(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクベース部の一方の面からほぼ垂直に延びる複数のほぼ等しい長さの放熱ピンを備えるピン型ヒートシンクと前記ヒートシンクベース部の他方の面に取り付けられた電子部品と所定の部品などを搭載してなるプリント回路基板とを備えた電源装置において、
前記ピン型ヒートシンクは前記ヒートシンクベース部が前記プリント回路基板に対してほぼ垂直で、前記放熱ピンがほぼ平行するように前記プリント回路基板に取り付けられ、
前記ピン型ヒートシンクの放熱ピンの先端に密接に又はスペーサを介してファンユニットを取り付け、
前記放熱ピンに対応する前記プリント回路基板の面域に空気穴を設けたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ピン型ヒートシンクがある電位をもつ場合、前記スペーサは電気絶縁材料からなることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱部品の熱を電源ケース外部に放熱するための放熱機構を有する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源装置を含む電子機器などにあっては、主回路電子部品であるＦＥＴ，ＩＧＢＴ又はダイオードなど発熱の大きな電子部品の放熱が大きな問題となることが多い。このような場合には、一般に強制的に発熱の大きな主回路電子部品を強制冷却することが行われている。強制冷却の方法は、発熱の大きな主回路電子部品をアルミニウム合金のような熱伝導性の良好なヒートシンクに発熱の大きな主回路電子部品を取り付け、そのヒートシンクに液体を流して冷却する液冷方法と空気流により羽根タイプのヒートシンクを冷却する空冷方法とがある。液冷は冷却効果は大きいが、冷却液が漏れないように封止しなければならず、冷却構造が大型化したり、冷却コストが高くつくなどの問題点があることから、通常の電源装置においては強制空冷が採用されている。
【０００３】
強制空冷の場合には、空気の流れを作るために電源の筐体又はハウジング（以下、電源ケースという）電源ケースの内壁にファンユニットを取り付け、電子部品の発熱により温度上昇した電源ケース内の空気を排気穴から電源ケースの外に排出している。この場合、一般的に羽根タイプのヒートシンクは電源ケース内の空気の流れが比較的良好な箇所に配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のものにあっては、前述のように電源ケースの内壁にファンユニットが固定され、電源ケース内の温度上昇した空気を外に排気することに主眼が置かれているので、ヒートシンクの冷却が十分とは言えない。また、電源ケースの内壁にファンユニットを固定し、コネクタを通して給電しているので、組立時にプリント回路基板上の一電子部品として取り扱うことができず、製造上不便があるなどの問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点を除去し、放熱効果を増大させることを課題とする。
【０００６】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、ヒートシンクベース部の一方の面からほぼ垂直に延びる複数のほぼ等しい長さの放熱ピンを備えるピン型ヒートシンクと前記ヒートシンクベース部の他方の面に取り付けられた電子部品と所定の部品などを搭載してなるプリント回路基板とを備えた電源装置において、前記ピン型ヒートシンクは前記ヒートシンクベース部が前記プリント回路基板に対してほぼ垂直で、前記放熱ピンがほぼ平行するように前記プリント回路基板に取り付けられ、前記ピン型ヒートシンクの放熱ピンの先端に密接に又はスペーサを介してファンユニットを取り付け、前記放熱ピンに対応する前記プリント回路基板の面域に空気穴を設けたことを特徴とする電源装置を提案するものである。
【０００７】
この課題を解決するために、請求項２の発明は、請求項１において、前記ピン型ヒートシンクがある電位をもつ場合、前記スペーサは電気絶縁材料からなることを特徴とする電源装置を提案するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態及び実施例】
図１ないし図４により本発明に係る冷却構造をもつ電源装置の一実施例について説明する。図１に示す電源ケース１は従来とほぼ同様なものであり、電源ケース内部の空気を排気する排気孔２を一つの面に備える。電源ケース１には必要に応じて種々の大きさや形状のスリットが設けられる場合が多いが、ここでは図示していない。
【００１１】
