱器は、前記受熱板の他面にも少なくとも１つ以上の放熱部が突設されているものである。
【００１３】
この場合、受熱板の一面のみならず他面にも放熱部が突設されているので、その分だけ放熱器としての放熱性能をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の放熱器によれば、放熱部の熱の伝わりにくい部分を不要にし、かつ複数の放熱部に直交する冷却風が、どの放熱部でも当たるようにすることで、放熱性能を低下させることなく、コンパクトな構造にすることが可能になる。
【００１５】
また請求項２の放熱器によれば、受熱板の他面に突設した別な放熱部により、放熱性能をより高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明における好ましい実施例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、前記従来例に示す図５と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため極力省略する。
【実施例１】
【００１７】
好ましい第１実施形態を示す図１（Ａ）及び（Ｂ）において、１は本発明による放熱器を示し、これはアルミニウムなどの熱伝導に優れた部材で成形されており、プリント基板51の上面にスペーサ（図示せず）を介して立設される受熱板２と、当該受熱板２の一面すなわち一側面２Ａに一体成形された複数（この場合は３つ）の放熱部である放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃとを備える。また放熱器１は、プリント基板51に接する基端から先端にかけて所定の長さを有する受熱板２に発熱体53がねじ56によって螺着され、当該発熱体53が受熱板２の一側面２Ａに接触固定される。これにより受熱板２は、放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの下部近傍に発熱体53を配置し得るようになされている。
【００１８】
板状の前記放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃは、受熱板２の長手方向に沿って、かつ発熱体53の上部近傍付近から受熱板２の先端にかけて、受熱板２の一側面２Ａよりフランジ状にそれぞれ高さ方向に並んで突設されている。
【００１９】
これに加えて放熱フィン３ａ，３ｂ，３ｃは、受熱板２の一側面２Ａを基端として、この基端から先端に至るまでの各長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が、発熱体53から離れるに従って段階的に短くなっている。すなわち、この第１実施形態では、発熱体53から最も離れた位置にある放熱フィン３ａの長さＬ１が、発熱体53の最も近傍に位置する放熱フィン３ｃの長さＬ３に比べて１／３程度に選定されていると共に、放熱フィン３ｃよりも発熱体53の遠くに位置し、かつ別な放熱フィン３ａより発熱体53の近傍にある放熱フィン３ｂの長さＬ２が、放熱フィン３ｃの長さＬ３に比べて２／３程度に選定されていることにより、各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃに直交して放熱フィン３ａの上面側から流れてくる冷却風Ａ’が、全ての放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの先端に直接当たるようになっている。
【００２０】
また、受熱板２の他面すなわち他側面２Ｂは全面に渡って平坦状で、この受熱板２の他側面２Ｂに近接して、複数の電子部品（図示せず）がプリント基板51上に実装できるようになっている。なお、発熱体53と受熱板２との熱伝導性を高めるために、この発熱体53と受熱板２との間にサーマルコンパウンドなどを介在させてもよい。
【００２１】
以上の構成において、放熱器１の受熱板２が発熱体53と熱的に接続していることにより、当該発熱体53からの熱が受熱板２の下部に伝わる。この熱は、先ず発熱体53の近傍に位置する放熱フィン３ｃに伝導してここから空気中に放散され、さらに放熱フィン３ｃで放熱しきれなかった熱が、発熱体53から次第に離れた別の放熱フィン３ｂ，３ａに伝導して、ここから空気中に放散される。
【００２２】
このとき、発熱体53から離れた位置にある放熱フィン３ａは、発熱体53の近傍にある放熱フィン３ｃよりも熱が伝わり難く、大部分の熱が他の放熱フィン３ｂ，３ｃにより放散されているいため、各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの長さＬ１、Ｌ２及びＬ３を、当該発熱体53から離れるに従って段階的に短く形成し、放熱に必要な部分だけを残すようにすれば、放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃのコンパクト化を達成しつつも、放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの全体で無駄なく放熱することができる。
