(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却風の流れを９０°曲げて流れるようにすることで、冷却体を含む筐体設計の自由度を上げる。【解決手段】フィン部分が細かな部屋で仕切られた構造のロー付け加工による冷却体２と、フィン部分が解放された構造の押し出し材等による冷却体１を組み合わせた構造の冷却体を組み合わせて用い、フィン部分が解放された構造の押し出し材等による冷却体の冷却物を取りつける面の対面側の解放部を冷却風の入排気口の一部として利用することにより、冷却風の流れ方を９０°曲げることを可能とする。入気口と排気口の方向に自由度を与えて冷却体全体を小さくすることが可能となる。筐体全体としての部品配置の適正化が容易となり装置全体として小型軽量化できる。入気口と排気口の方向を対面方向以外にするために、別の風洞部が不要で、余分なスペースを使わずに構成できる。【選択図】図１
2013038232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却フィンを有する冷却体構造において、該冷却フィンの冷却通風方向に粗い櫛の歯状の断面形状を有し、かつ当該断面形状の粗い櫛の歯元側の一辺側に冷却するものを取り付けるベース板面を形成する第１の冷却体と、該冷却フィンの冷却通風方向に細かな四辺形に仕切られた矩形状の断面形状を有し、かつ当該断面形状の一辺側に冷却するものを取り付けるベース板面を形成する第２の冷却体とを具備し、互いの該ベース板面の形成側が同一平面に隣接配設され、かつ互いの前記冷却フィンに沿う冷却通風路が連通されるように互いに組み合わせて隣接配設すること特徴とする冷却体構造。
【請求項２】
請求項１記載のように組み合わせて隣接配設される冷却体構造において、前記第１の冷却体を中央に配置し、連通された冷却通風路が形成されるように前記第２の冷却体を前記第１の冷却体の両側に隣接配設し、前記第１の冷却体の前記ベース板面の対面に該連通された冷却通風路の第１の冷却通風口を形成し、前記第２の冷却体の該連通された冷却通風路の各々の端部に該第１の冷却通風口に対する第２の冷却通風口を形成することを特徴とする冷却体構造。
【請求項３】
請求項２記載の冷却通風口を有する冷却体構造において、連通された冷却通風路が形成されるように前記第２の冷却体を前記第１の冷却体の片方側に隣接配設し、他方側には前記第１の冷却体の冷却通風路を隠蔽する板を配設することを特徴とする冷却体構造。
【請求項４】
請求項２、または請求項３記載の冷却通風口を有する冷却体構造において、前記第１の冷却通風口または第２の冷却通風口のいずれかに冷却ファンを配設することを特徴とする冷却体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等の発熱部品を冷却する冷却体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタに代表されるような電力用半導体や、高性能ＣＰＵは動作する際発熱を伴い、単体では冷却しきれない場合は半導体に冷却体を取り付け、放熱する必要がある。半導体に限らず、電力用の抵抗器なども同様に、単体では冷却しきれない場合、抵抗器に冷却体を取り付け放熱して用いる。
【０００３】
図５はロー付け加工による冷却体２による冷却体の構造例である。図５に図示されるように立方体の解放された対面方向の２面のみの冷却風が流れる構造になっている。冷却する物を取り付けるベース板面（以下ベースと記載する）に、放熱用のフィンが取り付けられた構造となっている。図５の例では冷却フィンは格子状になっており、アルミの場合押し出し工程だけでは製造できないため、ベースに対し別にフィンを用意し、ロー付け加工等にて一体化させ、冷却体の製造を行うのが一般的となっている。この構造は、単位体積内に構成されるフィンの放熱面積が大きくなるため、冷却体としての熱性能は高性能となる。しかし製造工程が複雑なため、一般的にコストが高くなる傾向にある。
【０００４】