図２において、ヒートシンク３はピンタイプのものであり、ヒートシンクベース部３ａとヒートシンクベース部３ａの一方の面からその面に対してほぼ垂直に延びる多数の放熱ピン３ｂとからなる。各放熱ピン３ｂの長さはほぼ等しく、隣接するそれらの間の間隙もほぼ等しく作られている。ヒートシンクベース部３ａの他方の面はほぼ平坦であり、その面に主回路電子部品であるＦＥＴ，ＩＧＢＴ又はダイオードのような電子部品４が通常の方法で取り付けられている。図３及び図４からも分かるように、ヒートシンク３はＬ字形状のＬ型金具５によってプリント回路基板６に固定される。これはＬ型金具５の一方の面をヒートシンクベース部３ａにねじ止めし、その一方の面に直角な他方の面をプリント回路基板６に固定することにより取り付けられる。ヒートシンク３のプリント回路基板６への取り付け位置は、後述するように電源ケース１の排気孔２の位置によって決まる。
【００１２】
ファンユニット７はヒートシンク３の多数の放熱ピン３ｂの先端が形成する面に配置され、ヒートシンク３のヒートシンクベース部３ａから長ねじにより固定される。このとき、ヒートシンクベース部３ａは放熱ピン３ｂの先端に密接して取り付けられても良いが、種々の実験によると、放熱ピン３ｂの先端から１〜２ｍｍ程度離れていた方が、ヒートシンク３の冷却効果が数％程度向上するので、この実施例においては１ｍｍ程度の厚みのスペーサ８を介してファンユニット７を取り付けた。回路構成の関係からヒートシンク３がある電位をもつ場合には、ファンユニット７をヒートシンク３から電気絶縁するために、スペーサ８は電気絶縁材料からなる。また、ファンユニット７をヒートシンク３に固定するための前記長ねじも電気絶縁材料で構成される。このように、従来では電源ケースの内壁に取り付けていたファンユニットをプリント回路基板６に固定されたヒートシンク３の放熱ピン３ｂの先端に取り付けているので、ファンユニットもプリント回路基板６に搭載された一つの部品として扱うことができる。
【００１３】
ここで、ファンユニット７はその前面がプリント回路基板６の一方の端面とほぼ同等になるよう組み立てられる。これにより、プリント回路基板６を電源ケース１に組み込んだとき、ファンユニット７はその排気孔２のほぼ正面に位置すると共に電源ケース１の内壁面から数ｍｍないし５ｍｍ程度離れた位置に配置されることになり、ファンユニット７の動作により電源ケース１内の空気の排気は従来と同程度に行われる。
【００１４】
次に図４において鎖線で示すように、ヒートシンク３の放熱ピン３ｂの位置するプリント回路基板６の面域が切り取られ、空気穴９が形成されている。したがって、ファンユニット７が動作するとき、ファンユニット７はヒートシンク３の放熱ピン３ｂの前面から空気を吸引することになり、放熱ピン３ｂの延びる方向とは垂直な４方向から放熱ピン３ｂの間を通って空気が排出されることになり、冷却効果が更に向上する。プリント回路基板６に空気穴９が形成されていない場合には、空気は放熱ピン３ｂのの底面側を除く３方向から放熱ピン３ｂの間を通って排出されることになり、その分だけ冷却効果は落ちる。したがって、この構造では電源ケース１内の温まった空気を外に排出しながら、ヒートシンク３を極めて効果的に冷却することができる。なお、放熱ピン３ｂは角柱状ピンでも丸柱状ピンでも良い。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ピン型ヒートシンクの放熱ピンの先端面にファンユニットを取り付けているので、ファンユニットをプリント回路基板上に実装された他の部品と同様に一部品と扱うことができ、したがって組立時に便利であって能率良く組立を行うことができ、またピン型ヒートシンクの冷却を大幅に向上させることができるなど、実用上の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電源ケースの一例を示す図である。
【図２】  本発明の一実施例を説明するための側面側から見た図である。
【図３】  本発明の一実施例を説明するための裏面側から見た図である。
【図４】  本発明の一実施例を説明するための上面側から見た図である。
【符号の説明】
１・・・電源ケース                    ２・・・排気穴
３・・・ピン型ヒートシンク            ３ａ・・・ヒートシンクベース部
３ｂ・・・ヒートシンク３の放熱ピン    ４・・・電子部品
５・・・Ｌ型金具                      ６・・・プリント回路基板
７・・・ファンユニット                ８・・・スペーサ
９・・・プリント回路基板の空気穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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