【００２３】
また放熱器１を上方向から見た時に、各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの先端が露出されていることにより、各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃに直交して放熱フィン３ａの上面側から流れてくる冷却風Ａ’が、放熱フィン３ａのみならず、別の放熱フィン３ｂ，３ｃにも略均等に当たる。そのため、各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃに達した熱を効率よく奪って、放熱性能を向上させることができる。
【００２４】
以上のように、本実施例では、発熱体53に接触してこの発熱体53からの熱を受ける受熱板２と、受熱板２の一側面２Ａから水平方向に突設された複数の放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃとを備え、受熱板２の一側面２Ａを基端として、この基端から各放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃの先端までの長さＬ１，Ｌ２及びＬ３を、発熱体53から離れるに従って短くするように構成している。
【００２５】
このようにすると、発熱体53からの熱はそれぞれの放熱フィン３ａ，３ｂ，３ｃに伝わりながら空気中に放散されるが、発熱体53から離れる放熱フィン３ａであるほど、その先端まで熱が伝わり難くなっているため、このような放熱フィン３ａの長さを短く形成しても、放熱器としての放熱性能は損なわれず、しかも放熱フィン３ａをコンパクトな構造にすることができる。また、複数の放熱フィン３ａ，３ｂ，３ｃに直交するように冷却風Ａ’が流れても、発熱体53から離れた位置にある放熱フィン３ａだけでなく、発熱体53の近傍に位置する放熱フィン３ｃにも冷却風Ａ’が直接当たり、全ての放熱フィン３ａ，３ｂ，３ｃにおいて発熱体53から伝わった熱を効果的に放散でき、放熱性能が向上する。
【００２６】
なお上述した実施形態においては、複数の放熱フィンとして、３つの放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃを適用するようにした場合に述べたが、本発明はこれに限らず、２つ又は４つ等この他種々の数の放熱フィンを適用するようにしても良い。また、受熱板２の一側面２Ａに発熱体53を取り付けるのではなく、受熱板２の他側面２Ｂに発熱体53を取り付けてもよい。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の好ましい第２実施形態を図２に基づき説明する。前記第１実施形態では、受熱板２の一側面２Ａにのみ複数の放熱フィン３ａ，３ｂ及び３ｃを設けたが、ここでの放熱器20は、受熱板21の一側面21Ａに複数の放熱フィン22ａ及び22ｂを備えると共に、当該受熱板21の他側面21Ｂにも単独の放熱フィン23ａを備えている。放熱フィン23ａは、受熱板21の他側面21Ｂのどの位置に設けてもよいが、とりわけ図中に示すように他側面21Ｂの上端（先端）に設けることで、比較的高さのある電子部品も、放熱フィン23ａに邪魔されることなく他側面21Ｂに近接して実装できる。
【００２８】
また、ここでも受熱板21の一側面21Ａに設けられる放熱フィン22ａ，22ｂは、基端から先端にかけてのそれぞれの長さＬ５，Ｌ６が、発熱体53から離れるに従って段階的に短く形成されており、放熱フィン22ａ，22ｂのコンパクト化を達成しつつ、放熱フィン22ａ，22ｂの全体で無駄なく放熱することができる。また、各放熱フィン22ａ，22ｂに直交して放熱フィン22ａの上面側から流れてくる冷却風Ａ’が、放熱フィン22ａのみならず、別の放熱フィン22ｂにも略均等に当たる。そのため、各放熱フィン22ａ，22ｂに達した熱を効率よく奪って、放熱性能を向上させることができる。
【００２９】
さらに本実施形態では、受熱板21の他面である他側面21Ｂにも別な放熱部23ａが突設されている。この場合、受熱板21の一側面21Ａのみならず他側面21Ｂにも放熱部23ａが突設されているので、受熱板21の他側面21Ｂ側においても放熱効果が期待でき、放熱性能をより高めることができる。
【実施例３】
【００３０】