図４は押し出し材による冷却体１による冷却体の別の構造例である。立方体の３面が解放された状態となっている。図５と同様ベースに冷却フィンが取り付けられている構造であるが、フィン自体はそれぞれが１枚板の状態でベースに取りついた構造となっている。この構造の場合、アルミの押し出し工程のみでも製作可能である。押し出しの工程のみで、できた物よりも熱性能を求められる場合には、フィンのピッチを細かくする必要があるが、押し出し材のベースに予めフィンを挟み込む溝を設けておき、そこにフィンを圧入するような製造方法もあるため、図５の例よりもコスト的には安価に製造が可能である。しかし、図５の冷却体の例の構造に対し、単位体積あたりのフィンの放熱面積は小さくなるので、熱性能としては劣る方向となる。そのため、図５の冷却体と同等な熱性能を図４の冷却体に求める場合、冷却体の体積は図５の冷却体よりも大きくなってしまう。なお、本発明の説明においては、図４の冷却体のような構造を、押し出し材による冷却体と称することとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３３７９９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４、ならびに図５に示す冷却体の一般的な使用方法としては、図４、図５の手前側から奥行き方向側が風洞になるような向きで冷却風を流し、発熱物の冷却を行う。そのため入気と排気が対面方向で固定されてしまう。通常発熱物を単体で使用することは少なく、他の電気回路部品や構造部品と共に、箱構造の筐体の中に収納して用いることが多い。世の中の動向として、小型軽量化を求められる傾向にあるが、入気と排気の方向が固定されてしまうと、発熱物とその冷却体の収納構造に対し自由度が少なくなり、構造設計に制約をもたらす場合がある。入気側に発熱部品が配置されていると入気温度自体が高くなってしまうため冷却性能を十分発揮できない配置となってしまう場合が発生する。また逆に排気側からは温度が高くなった風が排出されるため、排気口側に配置できる部品も制限される。図４の冷却体のみで構成すると冷却風の自由度は確保できるが、熱性能が図５の冷却体より劣るため、冷却体の体積を大きくする必要があり、小型軽量化に反する方向となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、冷却フィンを有する冷却体構造において、該冷却フィンの冷却通風方向に粗い櫛の歯状の断面形状を有し、かつ当該断面形状の粗い櫛の歯元側の一辺側に冷却するものを取り付けるベース板面を形成する第１の冷却体と、該冷却フィンの冷却通風方向に細かな四辺形に仕切られた矩形状の断面形状を有し、かつ当該断面形状の一辺側に冷却するものを取り付けるベース板面を形成する第２の冷却体とを具備し、互いの該ベース板面の形成側が同一平面に隣接配設され、かつ互いの冷却フィンに沿う冷却通風路が連通されるように互いに組み合わせて隣接配設すること特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、請求項１記載のように組み合わせて隣接配設される冷却体構造において、前記第１の冷却体を中央に配置し、連通された冷却通風路が形成されるように前記第２の冷却体を前記第１の冷却体の両側に隣接配設し、前記第１の冷却体の前記ベース板面の対面に該冷却通風路の第１の冷却通風口を形成し、該両側の前記第２の冷却体の該冷却通風路端部に該第１の冷却通風口に対する第２の冷却通風口を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明によれば、請求項２記載の冷却通風口を有する冷却体構造において、連通された冷却通風路が形成されるように前記第２の冷却体を前記第１の冷却体の片方側に隣接配設し、他方側には前記第１の冷却体の冷却通風路を隠蔽する板を配設することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明によれば、請求項２、または請求項３記載の冷却通風口を有する冷却体構造において、前記第１の冷却通風口または第２の冷却通風口のいずれかに冷却ファンを配設することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、図４、ならびに図５に示した冷却体を組み合わせて全体の冷却体とすることで、熱性能の高い冷却体を用いながら、対面方向以外の方向に風洞を構成することができ入気口、排気口の配置の自由度を増やすことが可能となる。
【００１２】
また、図１に本発明による冷却体構造の例を示す。図１の例では図４に示した構造の冷却体の両側に図５に示した構造の冷却体を配置した形状となっている。なお図１の俯瞰方向は図４、図５と９０°水平方向に回転した方向となっている。中心となっている図４の構造による冷却体のベースの対面が解放されているため、この部分を冷却通風口である入排気口として使用することが可能となっている。この構造にすることで、入気と排気の方向を対面ではなく９０°曲げた方向に設定することが可能となる。中心となっている図４の構造による冷却体のベースの対面の解放部を塞ぐと、従来の風洞構造である、入気口と排気口が対面に配置された構造になるので、従来の構造としての使い方も可能となる。
【００１３】
さらに、図２は、図１の冷却体構造に冷却ファンを取りつけ、冷却風の流れを示した図ある。中心の開口部に冷却ファンを取り付け、冷却風を取り込み、両側の冷却体の開口部から排出する構造例である。図２の風方向を示す矢印とは逆となるように、冷却ファンの回転方向を中心から排出するような方向に取りつけることで、入気口と排気口の関係を反転させることが可能なのは当然である。図５の構造の冷却体に対し、図４の構造の冷却体は熱性能が劣ることになるが、発熱部品の発熱量と温度耐量により必要な熱性能を有する冷却体のベースに取りつけることにより、適正化することは可能である。
【００１４】
そして、図３は本発明の別の実施例である。図４の冷却体と図５の冷却体を合わせ、図４の冷却体のベースと垂直方向になる解放面の片側を塞いだ構成となっている。そのため、入排気口は図５の冷却体の解放部と図４も冷却体のベース対面の解放部に限定される構造となるが、入気口と排気口を対面方向ではなく９０°曲がった方向に構成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
従来の冷却体の構造では、入気口と排気口が対面方向のみとなり、筐体内への発熱物、冷却体、およびその他の構成部品の配置構造に対し制約を与えていたが、本発明の冷却体構造とすることで、入気口と排気口の方向に自由度を与えることが可能となる。熱性能の高い図５の冷却体を用いているので、図４の冷却体のみで構成する場合よりも冷却体全体を小さくすることが可能となる。そのため筐体全体としての部品配置の適正化が容易となり装置全体として小型軽量化してものを提供できるようになる。また、入気口と排気口の方向を対面方向以外にするために、別の風洞部を追加する必要がないので、余分なスペースを使わずに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】冷却体構造の実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２】冷却体構造の使用方法を示した説明図である。
【図３】冷却体構造の別の実施方法を示した説明図である。（実施例２）
【図４】押し出し材による冷却体の構造例を示す説明図である。
【図５】ロー付け加工による冷却体の構造例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ロー付け加工による冷却体と押し出し材等による冷却体を組み合わせて全体の冷却体構成を行うことにより、別の風洞部等の追加をすることなく、最小の部品点数で、熱性能の高い冷却体を用いながら、入気口および排気口の配置に自由度を増やすことを実現した。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明装置の１実施例の構造図であって、１、２は、図４ならびに図５と同様である。図４の冷却体の両側にベース面を同一方向にして図５の冷却体を配置した構成となっている。
【００１９】
図５の冷却体はベース面と反対の面は解放されていない構造のため冷却風はフィンの解放部方向にしか通すことができない。しかし図４の冷却体はベース面と反対の面が解放されているので、この部分を入気口または排気口として利用することが可能である。図２により、図１の冷却体構造にファンの配置した例が説明されている。
【実施例２】
【００２０】
図３は、本発明の別の実施例の構造図である。１、２は、図４ならびに図５と同様である。図４の冷却体と図５の冷却体を各々１個ずつ用い、ベース面を同一に配置し、図４の冷却体のベースと垂直方向になる解放面の片側をカバー４にて塞いだ構成となっている。この例においても説明図は記載していないが、図４の冷却体のベース面の反対の面にファンを取り付け、入気口または排気口として利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
半導体等を冷却する冷却体を収納する筐体において熱性能の高い冷却体を用いながら、冷却風の入気口、排気口の配置方向に自由度が増えるため、該筐体の小型軽量化に寄与する冷却体構造を供することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１    押し出し材による冷却体
２    ロー付け加工による冷却体
３    ファン
４    カバー
【図１】
2013038232.tif 000003
【図２】
2013038232.tif 000004
【図３】
2013038232.tif 000005
【図４】
2013038232.tif 000006
【図５】
2013038232.tif 000007