次に、本発明の好ましい第２実施形態を図３に基づき説明する。本実施形態における放熱器30は、受熱板21の他側面21Ｂから水平方向に複数の放熱フィン23ａ及び23ｂを備えており、受熱板21の他側面21Ｂ側における放熱性能をさらに高めている。また、この放熱フィン23ａ及び23ｂについても、受熱板21の他側面21Ｂを基端として、この基端から先端に至るまでの長さＬ７及びＬ８を、発熱体53から離れるに従って段階的に短く形成している。なお、それ以外の構成は第２実施形態と共通している。
【００３１】
本実施形態では、受熱板21の一側面21Ａに設けられる放熱フィン22ａ，22ｂだけでなく、受熱板21の他側面21Ｂに設けられる放熱フィン23ａ，23ｂの長さＬ７，Ｌ８も、発熱体53から離れるに従って段階的に短く形成されているため、放熱フィン23ａ，23ｂをコンパクトに構成しつつも、放熱フィン23ａ，23ｂの全体で無駄なく放熱することができる。また、各放熱フィン23ａ，23ｂに直交して放熱フィン23ａの上面側から流れてくる冷却風Ａ’が、放熱フィン23ａのみならず、別の放熱フィン23ｂにも略均等に当たる。そのため、受熱板21の他側面21Ｂにおいても、各放熱フィン23ａ，23ｂに達した熱を効率よく奪って、放熱性能を向上させることができる。
【００３２】
そしてこの場合も、受熱板21の一側面21Ａのみならず他側面21Ｂにも１つ以上の放熱部23ａが突設されているので、受熱板21の他側面21Ｂ側においても放熱効果が期待でき、放熱性能をより高めることができる。
【００３３】
なお、上記第２及び第３実施形態において、受熱板21の一側面21Ａに発熱体53を取り付けるのではなく、受熱板21の他側面21Ｂに発熱体53を取り付けてもよい。また、受熱板21の一側面21Ａと他側面21Ｂでほぼ対称に放熱フィン22ａ，22ｂおよび放熱フィン23ａ，23ｂを設けるようにすれば、放熱器20の取付方向をいちいち考慮せずに発熱体53を取付けることができると共に、受熱板21の一側面21Ａまたは他側面21Ｂに取付けられる発熱体53に対し、放熱器20の自重による影響を最低限に抑えることができる。
【実施例４】
【００３４】
次に、本発明の好ましい第２実施形態を図４に基づき説明する。本実施形態における放熱器40は、受熱板42の一側面42Ａに放熱部としての複数の放熱フィン41ａ，41ｂ，…41ｆを備える一方で、他側面42Ｂの略中央に発熱体41が接触固定されている。そしてこの実施形態でも、各放熱フィン41ａ，41ｂ，…41ｆについて、受熱板42の一側面42Ａから放熱フィン41ａ，41ｂ，…41ｆの先端までの長さを、発熱体41から離れるに従って段階的に短くすれば良く（すなわち、発熱体41から最も離れた放熱フィン41ａ，41ｆの長さが最も短くなる）、この場合にも上述と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
なお、本実施例は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、放熱部としては実施例中のような板状の放熱フィンに代わり、複数のピンを所定の配置密度で配置したものを適用するようにしても良い。
【００３６】
さらに上述した実施の形態においては、プリント基板51に立設された放熱器１を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示すように、発熱体41上に載設された放熱器40を用いるようにしても良い。さらに上述した各実施形態において、各放熱フィンの長さをどの程度にするのかについては、周辺の構造や放熱性能などを考慮して適宜選定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施形態における放熱器の正面図を示し、また図１（Ｂ）は放熱器の側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態における放熱器の側面図である。
【図３】本発明の第３実施形態における放熱器の側面図である。
【図４】本発明の第４実施形態における放熱器の斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は従来例における放熱器の正面図を示し、また図５（Ｂ）は放熱器の側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，20，30，40  放熱器
２，21，42  受熱板
3ａ〜３ｃ，22ａ，22ｂ，23ａ，23ｂ，43ａ〜43ｆ  放熱フィン（放熱部）
41，53  発熱体
【図１】
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【図２】
2005175225.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005175225.tif 000006
【図５】
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